Полимочевина: революция в гидроизоляции или очередной миф

В этой статье вы узнаете о современном гидроизоляционном материале — полимочевине. Будут рассмотрены основные характеристики полимочевинных покрытий, область применения, а также достоинства и недостатки этого материала в сравнении с традиционной гидроизоляцией.

Полимочевина (полиурия, поликарбамид) — это толстослойное, очень эластичное монолитное покрытие, которое представляет собой пленку. Она образуется в процессе напыления высокореактивной двухкомпонентной системы на поверхность. На первый взгляд, вполне может показаться, что продукт мало чем отличается от полиуретана. Действительно, существует некоторое сходство в их строении, но полимочевина — совершенно другое покрытие, отличающееся уникальными эксплуатационными свойствами. В ее состав входят два компонента: изоцианат и смола.

В качестве второго используются полиэфирамины, на концах которых расположены очень активные аминогруппы. Скорость их реакции с изоцианатами очень велика даже на очень холодных поверхностях, при этом никакой катализатор не требуется. Для сравнения, полиуретаны имеют такой же двухкомпонентный состав. Но вместо полиэфираминов используются полиэфиры. Чтобы они вступили в реакцию с изоцианатами, требуется время и катализатор, ускоряющий процесс. Именно поэтому полиуретановая пленка успевает в процессе образования получить дефекты, серьезно влияющие на ее последующую эксплуатацию. Полимочевинная система полностью лишена этого недостатка.

Характеристики полимочевинных покрытий

Состав полимочевины обуславливает ее характеристики:

1. Высокая прочность и эластичность. Сопротивление материала на разрыв составляет порядка 38,5 МПа. При этом полимер отличается высочайшей износостойкостью, намного превосходящей даже нормы для напольной керамической плитки.
2. В состав материала не входят растворители. Он является полностью твердым со 100% содержанием сухого остатка. Что дает возможность полимочевине соответствовать самым строгим требованиям безопасности и экологичности.
3. Высочайшая скорость отверждения, составляющая порядка 10–20 секунд, и хорошая реакционная активность вещества позволяет производить распыление покрытия в различных условиях. При этом влажность воздуха не имеет значения, а температура должна быть выше -28 °С. Влажность основы может влиять только на адгезию пленки, но никак не на ее качество. Начинать эксплуатацию можно уже через час.
4. Полимочевина образует монолитное бесшовное полотно заданной толщины, в среднем от 0,4 мм за проход. Покрытие без потеков ложится на горизонтальные и вертикальные плоскости любой конфигурации.
5. Напыляемая пленка решает проблемы, связанные с защитой от влаги, износом и коррозией.
6. Отличная адгезия практически со всеми материалами, которые применяются в строительстве. Исключения — фторопласт и тефлон.
7. Хорошая устойчивость к воздействиям разных химических веществ. Алифатическая полимочевина способна противостоять разрушающему влиянию УФ-излучения.
8. Высокая пожаробезопасность: материал практически не горит и отличается способностью к самозатуханию.
9. Широкая гамма расцветок покрытия, позволяющая использовать его в качестве декора.
10. Долговечность и хорошая ремонтопригодность полимерной пленки.

Область применения полимочевины

Полимочевина отличается широкой областью применения. Очень хорошие гидроизоляционные качества полимера используются при постройке различных сооружений для изоляции от влаги различных типов кровли, фундаментов, цокольных этажей, погребов, подвалов, бункеров и т. д. Как гидроизолирующее покрытие может наноситься на любые резервуары и емкости: коллекторы, бассейны, аквариумы и пруды.

Как устойчивое к коррозии и одновременно изолирующее от влаги покрытие полимочевину применяют при строительстве пирсов, путепроводов, трубопроводов, тоннелей, речных и морских судов, пристаней, причалов и мостов. В этих же целях напыляется на внутренние стенки газовых и нефтяных резервуаров.

Уложенный на геотекстиль полимер используется как мембранное бесшовное покрытие для земляных отстойников и котлованов. Материал так же применяется при сооружении очистных и канализационных сооружений.

Для гидроизоляционных работ полимер применяют в дорожном строительстве.

Как коррозийно и абразивно устойчивый материал полимочевина используется при обустройстве стояночных мест, защитного покрытия для вагонов, кузовов грузовиков, дробильного и горнодобывающего оборудования, напольных покрытий.

В качестве декора и защитного слоя для конструкций из пористых составов поликарбамид применяется при создании объектов для развлечений и отдыха, скульптур и арт-объектов.

Перечисленные варианты — небольшая часть из широкого спектра возможных способов использования уникального покрытия.

