聚氨酯防水涂料介绍.pdf
聚氨酯防水涂料介绍目 录防水材料发展概况聚氨酯防水涂料施工及应用一一四四什么是聚氨酯二二聚氨酯防水涂料性能特点三三一、防水材料发展概况防水重要性防水重要性防水重要性建筑物一旦渗水，那些与建筑物接触的器具、设备、物品等易受潮损坏、发霉和腐烂。水也会对建筑物进行腐蚀，不但建筑物的装饰受破坏，结构体也因水的侵入而使建筑物的寿命缩短。此外，在高湿度的环境中，细菌与霉菌较易滋生，易对在其内从事各种活动的人、居住者的身体健康造成无形的侵害。防水材料发展历史古代人类建造最原始最简陋的茅草屋，通过披以茅草，达到防水目的。防水材料是茅草，它之所以能防水，全赖于坡度大，雨水流速急，再是赖于铺草很厚，残存在草上的雨水，不待下渗就已蒸干。但是如果阴雨连绵数日不晴，雨水会从草缝中渗入，防水效果不好。防水材料发展历史瓦的诞生使屋面发生巨大的变革，建筑跨入新时代。但是，早期的瓦吸水率很高，洇湿严重，于是加强对瓦质的研究。使其擀密如石，敲击如磬，吸水率降到3%，优于现代的瓷器。与此同时在瓦上余釉烧结成完全不吸水的琉璃。防水材料发展历史近现代以后，人们开始将沥青用于防水材料的生产及防水工程中，并得到大量应用。后期高分子聚合物和乳液也逐步大量应用于防水材料中，进一步拓宽了防水材料的品种。主要防水材料 高聚物改性沥青防水卷材 合成高分子卷材 防水卷材 防水涂料 刚性防水材料 聚氨酯防水涂料 聚合物水泥防水涂料 聚脲防水涂料 丙烯酸酯防水涂料 水泥基渗透结晶防水涂料 有机硅防水剂二、什么是聚氨酯什么是聚氨酯？聚氨酯，英文名PolyUrethane，简称为PU通常情况下，凡是在高分子结构主链上含有多个氨基甲酸酯基团（NHCOO）的聚合物，统称为聚氨酯。氨基甲酸酯聚氨酯主要原材料 异氰酸酯在分子结构中含有异氰酸酯基团(NCO）的化合物，均称为异氰酸酯（Isocyanate）,其结构通式如下：R（NCO）n式中R为烷基、芳基、脂环基等；n1、2、3.整数。在聚氨酯材料合成中，主要使用n2的异氰酸酯化合物。聚氨酯主要原材料 甲苯二异氰酸酯（TDI） 二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）多苯基甲烷多异氰酸酯（ PAPI、聚合MDI或粗MDI）NCOOCNNCOCH3NCOCH32,4-TDI2,6-TDICH2OCNNCO4,4-MDICH2nCH2NCONCONCO(式中，式中，n=0,1,2,3.)聚氨酯主要原材料 多元醇凡是在分子链上含有两个或两个以上端羟基的聚醚多元醇（ployetherployol ）和聚酯多元醇（polyesterployol）叫作低聚物多元醇。低聚物多元醇（ployol） 是制备聚氨酯合成材料的主要基础原料之一，用量最大。聚氨酯主要原材料 聚醚多元醇 聚酯多元醇聚醚二元醇聚醚三元醇脂肪族聚酯多元醇芳香族聚酯多元醇聚氨酯主要原材料 扩链（交联）剂扩链剂是指含2个以上官能团的化合物或二元醇、二元胺、乙醇胺等，通过扩链反应生成线型高分子。在聚氨酯行业的交联剂一般指三官能度以及四官能度化合物如三醇、四醇等，它们使得聚氨酯产生交联网络结构。聚氨酯主要原材料 醇类 胺类1,4丁二醇丙三醇（甘油）莫卡（MOCA）E100（DETDA）聚氨酯主要原材料 催化剂催化剂是许多化学反应的促进剂，可缩短反应时间，提高生产效率，选择性促进正反应、抑制副反应。在聚氨酯常用的催化剂主要有叔胺催化剂和有机金属化合物两大类。聚氨酯主要原材料 叔胺类催化剂 有机金属化合物三亚乙基二胺（三乙烯二胺）主要用作聚氨酯泡沫塑料的凝胶催化剂。33%浓度商品牌号为A33。二月桂酸二丁基锡，用于弹性体、胶粘剂、密封胶、涂料、硬泡、模塑泡沫、RIM等。