Важные свойства полиуретана

Виды полиуретановых покрытий

Однокомпонентное покрытие из полиуретана

Современные полимерные наливные полы из полиуретана можно условно разделить на два основных вида, в зависимости от технологии нанесения:

• однослойные с тонким слоем нанесения
• двухкомпонентные с толстым слоем нанесения.

Однослойные покрытия наносят на подготовленную поверхность с толщиной не более 4 мм. Это покрытие можно уложить в домашних условиях своими руками и оно способно выдерживать слабую или среднюю степень нагрузки. Такие наливные полы из полиуретана применяют обычно в квартирах и частных домах, где воздействие на покрытие минимально. Слой выдерживает небольшую механическую нагрузку, воздействие моющих средств и при необходимости легко поддаётся ремонту.

Двухкомпонентное покрытие с печатным рисунком

Двухкомпонентные покрытия обычно наносят с толщиной состава до 2,5 сантиметров и занимаются этим профессиональные работники. Такой пол может выдерживать средние и большие нагрузки, обладает повышенной стойкостью к ударам и механическому износу, способен переносить большие перепады температур. Обычно используют такие полиуретановые наливные полы для улицы, парковок, спортивных залов или учебных заведений.

Состав двухкомпонентных покрытий

Двухкомпонентные полы устойчивы к истиранию

Двухкомпонентный полиуретановый наливной пол в законченном варианте фактически состоит из трёх слоёв, которые наносятся последовательно друг на друга:

• импрегнат или пропитка – это специальная однородная жидкость с очень низкой степенью вязкости, которая наносится на бетонное, кирпичное или деревянное основание перед нанесением основного слоя полимера;
• двухкомпонентный слой полимера, который является основным и служит для выравнивания поверхности пола перед нанесением финишного слоя. Главная характеристика этого слоя – это высокий уровень адгезии, позволяющий надёжно сцепиться с грунтом и финишным слоем;
• финишное наливное полиуретановое покрытие представляет собой специальный защитный слой повышенной прочности, который защищает пол от механического и прочего разрушающего воздействия.

Перед тем как монтировать наливные полы на полиуретановой основе, необходимо обеспечить ряд обязательных условий в помещении для соблюдения технологии:

• средняя температура в рабочем помещении должна поддерживаться в пределах от 10 до 25 градусов Цельсия;
• влажность воздуха на момент заливки и в процессе высыхания не должна превышать 80%;
• обязательно позаботьтесь об отсутствии сквозняков, так же не допускаются любого рода обогреватели и кондиционеры;
• перед тем как укладывать смесь для наливного полиуретанового пола, убедитесь что температура поверхности бетонной стяжки имеет разницу температур не более 3 градусов от комнатной.

Заливка наливного пола

Процесс заливки пола вручную

Прежде чем начать устанавливать полиуретановый наливной пол своими руками, необходимо разбить процесс на три основных этапа:

• подготовка основания пола;
• грунтовка поверхности для обеспечения адгезии;
• заливка жидкого полимера.

Далее разберём каждый этап более подробно.

Подготовка бетонной стяжки

Создание стяжки для основания наливного пола

Опираясь на отзывы специалистов, мы уже знаем что основание должно быть идеально чистым перед нанесением грунтовой пропитки, обезжиренным и тщательно выровненным, только после этого можно наносить грунтовку. На сегодняшний день существует несколько способов подготовки основания:

• пескоструйное дробление. Перед тем как нанести полиуретановый жидкий пол, поверхность шлифуется пескоструйной машиной, которая выстреливает струю песка с воздухом под большим давлением. Такой способ обработки делает в бетонной поверхности мелкие поры, которые улучшают адгезию материалов;
• шлифование. Процесс осуществляется специальной машиной, которая счищает неровности основания.

Грунтовка поверхности

Грунтовка поверхности валиком

После того как основание готово, производится грунтовка поверхности при помощи краскопульта или обычного валика как указано на фото. Многие мастера добавляют в смесь немного кварцевого песка для создания шероховатой поверхности, в этом случае полимерный полиуретановый пол будет держаться лучше. Грунтовку можно провести в несколько слоёв, дождавшись полного высыхания предыдущего слоя.

Приготовление жидкого покрытия

Инструменты для работы с наливными покрытиями

В большинстве случаев, производство полиуретановых наливных полов осуществляется в жидком виде и каждый компонент идёт в отдельной таре. Перед началом работы, нужно детально изучить инструкцию от производителя и смешивать компоненты в указанной пропорции. Обычно основной компонент идёт в большем количестве чем модификатор и смешивается в пропорции 1:3. Для смешивания лучше применять специальный миксер, так как полиуретановый наливной пол в жидком виде достаточно вязкий и обычная дрель или даже перфоратор могут не выдержать нагрузки.

