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王瑤，于鴻雁
（天津市建筑材料產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢測(cè)中心，天津市300381）
摘要：介紹了環(huán)氧-聚氨酯防水涂料的研制、生產(chǎn)工藝、影響因素、產(chǎn)品性能和產(chǎn)品特點(diǎn)。關(guān)鍵詞：環(huán)氧-聚氨酯防水涂料；環(huán)氧樹脂；聚氨酯預(yù)聚體1·前言
建筑物防水是提高建筑物使用壽命的重要環(huán)節(jié)。隨著我國(guó)城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的迅猛發(fā)展，尤其是地下鐵路建設(shè)的大規(guī)模展開，地下防水工程也隨之?dāng)U大，由于地下工程質(zhì)量的特殊要求，對(duì)防水材料提出了新的更高的要求。
2·研制
本課題是根據(jù)天津地鐵工程的設(shè)計(jì)要求，成立了科研專題小組，從原料篩選到配方設(shè)計(jì)進(jìn)行了反復(fù)的試驗(yàn)。進(jìn)行了系統(tǒng)的研制工作，潛心研制出新型環(huán)氧聚氨酯防水涂料。產(chǎn)品經(jīng)質(zhì)檢機(jī)構(gòu)測(cè)試指標(biāo)全部達(dá)到工程設(shè)計(jì)要求。同時(shí)，我們制定了產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)、生產(chǎn)工藝、施工工藝等。
2.1反應(yīng)原理
常溫施工的環(huán)氧聚氨酯防水涂料是通過(guò)異氰基聚氧基酯預(yù)聚物與環(huán)氧樹脂中的OH基進(jìn)行反應(yīng)生成端環(huán)氧基聚氨酯高聚物，環(huán)氧基聚氨酯的環(huán)氧基在開環(huán)聚合催化型固化劑的存在下進(jìn)行反應(yīng)交聯(lián)而生成大分子高聚物。產(chǎn)生了既有聚氨酯特性又具有環(huán)氧樹脂特性的聚合物合金，該聚合物既有很好的柔性又有相當(dāng)好的粘接性及抗腐蝕性等優(yōu)良特性。其反應(yīng)如下：
環(huán)氧-聚氨酯防水涂料的研制與應(yīng)用
2.2原材料
環(huán)氧-聚氨酯防水涂料的研制與應(yīng)用
2.3工藝
2.3.1甲組分
稱取定量的多元醇加入脫水釜中，加熱真空脫水水含量低于0.05%，冷卻至50℃以下加入反應(yīng)釜中，再量取定量的TDI。開啟攪拌，在85±2℃條件下攪拌保溫2h，取樣測(cè)粘度和異氰酸根含量。
2.3.2乙組分
取一定量的混合溶劑預(yù)溶解流平劑，然后依次加入環(huán)氧樹脂、聚氨酯多元醇、助劑、色漿等原材料攪拌約1h左右。
甲組分：乙組分=1:1.5
2.3.3甲、乙組分性能指標(biāo)
甲、乙組分性能指標(biāo)見表1。
環(huán)氧-聚氨酯防水涂料的研制與應(yīng)用
2.3.4工藝流程
環(huán)氧-聚氨酯防水涂料的研制與應(yīng)用
3·影響因素
3.1環(huán)氧樹脂的影響
在合成環(huán)氧樹脂防水涂料時(shí)，我們選用了雙苯酚A型環(huán)氧樹脂，該環(huán)氧樹脂含有異氰酸基反應(yīng)的OH基，通過(guò)對(duì)E-1009、Epikotelool、E-51、E-44、E-828等牌號(hào)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)對(duì)比，得出結(jié)論認(rèn)為Epikote-1001環(huán)氧樹脂與我們合成的端NCO聚氨酯預(yù)聚體反應(yīng)，其生產(chǎn)工藝、產(chǎn)品性能較好。（見表2）
環(huán)氧-聚氨酯防水涂料的研制與應(yīng)用
3.2聚氨酯預(yù)聚體的影響
3.2.1聚醚多元醇
聚醚多元醇是構(gòu)成聚氨酯的主要原料之一，它給予聚氨酯柔性、彈性、伸長(zhǎng)及耐寒性、聚醚多元醇不含酯鍵和雙鍵，其耐水解和耐臭氧性優(yōu)異。在繁多的聚醚多元醇中我們選擇了三種牌號(hào)聚醚多元醇與環(huán)氧樹脂相互改性。
異氰酸酯的種類很多，我們根據(jù)工程技術(shù)要求及工藝操作方面考慮，選擇了工業(yè)用TDI異氰酸酯。
3.2.2預(yù)聚體NCO含量的影響
聚氨酯預(yù)聚體NCO含量直接影響防水涂層質(zhì)量，一般來(lái)說(shuō)NCO含量高，涂層的硬度大、耐磨、抗?jié)B好。但伸長(zhǎng)、彈性低、脆性大。通過(guò)試驗(yàn)證明：NCO含量在6~8范圍較好。
3.3催化劑
