Что такое полимочевина, применения, технология нанесения

Эта уникальная двухкомпонентная смесь, наносимая методом напыления, обладает феноменальными свойствами, делая ее незаменимым помощником в различных сферах строительства и ремонта. В этой статье мы подробно рассмотрим, что такое полимочевина, как происходит процесс ее нанесения и какие преимущества она дает в сравнении с другими гидроизоляционными материалами.

Что такое полимочевина

В 80-х годах прошлого века, в рамках развития технологии RIM (реакционное инжекционное формование), широко используемой в автомобилестроении для производства крупногабаритных деталей (например, бамперов), компания Texaco Chemical (впоследствии ставшая частью Huntsman Corporation) совершила прорыв.

Вместо традиционных для полиуретановой химии высокомолекулярных полиэфирполиолов, стали применяться полиэфирамины. Эти вещества, схожие с полиэфирполиолами, но содержащие на концах макромолекул не гидроксильные, а аминные группы, позволили существенно повысить производительность RIM-процесса.

Благодаря этому, время формования деталей сократилось до нескольких секунд, что стало настоящим прорывом в данной области.

 

Не остановившись на достижениях в RIM-технологии, специалисты Texaco Chemical (ныне Huntsman Corporation) сделали еще один важный шаг.

Более 10 лет кропотливой работы потребовалось им, чтобы адаптировать новую химическую разработку для совершенно иной области – напыляемых полимерных покрытий.

В ходе этой работы был проведен синтез аминных сшивателей (удлинителей цепи) и изоцианатных форполимеров, а также создано принципиально новое оборудование.

Не обошлось без трудностей. Специалистам пришлось решать такие проблемы, как:

• Плохое смачивание подложки.
• Низкая межслойная адгезия.
• Неудовлетворительное качество поверхности покрытий.

Упорный труд увенчался успехом. Был получен новый полимер – «полимочевина», а технология его нанесения получила название «напыляемые полимочевинные эластомерные покрытия».

В конце 90-х годов США и Канада стали пионерами бурного развития рынка напыляемых покрытий. В 2000 году здесь была основана Ассоциация развития полимочевины (PDA), объединившая поставщиков сырья, производителей оборудования и комплектующих, а также подрядчиков, занимающихся монтажом покрытий.

Первыми сферами, где полимочевина получила широкое распространение, стали:

• Защита пенополиуретановой изоляции на кровлях.
• Износостойкое покрытие кузовов пикапов, популярных в Северной Америке.
• Ремонтные работы на трансаляскинском нефтепроводе.

Сегодня производство полимочевины в Северной Америке исчисляется десятками тысяч тонн в год. Не отстает и Азия, где рынок демонстрирует высокие темпы роста. В более сдержанной Европе рынок напыляемых покрытий только начинает зарождаться, но его потенциал огромен.

Рынок полимерных покрытий, в том числе и полимочевины, в России только начинает развиваться. Однако уже сейчас можно отметить позитивные изменения, происходящие за последние 1-2 года. В России остро ощущается потребность в надежных материалах для гидроизоляции и защиты от коррозии, способных выдержать суровые климатические условия.

Полимочевина, благодаря своим уникальным свойствам, отлично подходит для решения этих задач. Растет осведомленность о преимуществах полимочевины, что приводит к ее использованию в новых сферах. Помимо традиционных областей (гидроизоляция, защита от коррозии), полимочевина применяется в строительстве, промышленности, горнодобывающей отрасли и т.д.

Помимо уже зарекомендовавших себя сфер применения, полимочевина постоянно осваивает новые территории.

Вот лишь некоторые из перспективных направлений:

• Защита водных сооружений. Облицовка бетонных емкостей, отстойных прудов, резервуаров, плотин, каналов, насыпей. Гидроизоляция и декоративное покрытие чаш, стен и полов плавательных бассейнов.

