防水涂料的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)

龐文武　陳炳耀　毛秋燕等

摘要：防水涂料建筑施工過程中的一種重要材料，主要作用是防水、抗?jié)B、防漏，是建筑中的功能材料。隨著城鄉(xiāng)一體化建設(shè)工作不斷推進(jìn)，建筑工程量每年都在遞增，但防水涂料的性能明顯跟不上新時(shí)代工程需求，工程漏水事故常有發(fā)生。防水性能的提升、涂料功能多樣化是我國防水涂料主要研發(fā)方向。本文首先通過介紹防水涂料分類和不同品種涂料的特點(diǎn)分析，從而進(jìn)一步的闡述防水材料未來發(fā)展的主要趨勢(shì)。

關(guān)鍵詞：防水涂料；現(xiàn)狀；發(fā)展趨勢(shì)

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.02.050

0前言

防水材料主要運(yùn)用于建筑結(jié)構(gòu)的防潮、抗?jié)B、堵漏等領(lǐng)域，屬于建筑原料里面的功能性材料，是建筑施工過程中必不可少的一種材料。目前我國市面上的防水材料質(zhì)量良莠不齊，建筑工程滲漏事故頻繁發(fā)生，防水材料防水性能急需改善。近年來，隨著防水材料研發(fā)費(fèi)用的投入不斷遞增，國內(nèi)防水材料的研發(fā)取得了很大的突破，多功能防水涂料、環(huán)保型防水涂料、納米復(fù)合防水材料紛紛進(jìn)入市場(chǎng)，逐漸投入到市場(chǎng)應(yīng)用。

1防水涂料的概念及防水機(jī)理

1.1防水涂料的概念

建筑防水涂料簡稱防水涂料，是一種溶劑型、水乳型或反應(yīng)型的功能型防水建筑原料，廣泛運(yùn)用于地下室、水塔水池、屋面等容易受到雨水侵蝕的建筑結(jié)構(gòu)或建筑構(gòu)件，起到防水、抗?jié)B、防漏的作用。防水涂料主要成膜物質(zhì)包含有合成高分子與水泥或以無機(jī)復(fù)合材料、瀝青、合成高分子聚合物、合成高分子聚合物與瀝青等化工原料，在這些化工原料的基礎(chǔ)上搭配適量的溶助劑、顏填料加工成能夠杜絕水分滲漏的防水涂。防水涂料常溫下呈現(xiàn)為無固定形狀的黏稠狀液態(tài)或可液化的固體粉末狀態(tài)，是一種含高分子合成材料的復(fù)合材料。

1.2防水涂料的防水機(jī)理

1.2.1涂膜型防水涂料的防水機(jī)理

涂膜型防水涂料防水機(jī)理是通過形成密閉的漆膜雨水的通過或水分子滲透來進(jìn)行防水。自然界的水通常處于締合狀態(tài)，幾十個(gè)水分子之間由于氫鍵的作用而形成一個(gè)很大的分子團(tuán)，即使防水涂料的涂膜的分子與分子間具有間隙的，甚至寬度達(dá)幾個(gè)納米，但足以有效的阻止締合的水分子團(tuán)通過的，這就是防水涂料能夠防水的主要原因。

1.2.2疏水型防水涂料的防水機(jī)理

大部分防水涂料聚合物所形成的完整的涂膜分子具有親水基團(tuán)，所以并不是所有的聚合物涂膜都能夠百分百阻止水分子的滲入。疏水型防水涂料的防水機(jī)理就是其涂料本身具有疏水特性，通過水分子與涂膜相互排斥的原理，完美的將水分子徹底的隔絕在涂膜之外，根本上解決了水分滲漏的問題。

2防水涂料的主要品種及其特點(diǎn)

2.1聚氨酯防水涂料

聚氨酯防水涂料施工工藝簡單，施工、固化環(huán)境限制少，涂膜粘接效果較好，在耐老化、耐候性、耐酸耐堿等方面表現(xiàn)突出，在防水涂料市場(chǎng)占有重要地位。聚氨酯防水涂料主要分為單組分潮氣固化型和雙組分反應(yīng)固化型，可以直接在表層含水分的基層上施工，特別適合于建筑構(gòu)造復(fù)雜的防水項(xiàng)目，如地下室、浴廁間、儲(chǔ)存室等。

