В работе с полимочевиной задействуются двухкомпонентные распылительные установки, которые могут точно дозировать необходимые компоненты, быстро смешивать их и наносить полученный состав под высоким давлением.
Что такое полимочевина, её области применения, технология нанесения и производители
Современные синтетические материалы находят широкое применение в строительной отрасли. В этой статье мы рассмотрим один из наиболее эффективных гидроизоляторов — полимочевину. Важно знать о её областях применения, технологии нанесения и основных производителях. Следует отметить, что полимочевина подходит как для масштабных строительных проектов, так и для частных застроек. К тому же, этот тип изоляции можно наносить вручную, что делает его доступным для самостоятельного использования.
Поликарбамид, полимочевина и полиурея — все эти термины относятся к одному и тому же материалу, который получается химическим путём на основе органических компонентов. Наносится состав с помощью распылителя.
После распыления полимочевина превращается в эластичную и прочную пленку, которая обладает водоотталкивающими свойствами. Хотя по своему составу и характеристикам полиурея схожа с полиуретаном, это совершенно разные материалы с уникальными свойствами.
Во впервые этот состав был разработан в 19 веке, однако сложность технологии производства долгое время не позволяла делать его массовым. Лишь современные технологические достижения сделали изготовление поликарбамида доступным и экономически выгодным процессом.
Особенности состава полимочевины
В состав полиуреи входят аминогруппы — полиэфирамины, благодаря которым достигается высокая скорость полимеризации, даже в условиях низких температур окружающей среды и самой поверхности. Для сравнения, в традиционных полуретанах используются полиэфиры как катализаторы, чего в полимочевине нет, что и делает её более устойчивой к холодным условиям.
Основные характеристики покрытия из полимочевины
Как уже отмечалось, полимочевина быстро затвердевает в процессе нанесения, времени на это требуется всего от 6 до 30 секунд. Поверхность можно эксплуатировать через час после нанесения, и к этому времени она уже способна выдерживать значительные механические нагрузки.
Состав хорошо адгезирует не только к горизонтальным, но и к вертикальным поверхностям, обеспечивая надежное сцепление со сталью. Исключение составляют лишь некоторые материалы, такие как тефлон и фторопласт, на которые полимочевина не ложится.
Прочность на разрыв достигает до 30 мегапаскалей, при этом мембрана из полимочевины может растягиваться до 1200% до момента разрыва. Она абсолютно водостойка, сохраняет свою гибкость даже при температурах ниже -50 °С и способна без ущерба выдерживать температурные пики до 150 °С. Кроме того, на поверхности полиуреи не образуются трещины, а уровень влажности в момент распыления не влияет на конечный результат.
Исследования подтверждают, что полимочевина обладает хорошей пожарной устойчивостью и свойствами самозатухания. Кроме того, этот материал можно колеровать в любые цвета, что делает его эстетически привлекательным.
Виды полимочевины и их особенности
Существуют три основных вида полимочевины, каждый из которых имеет свои уникальные свойства и способы применения.
Алифатический полиполимочевина обладает высокими устойчивыми к ультрафиолетовым лучам. Это качество делает её отличным вариантом для использования на открытых пространствах. Такие ее применения включают гидроизоляцию стен подвалов, фасадов зданий, крыш и других сооружений. Однако, из-за технологических особенностей, алифатическая полимочевина стоит дороже, чем её аналоги.
Ароматическая полимочевина является гораздо более универсальной. Она может быть использована как внутри помещений, так и на улице, но её устойчивость к солнечному свету оставляет желать лучшего, поэтому для фасадов стоит выбирать аккуратно, чтобы избежать выгорания на солнце. Стоимость ароматической полимочевины, в свою очередь, более доступная.
Гибридные составы создаются за счёт добавления различных инградиентов в одну из вышеупомянутых разновидностей. Это могут быть пластификаторы, эпоксидные смолы и антипирены. К примеру, для обработки деревянных конструкций в полимочевину логично добавить добавку, повышающую её огнестойкость.
Помимо классов по составу, полимочевина также делится по методу приготовления. Чаще всего она предлагается в форме двухкомпонентной смеси. Непосредственно перед распылением компоненты перемешивают и сразу начинают работу. Обычно компоненты упакованы в две ёмкости: в первой содержится полиольная смола, которая служит связывающим элементом, а во второй — отвердитель.
Введение
Полимочевина представляет собой уникальный современный материал, который произвел настоящую революцию в сфере гидроизоляции. Этот синтетический полимер, содержащий фрагменты мочевины, обладает исключительными свойствами, что делает его идеальным выбором для создания высокоэффективных гидроизоляционных покрытий. По своей структуре покрытие из полимочевины схоже с полиуретановым, но имеет ряд преимуществ, выделяющих его среди других гидроизоляционных материалов.
