《高性能耐候型聚氨酯防水涂料》

ICS91.120.30Q17T/CECSXXXXX—202X高性能耐候型聚氨酯防水涂料High-performanceWeather-resistantPolyurethanewaterproofcoating(征求意见稿)FORMTEXTXXXX-FORMTEXTXX-FORMTEXTXX发布FORMTEXTXXXX-FORMTEXTXX-FORMTEXTXX实施中国工程建设标准化协会   发布团体标准团体标准T/CECS1000X—XXXX高性能耐候型聚氨酯防水涂料范围本文件界定了高性能耐候型聚氨酯防水涂料（简称高性能耐候型PU防水涂料）的术语和定义、分类与标记，规定了一般要求和技术要求，提出了相应的试验方法，规定了检验规则、标志、包装、运输和贮存的内容。本文件适用于防水、防护工程用高性能耐候型聚氨酯防水涂料的生产与检验。规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T528硫化橡胶或热塑性橡胶拉伸应力应变性能的测定GB/T529-2008硫化橡胶或热塑性橡胶撕裂强度的测定(裤形,直角形和新月形试样)GB8624建筑材料及制品燃烧性能分级GB/T8626建筑材料可燃性试验方法GB/T16422.2塑料实验室光源暴露试验方法第2部分：氙弧灯GB/T16777-2008建筑防水涂料试验方法GB/T18244-2022建筑防水材料老化试验方法GB/T19250-2013聚氨酯防水涂料GB/T20028硫化橡胶或热塑性橡胶应用阿累尼乌斯图推算寿命和最高使用温度GB36246-2018中小学合成材料面层运动场地GB45671-2025建筑防水涂料安全技术规范术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1高性能耐候型聚氨酯防水涂料high-performanceweather-resistantpolyurethanewaterproofcoating以聚氨酯预聚体为主要成膜物质，加入助剂、填料和抗老化剂等，与空气中的湿气反应固化或产品化学交联反应固化成膜的固体含量不低于90%的具有优良耐候性的柔性防水涂料。3.2预期寿命ExpectedLife在实验室热老化试验条件下，通过测试获得不同老化温度下高性能耐候型聚氨酯防水涂料的拉伸强度保持率和断裂伸长率保持率随老化时间的变化曲线，利用阿累尼乌斯图推算得到给定使用温度和年使用时间下防水涂料的寿命。推算的高性能耐候型聚氨酯防水涂料的预期寿命并非是该材料实际使用寿命。分类和标记分类产品按组分分为单组分（S）和多组分（M）两种。产品按基本性能分为Ⅰ型和Ⅱ型。产品按是否暴露使用分为外露（E）和非外露（N）。标记产品按产品名称、组分、基本性能、是否暴露和本文件编号的顺序标记。示例：Ⅰ型外露单组分高性能耐候型聚氨酯防水涂料标记为：高性能耐候型PU防水涂料SⅠET/CECS1000X-202X。一般要求产品的生产和应用不应对人体、生物与环境造成有害的影响，所涉及与使用有关的安全与环保要求，应符合我国的相关国家标准和规范的规定。技术要求外观产品为均匀粘稠体，无凝胶、结块。基本性能高性能耐候型聚氨酯防水涂料的基本性能应符合表1的规定。表1基本性能序号项目技术要求Ⅰ型Ⅱ型1固体含量/%单组分≥90多组分≥952表干时间/h≤63实干时间/h≤124流平性20min时，无明显齿痕5拉伸性能拉伸强度/MPa≥2.00≥6.006断裂伸长率/%≥500≥4507撕裂强度/(N/mm)≥15≥308低温弯折性-35℃，无裂纹9不透水性0.3MPa，120min，不透水10加热伸缩率/%-4.0～+1.011粘结强度/MPa≥1.212吸水率/%≤5.013定伸时老化加热老化无裂纹及变形人工气候老化无裂纹及变形14热处理（80℃，336h）拉伸强度保持率/%85～150断裂伸长率/%≥450≥400低温弯折性-35℃，无裂纹15碱处理[0.1%NaOH+饱和Ca(OH)2溶液，168h]拉伸强度保持率/%80～150断裂伸长率/%≥450≥400低温弯折性-35℃，无裂纹16酸处理(2%H2SO4溶液，168h）拉伸强度保持率/%80～150断裂伸长率/%≥450≥400低温弯折性-35℃，无裂纹17耐水性外观无开裂、分层、起泡、粘结和孔洞浸水后与砂浆基层粘结强度保持率（23℃，7d）/%≥8018预期使用寿命b/a（50℃）25a仅外露产品测试b使用温度也可由供需双方商定。