喷涂聚脲防护涂层在爆炸品运输车辆中的应用

张吴雷 袁吉强 刘玉军

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

1 概述

爆炸品运输车辆运输的都是危险性极大的爆炸品，因此车辆应配有防雷设施，车厢能够防雨水、防潮，货厢底板上应铺设阻燃导静电胶板，车厢底板及侧壁五个面应具有吸能抗爆炸阻燃的功能。

常规的车厢铺设的材料只有导静电效果而没有吸能和抗冲击、阻燃、防水、耐磨、防腐等防护功效，一旦发生事故后果不堪设想。而喷涂聚脲防护涂层同时具有抗冲击、吸收冲击波、导静电、防水、耐磨、阻燃、防腐、防护等综合性能，无疑是爆炸品车辆防护最优的选择。

2 喷涂聚脲防护涂层综述

喷涂聚脲弹性体涂层是聚氨酯技术的一个分支，是聚氨酯和半聚脲技术的继承和发展，100%固含量不含VOC。喷涂聚脲弹性体是一种高绝缘性能的高聚物，本身具有防水、防腐、耐磨等功效。公司为了充分发挥喷涂聚脲的特点，扩大其应用范围，对喷涂聚脲的抗静电性、阻燃、吸能、抗冲击波等性能作了研究。在经过大量试验后，成功地研制出了抗静电、阻燃、抗冲击波的喷涂聚脲防护涂层，经测试表面电阻率低于109Ω·cm2，同时具有良好的力学性能、耐化学腐蚀性、耐溶剂性、抗冲击、吸收冲击波、防水、导静电、耐磨、阻燃、防腐、防护等性能。还有其独特的快速固化特点，3 s凝胶3 min可达步行强度。可适应于任何异形基面任意厚度的喷涂，不留挂，施工效率高，一组3人一台设备每日可喷涂20台车辆。

喷涂聚脲防护涂层为双组分材料，由A组分和B组分组成。A组分和B组分经过专用喷涂设备按体积比1∶1输出，经过高温加热使其粘度瞬间降低，在高压的推动下，经喷枪混合室内快速撞击混合后喷出，3 s～10 s内发生化学反应固化，形成优异力学性能的防护涂层。

喷涂聚脲防护涂层因凝胶较快和对AB组分出料比例、料温、粘度等要求严格，所以必须通过专用喷涂设备进行施工，AB组分出料比例为1∶1，温度设定为65 ℃～70 ℃，工作压力设定为15 MPa～20 MPa。

3 材料性能指标

聚脲性能指标见表1。

表1 聚脲性能指标

4 喷涂聚脲防护涂层应用领域

1)国防军工防护领域：防弹头盔、防弹插板、装甲底盘防护、 装甲车车身、爆炸品运输车辆、危化品运输车辆、军事洞库、石化建筑物抗爆防护等。

2)防腐领域：石油、石化、油田、化工等行业的化工设备及附属设施，大型化工储罐、原油罐、酸洗槽、电镀槽、炭化塔、盐水罐、蒸发池、舰船甲板及舱室地面、海上钻井平台、跨海大桥以及各类混凝土储罐等防腐。

3)防水领域：建筑物屋面、工业厂房、桥梁、隧道、水库、电厂冷却塔、污水处理池、游泳池、水上乐园、冲浪池等防水领域。

4)工业地坪及运动场地：各类工业地坪和体育工程，如车间地面、制药厂GMP车间、工厂车间树脂墙面及天花板、粮食仓库。高等运动场地如网球场、篮球场、羽毛球场、跑道面层耐磨防护等。

5)主题公园与影视道具：人造自然景观；柱子、拱顶等；主题公园、游乐园、博物馆中的各种造型例如：玩具、建筑物、卡通人物造型、动物、吉祥物以及各种观赏娱乐设施等。

5 抗冲击防护试验

裁切两块400 mm×400 mm×3 mm厚相同材质钢板，一块无防护涂层一块喷涂有聚脲防护涂层，用200 g TNT距离钢板40 mm进行爆轰测试，试验结果如图1所示。

