喷涂聚脲弹性体涂装工艺开发与应用

点击数：914发布：2016-11-05　来源: 聚脲防腐_聚脲喷涂_聚脲防水_江苏申正建设工程有限公司

喷涂聚脲弹性体涂装工艺开发与应用

1．1研究的背景及意义

近年来，江铃JMC皮卡以优越的性能、豪华的驾驶室内外装饰及油漆外观等特点，深受市场青睐，产销量逐年增长。但是，有个问题长期困扰着我们，即皮卡货厢内表面接缝、加强筋线、边角等特殊部位的油漆漆膜经不起运输货物的摩擦和冲击，随着使用次数的增加而产生磨损脱落。售后用户使用不到半年，厢内即出现损坏、已是锈迹斑斑，严重影响了货厢的美观和使用寿命，与豪华的驾驶室外表与配置极不相称。

据本公司市场问卷调查，8096的皮卡车用户对货厢抗磨损性不满意。部分用户采取在货箱内衬垫橡胶的办法进行保护，这实在是权宜之计，不能从根本上解决车厢磨损问题。然而，用户采取在货箱内衬垫橡胶的办法也给了我们汽车涂装工程师们重大启示：产生了在皮卡车货厢内喷涂耐磨防护衬里的设想。

从国内外大量文献资料查询获悉：近十来年，国外大公司投入大量人力、物力开发厚涂型耐磨弹性体材料，该材料已在美国的皮卡车上广泛采用，主要是在汽车二级市场由代理商根据客户的需要对卡车或皮卡车的货厢进行喷涂处理。在北美地区的应用表明：经过长达五年装卸粮食粒料的考验，车斗的焊缝、接头、边角、加强筋线等易损部位未见耐磨弹性体材料有开裂、剥落现象，车厢整体外观良好。被赋予“护厢宝”和“底盘装甲”的美誉，称为是卡车涂装的一场革命。然而在国内汽车行业中，因为专业涂料公司对该技术没有成熟掌握，而且目前国内汽车行业本身对该材料使用需要重新开发工艺和投入新生产设备。由于使用耐磨材料的风险和前期投入比较大等原因，耐磨涂料一直未在国内汽车行业应用。

随着国内道路交通的迅猛发展，中国消费者对于客货两用车的需求大大增加，无疑给我们皮卡车制造商带来巨大商机，同时消费者对汽车质量和性能的要求和期望也迅速提高。如何与发达国家接轨，抓住有利商机、开发厚涂型耐磨弹性体材料并应用与汽车行业，列入了我们涂装工程师的日程。基于如此巨大的市场需求，湖南湘江涂料集团有限公司从美国美思国际咨询公司引进技术，生产了一种新型材料—“优力”牌聚脲弹性体涂料，该涂料具高弹性、优良的耐磨性和抗化学品性。它可直接喷涂于皮卡车货厢内表面，一次性成膜厚度可达1 mm，涂层美观致密，耐磨损、抗冲击、耐擦刮，从根本上解决了传统材料(如橡胶，ABS塑料，钢板等)开裂、卷边、脱落、颜色与车身不搭配的缺陷，是现代新工艺、新材料的完美结合。该材料独特的施工工艺，可喷涂出“麻面”防滑层，还能有效避免货物在货箱内来回滑动。湖南湘江涂料集团有限公司同时也引进了美国Gusmer公司成套设备。经过近一年的设备安装、调试和喷涂工艺研究，初步掌握了该设备的使用方法，准备投入商业应用。我们在对耐磨弹性体材料进行初步了解、同湖南湘江涂料集团有限公司技术人
员进行充分沟通、准备的基础上，进行了3台样车试喷。试验发现货厢内衬聚脲耐磨弹性体涂层表面橘皮均匀美观、附着力强、耐磨、降噪，效果很好。其中1台皮卡车经过3万公里海南路试，货厢内放置鹅卵石，经过近三个月的可靠性试验，试验结果：涂层无明显磨损、货厢耐磨层使用效果较好。耐磨层能有效避免漆膜因货物的磨损和冲击而导致货厢的过早锈蚀，从而提高货厢的使用寿命。它的出现将给国内卡车的涂装带来全新概念，受到本公司领导的高度重视，并策划赶在新品“宝典”皮卡上正式推出，这将形成江铃皮卡新的一轮市场“卖点”。

1．2国内外发展状况与趋势

喷涂弹性体(包括聚氨酯、聚氨酯／聚脲、聚脲)技术最早起源于20世纪70年代，它是在聚氨酯反应注射成型(reaction injection molding，缩写RIM)技术的基础上发展起来的。它继承了RD{技术的撞击混合原理，却突破了RIM必须使用模具的局限性，将瞬间固化、高速反应的特点扩展到一个全新的领域，极大地丰富了聚氨酯的应用范围，拓宽了人们对涂料、涂装技术的概念喷涂弹性体初期的品种是喷涂聚氨酯弹性体(简称SPU)，由于在旖工时体系容易与周围环境中的水分、湿气反应，产生二氧化碳，生成泡沫状弹性体(foamyelastomer)，造成涂层与底材附着力差、材料力学性能不稳定。后来，人们很快想到在树脂组分中引入端氨基化合物，即喷涂聚氨酯(脲)弹性体(简称SPLI(A))。这样，就有效地阻止异氰酸酯与水分、湿气的反应，涂层与底材附着力、材料力学性能得到很大改善，工程应用明显增加,但是，SPU(A)仍然没有从根本上解决体系的发泡问题，在工程实践中，还经常呈现一些缺陷。20世纪80年代中期，美国Texaco(即现在的Huntsman)公司在世界上率先开发出喷涂聚脲弹性体材料(spray polyurea elastomer，简称sPUA)，从而从根本上解决了捆扰施工界的重大技术难题汹1。正如RIM技术的发展经历了纯聚氨酯(PU)、聚氨酯／聚脲(PU／PuA)、纯聚脲(PUA)三个阶段一样，喷涂聚氨酯、聚脲弹性体技术也经历了三个阶段.喷涂聚脲弹性体是国内外近10年来继高固体分涂料、水性涂料、辐射固化涂料、粉末涂料等低(无)污染涂装技术之后为适应环保需求而研制、开发的一种新型无溶剂、无污染的绿色施工技术。与传统环保型涂装技术相比，具有以下优点：

1)不含催化剂，快速固化，可在任意曲面、斜面及垂直面上喷涂成型，不产生流挂现象，5s凝胶，lmin即可达步行强度。
2)100％固含量，不含任何挥发性有机物(VOC)，对环境友好。3)可按1：l体积比进行喷涂或浇注，一次施工的厚度范围可以从数百微米到数厘米，克服了以往多次施工的弊病。
3)优异的理化性能，如拉伸强度、伸长率、柔韧性、耐磨性、耐老化、防腐蚀等。
4)具有良好的热稳定性，可在120"C下长期使用，可承受150℃的短时热冲击。
5)可以向普通涂料一样，加入各种颜料、染料，制成不同颜色的制品。
6)原形再现性好，涂层连续、致密、无接缝、无针孔，美观实用。

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