0 前 言
单组分丙烯酸酯防水涂料是以聚合物丙烯酸乳 液为主要原料,加入其他添加剂而制得的单组分水乳 型防水涂料。随着我国建筑业的迅速发展,防水涂料 对建筑物构筑物的防水防潮的保护作用也随之引起 广泛的重视。单组分丙烯酸酯防水涂料是以聚合物丙 烯酸乳液为基料的防水涂料,具有耐酸碱性、不透水 性好、低温柔性佳、耐久性能优异、无环境污染、施工 方便等诸多优点。该防水涂料具有高延伸率、弹性极佳,与基层黏结在一起,形成一个刚柔结合的完整的 防水系统,能够适应一定的结构变形,从而达到长期 的防水保护的作用。且耐腐蚀、耐光、耐候性佳,无毒 无味对环境无污染,是一种新型环境友好型材料。 近年来,随着建筑业的迅猛发展,房屋建筑是人们 一直关注和探讨的热点话题,因房屋渗漏遭到业主投 诉的问题,时有发生。房屋建筑的渗漏,不仅破坏了 生活环境,给人们造成无尽的困扰,还会缩短建筑物 的使用寿命。单组分丙烯酸酯防水涂料因其特有的性能优势,已被广泛地应用于众多重要的工业及民用建 筑的屋面防水,及其他非长期浸水的建筑防水工程中。 本文以丙烯酸乳液RS-3003为主要基料,选用颜 填料为325目重钙、800目重钙、滑石粉、钛白粉、煅烧 高岭土、云母粉中1种或几种搭配,再添加其他助剂制 备而成。在产品制备过程中,因需要分散的粉体比例 较高,采用分先后两次加入所需乳液量的方法,以达 到粉体能分散均匀的效果;分散均匀后,再通过三辊 研磨机研磨出料的工艺,制备的防水涂料具有高弹 性、极好的延伸率、附着力好等优异的性能。
1 实验部分
1.1 主要原料 苯丙乳液RS-3003,巴德富;分散剂5040、消泡剂 SN-154、消泡剂NXZ,诺普科;增稠剂TT-935、多功能 助剂AMP-95,美国陶氏;防腐剂GT-50,Erichsem;乙 二醇、重钙CC-325、重钙CC-800、滑石粉、煅烧高岭 土、钛白粉706、云母粉,市售工业级。
1.2 实验仪器(见表1)
1.3 涂料配方(见表2、表3)
1.4 制备工艺
1.4.1 制备流程
先用50%的配方乳液与水将体系内的颜填料通 过分散机高速分散,再依次加入SN-5040、SN-154、乙 二醇,将颜填料充分浸润并分散均匀,再加入剩余配 方的50%的乳液搅拌均匀,得到细腻的浆料后,再加 入TT-935增稠浆料;加入APM-95调节体系pH值,最 后再加入NXZ消泡,充分搅拌分散均匀后再通过三辊 机研磨出料,包装即可。
1.4.2 制备注意事项
在制备涂料过程中,因粉体密度过高,不可一次 性全部投料以避免粉体未被充分润湿而抱团以致难 以分散均匀,或出现抱团后产品体积过大致使浆料溢 出;再用三辊机研磨浆料时,需严格按照三辊机操作 要求使用设备,以避免操作事故发生。
1.4.3 工艺流程图(见图1)
1.5 检测方法
1.5.1 拉伸性能
试件制备:将静置后的样品搅拌均匀,在不混入 气泡的情况下倒入模具中涂覆。为了方便脱模,模具 表面用脱模剂处理。试件制备时分两次涂覆,两次 涂覆间隔24 h,在24 h 以内使涂膜厚度达到1.2~1.5 mm,制备好的试件在标准实验条件下养护96 h,脱膜 后再放入(40±2) ℃干燥箱中烘干48 h,取出后在标准 实验条件下放置4 h以上。 性能测试时,应检查涂膜外观,试件表面应光滑 平整、无明显气泡。然后按照符合GB/T 528中规定的哑铃形Ⅰ型形状,拉伸性能按照JC/T 864—2008《聚合 物乳液防水涂料》相关要求测试。
1.5.2 吸水率
将制成的涂膜裁出100 mm×25 mm的矩形试样3 张并称取质量记录为m0,精确到0.01 g。将试样放入水 中,使试样尽可能多地接触水。分别在1 d、3 d、5 d后 称取试样的质量,记录为m0、 m0、 m2,精确至0.01 g。按 照公式吸水率W=(m-m0)/m0×100%计算。
1.5.3 对比率
