聚氨酯(Polyurethane,英文縮寫PU)是防水涂料的主要品種之一,在市場中占有不小的份額,近年來有上升的趨勢,主要原因是該材料在工程防水領(lǐng)域的用量上升很快,如地鐵、高速公路和鐵路。
在有機(jī)防水涂料中,聚氨酯防水涂料的技術(shù)指標(biāo)高于丙烯酸和JS涂料,即主要的物理力學(xué)性能優(yōu)于后二者。但是,聚氨酯防水涂料在應(yīng)用中也出現(xiàn)了很多問題,有些屬于產(chǎn)品本身的質(zhì)量問題,有些則屬于應(yīng)用不當(dāng)。
沉淀
1)沉淀原因
沉淀是聚氨酯防水涂料使用中反映最多的問題。沉淀是涂料中的填料因密度大于聚氨酯膠液的密度,在重力作用下向下運動,在桶底集聚而形成的。沉淀分兩種:硬沉淀和軟沉淀。硬沉淀是指填料已經(jīng)和膠液混凝成固體,不能再分散為液體,成為廢料。軟沉淀是指經(jīng)過再分散(攪拌)填料可以重新均勻地回到膠液中,仍然是合格的產(chǎn)品?! ?
從技術(shù)上說,要克服聚氨酯涂料的沉淀現(xiàn)象,并非難題,只要不加或少加填料即可做到,但是生產(chǎn)成本很高。為了降低成本,各生產(chǎn)企業(yè)都會在聚氨酯涂料配方中加入一定數(shù)量的填充粉料?! ?
2)運輸過程加速了沉淀
成品的聚氨酯涂料在工廠庫房貯存時,沉淀比較慢,但在運輸過程中,由于振動,沉淀加速形成。特別是長途運輸,振動大,且振動時間長,貨到工地,沉淀已集聚在包裝桶的下部或底部。如果不及時施工,沉淀最后凝固,底部材料報廢,但是上部能流動的仍然可以使用,甚至比原有的材料更好,因為少了很多填充粉料。
3)防止沉淀的措施
①科學(xué)的生產(chǎn)配方和工藝 科學(xué)的配方是防止沉淀的第一步,要求既要成本低,又能把沉淀控制在一個合理的范圍內(nèi)??梢圆捎迷黾幽z液的黏度,選用更輕、更細(xì)的粉料、加防沉劑等措施。但增加膠液的黏度會影響涂料的施工性能;更輕、更細(xì)的粉料會導(dǎo)致填料的最大加量減少,從而影響涂料的成本。因此,要找到一個合理的平衡點,使配方和生產(chǎn)工藝更加科學(xué)。
企業(yè)通過生產(chǎn)工藝的改進(jìn),已可以使填料分散得更好、更均勻,減少了沉淀的產(chǎn)生?! ?
②工地貯存,采用倒放措施
產(chǎn)品運輸?shù)焦さ匾院?,卸車時倒放堆碼。此時,已下沉到包裝桶下部的沉淀又向桶上部運動回流,慢慢上下趨于均勻?! ?
③定期翻桶
如果在工廠或工地貯存后很久不用,即使采取了倒放措施,仍然會產(chǎn)生硬沉淀,因為粉料會向桶的另一端(即桶的上部)重新聚集。定期(如20 d到2個月)將桶翻轉(zhuǎn)一次,即倒放變正放、正放變倒放,可防止硬沉淀的發(fā)生。雖然有點麻煩,但比起造成的損失來,這點麻煩是值得承受的。因此,一些公司定期派人到工地翻桶,以低廉的費用有效地控制涂料沉淀?! ?
④先機(jī)械攪拌均勻,后使用,并在40 min內(nèi)用完
在聚氨酯涂料沒有形成硬沉淀之前,有效地攪拌可以使整桶涂料重歸均勻狀態(tài),一點也不影響正常使用。如果不攪拌即使用,上面較稀的部分用完后,下部有沉淀的部分施工性能變得很差,干燥后的涂膜粗糙不平,內(nèi)在質(zhì)量和外觀質(zhì)量都會出現(xiàn)問題,索賠、投訴接踵而至?! 嚢枰灿兄v究,如包裝桶為小桶蓋,應(yīng)把有沉淀的一端朝上,切開端頭鐵皮,用電動攪拌器將涂料攪拌均勻。比起正置式,將已有沉淀的桶翻過來,更容易攪拌均勻,可收到事半功倍之效。人工攪拌力量太小,效果不好,且費時很長。
結(jié)膜
1)結(jié)膜產(chǎn)生原因
聚氨酯結(jié)膜的根本原因是包裝桶密封不好,漏氣。
涂料結(jié)膜分為物理結(jié)膜和化學(xué)結(jié)膜。物理結(jié)膜,如丙烯酸防水涂料和市售內(nèi)外墻乳膠漆以及油漆,分散介質(zhì)(水或有機(jī)溶劑如苯類、汽油)揮發(fā)以后,涂料中的固體部分聚集而成膜。如果包裝桶不漏氣,液體部分揮發(fā)不出來,一般不會結(jié)膜?! ?
