中國建筑防水涂料的現狀與發展

4.4.2 聚合物水泥防水涂料

　　聚合物水泥防水涂料(JS涂料)是以聚合物乳液(丙烯酸酯乳液、乙烯-醋酸乙烯乳液)和無機粉料(水泥、石英粉及添加劑)復合而成的雙組分涂料。由于這種涂料由“聚合物乳液—水泥”雙組分組成，因此具有“剛柔相濟”的特性，既有聚合物涂膜的延伸性、防水性，也有水硬性膠凝材料強度高、易與潮濕基層粘結的優點。可以調節聚合物乳液與水泥的比例，滿足不同工程對柔韌性與強度等的要求，施工方法方便。該種涂料以水作為分散劑，解決了焦油、瀝青等溶劑型防水涂料所造成的環境污染以及對人體健康的危害。所以在國內外發展迅速，成為防水涂料中的后起之秀。

　　近年來丙烯酸基防水涂料用量增加，特別是丙烯酸水泥復合防水涂料用量已有相當的規模，與國外的差距是國產丙烯酸酯乳液的質量不如國外，目前我國優質丙烯酸彈性體乳液主要靠進口，國內生產的優質丙烯酸酯乳液也是靠引進國外的技術。

　　4.5無機防水涂料

　　在有機防水涂料發展的同時，無機防水涂料也在不斷的發展。目前，無機防水涂料正成為一個研究的熱點，它不僅價格低廉，且無任何公害，是21世紀環保型材料發展的重點之一。無機防水涂料主要分涂層覆蓋防水和滲透結晶型防水涂料兩種。

　　涂層覆蓋防水涂料一般為水泥基粉狀防水涂料，具有水硬性能，如確保時（COPROX）、防水寶、M1500、HM1500、TM1500等。確保時、防水寶的防水機理是以水泥為主要粘結材料、其中的成膜、憎水組分等在催化劑的作用下，與水泥一起，共同在基體表面形成結構致密的薄膜，封閉表面的裂縫、孔隙，從而堵塞水的通道；而且，材料自身所具有的憎水特性，可以大大提高新生表面的表面張力，降低水的潤濕能力，從而提高處理表面的防水性。此類材料為冷施工，對施工面要求不高，只要表面無油污、粘掛的粉塵、松散物即可，濕基面施工，表面充分濕潤，否則干后涂層將粉化或脫落。這種材料無毒無味，有一定的耐堿、耐老化性能，因此在許多工程中得到應用。但此類材料僅限于表面處理，與基體之間無反應性行為，僅在表面形成憎水的膜層，因此對基體的修補增強作用較弱，對混凝土內部存在的缺陷無能為力，對于一些連通孔隙、裂縫治標難治本，涂層受到損傷就會嚴重影響抗滲性能；而且，此類材料由于封閉了基體表面，在堵塞水的通道的同時，也阻礙了水蒸氣的通過。當建筑物墻體中濕含量過大而水蒸氣無法逸出時，仍將造成混凝土的水含量過高，破壞建筑物的內部結構。因此，在無機剛性防水涂料研究的基礎上，出現了對基體滲透性好，有反應活性的滲透結晶型防水涂料。

　　M1500、HM1500、TM1500等產品均是由無機水性硅酸鹽為載體（多為水玻璃），配以適量的催化劑、分散劑、助劑和水等復合而成的無色半透明液體，具有較高滲透性，直接噴涂于水泥砂漿、混凝土構筑物表面，能迅速滲入內部，與水泥水化產生的Ca(OH)2反應，生成不溶于水且具有一定強度的硅酸鹽，從而堵塞內部孔隙，封閉毛細孔通道，提高混凝土的抗滲能力。這類材料的特點是一次性防水抗滲效果很好，但不具有自修復性，一旦混凝土再次出現裂縫，就又會發生滲漏。

　　水泥基滲透結晶型防水材料是國外在滲透及反應思想的基礎上發展的新一類防水材料，是以硅酸鹽水泥、石英砂等為基材，摻入活性化學物質組成的，即可作為涂料使用，也可直接摻入混凝土中形成本體結構防水。它與M1500的相同點是通過反應堵塞內部孔隙，封閉毛細孔通道，提高混凝土的抗滲能力，但改進之處是它使用了具有催化作用的物質，遇水就激活，能促使水泥再產生新的晶體，當混凝土中產生新的細微縫隙時，一旦有水滲入，又會產生新的晶體把水堵住，所以具有自我修復能力。

