薛春来,王利明,王海澜

(远大洪围(唐山)防水材料有限公司,河北唐山301505)

摘要：论文研究了不同类型自粘防水卷材与单组分聚氨酯防水涂料干膜、湿膜的粘结剥离情况，结果表明：短时间内，干膜粘结效果优于湿膜粘结，改性沥青自粘防水卷材与单组分聚氨酯防水涂料的粘结效果优于高分子自粘卷材；由于单组分聚氨酯防水涂料中存在的游离成分会渗入自粘防水卷材，影响两者的相容性，实际工程应用中不建议采用单组分聚氨酯防水涂料和自粘防水卷材的搭配做法。

关键词:单组分聚氨酯防水涂料；强力交叉膜自粘防水卷材；无胎自粘聚合物改性沥青防水卷材；聚酯胎自粘聚合物改性沥青防水卷材；高分子(HDT)自粘防水卷材；热塑性聚烃(TPO)自粘防水卷材；粘结效果；干膜；湿膜

单组分聚氨酯防水涂料为反应型防水涂料，其主要成分为异氰酸酯、聚醚多元醇，通过与空气中的湿气反应生成致密的防水涂膜。常用的自粘防水卷材主要分为两类，一类为改性沥青自粘防水卷材，主要成分为自粘改性沥青，揭除卷材表面涂硅油隔离膜后进行粘结施工；另一类为高分子自粘防水卷材，主要为高分子片材上涂覆高分子胶层，胶层外为涂硅油隔离膜，同样揭除隔离膜后进行粘结施工。

工程建设项目中，常有设计采用一道单组分聚氨酯防水涂料加一道自粘防水卷材组成涂卷复合防水的做法。本研究对不同类型的自粘防水卷材与单组分聚氨酯防水涂料的粘结试件进行剥离试验，观察粘结质量、分析粘结效果，为实际工程中不同类型的自粘防水卷材与单组分聚氨酯防水涂料的复合防水应用提供参考。

01、实验部分

1.1 主要材料

1.5 mm 厚快速反应粘强力交叉膜自粘防水卷材，1.5 mm 厚无胎自粘聚合物改性沥青防水卷材，3 mm 厚聚酯胎自粘聚合物改性沥青防水卷材，1.5 mm 厚高分子（HDPE）自粘防水卷材，1.6 mm 厚热塑性聚烯烃（TPO）自粘防水卷材，单组分聚氨酯防水涂料，均为市售产品，且性能指标符合相关标准要求。

1.2 仪器与设备

微机控制电子万能试验机（CMT4503）：用于涂膜与卷材粘结剥离力的测定；压辊：用于卷材粘结后的辊压。

1.3 试验方法

1.3.1 干膜粘结

1）取上述准备的各类自粘防水卷材，沿纵向裁取300 mm×400 mm 的样块。

2）采用尺寸为 300 mm×200 mm×20 mm 的水泥砂浆板，在 300 mm×150 mm 范围内分 3 遍刮涂单组分聚氨酯防水涂料，涂膜厚度为 1.5 mm，在标准养护条件下养护。
3）待聚氨酯涂膜完全干燥后，在涂膜上粘贴各类自粘防水卷材（卷材一端与涂单组分聚氨酯防水涂料的砂浆板底端对齐），用宽度为 50~60 mm 的压辊反复辊压 3 次。试件示意见图 1。

图1  粘结试件示意图

4）辊压完成后将粘结试件在室温下放置 7 d，观察粘结试件的外观。然后将每个试件分别用壁纸刀裁成 100 mm×50 mm 的试条（划至砂浆基面），分别进行剥离性能试验，记录剥离强度。试验方法可参考 GB/T 328.20—2007《建筑防水卷材试验方法 第 20 部分：沥青防水卷材接缝剥离性能》，水泥砂浆板一端夹入夹具，将同一端的卷材弯折 180°夹入另一夹具进行试验。

5）计算每个试件的最大剥离强度、平均剥离强度以及它们的算术平均值。

1.3.2 湿膜粘结

1）取上述准备的各类自粘防水卷材，沿纵向裁取300 mm×400 mm 的样块。
2）采用尺寸为 300 mm×200 mm×20 mm 的水泥砂浆板，在 300 mm×150 mm 范围内分 3 遍刮涂单组分聚氨酯防水涂料，涂膜厚度为 1.5 mm，最后一遍涂刷完成后直接粘贴各类自粘防水卷材，用宽度为 50~60 mm 的压辊反复辊压 3 次。
3）接下来的试验方法同 1.3.1。

