防水涂料的现状与发展趋势

防水涂料的现状与发展趋势摘要：本文陈述了防水涂料的特点、分类、主要品种及其特点。提出防水涂料要向高性能、高耐候、多功能、环保型发展。建筑防水涂料是一种重要的建筑材料。作为功能性建筑材料之一，防水涂料在我国建筑工程的投入每年呈递增趋势。近年来,我国防水涂料的研制取得了很大进步,并不断由溶剂型向乳液型和反应型,由低档向高弹性、高耐久性、功能性方向发展，大力研究开发和推广高性能、高耐侯、环保型和多功能防水涂料,重点发展环保型聚氨脂、丙烯酸、橡胶改性沥青和水泥基渗透结晶型防水涂料[1]。1防水涂料的特点与分类建筑防水涂料简称防水涂料，是无定形材料（液状、稠状物、粉剂加水现场拌合、液+粉现场拌合），通过现场刷、刮、抹、喷等施工，可在结构物表面固化形成具有防水功能的膜层材料[2]。防水涂料主要用于建筑物某些可能受到水侵蚀的结构部位或结构构件，例如屋面、地下室、厕浴间、水塔、水池、储水罐等结构的防水、防潮和防渗等[3]。防水涂料的特点防水涂料的最大优点是：（1）使形状复杂、节点繁多的作业面操作简单、易行，防水效果可靠；（2）可形成无接缝的连续防水膜层；（3）使用时无需加热，便于操作；（4）工程一旦渗漏，易于对渗漏点做出判断及维修。防水涂料的缺点是：（1）成型受环境温度制约；（2）膜层的力学性能受成型环境温度和湿度影响；（3）受基面平整度的影响，膜层有薄厚不均的现象[2]。1.2防水涂料的分类防水涂料主要按成型类型及主要成型物的种类分类。1.2.1按成型的类型区分防水涂料可分为溶剂型、乳液型、反应型。1.2.2按成膜的主要成分区分防水涂料可分为合成树脂类、橡胶类、橡胶沥青类、沥青类、聚合物水泥涂料、渗透结晶型涂层材料、水化涂层材料。2防水涂料的主要品种及其特点2.1聚氨酯防水涂料聚氨酯防水涂料通常为液态双组分反应固化型涂料或单组分潮气固化型涂料。双组分聚氨酯防水涂料的甲组分是端羟基封闭的多异氰酸酯预聚体，乙组分是固化剂，施工时甲、乙两组分混合均匀，施工后在数小时内能够形成具有弹性的无缝防水涂膜。聚氨酯防水涂料可以常温施工，常温固化，操作简便，涂膜的黏结力强，具有良好的物理力学性能和优异的防水、耐酸、耐碱和耐老化性能，适用于屋面、地下室和其他结构部位的防水施工，特别适用于造型复杂的屋面防水工程。对于含有溶剂的聚氨酯防水涂料来说，涂料中的溶剂和施工过程中使用的稀释剂都会对环境和人体健康产生不良影响。尤其其中涂料中所含有的游离TDI(甲苯二异氰酸酯)毒性很大，当其含量高时会严重影响施工人员的健康，并在施工后的段时间内对周边环境产生不利影响[4]。2.2聚合物水泥防水涂料聚合物水泥防水涂料，是以聚合物乳液和水泥为主要原料，加入砂和其他外加剂制得的单组分或双组分水性建筑防水涂料。聚合物水泥防水涂料由于综合了聚合物和水泥的优势，而具有“刚柔相济”的特性，即既有聚合物涂膜的延伸性、耐水性，也有水硬性胶凝材料强度高、与潮湿基层黏结能力强、耐水性好的优点。该种涂料以水作为分散介质，解决了因采用焦油、沥青和溶剂等溶剂型防水涂料所造成的环境污染以及对人体健康的危害。我国20实际90年代开始研制聚合物水泥防水涂料，目前几乎在全国范围内得以应用，得到普遍的接受与认可[4]。2.3聚合物乳液防水涂料聚合物乳液防水涂料是合成树脂乳液类建筑涂料中的一种，一般是以丙烯酸酯均聚乳液，苯乙烯-丙烯酸酯共聚乳液或者以乙烯-醋酸乙烯（VAE）乳液等为基料，按照合成树脂乳液涂料的配方设计与配置原理，使用各种水性涂料类助剂，并适当加入颜料、填料，以水分分散介质配制成的厚质防水涂料。