我們對(duì)若干種促干劑進(jìn)行篩選，因?yàn)榇俑蓜┑倪x擇直接影響涂層的表干時(shí)間和實(shí)干時(shí)間，而表干時(shí)間和實(shí)干時(shí)間直接影響粘接強(qiáng)度。
3.4輔料
輔料的選擇主要是改進(jìn)涂層的流平性，經(jīng)過(guò)篩選我們選擇了氧化硅類作為流平劑，雖然價(jià)格昂貴，但效果甚佳。
3.5溶劑
溶劑在成膜以后以什么樣的速度揮發(fā)，決定了涂料的表觀性能。這就要求混合溶劑中有揮發(fā)較快的、揮發(fā)適中的、揮發(fā)較慢的各種溶劑，使揮發(fā)速度與混合溶劑達(dá)到平衡。若構(gòu)不成梯度，成膜表面可能出現(xiàn)起泡、流掛等弊病。我們采取不同沸點(diǎn)的溶劑進(jìn)行搭配制成混合溶劑，解決了以上各種問題。另外，溶劑的選擇還考慮了施工方便、無(wú)毒性等。
4·產(chǎn)品性能
環(huán)氧-聚氨酯防水涂料的研制與應(yīng)用
5·產(chǎn)品特點(diǎn)
⑴施工簡(jiǎn)便，只需在室溫下將甲、乙兩組分按比例混合均勻即可施工。
⑵適用范圍廣，可用于多種工程，特別是開關(guān)復(fù)雜的異型部位施工。
⑶與混凝土具有良好的粘接性能，固化后形成無(wú)接縫完整涂膜的防水層。
⑷固化后的防水層具有很高的彈性和延伸率，對(duì)基層開裂伸縮等特殊情況適應(yīng)性強(qiáng)。
⑸固化時(shí)間和產(chǎn)品顏色可根據(jù)用戶需要調(diào)整。
⑹不含焦油無(wú)毒、環(huán)保。
6·施工工藝
#p#分頁(yè)標(biāo)題#e#⑴防水基層應(yīng)按設(shè)計(jì)要求，表面要平整不允許有凹凸不平、松動(dòng)和起砂掉灰、油污等存在。⑵施工時(shí)要求防水基層干燥，以含水率小于9%為宜，采用簡(jiǎn)單的測(cè)定方法，將1m2厚度2mm橡膠覆蓋在基層表面上，放置2~3h，如該橡膠板材的基層表面無(wú)水印，即說(shuō)明基層的含水率已小于9%，可滿足施工要求。
⑶施工的環(huán)境溫度一般在5℃以上較適宜，因溫度過(guò)低涂膜防水材料粘度太大，施工操作不便，而且固化速度也會(huì)減慢。
⑷根據(jù)基層面積大小，必要時(shí)設(shè)置若干施工縫。
⑸配料
①現(xiàn)場(chǎng)拌制防水漿料時(shí)，配制場(chǎng)地與施工區(qū)域保持距離，以防止防水層遭破壞；
②防水漿料必須攪拌均勻；
③若漿料中有固體建筑物存在時(shí)，必須用籃子濾去；
④甲、乙料比例為1:1.5與催凝劑混合，充分?jǐn)噭颍ㄋ萌萜?，工具必須無(wú)水干燥）；
⑤可根據(jù)環(huán)境溫度相應(yīng)調(diào)整催凝劑用量來(lái)調(diào)節(jié)固化速度；
⑥底涂的涂刷不宜過(guò)厚，厚度在0.1~0.2mm之后分兩次涂刷。
⑹防水作業(yè)
①防水層應(yīng)做到防水整體性；
②防水層做三遍，第一遍以低粘度為宜（便于加強(qiáng)與基面結(jié)合力），每次涂刷方向成垂直，重涂時(shí)間的間隔，由施工環(huán)境的溫度和涂膜固化的程度（以手感不粘）來(lái)確定，其間隔時(shí)間過(guò)長(zhǎng)時(shí)，應(yīng)輕輕打磨（用細(xì)砂紙）第一層固化后再涂第二遍。
⑺養(yǎng)護(hù)：每層防水層施工后，應(yīng)遵守材料養(yǎng)護(hù)時(shí)間及養(yǎng)護(hù)條件進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，在養(yǎng)護(hù)期嚴(yán)禁利器刮劃。
7·施工中遇到的問題及解決方法
⑴涂料粘度過(guò)大，不便于進(jìn)行涂刮施工時(shí)，可加入少量的甲苯、二甲苯稀釋，以降低粘度，但加入量不得大于乙料的10%。
⑵當(dāng)甲、乙料混合固化太快，影響施工時(shí)，可加少許磷酸或作緩凝劑，但加入量不得大于甲料的0.5%。
⑶涂膜材料對(duì)金屬工具粘結(jié)固化后，清洗困難時(shí)，可到指定的安全區(qū)點(diǎn)火焚燒，進(jìn)行清除。
⑷如發(fā)現(xiàn)乙料有沉淀現(xiàn)象時(shí)，應(yīng)攪拌均勻再用，這樣就不會(huì)影響質(zhì)量。
⑸在施工過(guò)程中要注意施工人員的安全。
①注意施工環(huán)境的通風(fēng)；
②要有一定的勞動(dòng)保護(hù)；
③施工現(xiàn)場(chǎng)絕對(duì)禁止煙火。
8·結(jié)語(yǔ)
建筑物防水是提高建筑物使用壽命的重要環(huán)節(jié)。環(huán)氧聚氨酯防水涂料是目前國(guó)內(nèi)外防水涂料中高檔產(chǎn)品，該產(chǎn)品的推廣應(yīng)用，將會(huì)帶來(lái)較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
