建筑防水涂料现状与发展前景

20世纪80年代以来，我国新型建筑防水材料发展迅速，目前已形成五大类上百个品种。这五大类新型防水材料即为防水卷材、防水涂料、密封材料、刚性防水及堵漏材料。其中防水涂料通常是无定形材料（液状、稠状物、粉料加水现场拌合、液+粉现场拌合），采用现场刷、刮、抹、喷涂等施工，通过物理或化学反应形成可在结构物表面固化形成连续的，具有弹性、防水、防渗、防潮功能的膜层材料。

　　防水涂料可以在形状复杂、节点繁多、中小面积上施工作业，防水效果可靠；可形成无接缝的连续防水膜层；使用时通常无需加热，且操作简单、易行；工程若出现渗漏，易于对渗漏点做出判断及维修等，因而广泛用于建筑物某些可能受到水侵蚀的结构部位或结构构件。例如，屋面、地下室、厕浴间、水塔、水池、储水罐等结构的防水、防潮和防渗等。

　　按照防水涂料产品特性、组成，防水涂料可分为，水性涂料和油性涂料；反应型涂料和挥发型涂料；沥青基质类涂料、高分子类涂料和无机类防水涂料等。

　　目前防水涂料产品众多，应用范围广。以下就防水涂料的主要品种、应用、发展现状和前景作一介绍，以飨读者。    

主要防水涂料品种及特点

　　1.沥青基质类防水涂料

　　对于沥青基类防水涂料，由于沥青具有很好的防水性和耐久性，对沥青进行改性而得到多种防水涂料。沥青基质类通常分为油性和水乳型两种，油性类主要是溶剂型和无溶剂。溶剂型沥青防水涂料属淘退产品，不作讨论。无溶剂型沥青防水涂料主要包括非固化橡胶沥青防水涂料（JC/T 2288公示稿）、热熔型橡胶沥青防水涂料（正在制订行业产品标准）。沥青加入乳化剂乳化后制成水溶性乳化沥青，将乳化沥青经过高分子材料进行改性制成防水涂料，产品主要包括各类水乳型沥青防水涂料（JC/T 408—2005）、喷涂速凝橡胶沥青防水涂料（JC/T 2237—2015公告稿）、路桥用水性沥青基防水涂料（JT/T 535—2015）、道桥用防水涂料（JC/T 975—2005）等。

　　①非固化橡胶沥青防水涂料

　　非固化橡胶沥青防水涂料(以下简称“非固化涂料”)是以橡胶粉、沥青和特殊添加剂为主要原料，在应用状态下长期保持黏性膏状体的具有蠕变性的一种新型防水材料。该涂料能封闭基层裂缝和毛细孔，适应复杂的施工作业面；与空气接触后长期不固化，始终保持黏稠胶质的特性，自愈能力强、碰触即粘、难以剥离，在-20℃仍具有良好的粘结性能。它能解决因基层开裂应力传递给防水层造成的防水层断裂、挠曲疲劳或处于高应力状态下的提前老化等问题。同时，蠕变性材料的黏滞性使其能够很好地封闭基层的毛细孔和裂缝，解决防水层的窜水难题，使防水可靠性得到大幅度提高；还能解决现有防水卷材和防水涂料复合使用时的相容性问题。国家工业和信息化部已经公示了非固化橡胶沥青防水涂料产品标准，标准号为JC/T 2288—2014。目前环保型非固化聚脲防水涂料新产品已经问世，具有良好的应用性能。

　　②热熔型橡胶沥青防水涂料

　　热熔型橡胶沥青防水涂料是以沥青、增塑剂、改性高分子材料和填料为主要原料，在一定温度下溶解混合而成的一种新型防水材料。施工时，升温溶解成液体后，采用刮涂或喷涂施工，该涂料能封闭基层裂缝和毛细孔，可适应复杂的施工作业面。它能解决因基层开裂应力传递给防水层造成的防水层断裂、挠曲疲劳，或处于高应力状态下的提前老化等问题。同时，蠕变性材料的黏滞性使其能够很好地封闭基层的毛细孔和裂缝，解决防水层的窜水难题，使防水可靠性得到大幅度提高；还能解决现有防水卷材和防水涂料复合使用时的相容性问题。该产品与非固化橡胶沥青防水涂料最大区别有：一是成膜型；二是表面粘性和蠕变性能相对弱；三是应力虽小，但延伸性较大。在热熔状态下，与非固化具有相同的性能。目前正在制订行业标准。

