現(xian)代(dai)生(sheng)活(huo)質(zhi)量(liang)的(de)提(ti)高(gao)
，尤(you)其(qi)是(shi)我(wo)國(guo)城(cheng)市(shi)化(hua)的(de)進(jin)程(cheng)加(jia)快(kuai)

，人(ren)們(men)對(dui)運(yun)動(dong)設(she)施(shi)需(xu)求(qiu)量(liang)越(yue)來(lai)大(da)，要(yao)求(qiu)也(ye)越(yue)來(lai)越(yue)高(gao)，在(zai)科(ke)技(ji)高(gao)速(su)發(fa)展(zhan)的(de)現(xian)代(dai)社(she)會(hui)與(yu)市(shi)場(chang)經(jing)濟(ji)的(de)發(fa)展(zhan)中(zhong)，應(ying)用(yong)於(yu)運(yun)動(dong)場(chang)地(di)的(de)材(cai)料(liao)也(ye)會(hui)越(yue)來(lai)越(yue)多(duo)，在(zai)運(yun)功(gong)場(chang)地(di)的(de)地(di)麵(mian)鋪(pu)設(she)中(zhong)，近(jin)年(nian)來(lai)興(xing)起(qi)的(de)一(yi)種(zhong)適(shi)應(ying)環(huan)保(bao)需(xu)求(qiu)而(er)研(yan)製(zhi)、開發的一種新型綠色材料――噴塗聚脲彈性體（Spray Polyurea Elastomer
，以下簡稱SPUA）。SPUA技術是繼高固體分塗料
、水性塗料、光固化（ＵＶ）塗料
、粉末塗料等之後研製的一種新型無溶劑、無汙染的噴塗技術，是噴塗工業技術的一次革新，該技術可廣泛應用於石油化工
、防水工程、道具製作、車間地坪、體育設施工程等領域，其優異的物理力學性能及適用性能將給建設
、機械、化(hua)工(gong)礦(kuang)山(shan)等(deng)行(xing)業(ye)帶(dai)來(lai)全(quan)新(xin)的(de)發(fa)展(zhan)

，尤(you)其(qi)是(shi)出(chu)色(se)的(de)防(fang)滑(hua)，耐(nai)磨(mo)性(xing)能(neng)，能(neng)有(you)效(xiao)地(di)防(fang)止(zhi)運(yun)動(dong)員(yuan)滑(hua)倒(dao)或(huo)摔(shuai)傷(shang)，提(ti)高(gao)運(yun)動(dong)成(cheng)績(ji)，且(qie)外(wai)觀(guan)非(fei)常(chang)均(jun)勻(yun)，美(mei)觀(guan)實(shi)用(yong)。作(zuo)為(wei)一(yi)種(zhong)綠(lv)色(se)與(yu)高(gao)科(ke)技(ji)含(han)量(liang)的(de)噴(pen)塗(tu)聚(ju)脲(niao)彈(dan)性(xing)體(ti)，必(bi)將(jiang)在(zai)我(wo)國(guo)運(yun)動(dong)設(she)施(shi)建(jian)設(she)中(zhong)呈(cheng)現(xian)出(chu)十(shi)分(fen)廣(guang)闊(kuo)的(de)應(ying)用(yong)前(qian)景(jing)。本(ben)文(wen)主(zhu)要(yao)通(tong)過(guo)該(gai)技(ji)術(shu)的(de)基(ji)本(ben)性(xing)能(neng)特(te)點(dian)和(he)施工工藝介紹
，促進該技術在體育場地設施中的推廣與應用，為提高體育設施的科技含量
，更好的服務於人們對體育運動和健身活動。


      1 SPUA的研發曆程

      SPUA技術的發展

，德國
、美國發源地，最早開發噴塗聚氨酯（SPU）以及聚氨酯/聚脲彈性體技術的是Bayer、BASF
、Futura和 Uniroyal公司。20世紀80年代中期，Austin在實驗室，研發成功SPUA技術。20世紀90年代

，美國率先開發並投入商業應用
，顯示出其優異的綜合性能
，經過不斷的總結和提高。目前，北美地區已逐步淘汰SPU/SPUA體係，正全麵推廣SPUA體係，澳大利亞、日本和韓國在九十年代分別引進該技術，並相繼投入商業應用。由於研發APUA配方和工藝的難度比較大
，澳大利亞及東南亞一般采用從設備到原料全盤進口
、或合資建廠的辦法。我國海洋化工研究院在1995年首先開展APUA技術的前期探索研究工作，隨後幾年國內廠家開始購置設備，進行產品設計和開發具有自主知識產權的APUA配方體係
，並已推出適合我國國情中
、低價位水平為SPUA（Ａ）係列化產品和具有自主知識產權的關鍵原材料Ａ621係列端氨基聚醚
，2003年1月通過了國家經貿委組織有關專家的技術鑒定，達到國際先進水平, 為我國“噴塗聚脲彈性體技術”的大規模推廣和普及提供了可靠的保證
，並在青島、上海、大連等工程中成功應用。

