中国建筑防水涂料的应用与发展中国建筑防水涂料的应用与发展

2022-01-14 06:09

中国建筑防水涂料的应用与发展,中国建筑防水涂料的应用与发展

中国建筑防水涂料的应用与发展                   徐 峰    1引言  1.1基本特征  在建筑工程中使用的防水涂料称为建筑防水涂料,常常简称为防水涂料,是通过涂覆施工而形成一层具有防水性能的薄膜的防水材料的总称,是以防水为主要目的的功能性建筑涂料。防水涂料属于依附性防水材料,即本身不能够承受结构力的作用,是相对于结构防水而言的。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  在很多种情况下,防水几乎成为其主要功能和目的,其装饰功能甚至可以忽略不计,且有时毫无意义。  防水涂料可以独立地用作为防水材料,也可以应用于其他防水材料面层,起到辅助、增强防水性能的功能和对下层防水层起到保护作用,与其他防水材料一起达到更高的防水等级和耐用年限。  1.2特征  作为涂料的一个品种,建筑防水涂料有着涂料的某些共有特征,例如其组成是由成膜物质、分散介质、颜料、填料和助剂等四大基本组分组成的;能够在所施工的基层表面形成连续的、具有保护性能的坚韧涂膜等。但是,防水涂料还具有更多的有别于一般建筑涂料的特征。这些特征是由其应用场合对其性能的要求而确定的。建筑防水涂料的主要应用场合是建筑物的屋面、卫生间和地下室等,这些结构部位可能是长期处于水中或受到水的作用的环境之下,对涂膜的耐水和防水性能的要求必然要十分苛刻。此外,这些结构部位温度变化较大,且其基层一般是水泥类材料,因各种原因造成的裂缝更是十分常见,因而对防水涂膜的耐高、低温性能,对结构变化的适应性也和防水性能一样重要。所以防水涂膜一般要求具有很好的低温柔性、延伸率、拉伸强度和对基层具有一定的附着力。这些都是防水涂料最明显的性能特征。这种性能要求涂料的PVC值必须低于其临界PVC值,因而防水涂料中使用的颜料的比例一般很小,有些根本不含颜料,以保证涂膜致密而不透水。  防水涂料的用量很大,对建筑物使用功能的影响也很大,同其他功能性建筑涂料相比,与建筑物的功能关系更为密切,因而受到高度重视。这也是防水涂料有别于其他功能性建筑涂料的重要方面。上述对装饰功能没有要求或要求很低,也是防水涂料的性能特征。  与防水卷材相比,防水涂料施工简单方便,尤其对于形状不规则的复杂基层,也能够形成致密、无接缝的连续涂膜。即使是对于适宜于使用防水卷材的大型规则屋面,防水涂料作为施工材料的一种补充,用之于排气口、雨水口、女儿墙等局部部位,也能够得到很好的效果。    2防水涂料的分类  在国家标准GB/T2705―2003《涂料产品分类和命名》规定的对涂料的两种分类方法中,都把防水涂料作为建筑涂料的单独一类进行分类,并分成:①溶剂型树脂防水涂料;②聚合物乳液防水涂料;③其他防水涂料等三类。实际上,防水涂料品种较多,这只是粗分大略,没有反应出防水涂料的概貌。在防水材料行业中,还有更为详细的、主要根据材料的组成进行分类的方法,按照这种分类方法,防水涂料的主要类别如表1所示。                        表1防水涂料的分类与主要类别               主要类别涂料类型             产    品    举    例合成树脂类单组分①溶剂型:聚氯乙烯;②水性:丙烯酸酯;苯乙烯-丙烯酸酯等双组分聚硫环氧树脂;氯丁橡胶沥青橡胶类单组分①溶剂型:氯磺化聚乙烯橡胶、乙丙橡胶;聚氨酯;②水性:硅橡胶、丁苯橡胶、羰基丁苯橡胶、氯丁橡胶双组分溶剂型:焦油聚氨酯、沥青聚氨酯、聚硫橡胶沥青类单组分①溶剂型沥青防水涂料;②水性:膨润土乳化沥青防水涂料橡胶及改性沥青类单组分①溶剂型:氯丁橡胶沥青、再生橡胶沥青类、SBS改性沥青、丁基橡胶沥青;②水性:氯丁橡胶沥青、羰基氯丁橡胶沥青、再生橡胶沥青无机类涂层覆盖型确保时、防水宝、M1500、HM1500和TM1500结晶渗透型稳当水、赛柏斯、KRYSTOL、房挡水、彭内传,DIPSEC、CRYSTAL、PANDEX以及国产的各种类型的水泥基渗透结晶型防水涂料等有机-复合类双组分聚合物水泥复合型防水涂料;丙烯酸酯乳液-硅溶胶复合防水涂料等  3防水涂料的应用与发展  3.1防水涂料的基本状况  3.1.1产品应用状况  我国防水涂料经过40多年的发展,已经形成了反应固化型和挥发干燥型、溶剂型和水性、单组分和双组分等性能不同、形态各异的多类型、多品种的格局。