01Технология нанесения

Исходно полимочевина — это вязкая жидкость, состоящая из двух также жидких компонентов. Скорость полимеризации составляет 5—10 секунд, поэтому нанесение ведут преимущественно установками высокого давления с рабочим давлением около 200 бар.

Из-за высокой вязкости компоненты дополнительно нагревают до +90 °C: химия становится более текучей, и установка способна корректно распылить её на вертикальное или горизонтальное основание. Существуют и гибридные системы компонентов, которые наносят бюджетным оборудованием — пневмопистолетами.

Высокая скорость полимеризации позволяет напылять материал толстыми слоями. Есть область применения, где полимер просто заливается в деформационные и усадочные швы слоем от 10 до 40 мм за один проход.

В составе полимочевины практически нет летучих растворителей, поэтому после полимеризации материал не даёт усадки: нанесли 3 мм компонентов — после отверждения толщина изоляции составит те же 3 мм.

Поскольку полимеризация идёт как химическая реакция полиола и изоцианата, влажность воздуха на её скорость практически не влияет. А вот низкая температура основания может значительно её снизить. Повышенная влажность воздуха косвенно способна привести к образованию пор и каверн на покрытии, но на физические характеристики материала не влияет.

02Описание компонентов

По химии процесса полимочевина — смесь двух основных компонентов: полиола и изоцианата. Полимеризация происходит за счёт химии процесса, а не за счёт выпаривания летучего растворителя из смеси или взаимодействия с влажностью воздуха.

У большинства производителей компоненты представляют собой высоковязкие жидкости разного цвета: их специально колеруют, чтобы подрядчик не перепутал линии. При смешивании происходит очень быстрая реакция: буквально на 5—7 секунде смесь становится гелеобразной, а на 10—15 секунде полимочевина уже не липнет к руке. Такая скорость реакции и выделяет напыление полимочевины из общей линейки полимерных защитных покрытий — её удобно наносить на вертикальные и потолочные поверхности, не опасаясь подтёков.

03Компонент «А» — полиол

Компонент «А» в системах полимочевин называется полиол, или полиольная смола. В отличие от полиолов для полиуретановых мастик, здесь отсутствует катализатор: реакция изоцианата и полиольной смолы автокаталитическая.

В системах полимочевины компонент «А» является основным — именно он задаёт характеристики конечного покрытия. Полиол можно смешивать с различными изоцианатами, но результат будет примерно одинаковым. Также в компоненте «А» может присутствовать антипирен. Поставщики химии в аннотациях к своим материалам рекомендуют изоцианаты конкретных производителей, прошедшие лабораторные испытания. На сегодняшний день большинство производителей синтезируют полиолы в России.

04Компонент «B» — изоцианат

Компонент «B» практически во всех системах мочевин и полиуретанов — это диизоцианат. Встречаются и другие названия: форполимер, дифенилметандиизоцианат (МДИ, MDI). По-простому — отвердитель.

05Формула полимочевины

Чистое полимочевинное покрытие — эластомер, получаемый из продукта реакции изоцианата и смеси полиольных смол с концевыми аминогруппами или удлинителей цепей с концевыми аминогруппами. Изоцианат может быть ароматическим или алифатическим по природе; это может быть мономер, полимер, квази-преполимер или преполимер (форполимер).

Смесь смол должна состоять из полимерных смол с концевыми аминогруппами или удлинителей цепей с концевыми аминогруппами. Такие смолы не имеют преднамеренных гидроксильных групп — любые гидроксилы являются результатом неполного превращения в полимерные смолы, обработанные амином. Смесь смол может содержать добавки или неосновные компоненты, в том числе предварительно диспергированные пигменты в полиольном носителе. Обычно смоляная смесь катализатора не содержит.

01Параметры системы

Показатель	Значение
Основа	Полиэфирполиамины, ароматический полиуретановый преполимер
Соотношение компонентов «1» и «2»	1,0 : 1,0 (объёмное)
Содержание нелетучих веществ	100 %
Плотность смеси компонентов при +20 °C	1,05 кг/л
Вязкость компонента 1 (Брукфильд, шп. 4, ск. 750, T=25 °C)	420
Вязкость компонента 2 (Брукфильд, шп. 4, ск. 750, T=25 °C)	870
Время гелеобразования нанесённого слоя	30 с
Время отверждения «до отлипа»	70—90 с
Время отверждения покрытия при +20 °C	Пешеходные нагрузки — 2 ч, транспортные — через 24 ч
Рабочая температура нагрева компонентов	+75…+80 °C
Рабочая температура подогрева подающих шлангов	+75 °C
Регулировки давления подачи компонентов	150—210 бар
Производительность оборудования	2,0—3,7 л/мин
Теоретические нормы расхода при толщине слоя ~2,0 мм	~2,5 кг/м² с учётом минимальных естественных потерь при напылении
Комплектная упаковка (стальные бочки)	Комплект 440 кг нетто: 215 кг — компонент «1», 225 кг — компонент «2»

Фактический расход зависит от качества подготовки и свойств защищаемой поверхности (геометрия, шероховатость, ровность, отсутствие пор и прочих дефектов), квалификации оператора, рабочего состояния и регулировок оборудования (подающие насосы, дозатор), конфигурации пистолета-распылителя (камера смешивания, наконечник, фильтры), а также условий на площадке — скорости ветра, температуры воздуха и защищаемой поверхности.

