Minilección de impermeabilización | La historia del desarrollo del poliuretano

1. Principios del siglo XX

El siglo XX fue un siglo de rápido desarrollo en la química de polímeros, proporcionando una base teórica para la síntesis de poliuretano. En 1937, los químicos alemanes lograron por primera vez la síntesis de poliuretano en el laboratorio. En la década de 1940, el poliuretano se produjo por primera vez en masa de forma industrial. Su excelente plasticidad, resistencia al desgaste y estabilidad química lo convierten en un soporte ideal para la tecnología de pulverización.

En 1937, Bayer descubrió el poliuretano sintético en Frankfurt.

Después de la Segunda Guerra Mundial, los países europeos y americanos lograron avances en la pulverización sin aire a alta presión y la pulverización electrostática, lo que permitió por primera vez aplicar soluciones de poliuretano al recubrimiento de piezas de automóviles, marcando su entrada oficial en el mundo comercial masivo. A mediados de la década de 1950, la pulverización de poliuretano se utilizaba ampliamente en el campo de los revestimientos anticorrosivos para muebles y maquinaria.

Sin embargo, en 1963, la industria de la construcción ya había adoptado la pulverización de poliuretano para la impermeabilización de tejados. Desde entonces, la evolución de los revestimientos impermeables de poliuretano nunca se ha detenido. Debido a sus características como buen alargamiento de la película, alta resistencia a la tracción, buena adhesión, contracción de pequeño volumen, impermeabilización sin costuras, gran adaptabilidad a las grietas y deformaciones de la capa base y construcción y mantenimiento convenientes, se ha desarrollado rápidamente en el campo de la impermeabilización de edificios y el sellado de fugas.

En la década de 1980, la aparición de sistemas de pulverización de dos componentes mejoró aún más la resistencia del recubrimiento y la eficiencia de la construcción. Este veterano de la Segunda Guerra Mundial finalmente se unió al campo de la impermeabilización de edificios como una estrella en ascenso en la industria.

2. Décadas de 1970 y 1990 : El mundo del petróleo y el asfalto

China comenzó a estudiar la teoría y la aplicación de los revestimientos impermeables de poliuretano en la década de 1970. Como primera generación de revestimientos impermeables, el primer poliuretano a base de aceite representó el punto de referencia de alto rendimiento de la antigua era . Como sugiere el nombre, este tipo de revestimiento impermeable de poliuretano contiene una gran cantidad de alquitrán, que es un subproducto industrial de la coquización y la gasificación del carbón. Contiene una gran cantidad de naftaleno, fenol y otras sustancias nocivas para el organismo y el medio ambiente . Especialmente cuando se usa en decoración de interiores, es más probable que cause daño al cuerpo humano.

Sin embargo, gracias a la excelente elasticidad, resistencia y durabilidad del propio poliuretano, el poliuretano a base de aceite aún destaca y se ha convertido en la fuerza dominante en el mercado de la impermeabilización de alto rendimiento. Contiene una gran cantidad de solventes orgánicos, tiene emisiones de COV extremadamente altas (≥400 g/L), tiene un olor acre durante la construcción, requiere una estricta prevención de incendios y explosiones y es extremadamente dañino para la salud humana y la contaminación ambiental.

Los revestimientos impermeables de poliuretano a base de asfalto son un producto de transición después de que se eliminaron los revestimientos a base de alquitrán. El problema central es que el asfalto utilizado es principalmente asfalto de petróleo (aunque a veces se utiliza alquitrán de hulla), pero la compatibilidad entre el asfalto de petróleo y el poliuretano no es ideal. Además, el asfalto contiene fuertes carcinógenos, como los hidrocarburos aromáticos policíclicos (HAP) , que pueden provocar fácilmente problemas durante su uso. Si bien su respeto al medio ambiente ha mejorado significativamente en comparación con los recubrimientos a base de alquitrán, todavía no puede cumplir con los requisitos cada vez más exigentes del mercado en materia de protección del medio ambiente y salud.

