聚氨酯（PU）防水涂料是一種反應(yīng)固化型高分子防水涂料，因其涂膜后具有抗拉強(qiáng)度高、彈性且延伸性好、粘結(jié)力強(qiáng)、防水層連續(xù)柔韌且無接縫、體積收縮小、對基層裂縫伸縮性變形的適應(yīng)性強(qiáng)、耐水耐磨耐腐蝕耐久性和耐低溫柔順性好等特點(diǎn)，可用于建筑不同部位的防水堵漏。
在PU涂料生產(chǎn)和使用過程中，沉降現(xiàn)象時(shí)常發(fā)生，涂料使用前，底部出現(xiàn)軟沉淀、硬沉淀；使用時(shí)，需要將其攪拌均勻后，方可使用，這樣不僅耽誤施工時(shí)間，而且使成膜性能變差，最終影響防水效果。
為此，本文根據(jù)TB/T2965-2011《鐵路混凝土橋面防水層技術(shù)條件》中直接用于作防水層的防水涂料技術(shù)指標(biāo)要求，采用復(fù)配聚醚多元醇、二苯基甲烷二異氰酸酯（MDI）和氯化石蠟為原料制備預(yù)聚體，并配有胺類固化劑、增塑劑、防沉劑、顏填料、消泡劑、催化劑和潤濕分散劑等，合成了一種雙組分防沉型高強(qiáng)聚氨酯防水涂料，討論了不同的防沉劑、潤濕分散劑及其用量對涂料物理性能、儲(chǔ)存性能和防沉性能的影響。
1防沉機(jī)理
在聚氨酯防水涂料中，防沉劑加入之后可在整個(gè)體系中構(gòu)成弱交聯(lián)且疏松的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，能賦予良好的觸變特性，使顏填料懸浮不聚集結(jié)塊且防沉，并能改善涂料性能，保持優(yōu)良的流平性等。具體的作用機(jī)理是：在高速剪切速率的作用下，外力大于該觸變值的屈服值，防沉劑形成的弱交聯(lián)結(jié)構(gòu)作用被破壞，導(dǎo)致涂料粘度很低且其流動(dòng)性較好，便于工地涂膜施工；在撤去剪切力之后，弱交聯(lián)結(jié)構(gòu)作用又重新恢復(fù)，涂料粘度以適當(dāng)?shù)臏笮曰厣?，使其具有良好的流平性和抗流掛性能，最終涂料會(huì)恢復(fù)到原來的觸變效果，進(jìn)而起到了防止分散顏填料顆粒的沉降凝結(jié)，避免了涂料的沉降而出現(xiàn)軟沉淀或硬沉淀。
2反應(yīng)成膜原理防沉型高強(qiáng)聚氨酯防水涂料是一種雙組分反應(yīng)型高分子防水涂料，由A、B組分組成，其中A組分是復(fù)配聚醚和異氰酸酯反應(yīng)而成的預(yù)聚體，B組分采用胺類固化劑、增塑劑、顏填料、催化劑、消泡劑、防沉劑和潤濕分散劑等混合而成。使用時(shí)，將A、B組分按照比例混合，預(yù)聚體A組分中的-NCO與B組分中的-NH2發(fā)生固化反應(yīng)生成防水膜。
3不同的防沉劑對涂料性能的影響對于雙組分高強(qiáng)聚氨酯防水涂料而言，其中，A組分（預(yù)聚體）為淡黃色粘稠且透明的液體，長期儲(chǔ)存不會(huì)發(fā)生沉降；但是B組分中有液料和粉料（顏填料），在儲(chǔ)存過程中會(huì)發(fā)生粉料沉積到容器底部，即為沉淀，它使涂料變成一個(gè)不均一的分散體系，給施工和涂料的性能帶來不利的影響。PU涂料中粉料產(chǎn)生沉降的原因比較復(fù)雜，根據(jù)斯托克斯（stokes）法則，顏填料粒子沉降的速度與粒子半徑及兩相密度差成正比，與分散體系的粘度成反比。
本實(shí)驗(yàn)采用的顏填料不變，故粒子半徑為定值，通過添加防沉劑使體系產(chǎn)生弱交聯(lián)結(jié)構(gòu)，適當(dāng)提高涂料粘度，賦予其觸變性，來解決涂料的防沉型問題。選用幾種不同的防沉劑：YH-10、FCJ-1、FCJ-2，其中YH-10為改性有機(jī)膨潤土，并具有獨(dú)特化學(xué)結(jié)構(gòu)，F(xiàn)CJ-1為氣相二氧化硅，F(xiàn)CJ-2為改性氫化蓖麻油。為了短時(shí)間內(nèi)明顯看其防沉效果，將等量的液料、填料和防沉劑混合均勻后，放置48h后，看其實(shí)驗(yàn)結(jié)果，如圖1所示。
在防沉型高強(qiáng)聚氨酯防水涂料體系中，配方中各組分以質(zhì)量份為基準(zhǔn)，其他組分不變，采用等量（0.3份）不同的防沉劑來考察對涂料的性能影響，結(jié)果見表2所示。
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