硅丙乳液防水涂料及在建筑防水工程中的应用（上）

建筑防水材料的概况

国内建筑防水材料，已从早期单一的以石油沥青纸胎油毡为主逐步向各种沥青防水卷材、高分子防水卷材发展。作为防水材料的一个重要方面——防水涂料则起步更晚，从60年代的普通溶剂沥青防水涂料，皂液乳化沥青防水涂料开始，逐步发展到石灰石乳化沥青、膨润土乳化沥青防水涂料等。

随着人们对建筑防水要求的不断提高和环保意识的不断增强，原有的防水材料已远远不能满足现代建筑防水和环保的要求。进入80年代以来，在国外建筑防水材料迅速发展的推动下，国内新型建筑防水材料也进入快速发展的轨道，各种新型建筑防水涂料应运而生，如丙烯酸类防水涂料、聚氨酯类防水涂料、有机硅类防水涂料、高聚物改性沥青类防水涂料等各种防水涂料已广泛应用于建筑防水工程，拓宽了建筑防水材料的领域，解决了原有的防水材料满足不了现代建筑发展要求的难题，使建筑防水材料有了突破性的发展，达到了一个新的高度。

所谓防水涂料，是在常温下成液体形态，涂覆后经干燥或固化形成连续的能达到防水目的的弹性涂膜的柔性材料。在工程应用中，将防水涂料直接刷涂，滚涂，抹涂或与水泥混合后进行抹涂或镘涂，在水泥基面上形成保护膜，通常称为软防水或柔性防水；将防水涂料与水泥、砂（或重钙）混合后做成防水砂浆进行镘涂或直接添加在混凝土内浇注，使之形成保护层，通常称为硬防水或刚性防水。

硅丙乳液防水涂料

硅丙乳液防水涂料是在苯丙、改性苯丙、纯丙乳液的基础上发展的一种新型防水涂料，它从分子设计和胶粒形态设计入手，将无机硅引入丙烯酸酯，在聚合过程中使用了一系列乳液聚合最先进的技术（如核壳聚合、无皂聚合和控制交联等）从而达到无机物和有机物的有机结合，赋予该乳液一系列独特的特性，因此形成一种特殊结构的稳定聚合体。

基本原理是：纳米二氧化硅是一种无毒、无味、无污染的无机材料，其比表面积大，具有很高的化学活性，但因其表面欠氧（nmsio2的实际分子式为siox，x在1.2-1.6之间）而偏离了稳定的硅氧结构，故其具有强烈的团聚倾向，若将其直接添加到乳液中，会造成乳液不稳定料。如适当的辅以Ti等金属离子，由于Ti等金属离子易与水解和羟基配位，而nmsio2因缺氧极力想得到氧原子，在双方势均力敌的情况下，最后不得不妥协互相共用氧原子架桥使双方都趋于稳定。同时Ti易于与丙烯酸酯类化合物的羧基蛰合均匀分散于丙烯酸酯聚合物中，通过纳米二氧化硅与钛桥联使得纳米二氧化硅均匀稳定地分散在乳液中，真正的起到了纳米材料的作用。三者协同作用的结果，使得纳米二氧化硅——丙烯酸酯复合乳液（nmsio2——acrylic complex emulsion）具有其他常规聚合物所无法比拟的优点，主要体现在：

1、由于是有机和无机材料的聚合乳液，能显著地改变耐磨擦性能；

2、由于nmsio2对中波UVB（280-320nm）反射率为85%，对短波UVB（200-280nm）反射率为70-80%，因而耐老化性得以提高，抗紫外线照射能力得到加强；

3、由于金属离子螯合交联的结果以及无机材料的刚性复合，使得涂膜的抗粘连性极大提高，抗污染能力强，自洁性好；

4、由于涂膜的感温性小，其强度随温度变化小，极大地提高了耐候性、冻融性；

5、由于nmsio2的作用，使得涂膜更透气透湿；

6、由于nmsio2的强度使得涂膜力学性能（如抗压、抗拉、抗折、粘结强度，极限延伸率，收缩变形等）更加优异；

7、由于羟基和羧基螯合的结果，对水泥基材有极好的附着力。

8、由于螯合交联及无机有机材料的协同作用使得涂膜耐水性，耐溶剂性，耐热阻燃性均得到加强。

他与水泥混合后的微观结构形态，已不是单一的有机相连续、无机相分散或无机相连续、有机相分散的结构形态，而是两相连续互相贯穿的结构形态，集二氧化硅和丙烯酸酯的优异性能于一身，是目前领先国际水平的建筑防水涂料新产品。

由于硅丙乳液生产工艺复杂，成本较高，虽然国外早已相当普遍地用于防水工程，但在国内并未得到普及应用。住建部06-k7-11“一步法”生产硅丙乳液课题项目，已经科研人员的努力而攻克，极大地降低了该乳业的生产成本，为推广硅丙乳液防水涂料奠定了基础，该产品是水性反应型乳液，与水泥混合后通过液态的高分子预聚物与水泥发生反应，变成固态物（结膜），可一次性结成设计要求的涂膜厚度，涂膜致密，有弹性，无收缩，一次施工成型，施工中接头处可连续施工，无施工缝缺陷，成膜后成为连续完整的防水层。