摘　要 : 石油沥青填充聚氨酯防水涂料性能较好 , 价格低廉 , 具有广泛的推广价值和应用前景。而能否成功地实现石油沥青对聚氨酯填充的关键在于相容剂的选择 , 笔者所建立的“牵线实验”和“表面污沾性观察”是评价和研究相容剂的初始相容性和增塑相容性的有效方法 , 根据所设计的配方工业化生产的石油沥青聚氨酯防水涂料技术指标均已达到 JC500 ― 92 标准 , 且粘结性优良 , 具有较高的推广应用价值。 


   关键词 : 聚氨酯 ; 防水涂料 ; 石油沥青 ; 相容剂 ; 相容性

    0 　引　言

    聚氨酯防水涂料具有强度高、延伸率大、与水泥砂浆等建筑材料底材粘接性强、耐久性长、施工方便等特点。但由于聚氨酯的原材料价格昂贵 , 只在某些特殊的场合得到应用。在防水工程中普遍使用的是含有填充剂的由甲、乙两组分组成的聚氨酯防水涂料。甲组分是由聚醚和甲苯二异氰酸酯合成的预聚体 , 端基为异氰酸基 ; 乙组分由固化剂、填充增塑剂、稀释剂等构成。施工时将甲乙组分按一定量混合搅拌均匀 , 涂抹于防水底材表面 , 经化学反应 , 于 12 h 以内即可形成富橡胶弹性且连续的整体防水层。我国聚氨酯防水涂料的研究开发始于 20 世纪 70 年代末 80 年代初 [ 1 - 3 ] , 普遍采用廉价而又性能卓越的煤焦油作添充增塑物质 , 使聚氨酯防水涂料在越来越多的工程中被广泛地应用 , 其已被用于北京地下商场、亚运村、人民大会堂的翻修 , 钓鱼台国宾馆等国家重点工程中 [ 4 ] 。 1991 年聚氨酯防水涂料的研究应用曾被国家列为重点推广项目 [ 5 ] 。

    随着经济的发展和社会的进步 , 国家建设部于 1998 年作出了限制、并逐步禁止在聚氨酯防水涂料中使用煤焦油的决定。因此 , 在近几年时间内 , 非煤焦油填充型聚氨酯防水涂料是主要发展方向 , 但由于成本居高 , 制约了其发展。因此 , 研制价格低廉的石油沥青作为填充增塑物质的石油沥青填充增塑的聚氨酯防水涂料无论在理论上和实践上都具有重要的意义。

    研制石油沥青填充聚氨酯防水涂料最为困难的是石油沥青填入后体系相容性的问题 , 有专家认为石油沥青与聚氨酯不相容 , 必须通过加入相容剂才能解决这一难题。按照这一观点推论 , 对石油沥青的填充量必须加以严格控制 , 否则 , 就必须加大相容剂的用量以保证体系的相容性。

    本研究建立了一种新颖的方法 , 研究石油沥青与预聚体、聚氨酯高聚物的相容性 , 实验证明 , 石油沥青填充聚氨酯是一条可行的技术路线 , 形成的产品无论在性能上还是在成本上都具有很好的推广应用价值。


    1 　研究相容性的方法

    石油沥青聚氨酯防水材料是否具有满意的性能 , 主要取决于甲、乙组分混合后体系的相容性 , 笔者将体系的相容性划分为 2 个方面的内容 :

    (1) 初始相容性 : 指的是甲、乙组分经充分搅拌混合初期 , 能否形成均一的体系。如初始相容性好 , 能形成均一的体系 , 则浇铸物就能正常固化 , 否则根本谈不上物理机械性能。

    (2) 增塑相容性 : 甲、乙组分混合的初期 , 体系具有很好的初始相容性 , 也能形成均一的体系 , 但随着固化的进程 , 相对分子质量小的聚氨酯预聚体 ( 即甲组分 ) 经化学反应逐步交联成为相对分子质量高的聚合物 , 并具有一定的强度和弹性 , 这一过程中 , 化学结构产生了质的变化。增塑相容性就是指当完全固化后 , 体系是否仍然均匀 , 相容剂、沥青等组分是否能在高度相容的状态下对聚氨酯本体起到有效的增塑、增韧作用。

    研究体系相容性的常规方法很多 , 如电子显微镜、示差扫描热分析、光散射等 , 但对于实验工作量很大的产品研究开发来说 , 这些方法既不经济 , 也不适用。笔者总结出了一种新颖的研究相容性的方法 , 对于石油沥青聚氨酯防水涂料这一产品的开发简捷明快 , 行之有效。