02Механические свойства

Показатель	Ед. измерения	Значение	Стандарт
Кажущаяся плотность	г/см³	1,00	DIN 53 420
Твёрдость по Шору A	—	92—95	DIN 53 505
Твёрдость по Шору D	—	38—42	DIN 53 505
Класс пожароопасности	—	CFL — s1	EN 13501-1
Прочность при растяжении	Н/мм²	21	DIN 53 504
Удлинение при разрыве	%	425	DIN 53 504
Сопротивление раздиру	кН/м	58	DIN 53 515
Паропроницаемость	г·мм/(м²·24 ч)	16	DIN 53 122
Газопроницаемость по метану	см³·мм/(м²·24 ч)	50	DIN 53 380
Истирание (Табер, ±4 мм, H18, 1000 г, 1000 циклов)	мг	140	ASTM D 1044

Механические свойства измерялись на тестовых образцах, напылённых двухкомпонентным оборудованием и выдержанных при стандартных климатических условиях.

03Показатели по ГОСТ

Показатель	Значение	Метод испытания
Адгезионная прочность к бетону	Не менее 2,5 МПа	ГОСТ 28574-2014
Адгезионная прочность к стали после струйно-абразивной обработки	Не менее 4,0 МПа	ГОСТ 28574-2014
Относительное удлинение до разрыва (выдержка не менее 3 суток)	Не менее 480 %	ГОСТ 11262-2017
Предел прочности при растяжении (выдержка не менее 3 суток)	Не менее 12 МПа	ГОСТ 11262-2017
Твёрдость	87 по Шору A	ГОСТ 24621-2015
Истираемость (Табер, колесо H-18, 1000 г, 1000 об.)	230 мг	—
Устойчивость к атмосферным воздействиям	Признаки повреждений отсутствуют	—
Показатели пожарной безопасности	Класс пожарной опасности КМ2 (В2, Д2, Т2, РП1)	—
Стандартные цвета	Серый, охра, зелёный, кирпично-красный, синий, белый, чёрный	—

Устойчивость к изменению оттенка цвета при воздействии прямых солнечных лучей и УФ-излучения увеличена в среднем в 10 раз по сравнению с существующими ароматическими полимочевинными системами.

04Химстойкость покрытий

Отдельно стоит выделить химстойкость полимочевинных систем: не каждое защитное покрытие располагает подобным перечнем. Ниже — данные по системе Elastocoat C 6335/101.

Код	Расшифровка
R	Рекомендуется, видимых повреждений нет или они незначительны
RC	Рекомендуется условно: возможны набухание и изменение цвета
C	Условно: пролив необходимо удалить в течение часа
NR	Не рекомендуется
Ver	Изменение цвета

Полимерные покрытия из поликарбамидов не имеют ограничений по применению в солёной морской воде, поэтому их активно используют на объектах, контактирующих с морской водой: молах и причалах. Применяются они и на объектах повышенной ответственности — АЭС, ГЭС, плотинах, дамбах.

Покрытия из полимочевины — лидеры в решении многих задач промышленного строительства и защиты бетонных и металлических конструкций. Материал относится к семейству окрасочных покрытий и чрезвычайно универсален.

• Гидроизоляция новой эксплуатируемой кровли
• Ремонт старой рулонной кровли
• Защитное покрытие для напылённого ППУ
• Защитное абразивостойкое покрытие для металла
• Футеровка кузовов карьерных самосвалов
• Защитное покрытие для цистерн и резервуаров
• Гидроизоляция бассейнов и подземных сооружений
• Защита кузова автомобиля от сколов и царапин
• Защита морских контейнеров и корпусов судов от солёной воды
• Гидроизоляция зоны розлива нефтепродуктов
• Взрывоудерживающее покрытие для бензовозов и резервуаров
• Гидроизоляционное покрытие для ландшафтного дизайна
• Защита железнодорожных мостов от коррозии
• Защита бетона от агрессивной биологической среды
• Заливка полимочевины в деформационные швы
• Автоматическое напыление полимочевины

Расход компонентов полимочевины напрямую зависит от нескольких факторов.