02、结果分析

2.1 干膜粘结

2.1.1 强力交叉膜自粘防水卷材与单组分聚氨酯防水涂料

强力交叉膜自粘防水卷材与单组分聚氨酯防水涂料干膜粘结的剥离试验结果见表 1。

表1 强力交叉膜自粘防水卷材与单组分聚氨酯防水涂料干膜粘结的剥离试验结果

从表 1 可以看出，两者整体粘结效果较好，最大剥离强度、平均剥离强度较为稳定，最大剥离强度平均值为 1.89 N/mm，平均剥离强度平均值为 1.38 N/mm，剥离后单组分聚氨酯防水涂膜上粘结残留较多的改性沥青胶料。

2.1.2 无胎自粘聚合物改性沥青防水卷材与单组分聚氨酯防水涂料

无胎自粘聚合物改性沥青防水卷材与单组分聚氨酯防水涂料干膜粘结的剥离试验结果见表 2。

表2 无胎自粘聚合物改性沥青防水卷材与单组分聚氨酯防水涂料干膜粘结的剥离试验结果

从表2 可以看出，两者整体粘结效果较好，最大剥离强度、平均剥离强度较为稳定，最大剥离强度的平均值为1.56 N/mm，平均剥离强度的平均值为 1.35 N/mm，剥离后单组分聚氨酯防水涂膜上粘结残留较多的改性沥青胶料。

2.1.3 聚酯胎自粘聚合物改性沥青防水卷材与单组分聚氨酯防水涂料

聚酯胎自粘聚合物改性沥青防水卷材与单组分聚氨酯防水涂料干膜粘结的剥离试验结果见表 3。

表3 聚酯胎自粘聚合物改性沥青防水卷材与单组分聚氨酯防水涂料干膜粘结的剥离试验结果

试验过程中发现，聚酯胎自粘改性沥青防水卷材与单组分聚氨酯防水涂膜干膜粘结时存在翘边现象，边角处需用重物进行压铺，分析原因为聚酯胎自粘聚合物改性沥青防水卷材采用了聚酯胎体增强，所以材质相对较硬，导致边角位置不服帖。从表 3 可以看出，两者整体粘结效果较好，最大剥离强度、平均剥离强度较为稳定，最大剥离强度的平均值为 2.04 N/mm，平均剥离强度的平均值为 1.76 N/mm，剥离后单组分聚氨酯防水涂膜上粘结残留部分改性沥青胶料。

2.1.4  高分子（HDPE）自粘防水卷材与单组分聚氨酯防水涂料
高分子（HDPE）自粘防水卷材与单组分聚氨酯防水涂料干膜粘结的剥离试验结果见表 4。

表4 高分子（HDPE）自粘防水卷材与单组分聚氨酯防水涂料干膜粘结的剥离试验结果

试验过程中发现，HDPE 自粘防水卷材与单组分聚氨酯防水涂料干膜粘结时存在翘边现象，边角处需用重物进行压铺，分析原因为 HDPE 自粘防水卷材自身材质较硬导致不服帖。从表 4 可以看出，两者整体粘结效果较差，最大剥离强度及平均剥离强度均较低，基本无粘结。

2.1.5  热塑性聚烯烃（TPO）自粘防水卷材与单组分聚氨酯防水涂料
聚酯胎自粘聚合物改性沥青防水卷材与单组分聚氨酯防水涂料干膜粘结的剥离试验结果见表 5。

表5 热塑性聚烯烃（TPO）自粘防水卷材与单组分聚氨酯防水涂料干膜粘结的剥离试验结果

试验过程中发现，TPO 自粘防水卷材与单组分聚氨酯防水涂料干膜粘结时存在翘边现象，边角处需用重物进行压铺，分析原因为 TPO 自粘防水卷材自身材质较硬导致不服帖。从表 5 可以看出，两者整体粘结效果较差，最大剥离强度及平均剥离强度均较低，最大剥离强度的平均值为 0.94 N/mm，平均剥离强度的平均值为 0.69 N/mm。