典型商品牌号为T12。聚氨酯其他原材料 阻燃剂 发泡剂 增塑剂 抗氧化剂 光稳定剂 分散剂 消泡剂 填料 色浆聚氨酯发展历史1937年德国拜耳教授首先发明了聚氨酯树脂的合成技术，并在二战期间建成月产10吨聚氨酯树脂制品的试验车间。聚氨酯发展历史美国在20世纪50年代初率先采用环氧丙烷和环氧乙烷制备聚醚与甲苯二异氰酸酯（TDI）合成了聚氨酯软泡沫塑料，这是聚氨酯工业发展中的一个重大里程碑。聚氨酯发展历史自1951年美国用干性油及其衍生物制得TDI型聚氨酯涂料开始， 以聚氨酯为基础的胶黏剂、泡沫、弹性体制造技术相继问世，聚氨酯工业从此以一个崭新的面貌得到了快速发展。经过几十年的发展，聚氨酯已成为当今社会继聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、酚醛塑料之后用量较大、发展速度最快的聚合物之一 ，年总产量超过了1000万吨。聚氨酯应用领域聚氨酯具有橡胶、塑料的双重优点，尤其是在隔热、隔音、耐磨、耐油、弹性、挠曲性等方面有其它合成材料无法比拟的优点，广泛应用于各个领域。聚氨酯应用领域聚氨酯软泡聚氨酯硬泡聚氨酯弹性体聚氨酯合成革和纤维聚氨酯涂料和胶粘剂三、聚氨酯防水涂料性能特点聚氨酯防水涂料聚氨酯防水涂料是化学反应型防水涂料，固化后呈橡胶状的高弹性涂膜，该材料以其优良的综合性能，在世界范围内得到广泛的应用。我国自20世纪80年代初开始推广应用，是迄今为止使用最为成功的一种涂膜防水材料，在建筑防水应用中占有重要地位。聚氨酯防水涂料发展历史20世纪60年代，欧美和日本等国家率先发展并应用聚氨酯防水涂料。日本在1969 年颁布了聚氨酯防水涂料的工业标准。70年代末开始，我国开始进行聚氨酯防水涂料的理论研究。80年代，聚氨酯防水涂料研制成功并开始大量推广应用，主要为双组分焦油型聚氨酯防水涂料。1990 年建设部将聚氨酯防水涂料列为“八五”规划重点推广项目之一。1993 年开始实施聚氨酯防水涂料建材行业标准JC500-92，适用于双组分聚 氨酯防水涂料。聚氨酯防水涂料发展历史 1998 年建设部将沥青聚氨酯防水涂料列为全国住宅推荐产品13 种防水材料之一，从而极大地推动了聚氨酯防水涂料在我国的推广应用和健康发展。国家化学建材推广应用“九五”和“十五”计划及2010 年和2015 年发展规划纲要都将聚氨酯防水涂料列为重点推广发展品种。2004年开始实施聚氨酯防水涂料国家标准GB/T 19250-2003，增加了单组分聚氨酯防水涂料，并向高性能、环保方向发展。2004年北京市关于公布第四批禁止和限制使用建材产品目录的通知中限制在室内和其它不通风的工程部位使用双组分聚氨酯防水涂料。聚氨酯防水涂料发展历史2007年建设事业“十一五”推广应用和限制禁止使用技术(第一批)中将聚氨酯防水涂料作为推广应用技术。2010年工信部制定的部分工业行业淘汰落后生产工艺装备和产品指导目录（2010年本）中淘汰焦油型聚氨酯防水涂料。2011年建筑防水行业“十二五”发展规划中提出“重视发展高性能、多功能聚氨酯防水涂料”。2013年重新修订聚氨酯防水涂料国家标准GB/T19250，聚氨酯防水涂料向高性能、多功能以及环保方向发展。聚氨酯防水涂料标准JC500-92主要性能指标性能指标一等品合格品性能指标一等品合格品拉伸强度，大于2.451.65断裂时延伸率%，大于450350低温柔性，-35无裂纹-30无裂纹不透水性，0.3MPa，30min不渗漏不渗漏JC500-92聚氨酯防水涂料为我国首个聚氨酯防水涂料标准，适用于双组分聚氨酯防水涂料，现已作废。