La aparición del poliuretano a base de aceite y del poliuretano a base de asfalto fue de gran importancia para el desarrollo de la industria de impermeabilización de edificios, pero la contaminación y los daños a la salud que provocaron también fueron un microcosmos de esa era de amplio desarrollo.

3. Década de 1990 a 2010 : la exploración y el auge del poliuretano a base de agua

Con la promulgación sucesiva de regulaciones de protección ambiental (como la 'Ley de Control y Prevención de la Contaminación del Aire' de China promulgada en 1988), las emisiones de COV se limitaron estrictamente, el desarrollo de productos a base de petróleo/asfalto comenzó a restringirse, los recubrimientos JS marcaron el comienzo de un período de desarrollo y los recubrimientos de poliuretano a base de agua comenzaron una exploración y un ascenso difíciles.

En 2000, China prohibió el poliuretano a base de alquitrán, lo que marcó su total desaparición. En 2008, se implementó la norma JC 1066-2008, 'Límites de sustancias peligrosas en revestimientos impermeables para edificios', que impone límites a los COV, el formaldehído, los compuestos de benceno y otras sustancias.

Los revestimientos de poliuretano a base de agua utilizan agua como disolvente para dispersar eficazmente la resina de poliuretano, formando un revestimiento respetuoso con el medio ambiente. Este sistema de recubrimiento contiene casi nada o solo una pequeña cantidad de solventes orgánicos, lo que ofrece ventajas significativas como bajo olor, respeto al medio ambiente, ahorro de energía y aplicación conveniente. Se alinea perfectamente con la creciente conciencia ambiental de China y, por lo tanto, ha atraído una atención considerable.

Sin embargo, debido a la inmadurez de la tecnología inicial, el poliuretano a base de agua también tiene problemas como poca resistencia al agua, baja dureza, mala formación de película y alto costo. La resistencia a la tracción de los primeros poliuretanos era sólo de 1,0 a 1,5 MPa; el alargamiento de rotura fue de aproximadamente 200%-300% y el rendimiento general fue significativamente diferente al de los productos a base de petróleo.

Mientras tanto, debido a que el diisocianato de tolueno, una materia prima utilizada en la producción de revestimientos impermeables de poliuretano, es una materia prima altamente tóxica, la industria siempre ha cuestionado el respeto al medio ambiente del poliuretano. La norma GB/T 19250—2003 para revestimientos impermeables de poliuretano no especificaba indicadores de protección ambiental.

Mientras tanto, el mortero de polímero de cemento JS, con sus ventajas naturales de ser a base de agua y respetuoso con el medio ambiente (VOC < 50 g/L), fácil de aplicar y rentable, rápidamente ganó popularidad y se convirtió en la corriente principal en la impermeabilización de hogares. Incluso hoy en día, algunos profesionales experimentados en impermeabilización pueden decirles con confianza a los propietarios que el mortero de cemento JS es más ecológico que los recubrimientos de poliuretano, en parte porque de hecho son profesionales con mucha experiencia.

Por lo tanto, nuestros recubrimientos de poliuretano aún necesitan seguir evolucionando para establecer realmente su posición dominante y hacer sentir a todos que 'una persona que ha estado ausente durante tres días debe ser vista con nuevos ojos'.

4. Década de 2010 - Presente: Revolución Verde y madurez del desempeño

En la última década, los revestimientos impermeables de poliuretano, habiendo aprendido de sus errores, han logrado grandes avances mediante la aplicación de tecnologías como la reticulación (p. ej., reticulación interna, auto-reticulación), modificación de compuestos (p. ej., resina epoxi, organosilicio, modificación de acrilato) e isocianatos alifáticos (p. ej., IPDI, HDI). Estas tecnologías han resuelto perfectamente los problemas de poca resistencia al agua y baja resistencia en las primeras etapas.