2.2 湿膜粘结

2.2.1 强力交叉膜自粘防水卷材与单组分聚氨酯防水涂料

强力交叉膜自粘防水卷材与单组分聚氨酯防水涂料湿膜粘结的剥离试验结果见表 6。

表6 强力交叉膜自粘防水卷材与单组分聚氨酯防水涂料湿膜粘结的剥离试验结果

试验过程中发现，强力交叉膜自粘防水卷材与单组分聚氨酯防水涂料粘结部分，中间存在单组分聚氨酯防水涂料反应不完全现象，卷材与涂料的粘结界面两者相互融合渗透，卷材上有聚氨酯成分，改性沥青胶料存在一定变硬现象。从表 6 可以看出，两者整体粘结效果一般，最大剥离强度、平均剥离强度较为稳定，最大剥离强度的平均值为 1.38 N/mm，平均剥离强度的平均值为0.98 N/mm。

2.2.2 无胎自粘聚合物改性沥青防水卷材与单组分聚氨酯防水涂料

无胎自粘聚合物改性沥青防水卷材与单组分聚氨酯防水涂料湿膜粘结的剥离试验结果见表 7。

表7 无胎自粘聚合物改性沥青防水卷材与单组分聚氨酯防水涂料湿膜粘结的剥离试验结果

试验过程中发现，无胎自粘聚合物改性沥青防水卷材与单组分聚氨酯防水涂料粘结部分，中间存在单组分聚氨酯防水涂料反应不完全现象，卷材与涂料的粘结界面两者相互融合渗透，卷材上有聚氨酯成分，改性沥青胶料存在一定变硬现象。试验过程中 B2-2、B2-3 试件单组分聚氨酯防水涂料涂膜层与基层脱开。从表 7可以看出，两者整体粘结效果一般，最大剥离强度、平均剥离强度较为稳定，最大剥离强度的平均值为 1.78 N/mm，平均剥离强度的平均值为 0.78 N/mm。

2.2.3 聚酯胎自粘聚合物改性沥青防水卷材与单组分聚氨酯防水涂料

聚酯胎自粘聚合物改性沥青防水卷材与单组分聚氨酯防水涂料湿膜粘结的剥离试验结果见表 8。

表8 聚酯胎自粘聚合物改性沥青防水卷材与单组分聚氨酯防水涂料湿膜粘结的剥离试验结果

试验过程中发现，聚酯胎自粘聚合物改性沥青防水卷材存在翘边现象，边角需用重物进行压铺.聚酯胎自粘聚合物改性沥青防水卷材与单组分聚氨酯防水涂料粘结部分，中间存在单组分聚氨酯防水涂料反应不完全现象，卷材与涂料的粘结界面两者相互融合渗透，卷材上有聚氨酯成分，改性沥青胶料存在一定变硬现象。试验过程中，B3-1 试件单组分聚氨酯防水涂料涂膜层与基层脱开。从表 8 可以看出，两者整体粘结效果较好，最大剥离强度、平均剥离强度较为稳定，最大剥离强度的平均值为 1.92 N/mm，平均剥离强度的平均值为 1.20 N/mm。

2.2.4  高分子（HDPE）自粘防水卷材与单组分聚氨酯防水涂料

高分子（HDPE）自粘防水卷材与单组分聚氨酯防水涂料湿膜粘结的剥离试验结果见表 9。

表9 高分子（HDPE）自粘防水卷材与单组分聚氨酯防水涂料湿膜粘结的剥离试验结果

试验过程中发现，HDPE 自粘防水卷材存在翘边现象，边角需用重物进行压铺。HDPE 自粘防水卷材与单组分聚氨酯防水涂料粘结部分，中间存在单组分聚氨酯防水涂料反应不完全现象，卷材与涂料的粘结界面两者相互融合渗透，自粘胶存在一定变硬现象。从表 9 可以看出,两者整体粘结效果较差，最大剥离强度的平均值为0.90 N/mm，平均剥离强度的平均值为 0.54 N/mm。

2.2.5  热塑性聚烯烃（TPO）自粘防水卷材与单组分聚氨酯防水涂料
聚酯胎自粘聚合物改性沥青防水卷材与单组分聚氨酯防水涂料干膜粘结的剥离试验结果见表 10。

表10 热塑性聚烯烃（TPO）自粘防水卷材与单组分聚氨酯防水涂料湿膜粘结的剥离试验结果

试验过程中发现，TPO 自粘防水卷材存在翘边现象，边角需用重物进行压铺。TPO 自粘防水卷材与单组分聚氨酯防水涂料粘结部分，中间存在单组分聚氨酯防水涂料反应不完全现象，卷材与涂料的粘结界面两者相互融合渗透，自粘胶存在一定变硬现象。从表 10 可以看出，两者整体粘结效果较差，最大剥离强度的平均值为 0.67 N/mm，平均剥离强度平均值为 0.53 N/mm。

