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聚氨酯防水材料
LT
一、聚氨酯防水材料研究的背景及意义
(一)聚氨酯防水材料研究的背景
聚氨酯防水涂料亦称聚氨酯涂膜防水材料,是以聚醚(酯)多元醇与过量的
二异氰酸酯反应制成端基为异氰酸酯预聚体作为主体,加入填料和助剂制得。
[1]
聚氨酯防水涂料是一种新型高档防水防腐材料主要用于建筑物,特别是
高层建筑物的地下室屋面、沟池厕浴间的防水、防渗及化工厂地面和管道的防
腐,也可用来制做人造草坪及弹性地面等。它具有整体性好,抗拉强度大、弹
性好、粘结力强、耐高低温、寿命长、冷施工等优点,是目前国际上用途最广
泛的防水涂料。
(二)聚氨酯防水材料研究的意义
用于生产聚氨酯防水涂料的原料种类非常多,主要材料可供选择的就达20
种以上,再经过排列组合,就有更多种变化,可以生产出不同性能的产品。我
国聚氨酯防水涂料长期以来以焦油型为主,常用的固化剂MOCA属于可疑致癌
物;除此之外,聚氨酯防水涂料中多含有苯类溶剂,环境污染严重。[2]
二、聚氨酯防水材料的历史与发展
(一)聚氨酯防水材料的历史
1937年德国化学家OttoBayer发现了异氰酸酯与活泼氢化合物的反应,
由此形成了聚氨酯化学基础。在40年代德国人制备出聚氨酯粘合剂,50年代德
国人亚当合成了聚氨酯混炼胶(MPUR)和聚氨酯浇注胶(CPUR)。聚氨酯的发
展经历了60多年。[3]自从1937年德国Bayer教授首次合成聚氨酯(PU)以来,
聚氨酯以其软硬段可调节范围广、耐低温、柔韧性好、附着力强等优点逐渐被
人们所认识。聚氨酯涂料具有优异的耐磨性、柔韧性和其他一些机械性能,同
时还具有良好的耐化学品性,因而广泛应用于各个领域。
我国70年代北京建筑工程研究院开始研制聚氨酷防水涂料,发展非常迅速,
每年以18%的速度增长,1994年产量为1万t[4],其中主要是煤焦油作活性填
料的聚氨酷防水涂料。彩色聚氨酯防水涂料起步较晚,主要研究单位集中在京、
沪地区。由于焦油聚氨酯防水涂料对环境污染严重,产品性能不稳定,质量指标
较低,近年来有逐渐被非焦油聚氨酯[5]取代之势。我国在1992年颁布了聚氨
酷防水涂料的行业标准,该标准分一级品和合格品。一级品指标与发达国家的
外露型产品标准基本相符,合格品的指标结合国情相对较低。
(二)我国聚氨酯防水材料的发展
从20世纪70年代末开始,随着我国科学技术进步和化学建材工业的发展,
PU防水涂料也获得了迅速的发展。北京市建筑工程研究所和山西化工研究所从
1974年开始进行聚醚型聚氨酯防水涂料的理论研究;1985年上海隧道公司研
制成功了851型焦油聚氨酯防水涂料;1989年建设部确认聚氨酯防水涂料为可
信任的防水材料[6]。90年代后,聚氨酯防水涂料取得迅速发展:1990年建设
部将聚氨酯防水涂料列为“八五”规划重点推广项目之一;1993年开始实施聚
氨酯防水涂料建材行业标准JC500—1992;1998年建设部将非焦油型聚氨酯防水
涂料列为全国住宅推荐产品13种防水材料之一,从而极大地推动了聚氨酯防水
涂料在我国的推广应用和健康发展;1998年北京市建筑工程研究院和国家建材
局苏州非矿院防水材料设计研究所成功研制了一种以石油沥青为填料的聚氨酯
防水涂料;与此同时,北京金之鼎化学建材公司等单位研制了单组分聚氨酯防水
涂料,随后又发展无溶剂喷涂聚氨酯防水涂料。经过二十多年的发展,尤其在
90年代的迅速发展和广泛应用,我国已逐渐形成了品种齐全性能优异的聚氨酯
防水涂料[7]。
我国生产的聚氨酯防水涂料的种类相对较少,目前除了生产焦油型[8]、彩
色型外,还开发出了阻燃型、耐低温型以及石油沥青聚氨酯防水涂料。
(三)国外聚氨酯防水材料的发展
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酷防水涂料专利术,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。
而且在同年成立了聚氨酯防水协会,致力于普及聚氨酯防水涂料和提高施工人
员技术;1976年公布了日本屋面涂膜防水材料标准。[9-12]
英国研制的快干型聚氨酯涂料,基层不需打底,施工后几分钟就能耐小
雨,16一18h
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