3 防水涂料的研究现状

　　3. 1国际研究现状

　　采用防水涂料来防止建筑物的渗水和漏水是20世纪50年代末就已开始使用的一种防水方法。

　　20世纪60年代，欧、美、日等国家或地区发展起来一种新型高分子的防水涂料——聚氨酯防水涂料。其中美国最早使用聚氨酯涂膜防水，后来又推广到加拿大、中东以及东南亚各国。日本1964年从美国杜邦公司引进聚氨酯防水涂料专利技术，发展迅速，平均每年增长率为13 . 5 ％。日本在1969年颁布了聚氨酯防水涂料的工业标准，目前日本每年用量高达3万t左右。

　　目前，美、德、法、日等工业发达国家的防水涂料在整个建筑防水材料中都占有相当的份额。他们在积极发展高聚物改性沥青防水涂料和合成高分子防水涂料的同时，又开发了无机渗透结晶型的粉状防水涂料等品种，而且正向着环保型防水涂料方向发展。Jasperson等开发出了丙烯酸聚合物与乙烯基聚合物水乳型防水涂料，其中该乳液至少含有40 ％的丙烯酸和乙烯基聚合物，二氧化钛的体积浓度不超过10 ％。该防水涂料主要用于屋面和外墙的防水，涂膜具有很高的弹性，该防水涂料是一种耐久性防水涂料，一般至少可以使用10年。Meddaugh等研制出了水乳型有机硅防水涂料，其中有机硅乳液主要是由阴离子表面活性剂稳定的羟基封端的聚二有机硅氧烷（100份）、无定型二氧化硅（1份）、有机锡盐等组成。乳液的pH值> 9 ，固含量> 35 ％。该有机硅防水涂料在涂膜干燥后，能够提供弹性涂膜，该弹性涂膜粘附在砌筑墙的表面，能够提供很大的力以抵抗来自外表面任何水的压力，防水效果良好。Rodgers等开发的聚合物水泥型防水涂料主要用于混凝土的防水。其中水泥的含量为5 . 0 ％～8 . 0 ％、200目的碳酸钙含量为20 ％～50 ％、聚醋酸乙烯的含量为0 . 5 ％～6 ％、50目的碳酸钙与30 ％～60 ％醋酸乙烯酯-乙烯共聚物乳液相混合，剩余部分为水。该防水涂料具有很好的阻燃性、隔热性以及耐化学腐蚀性。Kyminas等制造出了坚固耐用的屋面防水涂料，主要用于长期受风雨侵蚀屋面的防水。基料为含有石油沥青、改性沥青和泡沫塑料、丙烯酸聚合物的水乳型分散体，颜填料为二氧化钛、碳酸钙、二氧化硅、云母、高岭土，颜料的平均粒径小于200μm ，颜料在分散体系中的体积浓度> 20 ％。该防水涂料的涂膜与基层的附着力强、阻燃性好、能够反射大量的太阳光和热，因此延缓了顶板的热老化，并降低了室内温度。

　　Roberts等研制的墙面防水涂料是通过对含有4～6个碳原子的脂肪族烯烃或脂肪族二烯烃进行聚合而得的烃类树脂与弹性共聚物（由苯乙烯、异戊二烯、丁二烯共聚）为基料，溶剂为混合溶剂（含有约80 ％～95 ％的脂肪烃，5 ％～20 ％的芳香烃，其中脂肪烃中含有至少1 ％的正庚烷）。该防水涂料的配方为：苯乙烯、异戊二烯共聚橡胶22份，烃类树脂25份，绿色颜料1份，乳酸20份，庚烷30份， Shellflex2份。该防水涂料具有良好的耐候性、耐化学腐蚀性、抗拉强度高、延伸率高等优点，主要用于地下室的防水。施工时，主要采用高压无空气喷涂。近年来，美国亨瑞公司在过去开发和应用乳液沥青防水涂料的基础上，又成功开发了一种以改性的优质氧化沥青为主要原料，掺入适量的化学助剂、填充剂、石油溶剂和乳化剂等，经过特殊的加工工艺，制成了一种高固含量（73 ％以上），能在潮湿基层或雨中进行施工，并容易涂抹的厚质防水涂料。由于这种涂料既有疏水功能，又有一定的亲水性，即具有“两性功能，故可在下雨时，对屋面进行防水堵漏的施工作业，能发挥救急的作用，很受用户欢迎。

　　美国创高公司生产的一种不含挥发性有机溶剂的单组分聚氨酯防水涂料——创高60 ，该涂料可根据设计要求，采用能够控制涂膜厚度的锯齿形特制刮板直接涂刷在基层表面，经吸收空气中的水分固化形成足够厚度的涂膜防水层。来自美国的最新专利产品阻热防水涂料，当它在金属物体上使用时，极具柔性和封闭性，能堵漏、隔热、防锈；用于沥青屋面作防水涂料时，可反射90 ％的太阳能，能够防止沥青降解，延长防水寿命；用于刚性防水屋面时，因其具有极佳的粘附性和延伸性 ，能够封闭因混凝土膨胀造成的细裂纹和缝隙，从而防止水分渗透。美国和法国的铝粉乳液屋面反射涂料和白色聚丙烯酸酯屋面反射涂料的用量也很多，它本身既具有防水功能，又能对原有防水层起到保护作用，并能反射紫外线和太阳光，不但可以降低顶层房屋的室内温度，节省空调费用，而且可以延长防水层的使用年限，目前已成为房屋建筑业主乐意选用的功能型防水涂料之一。







4发展纳米复合防水涂料

　　像防水涂料这样的外用涂料，对涂料的耐老化、耐洗刷、抗紫外线等性能要求很高。在涂料中加入纳米材料，可以提高涂料的耐老化、防渗漏、耐洗刷等性能，从而提高涂料的档次，延长涂膜的使用寿命。经纳米材料改性后的防水涂料产品外观显得更加饱满、匀和，涂膜光洁细腻，触感优良，防水性好，与基层的粘接力大大提高，尤其明显的是改性后的涂料抗紫外线、耐洗刷性能非常优越。武汉理工大学的余剑英成功研制出一种纳米改性聚合物基屋面防水涂料，它包括作为基料的聚合物乳液，作为填料的碳酸钙、滑石粉或云母粉，其特征在于加入了作为改性剂的无机纳米粒子和钠基蒙脱土，涂料的基本配方为：聚合物乳液38 . 9 ％～65 ％、无机纳米粒子0 . 1 ％～5 ％、钠基蒙脱土1 ％～6 ％、填料30 ％～60 ％。其制造方法为：将无机纳米粒子改性剂加入基料中，在超声波作用下进行分散，然后加入钠基蒙脱土高速搅拌进行插层复合，最后加入填料再经搅拌、研磨、过滤而制得。该涂料既具有优异的力学性能和防水性能，又具优良的抗紫外线能力，能够显著延长屋面防水工程的使用寿命。