天冬防水防腐涂料功能及其施工技术
赛化云防腐蚀技术总监 51防腐蚀论坛资深版主 张作华
聚天门冬氨酸酯涂料被涂装行业简称为“天冬聚脲”或者“天冬涂料”，也有称为“天冬防水防腐涂料”等不同的名称。虽然称呼和叫法不一样；但是它最终仍然归属于聚氨酯工业中的一种新型涂层材料。聚脲界曾经将其归为“手工聚脲”，以区别“喷涂聚脲”，这种以涂装工艺方式进行材料类别的划分其实是不严谨的，因为在实际的天冬防水防腐涂料涂装施工应用中，施工方式比较灵活，不但可以刷涂；还可以辊涂，也可以进行喷涂。当然将“天冬防水防腐涂料”归为“手工聚脲”约定成俗也未赏不可，关键不在类别划分，而是其在防水防腐应用领域体现出来的优异性能和出色的表现。
天冬防水防腐涂料被誉为“第三代聚脲”。它属于脂肪族聚脲，是一种新型的慢反应、高性能涂层材料，其A组分为改性异氰酸酯预聚体，B组分为聚天门冬氨酸酯等。天冬聚脲具有节能免烘烤、厚涂施工、环保无VOC、超耐磨以及快速固化等优势，尤其在工业防腐、建筑防水及美缝剂等领域应用非常广泛。其他两代聚脲为“第一代聚脲”和“第二代聚脲”，其中第一代聚脲是芳香族聚脲，其A组分是由芳香族异氰酸酯（NCO）与羟基聚醚反应合成的半预聚体，B组分则包含端氨基聚醚和芳香族扩链剂等。这种材料反应速度极快，凝胶时间短（通常3-5秒），能快速固化，适合复杂曲面施工；但它在户外使用时容易泛黄和褪色，且对底材的润湿能力和附着力相对较弱。第二代聚脲是脂肪族聚脲，其A组分由脂肪族异氰酸酯（NCO）与氨基聚醚反应生成半预聚体，B组分包含端氨基聚醚和脂肪族扩链剂等，相比第一代，它显著改善了耐老化性能，适合作为户外面漆使用，同时降低了反应活性，使施工更可控。
第三代天冬聚脲（天冬防水防腐涂料）作为聚脲材料的升级版本，相比第一代芳香族聚脲和第二代脂肪族聚脲，在性能、施工和适用性上均有显著提升。以下是具体对比分析：
1. 耐候性与抗黄变
a.第三代天冬聚脲：采用脂肪族结构，彻底解决紫外线降解问题，抗UV、抗黄变性能优异，户外使用寿命可达10年以上。
b.第一代芳香族聚脲：含苯环结构，易受紫外线影响，户外使用2-3年可能出现黄变、粉化。
C.第二代脂肪族聚脲：虽改善耐候性，但反应速度过快（几秒至十几秒），对施工要求高。
2. 施工便捷性
a.第三代天冬聚脲：通过分子设计调控凝胶时间（5分钟至4小时），支持手工涂刷、滚筒或普通喷涂，无需专用设备，适合家装小面积施工。
b.第一/二代聚脲：需专业喷涂设备，对基层平整度要求高，且快速固化易导致施工缺陷。
3. 物理性能与环保性
a.第三代天冬聚脲：兼具高弹性与刚性，耐磨性是环氧地坪的3-5倍，且高固含、低VOC，环保性更优。
b.第一/二代聚脲：物理性能虽好，但芳香族聚脲耐化学性较弱，脂肪族聚脲成本较高。
4. 应用场景扩展
a.第三代天冬聚脲：适用于美缝、地坪、防水等场景，尤其适合需耐候、防滑的户外区域（如阳台、屋顶）及厨卫维修。
b.第一/二代聚脲：多用于工业大工程（如风电、隧道），家装应用受限。
5. 成本与性价比
a.第三代天冬聚脲：单价较高（约80-150元/kg），但施工省去设备费用，长期耐用性更优，适合高频使用区域（如车库、工厂）
b.第一/二代聚脲：芳香族价格低但寿命短，脂肪族成本高且需专业施工，综合性价比不如第三代。
6.防腐性能比较
第三代天冬聚脲在防腐蚀性能上全面超越前两代，尤其在耐化学腐蚀、抗老化和施工便捷性方面表现突出，更适合长期暴露于腐蚀性环境的工程。因此，天冬防水防腐涂料逐渐在防腐蚀领域崭露头角，发展迅速，尤其在重防腐环境如电镀厂、化工厂、污水处理厂、制药厂等，耐酸碱盐腐蚀；储罐与管道如用于化工储罐、石油天然气管道、城市燃气管网等，提供长效防腐保护；海洋工程如船舶甲板、海上平台等，耐盐雾和湿热环境等。
总之，与传统防水卷材或乳液型涂料相比，天冬防水防腐涂料具有无接缝、耐长期泡水、耐紫外线（户外寿命可达15年以上）、施工便捷（冷施工）等优势。在防腐领域，其单层涂覆工艺可减少施工周期和成本，尤其适合工期紧急或环保要求高的项目。
天冬防水防腐涂料除了防水独特的优异性能外，其与传统的防腐涂料在性能、施工和环保性等方面也存在着显著的差别，通过实践归纳性能如下：
