0·引言

    聚氨酯防水涂料以其優良的綜合性能，獲得了廣泛應用，是我國化學建材行業“十五”計劃，以及2010年發展規劃綱要中重點推廣和發展的防水涂料，并被列為化學建材技術與產品中優先選用的防水材料。由于雙組分涂料需在施工現場配料，配比不準和攪拌不勻而造成的防水質量事故時有發生，故單組分聚氨酯防水涂料的應用推廣在我國勢在必行，并將成為聚氨酯防水涂料發展的必然趨勢。

    1·雙組分與單組分聚氨酯防水涂料比較

    雙組分聚氨酯防水涂料由A、B兩組分組成，使用時兩組分須嚴格按規定比例稱量、混合，施工不方便，其中含有大量有機溶劑，并且常用胺類固化劑作B組分擴鏈劑，這些組分對人體健康、環境均有不利影響。

    單組分聚氨酯防水涂料施工固化前為無定形液體，對于任何形狀復雜、管道縱橫和變截面的基層均易于施工，特別是對陰陽角、管道根、水落口及防水層收頭部位易于處理，可形成一層柔韌性好、無接縫的整體涂膜防水層。雙組分與單組分聚氨酯防水涂料的比較見表1。

表1 雙組分與單組分聚氨酯防水涂料的比較

    2·影響單組分聚氨酯防水涂料性能的因素

    單組分聚氨酯防水涂料是以甲苯二異氰酸酯TDI-80、聚醚多元醇N220和330N為主要原料，采用預聚法合成聚氨酯彈性體，然后加入填料、增塑劑、消泡劑等各種助劑配制而成。其成膜的基本原理是異氰酸酯中的異氰酸根（-NCO）與含活潑氫（-OH、-NH2）的多元醇、多元胺、水等進行加成反應。

    2.1貯存穩定性

    貯存穩定性主要包括物理穩定性和化學穩定性。物理穩定性是指涂料在貯存過程中，密度大的填料緩慢下沉，造成涂料沉淀分層。解決的辦法是通過加入超細填料及防沉劑來改善填料和預聚物的界面結合，使涂料具有觸變性，即涂料在貯存過程中，黏度升高，防止填料沉淀；在施工時，涂料受到外力作用黏度降低從而便于施工。由此可有效改善涂料的貯存穩定性。

    化學穩定性是指涂料在貯存過程中預聚體的-NCO基團與含活潑氫物質（如水分）發生反應，造成體系黏度增加，甚至凝膠固化。因此，對填料含水量的控制非常重要，一般要求填料的含水率<0.05%。在合成過程中，為去除填料中的微量水分，一般在添加填料后再加入適量甲苯二異氰酸酯進行反應，以提高涂料的貯存穩定性。

    2.2消泡處理

    單組分聚氨酯防水涂料固化后出現大小不等的氣泡，對涂膜的防水性和力學性能均有一定影響。起泡的原因是成膜過程中固化劑（水）與預聚體中-NCO反應時產生的CO2氣體不能及時從涂膜散逸，所以需要進行消泡處理。以CaO、Ca（OH）2為代表的化學吸收劑，以及以硅油為代表的物理消泡劑均可減少聚氨酯防水涂料產生氣泡的缺陷。

    2.3加水方式與加水量的影響

    水作為單組分聚氨酯防水涂料的固化劑，其加入配比會嚴重影響涂料混合后的固化時間和涂膜的力學性能。

    加水量達到一定值時，涂膜整體固化充分，性能增強，隨著加水量進一步增加，交聯過度，涂膜脆性增大，力學性能下降。加水量較少時，只有局部快速固化，涂膜整體的規整性下降，涂膜性能下降。隨著加水量增加，涂膜的表干、實干時間都隨之縮短。加水量達到一定值后則變化不大，拉伸強度先減小，然后增加，之后又下降；斷裂伸長率先增加后下降。試驗證明：當加水量在30%左右時，涂料的力學性能優異。

    2.4催化劑用量的影響

    隨著催化劑用量增加，加快了固化反應，涂膜的表干、實干時間顯著縮短。但催化劑用量達5%后，再增加其用量，其變化趨勢就不太明顯。催化劑用量以5%為宜。

    2.5增塑劑的影響

    為改善涂料的低溫柔韌性，常加入一些增塑劑進行改性。最常用的增塑劑有鄰苯二甲酸二丁酯（DBP）、鄰苯二甲酸二辛酯（DOP）等。隨著DBP用量增加，涂膜的抗拉強度明顯降低，而低溫柔韌性增強。合理調節涂料中增塑劑的用量，可適應不同防水部位的應用要求。

    2.6預聚體中-NCO含量的影響

    隨著預聚體中-NCO含量的增加，涂膜的斷裂伸長率先增后降，而拉伸強度呈平穩上升。這是由于隨著預聚物中的-NCO含量增加，涂膜的交聯度與氫鍵密度也相應增加，涂膜的拉伸強度增加，而斷裂伸長率則會下降。