可选性能高性能耐候型聚氨酯防水涂料特殊性能应符合表2的规定，根据产品应用要求由供需双方商定选用，并在订货合同与产品包装上明示。表2可选性能序号项目技术要求1人工加速老化a/5040h无开裂、分层、起泡、粘结和孔洞3燃烧性能bB2-E4耐根穿刺性能c无根穿刺现象产生a仅防水设计工作年限不低于20年的外露使用产品测试。b仅外露使用和有防火要求的产品测试。c仅种植屋面用耐根穿刺防水涂料测试。有害物质限量产品的有害物质含量应符合表3的规定。表3高性能耐候型聚氨酯防水涂料有害物质限量序号项目含量1挥发性有机化合物（VOC）/g/L≤502苯/mg/kg≤203甲苯、乙苯和二甲苯总和/g/kg≤1.04苯酚/mg/kg≤1005蒽/mg/kg≤106萘/mg/kg≤2007游离TDI/g/kg≤38总铅（Pb）含量/mg/kg≤909可溶性重金属/mg/kg镉Cd≤75铬Cr≤60汞Hg≤60104,4’-二氨基-3,3’-二氯二苯甲烷（MOCA）a/g/kg≤1.011短链氯化石蜡含量(C10～C13）/g/kg≤0.1a仅双组份产品测试。试验方法标准试验条件标准试验条件：温度（23±2）℃，相对湿度（50±10）％。试验器具拉力试验机：拉伸速度（0～500）mm/min，伸长范围大于500mm，测量值在量程的（15～85）％之间，示值精度不低于1％。7.2.2天平:精度0.1mg。7.2.3梳齿刮刀，符合GB/T19250的要求。7.2.4低温冰柜：温度可调至-50℃，精度2℃。7.2.5电热鼓风干燥箱：可控温度（40～200）℃，精度2℃。7.2.6冲片机：符合GB/T528要求的哑铃1型、2型裁刀。7.2.7不透水仪：压力（0～0.6）MPa，精度2.5级，具有三个内径为92mm的七孔透水盘。7.2.8测厚仪：接触面直径6mm，单位面积压力0.02MPa，分度值0.01mm。7.2.9半导体温度计：量程（-20～50）℃，精度0.1℃。7.2.10定伸保持器：能使时间标线间距离拉伸100%以上。7.2.11热空气老化箱：应符合GB/T3512的要求。7.2.12氙弧灯试验装置：符合GB/T16422.2的要求。7.2.13燃烧试验箱：符合GB/T8626的要求。涂膜制备7.3.1在涂膜制备前，试样及所用试验器具在标准试验条件下放置不少于24h。7.3.2在标准试验条件下称取所需的试样量，保证最终涂膜厚度1.5mm±0.2mm。将放置后的试样混合均匀,不得加入稀释剂。若试样为多组分涂料,则按产品生产企业要求的配合比混合后在不混入气泡的情况下充分搅拌5min,静置2min,倒入模框中;也可按生产企业要求使用喷涂设备制备涂膜。模框不得翘曲且表面平滑,为便于脱模,涂覆前可用脱模剂。多组分试样1次涂覆到规定厚度,单组分试样分3次涂覆到规定厚度,试样也可按生产企业的要求次数涂覆(最多3次,每次间隔不超过24h),涂覆后间隔5min,轻轻刮去表面的气泡,最后一次将表面刮平。制备的涂膜标准试验条件下养护96h,然后脱膜,涂膜翻面后继续在标准试验条件下养护72h。7.3.3试件规格及数量应符合表4的规定。