Полимочевина — что это такое? Гидроизоляция полимочевиной

Для защиты зданий и сооружений от воздействия грунтовой и атмосферной влаги разработаны множество гидроизоляционных систем. Они имеют разный химический состав, различаются по эксплуатационным свойствам и другим параметрам.

Полимочевина: актуальность и свойства

Полимочевина (полимочевинный эластомер) представляет собой органический полимер – двухкомпонентный, несложный в использовании и обладающий рядом исключительных свойств. Перед обработкой поверхности он находится в жидком состоянии, наносится преимущественно распылением. Твердеет в течение 30 секунд после нанесения, и в результате получается покрытие, напоминающее слой пластмассы или твердой резины.

Простота использования, возможность быстрой обработки больших площадей, высокие эксплуатационные качества обусловили широкую сферу применения этого инновационного материала:

  • гидроизоляция бетонных конструкций (стен и фундаментов зданий, цокольных этажей, промышленных полов, бетонных кровель и т. п.);
  • защита дорожных покрытий;
  • гидроизоляция емкостей различного назначения (в том числе, применяемых в пищевой промышленности и для хранения агрессивных жидкостей);
  • экологически чистая защита от избыточной влаги общественных помещений (например, бассейнов).

Применение покрытий из полимочевины решает проблему гидроизоляции надолго – защитный слой служит до 40 лет и при этом не теряет своих свойств. А начинать эксплуатацию покрытия можно уже через час после нанесения.

Определение подходящих альтернатив

В зависимости от конечного применения, условий эксплуатации, а также ценовой политики могут быть выбраны другие альтернативные загустители. Эти загустители включают в себя:

  • Безводный кальциевый комплекс;
  • Алюминиевый комплекс;
  • Натриевый комплекс;
  • Бариевый комплекс;
  • Смазки на смешанных базовых маслах;
  • Полимочевина.

В сравнении со смазками, произведенными на основе литиевого мыла, данные альтернативные смазки несколько ограничены в производстве: к примеру, за 2015 год, согласно опросу, проведенному Национальным институтом пластичных смазок (NLGI), производство смазочных материалов на основе альтернативных загустителей представлены следующим образом в таблице 1:

Таблица 1: Типы и объемы загустителей
Объем \ % от общего производства смазок Тип загустителя
72 000 т. \ 6,4% Сложные виды кальция (безводный кальций, сульфонат кальция и комплексные кальциевые смазки)
65 500 т. \ 6% Полимочевина (при этом более 2/3 из них пришлось на Японию, Северную Америку и Европу
40 000 т. \ 3,5% Алюминиевый комплекс
14 000 т. \

Виджай Десмух (Vijay Deshmukh) отметил, что его компания тестировала некоторые альтернативные загустители при производстве смазок с точки зрения соответствия спецификациям ASTM и API. Полученные результаты были сопоставлены со спецификациями Бюро индийских стандартов (BIS) применимым к обычным и комплексным смазкам.

Результаты данного исследования продемонстрировали, что некоторые из видов альтернативных загустителей обладают большими перспективами для использования в сравнении с другими и обладают следующими характеристиками, представленными в таблице 2:

Типы смазок и их свойства
Тип смазки Свойства
Смазки на основе безводного кальциевого комплекса
  • Отличная водостойкость;
  • Защита от коррозии;
  • Хорошая устойчивость к сдвигу;
  • Температура каплепадения – 144°С;
  • Максимальная рабочая температура – 90°С (по сравнению с 120°С для литиевой смазки, которая отвечает индийской спецификации IS:7623).
Смазки на основе алюминиевого комплекса (наиболее подходящие смазки для применения в сталелитейной промышленности и особенно в централизованных системах смазки)
  • Высокая температура каплепадения;
  • Хорошая водостойкость;
  • Отличная прокачиваемость (благодаря гладкой структуре загустителя);
  • Высокая стойкость к коррозии.
Смазки на основе комплексного сульфоната кальция
  • Высокая производительность без необходимости в дополнительных присадках;
  • Могут быть улучшены дополнительными присадками;
  • Очень высокая точка каплепадения – 300°С (против 260°С в комплексных литиевых смазках);
  • Хорошая стойкость к повышенному давлению;
  • Высокие противоизносные свойства;
  • Защита от коррозии;
  • Высокая термостойкость;
  • Механическая и сдвиговая стабильность;
  • Возможность использования в условиях высокой температуры;
  • Возможность использования в условиях высокой влажности;
  • Возможность использования при тяжелых нагрузках в горнодобывающем, пищевом и внедорожном сегментах;
  • Плохая низкотемпературная прокачиваемость (затрудняющая их применение в централизованных системах смазки).
Смазки на основе полимочевины(ранее применялись в основном для смазывания автомобилей, применяются в централизованных системах смазки, имеют хороший потенциал для внесения в спецификации производителей оборудования чтобы сделать их экономически выгодной альтернативой комплексным литиевым смазкам)
  • Высокая температура каплепадения;
  • Отличная окислительная стабильность;
  • Хорошая водостойкость;
  • Устойчивость к сдвигу;
  • Длительный срок службы;
  • Отличные свойства низкотемпературной текучести;
  • Применение токсичного сырья негативно сказывается на производстве полимочевины;
  • Плохая механическая стабильность;
  • Затвердение при хранении;
  • Требуются присадки для защиты от коррозии и при экстремальных нагрузках.
Смазки на основе натриевого комплекса (Идеально применяются только при отсутствии возможности контакта с водой)
  • Высокая температура каплепадения;
  • Плохая водостойкость.
Смазки на основе кальциевого комплекса
  • Возможность использования в условиях высокой температуры;
  • Возможность использования в условиях экстремальной нагрузки;
  • Затвердение при хранении;
  • Трудности в транспортировке.
Смазки на основе бариевого комплекса
  • Высокая температура каплепадения;
  • Хорошая водостойкость;
  • Отличная адгезия к поверхности металла;
  • Отсутствие возможности использования в качестве смазок общего назначения из-за высокой токсичности.