目前我國聚氨酯防水涂料主要以溶劑型為主，各項(xiàng)環(huán)保性能比較差。溶劑型聚氨酯防水涂料含有大量有毒游離TDI成分，特別是在封閉悶熱室內(nèi)施工過程中散發(fā)出刺激性氣味，對(duì)生產(chǎn)、施工人員健康傷害很大。隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，人們對(duì)環(huán)保健康越來越重視，相關(guān)政府部門也在嚴(yán)格管制和逐漸淘汰溶劑型涂料，更加生態(tài)、安全的水性產(chǎn)品是聚氨酯防水涂料未來主要發(fā)展方向。

2.2聚合物水泥防水涂料

聚合物水泥防水涂料也叫做JS防水涂料，是一種以水泥、聚合物乳液為主要成分，輔以砂和功能助劑一起混合研制的防水涂料，有單組分與雙組分兩種類別。聚合物水泥防水涂料具有“剛?cè)嵯酀?jì)”的優(yōu)異性能，因?yàn)樗粌H具備聚合物乳液的柔韌性能，還綜合了水泥的剛硬強(qiáng)度，有著良好的防水效果。該種防水涂料具有良好的耐水性、延伸性等優(yōu)點(diǎn)，適合于在潮濕基層上施工，可以廣泛的應(yīng)用于墻體保護(hù)、縫隙修補(bǔ)、屋面防水等領(lǐng)域。此外，聚合物水泥防水涂料以水為分散介質(zhì)，屬于環(huán)保類型的涂料產(chǎn)品，避免了聚氨酯、瀝青等溶劑涂料出現(xiàn)的危害人類健康、造成環(huán)境污染的情況，目前在全國范圍內(nèi)占有重要的市場(chǎng)，深受裝修行業(yè)界的一致認(rèn)可。

2.3聚合物乳液防水涂料

聚合物乳液防水涂料屬于新型的裝飾性防水材料，具有粘接性能好、耐老化和耐低溫效果明顯等特性。該涂料主要以乙烯醋酸乙烯（VAE）乳液和丙烯酸酯均聚乳液為主要原料，生產(chǎn)配方與制備原理與合成樹脂乳液涂料比較相近，各類溶助劑都是水性環(huán)保、安全原料，最終以水為分散介質(zhì)研制而成的厚質(zhì)防水涂料。無毒無害、生態(tài)安全是聚合物乳液防水涂料的最大特性，施工工藝簡單，對(duì)保護(hù)基層表面處理要求不嚴(yán)，同時(shí)具備環(huán)境與經(jīng)濟(jì)方面的效益。聚合物乳液防水涂料主要缺點(diǎn)在于耐水性能差，廚房、衛(wèi)生間等長期受水浸泡的建筑場(chǎng)所，這類場(chǎng)所還包含屋面，內(nèi)外墻面等建筑結(jié)構(gòu)。

2.4水泥基滲透結(jié)晶型防水涂料

水泥基滲透結(jié)晶型防水涂料外觀呈粉末狀態(tài)，是我國80年代從國外引進(jìn)的一種新型防水材料。該材料具有獨(dú)特的防水性能，深受工程建筑行業(yè)的普遍歡迎，目前大量應(yīng)用于地鐵建設(shè)、地下室裝修、水利水電基站、橋梁隧道等國家基礎(chǔ)工程領(lǐng)域。水泥基滲透結(jié)晶型防水涂料施工工藝簡單，加入自來水均勻攪拌即可施涂于被保護(hù)基層表面，也可以將這類粉末均勻撒在濕潤的水泥混泥土中達(dá)到防水效果。該類防水涂料環(huán)保性能優(yōu)異，對(duì)人體健康無毒無害，具有靈活的自我修復(fù)功能。自愈性能和抗?jié)B性能比較突出，遇水就能激活修復(fù)性能。當(dāng)建筑物結(jié)構(gòu)因?yàn)槲灰瓢l(fā)生錯(cuò)位或者溫差變化出現(xiàn)細(xì)小的滲漏時(shí)，水泥基滲透結(jié)晶型防水涂料會(huì)在水滲入后即可產(chǎn)生晶體將縫隙堵住，得到工程界的一致好評(píng)。

