文／武蕾 濟(jì)南一建集團(tuán)有限公司 山東濟(jì)南 250100

引言：

防水工程在建筑工程中占據(jù)著至關(guān)重要的地位，它直接影響著建筑物的使用壽命和居住舒適度。傳統(tǒng)的防水材料，如瀝青防水卷材和防水涂料等，雖然在防水工程中發(fā)揮了重要作用，但其存在的缺陷也不容忽視。例如，這些材料的耐久性相對較低，容易受到環(huán)境因素的影響而老化、破損，從而導(dǎo)致防水效果的下降。此外，這些材料在環(huán)保性方面也存在一定的問題，比如含有有害物質(zhì)，對環(huán)境和人體健康造成潛在威脅。因此，尋找一種具有優(yōu)異物理和優(yōu)良化學(xué)性能的防水材料成為了當(dāng)務(wù)之急。

1.高分子材料概述

高分子材料通常是指由相對分子質(zhì)量較高的聚合物組成的材料，它們由大量重復(fù)的小分子單元（單體）通過聚合反應(yīng)形成長鏈結(jié)構(gòu)。這些長鏈分子結(jié)構(gòu)賦予了高分子材料獨(dú)特的物理和化學(xué)特性，使其在眾多領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用。

1.1 高分子材料的分類

高分子材料的分類方式多樣，可以根據(jù)其來源、應(yīng)用、功能和主鏈結(jié)構(gòu)等不同標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行劃分。首先，按照來源，高分子材料可以分為天然高分子材料和合成高分子材料兩大類。天然高分子材料主要包括蛋白質(zhì)、纖維素和淀粉等，這些材料在自然界中廣泛存在。而合成高分子材料則是通過人工合成的方式制造的，常見的如聚乙烯、聚丙烯和聚苯乙烯等。其次，按照應(yīng)用領(lǐng)域，高分子材料可以細(xì)分為塑料、橡膠、纖維、涂料和粘合劑等，這些材料在工業(yè)生產(chǎn)和日常生活中有著廣泛的應(yīng)用。再者，按照功能特性，高分子材料可以分為熱塑性高分子材料、熱固性高分子材料、彈性體和導(dǎo)電高分子材料等，這些材料因其不同的物理和化學(xué)特性而在特定領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。最后，按照主鏈結(jié)構(gòu)，高分子材料可以分為脂肪族高分子材料、芳香族高分子材料和雜環(huán)高分子材料等，這種分類反映了高分子材料的化學(xué)結(jié)構(gòu)特征。這些分類方法不僅有助于我們更好地理解和研究高分子材料的性質(zhì)，也為實(shí)際應(yīng)用中材料的選擇和開發(fā)提供了依據(jù)。

1.2 高分子材料的特性

高分子材料因其獨(dú)特的分子結(jié)構(gòu)而具備多種顯著特性。首先，它們表現(xiàn)出卓越的耐久性，這意味著它們能夠抵抗酸、堿、鹽等化學(xué)物質(zhì)的侵蝕，從而在許多環(huán)境中保持穩(wěn)定性和長期使用性。其次，高分子材料具有良好的彈性，能夠在受到外力作用時(shí)承受一定程度的形變而不會斷裂，這使得它們在要求高度彈性的應(yīng)用中極為重要。此外，某些高分子材料如聚四氟乙烯（PTFE）具有出色的耐溫性，能夠在極端低溫（-200°C）到極端高溫（+260°C）的范圍內(nèi)保持性能不變，這使得它們在要求寬溫度范圍穩(wěn)定性的場合非常有用。高分子材料通常也是良好的電絕緣體，這一特性使它們在電子電氣領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用。最后，高分子材料的輕質(zhì)性，即低密度和質(zhì)輕，使得它們在加工和運(yùn)輸過程中更加便捷，同時(shí)也減少了最終產(chǎn)品的重量。這些特性使得高分子材料在現(xiàn)代社會的各個(gè)領(lǐng)域中扮演著不可或缺的角色。

1.3 高分子材料的制備方法

高分子材料的制備方法主要包括聚合反應(yīng)，包括加成聚合、縮合聚合和開環(huán)聚合等。加成聚合是最常見的聚合反應(yīng)，如乙烯通過加成聚合生成聚乙烯。縮合聚合是通過小分子單體之間的化學(xué)鍵形成高分子，如酚醛與環(huán)氧化合物反應(yīng)生成酚醛樹脂。開環(huán)聚合是環(huán)狀單體通過開環(huán)反應(yīng)形成高分子，如己內(nèi)酰胺開環(huán)聚合生成尼龍66。