2.3 结果统计分析

1）不同类型自粘防水卷材与单组分聚氨酯防水涂料粘结的平均剥离强度对比见图 2。

图2 不同类型自粘防水卷材与单组分聚氨酯防水涂料粘结的平均剥离强度对比

从图 2 可以看出，改性沥青自粘防水卷材与单组分聚氨酯防水涂料干膜粘结的平均剥离强度均可达到 1.0 N/mm 以上，湿膜粘结的平均剥离强度达不到 1.0 N/mm。高分子自粘卷材中，HDPE 及 TPO 自粘防水卷材与单组分聚氨酯防水涂料的干膜、湿膜粘结的平均剥离强度均较低，达不到 0.8 N/mm。除 HDPE 自粘防水卷材外，其他自粘防水卷材与单组分聚氨酯防水涂料干膜粘结的平均剥离强度均高于湿膜粘结。

2）不同类型自粘防水卷材与单组分聚氨酯防水涂料粘结的最大剥离强度对比见图 3。

图3 不同类型自粘防水卷材与单组分聚氨酯防水涂料粘结的平均剥离强度对比

从图 3 可以看出，改性沥青自粘防水卷材与单组分聚氨酯防水涂料干膜粘结的最大剥离强度均可达到 1.5 N/mm 以上，除强力交叉膜自粘防水卷材外，其他改性沥青自粘防水卷材与单组分聚氨酯防水涂料湿膜粘结的最大剥离强度均可达到 1.5 N/mm。高分子自粘防水卷材中，HDPE 及 TPO 自粘防水卷材与单组分聚氨酯防水涂料干膜、湿膜粘结的最大剥离强度均较低，达不到 1.0N/mm。

03、结论

研究了快速反应粘强力交叉膜自粘防水卷材、无胎自粘聚合物改性沥青防水卷材、聚酯胎自粘聚合物改性沥青防水卷材、高分子（HDPE）自粘防水卷材、热塑性聚烯烃（TPO）自粘防水卷材与单组分聚氨酯防水涂料粘结试件的剥离试验，分析不同类型自粘防水卷材与涂料干膜、湿膜的粘结效果及原因，为实际工程中不同类型自粘防水卷材与单组分聚氨酯防水涂料的复合防水应用提供参考，结果如下：

1）单组分聚氨酯防水涂料的干膜与自粘防水卷材的粘结效果普遍好于湿膜的粘结效果。分析原因为干膜粘结为聚氨酯涂料反应完全固化后再进行粘结，而湿膜粘结时，最后一遍涂料并未反应完全即压覆卷材，中间部位部分聚氨酯涂料无法与空气直接接触，达不到充分反应，会影响聚氨酯涂料的成膜质量及与自粘防水卷材的粘结质量。

2）高分子自粘防水卷材与单组分聚氨酯防水涂料干膜粘结、湿膜粘结的质量均较差，主要由于聚氨酯防水涂料含有一定的增塑剂或芳烃油，会降低其与高分子自粘防水卷材的粘结性。加上成膜后单组分聚氨酯防水涂膜表面过于光滑，以及高分子自粘防水卷材采用在高分子片材上涂覆压敏型胶体，其自身内聚力较大，直接粘贴而无长时间的重压则无法实现良好粘结。

3）本试验时间较短，单组分聚氨酯防水涂料内存在的游离成分会渗入自粘防水卷材，短时间内会引起自粘防水卷材的胶层变硬，长时间可能会影响涂料与卷材的相容性，导致粘结脱离，甚至影响各自的防水能力。

综上所述，实际工程项目设计中并不建议采用单组分聚氨酯防水涂料搭配自粘防水卷材的做法。如特殊情况须采用上述搭配做法时，建议采用干膜粘结施工，选用单组分聚氨酯防水涂料搭配改性沥青自粘防水卷材，平面建议选用有胎改性沥青自粘防水卷材，立面则建议选用轻薄类的无胎或交叉膜类改性沥青自粘防水卷材。不建议选用单组分聚氨酯防水涂料搭配高分子自粘类（热熔压敏胶）防水卷材。

作者简介：薛春来，男，1994 年生，一级建造师，应用技术经理，主要从事防水材料及其应用技术的开发与支持。

原文刊载于《中国建筑防水》2023年第8期。