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水工混凝土大壩表面防護(hù)涂層材料研究進(jìn)展

文檔作者：王媛怡陳亮汪在芹文檔來源： 1 長(zhǎng)江水利委員會(huì)長(zhǎng)江科學(xué)院 2 三峽大學(xué)三峽地區(qū)地質(zhì)災(zāi)害與生態(tài)環(huán)境湖北省協(xié)同創(chuàng)新中心		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2025年09月30日
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水工混凝土大壩表面防護(hù)涂層材料研究進(jìn)展／王媛怡等 · 81 ·
水工混凝土大壩表面防護(hù)涂層材料研究進(jìn)展
王媛怡 ，陳 亮 ，汪在芹
(1 長(zhǎng)江水利委員會(huì)長(zhǎng)江科學(xué)院，武漢430010；2 三峽大學(xué)三峽地區(qū)地質(zhì)災(zāi)害與生態(tài)環(huán)境湖北省協(xié)同創(chuàng)新中心，宜昌443002)
摘要 由于水利工程的特殊性，水工混凝土大壩長(zhǎng)期處于含砂高速水流沖刷侵蝕、氣溫變化大、凍融頻繁等惡
劣環(huán)境下，其耐久性直接影響著水利工程的安全性和服役壽命。在混凝土表面涂覆防護(hù)涂層可有效阻止有害介質(zhì)滲
入混凝土毛細(xì)孔內(nèi)部，從而達(dá)到提高混凝土耐久性的目的，被廣泛應(yīng)用于大壩表面的防護(hù)領(lǐng)域。簡(jiǎn)要綜述了近年來
發(fā)展起來的浸漬型有機(jī)硅、氟碳、環(huán)氧樹脂、丙烯酸酯、聚氨酯、聚脲和清水混凝土復(fù)合涂料體系等多種新型壩面防護(hù)
涂層材料的特點(diǎn)及最新研究成果，并總結(jié)了混凝土防護(hù)涂層材料的發(fā)展方向。
關(guān)鍵詞 水利工程大壩表面耐久性防護(hù)技術(shù)涂層材料
中圖分類號(hào)：TU57 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10．11896／j．issn．1005-023)(．2016．09．013
Research Progress of Dam Surface Coating M aterial for Concrete
in Hydraulic Engineering
W ANG Yuanyi ，CHEN Liang ，W ANG Zaiqin '
(1 Changjiang River Scientific Research Institute of Changiiang Water Resources Commission，Wuhan 430010；2 Collaborative
Innovation Center for Geo-hazards and Eco-Environment in Three Gorges Area，China Three Go rges University，Yichang 443002)
Abstract The durability severe challenged the safety and service life of hydraulic concrete dams since they
usually used in complex environments，such as sudden change in temperature，abrasion by high velocity flow with sand
and frequent freezing-thawing cycle．Use coating on the concrete surface to form a thin film could effectively prevent
water and other solution permeated into the capillary．This method is wildly applied tO the protection of dam surface to
enhance the durability of hydraulic concrete．The characteristics and latest research results of multiple dam surface
protective coatings are reviewed，such as silicone，fluorocarbon，epoxy resin，acrylate，polyurethane，polyurea and
bare concrete compound coating system．Besides，the direction of concrete protective coating development is also sum—
marized．
Key words hydraulic engineering，dam surface，durability，protection technology，coating material
0 引言
在我國西部如青海、新疆、西寧、寧夏等資源豐富的地
區(qū)，許多國家重點(diǎn)水利工程都在規(guī)劃和興建中?；炷潦悄?
