張吳雷 袁吉強(qiáng) 劉玉軍

(1.山西大禹防水堵漏工程有限公司，山西 太原 030001； 2.山西聚脲防護(hù)材料有限公司，山西 太原 030001)

1 概述

爆炸品運(yùn)輸車輛運(yùn)輸?shù)亩际俏ｋU(xiǎn)性極大的爆炸品，因此車輛應(yīng)配有防雷設(shè)施，車廂能夠防雨水、防潮，貨廂底板上應(yīng)鋪設(shè)阻燃導(dǎo)靜電膠板，車廂底板及側(cè)壁五個(gè)面應(yīng)具有吸能抗爆炸阻燃的功能。

常規(guī)的車廂鋪設(shè)的材料只有導(dǎo)靜電效果而沒有吸能和抗沖擊、阻燃、防水、耐磨、防腐等防護(hù)功效，一旦發(fā)生事故后果不堪設(shè)想。而噴涂聚脲防護(hù)涂層同時(shí)具有抗沖擊、吸收沖擊波、導(dǎo)靜電、防水、耐磨、阻燃、防腐、防護(hù)等綜合性能，無疑是爆炸品車輛防護(hù)最優(yōu)的選擇。

2 噴涂聚脲防護(hù)涂層綜述

噴涂聚脲彈性體涂層是聚氨酯技術(shù)的一個(gè)分支，是聚氨酯和半聚脲技術(shù)的繼承和發(fā)展，100%固含量不含VOC。噴涂聚脲彈性體是一種高絕緣性能的高聚物，本身具有防水、防腐、耐磨等功效。公司為了充分發(fā)揮噴涂聚脲的特點(diǎn)，擴(kuò)大其應(yīng)用范圍，對噴涂聚脲的抗靜電性、阻燃、吸能、抗沖擊波等性能作了研究。在經(jīng)過大量試驗(yàn)后，成功地研制出了抗靜電、阻燃、抗沖擊波的噴涂聚脲防護(hù)涂層，經(jīng)測試表面電阻率低于109Ω·cm2，同時(shí)具有良好的力學(xué)性能、耐化學(xué)腐蝕性、耐溶劑性、抗沖擊、吸收沖擊波、防水、導(dǎo)靜電、耐磨、阻燃、防腐、防護(hù)等性能。還有其獨(dú)特的快速固化特點(diǎn)，3 s凝膠3 min可達(dá)步行強(qiáng)度?？蛇m應(yīng)于任何異形基面任意厚度的噴涂，不留掛，施工效率高，一組3人一臺設(shè)備每日可噴涂20臺車輛。

噴涂聚脲防護(hù)涂層為雙組分材料，由A組分和B組分組成。A組分和B組分經(jīng)過專用噴涂設(shè)備按體積比1∶1輸出，經(jīng)過高溫加熱使其粘度瞬間降低，在高壓的推動下，經(jīng)噴槍混合室內(nèi)快速撞擊混合后噴出，3 s～10 s內(nèi)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)固化，形成優(yōu)異力學(xué)性能的防護(hù)涂層。

噴涂聚脲防護(hù)涂層因凝膠較快和對AB組分出料比例、料溫、粘度等要求嚴(yán)格，所以必須通過專用噴涂設(shè)備進(jìn)行施工，AB組分出料比例為1∶1，溫度設(shè)定為65 ℃～70 ℃，工作壓力設(shè)定為15 MPa～20 MPa。

3 材料性能指標(biāo)

聚脲性能指標(biāo)見表1。

表1 聚脲性能指標(biāo)

4 噴涂聚脲防護(hù)涂層應(yīng)用領(lǐng)域

1)國防軍工防護(hù)領(lǐng)域：防彈頭盔、防彈插板、裝甲底盤防護(hù)、 裝甲車車身、爆炸品運(yùn)輸車輛、?；愤\(yùn)輸車輛、軍事洞庫、石化建筑物抗爆防護(hù)等。

2)防腐領(lǐng)域：石油、石化、油田、化工等行業(yè)的化工設(shè)備及附屬設(shè)施，大型化工儲罐、原油罐、酸洗槽、電鍍槽、炭化塔、鹽水罐、蒸發(fā)池、艦船甲板及艙室地面、海上鉆井平臺、跨海大橋以及各類混凝土儲罐等防腐。

3)防水領(lǐng)域：建筑物屋面、工業(yè)廠房、橋梁、隧道、水庫、電廠冷卻塔、污水處理池、游泳池、水上樂園、沖浪池等防水領(lǐng)域。

4)工業(yè)地坪及運(yùn)動場地：各類工業(yè)地坪和體育工程，如車間地面、制藥廠GMP車間、工廠車間樹脂墻面及天花板、糧食倉庫。高等運(yùn)動場地如網(wǎng)球場、籃球場、羽毛球場、跑道面層耐磨防護(hù)等。

5)主題公園與影視道具：人造自然景觀；柱子、拱頂?shù)?；主題公園、游樂園、博物館中的各種造型例如：玩具、建筑物、卡通人物造型、動物、吉祥物以及各種觀賞娛樂設(shè)施等。

5 抗沖擊防護(hù)試驗(yàn)

裁切兩塊400 mm×400 mm×3 mm厚相同材質(zhì)鋼板，一塊無防護(hù)涂層一塊噴涂有聚脲防護(hù)涂層，用200 g TNT距離鋼板40 mm進(jìn)行爆轟測試，試驗(yàn)結(jié)果如圖1所示。

