מאגר חברות ואנשי מקצוע מובילים בעולם הבנייה

לפני כמעט שני עשורים, הציגה לעולם חברת Huntsman טכנולוגיה חדשה: פוליאוריאה. Huntsman הינה מפתחת ויצרנית של כימיקלים לענפים רבים, ביניהם תעשיית הציפויים. הטכנולוגיה החדשה שהוצגה לא היתה עוד אפוקסי חדיש, גמיש למחצה עם עמידות UV משופרת. גם לא היה זה פוליאוריטן מהיר ייבוש בעל עמידות כימית טובה יותר. מדובר היה בדור חדש לגמרי של פולימרים, המשלב בתוכו את מיטב התכונות של הפוליאוריתן והאפוקסים.

ידוע לכל שציפויים אפוקסיים, למשל, מתאפיינים בעמידות מעולה בכימיקלים, בקשיות גבוהה ובחוזק מכני גבוה. עם זאת, ידוע גם שלמרות כל ההתקדמות שחלה בשנים האחרונות בתחום זה, ציפויים אפוקסיים עדיין אינם גמישים ונוטים להיסדק עקב מאמצים תרמיים וסיבות אחרות. ידוע גם שציפויים אפוקסיים אינם עמידים בפני קרני השמש, שפוגעות לא רק במראה שלהם אלא גם בתכונות הפיזיקאליות. הפוליאוריתנים לעומת זאת מתאפיינים בגמישות גבוהה ובעמידות בפני קרני UV. אבל מה מידת החוזק המכאני והעמידות הכימית של ופוליאוריתנים הגמישים? מה מידת יציבותם ההידרוליטית ועמידותם בטבילה ממושכת במים? בתחומים אלה עדיין יש מקום רב לשיפור.

פוליאוריאה היא שילוב של חוזק מכני גבוה מאוד, גמישות וכושר התארכות יוצאי דופן, עמידות מעולה במים ובמלחים ועמידות טובה בכימיקלים רבים. עמידותם של מוצרי פוליאוריאה מסוימים ב-UV אינה נופלת מזו של פוליאוריתנים איכותיים. לפיכך, בעיקר ב-10 השנים האחרונות, טכנולוגיית הפוליאוריאה צוברת תאוצה בכל רחבי העולם ונעשה בה שימוש בענפים רבים ומגוונים, כגון ענף הבנייה, כימיה ופטרוכימיה, הגנה מקורוזיה, ציפויי בטון ורצפות, מערכות מים וטיפול בשפכים, גשרים ומנהרות ועוד ועוד.

מהי פוליאוריאה

ביסודו של דבר, פוליאוריאה היא תוצר התגובה של איזוציאנט עם שרף אמיני. מאחר שהתגובה בין מרכיבים אלה היא כה מהירה – תוך שניות – אין כל צורך בזרזים. בפוליאוריאה לא נעשה שימוש בקבוצות הידרוקיסיליות ובפולי אול כפי שנעשה בפוליאוריטן. זו הסיבה שפוליאוריאה אינה רגישה ללחות ולמים. פוליאוריאה מכילה 100% מוצקים, ללא כל ממיסים, מה שמאפשר התקשות מהירה ואחידה בכל עובי שכבה וכמובן מעניק לפוליאוריאה יתרונות סביבתיים ובריאותיים.

בגלל ההתקשות המהירה, יישומן של רוב מערכות הפוליאוריאה מתבצע בציוד התזה דו ראשי, בחום ובלחץ גבוהים, כשהערבוב של חלק א' עם חלק ב' מתבצע בדיזה, בקצה אקדח ההתזה. נוסחאות ופיתוחים חדשים מאפשרים כיום ליצרני הפוליאוריאה להאט את זמן התגובה עד כדי דקות אחדות, מה שמאפשר יישום באמצעים פשוטים יותר, כגון איירלס, מגב, רולר ומברשת. התקשות איטית זו מאפשרת גם התפלסות חלקה וטובה יותר של הציפוי והרטבה טובה של המשטח, ולפיכך אדהזיה טובה יותר.

תכונות פיזיקאליות

פוליאוריאה כוללת מגוון רחב של מוצרים, חלקם רכים כגומי וחלקם קשיחים כמעט כמו אפוקסי. אחוזי ההתארכות נעים בין 30 ליותר מ-1,000%! הקשיות נעה בין Shore A 45 ל-Shore D 80. גם חוזק המתיחה ניתן להתאמה בהתאם לשימוש. קיים מוצר פוליאוריאה למילוי תפרים בעל חוזק מתיחה של 10 מגפ"ס, ועבור חניונים או רצפות שחיקה, שיש עליהן תנועה של כלים כבדים, קיים מוצר שחוזק המתיחה שלו עולה על 36 מגפ"ס. חוזק הקריעה של פוליאוריאה מגיע ל-257 ק"ג/ס"מ.