La norma nacional GB/T 19250-2013 de 2013 'Recubrimientos impermeables de poliuretano' estipula que los recubrimientos impermeables de poliuretano deben tener una resistencia a la tracción ≥1,9 MPa, un alargamiento a la rotura ≥400% , una resistencia a bajas temperaturas de -35 ℃ sin agrietarse y un contenido de COV ≤50 g/L (JC 1066-2008). Los fabricantes con tecnología suficientemente madura ya pueden alcanzar niveles inferiores a 30 g/l. Esto hace que JS, el vecino de revestimientos impermeables, exclame: 'Vaya, ¿cómo se supone que vamos a competir?'

Afortunadamente, los recubrimientos JS no han renunciado a mejorar sus capacidades internas, experimentando una gloriosa evolución: con la actualización de la norma nacional (GB/T 23445-2009) 'Recubrimientos impermeables de cemento polimérico', vemos que la resistencia a la tracción especificada en la norma ha alcanzado 1,5-2,0 MPa, y el alargamiento a la rotura es ≥80% para el tipo JS-I y ≥120% para el JS-II. tipo, salvando un poco su reputación. A través de la modificación de la emulsión polimérica (como la emulsión acrílica flexible) y la optimización del sistema de cemento, también se está mejorando el rendimiento y sus principales ventajas de resistencia de unión (≥1,0 MPa) y transpirabilidad siguen siendo sobresalientes.

Aun así, gracias a su cumplimiento medioambiental y su alta flexibilidad, la nueva generación de revestimientos impermeables de poliuretano en base agua puede convertirse en la solución preferida para 'baños de alta deformación', como habitaciones con calefacción por suelo radiante y estructuras ligeras de acero, logrando ventajas diferenciadas en la era de la construcción prefabricada y la política de 'buena vivienda'; su desempeño de ser más resistente a la corrosión química y menos afectado por productos químicos como ácidos y álcalis también está más en línea con las necesidades de transformación de alto nivel en escenarios de alto nivel como la biología, la medicina y la tecnología electrónica.

En cualquier caso, en esta revolución verde que pone énfasis tanto en el rendimiento como en la salud, la competencia y la optimización de los materiales es sólo un escenario pasajero en el camino. Los verdaderos beneficiarios son el gran número de consumidores involucrados en la renovación y construcción urbana.

5. Adoptando la innovación y basándose en logros pasados , Canlon eleva la epopeya del poliuretano.

La historia luego se traslada a 2013. Ese año, un revestimiento impermeable de poliuretano blanco llamado MPU fue seleccionado para el Proyecto de Promoción de Logros Científicos y Tecnológicos de la Industria Nacional de la Construcción, y simultáneamente obtuvo la certificación CE de la UE y la certificación de producto ferroviario CRCC. Esto sorprendió a mucha gente en ese momento :

¿Qué tipo de producto es MPU?

¿Cuál es su encanto único?

¿Cuándo se fundó su fabricante Canlon , ?

Resulta que, aunque el Estado ha prohibido explícitamente el uso de revestimientos impermeables de poliuretano a base de alquitrán en edificios residenciales, en la industria de impermeabilización de edificios es un secreto a voces la producción de productos no estándar. Mucha gente añade alquitrán de hulla a los revestimientos para reducir costes. El coste del alquitrán de hulla es sólo de unos pocos cientos de yuanes por tonelada. Si no se añade alquitrán de hulla, se necesitan muchos otros plastificantes y el coste de diez mil yuanes por tonelada es mucho mayor que el del alquitrán de hulla.

Para diferenciarse de productos no estándar y recubrimientos de poliuretano inferiores, prevenir la falsificación y eliminar sustancias nocivas como el alquitrán de hulla y la cumarona líquida, Canlon adopta la 'honestidad visible' como una de sus filosofías comerciales y propone utilizar una 'estrategia blanca' para brindar a los consumidores honestidad y seguridad que se puedan ver a simple vista.