前用量最大的筑壩材料之一，混凝土的耐久性直接關(guān)系到水
利工程大壩的安全性和服役壽命。特別是在西部高海拔地
區(qū)，由于高寒、晝夜溫差大、日照紫外強(qiáng)烈等獨(dú)特的氣候環(huán)
境，混凝土的劣化問題更為嚴(yán)峻，必須進(jìn)行有效的防護(hù)與處
理。
混凝土材料界面有很多孔隙，外界的有害離子通過這些
孔隙進(jìn)入材料內(nèi)部的孔道，對(duì)混凝土產(chǎn)生侵蝕作用導(dǎo)致鋼筋
銹蝕、混凝土結(jié)構(gòu)膨脹、開裂和剝落等問題，不僅嚴(yán)重影響美
觀，且大大降低混凝土的服役壽命。因此，為了防止或延緩
外界因素對(duì)混凝土的侵蝕，提升混凝土的耐久性，除科學(xué)合
理的混凝土原料配方設(shè)計(jì)外，在工程建設(shè)初期對(duì)水工建筑物
混凝土表面涂覆表面防護(hù)材料也可使水工建筑物免受外來
侵蝕或減輕危害，而對(duì)于已建工程的劣化問題更應(yīng)該進(jìn)行及
時(shí)有效的修補(bǔ)。
本文簡(jiǎn)要綜述了近年來發(fā)展起來的浸漬型有機(jī)硅防護(hù)
材料、氟碳樹脂防護(hù)涂層、環(huán)氧樹脂類防護(hù)材料、丙烯酸酯類
防護(hù)材料、聚氨酯類防護(hù)涂層、聚脲防護(hù)涂層和清水混凝土
防護(hù)復(fù)合涂料體系等多種新型壩面防護(hù)涂層的特點(diǎn)及最新
研究成果，并展望了水工混凝土大壩表面防護(hù)涂層材料的發(fā)
展方向。
1 水工混凝土壩面防護(hù)涂層
1．1 浸漬型有機(jī)硅防護(hù)材料
有機(jī)硅材料分子中甲基的排列使其具有優(yōu)異的憎水性，
*水利部公益性行業(yè)專項(xiàng)(201301023)；國家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目(51579019)；中央級(jí)公益性科研院所基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)資
金項(xiàng)目(CKSFg014052／CL)；長(zhǎng)江科學(xué)院技術(shù)開發(fā)和成果轉(zhuǎn)化推廣項(xiàng)目(CKZS2015003／CL)；中央級(jí)公益性科研院所基本科研業(yè)務(wù)
費(fèi)專項(xiàng)資金項(xiàng)目(CKSF2016001／CL)；中國水利學(xué)會(huì)青年人才資助項(xiàng)目
王媛怡：女，1988年生，博士，研究方向?yàn)樗ば虏牧系难邪l(fā)與應(yīng)用Tel：027—82820429 E-mail：wangyuanyi@mail．crsri．cn
· 82 · 材料導(dǎo)報(bào)A：綜述篇 2016年5月(A)第3O卷第5期
涂膜吸水性小，因此廣泛應(yīng)用于建筑材料的防水處理。其
中，浸漬型硅烷防護(hù)涂料的主要成分為低分子量硅烷，以烷
基三乙氧基硅烷最為常用，是有機(jī)硅防水劑中應(yīng)用最廣的一
類。浸漬型有機(jī)硅涂料對(duì)混凝土的防水、耐候、耐腐蝕性能
均有不同程度的提高，同時(shí)具有透氣性、保色性、無污染等性
能。
浸漬型有機(jī)硅涂料在結(jié)構(gòu)上通常分為兩部分，一部分是
以烷烴鏈為骨架的疏水基團(tuán)，另一部分是以三烷氧基硅烷為
主的成膜結(jié)合基團(tuán)。與傳統(tǒng)疏水涂層不同，浸漬型有機(jī)硅首
先滲透到混凝土內(nèi)部發(fā)生水解脫醇反應(yīng)形成交聯(lián)有機(jī)硅樹
脂，并通過羥基與混凝土的無機(jī)硅酸鹽牢固連接。由于浸漬
型有機(jī)硅涂料相對(duì)分子質(zhì)量較小，滲透性較強(qiáng)，不會(huì)封閉基
材的毛細(xì)管孔隙，允許混凝土中的水分自由蒸發(fā)，保持了混
凝土的透氣性因而不易起泡。同時(shí)，有機(jī)硅材料的非極性基