　　③喷涂速凝型橡胶沥青防水涂料

　　喷涂速凝橡胶沥青防水涂料是由橡胶沥青乳液的A组分与破乳剂的B组分构成，A组分由阴离子高固含量乳化沥青与聚合物改性材料等组成，经共混改性形成的水性高分子聚合物。经现场专用喷涂设备将A、B组分混合后快速破乳凝固，形成一种致密、连续、完整，并具有极高伸长率、超强弹性、优异耐久，同时兼具有防水、防腐、防渗、防护作用的涂膜层。产品可在潮湿基面施工，固化速度快，凝胶时间不超过十秒，一次可以喷涂到2mm以上的厚度，且施工速度快、环保。国家工业和信息化部已经颁布了批准喷涂橡胶沥青防水涂料产品标准，于2015年1月1日执行，标准号为JC/T 2317—2015。因涉及专利知识产权等原因该标准暂缓执行。

　　④水乳型沥青防水涂料

　　水乳型沥青防水涂料是以水为介质，采用化学乳化剂或矿物乳化剂制得的沥青基乳化沥青，通过高分子材料改性制得。高分子改性材料可以是一种改性或多种复合改性。高分子改材料主要为后加，也有与沥青一起乳化的。后加的主要是聚合物胶乳，包括氯丁胶乳、丁苯胶乳、丁睛胶乳等，与沥青同时乳化的改性材料有SBS、三元乙丙等。产品主要有水性氯丁橡胶沥青防水涂料、水乳型SBS改性沥青防水涂料、三元乙丙沥青防水涂料等。产品质量按JC/T 408—2005《水乳型沥青防水涂料》执行。

　　⑤水性沥青基桥面防水涂料

　　水性沥青基桥面防水涂料是以石油沥青为主要原料，配以多种表面活性剂及化学助剂为辅料，经乳化再掺加适量的合成橡胶、树酯等对沥青进行改性而制成的复合涂膜类防水涂料。具有良好的不透水性；对水泥混凝土桥面有较强的渗透性；与沥青混凝土铺装层及水泥混凝土桥面均有足够的粘结力，防水效果好；成膜抗剪强度高，有助于修复桥面裂纹； 较好的温度适应性，高温140℃不流淌，低温-20℃不脆裂；成膜快，施工简单、快捷，便于机械作业；属绿色环保产品，不污染环境等显著优点。该产品施工在桥面混凝土表面时，可以较完全地渗透到混凝土中，从而使混凝土内部形成构造致密的防水层，与桥面各铺装层间有较好的整体粘结性，达到理想的桥面防水效果。水性沥青基桥面防水涂料产品标准有两个，即交通运输行业标准《路桥用水性沥青基防水涂料》（JT/T 535—2015）和建材行业标准《道桥用防水涂料》（JC/T 975—2005）

　　2.高分子类防水涂料

　　①高分子类防水涂料

　　高分子防水涂料主要指区别于沥青类防水涂料和无机防水涂料，以高分子有机材料为主体的防水材料。在这里的高分子，不包含改性沥青防水涂料。高分子防水涂料分为反应型防水涂料和挥发型防水涂料。其中，反应型涂料包括单组分聚氨酯防水涂料、多组分聚氨酯防水涂料和聚脲防水涂料；挥发型防水涂料包括聚合物乳液防水涂料、硅橡胶防水涂料、复合型防水涂料和聚合物水泥防水涂料。

