4.1 水性聚氨酯防水涂料的分类
4.1.1 按涂料组分状态与形式[1]
(1)乳液型水性聚氨酯防水涂料 乳液型水性聚氨酯防水涂料为单组分包装,在涂刷后随着水分的挥发而自然成膜,其施工工艺简单方便,成膜过程无有机溶剂逸出、不污染环境、不燃烧、施工安全、价格便宜,是今后防水涂料发展的主要方向。聚氨酯以极小颗粒稳定悬浮在水中,使用时依靠水分的挥发而使聚氨酯颗粒成膜,具有成膜性好、延伸率大、黏结力强、耐油耐酸碱等化学品和施工应用范围广等优良性能,其防水性能要优于传统的单纯聚丙烯酸酯乳液防水涂料。
(2)反应型水性聚氨酯防水涂料 反应型水性聚氨酯防水涂料,其作为主要成膜物质的高分子材料是以预聚物液态形态存在的,通过液态的高分子预聚物与相应的物质发生化学反应成膜。反应型水性聚氨酯防水涂料为双组分包装,其中一个组分为成膜物质,另一组分为固化剂,施工时将两组分混合后涂刷,成膜物质与固化剂发生反应而交联成膜。
4.1.2 按离子所带电荷分类
(1)阴离子型水性聚氨酯防水涂料 以羧基类亲水扩链剂或磺酸盐亲水扩链剂为代表,合成阴离子型水性聚氨酯,常用的阴离子型扩链剂有二羟甲基丙酸、二氨基烷基磺酸盐等。其作为防水涂料具有合成稳定、易于改性、综合性能优异等特点。
(2)阳离子型水性聚氨酯防水涂料 以叔胺化合物亲水扩链剂或卤素元素化合物扩链剂为代表,合成阳离子型水性聚氨酯,常用的阳离子型扩链剂有N-甲基二乙醇胺、2,3-二溴丁二酸等。其作为防水涂料具有较好的防渗透、耐擦拭性、高黏合力等特点。
(3)非离子型水性聚氨酯防水涂料 以亲水性的聚乙二醇或含氧化乙烯链节的扩链剂为代表,合成非离子型水性聚氨酯,其作为防水涂料具有较好的耐酸、耐碱、耐盐稳定性。
4.1.3 按用途分类
(1)交通运输工具用漆 汽车、船舶、飞机等交通运输工具,除满足光泽性、耐摩擦性、黏合性等要求外,由于其特殊的使用频率及环境,对于所用的水性聚氨酯涂料的防水性能也提出了很高的要求。这里所指的水性聚氨酯防水涂料主要应用于交通运输工具的内部配件涂饰(如汽车仪表盘、气囊面层等)、修补漆、船舶涂装漆等多个方面。
(2)建筑用漆 水性聚氨酯防水涂料在建筑物防水领域的应用范围有屋顶、内外墙、地下室等防水[2];浴室、盥洗室、厨房等室内防水;储水池、游泳池、屋顶花园、屋顶养鱼池等防水;地铁、地下建筑、地下管道等防水防腐;混凝土构件缩缝、密封及其他防水;气密性仓库、道路、桥梁等其他防水。其除具有较高的防水性能以外,还需满足以下特殊性能:适合各种复杂形状基层的表面施工;拉断伸长率大,能够适应基材表面的膨胀、收缩及龟裂;按照施工基材的选择,与PC硬泡、钢铁、石棉、陶瓷、砖块、水泥、石料等有较好粘接性;成膜后无孔洞,避免粉尘积存。
(3)木器漆 由于木器制品遇水极易产生变色、膨胀、开裂等明显的观感瑕疵,并会影响其使用效用及使用寿命,故水性聚氨酯木器漆对于防水性能有着较高的要求。同时,应具有在遇热或重物压迫后漆膜不易变形脱落,耐划伤及碰撞,光泽、透明度较高,不易黄变等性能;另外,有时还需要满足一些木器制品特殊的工艺效果,如波纹、褶皱效果等。
(4)织物涂层 水性聚氨酯可广泛用于尼丝纺、真丝、棉、帆布、涤棉等织物的涂层。经水性聚氨酯防水涂层整理后的织物应具有防水透湿、表面柔软、富有弹性的功能。防水透湿织物也叫“可呼吸织物”[3],是只能透过水蒸气分子,不能透过水滴,并集防水、透湿、防风及保暖性能于一体的织物,既能抵御雨水和寒风的入侵,又能让人体的汗气、汗液及时排出。过去几十年中,织物涂层虽然可以获得完全的防水机能,但是由于大量汗液无法以蒸汽形式排出,在服装内部形成冷凝水,使人体有黏湿、发闷等不舒适感,在恶劣条件下甚至会结冰而冻伤,不能适应野外活动如部队作战、登山、滑雪等激烈运动的需要,因此各国研究人员开始注重对新型“可呼吸性”水性聚氨酯薄膜及涂层制品的研究。
(5)皮革涂饰剂 皮革涂饰剂可增加皮革的美观和耐用性能,提高皮革质感,增加花色品种和扩大使用范围。综合考虑皮革的使用范围与环境,水性聚氨酯皮革涂饰剂在满足常规的防水要求之外,还需满足光泽度可调(高光、亚光)、平滑、手感丰满、耐曲折、富有弹性、耐候性好、易清洁保养等一系列性能要求。