Технология заливки

Заливка раствора для последующего выравнивания

Как укладывать полиуретановые наливные полы вы можете посмотреть на видео в конце статьи. Сам процесс довольно прост:

• выливаете смесь на поверхность основания;
• разравниваете слой специальными раклями;
• прокатываете валиком с шипами для устранения воздушных пузырьков и окончательного разравнивания.

Если производится заливка нескольких слоёв, то промежуток между первым слоем и следующим должен составлять не менее 20 часов. Срок полного застывания раствора составляет обычно 24 часа и по нему уже можно ходить.

В этой статье мы узнали состав полиуретановых наливных полов и технологию их укладки, что позволит вам осуществить процесс их укладки самостоятельно без привлечения сторонних специалистов.

Другие важные свойства

Важным свойством эластомерных продуктов является твердость, которую принято измерять в условных единицах по шкале с фамилией ее разработчика Шора. У различных видов ПУ этот показатель варьируется от 74 до 95 единиц, в то время как у резины он равен максимум 60.

Модуль упругости при растягивающих нагрузках у обычного и термостойкого полиуритана укладывается в диапазон от 40 % до 98 %, при этом параметр может задаваться при технологии производства. Для резины максимальное значение модуля упругости составляет только 75 %.

Физико-химические качества оценивают дополнительно эластичностью по отскоку, которая у ПУ равна 29 %, а для резины 12 %.

Таблица. Поведение полиуретана в различных средах (Ст- стоек, Нт — нестоек)

Впечатляет предел прочности при разрывающих нагрузках, который для полиуретана равен 312 %, в то время как для качественной резины характерен показатель 115 %.

В такой же мере (в 3 раза) у продукции из полиуретана выше коэффициент морозостойкости, чем у резиновых изделий. Стойкость к действию абразивов у полимера в 5 раз превышает аналогичный показатель резины.

Области применения полиуретанового герметика

Данный материал, благодаря своим отличным характеристикам, используется  во многих областях, например:

1. Для герметизации оконных конструкций, стыков между панелями, фасадов зданий. Эта область применения является традиционной и наиболее частой. После вскрытия упаковки однокомпонентный полиуретановый герметик полностью готов к использованию. Его наносят непосредственно в полость шва, слоем, по толщине не превышающим 0,5 см. При таком небольшом расходе, герметик дает отличную защиту и обеспечивает эстетичный внешний вид соединения или стыка.

2. Для обработки стыков изделий из натурального камня. Полиуретановый герметик – идеальный выбор при таких работах. Он позволяет получить аккуратные и незаметные стыки и при этом обеспечивает надежную сцепку.  Цветовая палитра выпускаемых герметиков позволяет максимально точно подобрать оттенок, наиболее схожий с тем или иным видом камня. Применение в данной сфере других герметиков, например силиконовых, неприемлемо, т.к. их компоненты проникают в структуру камня, делая его поверхность непривлекательной, а затем и вовсе разрушают ее.

3. Данный вид герметика очень хорош для использования в условиях, где наблюдается вибрация, а обрабатываемые швы могут подвергнуться деформации. Также его применяют для обработки швов конструкций из металла, в основном в автопроме. Он быстро застывает и создает особо прочное соединение шва.

4. Для обработки температурных швов. Полиуретановый герметик очень эластичен и успешно противостоит проколам, разрушению, стиранию, причем все эти качества сохраняются надолго.

5. Для обустройства гидроизоляции кровли, искусственного водоема, фундамента. В данной области полиуретановый герметик применяют с большим успехом, обрабатывая им достаточно большие площади. Он образует идеально прочный слой, который отлично выдерживает постоянное воздействие влаги.

Классификация составов

Рассматриваемую продукцию можно классифицировать по следующим показателям.

Химический состав

Выпускаются композиции на одно- и двухкомпонентной основе. Однокомпонентные лаки на водной основе представляют собой состав, полностью готовый к употреблению. Его можно использовать в жидком виде и наносить традиционным образом — при помощи валика или кисти.

Для ремонтных работ по ограниченной поверхности с ускоренным высыханием гораздо удобнее использовать однокомпонентный лак в виде спрея. Аэрозольный баллончик, предварительно встряхнув, направляют на восстанавливаемый участок поверхности, и через несколько мгновений покрытие уже готово.

