- Polyurea Welt
- FAPU 64, 01-02 2011
Polyurea entsteht durch die chemische Reaktion (Polyaddition) eines Di-Isocyanats (NCO-R-NCO) mit einem Polyamin (NH2-R-NH2) ohne Hilfe eines Katalysators oder eines zusätzlichen Vernetzers. Üblicherweise erfolgt die Umsetzung im Sprühverfahren mit einem Mischverhältnis von 1:1.
Achtung!!!
Auch Polyurethane und sogenannte Hybride (Mischpolymer mit Urea- und Urethangruppen) sind 1:1 Sprühsysteme, enthalten aber eine 3. Komponente (Katalysator, der meistens in die Polyol/Polyaminkomponente eingemischt wurde) um die Reaktionszeit zu verkürzen und die nötige Vernetzung zu erreichen.
Es ist in Europa erlaubt Systeme unter der Bezeichnung Polyurea am Markt anzubieten, wenn diese mindestens 70% reines Polyurea enthalten.
100%iges Polyurea kann/wird durch ein offizielles Label der PDA Europe gekennzeichnet oder als 100% solid Polyurea im Datenblatt gekennzeichnet. Achtung vor dem Begriff „based-on“ 100% Polyurea – dies kann im Zweifel auch bedeuten dass nur 10% eines „reinen“ Polyureas enthalten ist.
„Aromatische” Systeme
Hierbei handelt es sich um Polyurea auf Basis aromatischer Diisocyanate (z.B. MDI, TDI,..). Diese verfügen über ein ausgezeichnetes Eigenschaftsniveau sind aber nicht lichtstabil, d.h. unter Sonneneinwirkung verfärbt sich die Oberfläche, jedoch ohne die physikalischen Eigenschaften zu verschlechtern.
„Aliphatische“ Systeme
Hierbei handelt es sich um Polyurea auf Basis aliphatischer Diisocyanate (z.B. IPDI, HDI,…). Diese sind farbstabil, d.h. unter Lichteinwirkung tritt keine Farbänderung auf. Jedoch sind aliphatische Systeme deutlich schwieriger in der Verarbeitung und höher im Preis.
All diese Systeme sind normalerweise in den üblichen Standardfarben (grau, sandbeige und schwarz) erhältlich.
Verarbeitungstemperatur: -30°C bis +60°C, auch bei hoher Luftfeuchtigkeit
schnelle Reaktion, d.h. bereits nach 1 Stunde kann die besprühte Fläche weiter bearbeitet werden
ausgezeichnet Temperaturbeständig bis 130°C, kurzzeitig bis 220°C
deutlich bessere UV-Beständigkeit im Vergleich zu Polyurethan
wasserabweisend (dicht) und hydrolysestabil
flexibel (Rissüberbrückend)
nahtlos und elastisch
unbegrenzter Schichtdickenauftrag in einem Arbeitsgang
ausgezeichnete Haftung zu einem sorgfältig präparierten Untergrund – aber auch zu einem leicht-feuchten Untergrund können noch passable Haftungen erreicht werden. Achtung: gilt nicht bei kontaminiertem Untergrund- hier entsteht keine Haftung
sehr gute Chemikalienbeständigkeit
„umweltfreundliche Technologie“
einfache maschinelle Verarbeitung durch geringe Viskositäten
ein schnell-reagierendes Beschichtungssystem (Sprühverfahren)
naht- und fugenlos auftragbar
ohne Schichtstärkenbeschränkung applizierbar
flexibel
langlebig
„umweltfreundliche Technologie“ (keine Lösungsmittel, 100%ige Reaktion)
ein Beschichtungssysteme für „alles”
eine einfache Technologie
eine eigenständige Anwendung
preisgünstig
1) Maschinenverarbeitung
Sprühverarbeitung
Gießverarbeitung
2) Handapplikation
Überblick über die Häufigkeiten der verschiedenen Verarbeitungsmethoden
Hochdruckverfahren (140 – 220 bar)
hohe Verarbeitungstemperatur (68 – 90°C)
entweder ein hochreaktives System (5-8 Sekunden) oder ein etwas langsameres Sprühsystem (10-20 Sekunden) – dieses ist jedoch nicht für ein Overspray geeignet
erfordert Maschinentechnologie
das Personal muss geschult und hochqualifiziert sein
logistische Planung ist nötig
Typische Installation für die Sprühverarbeitung
Die beiden Komponenten (ISO und Polyamin) werden über Pumpen von den Materialbehältern zur Verarbeitungsmaschine transportiert. In der Maschine werden die Materialkomponenten auf die erforderlichen
Verarbeitungsparameter (Verarbeitungsdruck, Verarbeitungstemperatur) gebracht und für das korrekte Mischungsverhältnis (1:1) gesorgt.