Достоинства полимочевины в сравнении с традиционной изоляцией

Наиболее ярко достоинства нового материала видны на этапе монтажа. Большая часть привычных полимерных покрытий, каучуковых, полиэфирных, эпоксидных и т. п., укладываются в несколько слоев, что требует длительной промежуточной сушки. В зависимости от температуры окружающего воздуха, которая должна быть только положительной, на полное отвердение материала уходит несколько часов или даже суток.

Полимочевина позволяет наносить пленку нужной ширины за один подход. Покрытие можно использовать максимум через час после монтажа. Негативное влияние сезонного фактора при ведении строительных работ сводится к минимуму за счет низкой чувствительности полимера к температуре основания и окружающей среды. Существует опыт успешного нанесения покрытия на холодное основание с высоким теплопоглощением, к примеру, на сталь при температуре -20 °С.

Привычное полиуретановое напыление чрезвычайно чувствительно к влаге и требует соблюдения множества ограничений при монтаже. Оно может быть нанесено только на хорошо высушенную основу, температура которой превышает точку росы как минимум на 3 °С. При этом относительная влажность воздуха должна быть не выше 80%. В ходе монтажных работ компоненты рабочей смеси следует надежно защищать от контакта с влагой, содержащейся в атмосфере. Невыполнение всех этих условий ведет к порче покрытия, проявляющейся в виде микропор, вспенивания, кратеров, пузырьков и мелких отверстий.

Если рассматривать скорость реакции отвердения полимочевины, то она очень высока. В таких условиях побочная реакция изоцианта, одного из составляющих покрытия, с водой проходить просто не успевает. Таким образом, удается предотвратить появление углекислого газа и, соответственно, порчу покрытия. Столь малая чувствительность полимочевины к влажности позволяет качественно укладывать ее в таких условиях, когда другие материалы просто неработоспособны.

Проведем сравнение традиционной наплавляемой кровли бикрост и полимочевинного эластомерного покрытия. Бикрост — материал, представляющий собой прочное полотнище, на которое наносится смесь вяжущего на основе битума и различных наполнителей. Срок его службы составляет не более десяти лет. Тогда как полимочевина может эксплуатироваться более 50 лет. При монтаже бикроста требуется использование открытого огня. В день в среднем может быть уложено максимум 300 кв. м наплавляемого материала. При укладке полимочевины открытый огонь не требуется, но используется специальное оборудование. За день может быть укрыто до 1000 кв. м.

Бикрост более пожароопасен, температура его эксплуатации без ущерба для свойств варьируется в пределах от -30 °С до +40 °С. Тогда как для полимочевины эти значения составляют от -60 °С до +150 °С. Химические вещества, такие как бензин, ацетон, гидравлическое масло, гексан и т. п., опасны для традиционного материала. Бикрост имеет к ним слабую устойчивость, для полимочевинных комплексов они безопасны. Традиционное покрытие может быть смонтировано только с наличием швов, напыляемое дает возможность получить монолитную поверхность. Кровля, накрытая бикростом, не может использоваться в качестве эксплуатируемой. Напыление из полимочевины позволяет перевести крышу в категорию эксплуатируемых.

Недостатки полимочевины и ограничения в использовании

Строителям неизвестны идеальные покрытия и полимочевина не исключение. Существуют определенные недостатки, ограничивающие ее использование.

Недостаточная устойчивость к Уф-излучению

Это качество свойственно не всем материалам. Полимочевина делится на две группы. Более высокая по стоимости алифатическая мало подвержена воздействию УФ-лучей. Материалы, созданные на ее основе, практически не теряют цвет. В тех случаях, когда важен внешний вид объекта, используют эту разновидность покрытия. Ароматическая полимочевина отличается более демократичной стоимостью, однако меняет цвет в ходе эксплуатации. Это чисто косметическая проблема, не отражающаяся на ее характеристиках. Чтобы уменьшить негативный эффект при использовании ароматического материала, в качестве декоративного покрытия стараются выбирать более темные цвета — серый, коричневый, черный и т. п.

Умеренная химическая устойчивость

Концентрированные минеральные кислоты, а так же некоторые растворители, такие как бензол, ацетон, толуол, антифриз, ксилол, тормозная жидкость разрушают полимочевинную пленку. Высокоагрессивные химикаты так же разрушают материал. При этом полимер отличается высокой устойчивостью к растворам солей, разбавленной кислоте и щелочи, нефтепродуктам и сточным водам, что и определяет возможности его использования.

Высокая стоимость сырья

Составляющие для производства полимочевинной пленки представляют собой так называемые «жидкости А и Б», которые поставляются в раздельной упаковке. Для изготовления каждого из составляющих, что происходит только на специализированных предприятиях, в зависимости от его рецептуры используется от 10 до 20 ингредиентов. Все они, как правило, дорогостоящие и, чаще всего, не выпускаются в России. Соответственно, стоимость конечного продукта будет высокой.

