單組份與雙組份聚氨酯防水涂料的簡(jiǎn)介與對(duì)比

劉亞?wèn)| 張春光 單雪強(qiáng) 石明菊

1河南建筑材料研究設(shè)計(jì)院有限責(zé)任公司（450002） 2河南科興建設(shè)有限公司（450000）

單組份與雙組份聚氨酯防水涂料的簡(jiǎn)介與對(duì)比

劉亞?wèn)|1張春光1單雪強(qiáng)1石明菊2

1河南建筑材料研究設(shè)計(jì)院有限責(zé)任公司（450002） 2河南科興建設(shè)有限公司（450000）

對(duì)于單組份和雙組份聚氨酯防水涂料在產(chǎn)品分類、反應(yīng)機(jī)理、生產(chǎn)過(guò)程、施工工藝、常見(jiàn)問(wèn)題分析等方面進(jìn)行闡述，并對(duì)兩者進(jìn)行對(duì)比。

單組份聚氨酯；雙組份聚氨酯；聚氨酯防水涂料

聚氨酯（PU）自1937年被德國(guó)Bayer教授合成以后，經(jīng)過(guò)70年的發(fā)展，在各個(gè)領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用[1]。而聚氨酯防水涂料的興起從20世紀(jì)60年代開(kāi)始，主要在歐美及日本等地區(qū)發(fā)展。我國(guó)的聚氨酯防水涂料應(yīng)用從20世紀(jì)70年代末開(kāi)始，經(jīng)過(guò)近40年時(shí)間的探索、研究、發(fā)展和不斷創(chuàng)新，與發(fā)達(dá)國(guó)家的差距越來(lái)越小。隨著聚氨酯防水涂料的不斷發(fā)展，其生產(chǎn)工藝、產(chǎn)品種類也不斷增多，因此有必要對(duì)聚氨酯防水涂料進(jìn)行系統(tǒng)介紹及對(duì)比分析，從而加深對(duì)聚氨酯防水涂料的了解及認(rèn)識(shí)。

1 產(chǎn)品介紹及對(duì)比

1.1 產(chǎn)品分類

聚氨酯防水涂料按組份可分為單組份和雙組份兩種類型。

目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)根據(jù)不同的固化機(jī)理將單組份聚氨酯防水涂料分為濕固化型、潛固化型、水固化型，三者外觀無(wú)明顯差別。

雙組份聚氨酯防水涂料一般分為焦油型、非焦油型和聚醚型。

1.2 反應(yīng)機(jī)理介紹及對(duì)比

1.2.1 反應(yīng)機(jī)理介紹

單組份聚氨酯防水涂料中濕固化單組份聚氨酯防水涂料的機(jī)理是防水涂料體系內(nèi)的—NCO直接與空氣中的濕氣進(jìn)行反應(yīng)形成固化；潛固化型單組份聚氨酯防水涂料是體系先吸收濕氣，之后與潛固化劑反應(yīng)，形成—NH2H和—OH，然后與體系中的—NCO反應(yīng)形成脲基和氨基甲酸酯；水固化型單組份聚氨酯防水涂料是由使用時(shí)外加的一部分水與—NCO反應(yīng)形成固化。

雙組份聚氨酯防水涂料是由含有聚醚多元醇或聚酯多元醇與異氰酸酯縮聚而成的—NCO預(yù)聚體的甲組份和含有—OH活性基團(tuán)、交聯(lián)劑等的乙組份組成，兩者通過(guò)攪拌混合進(jìn)行反應(yīng)[2]。

1.2.2 反應(yīng)機(jī)理差異對(duì)比

兩者都是通過(guò)—NCO與—OH反應(yīng)形成固化，不同的是單組份聚氨酯防水涂料是與水中的—OH進(jìn)行反應(yīng)，而雙組份聚氨酯防水涂料是與乙組份的—OH進(jìn)行反應(yīng)。

1.3 生產(chǎn)過(guò)程介紹

單組份聚氨酯防水涂料生產(chǎn)的核心設(shè)備為反應(yīng)釜,首先將聚醚原料和粉料進(jìn)行混合、攪拌、砂磨，然后加入各種增塑劑攪拌升溫并抽真空，反應(yīng)達(dá)到一定時(shí)間，加入溶劑、助劑、顏料等，經(jīng)攪拌后冷卻、過(guò)濾，并進(jìn)行裝桶密封。

圖1 單組份生產(chǎn)過(guò)程

雙組份聚氨酯防水涂料生產(chǎn)的核心是甲組份和乙組份各有獨(dú)自的反應(yīng)釜。甲組份是由聚醚原料經(jīng)過(guò)減壓脫水之后加入氰酸酯和穩(wěn)定劑等經(jīng)混合攪拌進(jìn)行反應(yīng)，乙組份是由溶劑、助劑、顏料等經(jīng)過(guò)混合攪拌抽真空形成均勻分散的液體。