Нилеш Каду (Nilesh Kadu) из компании Lubrizol India во время своей презентации на конференции заявил, что наиболее популярными являются комбинированные литий-кальциевые смазки, так как частичная замена лития на кальций дает дополнительное преимущество в виде более высокой водостойкости и при этом не оказывает негативного влияния на другие свойства смазки. Добавка кальциевого мыла также способствует снижению себестоимости смазки.

Область применения

Широкий спектр применения полимочевины в быту, производстве , творчестве.

Творчество- покрытие скульптур , изготовление масок, фигурок , антивандальные покрытия, изготовление фигурок, покрытие защитным слоем картин и апликаций.

В быту — защита от коррозии ( машины, квадроциклы, лодки), нанесение  поверхностного слоя для защиты от внешних механических воздействий. Изготовление и ремонт тентов, палаток, корпусов байдарок и лодок. Гидроизоляция подвалов, фундаментов, киссонов. Теплоизоляция стен ( бетонных, деревянных, гипсокартон).

Производство -облицовка и гидроизоляция бетонных емкостей, плотин, труб, колодцев; гидроизоляция и декоративное покрытие чаш, стен и полов плавательных бассейнов; гидроизоляция полов и стен; напольные покрытия производственных и складских помещений,  антикоррозионные покрытия по металлу: внутренние и наружные покрытия стальных емкостей, защита от износа , дробильных установок; создание бесшовных пленочных покрытий, изготовление и ремонт тентов, палаток, корпусов байдарок и лодок.

Преимущество перед эпоксидной смолой

Скорость кристаллизации- 2 часа

Эластичность- не требует добавления   пластификаторов

Устойчив к агрессивным средам

Нетоксичен

Работает от +2 С

Повышенная адгезия

Устойчив к ультрафиолету

Способ применения

Минимальная рекомендуемая рабочая температура +2 С, Компонент А необходимо вылить в Компонент Б, смесь тщательно перемешать в течении 3 минут ( механическим или ручным путем) Возможно небольшое выделение тепла. Время жизни не более 10 мин при температуре 20С, Через 40 мин смесь превращается в материал на подобии шпаклевки. Одновременно рекомендуется изготавливать не более 3 кг смеси. На очищенную от пыли , обезжиренную и сухую поверхность нанесите состав при помощи кисти, валика , шпателя. Расход смеси 200 гр на 1 кв метр.

Применение

  1. Ремонт кровли и устройство нового кровельного пирога любого вида.
  2. Защита полиуретановых элементов конструкции здания и сооружения.
  3. Формирование гидроизоляционной защиты подвалов, цоколей и других помещений, находящихся ниже нулевой отметки.
  4. Устройство наливных полов на спортивных объектах, в складах и магазинах, в производственных объектах.
  5. Изоляция наземных и подземных коммуникаций.
  6. Защита стальных конструкций от коррозии.
  7. Защита газовых и нефтяных резервуаров, трубопроводов.
  8. Создание абразивно устойчивого покрытия специального оборудования в горнодобывающей промышленности, для кузовов автотранспорта, вагонов, полов и мест стоянки автомобилей.
  9. Защита от коррозии резервуаров с агрессивными жидкостями.

Классификация видов полимочевины

Полимочевины (поликарбамиды) принято делить на виды исходя из свойств самих полимеров. Стоит заметить, что под классификацией полимочевины иногда понимают и виды и свойства продуктов на ее основе.

Виды полимочевины по химическому строению

Изоцианатный преполимер, необходимый для возникновения реакции образования полиурии, бывает алифатической или ароматической природы. Соответственно и саму полимочевину можно разделить на два вида: ароматическую и алифатическую.

Алифатическая полимочевина отличается тем, что менее чувствительна к ультрафиолетовому излучению, и , соответственно, не выцветает под воздействием прямых солнечных лучей. Ее применяют там, где эстетическая составляющая тоже крайне важна, например, на фасадах зданий.