Существует несколько типов полимочевины, каждый из которых характеризуется уникальными качествами и спецификациями применения:
Ароматическая полимочевина
Этот вид полимочевины производится на основе ароматических диизоцианатов, простого полиэфирполиола и смеси аминосодержащих компонентов. Ароматическая полимочевина отличается высокой термостойкостью и низкой растворимостью. Её основные преимущества заключаются в следующем:
- Высокая прочность
- Отличная устойчивость к химическим воздействиям
- Идеально подходит для внутренней гидроизоляции
- Эффективно защищает подвалы, цокольные этажи и подземные паркинги
Тем не менее, ароматическую полимочевину не рекомендуется подвергать воздействию прямых солнечных лучей и ультрафиолетового излучения.
Алифатическая полимочевина
Этот тип полимочевины производится на основе гидроксилсодержащих полиэфиров и алифатического диизоциана. Алифатическая полимочевина имеет ряд отличительных свойств:
- Более низкая температура плавления
- Высокая растворимость
- Устойчивость к воздействию ультрафиолета
- Идеально подходит для наружных работ
Благодаря своим характеристикам, алифатическая полимочевина находит широкое применение в кровельных работах, создании гидроизоляции открытых террас, крыш и балконов.
Модифицированные полимочевины
Этот класс материалов может содержать различные добавки для улучшения определённых свойств:
- Поликарбиды с силуанами: повышают химическую стойкость и улучшают адгезию
- Антипирены: уменьшают горючесть материала
- Пластификаторы: улучшают эластичность
- Отвердители: увеличивают прочность и шлифоустойчивость
- Гидрофобизаторы: уменьшают водопоглощение
- Эпоксидные вещества: повышают устойчивость к агрессивным средам
Основные характеристики покрытий из полимочевины
Полимочевина обладает рядом уникальных свойств, которые делают её одним из самых эффективных материалов для гидроизоляции:
- Высокие гидроизоляционные свойства: формирует бесшовное, прочное и эластичное покрытие толщиной от 0,5 мм в одном слое.
- Исключительная устойчивость к истиранию: покрытие выдерживает интенсивные механические нагрузки.
- Увеличение срока службы металлических поверхностей: защищает металл от коррозии и других видов разрушения.
- Повышенная прочность и эластичность: прочность на разрыв достигает 38,6 мПа, что обеспечивает долговечность покрытия.
- Высокие адгезивные свойства: отлично сцепляется с бетоном, металлами и другими материалами.
- Пожаробезопасность и огнестойкость: материал практически не горит, может плавиться при высоких температурах, но при этом обладает способностью к самозатуханию.
- Регулируемая вязкость: возможность настройки под конкретные условия применения.
- Быстрая полимеризация: мгновенное схватывание с поверхностью позволяет наносить необходимую толщину покрытия за один подход.
- Широкая цветовая палитра: легко колеруется в любые цвета по желанию заказчика.
- Высокий диапазон рабочих температур: сохраняет эксплуатационные свойства в диапазоне от -36 °C до +50 °C.
Виды полимочевины (поликарбамида) Huntsman
Специалисты компании Huntsman разработали несколько типов полимочевины для удовлетворения потребностей различных отраслей. В их ассортимент входят как универсальные, так и специализированные напыляемые покрытия, которые обеспечивают необходимый уровень безопасности и прочности.
В продуктовой линейке представлены:
- Напыляемые эластомерные изолирующие покрытия на основе полимочевины (поликарбамида);
- Напыляемое полимочевинное абразивостойкое покрытие.
Преимущества Huntsman
Компания Huntsman известна на мировом рынке как химическое предприятие, предлагающее уникальные решения и инновационные технологии. Производитель постоянно внедряет новшества и следит за качеством своей продукции. Huntsman гарантирует высокое качество своих полимочевенных материалов, которые соответствуют всем требованиям современного рынка и обладают всеми необходимыми сертификатами и техническими спецификациями.
Полимочевина от Huntsman отличается отличной адгезией и прочностью, что позволяет обеспечить долговечность и надежность в эксплуатации. Компания ориентируется на потребности своих клиентов и предлагает быструю доставку и поддержку на всех этапах работы с продукцией.
- Обувь и эластомеры
- Автомобильная промышленность
- Теплоизоляция труб
- Строительные панели
- Эластичные пены для мебели
- Холодильники и витрины
Оборудование
Ключевым для достижения качественного полимочевинного покрытия является хорошее смешивание компонентов А и Б. Из-за высокой скорости реакции смешивание должно происходить в максимально короткие сроки. Эта задача выполняется специальными двухкомпонентными распылительными установками, которые обеспечивают точное дозирование компонентов в пропорции 1:1 (по объёму), под давлением 150-250 атм и температуре 60-80 °С. Также они обеспечивают тонкое распыление смеси с использованием самоочищающегося распылительного пистолета, который оборудован смесительной камерой высокого давления.
