پوشش پلی یوریا
پلی یوریا در زیر مجموعه مواد پلیمری ترموست قرار دارد و از ترکیب دو جز ایزوسیانات و پلی آمین و تحت حرارت تولید می گردد. پوششی پلیمری و دو جزئی است که توسط ماشین آلات مخصوص به صورت گرم و با فشار بالا بر روی سطوح پاشیده می شود، سرعت اجرای بسیار بالایی داشته و پس از حدود ۱۲ – 5 ثانیه از زمان پاشش، فرایند خشک شدن شروع میگردد و حداکثر تا 24 ساعت پخت پلیمر به طور کامل صورت می گیرد.
پوشش های حفاظتی پلی یوریای خالص پاششی، یک مانع و بازدارنده سفت و چغر، محکم و چسبناک است که با قدرت چسبندگی فوق العاده اکثر سطوح از جمله فولاد، بتن، سنگ، چوب، شیشه، فایبرگلاس، پلاستیک، سرامیک، لاستیک، آسفالت، پلی استر، فوم پلی اورتان، چدن و سایر فلزات و امثال اینها را حفاظت می کند.
پوشش پلي يوريا نسبت به رطوبت حساس نبوده و عيوب مرتبط با رطوبت، چون ايجاد حباب، کف و يا تورم و تاول را بروز نمي دهد. اگرچه، توجه به اين نکته ضروري است که جهت حصول حفاظت از خوردگي بلند مدت اعمال هيچ يک از سيستم هاي پوششي بر روي سطح مرطوب ويا خيس توصيه نمي گردد مگر اينکه با استفاده از پرايمر مخصوص از ميزان چسبندگي به سطح اطمينان حاصل شود. عدم وجود کاتاليست جهت سخت شدن و طبيعت اتو کاتاليست پلي يوريا، باعث تامين خواص عالي در معرض نور UV و يا دما هاي بالا مي شود چرا که وجود کاتاليست در سيستم،
تخريب و افت خواص پليمر را در شرايط مزبور افزايش مي دهد. حفظ خواص فيزيکي پلي يورياي آليفاتيک در شرايط مختلف جوي، بهتر از پلي يورتان آليفاتيک حاوي کاتاليست مي باشد. اگرچه در سيستم هاي الاستومر پلي يورياي آروماتيک تمايل به زردگرايي پلي اتر آمين و ساير واکنشگر هاي آميني، کمي بيشتر از پلي يورتان هاي بر پايه هيدروکسيل پلي ال مي باشد. اين تغيير رنگ و تمايل به زرد شدگي در سيستم هاي دکوراتيو به راحتي با استفاده از لاک هاي آليفاتيک قابل برطرف کردن است. لازم بذکر است اشعه UV بر ساير خواص پلي يوريا و پلي يورتان، از جمله مقاومتهاي مکانيکي و شيميايي بي تاثير است.
مزاياي پوشش پلي يوريا
زمان واکنش سريع:
زمان واکنش سريع پلي يوريا ( ۵ تا ۱۵ ثانيه ) سريع تر از کليه محصولات پوششي رقيب مي باشد. اين پوشش اتو کاتاليست، به دليل واکنش دهي سريعش، با رطوبت محيط و يا سطح وارد واکنش نشده و بر روي سطوح سرد ويا مرطوب فلزي، بتني، چوبي، سنگي، آجري، فوم پلي يورتان و … قابل اعمال است.
در ضمن داشتن اين خاصيت، امکان طولاني تر کردن زمان ژل شدن پلي يوريا از ۲۰ ثانيه تا چند دقيقه، جهت مصرف در مواردي که ژل تايم طولاني تر مورد نيازاست وجود دارد. زمان واکنش و خشک شدن سريع پلي يوريا از مهمترين مزاياي اين پوشش محسوب مي گردد. خصوصا در مواردي که برگشت به سرويس سريع سازه پس از اعمال پوشش يک فاکتور بحراني است پلي يوريا اين امکان را در اسرع وقت فراهم مي نمايد. خشک شدن کامل پلي يوريا در عرض چند ساعت صورت مي پذيرد اين در حالي است که مدت زمان اعمال و خشک شدن ديگر پوشش هاي محافظتي گاهي هفته ها به طول مي انجامد.