1.天冬防水防腐涂料耐紫外线性能超过4000小时，接近氟碳涂料，户外使用寿命可达15年以上，而传统的防腐涂料如聚氨酯为5-8年。
2.天冬防水防腐涂料耐温范围-40℃~120℃，可以适应极端的环境，而一些普通的防腐涂料耐温范围比较狭窄。
3.拉伸强度≥12Mpa，断裂伸长率≥200%，可以覆盖≤2㎜的裂缝，抗冲击和耐磨性能为环氧树脂地坪的3~5倍。
4.耐10%硫酸，5%氢氧化钠等介质，耐盐雾大于3000小时。
5.固化快，施工效率高，一般表干1-2小时，24小时可以投入而使用传统聚氨酯需要8-12小时，低温环境下（-20℃）仍然可以施工。
6.涂装工艺形式多，便捷多样，不但可以刷涂；还可以辊涂，喷涂（适应复杂基面）。
7.固含量90%以上，一次施工可以满足高膜厚2.5㎜，减少多层覆盖施工成本，大大提高施工效率。
8.VOC含量<50g/L（国标≤80g/L），部分产品可以达到零VOC，无苯系物及甲醛，适用于饮用水池等敏感场所。
9.使用寿命长，天冬防水防腐涂料使用寿命为传统材料的2-3倍，极大的减少了频繁的维护频率和废弃物的产生。
10.天冬防水防腐涂料可以采用底漆+面漆的钢结构涂层体系；而传统的防腐涂料大部分采用底漆+中间漆+面漆的三层钢结构涂层体系，在同种防护性能条件下，天冬防水防腐涂料施工效率更高，成本更低。
天冬防水防腐涂料广泛应用于金属表面和混凝土表面的防腐，与其配套的底涂料分为金属专用聚合物底涂和混凝土专用封闭渗透聚合物底涂。混凝土专用封闭渗透聚合物底涂料属于双组分涂料，以高性能聚天门冬树脂预聚体和高分子材料为主要成膜物质，粘度低具有流动性能好，对基材渗透性能强，封闭性能优异，耐水耐湿耐蚀，耐温变稳定，高涂布率，节约成本，附着力高（3.5MPa或者底材破坏）等特点，可以在混凝土，大理石，瓷砖及木材表面涂装，与天冬防水防腐涂料具有极佳的配套性能。金属专用聚合物底涂也是一款双组分涂料，主要原材料包括聚天门冬树脂和高分子材料，涂膜结构非常密实坚固，并且有极佳的浸润性和屏蔽性能，可以有效的抵抗阴极剥离现象，表现出卓越的抗腐蚀能力，另外还具备出色的防锈，耐水耐湿耐温变稳定性特性，与金属底材具有非常强的附着力（11.5Mpa），与后续的天冬防水防腐涂料具有良好的配套性，使得整个涂层系统更加稳定可靠。其高效覆盖能力，大大提高了涂布率，从而节约了使用成本，降低了整体的施工成本。金属专用聚合物底涂的优异性能特点赋予其可以在钢铁，不锈钢，铝板等金属表面进行涂装，而且可以带锈低表面涂装。随着天冬防水防腐涂料在金属和混凝土表面防腐保护的应用越来越广，防腐涂层使用寿命成为最关注的亮点，而使用寿命年限直接受到材料和施工的影响，其中施工质量对使用寿命的影响占到70%的份量。因此，天冬防水防腐涂料施工及其质量控制是整个防水防腐涂层体系发挥最佳防护效果，充分延长使用寿命年限的关键性因素之一。
天冬防水防腐涂料及金属聚合物底涂配套体系的施工。首先采用机械打磨或者喷砂除锈的方法将钢铁表面的锈蚀物除去，达到ISO8501-1或GB8923规定的St2或者Sa2 1/2级别要求。再将金属聚合物底涂A料和B料按照配比混合均匀，并且充分搅拌，静置。混合后的涂料应在1小时内用完，使用后的涂料不得再倒回原桶中。施工人员使用毛刷或者辊筒，无气喷涂机等工机具将金属聚合物底涂涂覆于金属表面，涂覆时厚度应该均匀一致，十字交叉进行，无流挂无堆积，无漏涂，无气泡和针眼等涂层缺陷，总厚度控制在40-50μm，涂覆间隔时间为3-24小时。底涂层涂膜充分干燥固化后即可涂覆天冬防水防腐涂料，将A料和B料按照配比混合均匀，并且充分搅拌，静置。混合后的涂料应在30分钟内用完，配料后，包装桶内的原料必须盖严防止吸潮，施工过程中保持干燥清洁，严禁与水，醇，酸，碱等接触，防止影响涂层质量。涂覆工艺方法与金属聚合物底涂相似，干膜厚度在200μm-500μm之间，涂覆间隔为0.5小时-24小时。天冬防水防腐涂料完全干燥固化后，检查涂层质量，发现问题及时修补，新涂层建议7天内后才可以投入使用。