使用100 μm线棒在黑白卡纸上刮一道涂膜标准 环境下养护24 h后使用白度测定仪测试卡纸黑色部 分,得到5个数值取平均数Δb,同理在卡纸白色部分 得到Δw。按照公式对比率=Δb/Δw×100%。 1.5.4 耐沾污 使用120 μm线棒在高密度板上刮一道膜后常温 养护24 h,再使用80 μm线棒刮第二道膜后常温养护120 h,后使用反射率测定仪测出反射率后在密度板 上刷涂等质量(±0.2 g)的水和粉煤灰的混合物,放入 50 ℃烘箱养护30 min再常温养护2 h后冲水,24 h后进 行第2个循环,等待表干之后再次使用反射率测定仪 测出反射率,根据数据计算耐沾污性。
2 结果与讨论
2.1 粉料配比对拉伸性能的影响
从表4可以看出,本品的弹性极好,延伸率极高, 远超于标准要求300%。对比于不同目数的重钙粉配方 1和配方2可以看出,细粒径的填料有助于提高产品体 系的强度。这是因为325目重钙的比表面积比800目重 钙比表面积小,吸油量较小,在制品的过程中,在一定 颜基比条件下,细粉料能较充分地分散在体系乳胶分 子中,从而形成致密的网络交联,使其形成的防水膜 具有优异的拉伸性能。
2.2 粉料配比对吸水率的影响
从表5中可以看出,产品的吸水率较高,且随着浸 泡的时间越长,吸水率逐渐上升。但不同的粉体组合, 其吸水率也有不同。云母粉一般呈鳞片状应用于涂料 中时,它在涂料中的水平排列可以阻止紫外线的辐射来保护涂膜,并且可以提高涂膜的抗透水性,增强涂 膜与基质附着力,故其吸水率较其他粉体组合的最 低。滑石粉是具有片状和纤维状两种结构形态的混合 物,而片状结构则可以提高涂膜的屏蔽效果,减少水 分对涂膜的穿透性,故其配方体系吸水率居中。
产品浸水7 d后强度下降很快,且延伸率也均有 不同程度地下降(见表6),这是因为产品的吸胀引起的,由于本品的吸水率一度走高,如长期浸泡在水中, 将对产品性能造成极大的影响。
2.3 粉料配比对防水涂料对比率的影响
表7中可以明显地看出,粉体体系中加入少量的 钛白粉,可以有效提高产品的对比率。这是因为钛白粉是白色颜料中着色力最强的一种,具有优良的遮盖 力和着色力,故在配方体系中有钛白粉的加入,可以 提高产品的遮盖力,提升产品的涂布率。
2.4 粉料配比对涂层耐沾污的影响
从表8中可以看出,耐沾污性最好的是配方2。加 入了滑石粉、煅烧高岭土、云母粉的耐沾污性较差, 且这几个配方的耐沾污基本差异性不大。在本次实 验中,配方内仅有重钙为颜填料配方的耐沾污性能最 好,以致密性较好的800目重钙为最佳。故在选择产品 其他性能相近的情况下,可以尽可能选择细粒径的钙 粉作为主要的填料来提高产品的耐沾污性能。
3 结 语
单组分丙烯酸酯防水涂料已被广泛应用于建筑 物的防水、装饰,通过采用优异的丙烯酸乳液为基料, 使其具有高弹、耐久、黏结强度好等特点。通过实验表 明不同粉料及粉体的搭配对防水涂料的拉伸性能、吸 水率、耐沾污性均有一定程度的影响,同时根据本品 的性能显示,又具有优异的特点:
(1)从本次对单组分丙烯酸酯防水涂料的性能研 究中可以发现,产品具有较高的延伸率,远超于标准 300%,能适应大多数的建筑物构筑物的一定变形.
(2)从产品应用上来看,本品为单组分,开桶即用, 施工方便,省时省力。
(3)由于本品属于水乳型防水涂料,适应当今环境 保护的要求,但不同粉体的选择对本品的吸水率仍有 较高的影响,尽管本品具有优异的防水性能,根据本 实验,其吸水率均较高,不适用于长期浸水的防水工 程项目中。
(4)不同粉体的构成搭配对产品的耐沾污性有明 显的影响,如果产品用于外露,尽可能选择耐沾污性比 较好的粉体组合。如选用重钙粉,使其具有优异的耐沾 污,有助于提高产品的耐久性、保色性。
(5)在保持本品具有优异的耐沾污、耐久性的同 时,必须在粉体内加入一定量的钛白粉,以提高产品 的对比率,增加产品的涂布率。
综上,单组分丙烯酸防水涂料是一款特殊的环境 友好型防水涂料,在产品制备的过程中需要考虑不同 粉体的搭配,以使产品性能达到最优。