Особенности, достоинства и ограничения по применению полимочевины.

Почему именно полимочевина? Достоинства и ограничения по применению

 При всем многообразии полимерных покрытий, полимочевина занимает в их ряду особое место благодаря следующим уникальным особенностям: 

• Большинство традиционных полимерных покрытий (эпоксидных, полиэфирных, акриловых, хлорсульфополиэтиленовых, каучуковых, и др.) наносятся тонкими слоями в несколько проходов с длительной промежуточной сушкой и отверждаются только при положительных температурах в течение от нескольких часов до нескольких суток. Высокая скорость химической реакции отверждения полимочевины дает возможность наносить покрытие требуемой толщины (до нескольких миллиметров) без подтеков за один проход, перемещаться по покрытию или совершать внутрицеховые перевозки изделий с покрытием практически сразу после его нанесения, сокращая до минимума время простоя и повышая производительность. При этом известны примеры успешного напыления полимочевины на холодную поверхность с высоким теплопоглощением, например сталь, при -20°С.
• Такая непревзойденно низкая чувствительность полимочевины к температуре окружающей среды и основания уменьшает негативную роль сезонного фактора при проведении изоляционных работ в строительстве.
• Покрытия на полиуретановой основе могут наноситься только на идеально сухую поверхность с температурой, превышающей точку росы не менее чем на 3°С, при относительной влажности воздуха не более 80%. Содержимое бочек с компонентами даже в течение короткого времени работы должно быть надежно изолировано от контакта с атмосферной влагой.
• Выполнение этих требований не всегда возможно или затруднительно, а несоблюдение их приводит к большим экономическим потерям в виде безнадежно испорченного покрытия вследствие его подвспенивания или наличия микропор, мелких отверстий, пузырьков и кратеров. Напротив, скорость реакции мочевинообразования столь высока, что побочная реакция изоцианата с водой не может с ней конкурировать, и опасности выделения СО₂ не существует. Поэтому полимочевина мало чувствительна к влажности и может наноситься в экстремальных условиях, при которых все остальные полимерные покрытия неработоспособны.

Разумеется, нет и не может быть идеального материала, превосходящего все прочие по всем показателям. Но для полимочевины список ограничений, сдерживающих ее широкое распространение, сравнительно короток. К ним относятся:

·         Дорогое сырье. Система для напыляемого полимочевинного покрытия представляет собой поставляемые в раздельной упаковке (бочки, канистры) жидкие компоненты «А» и «Б». Для их приготовления на специализированных химических предприятиях используются, в зависимости от рецептуры, от 10 до 20 сырьевых ингредиентов, как правило дорогостоящих. При этом практически ни один из них в России не производится. Справедливости ради надо отметить, что аналогичная ситуация характерна и для всех прочих качественных полимерных материалов.

·         Дорогое оборудование. В зависимости от модели (рабочего давления, производительности насосов, мощности нагревателей и типа привода) двухкомпонентного дозатора, его комплектации (обогреваемые шланги, бочковые насосы, блок рециркуляции), марки пистолета-распылителя, производительности компрессора и набора запчастей и принадлежностей, цена комплекта оборудования у различных его поставщиков колеблется в пределах 27-40 тысяч долларов США. Относительная дороговизна оборудования, впрочем, имеет и свою положительную сторону, поскольку создает рыночный барьер для мелких, с низким уровнем ответственности и профессиональной подготовки, субподрядчиков.

·         Потребность в квалифицированном персонале, способном не только наносить равномерным слоем покрытие требуемой толщины на поверхности любой формы и конфигурации, но и оценивать степень подготовленности объекта, поддерживать в рабочем состоянии сложную технику.

·         Изменение цвета покрытия под действием ультрафиолетового излучения. Ароматическая полимочевина светлых тонов довольно быстро темнеет на солнце. И хотя это приводит только к косметическим изменениям и не оказывает влияния на прочие эксплуатационные свойства покрытия, для наружных работ рекомендуются цвета черный, серый, коричневый, оранжевый, красно-коричневый, серебристый. На практике это ограничение сказывается лишь при выборе материала для облицовки объектов с высокими требованиями к декоративным свойствам, например открытых плавательных бассейнов, где от применения ароматической полимочевины следует отказаться в пользу более светостойких материалов.

·         Умеренная химическая стойкость полимера. Полимочевина разрушается под действием концентрированных минеральных кислот и некоторых растворителей (ацетон, метиленхлорид, диметилформамид, этиленгликоль, бензол, толуол, ксилол, антифриз, тормозная жидкость) и не годится в качестве защитного покрытия, находящегося в постоянном контакте с высоко агрессивными химикалиями. В то же время широкая область применения полимочевины обусловлена ее устойчивостью к воздействию сточных вод, нефтепродуктов и ряда средне агрессивных химических реагентов (растворов солей, разбавленных кислот и щелочей).