圖2 雙組份生產(chǎn)過(guò)程

單組份聚氨酯防水涂料和雙組份聚氨酯防水涂料在生產(chǎn)過(guò)程中要對(duì)加料全過(guò)程進(jìn)行準(zhǔn)確計(jì)量，對(duì)各個(gè)反應(yīng)釜的溫度和壓力嚴(yán)格控制，對(duì)脫水、攪拌和抽真空等過(guò)程嚴(yán)謹(jǐn)操作，保障產(chǎn)品質(zhì)量。

1.4 施工工藝介紹及對(duì)比

1.4.1 施工工藝介紹

聚氨酯防水涂料對(duì)基層的要求及施工條件:

1）基層處理是聚氨酯防水涂料的關(guān)鍵因素，因此，基層必須穩(wěn)定牢固，表面干凈整潔，無(wú)明顯的缺棱掉角、空鼓、裂縫、凹坑、倒坡、起砂等缺陷。

2）對(duì)陰陽(yáng)角要進(jìn)行圓弧形處理。

3）嚴(yán)格控制基層含水率。

4）施工環(huán)境符合要求后方可施工，聚氨酯防水涂料適宜的施工環(huán)境溫度為5～35℃；室外施工應(yīng)避免雨、雪、露、霜等潮濕天氣。

5）施工前應(yīng)將基層表面的砂漿殘?jiān)茸屑?xì)清除；對(duì)陰陽(yáng)角、管道根部、地漏和排水口等部位應(yīng)認(rèn)真清理。

6）先進(jìn)行底涂施工，底涂干燥后才能進(jìn)行下一道工序。

1.4.2 施工工藝對(duì)比

單組份聚氨酯防水涂料不需要進(jìn)行比例調(diào)配，開(kāi)蓋攪拌均勻后即可進(jìn)行涂刷，開(kāi)蓋后必須在當(dāng)天用完。雙組份聚氨酯防水涂料需要進(jìn)行精確的比例配制、混合，然后進(jìn)行涂刷。聚氨酯防水涂料在施工時(shí)應(yīng)分層分遍涂布，每遍的涂刷的涂刷厚度不要太厚，涂刷時(shí)盡量做到均勻、厚薄一致，一般可分2～3遍完成。每遍涂布之后應(yīng)讓涂膜有充分時(shí)間固化，間隔時(shí)間不宜少于24 h。單組份聚氨酯防水涂料和雙組份聚氨酯防水涂料均為易燃液體狀態(tài)，應(yīng)注意防火。

1.5 常見(jiàn)問(wèn)題分析

1）在施工前，聚氨酯防水涂料打開(kāi)桶裝之后發(fā)現(xiàn)結(jié)皮現(xiàn)象，其重要原因有:①涂料包裝桶密封不嚴(yán)或包裝桶存在砂眼，導(dǎo)致空氣進(jìn)入桶中，空氣中的水分與涂料反應(yīng)形成固化，在單組份聚氨酯中表現(xiàn)明顯，雙組份影響次之；②催化劑使用品種不當(dāng)或用量過(guò)多，在運(yùn)輸過(guò)程中就有可能會(huì)使涂料進(jìn)行固化反應(yīng)。

2）施工后涂層不干或干得很慢。單組份聚氨酯防水涂料的機(jī)理是與空氣中的水分進(jìn)行反應(yīng)。空氣的濕度和溫度直接影響了涂料的成膜時(shí)間，濕度越大，溫度越高，成膜時(shí)間越短，固化越快。單組份聚氨酯防水涂料在夏季施工，一天內(nèi)即可固化成膜，冬季施工則需要三到四天。雙組份聚氨酯防水涂料涂層不干或干得慢則可能是比例調(diào)配不準(zhǔn)確或是攪拌不均勻，導(dǎo)致甲、乙兩組份反應(yīng)不完全，成膜時(shí)間延長(zhǎng)，甚至導(dǎo)致工程質(zhì)量不達(dá)標(biāo)。施工過(guò)程中，出現(xiàn)酸性物質(zhì)也會(huì)影響涂層的成膜固化。

3）施工后出現(xiàn)脫層現(xiàn)象?；鶎犹幚聿粡氐?，表面有浮灰、砂礫等細(xì)小物質(zhì)，都會(huì)使涂料在成膜固化過(guò)程中與基層分離并導(dǎo)致脫層?；鶎舆^(guò)于潮濕，也會(huì)使涂料與基層分離，嚴(yán)重時(shí)會(huì)產(chǎn)生起泡、鼓包等現(xiàn)象。

2 結(jié)語(yǔ)

聚氨酯防水涂料以其抗拉強(qiáng)度高、柔韌性和適應(yīng)性良好、體積收縮小等優(yōu)點(diǎn)得到了廣泛應(yīng)用。隨著人們環(huán)保意識(shí)的不斷提高，相信在不久的將來(lái)，越來(lái)越多的綠色無(wú)毒無(wú)害的環(huán)保型聚氨酯防水涂料會(huì)被開(kāi)發(fā)和應(yīng)用。

[1]HeikensD,MeijersA,Reth P H.The difference in mechanical different diamines[J].Polymer,1968,9(1):15-10.

[2]韓喜林.單組分濕固化彩色聚氨酯防水涂料[J].化學(xué)建材，1997，3(4):36-40.