表4试件规格及数量序号项目试件形状或尺寸（mm）数量（个）1拉伸性能符合GB/T528规定的哑铃1型52撕裂强度符合GB/T529-2008规定的无割口直角形53低温弯折性100×2534不透水性150×15035加热伸缩率300×3036吸水率50×5037定伸时老化热处理符合GB/T528规定的哑铃1型3人工气候老化38热处理拉伸性能120×30，处理后取出再裁取符合GB/T528规定的哑铃1型5低温弯折性100×2539碱处理拉伸性能120×30，处理后取出再裁取符合GB/T528规定的哑铃1型5低温弯折性100×25310酸处理拉伸性能120×30，处理后取出再裁取符合GB/T528规定的哑铃1型5低温弯折性100×25311耐水性粘结强度70×70512人工加速老化150×70313燃烧性能250×90514预期寿命120×30，处理后取出再裁取符合GB/T528规定的哑铃1型120外观涂料搅拌后目测检查。固体含量按GB/T19250-2013中6.5的规定进行试验。表干时间按GB/T16777-2008第16章进行试验。湿膜厚度为0.5mm±0.1mm。对于表面有组分渗出的试件,以实干时间作为表干时间的试验结果。表干时间不超过2h的,精确到0.5h,表干时间大于2h的,精确到1h。。实干时间按GB/T16777-2008第16章进行试验。湿膜厚度为0.5mm±0.1mm。实干时间不超过2h的,精确到0.5h,实干时间大于2h的,精确到1h。流平性按GB/T19250-2013中6.8的规定进行试验。拉伸性能按GB/T19250-2013中6.9的规定进行试验。撕裂强度按GB/T19250-2013中6.10的规定进行试验。低温弯折性按GB/T16777-2008第14章进行试验。不透水性按GB/T16777-2008第15章进行试验,金属网孔径0.5mm士0.1mm。加热伸缩率按GB/T16777-2008第12章进行试验。粘结强度按GB/T16777-2008中7.1中A法进行试验。吸水率按GB/T19250-2013中6.15的规定进行试验。定伸时老化按GB/T16777-2008第11章进行试验。热处理按GB/T16777-2008中9.2.2进行试验，其中在电热鼓风烘箱中的恒温时间为336±1h。碱处理按GB/T16777-2008中9.2.3进行试验。酸处理按GB/T16777-2008中9.2.4进行试验。耐水性按GB45671-2025中5.8进行试验。预期寿命按附录A进行。预期寿命可参考附录B进行推算。人工气候加速老化按GB45671-2025中5.7进行试验。燃烧性能用于外露使用且坡度小于等于18%时按GB8624规定的铺地材料对应的燃烧性能等级进行试验；当坡度大于18%时按GB8624规定的平板状建筑材料及制品对应的燃烧性能等级进行试验；当产品未规定应用坡度时按GB8624规定的平板状建筑材料及制品对应的燃烧性能等级进行试验。当按GB/T8626进行点火试验时，点火方式采用边缘点火和表面点火。耐根穿刺性能按GB45671-2025中5.9进行试验。有害物质限量挥发性有机化合物（VOC），苯，甲苯、乙苯和二甲苯，苯酚，蒽，萘，游离TDI，可溶性重金属含量，短链氯化石蜡含量(C10～C13）按GB45671的规定进行试验。4,4’-二氨基-3,3’-二氯二苯甲烷（MOCA）按照GB36246的规定进行试验。检验规则检验分类按检验类型分为出厂检验和型式检验。出厂检验出厂检验项目包括:外观、固体含量、表干时间、实干时间,拉伸强度、断裂伸长率,撕裂强度、流平性,低温弯折性、不透水性。型式检验型式检验项目包括6.1、表1和表3，以及按表2选定的可选性能，在下列情况下进行型式检验：a)新产品投产或产品定型鉴定时；b)正常生产时，每年进行一次；预期使用寿命每5年进行一次；c)原材料、工艺等发生较大变化，可能影响产品质量时；d)出厂检验结果与上次型式检验结果有较大差异时；e)产品停产6个月以上恢复生产时。组批以同一类型15t为一批，不足15t亦作为一批。抽样在每批产品中随机抽取两组样品,一组样品用于检验,另一组样品封存备用。每组至少5kg(多组分产品按配比抽取),抽样前产品应搅拌均匀，若采用喷涂方式取样量根据需要抽取。判定规则8.6.1单项判定8.6.1.1 外观抽取的样品外观符合标准规定时，判该项合格，否则判该批产品不合格。