屋面防水涂料专利分析

王 文 静

(天津市河西区房屋维修中心,天津 300202)

防水涂料是将在常温下呈粘稠状态的物质，涂布在基层表面，经溶剂或水分挥发或各组分间的化学反应，形成有一定弹性和一定厚度的薄膜，使基层表面与水隔绝，起到防水、防潮作用。防水涂料多以丙烯酸树脂、聚氨酯树脂、沥青等为成膜物质，广泛适用于工业与民用建筑的屋面防水工程、地下混凝土工程等。

1 中国专利申请趋势分析

本文在INCOPAT数据库中进行检索，检索时间段为2000年—2019年。自2002年至2011年，国内的专利申请数量较为平稳，自2012年至2018年后，申请量出现了大规模增长，尤其是2015年达到顶峰(见图1)。上述状况与2012年—2018年全国专利申请量的大规模增长状态相吻合。这是因为2012年—2018年我国经济状况保持较高的增速，建筑、工业等行业得到较快的发展，涂料作为其中的基础物料也得到较快的发展。

2 区域申请分析

专利申请的技术来源分布可以反映出各省市相关研发水平以及相关省份的重视程度，也能反映出各省的经济发展重点。近20年以来，国内申请量前五位省份分别为：山东19%、江苏15%、安徽15%、广西11%、天津9%(见图2)。虽然防水涂料技术比较成熟，但是其研发应用仍然需要较大的资金支持，因此，作为国内的经济大省：山东和江苏的专利申请量排名比较靠前。天津则是北方著名的化工城市，拥有本地的灯塔油漆，同时多个著名外资涂料厂在天津设厂，如：PPG、关西涂料、阿克苏诺贝尔涂料等。广西和安徽是这两年专利申请量增长较多的两个省份，这归功于广西和安徽政府为了发展知识产权事业，对省内相关企业实行刺激政策。

3 重要申请人分布

由于屋面防水涂料是一个发展时间比较长，技术比较成熟的行业，因此，前几位申请人均是企业，而高校、研究所申请量较少(见图3)。表明目前国内比较注重屋面防水涂料的应用价值，也从侧面反映出我国屋面防水涂料的研究进程方面仍需要继续深挖，并继续开发出更加优异的涂料，加强与科研院所的合作，了解国外市场的发展情况，从而开发出性能更加优异的涂料。

4 专利技术演进路线

4.1 聚氨酯类防水涂料

聚氨酯防水涂料属反应固化型，经涂布固化后，形成一定厚度的弹性膜层，防水效果十分显著。唐山东方雨虹防水技术有限责任公司申请的专利CN109401596A公开了一种单组分外露型半有机晶体改性聚氨酯防水涂料。该单组分聚氨酯涂料涂膜致密无接缝，强度高，施工性能好，能与结构基层形成一体，不仅同时具有优异的物理和耐化学性能，而且具有优良的耐候性，能用于外露基层的施工，如非上人屋面、泳池等。北京东方雨虹防水技术股份有限公司申请的专利CN104877542A公开了一种单组分聚氨酯阻根防水涂料及其制备方法，其可解决现有的单组分聚氨酯防水涂料强度低，涂膜不密实，易出现气泡和针孔等问题。涂膜表面无针孔无气泡，强度大，最高可达12 MPa以上，同时具有优异的物理和化学阻根效果，耐根穿刺性能优异，涂膜致密无接缝，能与种植屋面结构基层形成一体。上海应用技术学院申请的专利CN105733432A公开了一种高模量聚氨酯防水涂料，由A,B两个组分组成，其中A组分由甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、邻苯二甲酸二辛酯、聚醚多元醇组成；B组分由聚醚三元醇、填料、催化剂、化学阻根剂及消泡剂组成。该防水涂料解决了防水卷材在屋面绿化种植工程应用中会面临的防水阻根效果差的技术问题。

4.2 丙烯酸类防水涂料

丙烯酸防水涂料，又称聚合物乳液建筑防水涂料，采用纯丙烯酸乳液及多元聚丙烯酸乳液为基础原料，掺加多种助剂及无机填料配制而成。涂覆后可形成坚韧、粘结力很强的弹性防水膜，与基层构成一个刚柔结合完整的防水体系，以适应结构的种种变形，达到长期防水抗渗的作用。