試驗(yàn)結(jié)果：無涂層鋼板炸后鋼板被炸出了三道裂口，且鋼板嚴(yán)重變形，而噴涂了聚脲防護(hù)涂層的鋼板只是微微鼓起表面完好無裂口。

試驗(yàn)證明噴涂聚脲防護(hù)涂層在爆炸過程中起到了優(yōu)異的吸能防護(hù)作用，假設(shè)爆炸品在噴涂了聚脲防護(hù)涂層的車箱內(nèi)發(fā)生爆炸，或車廂受到外力沖擊，噴涂聚脲防護(hù)涂層會吸收掉部分外界的沖擊力和部分爆炸物的沖擊波，保護(hù)車廂的完整性，大大減少爆炸沖擊波對司機(jī)和外界的傷害。

6 噴涂聚脲防護(hù)涂層在爆炸品運(yùn)輸車輛中的應(yīng)用

6.1 機(jī)具材料準(zhǔn)備

機(jī)具準(zhǔn)備：電源380 V，JD-E-10便攜式聚脲專用噴涂機(jī)1臺，空壓機(jī)1臺，角磨機(jī)1臺，電動攪拌1臺，吸塵器1臺，百葉磨片1包，保護(hù)膜若干，掃把1把，刮板2個(gè)，刷子5把，滾子3個(gè)。

材料準(zhǔn)備：噴涂聚脲防護(hù)涂層一組，專用膩?zhàn)?組，橡膠專用活化劑1組，粘結(jié)劑1組。

6.2 施工步驟

1)首先用保護(hù)膜把車輛外面全部保護(hù)起來，以免噴涂霧化顆粒對車身油漆造成污染。

2)用百葉磨片對車內(nèi)箱體鋁板和底板橡膠板進(jìn)行打磨后用吸塵器和掃把清理干凈，打磨一是為了去除表面污染和氧化層；二是為了增加粘結(jié)面積提升噴涂聚脲對其基層的粘結(jié)效果。

3)因車廂是鋁板，地面是橡膠板不是同類材質(zhì)，粘結(jié)效果有所不同所以要對地板橡膠用專用橡膠活化劑滾涂處理，對車廂鋁板用刮板刮涂專用鋁板粘結(jié)膩?zhàn)印?/p>

4)約4 h后(根據(jù)溫度固化時(shí)間有所提前和延后)摸起來表面不沾手后進(jìn)行滾涂專用粘結(jié)劑，粘結(jié)劑是負(fù)責(zé)車箱基層和聚脲層的粘結(jié)。

5)約2 h(根據(jù)溫度固化時(shí)間有所提前和延后)表面摸起來略有沾手為佳，進(jìn)行噴涂聚脲防護(hù)涂層。

6)噴涂前打開空壓機(jī)使氣壓需保持6 kg左右，噴涂機(jī)A側(cè)、 B側(cè)以及管道溫度需達(dá)到設(shè)定溫度65 ℃左右，為了保證AB料的混合效果，噴涂機(jī)料動態(tài)壓力需要設(shè)定在15 MPa左右，設(shè)定好后打開噴槍空氣閥和料閥在紙板上試噴，觀察AB料壓是否達(dá)到設(shè)定壓力和動態(tài)壓力是否穩(wěn)定，如果壓力不穩(wěn)定需挨個(gè)檢查過濾網(wǎng)是否堵塞、提料泵、增壓泵是否正常工作，AB壓差不大于2 MPa，一切正常后噴涂在檢查紙板上觀察材料固化是否正常，噴嘴霧化是否均勻，如不均勻會影響聚脲的表面效果。

7)一切正常后開始噴涂車輛，噴涂順序由上而下，由里而外噴涂3遍，每遍1 mm左右，噴涂時(shí)噴槍移動要均勻，后槍要壓在前槍出料的1/3處均勻移動，在達(dá)到表面效果的情況下噴槍距離基面越近涂層二次混合效果就會越好，每遍噴涂后需認(rèn)真檢查有無噴涂缺陷，例如：漏噴、氣眼、鼓包、雜物形成的疙瘩之類問題，有缺陷需及時(shí)修補(bǔ)，假如發(fā)現(xiàn)有漏噴的地方直接用噴槍補(bǔ)噴；發(fā)現(xiàn)有氣眼的話用快速移動噴槍多遍的方法修補(bǔ)氣眼；假如發(fā)現(xiàn)鼓包的話需要把鼓包割掉后用布子沾稀料擦拭干凈后補(bǔ)噴；發(fā)現(xiàn)雜物造成的小疙瘩的話直接用壁紙刀割平補(bǔ)噴就可以，直至無缺陷后繼續(xù)噴涂下一遍使涂層厚度達(dá)到3 mm以上即可達(dá)到防護(hù)效果。

8)關(guān)閉加熱器和管道保溫關(guān)閉機(jī)器增壓泵卸掉噴槍壓力，關(guān)閉總電源，清洗養(yǎng)護(hù)噴槍。

聚脲防護(hù)涂層施工主要環(huán)節(jié)見圖2。

7 結(jié)語

經(jīng)過上述分析試驗(yàn)和使用效果可以看出噴涂聚脲防護(hù)涂層無論是綜合性能還是施工效率都非常出色，在防水、防腐、耐磨、抗沖擊等領(lǐng)域力學(xué)性能方面尤為突出。應(yīng)用于爆炸品運(yùn)輸車輛及其他需要防護(hù)的領(lǐng)域?yàn)槠浒踩ｑ{護(hù)航，值得大力推廣應(yīng)用。

隨著軍民融合發(fā)展上升為國家戰(zhàn)略，噴涂聚脲防護(hù)涂層必將在我國工業(yè)、國防工程建設(shè)中展現(xiàn)出更大的作用。