　　②聚氨酯防水涂料

　　聚氨酯系列防水涂料又称为反应固化型涂料，也称油性涂料。聚氨酯防水涂料可以常温施工，室温固化，操作简便，涂膜的黏结力强，涂膜综合性能好，强度高，延伸率大，弹性、粘结密封性能好。具有良好的物理力学性能和优异的防水、耐酸、耐碱和耐老化性能，适用于屋面、地下室和其他结构部位的防水施工，特别适用于造型复杂的屋面防水工程。

　　按组分，聚氨酯防水涂料分为单组分型和双组分型两类。按现行国家标准《聚氨酯防水涂料》GB/T 19250—2013，聚氨酯防水涂料分了三个型号：Ⅰ型产品是普通聚氨酯防水涂料，主要用于各类建筑的防水工程；Ⅱ型产品类似于客运专线高铁聚氨酯防水涂料，除了应用于高等级工程的防水层之外，主要应用于中国铁路客运专线桥梁上的防水层；Ⅲ型产品是高强度聚氨酯防水涂料，主要用于看台、停车场、上人屋面等。单组分聚氨酯防水涂料按涂料固化机理分为湿固化型、水固化型、潜固化三类，其以异氰酸酯、聚醚为主要原料，配以填料、各种助剂制成。双组分聚氨酯防水涂料分为甲、乙二个组分，其中甲组分是由聚醚和异氰酸酯缩聚得到的异氰酸酯封端的预聚体，乙组分是由扩链剂、增塑剂、粉填料、助剂组成液体。使用时，将甲、乙组分按照一定比例混合，搅拌均匀后施工。单、双组分涂料采用刮、刷、喷涂施工工艺，涂覆于基层表面，经反应固化形成富有弹性，坚韧又有耐久性的防水涂膜。

　　国家标准《聚氨酯防水涂料》GB/T 19250—2013不仅规定了技术性能要求，而且规定了聚氨酯防水涂料中有害物质限量。应用聚氨酯防水涂料应注意选择低毒或无毒溶剂并严格限制用环境，减少对大气环境的污染和对人身安全的影响。该涂料宜应用在非外露防水工程。

　　③喷涂聚脲防水涂料

　　喷涂聚脲防水涂料（SPUA）是由异氰酸酯组分与氨基化合物组分反应生成的一种弹性体物质。是我国20世纪90年代后期开发的一种新型无溶剂、无污染的绿色施工技术，在防腐、防水、耐磨等工程中应用前景广阔。

　　喷涂聚脲防水材料具有优异的物理性能和施工性能，将为我国的大型基础设施建设，如高速铁路、地铁、隧道、水利水工、桥梁防护等高难度防水、防护、耐磨工程，提供了一种先进的新型防水材料和方便快捷的施工方法。同时也为化工防护、管道防腐、海洋防腐、游乐场、道具制作、护舷制造等提供超重防腐、防水、耐磨和装饰优质材料。

　　国家标准《喷涂聚脲防水涂料》（GB/T 23446—2009）包含了喷涂（纯）聚脲防水涂料和喷涂聚氨酯（脲）防水涂料两个产品。    

　　④聚合物乳液防水涂料

　　聚合物乳液防水涂料是以各类聚合物乳液为主要原料，加入增塑剂、颜填料、助剂，以水为分散介质配制成的厚质单组分水乳型防水涂料。聚合物乳液通常用丙烯酸酯均聚乳液、苯乙烯-丙烯酸酯共聚乳液及乙烯-醋酸乙烯（VAE）乳液等，为挥发固化型涂料。产品可在屋面、墙壁、室内等非长期浸水环境下的建筑防水工程中使用。

　　丙烯酸酯类防水涂料具有较好的耐候性，适用于外露、非外露部位以及迎水面防水施工。水乳型彩色丙烯酸酯类防水涂料兼具装饰功能，宜用于屋面及墙面的防水和装饰。

　　聚合物乳液防水涂料的最大特征在于其环境安全性。该涂料水性无毒、无环境不利影响、施工安全、操作方便，对施工人员的健康无不良影响，对基层含水率要求不严。这类防水涂料的物理力学性能优良，但也存在耐水性不足等缺点。产品执行标准为《聚合物乳液建筑防水涂料》JC/T 864—2008。