化學(xué)結(jié)膜,如聚氨酯,就會發(fā)生。雙組分聚氨酯由A、B組分混合后,產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng),兩種液體反應(yīng)后的產(chǎn)物是固體,即為涂膜。單組分聚氨酯是涂料與空氣中的水氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而形成固態(tài)的涂料?! ?
聚氨酯防水涂料主要為化學(xué)結(jié)膜。包裝桶漏氣后,涂料中的溶劑通過漏氣部位逐漸揮發(fā),而含有水氣的桶外空氣進(jìn)入,與桶內(nèi)的液料產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng),其結(jié)果即為液料結(jié)膜。
即使在完全密封的情況下,貯存時間過長,也會有少量結(jié)膜,但膜層很薄。那是因為桶內(nèi)液料未裝滿,上部為空氣,當(dāng)然也會有水氣,照樣會與液料反應(yīng)。
2)結(jié)膜的防治
①生產(chǎn)工藝嚴(yán)禁帶入水分
聚氨酯涂料生產(chǎn)工藝中有一個重要環(huán)節(jié),即脫水。用加熱和抽真空的辦法將原料中的水分和生產(chǎn)中帶入的水分脫掉。如果未脫掉水分即裝桶密封,水分在桶內(nèi)即與液料反應(yīng),產(chǎn)生結(jié)膜?! ?/span>
②采用質(zhì)量有保證的包裝桶
包裝桶本身的剛度要足夠支撐桶體不易變形、不易破損,這與包裝桶身鐵皮的厚度和質(zhì)量以及桶形設(shè)計有關(guān)。特別重要的是,蓋子與桶體之間的密封要好?! ?/span>
③倒置貯放
包裝桶正放時,桶內(nèi)液料上面有一定空間。先是上部空間中的水分參加反應(yīng),然后由于桶蓋密封不好外部源源不斷進(jìn)入的水氣陸續(xù)加入反應(yīng),膜越結(jié)越厚?! ?/span>
如果桶倒放,即使漏氣,液料在漏氣處與水氣反應(yīng),結(jié)膜后立即封堵了漏氣口,使空氣不能繼續(xù)進(jìn)入,杜絕了后續(xù)的結(jié)膜產(chǎn)生,使損失大為減小?! ?/span>
④嚴(yán)禁野蠻搬運裝卸和堆碼過高
再結(jié)實的鐵皮桶,也經(jīng)不起野蠻裝卸和堆碼過高。野蠻搬運裝卸會使桶蓋密封失效,堆碼過高會使桶蓋和桶皮變形。特別是運輸過程中,由于振動,加劇了桶的變形,會引起漏氣與液料滲漏?! ?/span>
⑤盡量裝滿
包裝桶的容量與涂料的量要匹配,盡量裝滿。上部的空氣越少,結(jié)膜越薄?! ?/span>
⑥避免曝曬
成品涂料桶不能曝曬,應(yīng)在陰涼處避雨存放。
與基層粘結(jié)不好、鼓泡
1)與基層粘結(jié)不好的原因
①基層處理差,未達(dá)到規(guī)范要求
屋面和地下防水技術(shù)規(guī)范都對防水涂料施工基層的質(zhì)量有明確規(guī)定?;鶎颖砻鎽?yīng)干凈、平整、無浮漿,不應(yīng)有氣孔、凹凸不平、蜂窩麻面等缺陷;陰陽角應(yīng)做成圓弧形?! ?
基層上的浮漿、浮灰、塵粒等物,會形成隔離層,使涂膜與基層粘結(jié)不良,涂膜起皮、鼓泡。
如基層不平,有蜂窩麻面,陰陽角為直角(未做成圓弧形),會使粘結(jié)不良情況更加嚴(yán)重?! ?
②基層未干、含水率太高
雙組分聚氨酯遇水會起化學(xué)反應(yīng),生成氣體,形成氣泡?! ?
單組分聚氨酯本身需要與空氣中的水分反應(yīng)成膜。但基層如果太潮濕,水分集中供給,且水分遠(yuǎn)大于化學(xué)反應(yīng)所需,涂料成膜后,在涂膜下面尚存留很多水分,受熱汽化、體積膨脹,會把膜層頂起,形成空鼓?! ?
