防水涂料的現狀與發展趨勢

龐文武　陳炳耀　毛秋燕等

摘要：防水涂料建筑施工過程中的一種重要材料，主要作用是防水、抗滲、防漏，是建筑中的功能材料。隨著城鄉一體化建設工作不斷推進，建筑工程量每年都在遞增，但防水涂料的性能明顯跟不上新時代工程需求，工程漏水事故常有發生。防水性能的提升、涂料功能多樣化是我國防水涂料主要研發方向。本文首先通過介紹防水涂料分類和不同品種涂料的特點分析，從而進一步的闡述防水材料未來發展的主要趨勢。

關鍵詞：防水涂料；現狀；發展趨勢

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.02.050

0前言

防水材料主要運用于建筑結構的防潮、抗滲、堵漏等領域，屬于建筑原料里面的功能性材料，是建筑施工過程中必不可少的一種材料。目前我國市面上的防水材料質量良莠不齊，建筑工程滲漏事故頻繁發生，防水材料防水性能急需改善。近年來，隨著防水材料研發費用的投入不斷遞增，國內防水材料的研發取得了很大的突破，多功能防水涂料、環保型防水涂料、納米復合防水材料紛紛進入市場，逐漸投入到市場應用。

1防水涂料的概念及防水機理

1.1防水涂料的概念

建筑防水涂料簡稱防水涂料，是一種溶劑型、水乳型或反應型的功能型防水建筑原料，廣泛運用于地下室、水塔水池、屋面等容易受到雨水侵蝕的建筑結構或建筑構件，起到防水、抗滲、防漏的作用。防水涂料主要成膜物質包含有合成高分子與水泥或以無機復合材料、瀝青、合成高分子聚合物、合成高分子聚合物與瀝青等化工原料，在這些化工原料的基礎上搭配適量的溶助劑、顏填料加工成能夠杜絕水分滲漏的防水涂。防水涂料常溫下呈現為無固定形狀的黏稠狀液態或可液化的固體粉末狀態，是一種含高分子合成材料的復合材料。

1.2防水涂料的防水機理

1.2.1涂膜型防水涂料的防水機理

涂膜型防水涂料防水機理是通過形成密閉的漆膜雨水的通過或水分子滲透來進行防水。自然界的水通常處于締合狀態，幾十個水分子之間由于氫鍵的作用而形成一個很大的分子團，即使防水涂料的涂膜的分子與分子間具有間隙的，甚至寬度達幾個納米，但足以有效的阻止締合的水分子團通過的，這就是防水涂料能夠防水的主要原因。

1.2.2疏水型防水涂料的防水機理

大部分防水涂料聚合物所形成的完整的涂膜分子具有親水基團，所以并不是所有的聚合物涂膜都能夠百分百阻止水分子的滲入。疏水型防水涂料的防水機理就是其涂料本身具有疏水特性，通過水分子與涂膜相互排斥的原理，完美的將水分子徹底的隔絕在涂膜之外，根本上解決了水分滲漏的問題。

2防水涂料的主要品種及其特點

2.1聚氨酯防水涂料

聚氨酯防水涂料施工工藝簡單，施工、固化環境限制少，涂膜粘接效果較好，在耐老化、耐候性、耐酸耐堿等方面表現突出，在防水涂料市場占有重要地位。聚氨酯防水涂料主要分為單組分潮氣固化型和雙組分反應固化型，可以直接在表層含水分的基層上施工，特別適合于建筑構造復雜的防水項目，如地下室、浴廁間、儲存室等。

目前我國聚氨酯防水涂料主要以溶劑型為主，各項環保性能比較差。溶劑型聚氨酯防水涂料含有大量有毒游離TDI成分，特別是在封閉悶熱室內施工過程中散發出刺激性氣味，對生產、施工人員健康傷害很大。隨著經濟社會的發展，人們對環保健康越來越重視，相關政府部門也在嚴格管制和逐漸淘汰溶劑型涂料，更加生態、安全的水性產品是聚氨酯防水涂料未來主要發展方向。

2.2聚合物水泥防水涂料

聚合物水泥防水涂料也叫做JS防水涂料，是一種以水泥、聚合物乳液為主要成分，輔以砂和功能助劑一起混合研制的防水涂料，有單組分與雙組分兩種類別。聚合物水泥防水涂料具有“剛柔相濟”的優異性能，因為它不僅具備聚合物乳液的柔韌性能，還綜合了水泥的剛硬強度，有著良好的防水效果。該種防水涂料具有良好的耐水性、延伸性等優點，適合于在潮濕基層上施工，可以廣泛的應用于墻體保護、縫隙修補、屋面防水等領域。此外，聚合物水泥防水涂料以水為分散介質，屬于環保類型的涂料產品，避免了聚氨酯、瀝青等溶劑涂料出現的危害人類健康、造成環境污染的情況，目前在全國范圍內占有重要的市場，深受裝修行業界的一致認可。