1.4 高分子材料的發(fā)展趨勢

隨著科技的飛速發(fā)展和環(huán)保意識的逐漸增強(qiáng)，高分子材料行業(yè)正面臨著前所未有的挑戰(zhàn)和機(jī)遇。為了滿足社會對高性能、環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展的需求，高分子材料的研究和開發(fā)正朝著這些方向努力。新型高分子材料，如生物基高分子和可降解高分子，以其環(huán)保、可再生的特性，正逐漸成為研究的熱點(diǎn)。這些材料不僅可以減少對化石資源的依賴，還能有效降低環(huán)境污染。此外，導(dǎo)電高分子材料的研究也在不斷深入，其在電子、新能源等領(lǐng)域的應(yīng)用前景廣闊。同時(shí)，為了響應(yīng)環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展的號召，高分子材料的回收和再利用技術(shù)也在不斷發(fā)展。通過先進(jìn)的回收技術(shù)，廢舊高分子材料可以得到有效處理，轉(zhuǎn)化為新的原材料或產(chǎn)品，從而實(shí)現(xiàn)資源的循環(huán)利用，降低環(huán)境污染。

2.高分子材料在建筑防水工程中的優(yōu)勢

2.1 良好的耐候性

高分子材料在建筑防水工程中的應(yīng)用，得益于其良好的耐候性，為建筑物提供了有效的保護(hù)。首先，高分子材料具有強(qiáng)大的抗紫外線能力。紫外線是導(dǎo)致建筑物老化、降解的主要因素之一。高分子材料能夠有效吸收和阻擋紫外線，減少其對建筑物表面的侵蝕，從而保護(hù)建筑物免受紫外線的損害。這使得高分子材料在戶外建筑中的應(yīng)用尤為重要，如外墻涂料、屋頂材料等。其次，高分子材料具有良好的抗氧化性能。在惡劣的氣候條件下，如高溫、高濕、嚴(yán)寒等環(huán)境，高分子材料能夠抵抗氧化反應(yīng)，防止降解和老化。這主要是因?yàn)楦叻肿硬牧戏肿又泻蟹€(wěn)定的化學(xué)鍵，能夠有效地抵抗氧化劑的侵蝕。因此，高分子材料在高溫、高濕等惡劣環(huán)境下的應(yīng)用具有較高的可靠性。最后，高分子材料具有優(yōu)良的抗熱穩(wěn)定性。在高溫環(huán)境下，高分子材料能夠保持穩(wěn)定的性能，不會發(fā)生軟化、變形等現(xiàn)象。這是因?yàn)楦叻肿硬牧系姆肿咏Y(jié)構(gòu)中含有耐高溫的基團(tuán)，如芳香族、脂肪族等。這使得高分子材料在高溫環(huán)境下的應(yīng)用成為可能，如防火材料、高溫管道等。

2.2 高效的防水性能

高分子材料在建筑防水工程中的應(yīng)用，得益于其高效的防水性能，為建筑物提供了有效的保護(hù)。首先，由于高分子材料的分子結(jié)構(gòu)非常緊密，水分分子很難滲透進(jìn)去，從而達(dá)到良好的防水效果。這是因?yàn)楦叻肿硬牧系姆肿渔溑帕芯o密，形成了致密的防水層，有效地阻止了水分的滲透。因此，在建筑防水工程中，高分子材料可以起到很好的防水作用，保護(hù)建筑物免受水分侵害。其次，高分子材料還具有良好的透氣性。雖然高分子材料的分子結(jié)構(gòu)緊密，但它們分子之間仍然存在一定的空隙，這些空隙足以讓空氣分子通過，使建筑物內(nèi)部保持舒適的濕度環(huán)境。這對于建筑物的居住舒適性和健康性非常重要，可以避免因潮濕而引起的各種問題，如霉菌滋生、室內(nèi)空氣質(zhì)量下降等。最后，高分子材料的防水性能與其化學(xué)穩(wěn)定性密切相關(guān)。高分子材料通常具有較高的化學(xué)穩(wěn)定性，能夠抵抗酸、堿、鹽等化學(xué)物質(zhì)的侵蝕。因此，在防水工程中，高分子材料不僅可以防止水分滲透，還可以抵抗外部環(huán)境中的化學(xué)侵蝕，從而提高建筑物的使用壽命。