　　⑤聚合物水泥防水涂料

　　在我国从20世纪90年代初开始研制生产聚合物水泥防水涂料（简称“JS防水涂料”）。它是以丙烯酸酯、乙烯—醋酸乙烯酯等聚合物乳液和水泥为主要原料，加入填料及其他助剂配制而成，经水分挥发和水泥水化反应固化成膜的双组分水性防水涂料（又称为“复合型防水涂料”）。

　　产品中由于添加聚合物和水泥，具有“刚柔相济”的特性，既有聚合物涂膜的延伸性、耐水性，又有水硬性胶凝材料强度高、与潮湿基层黏结能力强、耐水性好、施工方便、综合造价低，工期短，无明水即可施工，无毒环保等优点。该种涂料以水作为分散介质，解决了因采用焦油、沥青和溶剂等溶剂型防水涂料所造成的环境污染，以及对人体健康的危害。还可以根据用户要求配置多种色彩，是一种集防水和装饰的新型防水材料。目前几乎在全国范围内得以应用，被普遍的接受与认可，已成为防水涂料应用最广、用量最大的防水涂料。

　　按《聚合物水泥防水涂料》GB/T 23445—2009，产品按物理力学性能分为Ⅰ型、Ⅱ型和Ⅲ型。其中，Ⅰ型以聚合物为主的防水涂料，主要用于非长期浸水环境下、活动量较大的基层的建筑防水工程，如屋面及室外防水工程；Ⅱ型、Ⅲ型是以水泥为主的防水涂料，主要用于长期浸水环境下、活动量较小基层的建筑防水工程，如地下及室内防水工程。

　　⑥硅橡胶防水涂料

　　硅橡胶防水涂料是以硅橡胶乳液和其他高分子聚合物乳液的复合物为主要原料，掺入适量的助剂和填充剂等，均匀混合配制而成的水乳液型防水涂料。

　　该涂料具有较好的渗透性、成膜性、耐水性、弹性、粘接性和耐高低温等性能，并可在干燥或潮湿而无明水的基层进行施工作业。生产和施工时无刺激性异味、无毒，不污染环境，安全可靠。可在常温条件进行涂布施工，并容易形成连续、弹性、无缝、整体的涂膜防水层。涂膜的拉伸强度较高、断裂延伸率较大，对基层伸缩或开裂变形的适应性较强，相较于其他防水涂料，其耐候性好、使用寿命较长。

　　该涂料适用于各种工业、民用建筑物、卫生间、厨房、屋顶、天沟、阳台、外墙、地下室、水池、下水道、矿井、隧道、桥梁灌缝、浇灌伸缩缝等防水、防潮、防腐蚀等工程。但其价格相对较高，影响了产品的推广使用，目前无国家或行业标准。

　　⑦聚合物水泥防水浆料

　　聚合物水泥防水浆料（JJ防水浆料）是一种界于聚合物水泥防水涂料（柔性）和聚合物水泥防水砂浆（刚性）之间，又不同于聚合物水泥防水涂料（柔性）和聚合物水泥防水砂浆（刚性）这两种产品的新型防水材料。聚合物水泥防水浆料是刚性与柔性结合的新型防水抗渗材料，这种涂料的聚合物涂膜的具有延伸性、防水性，又具有水硬性材料强度高、易与潮湿基层粘结和耐水性好的优点，或根据不同工程部位要求调节柔韧性和强度等性能，施工方法灵活方便。在近年的发展过程中，以其优异的特性在不同的建筑业领域中，在屋面、外墙、卫生间、地下室、铁道、隧道、水利、水工等方面得到迅速发展和广泛应用。这类产品在国内已有十余年的发展历史，虽发展历程短，但发展速度较快。