از آنجا که پلي يوريا به عنوان پوشش ضد خوردگي استاندارد در صنعت جهت پوشش خطوط لوله نيز مطرح شده است تجهيزات اتوماتيک پوشش خطوط لوله، امکان اعمال پوشش در احجام بالا و با سرعت زياد را فراهم آورده است. تجهيزات اعمال متحرک، اعمال پوشش را در نقاط استراتژيک با کاهش هزينه هاي حمل و نقل امکان پذير مي نمايد. همچنين تعميرات بسيار سريع فاکتور بسيار جذابي براي مصرف کنندگان به حساب مي آيد. در سراسر دنيا در بسياري از خطوط لوله از جمله Trans-Alaska Petroleum Pipelineو Natural Gas Pipeline در آسيا از پلي يوريا جهت پوشش استفاده شده است که نتيجه اين پروژه ها اعمال و بهره برداري سريع، کاهش هزينه ها، بهبود کيفيت و کارايي و به حداقل رساندن هزينه تعمير و نگهداري بوده است.
عدم حساسيت نسبت به رطوبت:
بر خلاف پلي يورتان که نسبت به رطوبت هوا و سطح حساس بوده و در اثر واکنش با رطوبت، ايجاد گاز دي اکسيد کربن و متعاقبا کف يا نوک سوزني مي نمايد پلي يوريا تحت تاثير رطوبت واقع نمي شود. واکنش بين دو جزء پلي یوریا به قدري سريع انجام مي گيرد که اين مواد فرصت واکنش با رطوبت را پيدا نمي کنند. اين مورد خصوصا در شرايط جوي حاد و شرجي از مزايا ي اين پوشش به شمار مي رود. حتي اگر سطح اعمال پوشش مرطوب باشد پلي يوريا به مراتب بهتر از پلي يورتان عمل خواهد کرد. نکته جالب توجه اين است که پلي يوريا بدون تاثيرپذيري يا ايجاد واکنش، بر روي يخ و آب نيز قابل اعمال مي باشد. اگرچه اعمال هر پوششي بر روي سطوح خيس، بدون پرايمر يا آماده سازي مي تواند تاثيراتي بر چسبندگي سيستم داشته باشد. در مجموع پلي يوريا يک محافظ بتن کارا به حساب مي آيد. اين ماده جهت مصارف آببندي و محافظت استخرها، مخازن، آبنماها، کولينگ تاورها، زير زمين ها، پل ها، پارگينگها، رمپ ها، فرودگاه ها، پالايشگاه ها و … ايده آل است.
چسبندگي عالي:
سيستمي که شامل آماده سازي کامل سطح باشد چسبندگي را خصوصا در شرايط بحراني چون اعمال بر روي بتن مربوط به کفپوش ها و يا پوشش داخلي مخازن بهبود مي دهد. اين مورد شامل اعمال بر روي فلز، چوب، سنگ، ژئوتکستايل و … نيز ميشود. پلي يوريا در تست هاي چسبندگي بسيار خوب عمل مي کند. به دليل همين چسبندگي، تراوش ناپذيري و مقاومت در برابر شارژهاي الکتريکي، نتيجه تستهاي جدايش کاتدي اين پوشش عالي است.
مقدار جدايش کاتدي پلي يورتان در عرض ۳۰ روز و در دماي ◦c23 مطابق استاندارد DIN-30671 کمتر از mm 12 می باشد. این مقدار در مورد پلي يوريا به کمتر از mm 4 تقلیل یافته است. اين فاکتور در پوشش سطوح فلزي و خطوط لوله از اهميت به سزايي برخوردار است.
مقاومت کششي عالي:
پلي يورياهاي جديد با نيروي کمتري کشيده مي شوند و همپاي پلي يورتان ها و حتي بهتر از آنها در برابر سوراخ شدگي و پارگي مقاومت مي نمايند. درصد افزايش طول و مقاومت کششي عالي پلي يوريا قابليت ايجاد پل بر روي ترکها و پرکردن شکاف هاي سطح را فراهم آورده و از ضعف پوشش در اين حالات جلوگيري مي کند. مطابق استاندارد ASTM-C836 مقدار قابل قبول crack bridging ، 1.4 ميليمتر است. اين در حالي است که اين مقدار در پلي يوريا به بيش از ۵ ميلي متر افزايش مي يابد.
