介紹：

　　多年來，聚氨酯和環(huán)氧涂料一直在為污水/廢水應(yīng)用提供防腐保護(hù)。然而，隨著聚脲技術(shù)的出現(xiàn)，將這種處于連續(xù)浸泡或偶然接觸污水條件下的混凝土和鋼的保護(hù)提到了一個新的水平。

什么是污水?

　　污水是一個社會中由居民區(qū)、商業(yè)和工業(yè)所排放出的廢水。它由99.94%的水和0.06%的溶解并懸浮著固體物質(zhì)的水組成。污水的陰暗是由懸浮在未處理過的污水中的微粒引起的，顆粒大小范圍為100-350mg/L。用于測量廢水強(qiáng)度的是生化需氧量(或BOD5)。即測量氧微生物在五天內(nèi)分解污水所需要的數(shù)量。病原體和疾病會產(chǎn)生細(xì)菌，如大腸菌，也存在于污水中。污水中也含有營養(yǎng)物如氨和磷，以及礦物質(zhì)和金屬。污水的一種副產(chǎn)品是硫化氫氣體。硫化氫氣體是一種高腐蝕性的致命的物質(zhì)。這種氣體再結(jié)合著幾個其它包括PH值的變化和用于處理污水的礦物質(zhì)，以及溫度的波動，這些都是許多涂料失敗的原因。

污水處理廠中老化的混凝土

　　混凝土已被作為傳統(tǒng)的材料選擇用于污水處理廠、下水道檢修孔、污水管道和污水處理池的建設(shè)。然而，因?yàn)槲覀兓A(chǔ)設(shè)施的老化，在20年前安裝的混凝土到現(xiàn)在卻顯示出非常嚴(yán)重的腐蝕情況。因其超強(qiáng)的防腐能力和快速固化特點(diǎn)，所以在我們的基礎(chǔ)設(shè)施領(lǐng)域上需要大量使用聚脲涂料。而通過修復(fù)目前污水處理設(shè)施可以節(jié)省大量的資金。

應(yīng)用于新的混凝土

　　今天大約有上百個污水處理廠正在建設(shè)中，卻沒有使用這種有益處的聚脲涂料。然而，這卻已成為工程師們?nèi)找嫫毡榈倪x擇，即指定聚脲涂料作為腐蝕控制涂料用于新的污水處理廠建設(shè)中。這種指定也變得如此廣泛以至于一位施工商已發(fā)明了一種自動的聚脲施工體系，用于下水道檢修孔和污水管道的施工。這種自動體系可以在混凝土預(yù)制制造場內(nèi)使用(在混凝土適當(dāng)固化后)，或者是在已安裝檢修孔的現(xiàn)場使用，幾分鐘內(nèi)就會施工出無縫且無針孔的聚脲內(nèi)襯涂層。

環(huán)氧涂料如何呢?

　　環(huán)氧涂料作為腐蝕控制涂料已在污水處理工廠中使用多年。環(huán)氧涂料對混凝土和鋼有著優(yōu)異的附著力和耐化學(xué)性。但是，環(huán)氧涂料對于污水處理應(yīng)用來說也有幾個缺點(diǎn)。第一個缺點(diǎn)就是環(huán)氧涂料的伸長性較差。隨著大地的自然運(yùn)動涂層就會斷裂，并最終導(dǎo)致涂層失敗和/或有水侵入。第二個缺點(diǎn)就是環(huán)氧涂料固化慢。當(dāng)上百個居民在焦急地等待電梯車站、水盆或水池恢復(fù)使用時，這就不是一個令人愉快的性能了。第三，有些環(huán)氧涂料含有溶劑，能夠從涂料中濾出，并引起難看的表面銜接面。而且在一個由公共事業(yè)所做的實(shí)驗(yàn)中，63種環(huán)氧涂料中只有5種經(jīng)過了2年的模擬污水浸泡測試。

與聚氨酯涂料的對比

　　聚氨酯涂料在廢水工業(yè)上使用得比較少。聚氨酯在污水應(yīng)用中的問題是對硫化氫氣體的耐化學(xué)性。盡管有一些聚氨酯涂料能抵抗嚴(yán)重的腐蝕氣體和有毒氣體，但對于常用的廢水化學(xué)品和廢水處理副產(chǎn)品，市場上多數(shù)的聚氨酯涂料都不具備優(yōu)異的長期抗化學(xué)腐蝕性。但因?yàn)閺椥蕴攸c(diǎn)，聚氨酯有著很好的伸長性，且能抗斷裂和破碎。此外，聚氨酯有固化溫度的限制和濕度限制，在野外施工過程中會成為一個嚴(yán)重的問題。

聚脲，是聚氨酯/環(huán)氧的共混物嗎?