　　本产品是以水泥、细骨料为主要原材料，可再分散聚合物干粉或聚合物乳液和添加剂为改性材料按一定比例拌制而成的刚性带柔性防水抗渗产品。分为通用型（Ⅰ型）和柔韧型（Ⅱ型）两大类。其中，通用型（Ⅰ型）为偏刚性材料，柔韧型（Ⅱ型）为偏柔性材料。产品质量按JCT 2090—2011《聚合物水泥防水浆料》执行。

　　3.无机类防水涂料

　　无机类防水涂料用量最大的是水泥基渗透结晶防水涂料。

　　水泥基渗透结晶型防水材料是以水泥、石英粉等为主要基材，并掺入多种活性化学物质的粉状材料。经与水拌和调配而成的具有一定渗透功能的无机型防水材料。

　　产品无毒、无害、无味、无污染，符合环保标准，可安全用于饮用水等工程；具有防腐、耐老化、保护钢筋的作用，可与水拌合刷涂或喷涂于混凝土表面，亦可将其以干粉撒覆并压入未凝固的混凝土表面；对有害化学侵蚀有很高的抵抗力，可提高混凝土耐久性；防水层不怕磕碰，能承受一定压力的外力作用，具有二次抗渗能力；粘结性强，能使细小裂纹重新得到愈合；有超强的渗透能力和自动修复功能；产品施工简单，操作方便，省工省时，综合成本低。

　　产品主要应用于混凝土结构表面的防水施工，结构开裂、渗水点、孔洞的堵漏施工，地铁车站、地下连续墙、隧道、涵洞、水库大坝的防水和堵漏施工；工业与民用地下室、屋面、厕、浴间混凝土建筑设施的所有水泥基面的防水施工。

　　根据《水泥基渗透结晶型防水涂料》GB 18445国家标准，水泥基渗透结晶型防水涂料按使用方法分为水泥基渗透结晶型防水涂料（代号C）和水泥基渗透结晶防水剂（代号A）。

建筑防水涂料现状

　　据统计，2015年我国建筑防水涂料总市场用量约为135吨，主要产品为聚合物防水涂料、聚氨酯防水涂料、喷涂速凝橡胶沥青防水涂料、非固化橡胶沥青防水涂料、聚脲防水涂料等。其中聚合物防水涂料用丙烯酸防水涂料乳液全国产销量20万吨、EVA防水乳液15万吨，合计防水乳液总用量为35万吨，按平均液粉比1∶1.8比例计算为 98万吨产量，接近100万吨产量。聚合物类防水材料主要产品有聚合物水泥防水泥防水涂料、聚合物水泥防水浆料、聚合乳液防水砂浆、单组分聚合物乳液防水涂料、水性聚氨酯防水涂料和聚合物防滑车道用材料。聚氨酯防水涂料用量约16万吨，喷涂速凝橡胶沥青防水涂料用量约5万吨，非固化橡胶沥青防水涂料用量约8万吨，聚脲防水涂料约1万吨，其他各类防水涂料约5万吨。

　　根据中国建筑防水协会2015年中国建筑防水行业年度发展报告指出，2015年主要建筑防水材料的产品结构，防水涂料占防水材料使用面积总量的26.6%，仅次于SBS/APP改性沥青防水卷材（26.7%），居第2位。1—9月达到45738万平方米，2014年全年44149万平方米，2015年年增长率预计达到3.6%。

　　另据中国建筑防水协会、中国建筑业协会建筑防水分会、中国建筑学会防水技术专业委员会联合发起，《中国建筑防水》杂志社具体实施的2014年度“全国防水材料工程应用调查”显示，全国50家有防水专业施工三级及以上资质的施工企业，在2014年度内使用38种防水材料的工程应用总量共计25393.12万平方米；其中聚氨酯防水涂料（含单、双组分）工程用量2416.75万平方米，占总量10.66%，列第2位；聚合物水泥基防水涂料（JS涂料）工程用量2391.86万平方米，占总量的10.51%，列第3；其他沥青类涂料工程用量959.42万平方米，占总量的3.42%，列第8位；其他防水材料均为各类防水卷材。

