水固化聚氨酯防水塗料的原理及應用
發布時間:2014-08-09
水固化聚氨酯(PU)
防水塗料麵 市shi以yi來lai,以yi其qi廣guang泛fan的de用yong途tu,優you異yi的de性xing能neng,簡jian便bian的de施shi工gong,環huan保bao無wu毒du,受shou到dao廣guang大da施shi工gong人ren員yuan同tong業ye主zhu的de普pu遍bian歡huan迎ying,為wei能neng夠gou更geng好hao地di掌zhang握wo其qi性xing能neng和he用yong途tu,對dui其qi固gu化hua原yuan理li及ji應ying用yong探tan討tao如ru下xia: 一、原理 一般認為莫卡是 PU 塗料的固化劑, PU 塗料是怕水的,那水為什麼可做固化劑呢?我們來討論一下異氰酸酯與水反應機理。 yiqingsuanzhiyushuifanying,shouxianshishengchengbuwendingdeanjijiasuan,ranhouyouanjijiasuanfenjiechengeryanghuatanjian。ruozaiguoliangdeyiqingsuanzhicunzaixia,suoshengchengdeanjiangyuyiqingsuanzhijixufanying,shengchengqudainiao,tamendefanyingguochengbiaoshiruxia:
R-NCO+H 2 O 慢 R-HNCOOH 快 R-NH 2 +CO 2 ↑
R-NCO+R-NH 2 快 R-NHCONH-R 由於 R-NH 2 與 R-NCO 的反應比水快,故上述反應可寫成: 2R-NCO+H 2 O R-NHCONH-R+CO 2 ↑ 由上述反應式可見,一個水分子可與兩個 -NCO 基團反應,即水可看做是一種擴鏈劑或固化劑,可代替價高的莫卡,使分子鏈增長,形成聚合物(聚脲)。 根據以上原理,結合國外塗料生產的最新技術,我公司研製的水固化聚氨酯
防水塗料,是以聚醚多元醇與異氰酸酯加成反應為端異氰酸酯基( -NCO )的大分子予聚體,加入增塑劑、顏填料、氣體脫除劑等成份,單組份包裝出廠的無溶劑型塗料。施工時,加入料重 20 ― 30% 的水,攪拌均勻即可塗刮或噴塗,也可灌注、澆注成形的係列防水、密封、保溫、鋪裝材料。 二、性能及指標 水固化 PU 防水塗膜為致密的高強度的聚氨酯彈性體,企業標準 Q/SDKS-23-2003 在廣東省備案。性能指標高於 《聚氨酯
防水塗料》 GB/T19250-2003 國guo家jia標biao準zhun的de規gui定ding,還hai符fu合he國guo家jia標biao準zhun關guan於yu產chan品pin不bu應ying對dui人ren體ti生sheng物wu與yu環huan境jing造zao成cheng有you害hai影ying響xiang的de規gui定ding。其qi產chan品pin分fen為wei露lu天tian暴bao曬shai的de外wai露lu型xing和he非fei外wai露lu型xing兩liang種zhong,一yi般ban為wei白bai色se,也ye可ke根gen據ju要yao求qiu製zhi成cheng彩cai色se的de裝zhuang飾shi效xiao果guo。
2 、加水固化幹燥迅速 目前市售的單組份濕(潮氣)固化
防水塗料yilianghaodexingnengjifangbiandeshigongyingdeleyonghu,danshiwangwangyouyukongqideshidubugou,zhishiguhuashijianyanchang,youyubunenghoutu,xuduocitushua,yinerdanwugongqi。shuiguhua PU
