0 前言
聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）树脂的主链为C—C 链，具有很强的光、热和化学稳定性，因此PMMA 防水涂料具有很好的耐候、耐酸、耐碱等性能。我国目前已开发了高分子改性沥青防水卷材、聚合物改性沥青路桥防水涂料、聚合物水泥防水涂料、渗透结晶型防水涂料、聚氨酯防水涂料、喷涂聚脲防水材料等一系列产品。卷材不能形成连续的防水层，容易出现搭接界面开裂，而且会增加桥梁的负重，聚合物改性沥青、聚氨酯和喷涂聚脲虽然能形成连续致密的防水层，但不耐紫外线和臭氧老化，需要增设保护层，而采用PMMA 类防水涂料能克服以上缺陷，在性能上具有无可替代的优势。由于PMMA 易固化收缩，低温柔韧性和抗冲击性差，影响了其推广应用。本文在PMMA 材料中引入柔韧性极佳的聚氨酯树脂，从而改善PMMA 防水涂料的低温柔韧性能和耐冲击性能，使PMMA 防水涂料在功能设计方面自由度很大，基本可以满足各种涂装需求，从而大大拓宽PMMA 防水涂料的应用领域[1]。

1 试验
1.1 主要试验材料
异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）：工业纯，德国拜耳公司；聚氧化丙烯二醇（TDB 系列，平均相对分子质量为2000、3000、4000 和6000）：工业纯，天津石化公司第三石油化工厂；丙烯酸羟乙酯（HEA）：化学纯，桐乡金字塔树脂有限公司；甲基丙烯酸甲酯（MMA）：化学纯，上海凌峰化学有限公司；2，6-二叔丁基对甲酚阻聚剂（BHT）：化学纯，南京大唐化工有限责任公司；二月桂酸二丁基锡（T-12）：化学纯，上海禾木化工有限公司；三苯基苯并呋喃除氧剂：化学纯，张家港菲特兄弟新材料有限公司；过氧化二苯甲酰（BPO）：化学纯，天津诺贝尔阿克苏有限公司；N，N-二甲基对甲苯胺促进剂：化学纯，滨海恒联化工有限公司。
1.2 聚氨酯丙烯酸酯齐聚物的制备
在带有高速搅拌机、温度计的三口瓶中加入计量聚醚多元醇，搅拌升温，温度控制在120~130 ℃，开启真空脱水脱泡1 h。降温到45 ℃，解除真空，加入计量的IPDI 及催化剂T-12，在50~60 ℃下反应2.5 h。将计量的HEA 和阻聚剂BHT加入恒压滴液漏斗，滴入三口瓶，升温，在75~80 ℃下反应4h，出料得到不饱和聚氨酯齐聚物[2-5]。以不同相对分子质量聚醚二元醇制得4 种齐聚物PUA-2000、PUA-3000、PUA-4000和PUA-6000。
1.3 PMMA 防水涂料的配制及固化
在标准试验环境[温度（23±2）℃，相对湿度（60±5）%]中按配方将不饱和聚氨酯丙烯酸酯齐聚物、不饱和单体、除氧剂、促进剂和引发剂混合均匀制得PMMA 防水涂料，倒入模具涂布成一定厚度，养护成膜。
1.4 力学性能测试
涂膜在标准试验环境下养护7 d 后，采用江都明珠实验机械厂的MZ-2000C 型拉伸试验机，按照GB/T 16777—2008《建筑防水涂料试验方法》进行测试。

2 结果与讨论
2.1 促进剂用量对PMMA 涂料固化性能的影响
以过氧化二苯甲酰为固化剂，N，N-二甲基对甲苯胺为促进剂组成氧化还原引发体系，研究促进剂用量对PMMA 防水涂料固化性能的影响（见表1）。采用的PMMA 防水涂料配方为：60 份聚氨酯丙烯酸酯齐聚物PUA-2000、40 份MMA、2 份BPO、0.3 份除氧剂。
表1 促进剂用量对PMMA 防水涂料固化性能的影响

注：试验条件为标准试验环境。
从表1 可以看出，随着促进剂用量的增加，涂膜固化时间缩短，这是由于促进剂能使BPO 在常温下发生裂解，产生自由基，促进剂的增加加速了BPO 裂解的速度，从而迅速引发体系固化。同时随着促进剂用量的增加，涂膜从发黏到固化完全，再到涂膜发黄，收缩产生凹纹，这是由于自由基聚合属于放热反应，引发剂的增加，造成体系反应速度过快，放热峰过高，从而引起涂膜发黄甚至收缩。综合考虑，促进剂添加量为0.1%左右比较合适。
2.2 PUA 对PMMA 防水涂料固化性能的影响
本文研究了PUA 用量和相对分子质量对PMMA 固化性能的影响（见表2、图1）。采用的PMMA 配方为：100 份PUA和MMA 混合物、2 份BPO、0.3 份除氧剂、0.1 份促进剂。
表2 PUA 用量对PMMA 涂料固化性能的影响

注：齐聚物为PUA-2000。
从表2 可知，当PUA 用量为30%时，涂膜发黏，固化时间较长，这是因为体系不饱和键含量较高，引发剂用量不够造成。随着PUA 用量的增加，体系固化速度加快，涂膜固化完全，当PUA 用量超过70%时，体系固化速度又开始下降，且表图1 PUA 相对分子质量对PMMA 涂料固化性能的影响面发黏，这是因为在引发剂用量一定的情况下，随着PUA 用量的增加，体系中参加自由基聚合的双键数量减少，造成体系放热峰温度下降，固化时间延长，涂膜固化不完全。从图1 可以看出，随着PUA 齐聚物相对分子质量增大，体系固化时间延长，这是因为聚醚相对分子质量增大，聚氨酯齐聚物中双键含量降低，树脂的反应活性降低，从而PMMA 体系固化时间延长。