聚氨酯樹脂是什么及其應用
【地坪講壇】
環(huán)氧地坪涂料最早是由德國于20世紀30年代發(fā)明，經歷80多年的發(fā)展，環(huán)氧地坪以其耐磨、抗化學腐蝕等優(yōu)異的性能得以最為廣泛應用，兼具美化整體建筑，保證建筑風格一致。推動現代工業(yè)的建設作出了巨大貢獻。
同時，現代工業(yè)的發(fā)展對于地坪提出了越來越嚴格的要求。如制造行業(yè)多層生產用房、化工原料管線泵送等。聚氨酯樹脂自1937年由拜耳公司發(fā)明。直至20世紀80年代后，各類功能性聚氨酯地坪技術得以高速發(fā)展。其中，典型的產品技術為水性聚氨酯砂漿和雙組分無溶劑聚氨酯自流平地坪材料。尤其是雙組分無溶劑聚氨酯自流平在材料性能，如裂縫橋接性能、應用溫度范圍、耐沖擊性能、耐黃變性能、耐磨性能、耐化學腐蝕測試結果，可以彌補現有環(huán)氧地坪存在一些缺陷，同時施工方法與環(huán)氧地坪相似。作為新一代工業(yè)地坪，代表了目前地坪技術發(fā)展的趨勢。
環(huán)氧地坪使用多年來，常見的缺陷可以歸納以下4個方面。
- 作為結構基礎的混凝土，由于熱脹冷縮、設備頻繁振動等因素，表面容易出現裂縫。環(huán)氧樹脂為熱固型樹脂，機械強度高，但彈性差。因而彌補混凝土裂縫有限，導致環(huán)氧地坪出現反射裂縫，形成脫落起皮。（圖1）
- 在生產區(qū)域，倉庫等需要處理貨物的區(qū)域，由于貨物周轉、叉車、設備轉移等，容易對環(huán)氧地坪表面刮擦，尤其是車輛胎痕。（圖2）
- 貨物和設備砸落地面，是生產過程中常見現象。環(huán)氧地坪在這樣工況環(huán)境下使用，導致坑洼和脫落。（圖3）
- 日光中的紫外線能夠破壞環(huán)氧樹脂的分子鏈段。長期暴露在紫外線下，環(huán)氧地坪會出現褪色/黃變的問題。（圖4）
圖1：裂縫
圖2：刮擦
圖3：沖擊
圖4：黃變
任何化學材料產品性能差異，其主要原因是兩者化學結構的不同導致。環(huán)氧與聚氨酯也是一樣。例如黃變 ：環(huán)氧樹脂接觸紫外線而引起的黃變，主要因素是樹脂中存在的苯環(huán)，芳香族化合物發(fā)生熱氧降解，使樹脂呈現黃色：
韌性：聚氨酯含有較多的脂肪族長鏈，比較柔順。環(huán)氧樹脂含有許多苯環(huán)，剛性鏈多。那樣聚氨酯樹脂硬度可以從體現出彈性體至熱塑材料。
西卡公司對于環(huán)氧與聚氨酯分別進行了性能測試：
裂縫橋接性能結果：聚氨酯裂縫橋接優(yōu)于環(huán)氧5倍。裂縫達到
圖5：環(huán)氧地坪斷裂
圖6
圖7：聚氨酯地坪斷裂
圖8
拉伸強度/斷裂延伸率是表征材料機械性能的主要指標。（圖9）結果：聚氨酯樹脂的斷裂延伸率是環(huán)氧樹脂的5倍，且拉伸強度基本相同。（表1）
表1
圖9：拉伸
熱處理：聚氨酯在高溫處理后，強度上升，保持彈性。機械性能穩(wěn)定。
低溫柔性：環(huán)氧彎折
圖10
圖11
耐黃變測試：環(huán)氧發(fā)現嚴重黃變，聚氨酯未發(fā)現黃變和褪色（圖13）
圖12：UV輻射管
圖13：左為環(huán)氧，右為聚氨酯
抗沖擊聚氨酯：抗沖擊性能優(yōu)于環(huán)氧（表2）
圖12：沖擊試驗
耐磨結果：聚氨酯的磨耗失重是環(huán)氧的50%。
耐化學沾染聚氨酯的耐化學沾染性能要優(yōu)于環(huán)氧。 （圖15/16）
圖15：環(huán)氧試件
圖16：聚氨酯試件
案例分享：
西卡（中國）有限公司上海工廠PVC 卷材車間擴建
項目簡介：PVC 卷材車間生產流水線輸送泵多，結構長期振動。叉車交通頻繁，磨損刮擦問題嚴重。生產所用化學品經常沾染地面。（圖17）
西卡解決方案：采用聚氨酯自流平地坪Sikafloor® -325 SL，滾涂Sikafloor® -315密封層。（圖18）
圖17：擴建前現場狀況
圖18：擴建后現場狀況
大眾集團阿根廷生產基地，變速箱車間
項目簡介: 機械加工的振動對地坪影響，耐沾染，易清潔。頻繁交通磨損。油膩下的防滑安全環(huán)境。
西卡解決方案：聚氨酯地坪Sikafloor® -325
圖19
圖20
河南中煙工業(yè)有限責任公司業(yè)務與管理用房的地下車庫，
項目簡介：西卡的整體聚氨酯體系以滿足客戶對耐磨、抗劃傷和抗裂縫橋接性能的高標準要求。（圖21/22）
西卡解決方案：采用聚氨酯自流平地坪Sikafloor® -325SL，滾涂Sikafloor® -315密封層。
圖21
圖22