聚氨酯防水涂料标准GB/T 19250-2003主要性能指标性能指标性能指标拉伸强度/MPa1.92.45断裂伸长率/% 550450撕裂强度/（N/mm）1214固体含量/% 80表干时间/h 12实干时间/h 24低温弯折性/ -40不透水性，0.3MPa 30min不透水GB/T 19250-2003 聚氨酯防水涂料参考日本JIS A6021-2000标准，增加了单组分聚氨酯防水涂料产品，按性能分为类和类，为目前正在实施标准。单组分聚氨酯防水涂料性能指标性能指标拉伸强度/MPa1.92.45断裂伸长率/% 450450撕裂强度/（N/mm）1214固体含量/% 92表干时间/h 8实干时间/h 24低温弯折性/ -35不透水性，0.3MPa 30min不透水多组分聚氨酯防水涂料聚氨酯防水涂料标准2013年3月30日，召开了GB/T 19250聚氨酯防水涂料国家标准审查会, 并通过了对该标准的审查。与会代表认为该标准是在总结我国多年来聚氨酯防水涂料开发及生产应用的基础上修订的，标准参考了日本JIS A6021-2011建筑防水涂料，相关技术指标超过了国外标准要求，标准达到了国际先进水平。聚氨酯防水涂料标准新修订GB/T 19250主要性能指标性能指标性能指标固体含量/%单组分85.0多组分92.0表干时间/h 12实干时间/h 24拉伸强度/MPa2.06.012.0断裂伸长率/% 500450250撕裂强度/（N/mm）153040低温弯折性-35，无裂纹不透水性0.3MPa 120min，不透水性能指标技术指标性能指标技术指标硬度（邵AM）60耐磨性/（750g/500r）/mg 50耐冲击性 /kg.m1.0接缝动态变形能力/10000次无裂纹性能指标性能指标A类类B类类挥发性有机化合物（VOC）/(g/L) 50200苯/（mg/kg） 200甲苯+乙苯+二甲苯/（g/kg） 1.05.0游离TDI/（g/kg） 77表1 主要基本性能表2 附加性能表3 主要有害物质限量聚氨酯防水涂料标准从历次聚氨酯防水涂料标准的制定和修订可以看出我国聚氨酯防水涂料正在向高性能、多功能以及环保方向发展。聚氨酯防水涂料分类是以异氰酸酯、聚醚多元醇为主要原料，配以多种助剂和填料经聚合反应研制而成。使用时涂覆在基层上，通过与空气中的湿气反应，形成连续、柔韧、无接缝的橡胶防水膜。 单组分聚氨酯防水涂料聚氨酯防水涂料分类由A、B组分组成，一般A组分是聚氨酯预聚体，B组分是固化剂。使用时将A、B两组分按一定比例混合，搅拌均匀，涂覆在基层上，反应固结成为连续、柔韧、无接缝的橡胶防水膜。 双组分聚氨酯防水涂料聚氨酯防水涂料分类单组分聚氨酯防水涂料 与空气中的水分反应固化成膜 涂膜应多遍涂刷成膜 基层应干燥 为单一组分产品，在施工现场开盖即用，方便快捷。双组分聚氨酯防水涂料 与固化剂反应固化成膜 双组份适合厚涂，涂膜密实 对基层湿度不苛刻 需现场按照A组分与B组分的比例进行配料，但固化快，施工效率高。 单组分与双组分聚氨酯防水涂料的比较聚氨酯防水涂料性能特点聚氨酯化学结构中具有独特的硬段和软段组成的微相分离区和物理交联点，因此由其制备的涂膜拉伸强度大，延伸好，并具有良好的回弹性，在实际应用中可有效抵抗基层的伸缩与开裂变形，不易出现渗漏。 物理力学性能优异拉伸前拉伸中拉伸后聚氨酯防水涂料性能特点与混凝土、钢结构、木材、硬泡聚氨酯等多种材料具有良好的粘结性能，在符合要求的各种基层上无需涂刷基层处理剂即可直接施工。 粘接性能好，附着力强聚氨酯防水涂料性能特点 适合任何形状复杂的基层施工在常温下呈粘稠状液体，经涂布固化后，能形成无接缝的防水涂膜。特别适宜在立面、阴阳角、穿结构层管道、凸起物、狭窄场所等细部构造处进行防水施工，固化后能在这些复杂部件表面形成完整的防水膜。