物理力学性能固体含量、拉伸强度、断裂伸长率,撕裂强度,处理后拉伸强度保持率,处理后断裂伸长率,加热伸缩率、粘结强度、吸水率以其平均值达到标准规定的指标判为该项合格。不透水性,低温弯折性和定伸时老化项目以三个试件均达到标准规定判为该项合格。流平性、表干时间,实干时间、预期使用寿命、燃烧性能达到标准规定时判为该项合格。各项试验结果均符合标准规定,则判该批产品性能合格。若有一项指标不符合标准规定,则用备用样对不合格项进行单项复验，若符合标准规定时,则判该批产品性能合格,否则判定为不合格。有害物质限量有害物质含量符合本文件表3的规定，则该批产品有害物质限量性能合格。8.6.2总判定外观、物理力学性能、按表2选定的特殊性能和有害物质限量均符合标准第6章规定的要求时，判该批产品合格。标志、包装、运输和贮存标志产品外包装上应包括：a）生产厂名、地址；b）产品名称；c）生产日期和批号；d）商标；e）产品标记；f）产品净质量；g）安全使用事项以及使用说明；h）运输与贮存注意事项；i）贮存期。包装产品用带盖的铁桶密闭包装,多组分产品按组分分别包装,不同组分的包装应有明显区别。运输和贮存贮存与运输时,不同分类的产品应分别堆放。禁止接近火源,避免日晒雨淋,防止碰撞,注意通风。贮存温度5℃～40℃。在正常贮存、运输条件下,贮存期自生产日起至少为6个月。

附录A（规范性）高性能耐候型聚氨酯防水涂料的预期寿命推算（阿累尼乌斯法）A.1原理及依据当温度升高的时候，一般情况下化学反应速率会提高。对某些化学反应，温度提高10℃，化学反应速率常会提高2～3倍。温度和化学反应速率的关系可以用阿累尼乌斯方程式（A.1）表示：QUOTEQUOTEQUOTE（A.1）式中：K（T）——反应速率的常数，（min-1）；A——指数因数，（min-1）；E——活化能，（J/mol）；R——摩尔气体常数，[8.314J/（mol·K）]；T——热力学温度，（K）。化学反应关系以式（A.2）表示：FX（t）=K（T）·tQUOTEQUOTEQUOTE（A.FX（t）=K（T）·t式中：FX（t）——反应关系的函数；t——反应时间，（min）。在不同的反应温度Ti下，不同的反应速率Ki以不同的反应时间ti达到相同的临界值Fa，例如图A.1的t1到t3：（A.3）式（A.1）代入式（A.3）以式（A.4）表示：（A.4）合并常数项成为B后以对数式（A.5）表示：（A.5）在相应的曲线中，lnt与热力学温度的倒数1/T呈线性关系，斜率为E/R，这就是阿累尼乌斯图（图A.2）。通常情况下，时间的对数lgt与热力学温度的倒数1/T呈现阿累尼乌斯关系曲线，可以用外推法以短时间的数据预测长时期的性能。对于聚氨酯防水涂料的热氧老化，其性能变化速率与热老化温度可以用阿累尼乌斯方程式表达。由于拉伸性能是影响防水涂料涂膜寿命的最重要性能，因此可以拉伸性能降低至某一临界值作为寿命推算的依据。具体方法为：选择不同温度进行老化试验，得到不同温度下聚氨酯防水涂料的拉伸强度保持率和断裂伸长率保持率随时间的变化关系，进而得到阿累尼乌斯关系曲线，再以外推法获得在某一使用温度下拉伸强度保持率和断裂伸长率保持率降低至临界值所需的时间，该时间即为在该使用温度下的预期寿命。由于热氧老化是受扩散控制的，因此当薄试样和厚试样分别进行比较的时候，可能会得到不同的试验结果。实验室内的试验条件得到的推算寿命与实际使用环境下的寿命可能会有不同，因为实际使用环境中导致的老化可能包括其他的因素，例如光老化和臭氧破坏。标准依据：GB/T20028《硫化橡胶或热塑性橡胶应用阿累尼乌斯图推算寿命和最高使用温度》。A.2试验方法条件A.2.1在选定的老化温度下，测试不同时间后聚氨酯防水涂料的拉伸强度和断裂伸长率，直至拉伸强度保持率和断裂伸长率保持率降低至临界值及以下为止，从而得出在该温度下老化的失效时间。拉伸强度保持率和断裂伸长率保持率降低到原始值的50%作为临界值，两者降至临界值所需时间较短者即为失效时间。