2.3 環(huán)保性能

高分子材料應(yīng)用于建筑防水工程中，不僅表現(xiàn)出良好的耐候性和高效的防水性能，還表現(xiàn)出優(yōu)異的環(huán)保性能。首先，在生產(chǎn)過程中，高分子材料不會產(chǎn)生有害物質(zhì)，對環(huán)境無污染。這是因?yàn)楦叻肿硬牧系暮铣蛇^程通常采用環(huán)保型原料和催化劑，并且在反應(yīng)過程中嚴(yán)格控制條件，避免有害物質(zhì)的生成。因此，與傳統(tǒng)的防水材料相比，高分子材料在環(huán)保方面具有明顯的優(yōu)勢。其次，使用高分子材料制作的防水涂料、防水卷材等產(chǎn)品，能夠有效地減少對環(huán)境的影響。這些高分子材料產(chǎn)品在施工過程中無需使用溶劑，減少了揮發(fā)性有機(jī)化合物（VOC）的排放，對大氣環(huán)境無污染。同時(shí)，在建筑物使用壽命結(jié)束后，高分子材料產(chǎn)品可以回收再利用，進(jìn)一步降低環(huán)境污染。最后，高分子材料的環(huán)保性能體現(xiàn)在其可持續(xù)發(fā)展的潛力。隨著科技的進(jìn)步，高分子材料的合成和生產(chǎn)過程將更加綠色、高效，有利于資源的節(jié)約和循環(huán)利用。同時(shí)，新型高分子材料的研究和開發(fā)也將不斷拓展其在建筑防水工程中的應(yīng)用領(lǐng)域，為環(huán)保事業(yè)做出更大的貢獻(xiàn)。

2.4 施工方便

高分子材料在建筑防水工程中的應(yīng)用還具有施工方便的優(yōu)點(diǎn)。首先，高分子材料具有良好的可施工性。可以直接涂抹、噴涂或刮涂在建筑物表面，形成一層堅(jiān)固的防水層。這是因?yàn)楦叻肿硬牧戏肿咏Y(jié)構(gòu)中含有親水基團(tuán)，能夠與水分子發(fā)生作用，從而在建筑物表面形成穩(wěn)定的防水層。施工過程中，無需使用復(fù)雜的施工設(shè)備和工具，簡化了施工工藝，提高了工作效率。其次，高分子材料具有較高的粘結(jié)力。能夠與基層牢固地結(jié)合在一起，提高防水層的密封性。這是因?yàn)楦叻肿硬牧戏肿咏Y(jié)構(gòu)中含有大量的極性基團(tuán)，能夠與基層材料表面的活性基團(tuán)發(fā)生強(qiáng)烈的相互作用，形成穩(wěn)定的化學(xué)鍵。這樣，高分子材料就能夠緊密地附著在建筑物表面，防止水分滲透，提高防水效果。最后，高分子材料的施工方便性體現(xiàn)在其快速干燥性能。在施工過程中，高分子材料能夠迅速干燥，形成堅(jiān)固的防水層，不影響施工進(jìn)度。這使得高分子材料在建筑防水工程中的應(yīng)用更加靈活，可以根據(jù)施工計(jì)劃和實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整。

3.高分子材料在建筑防水工程中的應(yīng)用

3.1 高分子防水卷材

高分子材料在建筑防水工程中的應(yīng)用，防水卷材是其中重要的一個(gè)方面。高分子防水卷材具有許多優(yōu)良的性能，使其在各種復(fù)雜的建筑防水工程中都能發(fā)揮出色。首先，高分子防水卷材具有良好的彈性。這是因?yàn)楦叻肿硬牧系姆肿咏Y(jié)構(gòu)中含有大量的柔性鏈段，使得卷材在受到外力作用時(shí)能夠產(chǎn)生一定的形變，從而具有良好的彈性和韌性。這使得高分子防水卷材能夠適應(yīng)各種復(fù)雜的建筑結(jié)構(gòu)，包括凹凸不平的表面和變形的部位[1]。其次，高分子防水卷材具有優(yōu)異的耐老化性能。在惡劣的氣候條件下，如紫外線照射、高溫和低溫等環(huán)境，高分子材料能夠抵抗老化和降解，保持穩(wěn)定的性能。這主要是因?yàn)楦叻肿硬牧系姆肿咏Y(jié)構(gòu)中含有穩(wěn)定的化學(xué)鍵，能夠有效地抵抗氧化劑的侵蝕。因此，高分子防水卷材在戶外建筑中的應(yīng)用具有較高的可靠性。最后，高分子防水卷材還具有耐高低溫性能。在高溫和低溫環(huán)境下，高分子材料能夠保持穩(wěn)定的性能，不會發(fā)生軟化、變形等現(xiàn)象。這使得高分子防水卷材在各種氣候條件下都能適用，無論是南方的高溫多濕地區(qū)還是北方的嚴(yán)寒地區(qū)。