Двухкомпонентный состав готовится непосредственно перед применением, для чего основу и отвердитель тщательно перемешивают. Такой вариант более пригоден для обработки больших деревянных поверхностей, однако следует четко рассчитывать возможности работающего, поскольку уже смешанные компоненты жизнеспособны весьма ограниченный период времени (не более 4-5 часов).

Внешний вид

Покрытие может быть глянцевым либо матовым. По качеству сцепления с основой разницы нет, но на глянцевой поверхности более отчетливо будут видны царапины. Поэтому применение вещества, дающего глянцевую основу, лучше ограничить поверхностями, которые не должны быть очень износостойкими и не подвергаются сильным механическим воздействиям.

Матовые лакированные поверхности лучше смотрятся в комнатах с рассеянным дневным освещением. Кроме того, матовая поверхность лучше скрывает дефекты недостаточно квалифицированного лакирования.

Технология нанесения

Полиуретановые лаки могут быть без свойства самовыравнивания и с ним. С самовыравнивающимися (имеющими большую плотность и вязкость) работать гораздо удобнее, поскольку после нанесения поверхность становится более однородной. Прозрачный полиуретановый лак будет однозначно самовыравнивающимся.

Полиуретановый компаунд

Полиуретановые компаунды отличаются друг от друга эластичностью, способностью отверждаться при температурах от 20 до 120 С, обладают высокой удельной ударной вязкостью и высокими электроизоляционными свойствами.
 

Полиуретановые компаунды представляют собой композиции из полифункцйональных изо-циантов и веществ, содержащих два ли более активных водородных атома.
 

Заливочные полиуретановые компаунды эластичны и имеют высокий коэффициент демпфирования, что особенно ценно для защиты аппаратуры, работающей в условиях воздействия больших ускорений. Благодаря своей эластичности полиуретановые компаунды обладают значительным преимуществом перед другими заливочными составами для герметизации схем, которые содержат электронные лампы и другие хрупкие детали.
 

Отверждешшо полиуретановые компаунды характеризуются хорошей морозостойкостью ( — 80 С) и эластичностью, однако имеют малую моханич.
 

К недостаткам полиуретановых компаундов следует отнести в неотвержденном состоянии токсичность диизоцианатов и небольшой срок хранения в жидком состоянии, а в отвержденном — большие значения tg б при повышенных температурах, невысокую механическую прочность.
 

Интересное исследование отлитых полиуретановых компаундов, отвержденных при комнатной температуре, было проведено монтезанской лабораторией фирмы Белл телефон компани, где были продемонстрированы их отличные механические свойства после теплового старения, электрические свойства после испытания влажностью при 95 С и низкое поглощение воды.
 

При работе с полиуретановыми компаундами необходимо следить, чтобы вода или ее пары не соприкасались с диизоцианатами, касторовым маслом, уретановыми смолами.
 

Свойства одного из типов полиуретановых компаундов, выпускаемых за границей , приведены ниже.
 

Герметизирующая антикоррозийная смазка содержит компаунд, в качестве которого; использован полиуретановый компаунд марки ВИЛАД ( например, ВИЛАД-8П, ВИЛАД-13-1, ВИЛ АД-13-1М, ВИЛАД-13-2М, ВИДАД-20, ВИЛАД-22) с соответствующими отвердителями. В качестве наполнителя используют консистентную углеводородную смазку для пластификации отвер-жденного состава и жидких углеводородов GS, способствующий максимальному заполнению смазкой герметизируемых стыков, отслаивающий все загрязняющие поверхность вещества — ржавчину и остатки нефтепродуктов.
 

Весьма перспективно применение для смазки резьб насосно-компрес-сорных труб нового, разработанного в предприятии Кубаньгазпром и в Краснодарском политехническом институте, универсального отверждающегося антикоррозийного герметика-смазки ИНКОР-2, который представляет собой компонентный состав на основе полиуретановых компаундов с наполнителями, обладающими высокими адгезионными свойствами по отношению к металлическим и неметаллическим материалам.
 

Полиорга-носилоксановые компаунды по сравнению с компаундами других типов обладают рядом преимуществ: высокая нагревостойкость, высокие электроизоляционные свойства, сохраняющиеся до 250 — 260 С, низкая влагопоглощае-мость, технологичность, нетоксичность или значительно меньшая токсичность, чем эпоксидных, полиэфирных и полиуретановых компаундов. Кроме того, — кремнийорганические каучуковые композиции сохраняют эластичность и изоляционные свойства при температурах до — 60 С.
 

