内墙封闭底漆的研究与分析

0 引言 国内 市场 上 腻子 五 花 八 门,质 量 参 差 不 齐,往 往有 些施 工方 选 了质 量不 达 标的 腻子, 由 于 腻 子 强 度差,墙 体腻 子 层过 于疏 …

0 引言
国内 市场 上 腻子 五 花 八 门,质 量 参 差 不 齐,往 往有 些施 工方 选 了质 量不 达 标的 腻子, 由 于 腻 子 强 度差,墙 体腻 子 层过 于疏 松,导致 墙面 在 后期 出现 面 漆大面积剥落、泛碱、褪色、粉化等现象。 市场上的普通底漆渗透性较差,主要通过成膜物质乳液及大量的填料在基材表面成膜,难以深层加固基材,而渗透型封闭底 漆能 有 效渗 透到 基 材一 定深 度 后 在 孔 隙 壁 面 成膜,封闭基层 毛细 孔,阻滞 盐、碱 类 物质 析出,与 基材表面基团发生化学键合作用,增加基层的强度和基层与后道涂层的附着力,这种加固作用对于疏松的腻子层尤为重要。
底漆是附着在基材上的第一道涂膜,对底漆的质量要求很高,要有良好的耐水、耐碱性、良好的附着力和层间附着力。 因此研究一款渗透型的内墙封闭底漆至关重要。
封闭底漆以乳液为成膜物质, 要求乳液耐水、抗泛碱性 好,良 好 的透 水性 可 以保 证基 材 干透 后有 良好的封闭效果。 本文研究了不同乳液对封闭底漆耐水性、透 水 性、抗 泛 碱 性 及 附 着 力 的 影 响,同 时 探 究 发现,封 闭底 漆 合理 使用 有 机硅 添加 剂,能有 效降 低 底漆的透水性,改善底漆的耐水性及附着力。

