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聚合物乳液建筑防水涂料的应用研究

http://www.chem.hc360.com2017年09月29日15:39 来源:慧聪化工网作者:刘海龙T|T

    慧聪化工网讯:采用丙烯酸乳液、分散剂、消泡剂、重钙等制备了聚合物乳液建筑防水涂料,探讨了丙烯酸防水乳液的玻璃化温度等对涂料的影响,结果表明,当乳液的玻璃化温度在-10℃、用不同细度的重质碳酸钙制得的聚合物乳液建筑防水涂料性能有一定的变化,测试温度、相对湿度也是影响力学性能的关键因素,在检测、施工时要特别注意。

    随着国家对防水行业更加细分化、规范化以来,涂料在整个建筑防水材料中已经占有相当的份额。聚物改性沥青防水涂料和聚合物乳液建筑防水涂料得到了大力发展,而且正向着更加环保方向努力。此类防水涂料主要用于屋面和外墙的防水,近年来在厨卫间防水方面也得到了大量应用,该类防水涂膜具有一定的弹性和强度,单一组分施工简便。

    聚合物乳液建筑防水涂料又称(单组分防水涂料)在国内发展已有多年,起初的的单组分防水涂料偏重于外增塑丙烯酸防水体系,在市场应用反馈中还是发现了一些不足,随着对防水领域的深入了解,乳液聚合技术的不断进步,丙烯酸内增塑防水体系被广泛的关注,同时也开发了相应的产品。

    随着市场竞争程度的提高,聚合物乳液建筑防水涂料对丙烯酸乳液的要求也越来越高,呈现以下几个方面的趋势:

    1.优良的耐水性能

    2.环保性优良,无APEO,无甲醛,无氨

    3.内增塑体系,无需外加增塑剂,耐候耐久性优良

    4.对基材的附着力强

    5.拉伸强度与延伸率均衡,制作配方轻松

    聚合物乳液建筑防水涂料为单组分水乳型防水涂料。涂料涂刷在建筑物上以后,随着水分的挥发而成膜。乳液型防水涂料其主要成膜物质高分子材料是以极微小的颗粒稳定悬浮在水中而成为乳液状涂料的。该类涂料施工工艺简单方便,成膜过程靠水分挥发和乳液颗粒融合完成,无有机溶剂逸出,不污染环境,不燃烧,施工安全,性价比高,防水性能基本上能满足建筑工程的需要,是防水涂料发展的方向。

    聚合物乳液建筑防水涂料的防水机理:

    聚合物乳液建筑防水涂料是通过形成完整的涂膜来阻挡水的透过或水分子的渗透来进行防水的。许多高分子涂膜的分子与分子之间总是有一些间隙的,其宽度约为几个纳米,按理说单个水分子是完全能够通过的,但自然界的水通常处于缔合状态,几十个水分子之间由于氢键的作用而形成一个很大的分子团,因此实际上是很难通过高分子间隙的,这就是防水涂料涂膜具有防水功能的主要原因。

    

    聚合物乳液建筑防水涂料试验部分:

    1.试验用原材料

    丙烯酸防水乳液BA-2108,北京东联,

    消泡剂,246,布莱克本,

    分散剂BA-5040北京东联,

    重质碳酸钙,200目,400目,600目,800目市售,

    杀菌剂,卡松,陶氏化学,

    PH调节剂,AMP-95,

    增稠剂,TE-936

    2.试验方法:

    检验依据按JC/T864-2008标准执行

    标准名称:聚合物乳液建筑防水涂料

    制定日期:2000年

    修订日期:2008年

    3.标准试验条件

    温度23±2℃

    相对湿度50%±10

    4.测试设备:

    拉力机,深圳三思公司

    不透水仪,天津港原仪器

    低温箱,天津港原仪器

    聚合物乳液建筑防水涂料配方组成     

135
消泡剂 2
分散剂 4
AMP-95 1
重钙 450
BA-2108 400
消泡剂 2
杀菌剂 2
增稠剂 3-5

    实验操作流程:

    1,恒温:试样在恒温恒湿实验室放置12小时

    2,涂刷:两遍,每遍间隔12-24h。第一遍

    刷子刷涂,第二遍水平尺刮涂使其表面光滑平整。

    3,养护:96h(刮涂完成后计时)

    4,脱模及养护:96h后脱膜,将涂膜反面朝上放

    入干燥箱(40oC)48h。取出后在恒温室放置4-6h

    5,裁膜:

    6,测膜:

    聚合物乳液建筑防水涂料控制指标:

    涂料粘度,120ku左右

    固含量,67%

    PH,8.5--9

    BA-2108丙烯酸防水乳液基本性能

    

粘度 800
PH 8-9
固含量 55%±1
Tg值 -10℃
MFT值 0℃

    丙烯酸防水乳液成膜示意图:

示意图

    聚合物乳液建筑防水涂料性能测试:

    聚合物乳液建筑防水涂料拉伸强度

    根据上述表-1配方,分别用200目、400目、600目、800目重质碳酸钙制作涂料进行测试,拉伸强度结果如下

示意图

    从图中我们不难发现,随着重质碳酸钙细度的增加,拉伸强度在上升,且有一定的规律性,在做配方时,我们可以着重考虑这方面。

    聚合物乳液建筑防水涂料断裂伸长率

    根据上述表-1配方,分别用200目、400目、600目、800目重质碳酸钙制作涂料进行测试,断裂伸长率结果如下:

示意图

    从该图中我们发现,随着重质碳酸钙细度的增加,数据呈现出来断裂伸长率也在变化,细度变细,伸长率逐步成下降趋势。

    聚合物乳液建筑防水涂料不透水性测试

    根据上述表-1配方,分别用200目、400目、600目、800目重质碳酸钙制作涂料进行测试,不透水性结果如下:

重钙200目 重钙400目 重钙600目 重钙800目
0.3MPa,30min 0.3MPa,30min 0.3MPa,30min 0.3MPa,30min
表面微湿 通过 通过 通过

    从数据中可以看到,重质碳酸钙的细度太粗,涂膜致密度不利,在测试抵抗水压试验中有不通过的风险,当达到一定细度时,涂膜更加致密,抗水压能力得到提高。

    聚合物乳液建筑防水涂料低温柔性

    根据上述表-1配方,分别用200目、400目、600目、800目重质碳酸钙制作涂料进行测试,低温柔性结果如下:

重钙200目 重钙400目 重钙600目 重钙800目
-10℃ -10℃ -10℃ -10℃
通过 通过 通过 通过
 

    数据中可以看到,不同细度重质碳酸钙对低温柔性影响较小,全能通过测试,如果乳液Tg值能通过-10℃(DSC法),涂料基本不用外加增塑剂就可以通过低温测试。

    聚合物乳液建筑防水涂料涂料粘度

    根据上述表-1配方,分别用200目、400目、600目、800目重质碳酸钙制作涂料进行测试,涂料粘度结果如下:

示意图

    从图表中可以发现,随着重质碳酸钙细度的增加,聚合物乳液建筑防水涂料的体系粘度也随之变化,并且朝着粘度增高方向发展。

    聚合物乳液建筑防水涂料的吸水率

    根据上述表-1配方,分别用200目、400目、600目、800目重质碳酸钙制作涂料进行测试,涂膜吸水率结果如下:

示意图

    从图表中发现,涂料的吸水率与重质碳酸钙的细度有一定的关系,随着细度的增加,吸水率也呈逐渐下降趋势。

    聚合物乳液建筑防水涂料含气量

    根据上述表-1配方,分别用200目、400目、600目、800目重质碳酸钙制作涂料进行测试,涂料中含气量结果如下

示意图

    从图表中我们可以发现,随着重质碳酸钙细度的增加,含气量也随之呈现上升趋势。

    拉伸强度和温度的关系

    根据上述表-1配方,以400目重质碳酸钙制作涂料进行测试,涂料拉伸强度结果如下:

示意图

    图表中可以看出,拉伸强度和温度有一定的关系,随着温度的升高,拉伸强度呈逐步降低趋势。

    断裂伸长率和温度的关系

    根据上述表-1配方,以400目重质碳酸钙制作涂料进行测试,涂料断裂伸长率结果如下:

示意图

    从图表中可以看出,聚合物乳液建筑防水涂料的断裂延伸率随着温度的升高呈现逐步提高趋势。

    拉伸强度和相对湿度的关系

    根据上述表-1配方,以400目重质碳酸钙制作涂料进行测试,涂料拉伸强度结果如下:

示意图

    从图表中我们可以发现,随着相对湿度的增加,聚合物乳液建筑防水涂料的拉伸强度呈下降趋势。

示意图

    断裂伸长率和相对湿度的关系

    根据上述表-1配方,以400目重质碳酸钙制作涂料进行测试,涂料断裂伸长率结果如下 :

示意图

    从图表中我们可以发现,随着相对湿度变化断裂伸长率也发生变化,相对湿度增加,断裂伸长率呈现上升趋势。

    结论:

    通过用不同细度的重质碳酸钙来制作聚合物乳液建筑防水涂料,其涂料性能等多方面发生一系列变化,强度随着细度的增加而增加,断裂延伸率随细度的增加而发生下降趋势,低温柔性受细度变化影响不大,重质碳酸钙太粗稍微影响涂膜的不透水性,涂料粘度、含气量随着重质碳酸钙细度的增加而增加,吸水率随着重质碳酸钙的增加而呈下降趋势。

    通过上述试验可以发现,在配方相同的情况下,配方师可以通过调整、搭配不同细度的重质碳酸钙来制作涂料,从而实现自己想要的涂料的特点。

    聚合物乳液建筑防水涂料性能测试时,温度、相对湿度是两个很重要的条件,如不能很好的控制,测试出的数据不能代表涂料的真实性能。

责任编辑:陈晓辉

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