随着水力资源的大力开发和利用,我国在水资源较为丰富的长江中上游流域、西南诸河及西藏雅江流域等地区规划和修建了许多大型水利水电工程。其中,西部地区气候环境具有辐射强度高、温差大等特点,对于混凝土表面防护材料的耐久性提出了更高的要求。聚脲涂层材料作为一种力学性能优异、耐腐蚀性强、耐高温性良好的水工混凝土表面防护材料,广泛应用于各类水利水电工程。聚脲涂层材料按组成可分为双组份聚脲和单组份聚脲,目前已有较多学者就双组份聚脲老化机理进行了研究,但对于单组份聚脲涂层材料老化规律和老化机理的研究较少。因此研究单组份聚脲的老化规律和老化机理对于单组份聚脲在水利防护工程中的使用具有重要意义。本文对一种单组份聚脲涂层材料进行室内加速紫外老化、室内加速热老化和室内加速湿热老化试验研究。试验发现,单组份聚脲涂层材料的粘接强度、抗拉强度与断裂伸长率在三种老化条件下总体均呈下降趋势。其中,紫外老化期间,单组份聚脲涂层材料的粘接强度与老化时间呈线性相关,抗拉强度和断裂伸长率与老化时间呈对数相关;热老化期间,单组份聚脲涂层材料的粘接强度、抗拉强度和断裂伸长率与老化时间(15d之后)呈线性相关;湿热老化期间,单组份聚脲涂层材料的粘接强度和断裂伸长率与老化时间(15d之后)呈线性相关,抗拉强度与老化时间(15d之后)之后呈对数相关。研究了三种老化方式对于单组份聚脲涂层材料力学性能的影响方式,观察单组份聚脲涂层材料在三种老化方式下各时段的外观和扫描电子显微镜照片。结果发现,紫外老化期间,单组份聚脲涂层材料表面由亮灰色变为黄灰色,颜色变暗,在紫外老化35d后表面出现孔洞;热老化期间,单组份聚脲涂层材料表面颜色由亮灰色变为土黄色,在热老化90d后出现孔洞;湿热老化期间,单组份聚脲涂层材料表面颜色由亮灰色变为黄灰色,颜色变暗,在湿热老化45d后表面出现孔洞。本次试验发现,单组份聚脲涂层材料在紫外老化期间,由于N-H键和C-H键发生断裂、羟基和脲键的减少,其力学性能下降;在热老化期间,由于C-H键发生断裂、脲键的减少,其力学性能下降;湿热老化期间,由于脲键的减少,其力学性能下降。在老化过程中,单组份聚脲涂层材料中脲键的含量主要影响涂层材料的拉伸性能,单组份聚脲涂层材料中的氢键和羟基含量主要影响涂层材料的粘接强度。本次试验只研究了单组份聚脲涂层材料在一种紫外强度、一种高温环境、一种湿热环境下的老化规律,后期试验中可以分设不同紫外强度、不同温度、不同湿度对单组份聚脲涂层材料进行老化性能和老化规律研究。