• Промышленные решения. Гидроизоляция полов и стен в производствах с высокой влажностью и агрессивными средами. Напольные покрытия производственных, складских, торговых помещений, многоэтажных парковок.
• Транспортная инфраструктура. Защита поверхности бетонных мостов от воздействия противогололедных реагентов. Облицовка платформ грузовых автомобилей, самосвалов, вагонов для перевозки сыпучих грузов.
• Горнодобывающая отрасль. Защита от износа горнодобывающего оборудования, дробильных установок.
• Строительство. Гидрозащитные кровельные покрытия, в том числе на теплоизоляционном слое из пенополиуретана. Создание бесшовных пленочных покрытий на геотекстильной подложке для обкладки земляных котлованов-отстойников.

Преимущества и недостатки

Полимочевина – это современный полимерный материал, который обладает уникальным набором свойств, делающих его незаменимым в различных сферах.

Ключевые преимущества полимочевины:

• При разрыве выдерживает до 38,5 МПа, что сопоставимо с прочностью нейлона (50 МПа).
• Не содержит растворителей, не выделяет вредных веществ в атмосферу.
• Затвердевает за 10-20 секунд, что позволяет использовать материал в любых условиях, независимо от влажности и температуры.
• Подходит для нанесения на вертикальные поверхности, не образует подтеков, что делает его идеальным для гидроизоляции стен.
• Прочно сцепляется с различными материалами, обеспечивая надежную фиксацию.
• Не горит, самозатухает, препятствуя распространению огня.
• При необходимости поврежденные участки покрытия легко отремонтировать.
• Срок службы составляет более 50 лет, что делает полимочевину выгодным инвестиционным решением.
• Может быть окрашена в любой цвет, что позволяет подобрать оптимальное решение для любого интерьера или экстерьера.

Как и любой материал, полимочевинная пленка обладает не только преимуществами, но и недостатками. К счастью, многие из них можно нивелировать.

1. Чувствительность к УФ-излучению: Под воздействием прямых солнечных лучей пленка со временем может изменить цвет и начать разрушаться.

Решение:

• Покрытие лаком: нанесение лака на полимочевину защитит ее от УФ-излучения и сохранит эстетичный вид.
• Использование алифатической полимочевины: этот тип пленки обладает повышенной стойкостью к УФ-излучению и не требует дополнительной защиты.

2. Неустойчивость к агрессивным средам: Полимочевинная пленка не выдерживает воздействия таких веществ, как ацетон, этиленгликоль, бензол и т.п.

Решение:

• Тщательный выбор места применения: не рекомендуется использовать полимочевину в местах, где возможно попадание агрессивных веществ.
• Использование защитных покрытий: при необходимости можно нанести на пленку специальные покрытия, устойчивые к химическим воздействиям.

3. Необходимость тщательной подготовки поверхности: Полимочевинная пленка повторяет рельеф поверхности, на которую она наносится. Поэтому перед нанесением важно тщательно выровнять все неровности, бугры, ямки и поры.

Решение:

• Качественная подготовка поверхности: тщательная шлифовка, шпаклевание и грунтование основания обеспечат равномерное нанесение пленки и ее долговечность.

Важно учитывать перечисленные недостатки при выборе полимочевины и разработке схемы ее применения. Соблюдать рекомендации по подготовке поверхности и нанесению пленки. При необходимости использовать дополнительные защитные покрытия.

Виды полимочевины

Полимочевина, как и многие другие материалы, представлена в различных видах, каждый из которых обладает своими характеристиками и областью применения.

Ароматическая полимочевина – это особый вид полимерного покрытия, получаемый путем синтеза изоцианатных полимеров с использованием ароматических диизоцианатов, простых полиэфирполиолов и аминосодержащих компонентов. Плавится только при экстремально высоких температурах, что делает ее незаменимой в условиях интенсивного температурного воздействия. Ароматическая обладает меньшей растворимостью, обеспечивая ей стойкость к агрессивным химическим веществам. Благодаря своим свойствам, ароматическая полимочевина идеально подходит для внутренней гидроизоляции помещений, а также для защиты подвальных помещений, цокольных этажей и подземных паркингов от проникновения влаги. Важно помнить, что ароматическая полимочевина не выдерживает прямого воздействия солнечных лучей и ультрафиолетового излучения.