همين مقاومت کششي بالا، پلي يوريا را براي استفاده در مواردي که سطح ممکن است در طي زمان تغيير جهت دهد، تحت لرزش يا ضربه باشد و يا زمان هاي که تنشهاي جديد اعمال ميشود، ايده آل مي نمايد. اين فاکتور در محافظت و آببندي سطوح بتني از اهميت ويژه اي برخوردار است.
درصد مواد فرار برابر صفر:
درصد مواد فرار بسيار کم و يا صفر پلي يوريا سبب شده است که اين محصول در مواردي که عدم آلودگي و يا سميت پوشش از اهميت خاصي برخوردار است بسيار خوب عمل کند. اين خاصيت پلي يوريا امکان استفاده از آن را در فضا هاي کاري محدود و بسته فراهم مي آورد. پلي يوريا به دليل VOC حدود صفر، در تماس با آب آشاميدني، کاربرد هاي پزشکي، لوازم بهداشتي، صنايع غذايي و سيستم هاي تبريد، قابل مصرف بوده و داراي تاييديه هاي مرتبط مي باشد.
تا سال هاي اخير بسياري از توليد کنندگان مواد غذايي و نوشيدني ها به دليل بهداشتي نبودن محيط و نداشتن تاييديه مجبور به توقف توليد و يا پرداخت جريمه هاي سنگين براي ادامه کار بودند. در حال حاضر پلي يوريا بهترين راه حل براي پوشش کف و ديوارهاي سالن هاي توليد و انبار، تجهيزات و لوازم و … دراينگونه کارخانجات است. همچنين از اين ماده مي توان در پوشش و آببندي مخازن و لوله هاي آب، آکواريوم و دلفيناريوم نيز استفاده نمود.
مقاومت سايشي بالا:
پلي يوريا در محيط هاي بسيار ساينده به خوبي عمل ميکند. مقاومت آن در برابر سوراخ شدن، پارگي، ضربه و سايش، اين محصول را براي پوشش سطوح تحت سايش مانند انبارش و حمل محصولات زغال سنگي، پسماندهاي هسته اي، زباله ها، دستگاه همزن سيمان، خطوط آهن و مسيرهاي ريلي، صنايع قايق سازي، کف پوش کاميون ها، سيلوها، کف کارخانجات و صنايع سنگين، تونلها و لوله ها و دايجسترهاي فاضلاب و ديگر موارد مناسب مي نمايد.
در مقايسه مقاومت سايشي پلي يوريا با پلي يوتان واپوکسي مطابق استاندارد ASTM-D4060 مقاومت سايشي پلي يوريا حداقل 6.5 برابر الاستومر پلي يورتان و ۱۶ برابر اپوکسي گزارش شده است.
مقاومت در برابر برودت، حرارت و آتش:
پلي يوريا مقاومت حرارتي و برودتي خوبي دارد. پلي يورياي سخت در مقابل گرما تغيير شکل نداده و شره نمي کند. همچنين در دماي پايین شکننده نشده و خواص خود را از دست نميدهد. در عين اين که انعطاف پذيري خود را حفظ کرده و در مقابل ضربه مقاومت بالايي از خود نشان مي دهد. در اين مورد پلي يورتان ها تمايل به شره کردن دارند. چنانچه اين محصول در معرض شعله آتش قرار گيرد، پلي يوريا بهتر از اکثر پليمر ها عمل نموده و دود کم و پخش شعله بسيار محدود دارد. در ضمن در بخارات متصاعد شده آن در حالت مشتعل، مواد سمي و سرطانزا وجود ندارد.