1 试验部分
1.1 主要原材料
去离 子 水: 自 制; 分 散 剂: 陶 氏 化 学; 润 湿 剂WE3165:巴 斯 夫;防 冻 剂:国 产;pH 调 节 剂 AMP 95:安格斯;羟乙基纤维素 HEC:亚什兰;乳液:巴斯夫;消泡剂 NXZ:巴斯夫;杀菌剂:陶 氏 化学;防腐 剂:索尔;有机硅添加剂:瓦克。
1.2 仪器设备
高速分散机:森日达 QSJ;无石棉水泥平板;纤维增强 水 泥中 密度 平 板;不 透水 实 验漏 斗;附 着 力 画 格刀;美纹纸。
1.3 试验基础配方
基础配方见表 1。
内墙封闭底漆配方
1.4 封闭底漆的制备工艺
在分 散缸 中,按比 例加 入 水,分 散 状 态 下 依 次 加入分散剂、润湿剂、防 冻剂,分 散 5 min;加 入乳 液,分散 5 min 后依次加入成膜助剂、消泡剂,分散 10 min;加入杀菌剂、防腐剂分散 5 min 后过滤待用。
1.5 技术指标
1.5.1 常规性能检测
根据 JG/T 210-2007《建筑内外墙用底漆》对本次试验所制备的底漆进行耐水性、抗泛碱性、透水性检测。
1.5.2 美纹纸附着力的测试
测试 方法:在 刮有 内墙 腻 子 的 水 泥 板 上,辊 涂 施工一道加有 3%碳黑色浆的封闭底漆, 室温养护 24 h后在底漆表面粘贴美纹纸,并压实贴紧,放于 60 ℃烘箱中 16 h,养护后撕扯美纹纸观察底漆的剥落程度。
2 成膜物质乳液的选择
2.1 乳液对封闭底漆耐水性的影响
本试验选取国内外 5 种常用的乳液,分别命名为乳液 A(苯丙)、乳液 B(醋丙)、乳液 C(纯丙)、乳液 D(苯丙)、乳液 E(纯丙),相 同 配 方,针 对 不 同 乳 液 进 行 涂膜耐水性的测试,试验结果如表 2 所示。
不同乳液涂膜耐水性的影响
从表 2 可以看出, 乳液 B 的耐水性较差, 在浸泡24 h 后开始有水白现象;乳液 A 在浸泡 96 h 后出现发白剥落现象;乳液 C、D、E 的耐水性较好,浸泡 96 h 无发白现象。 由此可以看出醋丙乳液 B 的耐水性差,不适合做内墙封闭底漆,后续不再对其进行性能测试。
2.2 透水性的测试
根据表 2 的测试结果, 由于乳液 B 耐水性较差,不合格,本次测试选取 A、C、D、E 4 种不同乳液,添加量分别为 30%、40%, 针对不同乳液进行透水性的测试,测试结果见图 1。
不同乳液对透水性的影响
从图 1 可以看出, 在同样 30%的乳液添加量时,只 有 乳 液 C、E 满 足 透 水 性≤0.5 mL 的 国 标 要 求;在40%的乳 液 添加 量时,涂 料 PVC 的 下降,干 膜的 孔隙率随之减小, 漆膜透水性有一定的提高,C、D、E 均符合 要 求,综 合评 估,乳液 含量 的 递增 可以 提 高涂 层 的透 水率, 由于 乳 液含 高漆 膜 的致 密 度 也 相 对 应 的 提高,因此有助于提高透水率。 但是由于成本的问题,优先 选 择 30%乳 液 添 加 量 的 产 品 同 时 符 合 JG/T 210-2007 的标准的透水率要求,所以选择纯丙乳液 E 和纯丙乳液 C。 纯丙乳液 E 的粒径相比其他乳液粒径小,成膜性优,漆膜致密,使其透水率最佳。
2.3 抗泛碱性的测试
作为内墙封闭底漆,不仅要求有良好的耐水性、透水性,还需要有良好的抗泛碱性。根据表 2、图 1 的测试结果,本次试验对 A、C、D、E 4 种乳液,添加量为 30%,进行抗泛碱性的测试,测试结果见表 3。
不同乳液抗泛碱性的测试
从表 3 可以看出,4 种乳液,48 h 的抗泛碱性测试结 果 无 异 常,72 h 后 A、D 乳 液 的 无 石 棉 水 泥 平 板 出现黄变现象,黄变面积超过 15%,抗泛碱性不合格;C、E 乳液的无石棉水泥平板无黄变现象,抗泛碱性能较好,见图 2。
不同乳液对抗泛碱性的测试(72 h),美纹纸附着力测试
2.4 美纹纸附着力测试
本试验对选取的 A、C、D、E 乳液进行美纹纸附着力测试,测试方法按 1.6.2 进行,测试结果见表 4。
表 4 美纹纸附着力测试
从表 4 可以看出,4 支乳液的 美纹 纸附 着 力测 试均出现均匀不同程度的剥落,实干后腻子层强度差异较大,乳液 A 的腻子层封固性能较差,腻子强度一般,美纹纸剥落程度最多; 乳液 E 实干后腻子层强度高,渗透性好,美纹纸剥离程度最少,见图 3。
美纹纸附着力测试
由表 1~4、 图 1~3 的测试结果可以看出, 乳液 B耐 水性 较差,腻 子封 固性 较 差,醋 丙乳 液 不适 合做 内墙封闭底漆;乳液 A、D 透水性稍差,乳液添加量需要40%才能符合标准要求, 腻子层漆膜强度一般; 乳液C、E 透 水 性、抗 泛碱 性 较好,腻子 层 辊 涂 实 干 后 强 度高,封固性好,其中乳 液 C 的 粒径 相 比其 他乳 液 粒径小,成膜性好,性价比最高。
3 有机硅助剂对封闭底漆的影响
3.1 有机硅添加剂不同添加量对封闭底漆透水性的影响
根据图1 结果, 为更好地研究有机硅添加剂对透水性的影响,本次实验选取乳液 A 为成 膜 物质,乳液 添加量 为 30%,针 对 不同 的有 机 硅助 剂,分 别 进行 添加量为 2%、4%、6%、8%时的透水性测试,研究有机硅添加剂用量对透水性的影响,试验结果如图 4 所示。
有机硅添加剂不同添加量对透水性的影响
从图 4 可以看出有机硅添加能有效降低漆膜透水性,有机硅添加剂添加量逐步提高到 4%时,透水性从空白的 0.8 mL 降至 0.2 mL,透水性最低;而当继续提高添加量至 8%时,透水性为 0.4 mL,有上升的现象。 因此有机硅添加剂的最佳添加量为 4%,透水性最低。
3.2 有机硅助剂对封闭底漆耐水性、附着力的影响
根据图 4 测试结果,有机硅添加剂 4%为最佳添加量,本次试验选取乳液 A,乳液添加量为 30%,有机硅添加剂用量为 4%,对比空白实验,探究有机硅添加对封闭底漆耐水性、附着力的影响,测试结果如表 5 所示。
有机硅添加剂对封闭底漆耐水性、附着力的影响
从表 5 可以看出:(1)乳液 A 空白样品耐水性 96 h有发白、剥落现象,而加有 4%的有机硅添加剂耐水性96 h 无 发 白、剥 落 现 象,耐 水 性 有 明 显 改 善,见 图 5;(2) 乳液 A 空白样品附着力的测试腻子层有 30%的剥落, 而加有 4%的有机硅添加剂腻子层有 15%的剥落,附着力有一定的改善, 这是由于有机硅添加剂多以硅烷、硅氧烷小分子类材料组成,应用到渗透底漆里面能保持良好的憎水性,能有效地渗透到基材内部,深层加固基材的缘故。
有机硅添加剂对封闭底漆耐水性的影响,有机硅添加剂对封闭底漆附着力的影响
3 结语
(1)乳液 是 影 响 封 闭 底 漆 封 闭 性、渗 透 性 的 关 键材料,从实验可见,使用 纯丙 乳 液 E 的 封闭 底 漆具 有耐水性佳、抗泛 碱 性好,透水 性 低,附 着力 佳 的特 点,可 防 止美 纹纸 的 剥落,能够 深 层加 固腻 子 基材,对 底材形成了良好的保护作用;
(2)封闭底漆中合理使用有机硅添加剂能有效降低底漆透水性,改善底漆的耐水性及附着力。 有机硅添加 剂的 添 加量 增加 至 一定 量后 透 水 性 反 而 会 出 现上升的趋势,具体用量需根据实验确定。

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