Comenzando con el blanco como color base, Canlon ha creado un revestimiento impermeable de poliuretano antideslizamiento único. Este recubrimiento tiene buenas propiedades tixotrópicas y anti-descuelgue, se puede rociar mecánicamente y resuelve eficazmente los problemas de calidad comunes de recubrimiento irregular y goteo grave al aplicar recubrimientos en superficies verticales.

Resulta que los revestimientos impermeables de poliuretano convencionales sufren de un tiempo de secado y de formación de película lentos, lo que los hace inadecuados para su aplicación en entornos hostiles como las temporadas de lluvias y el invierno. Si no pueden secarse rápidamente, retrasará el período de construcción, aumentará la dificultad de la construcción y aumentará los costos. Además, para proyectos a gran escala como el Proyecto de Desvío de Agua Sur-Norte, grandes estadios, ferrocarriles de alta velocidad, metros, túneles y proyectos de defensa civil, la impermeabilización debe aplicarse a superficies verticales o inclinadas. Los recubrimientos convencionales tienden a correrse cuando se aplican a superficies verticales o inclinadas, lo que da como resultado una parte superior más delgada y una parte inferior más gruesa, y un espesor de película desigual, lo que reduce significativamente la eficiencia y aumenta los costos de construcción. Estos problemas ocultos, a menudo imperceptibles para los consumidores, dificultan distinguir entre productos buenos y malos en el mercado de recubrimientos.

Sobre esta base, Canlon parece haber tomado el pulso a la evolución de los revestimientos impermeables de poliuretano y ha lanzado una vez más el innovador MPU-Pro. Este nuevo revestimiento impermeable de poliuretano, que adopta un avanzado proceso de producción continuo y automatizado de extrusión de doble tornillo, puede lograr un revestimiento de 1 mm de espesor a 50 ℃ , lo que ahorra en gran medida los costos de mano de obra de construcción y reduce el consumo de material. En comparación con los productos convencionales, tiene una mayor resistencia a la deformación y la capa de revestimiento impermeable no se puede rasgar cuando la 'grieta estructural' alcanza los 20 mm. .

Como resultado, la patente de Canlon para 'Un revestimiento impermeable de poliuretano anti-flacidez de un solo componente' una vez más encendió el mercado, ganando el Premio de Plata en el Premio de Patentes de China para la Industria de Impermeabilización de Edificios de ese año y siendo seleccionado para el Proyecto de Promoción de Logros de Ciencia y Tecnología de la Industria de la Construcción de 2022 (Proyecto Especial de Impermeabilización) y el Campeón Único de Fabricación Provincial de 2023 . El 23 de marzo de 2023, este material obtuvo exitosamente la autorización de la Oficina de Patentes de Malasia , logrando éxito tanto a nivel nacional como internacional. El 1 de septiembre de 2023, la norma CECS 'Revestimiento impermeable de poliuretano anti-flacidez', redactada y editada conjuntamente por Canlon y China Building Materials Suzhou Waterproof Research Institute Co., Ltd., entró oficialmente en vigor, marcando el comienzo de una nueva era para los revestimientos impermeables de poliuretano anti-flacidez.

Actualmente, el mercado de revestimientos impermeables para edificios mantiene un impulso de crecimiento constante, con una tasa de crecimiento anual de alrededor del 10%. Entre ellos, los revestimientos impermeables de poliuretano representan el 30,8% de todo el mercado de revestimientos impermeables y se utilizan principalmente en proyectos de diseño impermeables de Clase I, destacando su posición única e importante. MPU también se ha aplicado en proyectos como la estación de tren oeste de Chongqing, el proyecto de ampliación del hospital Xinghai en el parque industrial de Suzhou, el edificio de investigación y desarrollo industrial de Suzhou Health Industry Co., Ltd., el salón de experiencias de la vida política del partido en la ciudad de Quanzhou y el proyecto de construcción de almacenes del centro de reserva de granos del distrito de Qiantang, obteniendo un gran reconocimiento del mercado y de los clientes.