防水塗料可克服以上缺點,在 23 ± 2 ℃的條件下,表幹≤ 4h ,實幹≤ 12h 。不受空氣濕度大小影響,氣溫低時可通過加熱水和催化劑的辦法保證固化時間,一般 -5 ℃以上的氣溫下都可進行施工。 3 、 無溶劑、環保無毒、生態產品 目(mu)前(qian)在(zai)裝(zhuang)修(xiu)工(gong)程(cheng)中(zhong),都(dou)要(yao)對(dui)經(jing)常(chang)積(ji)水(shui)環(huan)境(jing)的(de)廚(chu)房(fang)和(he)衛(wei)生(sheng)間(jian)進(jin)行(xing)防(fang)水(shui)處(chu)理(li),有(you)的(de)家(jia)庭(ting)裝(zhuang)修(xiu)後(hou)發(fa)現(xian)衛(wei)生(sheng)間(jian)和(he)廚(chu)房(fang)裏(li)的(de)氣(qi)味(wei)比(bi)較(jiao)大(da),經(jing)室(shi)內(nei)環(huan)境(jing)監(jian)測(ce)中(zhong)心(xin)檢(jian)測(ce)後(hou)發(fa)現(xian),這(zhe)種(zhong)情(qing)況(kuang)主(zhu)要(yao)是(shi)
防水塗料造成的,這類材料一般是由含煤焦油的原料製成,揮發出來的焦油氣具有刺鼻的氣味;youyujiaoyouqidefenziliangbijiaoda,rongyizaikongqibuliutongdeshineihuanjingneichenji,zhezhongwuranburongyiqingchu,youderenzaiwunaizhixia,zhihaojiangzhuangxiuhaodeweishengjianquanbuchaichu,zhongxinjinxingfangshuichuli。zhelei
防水塗料的另一個缺陷是采用有機溶劑為稀釋劑,有機溶劑多為甲苯、重質苯等有毒物質,長時間小劑量吸入焦油氣和苯能夠引起呼吸道疾病以及頭暈、惡心,以致引發癌症等。大劑量吸入甚至危及生命。北京市 2003 年正式下發文件加強溶劑型
防水塗料的管理: 〖 Ⅰ 〗 規定雙(多)組份聚氨酯
防水塗料,禁止用於建築內部廁浴間、地下室、地下溝渠、豎井、深坑以及通風不利的工作麵。目前,在 10 項強製性國家標準中,還沒有規定
防水塗料的有害物限量標準。為了防止對環境和水源造成汙染,保障生產和施工人員的健康安全,水固化 PU
防水塗料不使用疑為致癌的莫卡,不含溶劑、焦油、瀝青,也不含甲醛、鹵代烴及有毒的重金屬,經中國疾病預防控製中心按 GB/5193 . 3-94 評價屬無毒產品。采用先進生產工藝,使遊離甲苯二異氰酸酯含量≤ 0.5% ,是符合 HBC12-2002 “環境產品技術要求”的
防水塗料,可用於飲用水工程的生態產品。符合 GB/T19250-2003 《聚氨酯
防水塗料》第四章“本ben標biao準zhun所suo包bao括kuo的de產chan品pin不bu應ying對dui人ren體ti生sheng物wu與yu環huan境jing造zao成cheng有you害hai的de影ying響xiang,所suo涉she及ji與yu使shi用yong有you關guan的de安an全quan與yu環huan保bao要yao求qiu,應ying符fu合he我wo國guo相xiang關guan國guo家jia標biao準zhun和he規gui範fan的de規gui定ding。”
4 、 適用潮濕基層 一般
防水塗料都要求基層幹燥或水份小於 9% ,這對高水位工地或雨季施工及趕工期的施工單位,是一大難題。水固化 PU
防水塗料降低了對砼幹燥的要求,與潮濕基層的粘結強度≥ 0.8Mpa ,可勝任潮濕基層的施工,節省施工時間,具有極大的社會效益。廣州某大廈設計樓高 31 層,地下 4 層,位於珠江的邊上。地基坑深達 18 米。做好基層後,因基層潮濕,結構又為複雜形狀,原設計