Die Materialkomponenten werden über beheizte Materialschläuche (Mindestlänge 18m, bis zu 100m Schlauchlänge möglich) zur Sprühpistole gefördert.
Erst während dem Sprühvorgang werden die beiden Komponenten in der Mischkammer unter Hochdruck gemischt und somit die Reaktion gestartet.
niederdruckverfahren (10 - 35 bar)
niedrige Verarbeitungstemperaturen (15 - 30°C)
mittelschnelle Reaktionszeiten (15 Sekunden – 1 Minute)
erfordert eingeschränkte Maschinentechnologie
man benötigt mittel-qualifiziertes Personal
logistische Planung ist nötig
Polyureaverarbeitung im Gießverfahren
Die beiden Komponenten (ISO und Polyamin) werden über eine Gießpistole (Mischkopf) ausgegossen. Der Mischkopf ist mit einem „Statik-Mischer“ bestückt, um eine korrekte Vermischung der beiden Komponenten zu gewährleisten. Es gibt handliche Kartuschen-Systeme (luftbetrieben, für Kleinverarbeitungen) sowie portable, mobile Maschinen für den Einsatz mit größerem Verarbeitungsvolumen.
Die beiden Komponenten werden händisch gemischt, verrührt und mittels „Ziehen“ per Hand verarbeitet.
Für händisch verarbeitbare Systeme benötigt man zwar keine Maschinentechnologie, jedoch ein trainiertes und qualifiziertes Personal mit Erfahrung.
Handapplikationen finden vorwiegend im Bereich Bodenbeschichtungen Anwendung, wobei hier das Einsatzspektrum von funktionellen Böden bis zu Dekorböden, antistatischen Böden (z.B. Krankenhausbereich) und Industrieböden (staplerfest) reicht.
Sprühverfahren | Gießverfahren | Handapplikation | |
Zeitfaktor | schnell | schnell/mittel | langsam |
Logistik | hoch | mittel | mittel/hoch |
Maschinen- Technologie | hoch | mittel/hoch | keine |
Qualifikation - Personal | hoch | mittel/hoch | hoch |
Aufwand - Untergrund | mittel/hoch | niedrig/mittel | mittel/hoch |
Sprühverfahren | Gießverfahren | Handapplikation |
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Härte (ISO 868-2003, 20°C): 80 Shore A - 50 Shore D
Zugfestigkeit (ISO 37-2005): 10 - 30 MPa
Dehnung (ISO 37-2005): 200 - 600 %
Rückprallelastizität (ISO 4662-2009): > 30%
Weiterreißwiderstand (ISO 34-1 Meth. A): > 40 N/mm
Volumenabrieb (DIN ISO 4649): < 100 mm³
Diese Angaben sind Richtwerte
Werkstoff/ | Polurea | Polyurethan | Polyester | Epoxy |
physikalische Festigkeiten | niedrig/hoch | niedrig/mittel | hoch | hoch |
Dehnung | hoch | niedrig/hoch | niedrig | niedrig |
Abriebbeständigkeit | hoch | mittel/hoch | mittel/hoch | hoch |
Haftung auf Beton | hoch | niedrig/mittel | mittel | hoch |
Vernetzungsschrumpf | niedrig | niedrig | hoch | hoch |
Permeabilität | niedrig | mittel/hoch | niedrig | niedrig/hoch |
UV-Beständigkeit | hoch | niedrig/hoch | mittel/hoch | niedrig |
Temperaturbeständigkeit | hoch | mittel | niedrig/mittel | niedrig |