在實(shí)際應(yīng)用中，我國高分子防水卷材的主要品種有聚乙烯丙綸防水卷材、聚氯乙烯防水卷材等。這些材料都具有良好的防水性能和耐久性能，能夠滿足不同建筑防水工程的需求。聚乙烯丙綸防水卷材具有良好的柔韌性和耐化學(xué)腐蝕性，適用于各種建筑的屋面和地下防水[2]；聚氯乙烯防水卷材則具有優(yōu)異的耐老化性和抗紫外線能力，適用于戶外防水工程。在施工過程中，高分子防水卷材應(yīng)采用滿粘法施工，確保卷材與基層粘結(jié)牢固。滿粘法是指將高分子防水卷材鋪設(shè)在基層表面，然后使用專門的粘結(jié)劑將卷材與基層牢固地粘結(jié)在一起。這樣，高分子防水卷材就能夠緊密地貼合在建筑物表面，形成一層堅(jiān)固的防水層，防止水分滲透。

3.2 高分子防水涂料

高分子材料在建筑防水工程中的應(yīng)用，除了防水卷材，還包括防水涂料。高分子防水涂料是一種以高分子化合物為基料，添加適量的填料、助劑等制成的防水涂料。相較于傳統(tǒng)的防水涂料，高分子防水涂料具有許多優(yōu)勢，使其在建筑防水工程中得到廣泛應(yīng)用。首先，高分子防水涂料具有優(yōu)良的附著力和彈性。高分子材料的分子結(jié)構(gòu)中含有大量的活性基團(tuán)，能夠與基層材料表面發(fā)生強(qiáng)烈的相互作用，形成穩(wěn)定的化學(xué)鍵。這使得高分子防水涂料能夠緊密地附著在建筑物表面，提高防水層的密封性[3]。同時(shí)，高分子材料的分子結(jié)構(gòu)中含有大量的柔性鏈段，使得涂料具有良好的彈性和韌性，能夠適應(yīng)基層的微小變形。其次，高分子防水涂料具有優(yōu)異的耐老化性能。在惡劣的氣候條件下，如紫外線照射、高溫和低溫等環(huán)境，高分子材料能夠抵抗老化和降解，保持穩(wěn)定的性能。這主要是因?yàn)楦叻肿硬牧系姆肿咏Y(jié)構(gòu)中含有穩(wěn)定的化學(xué)鍵，能夠有效地抵抗氧化劑的侵蝕。因此，高分子防水涂料在戶外建筑中的應(yīng)用具有較高的可靠性。最后，高分子防水涂料還具有耐高低溫性能。在高溫和低溫環(huán)境下，高分子材料能夠保持穩(wěn)定的性能，不會發(fā)生軟化、變形等現(xiàn)象。這使得高分子防水涂料在各種氣候條件下都能適用，無論是南方的高溫多濕地區(qū)還是北方的嚴(yán)寒地區(qū)。

在實(shí)際應(yīng)用中，常見的高分子防水涂料有聚氨酯防水涂料、丙烯酸酯防水涂料等。這些材料都具有良好的防水性能和耐久性能，能夠滿足不同建筑防水工程的需求。聚氨酯防水涂料具有良好的耐化學(xué)腐蝕性和耐磨性，適用于各種建筑的屋面和地下防水；丙烯酸酯防水涂料則具有優(yōu)異的耐老化性和抗紫外線能力，適用于戶外防水工程。在施工過程中，應(yīng)根據(jù)基層情況選擇合適的涂料品種，并嚴(yán)格按照施工工藝進(jìn)行施工。首先，要對基層進(jìn)行清理，去除表面的灰塵、油污等雜物，確?；鶎颖砻娓蓛?、堅(jiān)實(shí)。然后，根據(jù)基層的材質(zhì)和條件，選擇合適的高分子防水涂料。接下來，采用噴涂、刷涂或輥涂等方式將涂料均勻地涂敷在基層表面，形成一層均勻、致密的防水層。最后，對涂層的干燥和固化情況進(jìn)行檢查，確保涂層完全干燥并牢固地附著在基層表面。