防水方案難以實施。設計單位與業主研究決定,改用水固化聚氨酯
防水塗料進行
防水施工。施工期間又遇頻繁降雨,基層反複見水,底板潮濕,水固化聚氨酯
防水塗料正好解決了這個難題。刮塗後 3 個小時表幹, 8 個小時即可塗第二遍,塗膜質量良好,比其它品種的
防水塗料可節省一半的施工時間。施工又無異味,無汙染,順利完成
防水施工,取得良好效果,受到施工人員、甲方同監理的一致好評! 5 、 節省工料 不含溶劑,固含量高,比重又小,和水反應固化成膜,一平方米2mm厚的膜,隻需用2.1-2.2kg ,用量少,可厚塗施工費用省。 三、應用 由於不使用有毒原料,施工時無汙染,固化後成為無毒、無味,無接縫的高強度整體膠凝體,性能優異,用途廣泛。 1 、
塗膜防水 用於防水塗膜,加水量為料重的 30% ,可單獨用於防水等級為 Ⅲ 級, Ⅳ 級的防水,或做 Ⅰ 級、 Ⅱ 級多道防水設防中的一道
防水層;用於工業與民用建築斜、平屋麵,雨棚及大跨度要求輕載美觀的建築;用於
地下防水工程,與具有結構防水的基層共同組成剛柔複合防水體係,從而提高防水性能。其用於
地下防水工程,可采用“外防外塗法”和“外防內塗法”。根據厚度要求,平麵部位塗布一至兩遍,立麵也隻需塗布二至三遍,第一遍用現調好粘度小的塗料滿塗一次,立麵刮塗第二、三遍為避免流淌,需將塗料加水攪勻後,放置 10 多分鍾,使粘度增大一些後再塗,這樣既有厚度,也不流淌。 對於有大量灌注樁頭和不規則形狀的地基,對於空間小,地下管道多的廚房,廁浴間,使用卷材有一定困難,是
防水工程的(de)一(yi)個(ge)難(nan)點(dian),而(er)可(ke)製(zhi)成(cheng)大(da)麵(mian)積(ji)整(zheng)體(ti)的(de)高(gao)強(qiang)度(du)彈(dan)性(xing)塗(tu)膜(mo),防(fang)水(shui)效(xiao)果(guo)良(liang)好(hao)。對(dui)於(yu)有(you)特(te)殊(shu)要(yao)求(qiu)的(de)項(xiang)目(mu),如(ru)核(he)電(dian)站(zhan)的(de)核(he)島(dao)基(ji)礎(chu),可(ke)以(yi)通(tong)過(guo)加(jia)貼(tie)胎(tai)體(ti)增(zeng)強(qiang)材(cai)料(liao)以(yi)達(da)到(dao)設(she)計(ji)要(yao)求(qiu)。隨(sui)著(zhe)人(ren)們(men)生(sheng)活(huo)水(shui)平(ping)的(de)提(ti)高(gao)和(he)環(huan)保(bao)意(yi)識(shi)的(de)加(jia)強(qiang),住(zhu)房(fang)、賓館、飯店、寫字樓都要求無毒無味,而水固化 PU
防水塗料不僅可形成致密的高強度整體塗膜,而且又無異味,正好滿足了以上要求。 2 、 密封、堵漏、補強 由於水固化 PU
防水塗料具有較高的內聚能和含有極性基團,對很多材料如木材,鋼鐵,砼有良好的粘結性(加水 20% ,對砼的粘結強度≥ 1.5Mpa ),可在隔絕空氣的條件下,固化為密實的彈性體,是優良的密封劑,為了降低成本和增加強度,還可在塗料中加一些橡膠粉和砂。
水固化 PU
防水塗料和水泥拌和使用時,強度提高 1.5~2 bei,zhanjieqiangduyedayushuinishajiangdezhanjieqiangdu,bingqiechuzhanxingqiangkezuochengnizi,qiantianxishuiliefengzuomifengdulou。erzuotiemiandezhanjiejigengkezuodaozhanjiefangshuiyiciwancheng。 水固化 PU