　　水泥基滲透結晶防水涂料在國外已取得了迅速的發展，從早期的德國的VANDEX（穩擋水）品牌（現轉售到瑞士）延伸發展出加拿大的XYPEX（賽柏斯）、加拿大的KRYSTOL、新加坡的FORMDEX（防擋水）、美國的PENETRON(彭內傳)、法國的DIPSEC、澳大利亞的CRYSTAL、日本的PANDEX等數十個品牌，均有不同程度的改進，形成系列產品。水泥基滲透結晶型材料在開拓工程應用的過程中，最初是提倡用于結構內表面防水，特別是在污水處理池和地面生活用水貯水池等類似工程的應用中頗為理想。從60年代以來，水泥基滲透結晶防水涂料作為混凝土結構背水面防水處理（內防水法）的一種有效方法，逐步擴大品種，不斷進入建筑施工應用的新領域。現在，水泥基滲透結晶型防水材料由于其抗滲性能于自愈性能好、粘結力強、防鋼筋銹蝕，以及對人類無害、易于施工等特點，廣泛應用于工業與民用建筑的地下結構、地下鐵道、橋梁路面、飲用水廠、污水處理廠、水電站、核電站、水利工程等方面，均取得良好的防水效果。

　　我國八十年代引進水泥基滲透結晶型防水材料，開始應用于上海地鐵工程。九十年代中期開始一部分代理商經銷美國、加拿大、澳大利亞等國的產品，或由國外提供母料在國內加工生產，核心部分的生產仍屬空白。對該類產品，目前國內一些單位如武漢理工大學已研制成功。

　　5.中國建筑防水涂料的發展展望

　　總的來講，我國在防水涂料的研發方面已經有了很大的進步。但與先進國家相比，無論在產品產量、質量、品種數量上，還是在配套施工技術上都存在較大的差距，遠不能滿足我國經濟建設的需要。概括起來，我國在防水涂料的研發上主要存在以下一些問題：

　　① 產品的綜合性能差，高、低溫性能往往不能兼顧，耐候性能普遍不佳；

　　② 溶劑型涂料仍然使用較多，對施工人員的身體健康危害大，環境污染嚴重；

　　③ 環保型防水涂料種類較少，質量有待進一步提高；

　　④ 可供選擇的產品品種少，應用范圍受到局限；

　　⑤ 施工工藝落后、工人勞動強度大。

　　上述情況說明, 在我國建筑防水涂料的發展上應盡快提高防水涂料的質量, 增加產品的品種，大力開發綜合性能優良、耐候性好、對環境污染性小的防水涂料，加快施工機具的研制，提高施工質量，減小工人的勞動強度。

　　5.1 大力研究開發高性能、高耐候防水涂料

　　我國防水涂料低性能產品比例過大，如塑料油膏、水性PVC膠泥、再生膠改性瀝青涂料、氯丁膠改性瀝青等的市場占有量仍然很大，而高性能聚氨酯涂料、丙烯酸涂料、硅橡膠涂料等市場用量有限；用量最大的聚氨酯防水涂料產品仍以雙組份焦油聚氨酯為主，性能較差，而且質量也不夠穩定，在品種、質量等方面與國外有較大的差距。因此，在我國防水涂料宜重點發展聚氨酯、丙烯酸防水涂料、高性能橡膠改性瀝青防水涂料和水泥基滲透結晶型防水材料。