　　聚脲涂料最初是由德士古化學(xué)公司開發(fā)的，它是一種異氰酸酯和一種氨封端的聚醚間化學(xué)反應(yīng)的產(chǎn)物。這種反應(yīng)不同于一種聚氨酯反應(yīng)，因?yàn)榫郯滨シ磻?yīng)是一種異氰酸酯和一種多羥基化合物間的反應(yīng)(也就是說沒有氨)。聚脲反應(yīng)比聚氨酯更快、可預(yù)測、且更具熱穩(wěn)定性。這就允許一種聚脲配方可在100%濕度的、在低于-20F的溫度情況下，以實(shí)質(zhì)上更可靠的反應(yīng)速度進(jìn)行噴涂施工。而有關(guān)聚脲的另一個有趣的方面是，其中一主要的配方成分是一種高分子量的環(huán)氧硬化劑。這種帶有類似預(yù)聚物異氰酸酯(彈性性能)的成分有著類似環(huán)氧的品質(zhì)。因此，該爭議可以這樣認(rèn)為即聚脲是一種改良的聚氨酯和環(huán)氧的混合體。

為什么聚脲可在污水應(yīng)用中使用?

　　回到前面的幾段，污水的分解需要一定量的氧。聚脲在反應(yīng)機(jī)制中有很少量的氧。異氰酸酯(即NCO 分子)中的氧會與樹脂組分中的氨起反應(yīng)。反應(yīng)后，該反應(yīng)是100%惰性的，對于廢水的生化分解是不起作用的。另外一個情況是，在聚脲反應(yīng)中氨的主要成分可以抵抗硫化氫以及其它在廢水中的苛性堿和酸。

聚脲抗腐蝕

　　一種涂料的抗腐蝕性可直接涉及到涂層的濕氣傳輸率(MVT)。聚脲在平均干膜厚度為80mils時的濕氣傳輸率為0.002perms。另一決定涂料抗腐蝕性的是聚脲在模擬污水條件下的野外浸泡實(shí)驗(yàn)。純聚脲配方在這些情況下性能制衡很好且無降解跡象。聚脲的另一個優(yōu)異性能是它能抵抗碳?xì)浠衔铩１M管不受歡迎，但是還是有碳?xì)浠衔锶缑河秃褪土魅霃U水系統(tǒng)。因此一種能抵抗碳?xì)浠衔锏挠糜趶U水處理的涂料也是勢在必行的。

可用于聚脲的底漆

　　聚脲在多種底漆上都能很好地發(fā)揮作用。然而，最能相容的底漆一般是環(huán)氧和聚氨酯底漆。環(huán)氧底漆中有氨的主要成分，對混凝土通常有著非常強(qiáng)的附著力。它們的高抗張強(qiáng)度也可以提高混凝土的表面抗張強(qiáng)度。環(huán)氧底漆的缺點(diǎn)是它們的固化時間。因?yàn)楫惽杷狨サ氖褂?，聚氨酯底漆對于聚脲來說相容性很好。一種溶劑型的聚氨酯底漆通常會滲透到混凝土底材中并反應(yīng)，可以留下很好的附著區(qū)域，而且可以為表面的有效涂裝保持好幾個小時。

紫外線穩(wěn)定性

　　依賴于配方，聚脲在紫外線下可以非常穩(wěn)定。因?yàn)榫垭宓姆枷阕逍再|(zhì)，表面會發(fā)黃但幾乎沒有降解的跡象。獨(dú)立測試已經(jīng)顯示，使用正確的紫外線添加劑，一種聚脲涂料就會非常容易地在Atlas加速老化室內(nèi)經(jīng)過3000小時的測試，并且只有很小的表面缺陷和黃變。對于要求顏色穩(wěn)定的應(yīng)用，市場上也有顏色穩(wěn)定的脂肪族聚脲。在要求保持建筑美觀的高外形區(qū)域，工程師可能會指定使用一種顏色穩(wěn)定的聚脲。

聚脲施工限制

　　與聚脲有關(guān)的一個最常見的問題就是所要求的噴涂施工設(shè)備非常昂貴。一臺全部配備好的噴涂設(shè)備的成本能達(dá)到5萬美元。然而，高成本的噴涂設(shè)備也傾向于那些非常成功的施工商才能負(fù)擔(dān)得起這種設(shè)備，并用它來噴涂涂料。這也傾向于那些能夠噴涂高質(zhì)量涂層的涂料施工商，因?yàn)樗麄冊趪娡吭O(shè)備上投入很大。多數(shù)生產(chǎn)商都有“合格施工商”培訓(xùn)綱要，可允許承包商和生產(chǎn)商為市政和工程師提供最大價值的施工保證。

最后一點(diǎn)

　　正如你能考慮到的，并不是所有的聚脲都是一樣的。在施工以前，工程師應(yīng)當(dāng)向涂料生產(chǎn)商要求有關(guān)聚脲的所有參考。這種徹底的研究會最大化聚脲成功噴涂的機(jī)會。當(dāng)試圖指定一種防腐蝕涂料用于污水處理系統(tǒng)和修復(fù)時，一定要明確這樣一件事，那就是聚脲已在該領(lǐng)域中成功地應(yīng)用了12年。