天冬防水防腐涂料及混凝土专用封闭渗透聚合物底涂配套体系的施工。首先检查混凝土是否符合强度要求，含水率<8%，表面必须干净，干燥，密实，无油污及其他污染物。如果有明显的坑洞，蜂窝，裂缝等缺陷必须事先进行填充预处理。符合要求的混凝土表面可使用自吸尘地坪打磨机进行打磨处理，露出混凝土自然的孔隙粗糙面，并且清除浮灰杂质。其次将混凝土专用封闭渗透聚合物底涂A料和B料按照配比混合均匀，并且充分搅拌，静置。混合后的涂料应在1小时内用完，使用后的涂料不得再倒回原桶中。施工人员可以使用使用毛刷或者辊筒，（不建议无气喷涂机）等工机具将混凝土专用封闭渗透聚合物底涂涂覆于处理后符合要求的混凝土表面，涂覆时厚度应该均匀一致，十字交叉进行，无流挂无堆积，无漏涂，无气泡和针眼等涂层缺陷，特别需要注意的是：必须要让混凝土专用封闭渗透聚合物底涂充分浸透填满混凝土孔隙。干膜总厚度控制在40-50μm，涂覆间隔时间为3-24小时。底涂层涂膜充分干燥固化后根据需要可以批涂找平层，以上工序完成并且完全干燥固化后即可涂覆天冬防水防腐涂料，配料及涂覆工艺方法和注意事项，干膜总厚度及其涂覆间隔时间与天冬防水防腐涂料及金属聚合物底涂配套体系的施工相似（在此不再累述）。
天冬防水防腐涂料及其配套底涂组成的涂层体系，除了被大量应用于各种外露结构的防水、防潮层；还延伸至各种金属表面和混凝土、其他非金属材料表面的防腐。特别是通过近几年的施工实践和应用，已经被应用到钢结构、储罐、集装箱、阀门、天然气管道、车架、车轴、货架、槽车、风电塔筒、海洋平台、彩钢瓦、游泳池、污水池、各种耐磨地坪表面、水磨石表面、化工围堰等领域的防腐和防护，并积累了大量的施工案列和经验，为当下传统而又低迷的防腐蚀领域带来一道亮丽的风景。国内许多防腐涂料研发机构和生产企业通过对天冬防水防腐涂料的改性和优化，使其优异的性能得到大幅度提高，并在抵御一些强介质腐蚀方面游刃有余，如某聚脲研发机构开发出一款耐盐雾4000h，耐湿热4000h，耐40%硫酸（240h），耐10%盐酸（240h），耐40%氢氧化钠（240h），耐机油（240h）的天冬防水防腐涂料产品，极大的丰富了重防腐材料类型，为重防腐施工材料提供了更多的优选空间。防腐界对“第三代聚脲”在重防腐领域的应用和突出的性能表现寄予极大的兴趣和希望，许多防腐涂料研发和生产单位看中天冬防水防腐涂料发展前景，不断扩大天冬聚脲防水防腐涂料的产能，占领天冬聚脲涂料不断延伸的应用市场，获取良好的经济效益和社会效益。因此，笔者担心随着天冬防水防腐涂料大量涌向防腐市场，必将出现产能过剩现象，会导致其优异的性能下降或者出现大量的伪劣产品，重现几年前的“聚脲乱象”，使得本来一款很优秀的产品弄得“声名狼藉”。因此，保护好天冬防水防腐涂料的良性发展，必须规范市场秩序，树立品牌形象，抵制假冒伪劣产品，用先进的AI技术手段对产品进行跟踪管理，让真正的天冬防水防腐涂料产品服务于防水和防腐领域，实现“0渗漏0腐蚀”的美好愿望。
根据智妍咨询发布的分析报告，2024年中国聚天门冬氨酸酯防腐涂料产量为10798吨，需求量为11057吨，市场规模约为7.3亿元人民币。预计2025年产量将增至12666吨，需求达12919吨，市场规模达8.4亿元人民币。未来的天冬防水防腐涂料行业将向环保化、高性能化、智能化、定制化发展，企业必须通过技术创新来提升产品性能。目前传统的溶剂型防水防腐涂料仍然占主导地位，高固含产品如“第三代聚脲”-----天冬防水防腐涂料的发展需要突破以下2个关键性问题：
1.防腐涂料环保类产品替代需要加速。
2.企业生产规模普遍较小，市场占有率不高，需要亟待提升。
即使如此，天冬防水防腐涂料在当今政策形势下有着难得的快速发展机遇，因为随着基础设施和工业领域的需求持续扩大，环保型涂料（如水性涂料和高固含涂料）成为行业新的增长点。“第三代聚脲”之天冬防水防腐涂料作为高固含涂料代表必将不负众望，在防腐蚀领域以其独特的优异性能发挥最佳的保护作用，从而实现防腐材料“环保、长效、低价”的高品质要求。
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