3.3 防水密封材料

在建筑防水工程中，除了防水卷材和防水涂料，高分子密封材料也發(fā)揮著重要作用。主要包括密封膠、止水帶等，這些材料具有良好的彈性和耐老化性能，能夠有效防止建筑物的滲漏。在實(shí)際應(yīng)用中，應(yīng)根據(jù)接縫形式和材料要求選擇合適的密封材料，并確保施工質(zhì)量。這一特性主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：首先，高分子密封材料具有良好的彈性。這是因?yàn)楦叻肿硬牧系姆肿咏Y(jié)構(gòu)中含有大量的柔性鏈段，使得密封材料在受到外力作用時(shí)能夠產(chǎn)生一定的形變，從而具有良好的彈性和韌性。這使得高分子密封材料能夠適應(yīng)各種復(fù)雜的建筑結(jié)構(gòu)，包括凹凸不平的表面和變形的部位。其次，高分子密封材料具有優(yōu)異的耐老化性能。在惡劣的氣候條件下，如紫外線照射、高溫和低溫等環(huán)境，高分子材料能夠抵抗老化和降解，保持穩(wěn)定的性能。這主要是因?yàn)楦叻肿硬牧系姆肿咏Y(jié)構(gòu)中含有穩(wěn)定的化學(xué)鍵，能夠有效地抵抗氧化劑的侵蝕。因此，高分子密封材料在戶外建筑中的應(yīng)用具有較高的可靠性[4]。最后，高分子密封材料還具有耐高低溫性能。在高溫和低溫環(huán)境下，高分子材料能夠保持穩(wěn)定的性能，不會發(fā)生軟化、最后。這使得高分子密封材料在各種氣候條件下都能適用，無論是南方的高溫多濕地區(qū)還是北方的嚴(yán)寒地區(qū)。

在實(shí)際應(yīng)用中，常見的高分子密封材料有硅酮密封膠、聚氨酯密封膠等。這些材料都具有良好的防水性能和耐久性能，能夠滿足不同建筑防水工程的需求。硅酮密封膠具有良好的耐化學(xué)腐蝕性和耐磨性，適用于各種建筑的屋面和地下防水；聚氨酯密封膠則具有優(yōu)異的耐老化性和抗紫外線能力，適用于戶外防水工程。在施工過程中，應(yīng)根據(jù)接縫形式和材料要求選擇合適的密封材料。接縫形式包括直線接縫、曲線接縫等，不同接縫形式對密封材料的要求也不同。在選擇密封材料時(shí)，要考慮其彈性和耐老化性能，確保其能夠適應(yīng)接縫的形變和氣候變化。此外，還要考慮密封材料的粘結(jié)性能，確保其能夠與基層材料牢固地粘結(jié)在一起，提高防水層的密封性。

在施工過程中，要確保施工質(zhì)量。首先，要對接縫部位進(jìn)行清理，去除表面的灰塵、油污等雜物，確保接縫表面干凈、堅(jiān)實(shí)。然后，根據(jù)接縫的形狀和尺寸，切割合適的密封材料。接下來，將密封材料均勻地涂抹在接縫表面，確保涂抹均勻、無氣泡。最后，對接縫進(jìn)行壓實(shí)，確保密封材料與接縫表面牢固地粘結(jié)在一起。

結(jié)語：

高分子材料在建筑防水工程中的應(yīng)用與實(shí)踐表明，其具有優(yōu)良的防水性能和施工性能，能夠有效提高建筑物的防水效果和使用壽命。隨著我國高分子材料技術(shù)的不斷發(fā)展，相信未來高分子材料在建筑防水工程中的應(yīng)用將更加廣泛，為我國建筑行業(yè)的發(fā)展做出更大貢獻(xiàn)。此外，隨著環(huán)保意識的不斷提高，高分子材料的環(huán)保性能也將得到更多的關(guān)注和重視。通過進(jìn)一步研究和開發(fā)，高分子材料在建筑防水工程中的應(yīng)用將更加符合可持續(xù)發(fā)展的要求，為推動我國建筑行業(yè)的綠色轉(zhuǎn)型做出積極貢獻(xiàn)。