聚氨酯防水涂料性能特点不存在施工搭接边，涂膜密实，无渗漏隐患，可有效防水。固化后形成的涂膜防水层自重轻、对于轻型薄壳等异型屋面大都采用防水涂料进行施工 涂膜整体无接缝，防水性能优异聚氨酯防水涂料性能特点为化学反应成膜，固化后可耐长期水侵蚀，并且耐酸碱腐蚀、耐霉变，特别适合于长期浸水部位的防水。 优异的耐水、耐腐蚀性能聚氨酯防水涂料性能特点在低温-35下涂膜仍具有极好的弹性，不存在冬季涂膜脆断导致防水失效的问题，尤其适用于低温地区防水工程使用。 极好的低温柔性聚氨酯防水涂料性能特点施工属冷作业，操作简便，劳动强度低，可采用刮涂、辊涂和喷涂等多种方式进行。单组分产品开桶即可施工。双组分产品施工时只需按比例将A、B料混合均匀后即可施工。 良好的施工性能聚氨酯防水涂料应用领域适用于各种领域的非外露防水工程工业与民用建筑、体育场馆地下工程地铁、隧道、桥梁、通道厨房、厕浴间、阳台、非外露屋面游泳池、人造喷泉、水池、水渠停车场、广场顶板聚氨酯防水涂料应用领域典型应用领域厨房厕浴间聚氨酯防水涂料应用领域典型应用领域屋面防水聚氨酯防水涂料应用领域典型应用领域地下室防水聚氨酯防水涂料应用领域典型应用领域地铁防水聚氨酯防水涂料应用领域典型应用领域高速铁路电缆线槽/箱梁封锚防水聚氨酯防水涂料应用领域新标准实行后，预计会有更多聚氨酯防水涂料应用于各种外露防水工程。屋面地坪停车场四、聚氨酯防水涂料施工及应用聚氨酯防水涂料施工及应用合理施工工艺和专业化施工非常重要 聚氨酯防水涂料为半成品，须要现场施工反应成膜，其施工工程质量受材料（产品质量）、基层状况（疏松、含水率等）、施工（配比不准、添加稀释剂等）以及施工环境（温度、湿度等）等影响很大; 要确保聚氨酯防水涂料的施工工程质量，除了良好的材料质量外，合理的施工工艺和专业化施工也是非常重要。 多管齐下，共同努力，确保聚氨酯防水涂料的施工工程质量。聚氨酯防水涂料施工及应用聚氨酯防水涂料施工工艺基层处理细部附加防水层施工大面防水层施工防水涂层检查及维修防水涂层质量验收保护、隔离层施工聚氨酯防水涂料施工及应用基层处理 防水基层应平整、坚固、干燥，无尖锐凹凸、蜂窝麻面、起皮、油污等。 对裂缝、基层变形缝、管根留设的凹槽内应嵌填密封材料并作附加防水处理。 对于平整坚实的基层可直接涂刷防水涂料，对疏松多孔基面和高温高湿及暴晒环境下施工，建议使用专用基层处理剂，可提高现场施工涂膜质量。聚氨酯防水涂料施工及应用细部附加防水层施工 阴阳角、变形缝、管根部等基础细部，应先进行附加防水层施工，涂刷厚度约1.0mm。 附加防水层涂刷完毕后，应立即粘贴胎体增强层，并保证胎体材料完全浸透，严禁附加防水层表干后再粘贴胎体增强层。聚氨酯防水涂料施工及应用 阴阳角涂料防水层构造聚氨酯防水涂料施工及应用 变形缝涂料防水层构造聚氨酯防水涂料施工及应用 管根部涂料防水层构造聚氨酯防水涂料施工及应用大面防水层施工 细部附加防水层施工完毕经验收合格后，再进行大面防水层的涂刷。涂刷前应根据确定好的涂刷面积确定每道涂刷用量，以确保涂层厚薄均匀； 大面防水层采用多道（一般35道）涂刷，上下两道涂层涂刷方向应互相垂直。每道涂层实干后，才可进行下道涂膜施工。如需铺设胎体增强材料时，应边涂布涂料，边铺设增强材料。聚氨酯防水涂料施工及应用大面防水层施工 主体涂膜防水层：地下工程涂膜防水层一般厚度为1.52.0mm，屋面工程多道设防中的一道时厚度不应小于1.5mm，一道设防时厚度不应小于2.0mm。在涂层间夹铺胎体增强材料时，位于胎体下面的涂层厚度不小于1.0mm，上层涂膜厚度不小于0.5mm。 涂刷道数应根据环境温度进行调整。