團(tuán)向表面遷移，在混凝土表面和毛細(xì)孔內(nèi)壁形成均勻致密的
憎水結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)，使混凝土表面形成保護(hù)層，從而有效阻止水
份和其他有害離子向混凝土空隙內(nèi)滲透，提高混凝土結(jié)構(gòu)物
的耐腐蝕性和耐候性。以辛基三乙氧基硅烷為例，其防護(hù)原
理作用如圖1所示。
混凝土廠
c 一s J)bcC 2H 5， 蒜0}I?H： O —tJ墮一c 、 l
圖1 辛基三乙氧基硅烷防護(hù)原理
Fig．1 Protection principle of triethoxyoctylsilane
大量工程應(yīng)用實(shí)例表明，有機(jī)硅浸漬處理可以顯著降低
混凝土的吸水率和氯離子的滲透性，研究人員對(duì)此進(jìn)行了更
深入的討論。汪琪等_1 通過對(duì)不同齡期混凝土的氯離子遷
移系數(shù)進(jìn)行追蹤，研究了涂覆異丁基三乙氧基硅烷后混凝土
氯離子滲透性的變化。研究結(jié)果表明，在14～28 d齡期內(nèi)對(duì)
混凝土進(jìn)行表面硅烷浸漬處理，混凝土氯離子擴(kuò)散系數(shù)減少
約35 。段德峰等_2 采用干濕交替加速腐蝕法，探討了在硫
酸鹽環(huán)境下硅烷浸漬混凝土的孔隙率、抗氯離子滲透等性能
的劣化演變規(guī)律。上述研究結(jié)果均指出，噴涂層數(shù)為兩層和
三層的有機(jī)硅浸漬混凝土具有更優(yōu)異的抗氯離子滲透性能。
由于有機(jī)硅滲透深度可達(dá)5～10 mm，即便是磨蝕3～4 Into
后剩余的混凝土表面仍舊被有機(jī)硅浸漬劑覆蓋，低吸水率和
氯離子滲透率依然保持。同時(shí)，混凝土在經(jīng)過有機(jī)硅浸漬處
理后，浸漬處的抗壓強(qiáng)度有一定程度的提升，這從側(cè)面證明
經(jīng)過有機(jī)硅浸漬處理技術(shù)能提高混凝土的抗磨蝕性能，有待
更深入的研究。除此之外，田有為等[3 詳細(xì)討論了硅烷浸漬
材料的防護(hù)機(jī)理、分類及在其混凝土防護(hù)中的作用，并結(jié)合
施工工藝對(duì)硅烷浸漬材料與傳統(tǒng)成膜涂層進(jìn)行了性能對(duì)比。
結(jié)果指出，相比于表面成膜涂料，硅烷浸漬材料在實(shí)際應(yīng)用
中可以保持混凝土表面的自然外觀，同時(shí)對(duì)較小尺度的局部
缺陷也有防水效果，也不易受到刮擦而脫落，能夠大幅增強(qiáng)
混凝土建筑物的耐候性。然而，對(duì)于低吸水率的有機(jī)硅浸漬
混凝土是否能提高抗凍性還具有一定的爭(zhēng)議性，有研究人員
認(rèn)為有機(jī)硅浸漬混凝土中可供凍融破壞釋放的空間減少，混
凝土的抗凍性能無法得到改善，相關(guān)研究仍需加強(qiáng)。另外，
一般有機(jī)硅浸漬劑為液態(tài)產(chǎn)品，具有較好的流動(dòng)性和一定的
揮發(fā)性，直接用于混凝土表面易導(dǎo)致活性有效成分流失。因
此，肖春霞等_4 制備了一種專用于混凝土結(jié)構(gòu)表面的硅烷膏
體防水浸漬劑，該膏狀浸漬劑具有良好的防水效果，并能長(zhǎng)
期穩(wěn)定儲(chǔ)存。
在實(shí)際工程應(yīng)用方面，張紅貴等_5 和王航等_6 分別依托
深圳港媽灣港區(qū)新建碼頭工程和東北某機(jī)場(chǎng)擴(kuò)建機(jī)坪道面
工程為研究對(duì)象，研究了硅烷浸漬處理技術(shù)在海港工程和高
寒地區(qū)的推廣應(yīng)用情況，并討論了混凝土配合比、施工工藝
以及環(huán)境因素對(duì)硅烷浸漬滲透深度、氯離子滲透率以及抗凍
融次數(shù)等綜合混凝土防護(hù)效果的影響。針對(duì)混凝土有機(jī)硅
浸漬處理防護(hù)技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀，嚴(yán)生貴等 指出該技術(shù)還存
