Технология нанесения полимочевины, виды, применение, плюсы и минусы

Количество гидроизоляционных материалов, применяемых в современном промышленном и гражданском строительстве неуклонно растет. Развитие строительных технологий обеспечивает появление на рынке новых материалов, обладающих высокими физико-техническими и эксплуатационными свойствами. Одним из таких материалов является полимочевина.

Содержание:

• Что такое полимочевина и где она применяется?
• Область применения
• Виды и применение
• Преимущества и недостатки
• Технология нанесения
• Меры предосторожности
• Производители поликарбамидов

Благодаря уникальным эксплуатационным свойствам и простоте нанесения, полимочевина получила широкое распространение как в частном секторе, так и в промышленных масштабах. Высокая скорость реакций между ее составляющими позволяет получить защитное покрытие, обладающее устойчивостью к атмосферным, химическим и биологическим воздействиям. Кроме того, покрытие невосприимчива к ультрафиолетовому излучению.

В данной статье рассматриваются основные физико-технические характеристики полимочевины, достоинства, недостатки, формы выпуска и область применения этого материала. Особое внимание уделяется технологии нанесения и правилам техники безопасности при работе с полимерным материалом. Кроме того, в статье можно найти перечень ведущих производителей этого материала.

Что такое полимочевина и где она применяется?

Полимочевина - это одно- или двухкомпонентное органическое соединение, в состав которого входят изоцианат и полимерные смолы. Применяется препарат для защиты от влаги различных строительных объектов, магистральных трубопроводов, гидротехнических сооружений и т.д.

После полной полимеризации полимочевины, на обрабатываемой поверхности формируется полимерное покрытие, отличающиеся высокими прочностными характеристиками и эластичностью. По своей структуре полимочевина, называемая также полиурией или поликарбамидом, напоминает полиуретан, однако отличается от него эксплуатационными свойствами и сферой применения.

В составе полимочевины присутствуют полиэфирамины, отличающиеся высокой химической активностью аминогруппы. Эти вещества многократно увеличивают скорость полимеризации даже при низкой температуре окружающей среды, при этом нет необходимости в использовании катализатора.

Большинство полиуретанов имеет аналогичные химические характеристики, однако вместо полиэфираминов в их состав входят полиэфиры. Для того чтобы они вступили в реакцию с изоцианатами, нужно время и наличие катализатора. Именно по этой причине полиуретановое покрытие успевает в процессе полимеризации получить механические повреждения, оказывающие существенное влияние ее дальнейшую эксплуатацию. Благодаря высокой скорости протекания химических реакций, полимочевина успевает полностью полимеризоваться за небольшой промежуток времени, что практически исключает возможность возникновения дефектов покрытия.

Существует несколько модификаций материала, отличающихся химическим составом и областью применения. Кроме того, препарат может наноситься на основание как ручным способом, так и с помощью специальных распылителей. Эксплуатационные свойства различных составов также могут существенно различаться.

Область применения полимочевины

Благодаря высокой прочности, эластичности и устойчивости к воздействию влаги и агрессивных химических соединений, полимочевина широко применяется в самых разных областях частного и промышленного строительства. Материал эффективно защищает от вредного воздействия влаги крыши, цокольные этажи, погреба, подвальные и полуподвальные помещения, бункеры и т.д. Кроме того, полимерное покрытие часто используется для гидроизоляции гидротехнических сооружений, опор мостов, сводов туннелей, коллекторов, бассейнов, различных резервуаров и емкостей.

Виды и применение полимочевины

Существует три модификации полимочевины, отличающихся химическим составом, эксплуатационными свойствами и способом нанесения:

• алифатическая;
• ароматическая;
• гибридная.

Рассмотрим подробно технические характеристики, область использования и методику нанесения каждой из этих модификаций.

Алифатическая полимочевина

Из всех существующих модификаций именно алифатическая полимочевина имеет самую высокую стойкость к воздействию ультрафиолета. Эта особенность позволяет использовать препарат для гидроизоляции кровли, фасада, цоколя, различных придомовых строений и других наружных поверхностей, подверженных воздействию прямых солнечных лучей.

Помимо этого, такое покрытие хорошо переносит воздействие агрессивных химических соединений и нефтепродуктов. К недостаткам препарата можно отнести высокую стоимость.

Ароматическая полимочевина

Эта разновидность полимочевины может использоваться и для внутренних, и для наружных работ. Препарат используется для гидроизоляции полов, стен, потолков и кровли как в частном секторе, так на промышленных объектах. Одним из самых существенных достоинств материала является его доступная стоимость.