מאפיין חשוב נוסף של חוזק מכני הוא העמידות בשחיקה. הסטנדרט המקובל של Taber Abrasion לבדיקות עמידות בשחיקה של אפוקסים ופוליאוריתנים הוא גלגל שחיקה cs-17. גלגל זה במקרים רבים אינו אפקטיבי עבור מוצרי פוליאוריאה – תוצאת הבדיקה עם cs-17 נמוכה לעתים מ-2 מ"ג ואף עשויה להיות 0. לכן יצרנים רבים משתמשים בגלגל השחיקה האגרסיבי יותר: *H-18. בגלגל 18-H, 1000 סיבובים, 1000 גרם, התוצאה במוצר פוליאוריאה מסוים הייתה אובדן 14 מ"ג בלבד.** תודות לעמידות זו, פוליאוריאה משמשת כציפוי הגנה לבטון בחניונים וברצפות שחיקה וכן כציפוי הגנה למתכת בארגזי משאיות המובילות סלעים, חצץ, אספלט חם וגם במשאיות אשפה. שימושים נוספים בתחום העמידות בשחיקה כוללים ציפוי מסועים, מדחפים, להבים, ויברטורים תעשייתיים המשמשים להחלקת חלקי מתכת וכדומה.

כושר ההתארכות הגבוה מאפשר גישור על סדקים נימיים עד רוחב של 3 מ"מ. גמישות זו מקנה לפוליאוריאה עמידות בהלם תרמי ומחזורים קיצוניים של חום וקור. פוליאוריאה שומרת על גמישותה בקור ובתנאי קיפאון. תכונות אלה, יחד עם האפשרות להתיז פוליאוריאה בתנאי קיפאון, הופכים אותה לפתרון מתבקש עבור רצפות וקירות של חדרי קירור.

פוליאוריאה סיליקונית

פריצת דרך חשובה בהתפתחות הפוליאוריאה היא פיתוח נוסחאות המשלבות סיליקון במוצרי הפוליאוריאה. מוצרים אלה, הרותמים לעצמם את היתרונות הכימיים והפיזיקאליים הרבים של הסיליקון, מהווים הדור הבא של מוצרי פוליאוריאה.

לשם המחשה: מוצר פוליאוריאה שנבדק עם שני הגלגלים, השיג תוצאה של פחות מ-2 מ"ג בגלגל cs17 ואילו בגלגל H-18 התוצאה היתה 43 מ"ג.

אילו יתרונות מעניק שדרוג זה לפוליאוריאה? הסיליקון משפר בראש ובראשונה את העמידות הכימית של פוליאוריאה. פוליאוריאה סיליקונית עומדת בחומצה גופרתית, חומצה חנקתית וחומצת מלח בריכוז של 50%. היציבות התרמית משופרת אף היא וכן גם החוזק המכאני. יתרון חשוב נוסף הוא שיעור ספיגת הנוזלים הנמוך. בטבילה של 24 שעות במים, שיעור הספיגה של פוליאוריאה סיליקונית עומד על 0.1% בלבד. עוד יתרון הוא שיפור בכושר הבידוד החשמלי.

אחד המוצרים החדישים בתחום זה הוא פוליאוריאה סיליקונית על בסיס מים. זהו מוצר חד רכיבי, קל ליישום ולגיוון, בעל עמידות UV מעולה. המוצר ניתן להתזה על קירות אנכיים בתוספת אגרגטים צבעוניים ומתאים לחיפויי חוץ של מבנים, לציפוי דקים, רצפות וכדומה. למרות שמדובר במוצר חד רכיבי שלמעשה אין לו מגבלה של זמן עבידות (pot life), זמן הייבוש למגע עומד על 5-10 דקות בשכבות דקות.

פרויקטים שבוצעו בפוליאוריאה

כאמור טכנולוגיית הפוליאוריאה צוברת תנופה בארץ ובעולם, ופרויקטים גדולים רבים בוצעו בפוליאוריאה. נביא להלן שניים מהם.

גשר סאן רפאל – קליפורניה

50,000 מ"ר של בטון הותזו בפוליאוריאה. הבטון טבול במשך רוב היממה במי הים, ולמעשה ההתזה בוצעה בתנאים כמעט בלתי אפשריים של 4 שעות שפל ביממה. ב-4 שעות אלה בוצעה הכנת השטח, יישום פריימר והתזת פוליאוריאה. הפרויקט הושלם בשנת 2003 ומאז הפוליאוריאה מתפקדת היטב ללא כשלים.