　　（1）聚氨酯防水涂料應盡快由焦油向非焦油聚氨酯和純聚氨酯防水涂料過渡，通過化學改性或納米改性技術開發耐候性好的聚氨酯防水涂料；

　　（2）積極開發和推廣高固含量和高質量的橡膠改性瀝青防水涂料，降低低檔瀝青和煤焦油系列防水涂料的使用；
　　（3）積極開發丙烯酸等外墻防水涂料，解決墻體滲漏問題；

　　（4）在廁浴間防水工程中，推廣聚氨酯防水涂料和聚合物乳液防水涂料；

　　（5）在地下室防水工程中，推廣無機防水涂料或以結構自防水混凝土為主并與柔性防水卷材或防水涂料相結合的防水方案；

　　（6）潮濕地區的墻面防水，宜推廣聚合物防水砂漿或彈性防水涂料。

　　5.2 大力開發環保型防水涂料

　　溶劑型防水涂料，不僅污染環境，對人體健康有害，而且浪費大量資源，因此應大力開發和推廣應用水性涂料。目前，國外正朝著水性環保型防水涂料方面發展，如高性能水性聚合物改性瀝青防水涂料、水性聚氨酯防水涂料等。在我國，水性聚合物改性瀝青防水涂料的廠家不多，市場占有率較低；水性聚氨酯防水涂料的技術還不成熟，沒有推廣到市場上使用。水性防水涂料國內比較成熟的是聚合物乳液防水涂料和聚合物水泥防水涂料（JS防水涂料），但由于市場競爭的原因，目前不少生產廠家或通過使用低檔聚合物乳液如EVA，或通過減少聚合物乳液的用量以降低涂料的成本，由此導致該類涂料的質量穩定性較差，涂膜的使用壽命大大縮短。因此，在我國一方面應加強市場管理，嚴格產品的檢驗制度；另一方面應加快高性能水性聚合物改性瀝青防水涂料和水性聚氨酯防水涂料的開發，增加水性防水涂料的品種。

　　有機防水涂料一般均存在易老化、使用壽命短，不易分解，對環境污染大的缺點，近些年來國外許多公司都致力于開發以水泥為主體，摻入活性的化學催化物質等進行改性處理而制成高性能的防水材料，因為這些產品最突出的特點是在生產、施工和應用的全過程中, 均無污染環境的物質排放, 符合環保要求, 屬無毒、無刺激性異味、無污染的新型防水材料。因此，水泥基高性能防水涂料也應是我國防水涂料的發展方向。

　　5.3 研究開發防水涂料系列產品

　　不同工程部位、不同施工環境條件和使用要求的建筑工程應選用不同的防水涂料，但目前在我國由于涂料品種少，基本上是同一種涂料往往應用于防水工程的任何部位，這對防水效果有較大影響。因此，應開發系列防水涂料產品如底層涂料(基層處理劑或底漆)、中層涂料(主防水層涂料)和面層涂料(淺色罩面反射涂料)以分別適用于不同工程部位、不同施工環境條件和使用要求的新建或翻修的屋面工程，保證防水工程的質量。

　　5.4 研究開發多功能防水涂料

　　建筑防水涂料總的發展趨勢應該是：由溶劑型向水乳型，由深色向淺色，由低檔涂料向高彈性、高耐久性、功能性涂料方面發展。 “九五”期間，我國重點發展了聚氨酯和橡膠改性瀝青防水材料，積極開發了高質量和高固含量橡膠改性瀝青防水涂料。“十五”及今后一些年，我國的防水涂料應朝著高耐久性、功能性涂料方面發展。

　　工業發達國家已經開始向多功能防水涂料的方向發展，如美國和法國的鋁粉乳液屋面反射涂料和白色聚丙烯酸酯屋面反射涂料，本身既具有防水功能，又能對原有的防水層起到保護作用，并能反射紫外線和太陽光，不但可以降低頂層的室內溫度，節省空調費用，而且可以延長防水層的使用年限。

　　我國目前生產的防水涂料僅起到防水作用，今后在防水涂料的開發上應增加其功能性，如開發阻燃型、隔熱型建筑防水涂料。

　　5.5 研制與推廣新型的施工機具

　　大多數防水涂料是雙組分的，如雙組分聚氨酯防水涂料、JS防水涂料等，施工時還得現場混合配制，不僅費工費時，如果攪拌設備不好或攪拌不均勻，將影響產品的防水效果，對此應對施工機具和施工方法作一定的改善。聚氨酯涂料噴涂成型技術是近年來發展起來的新技術，它將快速固化聚氨酯與噴涂技術相結合，實現了快速方便地獲得不同厚度彈性涂層的目的。這種新的噴涂工藝，主要基于雙組分聚氨酯涂料體系配方的靈活性。由于反應速度可調節，短時間內可反復噴涂, 在立面厚涂不流掛，可適應各種結構的基層，因此用途廣泛，可用作防水材料、無縫鋪面材料等。

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