Ароматические поликарбамиды обладают меньшей стоимостью чем алифатические при этом по своим основным характеристикам они полностью идентичны алифатическим системам. Единственное принципиальное отличие – ароматические полимочевины не гарантируют цветовой стабильности, что никак не сказывается на остальных качествах покрытия.

Классификация по способу нанесения

Также различают виды полимочевины по способу нанесения на поверхность продуктов на их основе.

Наиболее распространенными являются распыляемые полимочевинные системы,  для использования которых необходимо специальное оборудование, которое под действием давления и температуры смешивает компоненты (изоцианат и полиэфирамин), и в результате их реакции возникает полимочевина. С помощью этого оборудование происходит напыление полимочевины на поверхность. Данные системы дают наиболее качественный результат и потому преобладают на рынке их доля составляет порядка 95% всего рынка полиурии.

Второй вид – полимочевины ручного нанесения (полиаспартические), которые основаны на сложных эфирах и отличаются более длительным временем жизнеспособности реакционной смеси.

Такие полимочевины не нуждаются в специализированном дорогостоящем оборудовании для нанесения, их возможно наносить ручным способом – с помощью кистей, валиков или безвоздушных распылителей.

Они используются там, где нанесение полимочевины напылением затруднительно с технологической точки зрения или экономически нецелесообразно. Полимочевины ручного нанесения особенно популярны в качестве ремонтных составов.

Классификация по физико-химическим свойствам

Данный вид деления полимочевин зависит от их физико-химических свойств, и, соответственно, области применения.

В поликарбомидных (полимочевинных) составах путем варьирования компонентов создаются системы с заранее заданными специфическими свойствами.

Даже небольшие изменения в структуре формул исходных компонентов позволяют получить новые виды полимочевины, обладающие уникальным набором физико-хирмических свойств.

В настоящее время производится большое количество полимочевинных систем для различных областей применения:

  • поликарбамиды с содержанием силанов, с повышенной химической стойкостью и хорошей адгезией к различным поверхностям;
  • политиомочевины, обладающие меньшей чувствительностью к воздействию нефтепродуктов;
  • эпоксиполимочевины, обладающие повышенной устойчивостью к воздействию агрессивных сред;
  • полимочевины, в состав которых входят антипирены для снижения горючести материала;
  • полимочевины, с введенными в состав пластификаторами для повышения эластичности;
  • поликарбамиды c добавками гидрофобизаторов, для снижения водопоглащения;
  • полимочевины с отвердителями, для повышения твердности и устойчивости к абразивному истиранию.

Классификация по составу

Полимочевинные системы подразделяют на два вида: чистые и гибридные.

Несмотря на то, что чистые полимочевинные системы обладают уникальным комплексом свойств, которые превосходят таковые у любых других материалов, у них есть один существенный недостаток – относительная дороговизна.

Поэтому для многих применений используют гибридные системы, которые не обладают всем комплексом свойств чистой полимочевины, но при этом сильно выигрывают в стоимости сырья.

Наиболее распространенными являются полимочевинно-полиуретановые системы.

Конечно же, ограничений в применении таких гибридных составов больше чем при нанесении чистой полиурии, что обусловлено особенностью полиуретанов реагировать с влагой из воздуха.

При жестких условиях: низких температурах, повышенной влажности обязательно применение чистой полимочевины, а в более щадящих условиях бывает экономически оправдано применение гибридных систем.

Назад

Другие сферы применения

Сочетание твердости и стойкости к влаге обусловило широкое распространение полимочевины. Конечно, в первую очередь ее используют в строительстве и отделочных работах. Но достоинства материала оценили и судостроительные компании, автомастерские, обслуживающие предприятия, которые занимаются технической поддержкой различных конструкций, мостов и резервуаров. Есть и польза от данного материала как от теплоизолятора. Для понимания этого свойства стоит вспомнить ответ на вопрос, полимочевина – что это такое. Это, прежде всего, быстро схватывающийся полимер, который обеспечивает эффективную герметизацию и прочность. То есть если обработать данным покрытием поверхность отделочного слоя, то о мостиках холода можно и вовсе забыть.

Сколько стоит покрытие из полимочевины

Полимочевина — уникальное изоляционное покрытие. Высокая скорость реакции ее составляющих позволяет получить защитную пленку с отличными эксплуатационными характеристиками вне зависимости от условий окружающей среды. При этом не нужно забывать про грамотную подготовку основания, иначе возможно появление нежелательных дефектов покрытия. Сдерживающим фактором в использовании полимера можно считать его достаточно высокую стоимость.

При желании можно несколько смягчить этот недостаток, подобрав гибридный состав, отличающийся более демократичной ценой. Однако следует проявлять благоразумие: стоимость работ по нанесению полимочевины тоже достаточно высока. Нужно понимать, что дорогостоящее специальное оборудование требует вложений средств, так же, как и оплата обслуживающего его высококвалифицированного персонала. В целом серьезные денежные вложения в обустройство изоляции из полимочевины со временем обязательно окупаются ее длительным сроком службы, а так же уникальными эксплуатационными характеристиками.

Читайте также:  Как правильно утеплить внешние стены домов и квартир