2.3聚合物乳液防水涂料

聚合物乳液防水涂料屬于新型的裝飾性防水材料，具有粘接性能好、耐老化和耐低溫效果明顯等特性。該涂料主要以乙烯醋酸乙烯（VAE）乳液和丙烯酸酯均聚乳液為主要原料，生產配方與制備原理與合成樹脂乳液涂料比較相近，各類溶助劑都是水性環保、安全原料，最終以水為分散介質研制而成的厚質防水涂料。無毒無害、生態安全是聚合物乳液防水涂料的最大特性，施工工藝簡單，對保護基層表面處理要求不嚴，同時具備環境與經濟方面的效益。聚合物乳液防水涂料主要缺點在于耐水性能差，廚房、衛生間等長期受水浸泡的建筑場所，這類場所還包含屋面，內外墻面等建筑結構。

2.4水泥基滲透結晶型防水涂料

水泥基滲透結晶型防水涂料外觀呈粉末狀態，是我國80年代從國外引進的一種新型防水材料。該材料具有獨特的防水性能，深受工程建筑行業的普遍歡迎，目前大量應用于地鐵建設、地下室裝修、水利水電基站、橋梁隧道等國家基礎工程領域。水泥基滲透結晶型防水涂料施工工藝簡單，加入自來水均勻攪拌即可施涂于被保護基層表面，也可以將這類粉末均勻撒在濕潤的水泥混泥土中達到防水效果。該類防水涂料環保性能優異，對人體健康無毒無害，具有靈活的自我修復功能。自愈性能和抗滲性能比較突出，遇水就能激活修復性能。當建筑物結構因為位移發生錯位或者溫差變化出現細小的滲漏時，水泥基滲透結晶型防水涂料會在水滲入后即可產生晶體將縫隙堵住，得到工程界的一致好評。

2.5瀝青類和改性瀝青類防水涂料

瀝青基防水涂料具有良好的防水性能和長久的使用壽命，主要包含有膨潤土乳化瀝青與乳化瀝青。但該類防水涂料柔韌性差、抗開裂不好、耐候性能不足等缺陷比較明顯，只能運用于馬路等低端建筑工程，目前在防水市場上基本已經銷聲匿跡。瀝青防水涂料逐漸被水乳型丁橡膠瀝青防水涂料等改性材料代替，改性瀝青涂料柔韌性、抗開裂性能優異。雖然目前改性瀝青基防水涂料性能上比瀝青基防水涂料更上一個檔次，但改性瀝青基防水涂料市場前景仍然不樂觀。一方面溶劑型聚合物改性瀝青防水涂料具有大量的有害溶助劑成分，生產銷售受到各項環保法規的限制；另一方面水乳型聚合物改性瀝青防水涂料性能還不能完全滿足市場的需求，各項產品質量還有待提高。

3發展趨勢

3.1防水產品功能多樣化

防水抗滲是當前市場上防水產品的主要功能，也是絕大多防水涂料的唯一性能。目前我國防水涂料功能單一，產品選擇面比較小，施工環境要求比較的苛刻，在陰雨潮濕天氣不能有效的施工。防水涂料的未來發展必須是能夠滿足消費者防水、抗滲、保溫、修飾等多方面需求的多功能一體化產品，施工過程能夠有效的抵御灰塵、水分、油污等各種惡劣環境，施工方法會變得更方便、簡單。

3.2開發環保型防水涂料

國內防水涂料大部分是溶劑型產品，溶劑型產品含有大量的有害物質，再生產和使用過程中會會發出一種危害人體健康的VOC氣體。生產施工人員在長期吸入VOC有毒氣體后，會產生惡心、嘔吐、頭暈等不適癥狀，嚴重的還會出現昏迷、抽搐等后果。由于溶劑型產品VOC危害人體健康，對生態環境破壞大，如何有效降低VOC排放量成了世界各國共同關心得話題。歐美等西方發達國家已經開始研發和使用水性涂料，水性防水涂料的研發也取得了巨大的突破，如高性能水性聚合物改性瀝青防水涂料、水性聚氨醋防水涂料等，快速推進防水涂料“油改水”已經是行業發展的共識。

3.3產品性能更加優異

目前市場上銷售的防水涂料產品性能方面有待提高，如聚氨酯類材料施工條件苛刻，不利于在潮濕基面施工；水泥灰漿類材料柔韌性能不足，拉伸性能差、延伸率較小。防水涂料耐候性差，成膜后很難適應周邊環境的溫差變化，隨著溫差變化的收縮嚴重影響到產品的防水性能。未來的防水涂料必須從產品的耐候性、耐老化、耐洗刷等方面進行提升，能夠有效的適應于建筑的沉降或錯位，保障防水涂料的使用壽命。

3.4納米復合防水涂料

防水工程是一項長期的、持續的過程，防水產品除了常規的防水、抗滲性能外，還需要具備持久耐用、耐溫差、抗輻射等功能。防水涂料再生產工藝中，適當加入納米材料，可以有效地提高防水產品的耐老化、耐洗刷、抗溫變等性能，延長涂膜的使用期限。未來的防水涂料產品外觀會得益于納米材料的改良，變得更加的豐滿、光滑細膩、膠漿均勻柔和，其粘接性能與防水功能大大得到提升，徹底消除易老化、附著力差等弊病。

4結語

隨著國家城鎮一體化工程的不斷推進，我國的城市化工程建筑得到迅速的發展，防水產品需求量也會隨之增多，防水涂料只有不斷地優化產品性能和產品配方，才能夠不斷地滿足人民對防水材料日益多樣化的需求。