Дорогостоящее распыляющее оборудование

Полимочевина может быть нанесена на основу только при помощи специального оборудования. От модели двухкомпонентного дозатора напрямую зависит его производительность, давление и мощность нагревателей. Также важна и комплектация прибора: наличие обогреваемых шлангов, блока рециркуляции и бочковых насосов, производительность компрессора, марка пистолета-распылителя. Общая стоимость комплекта с необходимыми запасными частями варьируется от 27 до 40 тысяч долларов. Работать на таком оборудовании может только персонал с высоким уровнем подготовки. В его обязанности входит не только нанесение слоя пленки заданной ширины на основание любой конфигурации, но и поддержание сложной техники в рабочем состоянии.

Полимочевину не стоит переоценивать. Она действительно обладает уникальными свойствами, однако только в случае, если строго соблюдена технология ее нанесения. Эффектные рекламные ролики, в которых материал напылялся на неподготовленное основание или даже воду и лед, создали поликарбамиду имидж «беспроблемного» покрытия. Это не полностью соответствует действительности. Материал требует тщательнейшей подготовки основы для напыления, иначе не избежать разочарований и серьезных материальных потерь.

Прежде всего нужно понимать, что как и любое напыляемое покрытие, полимочевина не в состоянии скрыть дефекты основания. Она только подчеркнет все перепады и неровности изолируемой плоскости. Если требуется ровная поверхность, ее необходимо предварительно подготовить. Неприятные сюрпризы будут ждать и тех, кто попытается нанести поликарбамидную пленку непосредственно на пористое основание. Например, цементно-песчаную стяжку, бетон или фанеру.

Отсутствие предварительного грунтования приведет к неравномерному схватыванию и, как следствие, появлению множества дефектов в виде кратеров. «Укрыть» их не удается даже за несколько последующих проходов. Еще один миф — возможность нанесения полимочевинной пленки на мокрую, не обработанную праймером сталь. В целом поликарбамид может «простить» небольшие огрехи на основании, однако требует качественной подготовки поверхности. Иначе существенно снижается адгезия полимера, и могут появиться дефекты покрытия.

Чистая полимочевина или гибрид

Полимочевинные системы делятся на два типа: чистые и гибридные. Полимерам, относящимся к первой группе, полностью присущи все уникальные характеристики поликарбамидов. Однако их стоимость высока. Гибридные полимочевины существенно дешевле, это делает их более доступными для потребителя. Частичные потери некоторых эксплуатационных качеств, появляющиеся в результате небольших изменений в составе материала, чаще всего не принципиальны и не препятствуют использованию изоляционного покрытия.

Сегодня наиболее востребованы гибриды полимочевины и полиуретана. Они применяются в качестве изоляции там, где могут предъявляться менее строгие требования к защитному слою. Такие смеси отличаются одним существенным недостатком: полиуретаны, входящие в их состав, намного активнее, чем чистая полимочевина, взаимодействуют с влагой. Тем самым несколько ухудшаются эксплуатационные качества покрытия, что накладывает определенные ограничения на его использование.

Однако у «смешанных» полимеров есть и неоспоримое достоинство: состав смеси можно варьировать, создавая материал с заданными специфическими свойствами. Для получения нужных характеристик будет достаточно минимальных изменений в формуле. В результате получается состав, созданный для решения конкретных проблем, что очень актуально для тяжелых климатических условий, характерных для нашей страны. В зависимости от применяемых в процессе изготовления полимочевинных комплексов добавок, готовый материал может приобретать:

• снижение водопоглощения за счет добавления гидрофобизаторов;
• дополнительную устойчивость к возгоранию при внесении антипиренов;
• эластичность при добавлении пластификаторов;
• увеличение износостойкости и твердости за счет использования отвердителей;
• повышенную адгезию и эластичность в случае добавления силикона;
• дополнительную устойчивость к химическим агрессивным средам.

Высокая стоимость чистой полимочевины и ее исключительные свойства предполагают использование полимера в жестких и экстремальных условиях с высокой влажностью или низкими температурами. Тогда как более экономичные гибридные материалы применяются более широко. Разнообразие вариаций таких систем позволяет подобрать оптимальный вариант для любых условий эксплуатации.

Выбор полимера определяется не только функциями, которые ему предстоит выполнять. Свойства гибридного покрытия, определяющиеся его составом, влияют на нюансы технологии нанесения. К примеру, если материал содержит пластифицирующие добавки или ПАВы, межслоевая адгезия будет очень слабой. Поэтому пленка должна либо наноситься в один слой, либо с очень коротким перерывом между напылением слоев. Эти факторы в обязательном порядке нужно учитывать при выборе полимера.