Подогрев компонентов, желательно раздельный, служит для снижения их вязкости до уровня, меньшего 100 мПа·с, что необходимо для качественного смешивания. Чем выше температура и давление компонентов, тем легче их смешивание и лучше физико-механические свойства полимерной пленки. Эти установки компактны и могут перевозиться на базе небольшого грузовика, что делает их мобильными. Большая длина обогреваемых шлангов (до 90 м) позволяет быстро разворачивать мобильный комплекс на объекте, осуществляя укладку покрытия без необходимости переноса оборудования и бочек с компонентами. Стандартные двухкомпонентные дозаторы для менее реактивных систем, таких как эпоксидные и полиуретановые смолы, непригодны для полимочевины.
Критически важен правильный выбор оборудования, так как оно должно соответствовать конкретным характеристикам распыляемого полимерного материала. Для каждого материала требуется своя температура, давление, размер шлангов, тип распылительного пистолета и другие параметры. Оборудование должно быть также оснащено автоматической системой контроля, которая подает сигнал или останавливает насосы в случае сбоя дозировки одного из компонентов, что может привести к неверному соотношению смешивания и, следовательно, дефектам покрытия.
Несоблюдение правильной пропорции компонентов может вызвать серьезные дефекты, которые потребуют значительных затрат времени и ресурсов для их устранения.
Надлежащее техническое обслуживание оборудования также крайне важно и может быть обеспечено только высококвалифицированным персоналом, который обладает знаниями как о технических аспектах оборудования, так и о химической технологии применяемых материалов.
Особенности, достоинства и ограничения по применению полимочевины
Несмотря на разнообразие полимерных покрытий, полимочевина занимает особое место благодаря своим уникальным свойствам:
- В отличие от большинства традиционных полимерных материалов (эпоксидные, полиэфирные, акриловые и другие), которые требуют нанесения в несколько проходов с длительной промежуточной сушкой и нередко зависят от температуры окружающей среды, полимочевина находит свое применение благодаря высокой скорости полимеризации. Это позволяет наносить покрытие требуемой толщины (до нескольких миллиметров) без подтеков за один проход, что значительно экономит время.
- Для полиуретановых покрытий критически важна сухая поверхность с температурой, превышающей точку росы на 3 °C и относительной влажности не выше 80%. Любое взаимодействие с влагой может привести к удорожанию материалов. Напротив, полимочевина относительно невосприимчива к влажности, поэтому её можно наносить в экстремальных условиях, в которых другие полимерные покрытия будут неэффективны.
Несмотря на все преимущества, нет идеального материала, который бы превосходил другие во всех характеристиках. Для полимочевины существует несколько ограничений, которые могут сдерживать её распространение:
- Стоимость сырья. Системы, необходимые для напыляемого полимочевинного покрытия, состоят из нескольких жидких компонентов, которые поставляются в отдельных упаковках. Эти компоненты часто содержат от 10 до 20 дорогостоящих ингредиентов, большинство из которых не производится в России. Аналогичная ситуация наблюдается и с другими высококачественными полимерными материалами.
- Высокая стоимость оборудования. В зависимости от модели дозатора и его комплектации, цена оборудования может достигать 27-40 тысяч долларов США. Дорогостоящее оборудование также создает рыночный барьер для недобросовестных и менее квалифицированных подрядчиков, тем самым повышая уровень качества предоставляемых услуг.
- Требуется квалифицированный персонал, который не только должен уметь равномерно наносить покрытие необходимой толщины, но и уметь оценивать готовность объекта, поддерживать оборудование в исправном состоянии.
- Неполная стойкость к ультрафиолету. Под воздействием ультрафиолетового излучения и других вредных климатических факторов ароматическая полимочевина может быстро терять цвет и глянец, что является первым признаком её деградации, сопровождающимся ухудшением физических свойств. Поэтому для наружных работ необходимо использовать защитные покрытия светостойких оттенков или предпочитать более дорогую алифатическую полимочевину, которая устойчива к подобным изменениям.
- Полимочевины общего назначения имеют ограниченную химическую стабильность. Они устойчивы к воздействию среднеагрессивных реагентов, таких как вода и разбавленные кислоты, но могут разрушаться под воздействием растворителей и концентрированных кислот, что делает их неподходящими для защиты в средах с высокой агрессивностью.
- Перед началом работ необходимо оценить возможность предотвращения попадания аэрозольного полимочевинного покрытия на близко расположенные окна, оборудование и транспортные средства, чтобы не нанести ущерб их владельцам.
ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ НАНЕСЕНИЯ ПОЛИМОЧЕВИНЫ
Установки высокого давления
Цены в таблице ориентировочные за 2017 год.
