data-full-width-responsive="true"> 0 前言聚氨酯防水涂料是20世纪60年代在欧美及日本率先发展起来的一种新型高分子防水涂料。
它是由异氰酸酯、聚醚等经加成聚合反应而成的含异氰酸酯基的预聚体，配以催化剂、无水助剂、无水填充剂、溶剂等，经混合等工序加工制成，具有强度高、延伸率大、耐水性能好、对基层变形的适应能力强等特点。国内最早的聚氨酯防水涂料标准是1992年颁布的JC 500-1992《聚氨酯防水涂料》，当时的产品主要是焦油型聚氨酯防水涂料，其耐候性、耐久性都比较差。在此基础上，2003年又制定了GB／T 19250-2003《聚氨酯防水涂料》，同时废止了JC5O0-1992。2003版标准在1992版标准基础上增加了单组分聚氨酯涂料的相关要求，淘汰了焦油型聚氨酯涂料，修改了试验方法，调整了试验项目。然而，随着材料及工程应用技术的发展以及国家政策的变化，2003版聚氨酯涂料标准已不能满足实际需要，于是相关单位于201 1年提出了《聚氨酯防水涂料》国标的修订。2013年3月，新《聚氨酯防水涂料》国标通过审查。根据2013年l1月27日发布的中华人民共和国国家标准2013年第23号公告，GB／T 19250--2013《聚氨酯防水涂料》将于2014年8月1日起正式实施。在此新国标即将实施之际，笔者将验证试验中积累的一些经验，以及新国标的具体指标作简单介绍，供聚氨酯防水涂料生产企业和检测机构参考。1 新旧标准的主要变化1．1 标准范围的变化原标准的产品主要适用于建筑工程屋面、厕卫间与一般地下工程防水，最高强度要求为2．45 MPa，不能满足桥梁、道路等用途的防水。新标准拓宽了聚氨酯防水涂料的应用范围，增加了高铁桥梁、上人屋面外露使用等要求较高的应用领域。1．2 环保要求的变化随着国家对环保重视程度的提高，产品标准应保证环境及人身健康安全，新标准增加了环保方面的要求。1．3 产品分类的变化单组分和多组分聚氨酯涂料在使用功能方面并没有本质的差异，因此需要对原标准中对单组分和多组分聚氨酯涂料技术要求分别规定的方式进行调整，新标准中仅保留了与产品组分相关的技术要求差异，如：干燥时间、固体含量等，其余要求都作了统一。此外，新标准将聚氨酯防水涂料按产品用途和性能分为I型、Ⅱ型和Ⅲ型，将原标准的I型、Ⅱ型合并为一个型号(I型)，性能指标适当调整；Ⅱ型参考高铁用聚氨酯防水涂料的要求；Ⅲ型满足道路、上人屋面等方面应用的要求。1．4 产品试验项目的变化原标准产品试验项目不能满足防水涂料功能化的需求，需要将物理力学性能分为基本性能与应用性能两部分，基本性能适当增加项目，如粘结强度、流平性、外露使用时的阻燃要求等；应用性能是可选性能，包括硬度、耐磨性、耐冲击性、接缝动态变形能力。1．5 试验方法的变化新标准对试验方法进行了完善和细化，尽可能明确取样、成型、养护、试验等方法和步骤，减少了试验误差，提高了试验结果的再现眭和准确性。此外，新标准可满足水固化聚氨酯一类产品的质量检验。2 新标准的技术要点标准解读2．1 涂膜制备新标准中涂膜制备的试验方法采用现行国家标准与行业标准规定的方法，并进行了细化。多组分产品规定混合后在不混入气泡的情况下充分搅拌5min，静置2 min，倒人模框中，并1次涂覆到规定厚度；单组分产品搅匀后分3次涂覆到规定厚度，也可按生产厂商要求的次数涂覆，但最多3次，且每次间隔不超过24 h。多组分产品，多遍涂覆性能影响不大，但容易在两遍之间产生分层，因此采用1次涂覆；单组分产品涂覆遍数越多，其性能越好，但实际工程受施工成本的限制，不可能如此施工，因此规定单组分产品最多分3次涂覆。涂料涂覆后问隔5 min，用硬纸片或金属网轻轻刮去涂膜表面的气泡，表面刮平后，在标准试验条件下养护96 h，然后脱模，并将涂膜翻过来继续在标准试验条件下养护72 h。通过对涂膜制备方法的改变，统一了制备方法，提高了试验结果的再现性。2．2 固体含量固体含量影响环保性能，也影响流平性能和产品成本，同时也是用户关注的产品用量的主要参数。有些企业为了降低成本，过量加入溶剂，导致固体含量偏低；有些企业宣称固体含量高，但其产品施工涂刷性能可能不佳，如产品不能厚涂等。因此，需要根据工程应用和产品特性确定一个合适的固体含量指标。新标准中规定单组分聚氨酯涂料固体含量为85％，比2003版有所提高；多组分聚氨酯涂料固体含量为92％，与2003版相同。新标准还对固体含量的检测方法进行了细化，明确规定单组分水固化聚氨酯涂料产品固体含量的测定方法为不加水进行测试；双组分水固化聚氨酯涂料产品固体含量的测定结果需减去采用GB 185822008《室内装饰装修材料内墙涂料中有害物质限量》标准附录中的气相色谱法或卡尔费休法测得的水分含量。2．3 流平性流平性是一项新增指标。