לפני כשנה פגעה אנייה באחת מקורות הבטון של הגשר, המצופה פוליאוריאה, וגרמה לנזק כבד. למרבה הפליאה, מעטפת הפוליאוריאה בעובי 2 מ"מ החזיקה שברי בטון במשקל של יותר מחצי טון ומנעה מהם ליפול למים.

פרויקט התפלת המים בפלמחים

בימים אלה מוקם מתקן התפלת מים בפלמחים, אשר עתיד להתפיל 30 מיליון מ"ק מים בחודש. כ-10,000 מ"ר של בטון צופו במתקן זה בפוליאוריאה, המאושרת למגע עם מי שתייה. יש לציין שכותבי המפרטים בחרו בפוליאוריאה לקטעים הקריטיים והחשובים ביותר בפרויקט. החלק הפנימי של הצינור שיונק מים מהים ושל הצינור שמחזיר לים את הפסולת לאחר תהליך ההתפלה מצופים בפוליאוריאה, וכן גם בית המשאבות שיהיה מוצף במים. הפוליאוריאה תגן על הבטון וזיוני הפלדה שבו מההשפעה ההרסנית של מי הים. המהנדסים באתר הביעו את שביעות רצונם המלאה מאיכות הציפוי ומכושר ההידבקות שלו לבטון, וכעת נבחנת האפשרות לבצע מאצרות ושטחים נוספים באתר בפוליאוריאה.

סיכומו של דבר

פוליאוריאה אומנם אינה מתאימה לכל אפליקציה ואפליקציה אך בתחומים רבים היא אכן מהווה פתרון מתבקש. זמן ההתקשות המהיר, אי הרגישות למים ולמלחים, הגמישות ועם זאת החוזק המכאני ממצבים את הפוליאוריאה כדור החדש של הציפויים, החופשי מרבים מן התחלואים של הציפויים הקונבנציונאליים המקובלים.

תכונה	יתרונות מעשיים
התקשות מהירה ואחידה	השמה מהירה וחיסכון בימי עבודה השבתה מינימאלית של המתקן או המבנה. לעתים אין צורך להשבית את המבנה כלל
אין הגבלה לעובי שכבה	השמה מהירה וחיסכון בימי עבודה מתאים לתנאי שחיקה קשים במיוחד
התקשות עקבית ואחידה שאינה מושפעת מלחות	ניתן ליישום בתנאי אקלים קיצוניים: °34- עד °170 צ' ניתן ליישום גם כשהלחות היחסית גבוהה
כושר התארכות גבוה – עד 1,200%	מגשר על סדקים עד 3.2 מ"מ ניתן ליישום בגשרים, גגות והיכן שיש תזוזה רבה עמידות גבוהה בנגיפה (אימפקט) מתאים לתפרי התפשטות וסדקים דינאמיים
עמידות גבוהה בהלם תרמי	לא מתקשה ולא נסדק עם השנים מתאים לשימוש בתנאי אקלים קיצוניים ועמיד במחזורים קיצוניים של חום וקור בתהליכים תעשייתיים עמידות בטווח טמפ' °50- עד °175 צ'
100% מוצקים, ללא תרכובות אורגניות נדיפות	ידידותי לסביבה ולעובדים שיעור התכווצות נמוך עובי שכבה אינו מוגבל כמעט ללא ריח
הידבקות מעולה	עמידות לאורך זמן ניתן ליישום כמעט על כל סוגי המשטחים, כולל זכוכית (פוליאוריאה פוליאספרטית)
חדירות נמוכה	אטימות מעולה
עומד בתקני USDA, FDA ו-61 NSF	מתאים לתעשיית המזון והתרופות מוצרים מסוימים מאושרים לאיטום מכלים ומאגרים של מי שתייה
מיושם בהתזה	השמה מהירה וחיסכון בימי עבודה. תפוקה של כ-10 ליטר בדקה (שווה ערך ל-10 מ"ר, בעובי 1 מ"מ) אין תפרים = אטימות מעולה "מתלבש" בקלות על קווי מתאר של צורות מסובכות
עמידות בקרני UV (המוצרים האליפטיים)	עמידות חוץ אינו דוהה ואינו משנה גוון אין בעיית אביקות (chalking)
יציבות הידרולי טית	קְיים ארוך בטבילה במים ובמי ים

פוליאוריאה משווקת בארץ על-ידי טמבור, החברה ב-PDA (Polyurea Development Association). ה-PDA הינו איגוד מקצועי בינלאומי שחברים בו יצרני פוליאוריאה מובילים, המחזיק במאגר מידע הולך וגדל בנושא הפוליאוריאה. ה-PDA פועל בשיתוף פעולה הדוק עם SSPC ו-NACE. בתור חברה פעילה באיגוד ה-PDA נהנית טמבור מגיבוי טכני, זרימת מידע ועדכון רציף מהמומחים המובילים בתחום.