[00119138]高强柔性聚合物水泥防水涂料产业化

一、课题来源及背景 《高强柔性聚合物水泥防水涂料》是2017年的四川省科技厅成果转化项目,获得了省科技厅大力支持,并提供了成果转化资金40万元。 自1998年被建设部列为首批推荐的13种防水材料之一以来,聚合物水泥防水涂料在建筑物屋面、地下室、厨卫间以及外墙等结构部位的防水工程中得到了广泛应用。 聚合物水泥防水涂料是利用高分子聚合物乳液、无机粉料和一些助剂配制成的防水材料,既有高分子聚合物弹性高的特点,又有无机物耐久性强的优点,因此其综合性能非常突出,防水效果优异。 聚合物水泥防水涂料主要有如下突出优势：（1）防水性能较好,因为该涂料兼具了有机材料和无机材料的双重优点,弹性和耐久性均较好。（2）环保性能优异,以水为分散介质,克服了溶剂型防水涂料的弊端,有利于环境保护,主要表现为无毒、无害、无污染。（3）形成的涂膜具有较高的抗裂性和抗拉强度,而且材料操作方便、配料简单,功效高而且工期短,能够在潮湿的基层面上进行施工。顺应防水涂料绿色环保的趋势,聚合物水泥防水涂料成为了建筑防水涂料行业的后起之秀。 聚合物水泥防水涂料是双组份水性防水涂料,其中液料由聚合物乳液和各种助剂组成,粉料由水泥和各种填料等组成。常用的填料为石英粉和重钙粉,皆为不可再生资源。而粉煤灰是我国主要的工业固体废弃物之一。目前,粉煤灰的排放量逐年上升,截止2015年,我国约有25亿吨粉煤灰的累计吨存量,预计到2020年其累计储量会超过30亿吨。未利用的粉煤灰的数量巨大。根据中国建筑防水协会发布的2018“中国建筑防水行业年度发展报告”,防水涂料占建筑防水材料的27.78%,其中聚合物水泥防水涂料占防水涂料总量的56.48%。综合考虑到利废和节约可再生资源,将粉煤灰作为填料添加到聚合物水泥防水涂料中。聚合物水泥防水涂料的广泛应用有利于减少粉煤灰的堆存。 二、产品性能指标 项目制备的聚合物水泥防水涂料的性能指标如下所示： 1 固体含量/% ≥70 2 拉伸强度/MPa ≥1.4 3 断裂伸长率/% ≥200 4 低温柔性（φ10mm,-10℃） 无裂纹 5 粘结强度/MPa ≥0.5 6 不透水性（0.3MPa,30min） 不透水 三、项目成果 项目利用工业固废粉煤灰,部分替代不可再生的石英粉和重钙粉,制备出性能优异的I型聚合物水泥防水涂料。 项目研制的聚合物水泥防水涂料的固体含量为76%,拉伸强度为1.8MPa,断裂伸长率为211%,粘结强度为0.9MPa,高于《聚合物水泥防水涂料》（GB/T 23445-2009）I型防水涂料的技术指标要求。其中拉伸强度提高了50%,粘结强度提高了80%。 项目产品的应用使建筑物的防水性能提高,有利于减少因防水性能不佳而导致的材料、人力、资源浪费。项目产品的应用有利于工业固废粉煤灰的消耗,有利于减少不可再生资源的使用,有利于循环发展、可持续发展,有利于生态保护。 项目产品得到了产业化应用。但由于添加粉煤灰对降低成本的影响有限,且由于工业固废粉煤灰不稳定性等问题,客户接受度较低,市场接受度较小,产品难以实现大规模应用。