目前我国有一定生产规模的防水涂料生产厂家约200多家,每年的生产总量超过20万吨,主要应用于工业与民用建筑屋面、地下室、厕浴间、外墙等工程防水。我国建筑防水涂料近10年的产量统计和发展预测如表1-所示。                      表1-防水涂料近10年的产量和发展展望                        年份199419961998200020012002200520102015产量131516182022253035  3.1.2技术研究状况  从20世纪70年代末开始,随着我国科学技术的进步和化学建材工业的发展。我国防水涂料获得了迅速的发展。到目前为止,关于防水涂料的发明专利有120多项,主要是关于双组分和单组分聚氨酯防水涂料、水性聚丙烯酸酯防水涂料、废旧材料改性防水涂料、氯丁胶防水涂料、聚合物水泥防水涂料、高聚物改性沥青防水涂料以及无机防水涂料等,形成了化学反应固化型和分散介质挥发干燥型等性能不同、形态不一的各类型、多品种的格局。  3.2防水涂料的发展和存在的问题  3.2.1沥青基和改性沥青基防水涂料  沥青基防水涂料分为溶剂型和水乳型两种。两种涂料都包含有改性和未改性两类产品。由于没有经过改性的乳化沥青的粘结力、耐水性等性能都很差,因而现在已经基本上处于淘汰状态。现在使用的乳化沥青绝大多数是经过合成树脂改性的乳化沥青。按照改性方法的不同,可以分为与合成树脂乳液的冷拼混改性和先对沥青改性然后在对改性沥青进行乳化等两种。前者如氯丁胶改性乳化沥青、丙烯酸改性乳化沥青、丁苯橡胶改性乳化沥青等;后者如SBS改性乳化沥青、APP改性乳化沥青等。聚合物改性乳化沥青防水涂料目前还存在如下三个方面的问题,一是溶剂型聚合物改性沥青防水涂料对环境的污染大以及水乳型聚合物改性沥青防水涂料的质量和性能都不稳定;二是一些聚合物改性沥青防水涂料在力学性能、防水性能和耐久性能等方面还不能够完全满足使用要求;三是聚合物的原料市场会对产品质量、价格产生显著影响。  3.2.2聚氨酯防水涂料  我国经过20多年的发展,已经逐渐形成了品种齐全、性能多元化的聚氨酯防水涂料的系列产品,在建筑防水涂料中占有重要地位。煤焦油聚氨酯防水涂料由于产品中用煤焦油代替部分价格较高的聚醚多元醇,从而降低了成本,长期以来在聚氨酯防水涂料中居主导地位。但是,这类防水涂料已被淘汰,将逐步淡出防水涂料市场。  和发达国家相比,我国的聚氨酯防水涂料品种少,整体质量低,适应面窄。日本生产聚氨酯防水涂料的有75家,生产着346种牌号的防水涂料,有步行用、非步行用、屋面用、运动场用、难燃型、耐候型、打底涂料和防水层保护涂料等;英国研制的快干型防水涂料,在施工后几分钟即能够耐小雨。我国的聚氨酯防水涂料通常是以TDI、MDI和聚醚作为基本原料,产品的耐候性较差,在紫外线作用下易氧化,使涂膜发黄、粉化,虽然可以通过添加紫外线吸收剂和抗氧化剂来提高其耐候性,但效果有限,不能从根本上改变性能。因此,此类聚氨酯防水涂料不能单独用做户外防水,在屋面使用时需要使用防护层。另一方面,聚氨酯防水涂料的应用对基层的干燥程度要求较高。我国虽然开发了环氧树脂类潮湿基层粘结剂等与之配套,从技术方面讲基本上解决了聚氨酯防水涂料在潮湿基层上施工困难的问题,但由于环氧树脂潮湿基层粘结剂价格高,在实际使用时尚受到限制。不需要底涂即可在潮湿基层上施工的聚氨酯防水涂料仍处于研制开发阶段。而在材料表面保护领域,国内仍然是空白。  聚氨酯防水涂料中游离异氰酸酯单体的毒性大,国际卫生组织严格规定异氰酸酯聚合物中的游离单体含量必须控制在0.5%以下,而目前国内采用传统的蒸馏法生产工艺,产品中的游离单体含量很高,有些产品中可能在2%以上,影响施工人员的健康,对环境造成污染。  3.2.3聚合物水泥防水涂料  聚合物水泥防水涂料通常称之为JS防水涂料,是以聚合物乳液、无机胶凝材料骨架增强材料和各种涂料助剂而构成。该类防水涂料既具有聚合物防<

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