Сравнительный обзор однокомпонентных и двухкомпонентных ППУ

Разновидности однокомпонентных составов

Однокомпонентные составы содержат полиуретановые форполимеры со свободными NCO-группами, которые реагируют с влагой воздуха, благодаря чему и происходит отверждение покрытия, нанесенного на субстрат.

Схематически это выглядит так:

~NCO~NH

+H2OC=O+CO2

~NCONH~
 

Для получения эластомерных покрытий применяются форполимеры на основе диола с длинной цепью и ТДИ, взятым в избытке. В качестве диолов обычно используют простые полиэфиры: полиоксипропиленгликоль (ППГ) и другие. Чаще для получения эластомерных покрытий применяются растворы форполимеров (ППГ) в органических растворителях.
 
Также созданы материалы для покрытий, не содержащих растворителей. При этом одновременно решаются задачи получения толстослойных покрытий путем однократного механизированного напыления, расширения областей применения, снижения их стоимости, вследствие безвозвратных потерь органических растворителей – уменьшение токчсичности и устранение пожаро- и взрывоопасности.

Известны составы на основе ППГ (молярной массой 3800) и вязкостью 850 сПз при 20ºС и полифенилполиметиленизоцианата, кварцевого песка и парафинового масла. Такой состав наносят на бетон слоем толщиной 10 мм, покрытие отверждается при +20ºС за 6 часов.
 
Известны однокомпонентные композиции без растворителей, дающие покрытие с высокой адгезией, химической стойкостью и хорошими антикоррозионными свойствами, водо- атмосферо- и морозостойкостью. Они содержат форполимер (10%), обезвоженный битумный материал и галоидангидрид ароматической кислоты (бензоилбромид).

Однокомпонентные полиуретановые составы на основе форполимеров, по мнению многих европейских и американских специалистов в области полиуретанов, не нашли широкого применения в технике защиты металлов от коррозии и эрозии главным образом потому, что продолжительность и глубина отверждения зависят от постоянно изменяющихся внешних условий.

У однокомпонентных полиуретановых составов значительно ниже прочностные и адгезионные свойства, меньше относительное и остаточное удлинение. Они не стабильны при хранении.

Двухкомпонентные составы

Двухкомпонентные составы  состоят из уретановых форполимеров с концевыми NCO-группами, отверждаемых диаминами. Применение форполимеров на основе полифурита или его сополимеров в полиуретановых композициях для покрытий способствует повышению эластичности при сохранении остальных свойств покрытий, особенно при использовании их при низких температурах.

Материалы этого типа наиболее перспективны, так как они базируются на готовом, стабильном при хранении, жидком форполимере. Большинство диаминов, применяемых в композициях для покрытий, представляют собой кристаллические вещества, их, как правило, используют в виде растворов в органических растворителях или в жидких нелетучих реакционноспособных компонентах, например, в полиэфирах.
 
Полученные покрытия обладают высокой прочностью на разрыв, прочностью на раздир, термостойкостью, эластичностью, стойкостью к абразивному и гидроэрозионному изнашиванию, гидролитической и химической стойкостью, морозоустойчивостью.

Рогозина Н.В., к.т.н., специалист по созданию ППУ

начальник лаборатории полиуретановых систем

ВНИИСК (г. Санкт-Петербург)