Особенности нанесения полимочевинного покрытия

Качество готовой защитной поверхности напрямую зависит от подготовки основания, которая должна быть проведена очень тщательно. При необходимости поверхность выравнивают или удаляют крупные дефекты. Очищают от мусора, пыли или других загрязнений. С бетона убирают возможный рыхлый слой и субстанцию, которую называют бетонным молочком. Кирпич штукатурят песчано-цементной смесью, при этом может устанавливаться армирующая сетка. Обязательно следует использовать подходящий по составу праймер, иначе велика вероятность появления дефектов на укладываемом покрытии.

Далее можно приступать к напылению материала. Наиболее часто используемым способом нанесения полимера, который применяется в 95% случаев, является напыление с помощью специального оборудования. Операция проводится в несколько этапов:

• разогрев компонентов
• подача составляющих в камеру смешения
• получение смеси
• напыление материала на основание

Разогрев компонентов должен проходить раздельно. Процедура позволяет снизить вязкость каждого из составляющих полимера, что дает возможность провести смешивание максимально качественно. Процесс проводится в специальной камере, предназначенной для смешения. Здесь создаются особые условия. Давление и температура как внутри резервуара, так и подаваемых смесей должны быть высокими, это обеспечивает хорошее качество результата. Кроме того, учитывая высокую скорость реакции составляющих полимера, процедура должна проводиться максимально быстро.

Для обеспечения всех этих условий применяются особые распылительные двухкомпонентные установки. Прибор производит точную дозировку компонентов, смешивание и тонкое напыление готовой смеси с помощью пистолета с функцией самоочищения, оснащенного смесительной камерой, функционирующей под высоким давлением. Система должна быть укомплектована обогреваемыми шлангами большой длины, доходящей до 90 м, это позволяет оперативно разворачивать комплекс и укладывать пленку на большой площади без перемещения установки.

Важно грамотно подобрать оборудование. Прибор должен в полной мере соответствовать конкретному полимеру, так как для каждого требуется определенный тип пистолета, размер смесительной камеры, рабочие показатели давления, температуры и т. п. Нужно учитывать, что двухкомпонентные дозаторы среднего и низкого давления, оснащенные механическими или статическими смесителями, которые традиционно применяются для напыления менее активных систем, для распыления полимочевинных комплексов не пригодны.

Еще один способ применения полимера — ручное нанесение. Этот вариант мало распространен и используется только тогда, когда распыление в силу каких-либо причин невозможно. Для ручной укладки используется кисть или валик и специальные полиаспартические полимочевины. В их состав входят сложные эфиры, несколько замедляющие реакцию затвердевания покрытия, что позволяет распределять состав с помощью кисти. Кроме того, они же позволяют продлить срок службы защитной пленки.

Сколько стоит покрытие из полимочевины

Стоимость полимочевины достаточно высока. Она зависит от большого количества факторов и прежде всего от состава полимера, который бывает как «чистым», так и гибридным. Кроме того, в стоимость обычно включаются и работы по напылению полимера. Их цена так же варьируется в зависимости от степени сложности конфигурации основания, впитываемости материала, температуры поверхности и множества других факторов. Таким образом, средняя стоимость квадратного метра полимочевинной пленки начинается от 1500 руб.

Если сравнить эту цифру с ценой традиционных материалов, то для обустройства кровли с помощью все того же бикроста без учета стоимости теплоизоляции в среднем понадобится от 1000 руб. на кв. м. За полимочевинную пленку придется выложить от 1500 руб. за квадрат. Однако уже через пять лет эксплуатации с учетом необходимых текущих ремонтов их стоимость становится равной порядка 1500 руб. за кв. м. По оценкам специалистов, общие затраты на полимочевинное покрытие можно считать на 20% ниже, чему способствует продолжительный срок службы и высокие эксплуатационные свойства материала.

Полимочевина — уникальное изоляционное покрытие. Высокая скорость реакции ее составляющих позволяет получить защитную пленку с отличными эксплуатационными характеристиками вне зависимости от условий окружающей среды. При этом не нужно забывать про грамотную подготовку основания, иначе возможно появление нежелательных дефектов покрытия. Сдерживающим фактором в использовании полимера можно считать его достаточно высокую стоимость.

При желании можно несколько смягчить этот недостаток, подобрав гибридный состав, отличающийся более демократичной ценой. Однако следует проявлять благоразумие: стоимость работ по нанесению полимочевины тоже достаточно высока. Нужно понимать, что дорогостоящее специальное оборудование требует вложений средств, так же, как и оплата обслуживающего его высококвалифицированного персонала. В целом серьезные денежные вложения в обустройство изоляции из полимочевины со временем обязательно окупаются ее длительным сроком службы, а так же уникальными эксплуатационными характеристиками.

 рмнт.ру