试验结果：无涂层钢板炸后钢板被炸出了三道裂口，且钢板严重变形，而喷涂了聚脲防护涂层的钢板只是微微鼓起表面完好无裂口。

试验证明喷涂聚脲防护涂层在爆炸过程中起到了优异的吸能防护作用，假设爆炸品在喷涂了聚脲防护涂层的车箱内发生爆炸，或车厢受到外力冲击，喷涂聚脲防护涂层会吸收掉部分外界的冲击力和部分爆炸物的冲击波，保护车厢的完整性，大大减少爆炸冲击波对司机和外界的伤害。

6 喷涂聚脲防护涂层在爆炸品运输车辆中的应用

6.1 机具材料准备

机具准备：电源380 V，JD-E-10便携式聚脲专用喷涂机1台，空压机1台，角磨机1台，电动搅拌1台，吸尘器1台，百叶磨片1包，保护膜若干，扫把1把，刮板2个，刷子5把，滚子3个。

材料准备：喷涂聚脲防护涂层一组，专用腻子1组，橡胶专用活化剂1组，粘结剂1组。

6.2 施工步骤

1)首先用保护膜把车辆外面全部保护起来，以免喷涂雾化颗粒对车身油漆造成污染。

2)用百叶磨片对车内箱体铝板和底板橡胶板进行打磨后用吸尘器和扫把清理干净，打磨一是为了去除表面污染和氧化层；二是为了增加粘结面积提升喷涂聚脲对其基层的粘结效果。

3)因车厢是铝板，地面是橡胶板不是同类材质，粘结效果有所不同所以要对地板橡胶用专用橡胶活化剂滚涂处理，对车厢铝板用刮板刮涂专用铝板粘结腻子。

4)约4 h后(根据温度固化时间有所提前和延后)摸起来表面不沾手后进行滚涂专用粘结剂，粘结剂是负责车箱基层和聚脲层的粘结。

5)约2 h(根据温度固化时间有所提前和延后)表面摸起来略有沾手为佳，进行喷涂聚脲防护涂层。

6)喷涂前打开空压机使气压需保持6 kg左右，喷涂机A侧、 B侧以及管道温度需达到设定温度65 ℃左右，为了保证AB料的混合效果，喷涂机料动态压力需要设定在15 MPa左右，设定好后打开喷枪空气阀和料阀在纸板上试喷，观察AB料压是否达到设定压力和动态压力是否稳定，如果压力不稳定需挨个检查过滤网是否堵塞、提料泵、增压泵是否正常工作，AB压差不大于2 MPa，一切正常后喷涂在检查纸板上观察材料固化是否正常，喷嘴雾化是否均匀，如不均匀会影响聚脲的表面效果。

7)一切正常后开始喷涂车辆，喷涂顺序由上而下，由里而外喷涂3遍，每遍1 mm左右，喷涂时喷枪移动要均匀，后枪要压在前枪出料的1/3处均匀移动，在达到表面效果的情况下喷枪距离基面越近涂层二次混合效果就会越好，每遍喷涂后需认真检查有无喷涂缺陷，例如：漏喷、气眼、鼓包、杂物形成的疙瘩之类问题，有缺陷需及时修补，假如发现有漏喷的地方直接用喷枪补喷；发现有气眼的话用快速移动喷枪多遍的方法修补气眼；假如发现鼓包的话需要把鼓包割掉后用布子沾稀料擦拭干净后补喷；发现杂物造成的小疙瘩的话直接用壁纸刀割平补喷就可以，直至无缺陷后继续喷涂下一遍使涂层厚度达到3 mm以上即可达到防护效果。

8)关闭加热器和管道保温关闭机器增压泵卸掉喷枪压力，关闭总电源，清洗养护喷枪。

聚脲防护涂层施工主要环节见图2。

7 结语

经过上述分析试验和使用效果可以看出喷涂聚脲防护涂层无论是综合性能还是施工效率都非常出色，在防水、防腐、耐磨、抗冲击等领域力学性能方面尤为突出。应用于爆炸品运输车辆及其他需要防护的领域为其安全保驾护航，值得大力推广应用。

随着军民融合发展上升为国家战略，喷涂聚脲防护涂层必将在我国工业、国防工程建设中展现出更大的作用。