Чистая полимочевина

Эта модификация полимочевины обладает самыми высокими физико-техническими и эксплуатационными параметрами и самым длительным сроком службы. К недостаткам таких систем можно отнести что нанесение препарата возможно только с помощью специальных агрегатов высокого давления методом горячего нанесения.

Гибридная (модифицированная) полимочевина

В состав гибридной полимочевины входит целый ряд добавок, существенно повышающих физико-технические свойства покрытия. В качестве таких добавок чаще всего используются антипирены, эпоксидные смолы, пластификаторы и некоторые другие вещества, которые производители не разглашают.

Главным преимуществом гибридных полимеров является возможность варьирования специфических свойств препарата. Для достижения необходимых физико-технических свойств достаточно внести в химическую формулу препарата минимальные изменения. Вследствие такой модификации состав приобретает характеристики, необходимые для решения конкретных задач:

• добавление гидрофобизаторов способствует снижению водопоглощения;
• внесение в состав антипиренов существенно увеличивает устойчивость к воздействию открытого огня;
• добавление пластификаторов значительно увеличивает эластичность покрытия;
• износостойкость и твердость существенно увеличиваются при добавлении отвердителей;
• добавление силикона увеличивает адгезию и пластичность защитного слоя.

Описание компонентов

Полимочевина выпускается в одно- и двухкомпонентном исполнении.

Однокомпонентная полимочевина

Основой однокомпонентной полимочевины является модифицированный полиуретан с особой химической формулой. Материал может наноситься с помощью любых имеющихся в наличии инструментов: кистей, валиков, шпателей или с помощью обычного пульверизатора.

Однокомпонентные составы редко используются в качестве самостоятельной гидроизоляции. Чаще всего, препарат применяется для дополнительной защиты поверхностей от воздействия влаги и биологических факторов.

В состав однокомпонентной ПМ часто включается мелкодисперсная алюминиевая пудра, повышающая устойчивость покрытия к ультрафиолетовому излучению. Эта особенность позволяет использовать однокомпонентные препараты для защиты мягкой битумной кровли от прямого воздействия ультрафиолета. Кроме того, препарат достаточно эффективно защищает от воздействия влаги однослойные жестяные кровли и вспененный полиуретановый утеплитель.

Двухкомпонентная полимочевина

Двухкомпонентная ПМ, производится из двух ингредиентов: «А» и «В», Которые смешиваются непосредственно перед применением, или в процессе нанесения.

Буква «А» в маркировке обозначает полиол (полиольную смолу). Именно этот элемент определяет основные физико-технические и эксплуатационные свойства защитного покрытия.

Буква «В» говорит о том, что в состав препарата входит изоцианат. Этот элемент выступает в качестве отвердителя, взаимодействующего с водой и влагой, содержащейся в воздухе. Эти свойства изоцианата требуют использования для его хранения герметичной упаковки. После смешивания с компонентом «А» (полиолом), при взаимодействии с воздухом, начинается процесс интенсивной полимеризации полученной смеси.

По методу нанесения

Существует два способа нанесения полимочевины:

• ручной;
• автоматизированный.

Рассмотрим оба способа нанесения подробно.

Ручное нанесение полимочевины

Помимо профессиональных препаратов, используемых при нанесении защитного покрытия с помощью специального оборудования, в продаже можно найти и полимочевину для ручного нанесения. Такие препараты могут наноситься самостоятельно, с помощью валика, широкой кисти, шпателя или обычного пульверизатора.

«Продолжительность жизни» после смешивания двух компонентов у таких препаратов существенно больше, чем у смесей, предназначенных для профессионального использования. Однако это не означает, что в распоряжении мастера неограниченное количество времени – готовую смесь необходимо выработать в течение 8, максимум 10 минут.

Использование таких составов позволяет получить стойкое к вибрациям, механическому, температурному и химическому воздействию защитно-декоративное гидроизоляционное покрытие.

Состав и характеристики полимочевины для ручного нанесения

Физико-технические и эксплуатационные показатели двухкомпонентной полимочевины применяемой для ручного нанесения приведены в таблице.

Напыление с помощью специального оборудования

Нанесение полимочевины с помощью специального оборудования позволяет добиться максимального качества защитного покрытия. При смешивании компонентов «А» и «В» процесс полимеризации начинается на 5-7 секунде. На этом этапе препарат принимает гелеобразную консистенцию, после чего (на 10÷15 секунде), смесь уже не прилипает к рукам. Такая высокая скорость полимеризации практически исключает появление потеков даже на вертикальных поверхностях.

Быстрая полимеризация и закрепление на поверхности выгодно отличает эту модификацию покрытия от других гидроизоляционных материалов.

