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喷涂聚脲弹性体技术的发展历程*

黄微波王宝柱陈酒姜刘培礼刘东晖

（海洋化工研究院青岛266071）
摘要
本文重点介绍喷涂聚脲弹性体技术的发展进程和推广普及情况。

关键词:喷涂、聚脲、弹性体、发展

前言
喷涂聚脲弹性体（SprayPolyureaElastomer以下简称SPUA）技术是国外近
十年来，继高固体份涂料、水性涂料、光固化涂料、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。该技术自1999年在我国投入商业应用以来，已经在钢结构防腐、建筑
物防水、影视道具制作等领域，得到了广泛的应用。
随着SPUA技术的发展，越来越多的人希望了解这一高新技术的发展情况。
国外在组织机构、人员培训、设备研发、推广宣传等方面，开展了大量卓有成效
的工作，非常值得我们借鉴。
笔者从大量的国外资讯中去粗取精，并结合在我国研制和开发SPUA技术中
的体会，撰写本文，以期进一步推动我国SPUA技术的发展。
一、关于喷涂聚氨酯、聚氨酯（脲）、聚脲的定义
早期对喷涂聚氨酯、聚氨酯（脲）、聚脲的定义比较含混，即：将R组份中
端氨基树脂和端氨基扩链剂含量在80%以上的体系，称为聚脲；将R组份中端
羟基树脂和端羟基扩链剂含量在80%以上的体系，称为聚氨酯；介于两者之间的
称为聚氨酯（脲）或混合体（hybrid）。
随着喷涂聚脲弹性体技术的发展，其定义也越来越清晰。根据最近美国“聚
脲发展协会”（PolyureaDevelopmentAssociation，简称PDA）对喷涂聚氨酯、聚
氨酯（脲）、聚脲的定义是：
喷涂聚氨酯：是由异氰酸酯组份（简称A组份）与树脂组份（简称R组份）
反应生成的一种弹性体物质。异氰酸酯既可以是芳香族的，也可以是脂肪族的。
其中的A组份可以是单体、聚合体、异氰酸酯的衍生物、预聚物和半预聚物；
预聚物和半预聚物是由端羟基化合物与异氰酸酯反应制得。其中的R组份一定
是由端羟基树脂（例如：二元醇、三元醇、多羟基聚合物多元醇等）和端羟基（芳
香族或脂肪族）扩链剂组成，在端羟基树脂中，一定含有用于提高反应活性的催
化剂。
喷涂聚氨酯（脲）：也叫混合体，它是由异氰酸酯组份（简称A组份）与树
脂组份（简称R组份）反应生成的一种弹性体物质。异氰酸酯既可以是芳香族
的，也可以是脂肪族的。其中的A组份可以是单体、聚合体、异氰酸酯的衍生
物、预聚物和半预聚物；预聚物和半预聚物是由端氨基或者端羟基化合物与异氰
酸酯反应制得。其中的R组份既可以是端羟基树脂（或扩链剂），也可以是端胺
*2003年科技部攻关计划引导项目
*2001年青岛市科技重点发展项目

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基树脂（或扩链剂）；在R组份中，可以含有用于提高反应活性的催化剂。
喷涂聚脲：是由异氰酸酯组份（简称A组份）与氨基化合物组份（简称R
组份）反应生成的一种弹性体物质。异氰酸酯既可以是芳香族的，也可以是脂肪
族的。其中的A组份可以是单体、聚合体、异氰酸酯的衍生物、预聚物和半预
聚物。预聚物和半预聚物是由端氨基或者端羟基化合物与异氰酸酯反应制得。其
中的R组份一定是由端氨基树脂和端氨基扩链剂组成，在端氨基树脂中，不得
含有任何羟基成分和催化剂，但可以含有便于颜料分散的助剂。
喷涂弹性体最早起源于上世纪70年代，初期的品种是喷涂聚氨酯弹性体（简
称SPU）。但由于在施工时，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），造成材料力学性能不稳定。因
此，人们很快想到在树脂组份中引入端氨基化合物，即喷涂聚氨酯（脲）弹性体
（简称SPU[A]）。这样，可有效地阻止异氰酸酯与水分、湿气的反应，材料力学
性能得到很大改善，工程应用明显增加。
但是，喷涂聚氨酯（脲）弹性体仍然没有从根本上解决体系的发泡问题，在
工程实践中，还是经常出现一些缺陷。上世纪80年代中期，美国Texaco公司
DudleyJPrimeaux先生在世界上率先开发出喷涂聚脲弹性体（简称SPUA），因
而从根本上解决了困扰施工界的重大技术难题。国内在海洋化工研究院的带领
下，SPUA技术得到了良好的发展，日益受到人们的关注。
我国的喷涂弹性体技术也经历了比较曲折的发展过程：上世纪九十年代，山
西化工研究所张全升等人，使用Bayer公司的G31喷涂机开展喷涂聚氨酯弹性
体技术的研究与开发。但是，由于技术和市场的原因，未能得到大规模的商业应
用。1995年海洋化工研究院黄微波等人，在国内率先开展喷涂聚脲弹性体技术
的研究与开发，商品牌号为SPUA，获得了很好的商业应用业绩，系列产品涉及
防腐、防水、防滑、装饰、布景、道具、耐磨、耐酸、耐碱、耐老化、抗冲击