③施工操作不當(dāng)
前遍涂料未干,即涂后一遍,或一次涂太厚,表面涂料先結(jié)膜,下面的液體或基層中的水分揮發(fā),使涂膜粘結(jié)不良,甚至空鼓。
④ 亂加稀釋劑
為了涂刮快速和省力,施工人員喜歡在聚氨酯防水涂料中加一些稀釋劑。稀釋劑在揮發(fā)過程中會使涂膜起泡,大大降低涂膜的性能。隨意在市場上購進(jìn)的某些稀釋劑,會嚴(yán)重降低涂膜的質(zhì)量,甚至使涂料不能成膜。
2)避免和治理粘結(jié)不良
①基層的質(zhì)量要合格
基層凹凸不平、蜂窩麻面要用聚合物水泥砂漿填平;浮灰要鏟去,塵粒要打掃干凈?! ?
②基層要干燥 雙組分聚氨酯的基層含水率應(yīng)小于8%??捎煤唵螌嶒灤_認(rèn):用一塊1m2防水卷材空放(不粘)在已經(jīng)看起來發(fā)白的基層上,4 h后移開卷材,卷材遮蓋的部位顏色與周圍一樣,說明基層是干燥的;卷材遮蓋的地方顏色明顯深于周圍部位,甚至看得見水汽,說明基層未干,不得涂刷聚氨酯?! ?
單組分聚氨酯對基層的含水率要求,理論上不如雙組分那樣嚴(yán)格,但在干濕程度上不容易掌握,容易使人誤解。有些施工人員在剛下雨后不久,掃開積水馬上施工,這是錯誤的,易導(dǎo)致涂膜產(chǎn)生嚴(yán)重氣泡和空鼓。因此,不少廠家的單組分聚氨酯在說明書上還是標(biāo)明了基層干燥后施工為妥?!?
③正確添加稀釋劑
為利于粘結(jié),除第一遍刮涂可加用生產(chǎn)廠配套的少量稀釋劑外,后面各遍不得加稀釋劑。聚氨酯涂料黏度大,以涂刮為宜。
④分遍刮涂
聚氨酯涂料一次不能涂刷太厚,前一遍涂層基本干后,方可涂刷后一遍。
慢干和不干或不凝
1)產(chǎn)生原因
①聚氨酯涂料刮涂后慢干、不干或不凝,可能是配方有問題,也可能是生產(chǎn)工藝不當(dāng),還有可能是施工操作不規(guī)范,存在弄虛作假、偷工減料現(xiàn)象?! ?
②雙組分涂料不嚴(yán)格計量,不按配比拌合,多加了B料,未攪拌均勻,這些都會造成涂層局部不干或慢干?! ?
③ 施工環(huán)境溫度過低,同樣會導(dǎo)致涂層不干或慢干。
2)防治措施
①原料來源或批號不同,要先做驗證試驗,調(diào)整配方后再生產(chǎn)?! ? ②嚴(yán)格執(zhí)行生產(chǎn)工藝,必要時適時調(diào)整生產(chǎn)工藝;施工時嚴(yán)格按配比混料,采用機(jī)械攪拌均勻。 ?、劬郯滨ネ苛蠈儆诜磻?yīng)型涂料,按照《屋面工程技術(shù)規(guī)范》和《地下工程防水技術(shù)規(guī)程》的規(guī)定,反應(yīng)型涂料的施工環(huán)境溫度宜為5~35 ℃。
涂料過稠(刮不開或刷不開)
1)產(chǎn)生原因
① 配方設(shè)計不當(dāng)。有時是故意增稠,以免沉淀?! ?
②生產(chǎn)工藝不當(dāng),未把原料中的水分脫凈,裝桶后緩慢固化,涂料就變稠了?! ?
③在儲存和運輸過程中漏氣,帶入水分,未施工已經(jīng)與物料逐漸發(fā)生反應(yīng),物料處于緩慢的固化過程中,時間一長,涂料同樣會變稠。
2) 防治措施
①通過試驗改進(jìn)配方,使涂料黏度適中?! ?
②改進(jìn)生產(chǎn)工藝,徹底脫水,包裝容器要干燥。如粉料、二甲苯、氯化石蠟中含水過多,要延長抽真空時間,直到除盡水分為止。要檢查真空度,防止反應(yīng)釜漏氣?! ?
③包裝桶密封可靠,以免空氣中水分進(jìn)入桶內(nèi)。同時要避免人為因素如野蠻裝卸、運輸時的劇烈震動、堆碼過高等引起的包裝桶破裂而產(chǎn)生的漏氣。
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