Алифатическая полимочевина – это особый вид полимерного покрытия, получаемый путем реакции гидроксилсодержащих полиэфиров с алифатическим диизоцианатом. В отличие от ароматической, алифатическая полимочевина не теряет своих свойств под воздействием прямых солнечных лучей и УФ-излучения, что делает ее незаменимой для наружных работ. Данный вид полимочевины плавится при более низких температурах по сравнению с ароматической, что упрощает процесс нанесения покрытия. Алифатическая полимочевина хорошо растворяется, что обеспечивает ей легкую адгезию к различным поверхностям.

Сфера применения алифатической полимочевины:

• Кровельные работы: благодаря своей стойкости к УФ-излучению, алифатическая полимочевина идеально подходит для гидроизоляции плоских и скатных крыш, а также для защиты террас, балконов и других открытых конструкций.
• Гидроизоляция: алифатическая полимочевина может применяться для внутренней и внешней гидроизоляции различных объектов, включая бассейны, резервуары, промышленные объекты и т.д.

Модификации полимочевины

Модифицированные полимочевины – это особый вид полимерных покрытий, в состав которых включены различные добавки, придающие им новые свойства и расширяющие сферу применения.

Наиболее распространенные модификаторы:

• Поликарбиды с силанами: повышают химическую стойкость материала, улучшают адгезию к различным поверхностям.
• Антипирены: снижают горючесть полимочевины, делая ее более безопасной в применении.
• Пластификаторы: увеличивают эластичность материала, позволяя ему выдерживать механические нагрузки без образования трещин.
• Отвердители: повышают прочность и твердость покрытия, делая его устойчивым к истиранию.
• Гидрофобные добавки: уменьшают водопоглощение материала, повышая его стойкость к влаге.
• Эпоксидные смолы: усиливают устойчивость полимочевины к воздействию агрессивных сред, таких как кислоты, щелочи, растворители.

Где применяется полимочевина

1. Мгновенное полимеризация позволяет использовать полимочевину для быстрого и эффективного ремонта.

• Трещин в кровельном материале: образование бесшовного и прочного покрытия, устойчивого к любым погодным условиям.
• Покрытия дорог: создание износостойкого и водонепроницаемого слоя, выдерживающего интенсивные нагрузки.
• Деревянных частей зданий: надежная защита от гниения, плесени, насекомых и других биологических разрушителей.

Помимо этого, полимочевина применяется как:

• Защита металлических деталей от коррозии: создание барьера, препятствующего образованию ржавчины, даже в условиях постоянного контакта с водой.
• Гидроизоляция подвалов, цокольных этажей и чердаков: формирование бесшовного покрытия, обеспечивающего абсолютную герметичность и защиту от проникновения влаги.

2. Гидроизоляция.

• Резервуаров с водой: полимочевина не только обеспечивает надежную защиту от протечек, но и абсолютно безопасна для человека, не выделяя в воду никаких вредных веществ.
• Емкостей для питьевой воды: экологичность материала позволяет использовать его даже для самых чувствительных объектов.

3. Кораблестроение.

• Обработка корпусов судов и палуб: полимочевина создает прочное, износостойкое и водонепроницаемое покрытие, защищающее корабли от коррозии, обрастания и механических повреждений.

4. Защиту крупных объектов.

• Изоляция взлетных полос аэродромов: полимочевина обеспечивает бесшовное, прочное и долговечное покрытие, выдерживающее интенсивные нагрузки от самолетов.
• Защита от коррозии и влаги мостов, автомобильных эстакад: материал надежно защищает металлические конструкции от ржавчины, агрессивных сред и других разрушительных факторов.

Особенности технологии нанесения составов полимочевины

Уже через 5 секунд после смешивания компонентов полимочевины начинается процесс полимеризации. Состав стремительно обретает гелеобразную форму, но при этом может прилипать к рукам. Именно эта молниеносная скорость схватывания позволяет использовать полимочевину для гидроизоляции стен и потолков.

В этом кроется главное преимущество полимочевины перед другими гидроизоляционными материалами.

Важно! Никогда не смешивайте компоненты полимочевины заранее. Это необходимо делать непосредственно в распылителе.