科顺防水科技股份有限公司申请的专利CN109796825A公开了一种防闪锈丙烯酸屋面防水涂料，由以下重量份数的原料组成：丙烯酸乳液，防锈浆料，增塑剂，分散剂，消泡剂，基材润湿，抗闪锈助剂，成膜助剂，水，纤维素醚，杀菌剂，偶联剂，pH调节剂。该屋面防水涂料，防锈防水效果持续性比一般金属屋面防水涂料更久，防紫外线效果好，延长基材使用年限，延伸率大，弹性好，抗基层变形能力强，能屏蔽裂缝，防水透气。

北京东方雨虹防水技术股份有限公司申请的专利CN107417850A公开了一种纯丙乳液及其制备方法和金属屋面用防水防锈涂料。该涂料具有优异的防水防锈性能，该涂料的吸水率可小于5%，7 d耐盐水不起泡、不生锈，与金属屋面粘结性较好，且生产工艺简单易控。

桂林市和鑫防水装饰材料有限公司申请的专利CN105199516A公开了一种建筑用丙烯酸酯防水涂料，由以下重量份配比的各组分制成：丙烯酸酯改性复合乳液，氟碳表面活性剂，纳米改性材料，颜填料，调湿剂，分散剂，消泡剂，成膜助剂，增稠剂，抗氧化剂，玻璃纤维，防腐杀菌剂，乳化石蜡，水。该防水涂料配方合理、耐沾污性好、硬度高，且综合性能良好，可应用于屋面、地下室和卫生间等的防水。

4.3 沥青防水涂料

沥青防水涂料通过适当的高聚物改性可以显著提高其柔韧性、弹性、流动性、气密性、耐化学腐蚀性和耐疲劳等性能，高聚物改性沥青防水涂料一般是用再生橡胶、合成橡胶或SBS等对沥青进行改性而制成的水乳型或溶剂型防水涂料。

山东省金帅防水材料有限公司申请的专利CN107938954A公开了一种种植屋面耐根穿刺复合防水系统，用于坡度为25°～30°的花园式种植屋面，所述的防水系统包括非固化橡胶沥青防水涂料；所述非固化橡胶沥青防水涂料由以下原料组成：沥青、白蜡油、高分子改性剂、丁腈橡胶、邻二甲苯、水性聚氨酯、乙烯基树脂、碳化硅粉末、花椒粉、松节油。所述的防水系统还包括五层复合结构的防水卷材，中间层为长丝聚酯毡，长丝聚酯毡的上下表面均为改性沥青涂层，在两层改性沥青涂层的外侧均为PET膜。本发明防水系统的耐候性强，与种植屋面粘合力强，适用于坡度为25°～30°的花园式种植屋面。

江阴正邦化学品有限公司申请的专利CN107502188A公开了一种耐根穿刺喷涂橡胶沥青防水涂料，其组成按重量份数计包括：阴离子橡胶弹性体改性乳化沥青、化学阻根剂、固含量为42%～70%的改性树脂乳液、C5树脂、C9树脂、促凝剂、消泡剂、分散剂、稳定剂、填料。该涂料会形成整体的无接缝涂膜，避免了传统方法卷材接缝处还需进行耐根穿刺的防护，耐根穿刺性好、更环保，不影响植物生长，能充分发挥绿色屋面在经济和生态意义上的优势，且其耐根穿刺性能持续15年以上。

湖北工程学院申请的专利CN102775900A公开了一种水固化沥青聚氨酯复合防水涂料，主要由甲乙两组分组成，按质量份计，其中甲组分由聚醚多元醇、异氰酸酯、增塑剂组成；乙组分由石油沥青、相容剂、增塑剂、稳定剂、水、填料、氢氧化钙、催化剂等组成。使用时，将甲组分和乙组分混合均匀，直接涂抹在建筑防水基面上，经固化形成具有高强度、高弹性和良好低温柔性的防水涂膜。该涂料适用于屋面、地下室、桥梁、隧道、涵洞等建筑工程的防水、防渗和防潮，特别适用于潮湿基面的防水工程。

5 结语

现阶段所应用的防水涂料技术已经十分成熟，随着城镇化的进程，防水涂料市场依然庞大。同时，随着各种原材料成本的上升，以及施工周期越来越苛刻，需要研发一种集多功能于一身的涂料，如底面合一的防水涂料等，从而提升施工性能，节省施工周期，降低施工成本。