Перед принятием решения о проведении работ необходимо оценить возможность принятия мер по недопущению случайного попадания аэрозоля полимочевины на расположенные в зоне его досягаемости окна, оборудование, транспортные средства и т.п., во избежание нанесения их собственникам серьезного ущерба

Иллюзии и реальность

К сожалению, с первых дней продвижения на рынок имиджу новой технологии наносила серьезный вред переоценка ее возможностей, во многом действительно незаурядных и отмеченных выше.Этому в немалой степени поспособствовали эффектные, но не имеющие никакого практического значения рекламные ролики некоторых зарубежных фирм, демонстрирующие, например, напыление полимочевины прямо на лед и воду, но никогда не показывающие трудоемкую и кропотливую работу по подготовке изолируемых поверхностей на реальных объектах, почти всегда предшествующую нанесению финишного полимочевинного покрытия.

В результате многие новички, идя на поводу иллюзии кажущейся простоты процесса и стремясь свести к минимуму черновую подготовительную работу, испытывают на первых порах разочарование и несут большие материальные потери, не получая ожидаемого результата. Так, при напылении полимочевины в качестве напольного покрытия необходимо отдавать себе отчет в том, что, как и любое другое тонкослойное покрытие, оно лишь подчеркнет, а не скроет все дефекты и неровности плохо подготовленного, не выровненного бетонного основания.

Соблазн нанести полимочевину, как и любой другой самотвердеющий полимер, на пористую подложку (бетон, цементно-песчаная стяжка или даже фанера) без ее предварительного грунтования неизбежно приведет к многочисленным дефектам в виде кратеров, «перекрыть» которые не удастся ни за один, ни за два последующих прохода. Возможность напыления полимочевины на неочищенную, не обработанную праймером и мокрую сталь – также не более чем миф. Действительно, полимочевина прощает некоторые мелкие огрехи подготовки поверхности, но в приведенном примере полного игнорирования общепринятых правил рассчитывать на высокую адгезию полимера к основанию не приходится.

Оборудование

Обязательным условием для получения полимочевинного покрытия надлежащего качества является хорошее смешивание компонентов «А» и «Б». Поскольку скорость их реакции высока, смешивание должно происходить за очень короткое время.

Этому требованию отвечают специальные двухкомпонентные распылительные установки, обеспечивающие точное дозирование компонентов «А» и «Б» в заданном соотношении (обычно 1:1 по объему), под давлением 150-250 атм и при температуре 60-80°С, и тонкое распыление смеси с помощью самоочищающегося распылительного пистолета, снабженного смесительной камерой высокого давления.

Подогрев компонентов, желательно раздельный, нужен не для чего иного, как для снижения вязкости каждого из них до уровня ниже 100 мПа*с, одного из важных условий качественного смешивания. Чем выше температура и давление компонентов, тем тоньше их смешивание и выше физико-механические свойства полимерной пленки. Установки компактны и вместе с компрессором и минимальным запасом компонентов могут размещаться на базе небольшого грузовика типа «Газели».

Большая длина обогреваемых шлангов (до 90 м) позволяет быстро разворачивать такой мобильный комплекс на объекте и заниматься укладкой покрытия без перемещения оборудования и бочек с компонентами. Обычные двухкомпонентные дозаторы низкого и среднего давления со статическими или механическими смесителями и промывкой смесительной камеры растворителями, широко применяемые для переработки менее реактивных систем, таких как эпоксидные, полиуретановые и полиэфирные смолы, для полимочевины непригодны.

Очень важен правильный выбор оборудования. Оно должно в полной мере соответствовать конкретному распыляемому полимерному материалу, поскольку для каждого из них необходима своя температура, давление, размер шлангов, вид распылительного пистолета, типоразмер смесительной камеры и сопла и т.д.

Установка должна быть снабжена автоматическим контролирующим устройством, подающим сигналы или прекращающим работу насосов при появлении сбоя в дозировке одного из компонентов, означающего нарушение соотношения смешивания вследствие неисправности оборудования или засоренности фильтров.

В противном случае нарушение пропорции дозировки компонентов неизбежно приведет к тем или иным дефектам материала покрытия, которое придется удалять ценой больших потерь времени и сил.

Не менее важно надлежащее техническое обслуживание оборудования, которое может обеспечить только профессиональный, хорошо обученный и опытный персонал, знающий как техническую сторону оборудования, так и особенности химической технологии применяемых материалов.

Кандидат технических наук С.Л. Покровский.