2.5瀝青類和改性瀝青類防水涂料

瀝青基防水涂料具有良好的防水性能和長久的使用壽命，主要包含有膨潤土乳化瀝青與乳化瀝青。但該類防水涂料柔韌性差、抗開裂不好、耐候性能不足等缺陷比較明顯，只能運(yùn)用于馬路等低端建筑工程，目前在防水市場(chǎng)上基本已經(jīng)銷聲匿跡。瀝青防水涂料逐漸被水乳型丁橡膠瀝青防水涂料等改性材料代替，改性瀝青涂料柔韌性、抗開裂性能優(yōu)異。雖然目前改性瀝青基防水涂料性能上比瀝青基防水涂料更上一個(gè)檔次，但改性瀝青基防水涂料市場(chǎng)前景仍然不樂觀。一方面溶劑型聚合物改性瀝青防水涂料具有大量的有害溶助劑成分，生產(chǎn)銷售受到各項(xiàng)環(huán)保法規(guī)的限制；另一方面水乳型聚合物改性瀝青防水涂料性能還不能完全滿足市場(chǎng)的需求，各項(xiàng)產(chǎn)品質(zhì)量還有待提高。

3發(fā)展趨勢(shì)

3.1防水產(chǎn)品功能多樣化

防水抗?jié)B是當(dāng)前市場(chǎng)上防水產(chǎn)品的主要功能，也是絕大多防水涂料的唯一性能。目前我國防水涂料功能單一，產(chǎn)品選擇面比較小，施工環(huán)境要求比較的苛刻，在陰雨潮濕天氣不能有效的施工。防水涂料的未來發(fā)展必須是能夠滿足消費(fèi)者防水、抗?jié)B、保溫、修飾等多方面需求的多功能一體化產(chǎn)品，施工過程能夠有效的抵御灰塵、水分、油污等各種惡劣環(huán)境，施工方法會(huì)變得更方便、簡單。

3.2開發(fā)環(huán)保型防水涂料

國內(nèi)防水涂料大部分是溶劑型產(chǎn)品，溶劑型產(chǎn)品含有大量的有害物質(zhì)，再生產(chǎn)和使用過程中會(huì)會(huì)發(fā)出一種危害人體健康的VOC氣體。生產(chǎn)施工人員在長期吸入VOC有毒氣體后，會(huì)產(chǎn)生惡心、嘔吐、頭暈等不適癥狀，嚴(yán)重的還會(huì)出現(xiàn)昏迷、抽搐等后果。由于溶劑型產(chǎn)品VOC危害人體健康，對(duì)生態(tài)環(huán)境破壞大，如何有效降低VOC排放量成了世界各國共同關(guān)心得話題。歐美等西方發(fā)達(dá)國家已經(jīng)開始研發(fā)和使用水性涂料，水性防水涂料的研發(fā)也取得了巨大的突破，如高性能水性聚合物改性瀝青防水涂料、水性聚氨醋防水涂料等，快速推進(jìn)防水涂料“油改水”已經(jīng)是行業(yè)發(fā)展的共識(shí)。

3.3產(chǎn)品性能更加優(yōu)異

目前市場(chǎng)上銷售的防水涂料產(chǎn)品性能方面有待提高，如聚氨酯類材料施工條件苛刻，不利于在潮濕基面施工；水泥灰漿類材料柔韌性能不足，拉伸性能差、延伸率較小。防水涂料耐候性差，成膜后很難適應(yīng)周邊環(huán)境的溫差變化，隨著溫差變化的收縮嚴(yán)重影響到產(chǎn)品的防水性能。未來的防水涂料必須從產(chǎn)品的耐候性、耐老化、耐洗刷等方面進(jìn)行提升，能夠有效的適應(yīng)于建筑的沉降或錯(cuò)位，保障防水涂料的使用壽命。

3.4納米復(fù)合防水涂料

防水工程是一項(xiàng)長期的、持續(xù)的過程，防水產(chǎn)品除了常規(guī)的防水、抗?jié)B性能外，還需要具備持久耐用、耐溫差、抗輻射等功能。防水涂料再生產(chǎn)工藝中，適當(dāng)加入納米材料，可以有效地提高防水產(chǎn)品的耐老化、耐洗刷、抗溫變等性能，延長涂膜的使用期限。未來的防水涂料產(chǎn)品外觀會(huì)得益于納米材料的改良，變得更加的豐滿、光滑細(xì)膩、膠漿均勻柔和，其粘接性能與防水功能大大得到提升，徹底消除易老化、附著力差等弊病。

4結(jié)語

隨著國家城鎮(zhèn)一體化工程的不斷推進(jìn)，我國的城市化工程建筑得到迅速的發(fā)展，防水產(chǎn)品需求量也會(huì)隨之增多，防水涂料只有不斷地優(yōu)化產(chǎn)品性能和產(chǎn)品配方，才能夠不斷地滿足人民對(duì)防水材料日益多樣化的需求。