    2.7聚醚N220/330N質量比的影響

    當體系中的二官能度聚醚N220用量增加時，涂膜的斷裂伸長率增加，而涂膜的拉伸強度先升后降。這說明當N220用量增加到一定量時，會影響涂膜的拉伸強度。

    2.8預聚體中-NCO/-OH配比的影響

    甲苯二異氰酸酯（TDI-80）和聚醚多元醇（N220、330N）是單組分聚氨酯防水涂料的主要原材料，它們之間的配比（即預聚體中-NCO/-OH摩爾比）直接影響到涂料的各種性能。-NCO/-OH配比太高，則涂膜固化產生大量氣泡；-NCO/-OH配比太低時（接近1.0）則會固化失效。試驗表明：-NCO/-OH配比為1.2~1.8為宜。-NCO/-OH配比的影響見表2。

表2 -NCO/-OH配比的影響

    2.9環境濕度的影響

    固化時環境的濕度越大，涂膜的表干、實干時間相應縮短。因為濕度越大，環境中含水量越大，參與聚氨酯預聚體反應的水越多，加快聚氨酯的固化反應速率，但涂膜表面光潔度下降。環境濕度的影響見表3。

表3 環境濕度的影響

    2.10固化溫度的影響

    固化時環境溫度對涂膜的表干、實干時間有影響，在一定溫度范圍內，溫度越高，其表干、實干時間越短。單組分聚氨酯防水涂料在-14~40℃都可以成膜。

    3·單組分聚氨酯防水涂料的施工工藝

    3.1基層準備

    （1）基層質量對于防水工程非常關鍵。砂漿或混凝土找平層應抹平壓光；除去基層表面的浮灰和其它突出的雜物，修補、抹平蜂窩、孔洞等缺陷；基層表面應達到堅實平整和充分干燥的要求，應無凹凸、松動、起皮、裂縫、麻面等現象；對于基層上較為明顯的裂縫，則應進行附加防水處理。

    （2）找平層與突出平面基層交接處的陰陽角均應做成半徑為25mm的圓弧形。

    （3）基層應無油脂、灰塵、雜物等影響涂膜黏結的物質；干燥程度達到要求，含水率不大于9%。

    （4）氣候條件要求：在風沙天、雨天和預報有雨的天氣不得施工，雨后應立即除水并待基層干燥后方可施工。

    3.2涂布聚氨酯防水涂料

    （1）用輥刷或橡皮刮板在水平基層面上涂布涂料；用抹子或輥刷在垂直基層面涂布垂直型涂料。

    （2）涂刷應均勻、厚薄一致，應多道涂布涂料，一般可涂2~3道。每道涂布后，應讓涂膜有充分時間固化，每道間隔時間不宜少于24h。

    （3）每道涂料涂布的方向應與前一道相互垂直。涂料的參考涂布量：當涂膜厚度為1mm時，用量約1.5kg。應涂滿整個基層，并覆蓋所有的部位。

    3.3涂膜防水層的保護

    （1）已完成的涂膜防水層應采取保護措施，以免被其他操作工序破壞。應在垂直墻面的涂膜防水層完成后立即鋪設保護材料；對于需進行閉水試驗的部位，應在閉水試驗完成并檢查無滲漏情況后，再鋪設保護層。若閉水試驗推遲則應采取臨時保護措施。

    （2）地下工程：在垂直墻面上采用聚乙烯泡沫塑料片材做保護層時，可在最后一道涂膜固化前，直接黏貼5~6mm厚的發泡聚乙烯片材保護層，并要求拼縫嚴密，然后按要求回填土；對平面部位的涂膜表面，可干鋪一層紙胎瀝青油氈作保護隔離層，并在其上澆注400mm厚細石混凝土作剛性保護層。

    （3）廁浴間地面及立墻保護層：可在涂膜厚度達到規定要求并經驗收合格后，在涂膜表面再涂一道涂料，并立即撒布少量干凈干燥的砂子，使其與涂膜防水層黏結牢固后，再涂抹水泥砂漿保護層。

    （4）屋面防水層保護：當涂膜厚度達到要求并驗收合格后可在涂膜表面上鋪紙胎瀝青油氈或麻刀灰隔離層，再澆注細石混凝土剛性保護層。如需進行閉水試驗，則保護層應在閉水試驗后進行鋪設。

    （5）閉水試驗：對于屋面、廁浴間涂膜防水層有閉水試驗的要求時，可在涂膜防水層固化成膜36h之后，堵塞排水孔，進行閉水試驗。放水高度和試水時間應符合國家相關標準要求。若檢查出現滲漏應馬上修補，之后重新進行閉水試驗檢查。

    4·結語

    目前，市場上使用的防水涂料主要有聚氨酯防水涂料、丙烯酸酯防水涂料、聚合物水泥復合防水涂料及聚合物改性乳化瀝青防水涂料等。其中，聚氨酯防水涂料，特別是單組分聚氨酯防水涂料性能優異，價格適中，已在建筑行業中得到了廣泛的認可和應用。