Преимущества и недостатки полиуретанового герметика

Полиуретановый герметик отличается своей универсальностью – он с одинаковым успехом используется и в промышленности, и для бытовых нужд. В списке его положительных качеств значатся следующие особенности:

• простое использование;
• большая прочность;
• отличная сцепка с совершенно разными материалами;
• принятие первоначальной формы после механического воздействия;

• не реагирует на температурные скачки;
• не боится влаги и даже набирает прочность под ее действием;
• сохраняет свои качества даже при регулярном воздействии бытовой химии, солевых растворов, извести;
• не боится прямых солнечных лучей;
• имеет богатую цветовую гамму, благодаря чему появляется возможность подобрать его в тон к обрабатываемой поверхности;
• подлежит окрашиванию, что бывает очень кстати, если не удалось подобрать нужный цвет;
• не подвержен коррозии.

Но, несмотря на длинный список достоинств, полиуретановый герметик имеет и несколько недостатков, о которых необходимо упомянуть:

• в его состав входят вещества, способные при соприкосновении с кожей вызвать аллергическую реакцию, поэтому при работе с герметиком нужно надевать защитные перчатки;
• имеет небольшой срок годности – обычно он составляет меньше года.

Полиуретановый эластомер

Полиуретановые эластомеры на основе простых олигомеров обычно имеют улучшенные низкотемпературные свойства, незначительно пониженное сопротивление раздиру.
 

Полиуретановые эластомеры обладают способностью набухать в ряде жидкостей. Это явление набухания представляет не только теоретический, но и несомненный практический интерес. Многие полиуретановые изделия в условиях эксплуатации соприкасаются с веществами, вызывающими их набухание, в связи с чем изменяются их прочность и другие механические характеристики.
 

Полиуретановые эластомеры нельзя безоговорочно отнести к одной из этих двух категорий. Полифункциональные компоненты с низким и средним молекулярным весом, одним из которых является диизо-цианат, соединяются по принципу аддиционной полимеризации, но по способу межмолекулярного переноса водорода, а не по свободно-радикальному или ионному механизму.
 

Полиуретановые эластомеры обладают высокой прочностью на разрыв и раздир, способностью к большим обратимым деформациям, устойчивостью к окислению и истиранию, но присутствие уретановых, биуретовых и других азотсодержащих групп делает эти вещества нестойкими к гидролизу.
 

Полиуретановые эластомеры по физико-механическим показателям занимают промежуточное положение между каучуками и металлами.
 

Полиуретановые эластомеры могут использоваться, например, для устройства наливных полое в цехах химических производств, в которых агрессивными средами являются вода, 20 % — ные растворы серной и соляной кислот, 17 % — ный едкий натр, машинное масло, бензин.
 

Полиуретановые эластомеры также открывают новые технические возможности для машиностроения. Поскольку этот материал обладает и коррозионной стойкостью, отпадает необходимость поверхностной обработки и прежде всего нанесения металлических и неметаллических защитных слоев. Это существенно снижает затраты на изготовление и поддержание изделий в исправном состоянии.
 

Полиуретановые эластомеры как конструкционный материал используются в самых различных областях, хотя уровень их годового потребления все еще относительно невелик по сравнению с другими каучукамн и термопластами. Тем не менее за последние 10 лет потребление полиуретановых эластомеров увеличилось в 5 — 10 раз и продолжало расти с еще большей скоростью, особенно в Великобритании. Такой стремительный рост затрудняет получение точной картины потребления этого материала.
 

Полиуретановые эластомеры получают из мономерных, в основном, бифункциональных, исходных материалов путем ступенчатой реакции полиприсоединения. Таким образом, имеется возможность получать полимерную структуру в соответствии с заранее заданными свойствами. Действие повышенной температуры, следов катализатора, изменение скорости реакции могут помешать полностью осуществить эту возможность.
 

Полиуретановые эластомеры имеют в основном хорошие электрические характеристики, хотя они несколько ухудшаются из-за гидрофильности полимера. Вследствие поглощения атмосферной влаги удельное электрическое сопротивление снижается, поэтому они не нашли широкого применения в тех областях, где требуются хорошие изоляционные свойства, однако успешно используются в условиях герметизации.
 

Полиуретановые эластомеры обычно рассматриваются как материалы, обладающие высокой прочностью, предназначенные для специальных целей. Это удивительно, так как известно, что можно получать полиуретаны различной структуры.
 

Полиуретан все позиции