Соединение компонентов «А» и «В» происходит непосредственно в камере пистолета-распылителя. Таким образом, нанесение этого вида полимочевины возможно только с использованием специального оборудования.

Состав и характеристики напыляемой полимочевины

Основные физико-технические и эксплуатационные свойства напыляемой полимочевины можно найти в таблице.

Преимущества и недостатки полимочевины

Как и любой гидроизоляционный материал, полимочевина имеет сильные и слабые стороны. К преимуществам препарата можно отнести следующие факторы:

• высокие прочностные характеристики и отменную эластичность покрытия. По этим показателям полимочевины превосходит большинство существующих гидроизоляционных материалов;
• по показателям износостойкости гидроизоляционная пленка превосходит даже керамическую плитку;
• полную экологическую безопасность материала. Полимочевина не содержит вредных веществ, токсичных соединений и аллергенов;
• быструю полимеризацию. Покрытие затвердевает в течение 20 секунд;
• возможность создания бесшовного (монолитного) защитного гидроизоляционного слоя;
• возможность нанесения необходимой толщины защитного слоя за одно напыление. Толщина слоя при профессиональном нанесении препарата составляет не менее 0,4 мм;
• отсутствие потеков. Быстрая полимеризация смеси обеспечивает равномерное нанесение состава не только на горизонтальные, но и на вертикальные поверхности;
• Полимерное покрытие из полимочевины надежно защищает основание от коррозии и вредного воздействия влаги и биологических факторов;
• Материал отличается высокой адгезией к любому типу оснований;
• Продолжительный период эксплуатации. При правильном нанесении полимерное покрытие может прослужить от 30 до 50 лет;
• Согласно ГОСТ 302244, полимочевина относится к группе слабогорючих, самозатухающих материалов.

К заслуживающим внимания недостаткам полимочевины относятся:

• под воздействием ультрафиолетового излучения возможно изменение цвета защитного покрытия. Для защиты гидроизоляции от ультрафиолета можно использовать специальный защитный лак. Наибольшей стойкостью к воздействию солнечных лучей отличается алифатическая полимочевина, однако ее стоимость существенно превосходит стоимость других модификаций материала;
• чрезмерно быстрая полимеризация покрытия может считаться как плюсом, так и его минусом. Дело в том, что работы по нанесению полимочевины должны выполняться с максимально возможной скоростью, особенно это усложняет процесс ручного нанесения;
• невозможность использования препарата для гидроизоляции поверхностей, имеющих непосредственный контакт с ацетоном, этиленгликолем, бензолом и т.д.;
• необходимость тщательной подготовки основания. В противном случае защитный слой может отслаиваться от обрабатываемой поверхности.

Технология нанесения полимочевины

Как уже говорилось ранее, существует два способа нанесения полимочевинных систем: напыление и нанесение механическим способом. Рассмотрим подробно обе технологии.

Напыление полимочевины

Прежде чем приступить к напылению необходимо помнить, что только тщательная подготовка поверхности обеспечит высокие эксплуатационные показатели и длительный срок службы покрытия. Обрабатываемую поверхность необходимо очистить от загрязнений, жирных пятен и влаги, при необходимости устранить мелкие дефекты.

При нанесении гидроизоляции на бетонную поверхность, ее следует очистить от рыхлого слоя. Если же полимочевина будет наноситься на кирпичную кладку, последнюю желательно оштукатурить цементно-песчаным составом, предварительно укрепив армирующую сетку.

Напыление производится с помощью специального оборудования. Смешение ингредиентов происходит в нужных пропорциях происходит непосредственно перед применением в распылительной головке пистолета. После полной полимеризации материала образуется прочная эластичная пленка, обеспечивающая надежную защиту от воздействия влаги, биологических факторов и механических воздействий.

Толщина слоя полимочевины может быть различной, однако, несмотря на это, препарат практически моментально полимеризуется, что позволяет сдавать объект в эксплуатацию сразу, по окончании работ.

По своему внешнему виду, гидроизоляционный слой из напыляемой двухкомпонентной полимочевины практически не отличается от полиуретанового покрытия, а вот эксплуатационные свойства значительно выше чем у полиуретана.

Несмотря на длительный срок службы и высокие физико-технические показатели, использование ПМ в качестве гидроизоляции сильно ограничено необходимостью использования дорогостоящего профессионального оборудования и высокой стоимостью самого материала.

Комплект оборудования, необходимый для профессионального напыления полимочевины состоит из:

• двухкомпонентного дозатора;
• компрессора;
• бочковых насосов;
• блока регуляции;
• пистолета-распылителя;
• специальных шлангов;
• дополнительных комплектующих.

Общая стоимость всего необходимого оборудования для напыления может доходить до 40000 $.