在碳化加深、對(duì)裂縫的防護(hù)效果不理想以及有效防護(hù)年限尚
不清楚等問題，今后應(yīng)進(jìn)一步加深硅烷浸漬和涂料涂層復(fù)合
涂裝的機(jī)理及應(yīng)用研究，以期使浸漬型有機(jī)硅防護(hù)涂層的應(yīng)
用向更廣泛的方向發(fā)展。
1．2 氟碳樹脂防護(hù)涂層
氟碳樹脂是指以含氟烯烴或其他側(cè)鏈含碳氟鍵(C-F)的
單體為基本單元，進(jìn)行均聚或共聚而得的含有大量碳氟鍵的
聚合物，常用的含氟烯烴有四氟乙烯(TFE)、六氟丙烯
(HFP)、三氟乙烯(CTFE)、偏二氟乙烯(VDF)以及氟乙烯
(VF)等。以氟碳樹脂為原料制成的涂料被稱為氟碳樹脂涂
料，按照成膜方式氟碳樹脂涂料可分為熱塑性、熱固性和氟
彈性體三大類，按照用途不同氟碳樹脂涂料也可分為防腐涂
料、防粘涂料和裝飾涂料等。由于碳氟鍵鍵能高達(dá)485 kJ／
mol，遠(yuǎn)高于c_H鍵、c_o鍵和C-C鍵等的鍵能，同時(shí)氟原子
電負(fù)性極大(4．O)且碳氟鍵鍵長(zhǎng)較小(139 pm)，使碳鏈上的
氟原子相互緊密排列并將碳鏈包裹其中，對(duì)C-C鍵起著屏蔽
保護(hù)作用，因此氟碳樹脂涂料具有極低的表面能及優(yōu)異的耐
熱性、耐候性和耐腐蝕性_8]。隨著人們對(duì)環(huán)保的重視和相關(guān)
法律法規(guī)的日趨嚴(yán)格，綠色環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展成為當(dāng)今世界
的主題，氟碳樹脂涂料也向著低VOC、水性化及復(fù)合化的方
向發(fā)展，水性氟碳樹脂防護(hù)涂料體系的研發(fā)及應(yīng)用倍受關(guān)
注，并成功應(yīng)用于大壩、橋梁等大型水利工程。
裂縫是t昆凝土劣化的重要形式之一，并在載荷和環(huán)境等
因素作用下不斷擴(kuò)展，此時(shí)混凝土表面防護(hù)涂層對(duì)裂縫的追
隨性能往往由于老化作用而大打折扣。田惠文等_9 分別選
取4種來自葡萄牙(環(huán)氧類)、美國(聚氨酯類)、中國(聚氨酯
類)和日本(氟碳類)的混凝土防腐涂料對(duì)混凝土進(jìn)行涂刷，
并置于日照加速老化試驗(yàn)機(jī)1000 h后通過比對(duì)涂料表面的
色差來評(píng)估涂料的失效程度，同時(shí)對(duì)比了4種涂料對(duì)混凝土
裂縫的追隨性能。研究結(jié)果表明，氟碳涂料的耐老化性能優(yōu)
于環(huán)氧類和聚氨酯類，在1000 h老化試驗(yàn)后依舊保持較好的
柔韌性，對(duì)裂縫的追隨性可達(dá)到0．6 mm，說明氟碳涂料在混
凝土開裂后仍具有防護(hù)性。針對(duì)水利工程混凝土大壩的防
護(hù)需求，蕭以德等u 也從混凝土抗碳化、氯離子滲透率、抗沖
磨、鋼筋電化學(xué)性能、耐紫外老化等多個(gè)角度，對(duì)比了浸漬
型、涂膜型以及浸漬+涂膜復(fù)合型等3種不同防護(hù)方式體系
水工混凝土大壩表面防護(hù)涂層材料研究進(jìn)展／王媛怡等 · 83 ·
對(duì)混凝土的綜合防護(hù)性能。在所處實(shí)驗(yàn)環(huán)境下，單純浸漬型
涂層在防碳化和耐老化性能方面不如涂膜型涂層，使其在戶
外環(huán)境應(yīng)用時(shí)的防護(hù)壽命受限，而浸漬+涂膜復(fù)合型氟碳防
護(hù)涂層對(duì)水工建筑物的綜合防護(hù)能力和防護(hù)壽命是最為理
想的。這一觀點(diǎn)受到越來越多的關(guān)注和認(rèn)同，水性氟碳涂料
體系成為近來混凝土防護(hù)材料研究的新熱點(diǎn)。
鄭炎_1 開發(fā)出一種由水性硅丙乳液底漆和水性氟碳面
漆組成水性氟碳涂料體系，該體系在氙燈老化1000 h后仍表
現(xiàn)出良好的防護(hù)性能，同時(shí)對(duì)酸雨腐蝕環(huán)境和循環(huán)變溫環(huán)境