• Толщина напыляемого покрытия
• Номинальная плотность смеси полиола и изоцианата — у разных заводов-производителей она может отличаться
• Неровность (бугристость) основания: напыление ведётся под высоким давлением, поэтому при нанесении на профнастил необходимо учитывать влияние турбулентности
• Шероховатость поверхности: при напылении на рулонную гидроизоляцию расход выше, чем на ровную бетонную монолитную плиту
• Часть компонентов в шлангах и системе рециркуляции установки каждый день утилизируется вместе с промывкой
• Наличие сильного ветра
• Опыт оператора, который должен на глаз выдерживать равномерность толщины защитного покрытия

Средний расход полимочевины варьируется в диапазоне 2,5—3 кг/м² при толщине слоя 2 мм. Это показатель для идеальных условий и ровной поверхности. При работе с нестандартными типами поверхностей рекомендуется выполнять тестовые выкрасы для замера фактического расхода компонентов.

01Пример расчёта количества компонентов

01Разновидности поликарбамидов

Все они примерно об одном, но каждый материал имеет специфику либо по физическим характеристикам, либо по технологии нанесения.

• Полиуретаны
• Чистая полимочевина
• Гибрид полимочевины
• Алифатическая полимочевина
• Ароматическая полимочевина
• Полимочевина горячего нанесения
• Полимочевина ручного нанесения
• Полимочевина в картриджах (низкого давления)
• Полимочевина в баллончиках
• Прозрачная полимочевина
• Вспененная полимочевина
• Полимочевина для гидроизоляции
• Полимочевина для защиты теплоизоляции
• Ультрафиолетостойкая полимочевина
• Полимочевина для бассейнов и резервуаров с питьевой водой
• Заливочная полимочевина

02Три категории быстросхватывающихся систем

Полиуретаны

Образуются в результате реакции изоцианата и полиола. Полиуретановые материалы считаются экономичным вариантом защитных покрытий: твёрдость и прочность этих составов покрывают основной требуемый диапазон значений, однако они чувствительны к наличию воды или влаги в момент нанесения.

Компоненты полиуретанов реагируют очень медленно, если в рецептуру не добавлять катализатор. При его наличии происходит бурная реакция с молекулами воды, содержащимися даже в воздухе. В результате на полиуретановых покрытиях, выполненных при высокой влажности, наблюдается образование пузырьков как в теле покрытия, так и на его поверхности. Если влажность основания или воздуха превышает предельно допустимые значения, на поверхности могут образоваться каверны и кратеры. В целом полиуретановые покрытия хорошо работают при умеренных эксплуатационных нагрузках.

Полимочевины

Образуются в результате реакции изоцианата и смеси полиольных смол. Считаются защитой премиум-класса. Полимочевина дороже полиуретановых покрытий, однако имеет существенное преимущество: в её составе нет катализаторов, а значит, реакции с молекулами воды в процессе напыления состава практически не происходит. Применение полимочевинных защитных покрытий обосновано экстремальными условиями эксплуатации.

Гибриды

Гибридные покрытия представляют собой смесь полиуретанов и полимочевин. Реакция в таких системах происходит между изоцианатом, смесью полиолов и аминов. Содержание аминов позволяет снизить чувствительность к влажности, а наличие в составе полиуретанов делает систему экономически привлекательнее. Гибриды — отличный выбор для самого широкого спектра применения, поскольку обеспечивают баланс скорости напыления, отсутствия чувствительности к влаге и цены.

03Алифатическая и ароматическая

Алифатическая полимочевина не выгорает на солнце, то есть представляет собой ультрафиолетостойкое покрытие. Обычно такие системы напыляют на конструкции, к которым предъявляются эстетические требования.

Ароматическая полимочевина выгорает при прямом воздействии ультрафиолета, и её необходимо защищать специальными полиуретановыми прозрачными составами. В основном это единственное её отличие от алифатики.

04Чистая полимочевина и гибриды

Термин «чистая полимочевина» (ЧПМ) относится к системам, обладающим предельно высокими показателями по всем физическим характеристикам. Отличительная черта таких систем в том, что их нанесение возможно только аппаратами высокого давления методом горячего нанесения.

Гибриды полимочевины — системы компонентов, уступающие по некоторым характеристикам чистой полимочевине, но которые можно наносить без применения профессионального промышленного оборудования, а некоторые даже вручную: время жизни смеси у них доходит до 10 минут. Встречаются и такие гибриды, у которых при заниженных основных показателях один завышен, — применение таких систем достаточно узконаправленно.

