data-full-width-responsive="true"> 水固化聚氨酯防水涂料的研制孙金梅，段文锋，王小雪，杜鸿志（北京东方雨虹防水技术股份有限公司，北京101309）聚氨酯防水涂料因其优异的物理、化学性能，已经在建筑防水行业中得到了广泛的认可和应用。聚氨酯防水涂料有双组分和单组分之分。双组分聚氨酯防水涂料常用疑为致癌物质的MOCA 作为固化剂，并且含有大量的有机溶剂，这些物质对健康和环境非常不利；单组分聚氨酯防水涂料容易因空气中的湿度不够而造成固化时间长、延误工期等[1]。随着环保理念的增强和环保法规的日益严格，聚氨酯防水涂料也朝着环保、健康的方向发展，水固化聚氨酯防水涂料就是近年来受市场青睐的一种绿色材料，
它以水为固化剂，固化速度快，克服了单组分聚氨酯防水涂料固化时间长的缺点，并且无毒、无溶剂、无污染，施工方便，成本更低。聚氨酯防水涂料对基层干燥度、温度的要求较高，而地下工程施工中，基层往往处于湿饱和状态，要等到基层干燥再进行施工将会影响工期，因此，对聚氨酯防水涂料提出了潮湿基面粘结强度的要求[2]。常玉[3]研究了水固化聚氨酯防水涂料在潮湿基面的粘结，结果表明，当基层潮湿（含水率较高且无明水）时，只有配合底涂，涂膜的附着力才能达到1 MPa。本文制备的水固化聚氨酯防水涂料可以在含水率较高（但无明水）的基层上施工，且无需涂刷底涂，具有较广的适用性。本文制备了性能优异的水固化聚氨酯防水涂料，探讨了各因素对其物理力学性能的影响，并研究了水固化聚氨酯防水涂料在潮湿基面的粘结情况。1 实验部分11 主要原料聚醚多元醇（工业牌号220A、330N）、甲苯二异氰酸酯（TDI）、邻苯二甲酸二壬酯（DINP）、催化剂、消泡剂、气体吸收剂、填料等均为工业品。12 制备工艺将一定比例的聚醚多元醇、DINP、填料高速搅拌均匀，在100～120 ℃、-0095~-01 MPa 真空条件下脱水3 h，然后除去真空度，降温至60 ℃后，加入计量好的TDI，并升温至80~85 ℃反应25 h，测定反应料中NCO 含量，若与理论值相差很大，则继续反应直至NCO 含量不变且接近理论值。降温至50 ℃，加入气体吸收剂及其
他助剂，搅拌1 h，冷却出料，即得水固化聚氨酯防水涂料的预聚体。13 性能测试1）预聚体中NCO 含量：采用二正丁胺法[4]。2）涂膜制备：将预聚体与水按1∶02（质量比）混合均匀涂覆在聚四氟乙烯板上，在标准实验条件下养护96 h，然后脱模，涂膜翻过来继续在标准条件下养护72 h。3）力学性能测试：拉伸性能和潮湿基层的粘结强度均按照GB/T 167772008《建筑防水涂料试验方法》进行[5]。2 结果与讨论21 NCO 含量对涂料性能的影响预聚体中游离NCO 的含量决定着涂膜中交联点的多少，直接影响涂膜的性能，所以游离NCO 的含量是决定聚氨酯防水涂料性能最主要的技术参数之一[6]。通过改变预聚体中游离NCO 的含量，可以调节聚氨酯防水涂料的力学性能。设计游离NCO含量的变化范围为15%~50%（以预聚体含量为100%，质量比，下同）进行试验，根据所制备样品的性能数据获得了游离NCO 含量的变化对涂膜拉伸强度和断裂伸长率的影响，如图1 所示。
由图1 可知，随着预聚体中游离NCO 含量的增加，涂膜的拉伸强度逐渐增大，断裂伸长率先增大到一定值后开始递减。预聚体中游离NCO 含量增加，涂料的固化交联度增加，刚性链段增加，使得涂膜的拉伸强度增加。而当游离NCO 含量增大到一定值时，反应密度增加，拉伸强度较高，分子链变短，并且刚性基团的增加也限制了分子链在拉伸过程中的运动，使得涂膜的断裂伸长率减少。而且，随着游离NCO 含量的增大，与H2O 反应过程中产生CO2 的密度增加，导致CO2 的逸出率小于CO2 的生成率，容易使涂层中产生气泡，导致断裂伸长率的下降。试验结果表明，游离的NCO 含量控制在30%~45%时，制备的水固化聚氨酯防水涂料的性能较佳。