Для нанесения чистой полимочевины требуется оборудование, способное нагревать компоненты до температуры 70-80 °C и создавать давление 170-200 бар. Компоненты полимочевины имеют достаточно высокую вязкость, и поскольку состав не должен содержать летучих веществ, их нельзя разбавлять. Разогрев компонентов делает их более текучими, что способствует их эффективному распылению при высоком давлении. Подробности об установках высокого давления можно узнать здесь.
Пневмопистолеты
Некоторые гибридные варианты полимочевины можно наносить с помощью пневмопистолетов. Компоненты уже поставляются в картриджах, и пневмопистолет выдавливает их через смесительную насадку, в то время как сжатый воздух распыляет уже смешиваемый состав на поверхность. Подробности об этом оборудовании можно узнать здесь.
Ручное нанесение
Также существуют системы полимочевины для ручного нанесения, которые не требуют дополнительного разогрева, и время их полимеризации позволяет работать с небольшими участками при помощи вручную применяемых инструментов, таких как валики, кисти или шпатели. Чаще всего такие системы используются в качестве ремонтных составов для уже нанесённых полимочевинных покрытий.
НАЧАЛО БИЗНЕСА ПО НАПЫЛЕНИЮ ПОЛИМОЧЕВИНЫ
Для того чтобы начать предоставлять услуги по напылению полимочевины, необходимо четко представлять весь технологический процесс её нанесения, включая все затраты на закупку оборудования, обучение персонала и поиск заказов. В большинстве случаев новички в этой области пренебрегают обучением своих сотрудников, что в дальнейшем приводит к большим рекламациям и недовольству клиентов.
На данный момент (февраль 2019 года) на территории Российской Федерации нет специализированного центра по обучению, который мог бы выдать лицензии операторам установок высокого давления. Тем не менее, работа в этом направлении ведется соответствующими ассоциациями. Обучение на сегодня проводят лишь некоторые производители компонентов и установок на своих производствах, и обучение также зачастую ограничивается использованием только своих материалов и оборудования.
Кроме того, нормативная база, регламентирующая условия производства полиолов, также находится в стадии разработки, поэтому если вы планируете начинающий бизнес в сфере напыления сложных полимеров, вам придется тщательно прорабатывать технологические карты и принципы работы без какой-либо официальной правовой базы.
ПЛЮСЫ ТЕХНОЛОГИИ
Напыленное полимочевинное покрытие является экологически чистым — оно не выделяет вредных веществ и запахов, а некоторые системы могут контактировать с питьевой водой.
- Технологичность напыления заключается в качественном (бесшовном) выполнении швов, примыканий и стыков.
- Отличные физические характеристики.
- Отсутствие усадки в процессе затвердевания. Сухой остаток составляет 100%.
- Может использоваться в качестве диэлектрического слоя.
- Высокая износостойкость при механических и абразивных воздействиях.
- Устойчивость к высоким температурам. Практически все системы могут длительное время эксплуатироваться при температурах до 180 °C.
- Отличная эластичность при низких температурах, вплоть до -50 °C.
- Покрытия из полимочевины требуют ремонта значительно реже по сравнению со всеми традиционными гидроизоляционными материалами.
- Покрытие из полимочевины имеет отличную адгезию ко всем основаниям, что делает его эффективным в качестве гидроизоляционной мембраны даже при отрицательном давлении воды.
- Универсальность применения.
- Пожаробезопасно.
- Позволяет колеровать в различные цвета.
- Имеет низкую паропроницаемость.
МИНУСЫ ТЕХНОЛОГИИ
Несмотря на множество преимуществ, полимочевина имеет и свои недостатки. Хотя их список сравнительно не велик, один из самых явных минусов заключается в относительно высокой стоимости компонентов и оборудования. Сырьё приобретается в больших емкостях по 200 литров. Даже если объем работ небольшой, вам придется покупать целую систему, что создает дополнительную переработку на последующем этапе при учете остатка компонентов. Следовательно, возникает вопрос: что делать с оставшимися компонентами? Требуется искать новый объект или учитывать потери при расчете бюджета первого объекта.
Кроме того, приобретение установки высокого давления — этого недостаточно. Вам еще понадобится мощный компрессор и желательно дизельный генератор, а также автотранспорт, на который можно будет перевезти всё необходимое оборудование.
Если с напыляемыми пенополиуретановыми покрытиями можно столкнуться с недостатками и добиться, более-менее, вменяемого результата, то полимочевина требует гораздо более тщательной и квалифицированной работы. Поскольку это технологичный, но очень капризный продукт, переделка бракованного покрытия может оказаться крайне сложной задачей. Удалить таковое с основания практически невозможно, что создает дополнительные затраты времени и ресурсов подрядчику, поскольку ему придется заниматься не только полным циклом подготовки основания в строгом соответствии с технологией, но и дорогостоящим демонтажем покрытия с помощью специального оборудования.