Ручное нанесение полимочевины

Стремясь сделать полимочевину более доступной, производители предложили упрощенную технологию нанесения, не требующую применения дорогостоящего профессионального оборудования.

Существуют специальные составы, которые можно монтировать вручную, без использования пистолета. Однако важно понимать, что такие составы по своим характеристикам несколько уступают двухкомпонентным смесям.

Главное отличие состава для ручного нанесения заключается в увеличенном времени застывания, достигаемом за счет добавления специальных пластификаторов. Если в профессиональном составе полимеризация наступает уже через 5–30 секунд, то в смеси для работы вручную этот процесс растянут до 8 минут.

Помимо двухкомпонентных составов, существуют и однокомпонентные вариации полимочевины, не требующие предварительного смешивания. Она поставляется в герметичной таре и полимеризуется уже при контакте с воздухом.

В состав однокомпонентной полимочевины добавляют мелкий кварц, придающий готовому покрытию шероховатость. Кварцевый наполнитель не только увеличивает прочность полимера, но и отражает солнечные лучи, тем самым снижая нагрев поверхности.

Нанесение однокомпонентной полимочевины вручную осуществляется с помощью кисти или валика. Для повышения прочности гидроизоляционного слоя можно использовать армирование стекловолокном, размещая его между двумя слоями полимерного покрытия.

Нанесение полимочевины с помощью распылителя

Использование специализированного промышленного оборудования для нанесения полимочевины позволяет получить идеально ровный и тонкий слой гидроизоляции. Качество подготовки поверхности в данном случае играет ключевую роль.

Предварительно с бетонной основы удаляется рыхлый верхний слой, а кирпичная кладка выравнивается с помощью штукатурки и укрепляется армирующей сеткой.

Смешивание двухкомпонентной полимочевины происходит непосредственно в пистолете-распылителе. Благодаря мгновенной полимеризации состав образует прочную и эластичную пленку, устойчивую к механическим и атмосферным воздействиям.

Стоит отметить, что нанесение полимочевины возможно даже при минусовых температурах. Профессиональный комплект для работы с полимочевиной включает в себя пистолет-распылитель, компрессор и дозатор для точного смешивания компонентов.

Специалисты в области гидроизоляции, как правило, рекомендуют наносить поликарбамид не в один, а в два слоя. Это позволяет добиться максимальной надежности и долговечности защитного покрытия. Состав замешивают небольшими порциями, строго соблюдая пропорцию 7 частей ингредиента А к 1 части ингредиента В. Тщательное перемешивание каждой партии осуществляется с помощью миксера.

Наглядно процедура нанесения показана в этом видеоматериале:

Ремонт поврежденного слоя из полимочевины

Полимочевиное покрытие, благодаря своей прочности и долговечности, редко нуждается в ремонте. Но даже если на нем появились механические повреждения, их можно легко устранить своими руками.

Этапы ремонта:

1. Очистка. Поврежденный участок очищается от грязи и пыли с помощью шлифовальной машинки с абразивом № 4-Н÷ 6-Н (Р180 ÷ Р280). Шлифовать нужно до тех пор, пока не останется прочно сцепленная с основанием пленка полимочевины.
2. Подрезка. Края неповрежденного материала аккуратно подрезаются под углом 45 градусов.
3. Обезпыливание. Очищенная поверхность обдувается сухим сжатым воздухом.
4. Обезжиривание. Поврежденный участок обезжиривается ацетоном.
5. Подготовка основания. Если трещина образовалась по шву, проходящему по основанию, то его необходимо тщательно очистить. Если основание металлическое, его следует зашлифовать, удалив следы коррозии и загрязнения.
6. Грунтование. Ремонтируемый участок покрывается грунтовочным составом, подбираемым в соответствии с материалом основания.
7. Нанесение «заплатки». После высыхания грунта на поврежденный участок наносится «заплатка» из подготовленной полимочевины.

Важно! Для достижения максимальной надежности ремонта необходимо соблюсти следующие условия:

• Влажность воздуха: не выше 80%.
• Температура воздуха: от +5 до +25°C.
• Влажность основания: не выше 4%.
• Температура основания: не ниже +7°C (для металла — не ниже +15°C).