铁路桥梁用高性能聚氨酯防水涂料的研制

铁路桥梁用高性能聚氨酯防水涂料的研制

崔定伟1，陈小庆2，王军2，宋欢欢2（1赫普（中国）有限公司，广州510635；2北方涂料工业研究设计院，兰州730020）

1 引言聚氨酯防水涂料是以聚氨酯树脂为主要原材料制成的现场施工的防水材料，由于具有拉伸强度高、弹性好、断裂伸长率大、耐寒、耐热、耐老化性能好、防水性能极佳、防水寿命长、适用范围广、施工简便和维修容易[1]等优点而在防水涂料中占有很大的比例。《铁路桥梁用聚氨酯防水涂料》同GB/T 192502003《聚氨酯防水涂料》技术标准相比，要求表干时间更短、拉伸强度更大、固体含量更高。目前国内市售的铁路桥梁用聚氨酯防水涂料在某些性能上能达到《铁路桥梁用聚氨酯防水涂料》技术标准的要求，但普遍存在着固含量偏低的问题，给环境带来很大的污染。因此发展高性能、环保型[2]聚氨酯防水涂料越来越受到人们的重视。本文采用自制预聚物、液体填料、固化剂、颜填料等制备了双组分无溶剂铁路桥梁用聚氨酯防水涂料[3-5]。该防水涂料性能全部达到了《铁路桥梁用聚氨酯防水涂料》技术标准的要求。

2 试验部分21 主要原材料及规格预聚物（自制），固化剂、催化剂、液体填料、滑石粉、轻钙、钛白粉、分散剂和消泡剂等均为工业级，阻聚剂为试剂级。

22 主要试验仪器及设备NH500 型电子调温加热套、DJIC 增力电动搅拌器、四口烧瓶、三口烧瓶、温度计、真空泵、冷凝管、烧杯、AGS-J 拉力试验机、锥形磨、高速分散机等。

23 聚氨酯防水涂料乙组分的制备将配方量的液体填料、固化剂、分散剂、消泡剂、催化剂、滑石粉、轻钙和钛白粉等依次加入到烧杯中搅拌均匀，然后在锥形磨上研磨至合适的细度，过滤出料即得聚氨酯防水涂料乙组分。

24 聚氨酯防水涂料的制备预聚物作为防水涂料甲组分，按一定比例将甲、乙组分在室温下混合均匀，即得高性能聚氨酯防水涂料。

25 聚氨酯防水涂料的性能测试

将甲、乙组分按一定比例在室温下混合均匀后，按铁路桥梁用聚氨酯防水涂料技术标准的要求进行涂膜、养护、制备试件和性能检测。

3 结果与讨论31 异氰酸酯质量分数对涂料性能的影响甲组分中异氰酸酯（NCO）的质量分数是影响聚氨酯防水涂料综合性能的关键因素，因此可以通过调整甲组分中NCO 的质量分数来改善聚氨酯防水涂料的综合性能。甲组分中NCO 质量分数对聚氨酯防水涂料综合性能的影响见表1。

由表1 可见随着NCO 质量分数的增加，适用期、表干时间逐渐缩短，断裂伸长率逐渐降低，拉伸强度逐渐增加。NCO 质量分数过高将生成更多的刚性链段，刚性链段过多将导致伸长率过低，综合性能变差；反之NCO 质量分数过低将生成更多的柔性链段，柔性链段过多将导致拉伸强度过低，实干时间过长，因此NCO 质量分数须具有一个合适的范围。综合对比可以发现当NCO 质量分数在52%时，综合性能最优。