　　可见，建筑防水涂料占整个的防水材料比重达到26%之多，市场容量大，应用范围广，且逐年在增长。新型防水涂料，如非固化橡胶沥青防水涂料、喷涂速凝橡胶沥青防水涂料已被市场认可，且在复合防水施工方面得到广泛应用。

防水涂料涂料发展前景

　　1.产品发展方向

　　近年来, 我国防水涂料的研制取得了很大进步。随着社会的发展，人们对环境和身体健康越来越关注，所以防水涂料的也要向绿色环保方向发展，产品中的有害物质限量应符合《建筑防水涂料中有害物质限量》JC 1066—2008和《环境标志产品技术要求 防水涂料》HJ 457—2009技术要求。

　　同时，要发展水溶性防水涂料，淘汰溶剂型防水涂料。由低档向高弹性、高耐久性、功能性方向发展。产品宜发展喷涂速凝橡胶沥青防水涂料、水性非固化橡胶沥青防水涂料、水乳型改性沥青防水涂料、水性聚合物防水涂料等。

　　加强技术创新，发展高新技术防水涂料产品。大力研究开发和推广高性能（高强、高延伸防水涂料）、高耐候、环保型和多功能防水涂料，如外露型脂肪族聚氨酯防水涂料、慢固化单双组份聚脲防水涂料、高性能聚氨酯防水涂料，推动防水行业科技进步，满足市场需要。 

　　2.机械化喷涂施工新工艺

　　随着科技进步，防水涂料已在各类大、中型防水工程上得到应用。防水涂料机械化喷涂技术已经引起人们的重视。在国外防水喷涂设备进入我国的同时，国内多家企业也相继开发适用于聚合物防水涂料、喷涂聚脲防水涂料、聚氨酯防水涂料、喷涂速凝橡胶沥青防水涂料、非固化橡胶沥青防水涂料等机械化喷涂设备。大力发展适应各类防水涂料、各种施工环境的喷涂设备和喷涂施工技术，不仅可以提高施工效率和施工质量，同时降低施工成本，必将推动防水涂料的快速发展。  

　　3.推动与其他防水材料复合使用的新工艺

　　涂料与混凝土、砂浆基层能够很好粘合在一起，可以有效防止窜水现象的发生。因此涂料与其他防水材料复合使用，不仅仅可提高防水等级，更重要的是通过与防水卷材或刚性防水材料复合，大大提高防水功能和防水效果。非固化橡胶沥青防水涂料与多类防水卷材复合使用，可以有效降低人为造成的施工质量问题，该防水工法已到防水界广泛认可，是值得推广应用的防水工法。

　　4.不断改进施工工法和提高防水施工质量

　　在大力提倡使用新型建防水材料的同时，也要加快研究、制订各类、各种防水涂料的施工工艺和施工技术规程，在制订国家规范、规程时要重视防水材料的施工工艺和施工工法。好的防水材料，也需要好的施工工艺和施工工法。

　　5.重视施工人员的技术培训

　　重视防水施工人员的施工技能的培训，提高施工人员的素质，从页提高防水施工质量。

　　防水涂料在防水材料份额中占有1/4，所以防水涂料在防水行业是值得重视的防水产品，发展新型防水涂料是十分必要。

　　生产企业应加强自律，生产出符合产品质量的防水涂料。质量监督部门，不仅要做好对生产企业防水产品的质量监督，更重要的对市场销售的防水材料、工地使用防水材料进行质量检查，并形成机制。

　　在现有产品的基础上，要进一步规范防水涂料产品标准。在制订规范、规程、施工标准图集中，明确各类防水涂料应用环境、技术条件，并制订相应的施工工艺和施工工法。

　　虽然防水涂料成型时受环境温度制约、膜层的力学性能受成型环境温度和湿度影响、受基面平整度的影响，膜层有薄厚不均的现象，但瑕不掩瑜，防水涂料仍是防水卷材等其他防水材料不可替代的产品。

转自《中国化工信息》 作者：苏州中材非金属矿工业设计研究院有限公司 沈春林