دوام طولاني مدت:
بسياري از پلي يورياها بر پايه ايزو سيانات هاي آليفاتيک هستند که مقاومت جوي و دوام رنگي بالايي دارند. محصولاتي که بر پايه ايزو سيانات هاي آروماتيک هستند، دوام رنگي نداشته و در معرض نور به سمت زرد شدن و يا تيره شدن رنگ تمايل دارند. پيشرفت هاي علمي اخير در زمينه تکنولوژي محصولات آليفاتيک منجر به توسعه فرمول هاي جديد آسپارتيک شده است. اين پلي يورياهاي آليفاتيک – آسپارتيک با يک لايه بسيار نازک 125-75 ميکروني، دوام رنگي و مقاومت در برابر UV را تامين نمايند. اين ضخامت در سيستم هايي که استفاده از پلي يورياي آليفاتيک به تنهايي مدنظر است تا ۵۰۰ ميکرون افزايش خواهد داشت.
نکته قابل توجه اين است که علي رغم تغيير رنگ پلي يورياي آروماتيک در تستهاي weathering اين تغيير فقط محدود به سطح بوده و در ساير خواص مکانيکي و شيميايي و فيزيکي پوشش تغيير ايجاد نمي شود.لذا در مصارف صنعتي که ثبات رنگ اهميت چنداني ندارد ميتوان از پلي يورياي آروماتيک به تنهايي و با قيمت مناسبتر استفاده نمود.
حفاظت محيطي:
مي توان پلي يوريا را جهت پوشش ديوارها و کفهاي در تماس با مواد شيميايي، اسيدهاي رقيق، قلياها، محلولهاي نمک، حلالهاي آلي و روغنها استفاده نمود. پلي يوريا سد محکمي دربرابر ريزش و آلوده سازي محيط زيست توسط مواد فوق ايجاد مي نمايد. در اين گونه مصارف، پلي يوريا خود را با شکل خط لوله، انشعابات و اتصالات، تطابق داده و اين سازه ها را به طور یکنواخت آببند مي نمايد.
سازگاري با محيط زيست:
علي رغم وجود گروه هاي ايزو سيانات درفرمولاسيون پلي يوريا، اين ماده به عنوان محصولي سازگار با محيط زيست طراحي شده، هيچ گونه آسيبي به محيط و مجرياني که از تجهيزات ايمني استفاده کرده اند وارد نمي کند. پلي يوریا در هيچ کدام از مراحل توليد، انبار، نقل و انتقال، کاربرد و يا مصرف، آلودگي ايجاد نمي کند. برخي از گريد هاي پلي يوريا داراي تاييديه مصرف در تماس با آب آشاميدني و در پلنتهاي مواد غذايي مي باشند. نتيجه تست Gas analysis شرکت SGS بر روي پلي يوريا بدين صورت گزارش شده است که درصد گاز HCN متصاعد شده از پلي يوريا در حالت مشتعل صفر بوده است.
انعطاف پذيري در فرمولاسيون:
معمولا پوشش هاي پلي يوريا، به دليل زمان ژل شدن سريعشان و متعاقبا تاثير ناپذيري پوشش در برابر رطوبت سطح يا محيط، معروف شده اند. اما امکان توليد گريد هاي مختلف پلي يوريا با زمان ژل شدن طولاني تر نيز وجود دارد. در اين صورت پوشش فرصت مي يابد که يکنواخت شده و سطحي صاف و براق ايجاد نمايد. اين محصول slow gel در مصارفي که ظاهر و پرداخت کار از اهميت ويژه اي برخوردار بوده و يا محصول خود تراز شونده و يا نفوذ کننده در سطح مد نظر باشد، مورد استفاده قرار مي گيرد. همچنين در تجهيزات با اشکال نامنظم مانند شيرآلات، استفاده از پلي يوريا با زمان ژل شدن طولاني تر آسانتر است.
پيشرفت در فرموله کردن افزودنيهاي جديد باعث تامين مزايا و خواص اعجاب انگيزي در پلي يوريا شده است. افزودني هاي مخصوص بهبود چسبندگي، نياز به پرايمر را به حداقل رسانده اند. اين مزيت باعث حذف مرحله پرايمر، کاهش هزينه هاي اعمال و زمان پروسه اعمال خواهد شد. تنظيمات فرمول، امکان مصرف پلي يوريا را در هر موردي فراهم مي نمايد. امکان تغيير ميزان سختي، انعطاف پذيري، مقاومت شيميايي، مقاومت در برابر اشعه UV، مقاومت حرارتي و… با تغيير فرمولاسيون وجود دارد.