聚合物乳液防水涂料的最大特征在于其环境安全性，该涂料无毒、无环境不利影响、施工安全、操作方便、对施工人员的健康无不良影响、对基层含水率要求不严等。这类防水涂料的物理力学性能优良。然而在将涂料水性化实现经济与环境效益的同时，也会给涂料带来性能上的缺陷，如耐水性不足[4]。2.4水泥基渗透结晶型防水涂料水泥基渗透结晶型防水涂料是国外在渗透及反应思想基础上发展的新型防水材料,它使用了催化作用的物质,遇水就激活,能促使水泥再产生新的晶体,当混凝土中产生新的细微缝隙,一旦有水渗入,又会产生新的晶体把水堵住,具有自我修复能力。此材料由于抗渗性能及自愈性能好、粘结能力强、防钢筋锈蚀、对人类无害、易于施工等特点,广泛应用于工业及民用建筑的地下设施,均取得良好的防水效果[1]。2.5沥青类和改性沥青类防水涂料沥青具有很好的防水性和耐久性，但是沥青也有很多性能缺陷，例如性脆、柔韧性差、低温易开裂。因而，沥青防水涂料往往是使用柔韧性好的其他材料的其他材料进行改性或者复合使用。仅使用沥青而不改性的沥青类防水涂料除了作为冷底子油而广泛使用外，作为防水材料使用已经几近销声匿迹。另一方面，改性沥青防水涂料可以制成溶剂型的，也可以制成水性的。但是由于溶剂型沥青防水涂料的组成材料中需要有较大量的有毒、有害性溶剂，同时也由于近年来环保法规和防水涂料技术的进步，溶剂型防水涂料的生产于应用受到一定的限制[4]。3发展趋势3.1研究开发多功能防水涂料目前使用的绝大多数防水涂料的功能比较单一,即防水抗渗。而且施工必须在无明水的基材表面和非下雨天进行。未来防水涂料总的发展局势应向多功能型发展,如美国和法国的铝粉乳液屋面反射涂料白色聚丙烯酸醋屋面反射涂料,本身既具有防水功能,又能对原有的防水层起到保护作用,并能反射紫外线和太阳光,不但可降低顶层的室内温度,节省空调费用,而且可延长使用年限。3.2大力开发环保型防水涂料国外防水涂料正朝着水性环保型方面发展,如高性能水性聚合物改性沥青防水涂料、水性聚氨醋防水涂料等。当前的防水涂料大多为溶剂型。防水涂料中含有大量的有机挥发物,在配漆和施工过程中,大量VOC排向大气,造成污染。同时施工人员在施工过程中不可避免地会吸入部分VOC,VOC对人体的健康危害很大。生产低VOC对环境友好的防水涂料已是大势所趋[5]。通常实现低VOC的途径有3种：①用水代替挥发性有机溶剂②提高固含量③发展粉末涂料。3.3产品性能更加优异由于技术、施工等方面的原因,目前的防水涂料产品性能相对较差拉伸强度较低,延伸率较小,耐候性较差,使用寿命较短。未来的防水涂料将向着各项性能较高、对基层伸缩或开裂变形适应性较强的方向发展。3.4发展纳米复合防水涂料在涂料中加人纳米材料,可以提高涂料的耐老化、防渗漏、耐洗刷等性能,从而提高涂料的档次,延长涂膜的使用寿命。经纳米材料改性后的防水涂料产品外观显得更加饱满、匀和,涂膜光洁细腻,触感优良,防水性好,与基层的粘接力大大提高,尤其明显的是改后的涂料抗紫外线、耐洗刷性能非常优越[1]。4结语随着我国经济的改革开放及城市化进程的加快，建筑工程的数量迅速增加,为防水涂料的应用和发展提供了广阔的前景,同时防水涂料产品功能和性能的不断提高以及施工技术的机械化亦为建筑工程的防水提供了可靠的保障。