摘　要 : 石油瀝青填充聚氨酯防水涂料性能較好 , 價格低廉 , 具有廣泛的推廣價值和應用前景。而能否成功地實現石油瀝青對聚氨酯填充的關鍵在于相容劑的選擇 , 筆者所建立的“牽線實驗”和“表面污沾性觀察”是評價和研究相容劑的初始相容性和增塑相容性的有效方法 , 根據所設計的配方工業化生產的石油瀝青聚氨酯防水涂料技術指標均已達到 JC500 — 92 標準 , 且粘結性優良 , 具有較高的推廣應用價值。 


   關鍵詞 : 聚氨酯 ; 防水涂料 ; 石油瀝青 ; 相容劑 ; 相容性

    0 　引　言

    聚氨酯防水涂料具有強度高、延伸率大、與水泥砂漿等建筑材料底材粘接性強、耐久性長、施工方便等特點。但由于聚氨酯的原材料價格昂貴 , 只在某些特殊的場合得到應用。在防水工程中普遍使用的是含有填充劑的由甲、乙兩組分組成的聚氨酯防水涂料。甲組分是由聚醚和甲苯二異氰酸酯合成的預聚體 , 端基為異氰酸基 ; 乙組分由固化劑、填充增塑劑、稀釋劑等構成。施工時將甲乙組分按一定量混合攪拌均勻 , 涂抹于防水底材表面 , 經化學反應 , 于 12 h 以內即可形成富橡膠彈性且連續的整體防水層。我國聚氨酯防水涂料的研究開發始于 20 世紀 70 年代末 80 年代初 [ 1 - 3 ] , 普遍采用廉價而又性能卓越的煤焦油作添充增塑物質 , 使聚氨酯防水涂料在越來越多的工程中被廣泛地應用 , 其已被用于北京地下商場、亞運村、人民大會堂的翻修 , 釣魚臺國賓館等國家重點工程中 [ 4 ] 。 1991 年聚氨酯防水涂料的研究應用曾被國家列為重點推廣項目 [ 5 ] 。

    隨著經濟的發展和社會的進步 , 國家建設部于 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決定。因此 , 在近幾年時間內 , 非煤焦油填充型聚氨酯防水涂料是主要發展方向 , 但由于成本居高 , 制約了其發展。因此 , 研制價格低廉的石油瀝青作為填充增塑物質的石油瀝青填充增塑的聚氨酯防水涂料無論在理論上和實踐上都具有重要的意義。

    研制石油瀝青填充聚氨酯防水涂料最為困難的是石油瀝青填入后體系相容性的問題 , 有專家認為石油瀝青與聚氨酯不相容 , 必須通過加入相容劑才能解決這一難題。按照這一觀點推論 , 對石油瀝青的填充量必須加以嚴格控制 , 否則 , 就必須加大相容劑的用量以保證體系的相容性。

    本研究建立了一種新穎的方法 , 研究石油瀝青與預聚體、聚氨酯高聚物的相容性 , 實驗證明 , 石油瀝青填充聚氨酯是一條可行的技術路線 , 形成的產品無論在性能上還是在成本上都具有很好的推廣應用價值。


    1 　研究相容性的方法

    石油瀝青聚氨酯防水材料是否具有滿意的性能 , 主要取決于甲、乙組分混合后體系的相容性 , 筆者將體系的相容性劃分為 2 個方面的內容 :

    (1) 初始相容性 : 指的是甲、乙組分經充分攪拌混合初期 , 能否形成均一的體系。如初始相容性好 , 能形成均一的體系 , 則澆鑄物就能正常固化 , 否則根本談不上物理機械性能。

    (2) 增塑相容性 : 甲、乙組分混合的初期 , 體系具有很好的初始相容性 , 也能形成均一的體系 , 但隨著固化的進程 , 相對分子質量小的聚氨酯預聚體 ( 即甲組分 ) 經化學反應逐步交聯成為相對分子質量高的聚合物 , 并具有一定的強度和彈性 , 這一過程中 , 化學結構產生了質的變化。增塑相容性就是指當完全固化后 , 體系是否仍然均勻 , 相容劑、瀝青等組分是否能在高度相容的狀態下對聚氨酯本體起到有效的增塑、增韌作用。

    研究體系相容性的常規方法很多 , 如電子顯微鏡、示差掃描熱分析、光散射等 , 但對于實驗工作量很大的產品研究開發來說 , 這些方法既不經濟 , 也不適用。筆者總結出了一種新穎的研究相容性的方法 , 對于石油瀝青聚氨酯防水涂料這一產品的開發簡捷明快 , 行之有效。