      2  SPUA的基本性能
      SPUA材料的主要原料是由異氰酸酯組份（簡稱A組份）與氨基化合物組份（簡稱R組份）反應生成的一種彈性體物質。其中的R組zu份fen必bi須xu是shi由you端duan氨an基ji樹shu脂zhi和he端duan氨an基ji擴kuo鏈lian劑ji組zu成cheng

，在zai端duan氨an基ji樹shu脂zhi中zhong


，不bu得de含han有you任ren何he羥qiang基ji成cheng分fen和he催cui化hua劑ji，但dan可ke以yi含han有you便bian於yu顏yan料liao分fen散san的de助zhu劑ji。根gen據ju噴pen塗tu聚ju氨an酯zhi（脲）彈性體技術所用材料的組成和特性的不同
，該領域的噴塗技術從聚氨酯（PU）、聚氨酯/聚脲（PU/PUA）、純聚脲（PUA）到現在的噴塗3個階段。SPUA技術是在聚氨酯反應注射成型（RI）技術的基礎上發展起來的，結合了聚脲樹脂的反應特性和RIM技術的快速混合
、快(kuai)速(su)成(cheng)型(xing)的(de)特(te)點(dian)
，可(ke)以(yi)進(jin)行(xing)施(shi)工(gong)現(xian)場(chang)各(ge)類(lei)大(da)麵(mian)積(ji)形(xing)狀(zhuang)複(fu)雜(za)的(de)表(biao)麵(mian)塗(tu)層(ceng)處(chu)理(li)。采(cai)用(yong)這(zhe)種(zhong)工(gong)藝(yi)技(ji)術(shu)
，基(ji)於(yu)聚(ju)脲(niao)樹(shu)脂(zhi)的(de)反(fan)應(ying)特(te)點(dian)，通(tong)過(guo)調(tiao)整(zheng)反(fan)應(ying)體(ti)係(xi)中(zhong)材(cai)料(liao)的(de)配(pei)比(bi)得(de)到(dao)不(bu)同(tong)性(xing)能(neng)和(he)不(bu)同(tong)固(gu)化(hua)時(shi)間(jian)塗(tu)層(ceng)，不(bu)同(tong)柔(rou)性(xing)、韌性到硬度較大的各類耐衝擊磨損塗層，其固化時間可以調節，從幾秒到很長時間。SPUA噴塗的聚脲彈性體塗層的主要性能特點如下：

      1）不含催化劑，可以實現所需要的快速固化時間；可在任意曲麵
、斜麵及垂直麵上噴塗成型，不產生流掛現象，可在5s左右達到凝膠(一般在30～50s左右)，1 min即可達到步行強度
，對水分和濕氣不敏感
，施工時不受環境溫度
、濕度的影響
，可以在潮濕環境和接口上固化而不影響其性能
，在-28℃左右施工不影響其施用性。

      2）100%的高固含量

，無任何溶劑和影響強度的助劑，無汙染
，對環境影響小，是真正的不含有機揮發物的綠色產品。

      3）具有非常優異的柔韌性、耐磨性及本體拉伸強度等物理力學性能。對鋼材
、鋁、混凝土、瀝青等底材有著非常良好的連接強度

，自身的耐老化性能也十分突出。

      4）優良的耐高、低溫性能，在-25℃~150℃溫度範圍內能具有良好的熱穩定性能
，可以長期使用。

      5）可以根據配方調節得到從軟橡膠（邵A硬度30）到硬質彈性體（邵D硬度65）的不同性能的材料。

      6）可以加入各種顏料製成不同顏色製品
，可摻入其它填料如短玻璃絲纖維等對材料進行增強。

     7）采用專用施工設備，施工效率高。

      SPUA材料有著非常優越的物理力學性能，分別見表1、表2和表3所示。其中用UVB- 313燈進行抗紫外線連續耐老化試驗
，試驗溫度為5 0度，試驗時間為3871 小時
，耐老化性能無與倫比。SPUA材料的多種優良性能，無不與SPUA材料穩定的分子結構有關。

表1    聚脲彈性體的綜合物理力學性能
物理力學性能          性能指針 物理力學性能           性能指針
拉伸強度（MPa）     10―27.5
邵氏硬度             30A-65D
撕裂強度 (KN/m)      43.9-105.4
伸長率   (%)         420―1000
與砼粘接( MPa)        >2.8  與鋁板的粘接(噴砂處理)   >13.7
與鋁的粘接MPa          >13.7
耐磨性能                小於45
衝擊性能                大於50


