Polyharnstoff ist ein elastomerer Stoff, der durch die Reaktion zwischen einer Isocyanatkomponente und einer Verbindung auf Aminbasis hergestellt wird. Polyharnstoff wird in reinen Polyharnstoff und Hybridpolyharnstoff unterteilt, die jeweils unterschiedliche Eigenschaften aufweisen. Polyharnstoff ist bekannt für seine Haupteigenschaften wie Korrosionsbeständigkeit, Wasserdichtigkeit und Abriebfestigkeit.
Die Anwendungsmöglichkeiten von Polyurea sind vielfältig. Polyurea wird wie folgt eingesetzt: 60% für den Betonschutz, 15% für die Auskleidung von LKW-Ladeflächen, 10% für den Korrosionsschutz von Stahlkonstruktionen, 10% für die Abdichtung von Dächern und 5% für andere Anwendungen. Als Schutztechnologie dient Polyharnstoff in erster Linie vier Bereichen: Wasserdichtigkeit, Korrosionsbeständigkeit, Abriebfestigkeit und Oberflächendekoration. Der Korrosionsschutz von Rohrleitungen beispielsweise war einer der ersten und ist nach wie vor einer der größten Bereiche. Andere Anwendungen umfassen den Korrosionsschutz von Stahlkonstruktionen (insbesondere den Schutz von Dockstahlpfählen), stoßfeste Materialien (Bojen für die Schifffahrt, Akkordschutz), den Schutz von Kernkraftwerken, militärische Anwendungen wie Panzerfahrgestelle und kugelsichere Helme, Badeeinrichtungen und vieles mehr.
Polyaspartic Polyurea, eine Art Polyharnstoff, stellt die dritte Generation dieses Materials dar.
Polyharnstoff hat sich in drei Generationen entwickelt: aromatischer Sprühpolyharnstoff (erste Generation), aliphatischer Sprühpolyharnstoff (zweite Generation) und Polyaspartic-Polyharnstoff (dritte Generation).
Erste Generation: Aromatischer Sprühpolyharnstoff
Vorteile:
- Die Polyharnstoff-Sprühtechnologie ermöglicht die Anwendung bei Raumtemperatur, eine revolutionäre “universelle” Beschichtungstechnik. Aufgrund der schnellen Aushärtung beträgt der Abstand zwischen den einzelnen Schichten nur wenige Minuten. Sie kann auf vertikale Flächen aufgetragen werden, ohne zu tropfen. So können beispielsweise 1000 Quadratmeter in nur 6 Stunden fertiggestellt werden und sind in 2-3 Stunden einsatzbereit.
- Haftvermögen: Bei geeigneter Grundierung weist Sprühpolyharnstoff eine robuste Haftung auf, die auf Stahlbauteilen Festigkeiten von über 13,6 MPa erreicht, vergleichbar mit Epoxidmaterialien.
- Es bietet im Vergleich zu Epoxidmaterialien eine überlegene Flexibilität und ist widerstandsfähiger gegen wechselnde Drücke.
- Polyharnstoff-Beschichtungen weisen eine zehnfache Abriebfestigkeit im Vergleich zu Kohlenstoffstahl und eine 3-5fache Abriebfestigkeit im Vergleich zu Epoxidharzen auf. Daher werden sie häufig für stark beanspruchte Industrieböden verwendet, die regelmäßig von Menschen oder Fahrzeugen befahren werden.
- Es weist eine gute Dehnungsrate auf und verspricht eine längere Lebensdauer als Epoxid.
- Außergewöhnliche Schlagfestigkeit und Widerstandsfähigkeit gegen Ermüdungsschäden.
- Hervorragende Wasserbeständigkeit, Beständigkeit gegen Ermüdungsschläge und Korrosionsbeständigkeit, insbesondere in rauen Meeresumgebungen.
- Polyurea-Beschichtungen härten vollständig durch chemische Reaktionen aus, was zu einer dichten, nahtlosen Beschichtung führt, die frei von Fehlern wie Nadellöchern, Blasen oder Schrumpfung ist.
- Hervorragende Beständigkeit gegen kathodisches Abblättern.
- Hitze- und Oxidationsbeständigkeit: Nach der Oxidation werden Polyharnstoffbeschichtungen zusätzlich gehärtet, was ihre Festigkeit erhöht.
Beschränkungen:
- Vergilbungsanfälligkeit, die eine spezielle, kapitalintensive Ausrüstung für die Anwendung erfordert. Außerdem kann das bei der Ausbringung vernebelte Material schädlich sein.
- Eine schnelle Aushärtung kann manchmal die Gesamthaftung beeinträchtigen.
Die zweite Generation brachte zwar einige Verbesserungen, blieb aber dennoch hinter den Erwartungen zurück.
Mit der Entwicklung von Polyaspartic-Polyharnstoffen der dritten Generation wurden diese Herausforderungen angegangen und der Anwendungsprozess vereinfacht. Polyaspartic-Polyharnstoff ist das Ergebnis einer Reaktion zwischen einem modifizierten Isocyanat-Prepolymer und einem Polyaspartic-Ester (gemeinhin als Polyaspartic-Harz bezeichnet).
Zu den besonderen Merkmalen von Polyaspartic Polyurea im Vergleich zu aromatischen und aliphatischen Polyharnstoffen gehören:
- Einstellbare Reaktivität, mit Gelierzeiten von 2-130 Minuten. Diese Vielseitigkeit erweitert die Anwendungsbereiche von Polyharnstoffprodukten und vereinfacht ihre Anwendung.
- Verlängerte Gelierzeiten verbessern die Benetzbarkeit des Materials auf Substraten und damit die Haftung.
- Durch die strukturelle Veränderung des Harzes entsteht eine Beschichtung mit hoher Zugfestigkeit, Bruchdehnung und Abriebfestigkeit.
Vorteile von Polyaspartic Polyurea:
- Außergewöhnliche Witterungs-, Alterungs- und UV-Beständigkeit. Es kann jahrelang im Freien verbleiben, ohne zu altern oder zu pulverisieren. Selbst nach 4.000 Stunden QUVA-Test behält es über 95% seiner ursprünglichen Qualität bei.
- Es kann mit der Hand gestrichen, gerollt oder gespritzt werden, was eine einfache Anwendung gewährleistet.
- Die starke Haftung verhindert, dass sich die Beschichtung ablöst und versagt.
- Die elastische Schicht des Polyaspartic Polyurea-Systems bleibt von Temperaturschwankungen unbeeinflusst, verhindert Risse und sorgt für eine gleichmäßige Haftung.
- Hervorragende Kältebeständigkeit, da die Beschichtung selbst bei -35°C intakt bleibt.
- Es integriert die Funktionen der Abdichtung und der Dekoration und erzielt die gewünschten visuellen Effekte.
- Starke Beständigkeit gegen Säuren und Basen. Bei 30-tägigem Eintauchen in eine 5% H2SO4/NaOH-Lösung bleibt die Beschichtung unbeschädigt.
- Es dient sowohl dem Schutz als auch der Dekoration von Oberflächen.
- Es ist umweltfreundlich, sicher und frei von schädlichen VOCs.
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