聚氨酯涂料如果施工时涂覆不便，需要在施工现场掺加溶剂，既危害环境与人体健康，又影响产品性能。因此，需要对聚氨酯涂料的流平性进行控制。新标准规定聚氨酯涂料的流平性指标为20 min无明显齿痕，也可以根据供需双方要求商定时间或按包装上的明示值。该指标不适用于喷涂施工和单组分的聚氨酯产品。2．4 拉伸性能拉伸性能是聚氨酯涂料产品的主要特性。新标准将聚氨酯涂料按用途和性能分为了I型、Ⅱ型和Ⅲ型，I型产品满足房屋建筑等普通防水要求，强度取2．0 MPa，介于2003版标准I、Ⅱ型指标之间；断裂伸长率取500％，与2003版标准基本相近。Ⅱ型产品满足高铁桥梁电缆沟等防水要求，强度取6．0 MPa、断裂伸长率取450％；11型产品满足桥梁、上人屋面等外露通行防水要求，参考国外相关产品的指标要求，强度取12．0 MPa、断裂伸长率取250％。2．5 粘结强度2003版标准中仅规定了潮湿基面粘结强度的测定方法，采用的方法为8字砂浆块法，此方法数据离散性很大，两个粘结面无法做到满粘，且潮湿基面无法准确反映产品在工程中的实际应用情况。因此，新标准中参考了GB 16777-2008《建筑防水涂料试验方法》中的A法(拉拔法)，且只做干燥基面粘结强度，该方法结合了工程应用的实际情况，且数据离散性较小。2．6 燃烧性能燃烧性能也是一项新增指标，主要针对外露使用的聚氨酯防水涂料。目前，国家对防水材料燃烧性能并没有一个明确的要求，《屋面材料(制品)外部燃烧试验方法》国家标准还在制定中。根据新GB 50016《建筑设计防火规范》中的规定，屋面外露防水材料可采用可燃材料。根据GB 8624-2012(建筑材料及制品燃烧性能分级》中的规定，可燃材料的最低要求是B2一E，采用GB／T 8626《建筑材料可燃性试验方法》中的垂直燃烧法进行测试。新版聚氨酯涂料标准亦采用其指标和方法，点火15 s、燃烧20 s，火焰蔓延不超过150 mm，无滴落物引燃滤纸为合格。2．7 附加性能考虑到不同的应用环境对产品某些性能的特殊要求，新标准中增加了硬度、耐磨性、耐冲击性、接缝动态变形能力等4项性能作为聚氨酯防水涂料的附加性能。2．7．1 硬度硬度反映了产品在停车场、上人屋面、道路通行等场合应用时的需求(防止产品太软产生变形和破坏)，按GB／T 531．12008《硫化橡胶或热塑性橡胶压人硬度试验方法第1部分：邵氏硬度计法(邵尔硬度)》中的规定进行试验，用邵AM橡胶硬度计测定，弹簧试验力保持时间为15 s。2．7．2 耐磨性耐磨性是考虑产品作为外露使用时的磨损情况，参照GB／T 1768-2006《色漆和清漆耐磨性的测定旋转橡胶砂轮法》中规定的方法进行试验，但由于橡胶砂轮的磨耗很小，无法明显区分产品，因此将砂轮改为100石英砂砂轮进行测定，试验时应将涂膜试件满粘至玻璃基板上，方可保证试验数据的有效性。2．7．3 抗冲击性抗冲击性主要考虑外露产品可能因物品掉落引起的损坏，按GB／T 20624．22006《色漆和清漆快速变形(耐冲击性)试验第2部分：落锤试验(小面积冲头)》中规定的方法进行试验。将制备好的符合要求的涂膜试件放置在(0．50~0．05)mm厚的马口铁板上，采用球形冲头冲击，球形冲头直径为12．7 mm，质量为1 kg。2．7．4 接缝动态变形能力接缝动态变形能力主要反映产品在桥梁或振动环境下基层微裂缝引起的防水涂膜的开裂破坏性能，采用EN 14224《柔性防水卷材混凝土桥面和路面防水裂缝变形能力的测定》中规定的方法进行试验，测试指标采用EN 14695《柔性防水卷材用于混凝土桥面和车辆通行的混凝土表面的增强沥青卷材定义和要求》中的指标。该方法与JC／T 9752005《道桥用防水涂料》中的方法是一致的。2．8 有害物质限量有害物质限量主要考虑到目前国家和社会对建筑产品环保的要求，参照JC 1066-2008《建筑防水涂料中有害物质限量》中规定的方法进行试验。但是，根据笔者日常检测的经验，苯酚、蒽、萘等由于气体升华温度较高，采用顶空进样方式不能反映产品真实情况，因此需采用单组分或双组分的非预聚体组分直接进样方法。2．9 其
他性能表干时间、实于时间、撕裂强度、低温弯折性、不透水性、加热伸缩量、定伸时老化、热处理、酸碱处理以及人工处理等指标的测试方法与2003版标准基本一致，只是在相关指标和试验时问方面稍有不同，故在此不再赘述。3 结语聚氨酯防水涂料在整个防水涂料市场中，市场占有量居第2位。目前，国内生产聚氨酯防水涂料的企业约有百家，规模大的企业年产量达数万吨，用途极为广泛。随着新标准的发布执行，将规范聚氨酯防水涂料的应用，提高工程质量。本文的目的是在新国标发布之前，对国标中的一些指标进行简要的说明，给广大聚氨酯防水涂料生产企业和检测机构针对新国标开展生产和检测提供参考。