表2     聚脲彈性體的低溫物理力學性能(零下20度)
物理力學性能 性能指針
拉伸強度（MPa） >10
撕裂強度 (KN/m) 43.9--105.4
伸長率   (%) 100--500


表3      聚脲彈性體塗層的耐老化性
物理力學性能 老化前 力學性能
拉伸強度（MPa） 13.5 13,5
撕裂強度 (KN/m) 76.4 84.4
伸長率   (%) 134 110

     3  SPUA技術的施工工藝
      噴塗聚脲彈性體技術是在聚氨酯反應注射成型技術的基礎上發展起來的
，結合了聚脲樹脂的反應特性和RIM技術的快速混合、快速成型的特點。采用這種工藝技術
，通過調整反應體係中材料的配比得到不同性能和不同固化時間塗層，不同柔性、韌(ren)性(xing)到(dao)硬(ying)度(du)較(jiao)大(da)的(de)耐(nai)衝(chong)擊(ji)磨(mo)損(sun)塗(tu)層(ceng)
，其(qi)固(gu)化(hua)時(shi)間(jian)可(ke)以(yi)調(tiao)節(jie)，從(cong)幾(ji)秒(miao)到(dao)很(hen)長(chang)時(shi)間(jian)。噴(pen)塗(tu)聚(ju)脲(niao)彈(dan)性(xing)體(ti)技(ji)術(shu)的(de)關(guan)鍵(jian)主(zhu)要(yao)有(you)兩(liang)方(fang)麵(mian)
，一(yi)是(shi)氨(an)基(ji)聚(ju)醚(mi)
、液態胺擴鏈劑與異氰酸酷的反應原理及其工業化
，二是噴塗所需要的專業化設備。

      3.1 設備要求
      由於A 
，R組分的化學活性極高，混合後粘度會迅速增大，ＳＰＵＡ物料的固化速度極快, 對噴塗設備的要求遠遠超過對ＳＰＵ和ＳＰＵ/ＳＰＵＡ

，如果沒有適當的混合及成型設備，這一反應是不可控製的。設備概括起來有五方麵：1）平穩的物料輸送係統；2）精確的物料計量係統；3）均勻的物料混合係統
；4）良好的物料霧化係統；5）方便的物料清洗係統。具體為H-35主機1台，GX-7-400噴槍1把
，抽料泵2支，洗槍罐1個，加熱保溫管18～93米


；10公斤、0.8立方米空壓機1台，10公斤、0.8立方米油水分離器1台
，5噸保溫集裝箱車 1輛，10～15KW發電車1輛。

      3.2 操作方法
      噴塗設備由H係列主機和GX-7係列噴槍組成。施工時將主機配置的2支抽料泵分別插入裝有A、R原料桶內，借助主機產生的高壓（24Mpa）將原料推入噴槍混合室
，進行混合、霧化後噴出。在到達基層的同時，塗料幾乎已近凝膠，5～10s後，塗層完全固化。一次噴塗厚度為1.5mm左右
，達到規定厚度隻需反複噴塗（間隔5s以上），塗層總成膜厚度不限。可根據用戶的要求噴塗不同色彩的材料。一些工程（如乒乓球
、羽毛球等球類比賽場地）對材料的抗濕滑性有較高的要求。若采用普通橡膠、塑料或塗料等材料
，由於運動員比賽時大量出汗
，易產生濕滑現象
，不僅影響比賽正常進行

，還會造成人員受傷。SPUA材料在潮濕狀態下的摩擦係數與幹燥狀態的相差較小，且可利用噴塗技巧人為製造均勻的“自防滑”cucaobiaomian，chanshenglianghaodekangshihuaxingneng。youyubiaomiankeliyujicaicaizhidezuchengyizhi，shipentudedaodefanghuajiegoujuyoulianghaodenaimoxing，changqishiyongbuhuituoluo，qixingnengmingxianyouyurengongpusaxiangjiaolidefanghuajiegou，tebieshiheyufanghuayaoqiujiaogaodechangsuo。