具有較好的耐候性。他們還對(duì)這種防護(hù)涂層的修復(fù)技術(shù)及
其性能進(jìn)行了研究，研究結(jié)果認(rèn)為當(dāng)涂層破損程度超過30
時(shí)應(yīng)立即進(jìn)行修復(fù)，在一定環(huán)境下重涂涂層的性能可以基本
得到恢復(fù)。吳士軍等l】幻也設(shè)計(jì)出一套用于混凝土防護(hù)的氟
碳涂層復(fù)合體系，該材料以環(huán)氧樹脂交聯(lián)固化后的聚合物網(wǎng)
絡(luò)作為底漆，增加了涂層的附著力；中間漆材料聚氨酯涂層，
在增大附著力的同時(shí)還降低了混凝土的吸水率；最后以氟碳
涂料作為面漆，為體系提升了整體的耐腐蝕性和耐候性，理
論上具有廣闊的應(yīng)用前景。然而，生產(chǎn)氟碳樹脂涂料所需的
全氟單體價(jià)格昂貴，且目前國內(nèi)能成熟掌握氟樹脂的生產(chǎn)工
藝并能快速跟進(jìn)市場(chǎng)需要改進(jìn)產(chǎn)品原料的供應(yīng)商并不太多，
產(chǎn)量也無法保證，這些原因均在一定程度上阻礙了氟碳樹脂
防護(hù)涂料在混凝土防護(hù)領(lǐng)域的推廣使用。因此，接下來氟碳
防護(hù)涂料的研究重點(diǎn)需轉(zhuǎn)變?yōu)樵O(shè)計(jì)開發(fā)高性價(jià)比的水性氟
碳涂層體系。
1．3 環(huán)氧樹脂類防護(hù)材料
環(huán)氧樹脂是指分子中含有兩個(gè)或兩個(gè)以上活潑的環(huán)氧
基團(tuán)高分子預(yù)聚物，因其固化方便且固化后產(chǎn)物具有優(yōu)良的
物理力學(xué)性能和耐化學(xué)腐蝕性能，并對(duì)金屬和非金屬材料的
表面均具有優(yōu)異的粘接力，在國民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域中得到廣
泛的應(yīng)用ll 。環(huán)氧樹脂類涂料的主要成分包括環(huán)氧樹脂、固
化劑、顏料及其他助劑等，對(duì)混凝土表面有良好的附著力，是
一種較好的補(bǔ)強(qiáng)、固結(jié)用混凝土裂縫修補(bǔ)及防護(hù)材料E“]。
環(huán)氧類涂料大致可分為水性環(huán)氧樹脂和溶劑型環(huán)氧樹
脂，由于溶劑型環(huán)氧樹脂涂料有易燃、易爆、有毒、污染環(huán)境
等缺點(diǎn)，與目前涂料發(fā)展的環(huán)保趨勢(shì)不符_1 。與溶劑型環(huán)氧
樹脂涂料相比，水性環(huán)氧樹脂有機(jī)揮發(fā)物含量少、綠色環(huán)保、
成本較低，但也存在某些性能缺陷，如脆性大、內(nèi)應(yīng)力大、沖
擊強(qiáng)度低等，尤其是引入親水性基團(tuán)或鏈段后，在低溫高濕
環(huán)境下難以固化_1 ]以及耐紫外老化能力較差_1 ，在防腐性
能要求高的場(chǎng)合應(yīng)用受到限制，可以采用與其他樹脂改性或
加入粒子復(fù)合的方法來改善[17,18]。
環(huán)氧樹脂灌漿材料在我國水利工程應(yīng)用比較廣泛，常用
作水工建筑物的抗沖蝕材料、混凝土裂縫修補(bǔ)材料以及混凝
土防水材料等 。邱建華等[2 用剛性固化劑T31和柔性固
化劑聚酰胺651對(duì)環(huán)氧樹脂進(jìn)行復(fù)配，利用正交方法對(duì)固化
劑、稀釋劑、促進(jìn)劑及增韌劑4種添加劑的摻量進(jìn)行設(shè)計(jì)，優(yōu)
化平衡了環(huán)氧樹脂灌漿材料的黏度和力學(xué)性能，滿足了混凝
土裂縫修補(bǔ)材料的需求。范兆榮等口 以腰果酚、甲醛和TE—
TA為原料合成了一種新型環(huán)氧固化劑，并以此為基礎(chǔ)開發(fā)
了一種可在低溫潮濕環(huán)境下固化的環(huán)氧灌漿材料，使環(huán)氧灌
漿材料有了更廣闊的應(yīng)用范圍。針對(duì)目前市面上使用的環(huán)
