Kể từ đầu những năm 1990, khi vật liệu Polyurea đông kết nhanh lần đầu tiên được giới thiệu, cuộc tranh luận trong ngành về các lớp phủ này, hệ thống hybrid và hệ thống phun polyurethane đã nổ ra.
Trong thập kỷ mà tôi đã làm việc với công nghệ phun phủ polyurea , cộng với bốn năm bổ sung về mặt hóa học polyurethane , chúng tôi đã đi được một chặng đường dài trong sự hiểu biết của mình về những ưu điểm và nhược điểm của từng loại hóa chất.
Trong môi trường công nghiệp ngày nay, thời gian chết cho bất kỳ quy trình nào có thể rất tốn kém. Một ví dụ là thị trường dầu khí nơi các hệ thống phun đặt nhanh được sử dụng để tạo ra các ngăn thứ cấp cho các vị trí giếng. Trên các trang web việc làm như thế này, chủ sở hữu có thể tốn hơn 100.000 đô la mỗi ngày cho thời gian ngừng hoạt động của dự án sơn phủ. Tuy nhiên, với việc Cơ quan Bảo vệ Môi trường Hoa Kỳ (EPA) giám sát chặt chẽ các địa điểm này, các dự án ngăn chặn thứ cấp như vậy là rất cần thiết.
Những thay đổi hiện tại trong ngành đã giúp công nghệ vật liệu Polyurea vượt qua một số nhược điểm được nhận thấy, chẳng hạn như độ kết dính kém , nguồn nguyên liệu thô hạn chế và các đặc tính khó gia công. (Để được trợ giúp trong việc chọn lớp phủ, hãy xem Chọn lớp phủ phù hợp cho ứng dụng của bạn: Polyurea so với Polyurethane .)
Làm chậm thời gian gel
Có lẽ sự thay đổi quan trọng nhất là ngày càng có nhiều nguyên liệu thô cho công việc pha chế . Khi polyurea lần đầu tiên được phát triển, không nghi ngờ gì rằng khả năng phản ứng nhanh là một vấn đề. Giờ đây với các diamines thứ cấp có sẵn, nhà hóa học có khả năng "điều chỉnh" khả năng phản ứng của một hệ thống có thời gian tạo gel dài hơn .
Một phương pháp ít phổ biến hơn để làm chậm hệ thống vật liệu Polyurea nguyên chất là bổ sung các chất tiền polyme 2,4 MDI cao. Bằng cách sử dụng cản trở steric được cung cấp bởi vị trí 2,4 của NCO tự do, chất tạo công thức có thể làm chậm thời gian tạo gel của các hệ nguyên chất, thường dẫn đến độ bám dính của chất nền cao hơn và cải thiện các đặc tính vật lý.
Bằng cách kết hợp các nguyên liệu thô mới này, polyurea nguyên chất có thể được làm chậm lại để khắc phục các vấn đề "thấm ướt" có thể dẫn đến độ kết dính kém.
Cầu nối nổi tiếng thất bại khi nhìn lại
Rất nhiều công việc đã được thực hiện để hiểu thêm về việc chuẩn bị bề mặt thích hợp cho tất cả các công nghệ phun và làm thế nào để viết chúng thành một thông số kỹ thuật sơn tốt . Thật không may, polyurea thế hệ đầu là trung tâm của rất nhiều lỗi lớp phủ . (Tránh thất bại bằng cách đọc Thất bại lớp phủ: Tại sao Chiến lược Phòng ngừa là Cách tốt nhất để Tránh Nó .)
Một thất bại nổi tiếng, Cầu San Mateo ở Khu vực Vịnh San Francisco, đã trở thành chủ đề của nhiều bài báo trong nhiều năm. Tôi đã theo dõi lịch sử của công việc này và nói chuyện với những người đã tham gia vào việc phân tích thất bại . Cần lưu ý rằng rất nhiều công việc này đã thành công.
Vào thời điểm đó, thiết lập nhanh, dựng phim không giới hạn và không có hợp chất hữu cơ dễ bay hơi (VOC) là những tính năng ưu việt đã thu hút nhiều nhà cung cấp và nhà ứng dụng thiếu kinh nghiệm tham gia vào trò chơi polyurea, từ đó đẩy các nhà phân tích lớp phủ vào lãnh thổ chưa được khai thác.
Các vấn đề chính trong sự cố nổi tiếng này bao gồm việc chuẩn bị chất nền không đúng quy định và cách các thông số kỹ thuật giải quyết những thay đổi trong điều kiện công việc hàng ngày.
Những tiến bộ về tiêu chuẩn và thiết bị
Giờ đây, thông qua sự làm việc chăm chỉ của các nhóm bao gồm Hiệp hội Phát triển vật liệu Polyurea (PDA) và SSPC , các tiêu chuẩn và thông số kỹ thuật đang được đưa ra để giúp thiết lập các hướng dẫn chuẩn bị bề mặt thích hợp cho các hệ thống polyurea. Do đó, các kỹ thuật lắp đặt hệ thống phủ polyurea phù hợp hiện nay được biết đến rộng rãi hơn trong toàn ngành.
Mặc dù rất nhiều lỗi đã được đặt ra cho các nhà xây dựng và ứng dụng cho những thất bại ban đầu của công việc polyurea, thiết bị chắc chắn là một phần của phương trình. Các máy ban đầu có áp suất xây dựng hạn chế và kiểm soát gia nhiệt kém, thường khiến các thiết bị bôi trơn xử lý ngoài các thông số do bộ tạo công thức đặt ra.
Công nhân phun một lớp phủ polyurea.
Hình 1. Công nhân phun sơn phủ polyurea.
Các hệ thống bơm mới đã làm cho quá trình ứng dụng trở nên dễ dàng và chính xác hơn. Các nhà sản xuất thiết bị đã thêm các tính năng kiểm soát chất lượng để nhắc người sử dụng khi có vấn đề về tỷ lệ hỗn hợp — một vấn đề có thể đã không được chú ý trong quá khứ.
Tương lai của Polyureas
Với những tiến bộ về nguyên liệu, phương pháp chuẩn bị bề mặt và thiết bị phun, tỷ lệ hư hỏng của polyurea đang giảm và việc sử dụng vật liệu Polyurea đang gia tăng. Khi ngành công nghiệp học được những điều "nên làm và không nên" trong việc lựa chọn hệ thống và hóa học thích hợp cho công việc, thế giới cụ thể hóa hiện đang đặt niềm tin trở lại vào polyureas. (Bài đọc liên quan: Polyurea Coating Spotlight với Kyle Flanagan .)
Sự thật đơn giản về polyurea nguyên chất là khi chất hóa học nhanh chóng này được xây dựng, chỉ định và phân phối đúng cách, nó có thể mang lại giá trị đáng kể cho nhiều ứng dụng công nghiệp. Polyurea hóa học có thể giúp giảm các phản ứng không mong muốn với môi trường, tự nhiên hoặc nhân tạo, và tạo ra một giải pháp có giá trị cao cho nhiều ứng dụng chống ăn mòn và chống thấm.