      3.3 工藝流程
      1） 基礎處理：運動場地麵基礎一般為水泥基礎或瀝青混凝土基礎。基麵需堅實、完整

、清潔、無塵土、無疏鬆結構。混凝土表麵的水泥浮漿、油脂等需用鋼刷、鑿錘
、噴砂等方法除去。裂縫、空洞需事先修補好。

      2） 檢查找平層幹燥度，徹底清除表麵灰塵，保證防水層良好附著，噴塗聚脲塗層必須要在相對幹燥的接口上才有很好的粘結力。

      3） 在幹燥、清潔的基層上噴塗1道封閉底漆。

      4） 噴塗SPUA聚脲彈性體厚度約為1.5mm

，原料體係、主機壓力及噴槍移動速度視塗層性質（如厚度、耐老化等）確定。網球場、排球場、籃球場等一般厚度為4～10mm。 可根據用戶要求施工。

      5） 用聚氨酯密封劑封邊處理。

      6） 對有要求的工程在SPUA材料表麵鋪撒金剛砂、石英砂和橡膠粒等防滑粒料。也可通過調節噴塗工藝
，即通過調節體係的凝膠時間和噴槍角度, 獲得具有均勻顆粒的自防滑毛麵，以滿足特殊工程的防濕滑要求。這是傳統的手工澆注法望塵莫及的。

      7） 施工縫
、端頭縫、穿牆管等不必單獨處理，可連續噴塗。施工結束後不必養護，一般1～2min即可上人行走，2h投入使用。

      3.4 注意事項

      1）通過對聚脲噴塗彈性體技術的研究和應用，人們發現在擁有好的配方基礎上，用好SPUA技術關鍵在於要解決好兩個方麵的問題，即基底接口的底塗處理和噴塗機具操作工藝的掌握。

      2）在SPUA材料表麵鋪撒防滑粒（如金剛砂、橡膠粒
、石英砂等）的場合，可選用不含DETDA的“漫體係’(slow－system)，該gai體ti係xi中zhong的de胺an擴kuo鏈lian劑ji使shi用yong化hua學xue活huo性xing較jiao低di的de仲zhong胺an或huo位wei阻zu型xing伯bo胺an
，以yi降jiang低di反fan應ying速su度du，延yan長chang凝ning膠jiao時shi間jian，保bao證zheng有you足zu夠gou的de時shi間jian
，使shi噴pen塗tu材cai料liao流liu平ping
，鋪pu撒sa防fang滑hua粒li料liao。

      4 SPUA技術發展展望

      SPUA采用成套噴塗設備，輸出量大
，可連續操作，施工方便，施工效率高；而且幾秒鍾凝膠，幾分鍾即可達到步行強度，噴塗結束後10分鍾後可達到步行強度，12小時即可投入正常使用

，可在最短的時間使用，停工時間短；同時，SPUA材料對水分、濕氣小敏感
，施工不受環境溫度、濕度的影響。在基層幹燥的情況下
，無論是北方寒冷季節還是南方梅雨季節，都可正常施工
，對環境條件要求低。因此，SPUA料能夠在較短的時間裏在國內外廣泛使用，與其具有優異的施工性能密不可分。

      基於APUA技ji術shu的de基ji本ben性xing能neng，對dui運yun動dong場chang地di設she施shi的de建jian設she帶dai來lai極ji大da的de便bian利li。首shou先xian，運yun動dong場chang地di的de建jian設she具ju有you周zhou期qi長chang的de特te點dian，在zai施shi工gong過guo程cheng中zhong會hui遇yu到dao天tian氣qi的de變bian化hua，特te別bie是shi南nan方fang的de多duo雨yu和he北bei方fang的de冰bing雪xue

，傳chuan統tong的de技ji術shu於yu施工工藝往往會造成工期的延長，也會影響施工的質量。SPUA技術能較好的克服由此而帶的施工困難，為施工技術帶來極大的便利。第二，SPUA的材料具有通過調整反應體係中材料的配比得到不同柔性、韌性、硬度和顏色的塗層

，適應體育運功中不同項目對場地設施的要求，具有很大的使用範圍。第三
，SPUAjishuzaiyundongchangdidejianshezhong
，juyoumingxiankangshihuaxing
，juyoulianghaodefanghuaxiaoguo，nengjianshaoyundongguochengzhongyinhanshuidengyuanyinerzaochengdebubiyaodeyundongsunshang。disi，zaiSPUA技術的施工過程或投入使用後，塗層均不產生有害物質和刺激性氣味，是一種綠色材料，對環境保護極為有益。第五，SPUA具ju有you固gu化hua效xiao果guo，通tong過guo簡jian單dan的de施shi工gong方fang法fa
，將jiang材cai料liao從cong空kong中zhong落luo下xia，形xing成cheng均jun勻yun的de防fang滑hua顆ke粒li
，同tong時shi也ye具ju有you明ming顯xian的de消xiao光guang效xiao果guo，有you利li於yu燈deng光guang球qiu場chang和he電dian視shi轉zhuan播bo。因yin此ci，如ru果guo推tui廣guang應ying用yongSPUA技術，必將促進體育運動場地和設施建設質量的提高
，滿足人們對體育運動環境的需求
，同時也會帶動SPUA技術的不斷完善和發展。