氧灌漿修補(bǔ)材料的性能缺陷，龍勇_2 使用耐熱性好、分子鏈
柔順的有機(jī)硅樹脂對(duì)其進(jìn)行改性，有效提升了環(huán)氧灌漿材料
的力學(xué)性能、耐熱性和耐老化性。在今后的研究中，應(yīng)重點(diǎn)
關(guān)注環(huán)氧樹脂的耐久性和水下施工性口 。
1．4 丙烯酸酯類防護(hù)材料
丙烯酸酯類涂料是以丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯單體為
基料，通過加聚反應(yīng)或與其他單體共聚而得，具有良好的耐
腐蝕性、耐候性、保光性和常溫白干的特點(diǎn)，主要分為熱塑性
和熱固性兩大類[2 。其中，將丙烯酸酯的水分散體稱為純丙
乳液，加入水泥砂漿后成為丙乳砂漿。該砂漿具有優(yōu)異的防
水抗?jié)B和耐老化，適用于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的防滲、防腐護(hù)面
和修補(bǔ)，并在峽口水庫_2 、廟子頭水電站l2。 等眾多水工建筑
物加固工程中得到成功應(yīng)用_2 。
然而，丙烯酸酯涂料也存在著耐高溫性差、高溫易回粘、
低溫涂膜發(fā)脆等缺陷。為了更好地推廣丙烯酸酯涂料的應(yīng)
用，丙烯酸樹脂的改性逐漸成為近年來的研究熱點(diǎn)，其中有
機(jī)硅樹脂是目前研究最多的改性材料之一。有機(jī)硅樹脂表
面能較低，不易積塵，具有耐沾污性，但常溫下硅氧烷縮聚反
應(yīng)速度緩慢，不易成膜。如有機(jī)硅改性丙烯酸樹脂(硅丙)乳
液既具有有機(jī)硅樹脂的耐熱性、耐候性、抗沾污性和耐紫外
光等性能，又具有丙烯酸樹脂的優(yōu)良柔韌性、高附著性等性
能，作為混凝土表面涂層材料能提高其防滲性能和抗生物污
染性能_2 。但由于有機(jī)硅表面能和力學(xué)性能均較低，故其與
丙烯酸樹脂改性復(fù)合制得的硅丙乳液與混凝土的粘接強(qiáng)度
和自身力學(xué)性能均有所下降。除有機(jī)硅外，有機(jī)氟[3o3、環(huán)氧
樹脂l3 、聚氨酯l3 ]以及納米復(fù)合材料_3胡等對(duì)丙烯酸涂料的
改性也有相關(guān)研究報(bào)道，改性后的丙烯酸酯類涂料多具有較
好的力學(xué)性能、附著力、保光保色性、抗污自潔性以及耐候性
等?？蒲泄ぷ髡哌€需對(duì)丙烯酸酯綜合改性繼續(xù)深入研究，使
丙烯酸酯類涂料向著水性、高性能、低成本、環(huán)保的方向發(fā)
展 。
1．5 聚氨酯類防護(hù)涂層
聚氨酯涂料即聚氨基甲酸酯涂料，是由多異氰酸酯和多
元醇組分通過逐步聚合反應(yīng)而成。聚氨酯常作為成膜物質(zhì)
來合成防護(hù)涂料，應(yīng)用于裝飾和防腐領(lǐng)域口 。聚氨酯涂料具
有較好的耐磨性和抗沖擊性，涂層柔軟并有彈性，可用于很
薄的涂層；聚氨酯涂料的另一大優(yōu)點(diǎn)是具有較低的熱導(dǎo)率和
吸水率，同時(shí)與混凝土有良好的粘接性，已作為大壩混凝土
保溫保濕材料應(yīng)用于多項(xiàng)水利工程，為大壩混凝土的劣化防
護(hù)措施提供了新的途徑口 。
然而，聚氨酯涂料中含有不飽和芳烴基團(tuán)，多數(shù)聚氨酯
涂層都存在耐候性方面的不足，尤其抗紫外老化性差，遇水、
熱、堿易水解[373。將含氟基團(tuán)引入到聚氨酯當(dāng)中，可彌補(bǔ)聚
氨酯在耐候性方面的不足，獲得兼具耐候性、耐磨蝕性、耐化
學(xué)藥品性和力學(xué)性能等優(yōu)點(diǎn)的含氟聚氨酯材料，可用作于一
些氣蝕現(xiàn)象嚴(yán)重的水下過流部件的防護(hù)涂層[3 。隨著技術(shù)
的不斷進(jìn)步和相關(guān)產(chǎn)品的不斷豐富，高性能、低氟含量且兼

水工混凝土大壩表面防護(hù)涂層材料研究進(jìn)展／王媛怡等 · 85 ·
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