相同的试验至少应在3个温度下进行。A.2.2以所获得的失效时间数值与温度的函数作出阿累尼乌斯图，所得到的直线外推到在使用温度下的失效时间。由于热老化主要在较高温度下发生，故使用温度规定为50℃。A.2.3假定防水涂料在全年不同温度条件下的老化与在50℃温度下使用1800h的老化等效，将外推得到的50℃温度下的失效时间换算为聚氨酯防水涂料的推算使用寿命。A.3试件制备按照本文件7.3的规定进行。A.4试验温度试验温度范围应能保证通过外推法求得使用寿命，所选择的最低温度应使达到临界值所需时间至少为1000h，所选择的最高温度应使达到临界值的时间不少于100h。A.5试验步骤A.5.1热空气老化箱在老化试验温度下预热1h后，将待测样品放入老化箱中。A.5.2热老化一定时间后取出4个样品按GB/T19250-2013中6.9的规定进行试验。A.5.3老化后样品的拉伸强度保持率和断裂伸长率保持率中有一项降低到原始值的50%，终止该老化温度的试验，否则继续A.5.2和A5.3的操作。A.6结果评价A.6.1不同试验温度下拉伸强度保持率或断裂伸长率保持率达到临界值所需的时间以至少3个热老化温度（T1、T2、T3）下聚氨酯防水涂料拉伸强度保持率和断裂伸长率保持率的测试值作为老化时间的函数作图，如图A.1所示，得出拉伸强度保持率和断裂伸长率保持率中有一项降低到原始值50%所需要的时间（t1、t2和t3）。图A.1不同热老化温度下拉伸强度保持率和断裂伸长率保持率随时间的变化曲线A.6.2寿命推算A.6.2.1以每个热老化温度下拉伸强度保持率和断裂伸长率保持率中有一项降低到原始值的50%所需时间的lgt与相应的老化热力学温度（老化温度+273.15）的倒数1/T作图得到拟合直线（lgt=k/T+b，k为拟合直线的斜率，b为拟合直线在y轴上的截距），如图A.2所示。图A.2阿累尼乌斯图（时间-温度）A.6.2.2将热力学使用温度T（50+273.15）代入拟合直线的方程，外推得到使用温度（50℃）下聚氨酯防水涂料的拉伸强度或断裂伸长率下降至50%所需的时间（t4）。A.6.2.3按照聚氨酯防水涂料全年的老化与其在50℃温度下使用1800h的老化等效的假定，聚氨酯防水涂料推算的预期寿命按式（A.6）计算。Y=（t4×24）/1800（A.6）式中：Y——预期寿命，单位为年（a）；t4——50℃下聚氨酯防水涂料的拉伸性能降低到50%原始值的时间，单位为天（d）。

附录B（资料性）高性能耐候型聚氨酯防水涂料预期寿命推算示例B.1样品名称及规格B1：聚氨酯防水涂料B2：高性能耐候型聚氨酯防水涂料B.2试验温度选择为：70℃、80℃、90℃和95℃B.3每一试验温度下不同老化时间后聚氨酯防水涂料和高性能耐候型聚氨酯防水涂料拉伸强度保持率和断裂伸长率保持率结果分别示于表B.1和表B.2。表B.1聚氨酯防水涂料拉伸性能测试结果老化时间（d）拉伸强度保持率（%）断裂伸长率保持率（%）70℃80℃90℃95℃70℃80℃90℃95℃0100.00100.00100.00100.00100.00100.00100.00100.003——87.0078.50——91.2881.52795.0082.50—63.4087.1180.23—64.9211———53.20———50.921589.98—62.50—81.03—60.28—19——57.50———55.35—2485.1068.0053.00—76.7366.6549.98—45—60.00———57.38——6669.3052.00——61.3450.19——80————————120————————14052.50———48.99———表B.2高性能耐候型聚氨酯防水涂料拉伸性能测试结果老化时间（d）拉伸强度保持率（%）断裂伸长率保持率（%）70℃80℃90℃95℃70℃80℃90℃95℃0100.00100.00100.00100.00100.00100.00100.00100.007