高温施工时，应尽量选择早晚低温时涂刷，涂刷道数适当增加，每层涂刷厚度适当减薄。低温施工时，可适当减少涂刷道数，每道涂刷厚度适当增加。聚氨酯防水涂料施工及应用 水平面和立面涂料防水层构造聚氨酯防水涂料施工及应用大面防水层施工方式 聚氨酯防水涂料施工主要有辊涂、刮涂和喷涂方式，目前国内聚氨酯防水涂料施工还是以辊涂和刮涂方式为主。 喷涂施工方法因快捷高效，在欧美国家非常流行，德国巴斯夫（BASF）、德国拜耳（Bayer）和美国亨斯曼（Huntsman）等著名大公司都有喷涂聚氨酯防水涂料产品供应。 随着我国经济不断发展，施工高效快捷需求的不断加大，聚氨酯防水涂料的施工也必将机械化，喷涂化。聚氨酯防水涂料施工及应用 防水涂层检查及维修 鼓泡（空鼓）部位：用裁纸刀沿鼓泡边缘割除鼓泡，清理基层，涂刷与原防水层同厚的防水层，修补层与原防水层搭接至少10cm； 露底和针孔部位：采用同厚度聚氨酯涂料； 破损部位：采用同厚度聚氨酯涂料覆盖； 露胎体部位：补涂同厚度的防水层； 收头翘边部位：割除翘边部位，重新涂刷防水层。聚氨酯防水涂料施工及应用 防水涂层质量验收及保护、隔离层保护 涂膜防水层最终完成并经质量检查（必要时进行闭水试验）验收后，按相关规范或设计要求进行保护隔离层施工，可采用细石混凝土、水泥砂浆或砖墙的方法进行保护。闭水试验聚氨酯防水涂料施工及应用 防水涂层施工（室内）对阴阳角和排水口处预先施工防水层聚氨酯防水涂料施工及应用 防水涂层施工（室内）细部附加防水层施工完后全貌聚氨酯防水涂料施工及应用 防水涂层施工（室内）对阴阳角和排水口处防水层上铺设胎体增强层聚氨酯防水涂料施工及应用 防水涂层施工（室内）将胎体增强层压实、浸透并在表面涂刷防水层聚氨酯防水涂料施工及应用 防水涂层施工（室内）在基层大面上涂刷防水层，同时铺设胎体增强层并压实聚氨酯防水涂料施工及应用 防水涂层施工（室内）最后在胎体增强层上涂刷防水层，完成施工聚氨酯防水涂料施工及应用 防水涂层施工（屋顶）对基层有缺陷部位先用密封胶修补，然后涂刷防水层和铺设胎体增强层后，再在表面涂刷防水层聚氨酯防水涂料施工及应用 防水涂层施工（屋顶）为提高防水层与基层的附着力，在基层表面涂刷基层处理剂聚氨酯防水涂料施工及应用 防水涂层施工（屋顶）在阴阳角部位涂刷防水层，用胎体增强层增强后，表面再次涂刷防水层聚氨酯防水涂料施工及应用 防水涂层施工（屋顶）在基层大面涂刷防水层，并同时铺设胎体增强层聚氨酯防水涂料施工及应用 防水涂层施工（屋顶）压实胎体增强层，并在上面涂刷防水层聚氨酯防水涂料施工及应用 防水涂层施工（屋顶）防水层上涂刷保护涂层，完成施工聚氨酯防水涂料施工及应用 防水涂层施工聚氨酯防水涂料施工及应用 施工注意事项 施工时基层应平整无浮灰、干燥，环境温度为5-35，雨雪天不宜施工； 每道涂层在实干前应做好防护措施，不得上人，不得遇水； 施工前如有沉淀，建议采用电动搅拌设备搅拌3-5分钟至均一； 单组分产品直接施工，双组分产品须严格按照要求的比例混合后施工，并在可操作时间内施工完毕，避免固化失效；聚氨酯防水涂料施工及应用 施工注意事项 直接使用，不建议添加任何稀释剂，若需添加，请咨询相应的技术人员； 应在通风良好的条件下施工，施工人员应做好相应防护措施；施工现场应配备消防器材，严禁现场抽烟和动用明火； 材料保管应注意避免日晒雨淋、远离火源热源、注意通风干燥，最高贮存温度不应超过40，注意材料贮存期为6个月。手部防护呼吸防护眼睛防护皮肤防护聚氨酯防水涂料未来 聚氨酯防水涂料将向高性能、多功能以及环保方向发展 聚氨酯防水涂料施工将向机械化、喷涂化发展 作为一种性能优异的防水材料，聚氨酯防水涂料将在未来得到更多的应用！谢谢!