防水塗料和水泥砂漿配成聚合物水泥砂漿 , 其固結體的彈性模量是普通混凝土抗靜壓彈性模量的 1/5~1/7 ,故在相同的載荷作用下,比混凝土材料有較大的變形,具有高抗滲性和優異的力學性能 , 因此是伸縮縫及較大變形裂縫的堵漏和修複補強的好材料。即使是漫滲或潮濕的狀況也不影響施工 , 在盾構法輸水隧洞中,用此法對襯砌砼接縫進行堵漏補強,收到了很好的效果。 3 、 灌漿 水固化 PU
防水塗料用於單液灌漿,特點是不發泡,可形成致密的凝膠體,對於要求固結體高強度的灌漿,運用十分方便,經濟。 從上海地鐵一號線和廣州地鐵一號線結構裂縫
注漿效果看 〖Ⅱ〗 :水溶性聚氨酯的止水效果通常隻有 6-9 個(ge)月(yue),這(zhe)是(shi)由(you)於(yu)水(shui)溶(rong)性(xing)聚(ju)氨(an)酯(zhi)遇(yu)水(shui)發(fa)泡(pao),成(cheng)為(wei)含(han)氣(qi)海(hai)綿(mian)體(ti),且(qie)與(yu)裂(lie)縫(feng)的(de)砼(tong)表(biao)麵(mian)粘(zhan)結(jie)力(li)很(hen)低(di),在(zai)列(lie)車(che)行(xing)駛(shi)振(zhen)動(dong)條(tiao)件(jian)下(xia),海(hai)綿(mian)體(ti)逐(zhu)漸(jian)被(bei)破(po)壞(huai),重(zhong)新(xin)
漏水;丙凝、乙凝是一種低強度的膠凝體,在列車行駛和外水壓力作用下,不出一個月,膠凝體就被一點點擠出,重新
漏水;彈性環氧
注漿溶液粘度較高,且與水不相容,在裂縫
漏水的條件下,灌注效果不太理想。而水固化聚氨酯塗料的可灌性和強度均好,又不怕
漏水,價格便宜,如果用於地鐵灌漿工程中,一定會收到良好的效果。 4 、鋪裝地坪和運動場地 調整水固化 PU
防水塗料的配方,可用於鋪裝地坪、運動場地、塑膠跑道和製造運動墊。 水固化 PU 彈性體塗膜,吸震性能好,耐衝擊,硬度在 40~60 (邵 A )之間,適宜做:特殊地坪如:停機坪、冷庫地坪和運動場地。加橡膠粉後,可做塑膠(聚氨酯)跑道,賽馬場跑道,性能均優於 GB/T14833 跑道標準要求。更重要的是,該跑道地坪施工無汙染,使用無毒害,耐腐蝕,耐磨損,開創鋪裝運動場地新的局麵。 5 、 防腐保溫 聚氨酯彈性體本身是一種防腐保溫材料。水固化 PU 塗膜在 2% 酸、 2% 堿、 5% 鹽的水溶液中長期浸泡不受影響。 -40~95 ℃範圍內保溫。性能優異,故可以通過填加空心填料的方式降低其導熱係數達到≤ 0.10W/m.k ,可用於管道,屋麵,冷庫的隔熱,並且保溫、防水、防腐可一次完成。 6 、 特殊用途 ( 1 ) 現場澆製 水固化 PU 塗料,成型性能好,常溫固化也不需高溫硫化,就象一種液體橡膠,可以現場澆製大型不規則的密封圈和止水帶。 也可用於製造模型、玩具、和道具。 ( 2 ) 醫療方麵 由於水固化 PU 塗膜具有生物相容性(即與人體的適應性好,不會引起過敏、炎症),與血接觸也不產生凝血的特點,可以用於醫療方麵。如製人造假肢。還可將水固化 PU 塗料塗覆在砂布表麵,用來代替石膏繃帶,固定斷肢,既有強度又有彈性。 四、結語 水固化 PU
防水塗料fuheguojituliaogaoxingneng,wuwuran,duoyongtudefazhanqushi,dadaoleguojitongleichanpindeshuiping。tadedansheng,biaozhizhewoguohuaxuejiancaipinzhongheguojijiegui,maichujianshideyibu。 參考文獻: [1]北京市建設委員會文件.京建科教,2003.117號 [2]莫庭斌.地鐵工程中地下結構的防水問題.工程防水與補強技術,2003.7