現代生活質量的(de)提高(gāo),尤其是我國城(chéng)市化(huà)的(de)進程加快(kuài),人(rén)們對(duì)運動設施需求量越來(lái)大(dà),要求也(yě)越來(lái)越高(gāo),在科技高(gāo)速發展的(de)現代社會與市場(chǎng)經濟的(de)發展中,應用(yòng)于運動場(chǎng)地的(de)材料也(yě)會越來(lái)越多(duō),在運功場(chǎng)地的(de)地面鋪設中,近年來(lái)興起的(de)一種适應環保需求而研制、開發的(de)一種新型綠色材料——噴塗聚脲彈性體(Spray Polyurea Elastomer,以下(xià)簡稱SPUA)。SPUA技術是繼高(gāo)固體分(fēn)塗料、水(shuǐ)性塗料、光(guāng)固化(huà)(UV)塗料、粉末塗料等之後研制的(de)一種新型無溶劑、無污染的(de)噴塗技術,是噴塗工業技術的(de)一次革新,該技術可(kě)廣泛應用(yòng)于石油化(huà)工、防水(shuǐ)工程、道具制作、車間地坪、體育設施工程等領域,其優異的(de)物(wù)理(lǐ)力學性能及适用(yòng)性能将給建設、機械、化(huà)工礦山等行業帶來(lái)全新的(de)發展,尤其是出色的(de)防滑,耐磨性能,能有效地防止運動員(yuán)滑倒或摔傷,提高(gāo)運動成績,且外觀非常均勻,美(měi)觀實用(yòng)。作爲一種綠色與高(gāo)科技含量的(de)噴塗聚脲彈性體,必将在我國運動設施建設中呈現出十分(fēn)廣闊的(de)應用(yòng)前景。本文主要通(tōng)過該技術的(de)基本性能特點和(hé)施工工藝介紹,幫助提升該技術在體育場(chǎng)地設施中的(de)推廣與應用(yòng),爲提高(gāo)體育設施的(de)科技含量,更好的(de)服務于人(rén)們對(duì)體育運動和(hé)健身活動。
1 SPUA的(de)研發曆程
SPUA技術的(de)發展,德國、美(měi)國發源地,最早開發噴塗聚氨酯(SPU)以及聚氨酯/聚脲彈性體技術的(de)是Bayer、BASF、Futura和(hé)Uniroyal公司。20世紀80年代中期,Austin在實驗室,研發成功SPUA技術。20世紀90年代,美(měi)國率先開發并投入商業應用(yòng),顯示出其優異的(de)綜合性能,經過不斷的(de)總結和(hé)提高(gāo)。目前,北(běi)美(měi)地區(qū)已逐步淘汰SPU/SPUA體系,正全面推廣SPUA體系,澳大(dà)利亞、日本和(hé)韓國在九十年代分(fēn)别引進該技術,并相繼投入商業應用(yòng)。由于研發APUA配方和(hé)工藝的(de)難度比較大(dà),澳大(dà)利亞及東南(nán)亞一般采用(yòng)從設備到原料全盤進口、或合資建廠的(de)辦法。我國海洋化(huà)工研究院在1995年首先開展APUA技術的(de)前期探索研究工作,随後幾年國内廠家開始購(gòu)置設備,進行産品設計和(hé)開發具有自主知識産權的(de)APUA配方體系,并已推出适合我國國情中、低價位水(shuǐ)平爲SPUA(A)系列化(huà)産品和(hé)具有自主知識産權的(de)關鍵原材料A621系列端氨基聚醚,2003年1月(yuè)通(tōng)過了(le)國家經貿委組織有關專家的(de)技術鑒定,達到國際先進水(shuǐ)平, 爲我國“噴塗聚脲彈性體技術”的(de)大(dà)規模推廣和(hé)普及提供了(le)可(kě)靠的(de)保證,并在青島、上海、大(dà)連等工程中成功應用(yòng)。
2 SPUA的(de)基本性能
SPUA材料的(de)主要原料是由異氰酸酯組份(簡稱A組份)與氨基化(huà)合物(wù)組份(簡稱R組份)反應生成的(de)一種彈性體物(wù)質。其中的(de)R組份必須是由端氨基樹脂和(hé)端氨基擴鏈劑組成,在端氨基樹脂中,不得(de)含有任何羟基成分(fēn)和(hé)催化(huà)劑,但可(kě)以含有便于顔料分(fēn)散的(de)助劑。根據噴塗聚氨酯(脲)彈性體技術所用(yòng)材料的(de)組成和(hé)特性的(de)不同,該領域的(de)噴塗技術從聚氨酯(PU)、聚氨酯/聚脲(PU/PUA)、純聚脲(PUA)到現在的(de)噴塗3個(gè)階段。SPUA技術是在聚氨酯反應注射成型(RI)技術的(de)基礎上發展起來(lái)的(de),結合了(le)聚脲樹脂的(de)反應特性和(hé)RIM技術的(de)快(kuài)速混合、快(kuài)速成型的(de)特點,可(kě)以進行施工現場(chǎng)各類大(dà)面積形狀複雜(zá)的(de)表面塗層處理(lǐ)。采用(yòng)這(zhè)種工藝技術,基于聚脲樹脂的(de)反應特點,通(tōng)過調整反應體系中材料的(de)配比得(de)到不同性能和(hé)不同固化(huà)時(shí)間塗層,不同柔性、韌性到硬度較大(dà)的(de)各類耐沖擊磨損塗層,其固化(huà)時(shí)間可(kě)以調節,從幾秒到很長(cháng)時(shí)間。SPUA噴塗的(de)聚脲彈性體塗層的(de)主要性能特點如下(xià):
1)不含催化(huà)劑,可(kě)以實現所需要的(de)快(kuài)速固化(huà)時(shí)間;可(kě)在任意曲面、斜面及垂直面上噴塗成型,不産生流挂現象,可(kě)在5s左右達到凝膠(一般在30~50s左右),1 min即可(kě)達到步行強度,對(duì)水(shuǐ)分(fēn)和(hé)濕氣不敏感,施工時(shí)不受環境溫度、濕度的(de)影(yǐng)響,可(kě)以在潮濕環境和(hé)接口上固化(huà)而不影(yǐng)響其性能,在-28℃左右施工不影(yǐng)響其施用(yòng)性。
2)100%的(de)高(gāo)固含量,無任何溶劑和(hé)影(yǐng)響強度的(de)助劑,無污染,對(duì)環境影(yǐng)響小,是真正的(de)不含有機揮發物(wù)的(de)綠色産品。
3)具有非常優異的(de)柔韌性、耐磨性及本體拉伸強度等物(wù)理(lǐ)力學性能。對(duì)鋼材、鋁、混凝土、瀝青等底材有著(zhe)非常良好的(de)連接強度,自身的(de)耐老化(huà)性能也(yě)十分(fēn)突出。
4)優良的(de)耐高(gāo)、低溫性能,在-25℃~150℃溫度範圍内能具有良好的(de)熱(rè)穩定性能,可(kě)以長(cháng)期使用(yòng)。
5)可(kě)以根據配方調節得(de)到從軟橡膠(邵A硬度30)到硬質彈性體(邵D硬度65)的(de)不同性能的(de)材料。
6)可(kě)以加入各種顔料制成不同顔色制品,可(kě)摻入其它填料如短玻璃絲纖維等對(duì)材料進行增強。
7)采用(yòng)專用(yòng)施工設備,施工效率高(gāo)。