Производитель	Марка полимочевины	Страна
UNIVERSUM	POLIPROM	Россия
ХИМЭКС Лимитед	POLYDO KPU-300, KPU-600	Россия, Санкт-Петербург
Гидрозо	ДенсТоп (DensTop PU 650)	—
HUNTSMAN NMG	Эластоплан	—
ХИМТАСТ	Химтраст ПМ	Россия, Нижнекамск
ООО «ПОЛИМЕРХИМСНАБ»	СУПЕРПРОТЕКТ UF	Россия, Владимир
LINE-X	LINE-X	США
НПК Реагент	Униград	Россия, Владимир
SPI	Polyshield	США
BASF Polyurethanes GmbH, Эластокам	Elastocoat, Эластокоат	Россия, Германия
Synthesia International	Impermax	Испания
Полимертехнологии КС	Политекс PS2-H	—
Krypton Chemical	Polyurea Rayston	Испания
Krypton Chemical	POLYTEKS	Испания
Ecotermix	Экотермикс	Россия
ООО ПСК «Рода-ЛТД»	РТ-ФЛЕКС	Украина
Авентура	Астракот	Россия
Tecnopol	TECNOCOAT	—
Bayer, Covestro	Компания ушла с российского рынка	—
Эласт-ПУ	ЭЛАСТЭКС	—
ООО Тепло Сэйв	TEPLOSAVE — PU 300	Россия
Polychem Systems	PUREX	Польша
INGRI, Ингри	Wetisol Spray	Россия
ООО «ПУ ИНДУСТРИЯ»	NovaCol NC-2K-3P	Россия
РосТехПолимер	Bioterm Flex	Россия
ООО «ИЗОМАТ»	ISOMAT PUA	—
Shanghai Dongda Polyurethane Co., LTD, INOV	DSPU	Китай
Полимочевина ручного нанесения
UNIVERSUM	POLIPROM	Россия

С полным списком поставщиков можно ознакомиться в разделе Компоненты.

01Установки высокого давления

Для напыления чистой полимочевины подойдёт только оборудование, способное разогреть компоненты до 70—80 °C и выдать давление 170—200 бар. Компоненты ЧПМ — достаточно вязкие жидкости. Системы поликарбамидов не должны иметь в своём составе летучих растворителей, разбавлять их нельзя, поэтому полиол с изоцианатом разогревают, чтобы они стали более текучими. Но даже в разогретом состоянии распылить их способно только высокое давление. Подробный разбор моделей — в разделе сравнение установок высокого давления.

02Пневмопистолеты

Некоторые гибриды полимочевины можно наносить из пневмопистолета. Компоненты ПМ при этом поставляются в картриджах: пистолет выдавливает их через смесительную насадку, а сжатый воздух распыляет уже смешанные компоненты на основание. Подробнее — картриджные системы напыления.

03Ручное нанесение

Существуют системы компонентов ПМ для ручного нанесения. Они не требуют дополнительного разогрева, а время их полимеризации позволяет выполнить небольшие участки изоляции ручным инструментом — валиком, кистью, шпателем. Чаще всего такие системы применяют в качестве ремонтных составов для уже нанесённых покрытий — см. полимочевина ручного нанесения.

01Величина инвестиций

Чтобы начать оказывать услуги по напылению полимочевины, нужно чётко представлять весь технологический процесс и особенно затраты на закупку оборудования, обучение персонала и поиск заказов. Основные поставщики установок — GRACO, GAMA, ISOLTEC, DOUMIX (США, Испания, Италия, Германия). Развёрнутый расчёт — в разделах смета на ППУ и ПМ и начало ППУ-бизнеса.

Статья затрат	Ориентировочная сумма
Установка высокого давления (380 В)	800 000 — 2 500 000 руб.
Компрессор (380 В)	97 000 — 110 000 руб.
Дизельный генератор	500 000 — 800 000 руб.
Прицеп или фургон	70 000 — 130 000 руб.
Автомобиль	500 000 — 800 000 руб.
Фонд оплаты труда, 3 человека	70 000 × 3 = 210 000 руб./мес.
Итого величина инвестиций	1 — 2,5 млн руб.

Суммы ориентировочные и приводятся для понимания порядка затрат, актуальные цены необходимо уточнять у поставщиков.

02Обучение и нормативная база

В большинстве случаев новые подрядчики пренебрегают обучением сотрудников, а затем сталкиваются с рекламациями. Специализированного лицензированного учебного центра, который официально аттестовал бы операторов установок высокого давления, на территории РФ пока нет, хотя работа в этом направлении ведётся профильными ассоциациями. Сейчас обучение проводят некоторые производители компонентов и установок на своих производственных территориях — разумеется, только по работе со своими материалами и оборудованием.

Нормативная база, регламентирующая условия производства полиолов, также находится в стадии разработки. Поэтому при запуске бизнеса по напылению сложных полимеров подрядчику приходится предоставлять заказчикам технологические карты и регламенты, не имеющие нормативно-правовой основы.