Нанесение полимочевины ручным способом

Нанесение полимочевины вручную производится только после тщательной очистки и грунтовки поверхности. Для работы потребуется валик с велюровой насадкой, шпатель или широкая кисть. Основным критерием выбора инструмента для ручного нанесения является площадь покрываемой поверхности.

Чаще всего, полимочевину наносят в два слоя, при этом подготовленный к использованию состав необходимо выработать в течение 8, максимум 10 мин. Учитывая это обстоятельство, замешивать необходимо небольшое количество препарата, которое будет гарантировано выработано в течение этого промежутка времени.

Пошаговая инструкция по подготовке и нанесению полимочевины выглядит следующим образом:

• обрабатываемая поверхность тщательно очищается и грунтуется. Специальный грунт высыхает за 2 часа при температуре окружающей среды +20⁰С, однако к нанесению материала следует приступать не позднее 20 часов с момента нанесения грунта.
• в специально подготовленную емкость, в соотношении 7:1, выливаются компоненты «А» и «В» и тщательно перемешиваются с помощью специальной насадки-миксера. Сам процесс перемешивания занимает порядка 3-4 минут;
• армировать материал и уменьшить его расход можно добавив в смесь до 20% мелкодисперсного кварцевого песка. Песок тщательно перемешивают с компонентом «А», после чего, в полученную смесь добавляют отвердитель (компонент «В»);
• приготовленная таким образом смесь наносится на поверхность с помощью шпателя, валика или широкой кисти;
• После нанесения препарата, обработанную поверхность следует выдержать в течение 36 часов без механических нагрузок. Это время необходимо для того, чтобы полимочевина набрала максимальную прочность;
• Для дополнительной защиты обработанной поверхности от ультрафиолетового излучения наносится специальный солнцезащитный лак на полиуретановой основе.

Ремонт поврежденных участков

Небольшие поврежденные участки покрытия из полимочевины можно отремонтировать вручную. Ремонтные работы выполняются в следующей последовательности:

1. С помощью абразивного круга зернистостью № 4- Н÷ 6- Н (Р180 ÷ Р280) зачищают поврежденный участок покрытия. В результате, на поврежденном участке должна остаться только пленка, надежно закрепленная на поверхности.
2. Кромки жестко закрепленного материала аккуратно подрезают под углом 45⁰.
3. Очищенный участок тщательно очищают от пыли и других загрязнителей, после чего обезжиривают с помощью ацетона.
4. Если трещина образовалась в районе шва, проходящего по основанию, основание тщательно очищают. Металлические поверхности нужно зашлифовать и удалить имеющуюся ржавчину.
5. После этого поверхность обрабатывают специальным грунтом. Тип грунта выбирают в зависимости от материала основания.
6. Последним этапом является нанесение с помощью шпателя «заплатки» из подготовленной полимочевины.

Для того чтобы материал надежно закрепился на поврежденном участке необходимо соблюсти ряд условий:

• влажность воздуха должна составлять не более 80%;
• температура окружающей среды должна находиться в пределах от +5 до + 25 градусов;
• влажность основания не должна превышать 4%;
• температура любого основания должна быть не менее + 7⁰, а металла – не менее +15⁰С.

Меры предосторожности при нанесении полимочевины

• при выполнении работ, связанных с нанесением полимочевины обязательно использовать перчатки, очки, респиратор и спецодежду;
• при внутренних работах необходимо обеспечить эффективную вентиляцию помещения;
• в случае попадания состава на слизистую глаз, необходимо сразу же выйти на воздух и тщательно, в течение 15 минут, обильно промывать глаза водой, после чего немедленно обратиться к врачу-офтальмологу;
• при попадании состава на кожу, то следует промыть загрязненный участок большим количеством воды. При повреждении кожных покровов необходимо немедленно обратиться в медицинское учреждение;
• при случайном вдыхании паров состава, появлении при этом головокружения, или кашля, необходимо сразу же выйти на улицу, и немедленно обратиться к врачу;
• в случае случайного попадания вещества в пищевод, необходимо срочно обратиться в медучреждение.

Производители поликарбамидов

В настоящее время можно выделить несколько отечественных и зарубежных компаний выпускающих полимочевину. В таблицах приводится перечень этих предприятий.

Отечественные производители полимочевины

Зарубежные производители полимочевины

Гидроизоляционный слой из полимочевины отличается высокой механической прочностью, устойчивостью к воздействию влаги, биологических факторов и перепаду температур, кроме того, срок службы такого покрытия составляет не менее 30 лет. К недостаткам материала можно отнести его высокую стоимость и необходимость использования при напылении дорогостоящего специального оборудования.