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增稠方法对聚合物水泥防水涂料性能的影响
发布时间 2015-08-29

 杨洪涛;张军;王恒煜;陈志远

(安徽朗凯奇建材有限公司,安徽合肥,230000)

        摘要:在相同的测试条件下,采用不同的增稠方法将聚合物水泥防水涂料增稠至相同的黏度, 并对JS防水涂料进行性能测试,结果表明:当basf400和celvolit1350两者按照1:1的比例混合后,涂膜性能表现出优异的性能;100-200目石英砂和400目重钙复配,当两者比例达到1/4时,JS涂膜综合性能最优;当10万纤维素量为5‰时,综合性能最优。所以,在调试聚合物水泥防水涂料黏度时,需要综合考虑现实情况,择优选择最好的调试方法。

  关键词:聚合物水泥防水涂料; 增稠方法; 拉伸强度; 断裂伸长率;

  前言

        聚合物水泥防水涂料(以下简称JS涂料)是以聚合物乳液和水泥为主要原料,加入填料和助剂,经过水分挥发和水泥水化反应成膜的双组份水性防水涂料。其成膜机理是在液料和粉料混合搅拌均匀后,聚合物乳液把水泥颗粒包裹起来,一方面是乳液中的一部分水分挥发,使高分子微粒脱水而粘结在一起,从而形成连续的弹性薄膜;另一方面是水泥吸收乳液中其余水分,发生水化反应固化,并与有机高分子聚合物链共同组成互穿网络的防水涂膜结构,从而加快了涂膜固化的速度[1-4]。

       目前,按照JS涂料GB/T23445-2009《聚合物水泥防水涂料》标准要求,涂刷涂膜时需达到(1.5±0.2)mm。然而,实际施工中,由于市场上JS涂料种类繁多,性能参差不齐。最重要的是,在进行工程或者家装施工时,实际涂刷两遍厚度完全达不到1.5mm左右,而且有的会出现严重的流挂现象。针对以上问题,本文采用在同一聚灰比前提下,通过调整不同纤维素添加量、不同的石英砂/重钙比例、不同的VAE乳液[5]/丙烯酸酯乳液比例的涂料配方进行性能测试,讨论增稠方法对测试结果的影响。

1 实验部分

1.1实验原料

     德国巴斯夫 Acronal S 400F ap,工业级;塞拉尼斯 Celvolit1350,工业级;42.5普通硅酸盐水泥,工业级,巢湖市铁鹏水泥厂;100目-200目石英砂;400目重钙;10万粘度羟丙基甲基纤维素,工业级,合肥明月化工建材有限公司;消泡剂A-10,工业级,上海远科工贸有限公司;杀菌剂,工业级,罗门哈斯国际贸易(上海)有限公司。

1.2 聚合物水泥防水涂料的配制

1.2.1 液料的配制

保持聚灰比(P/C)=1:1

       将消泡剂和杀菌剂按照一定的比例加入乳液中(乳液按照以下比例混合),然后加入等量的纯净水,搅拌均匀后即得液料。

表一 Basf400和Celvolit1350混合比例

 

组分

编号和添加量(g)

1#

2#

3#

Basf400

100

250

400

Celvolit1350

400

250

100

 

1.2.2 粉料的配制

表二 100-200目石英砂与400目重钙混合配比

 

名称

42.5普通

硅酸盐水泥

100-200目

石英砂

400目

重钙

10万纤维素

 

添加量/g

1#

500

200

300

0.3

2#

500

100

400

0.3

3#

500

0

500

0.3

 

表三 10万纤维素添加量

 

编号

添加量/g

1#

0.5

2#

1.0

3#

1.5

1.2.3 聚合物水泥防水涂料的配制

按照液粉比为1:1.3配制聚合物水泥防水涂料。

1.3 性能测试

    性能测试按GB/T23445-2009标准规定进行。

2、结果讨论

2.1 Basf400和Celvolit1350混合比例对聚合物水泥防水涂料性能的影响

由于Basf400和Celvolit1350的聚合单体,生产工艺均不一样,导致两者黏度相差较大,所以可以通过调整两者之间的混合比例(如表一所示),来达到增加涂料黏度的目的。JS涂料性能测试结果如图1所示。

 

 

  

        由图1可以看出,保持同一液粉比、同一粉料和同一P/C的前提下,调整液料中basf400和celvolit1350的比例,涂膜断裂延伸率随着basf400含量的增加,也逐渐增大,而拉伸强度随着celvolit1350的增加,表现出增加的趋势。主要原因是,basf400由丙烯酸类单体合成,且都是软单体,玻璃化温度均较低,对于JS涂料可以表现出优异的拉伸性能。而celvolit1350则是由乙烯/醋酸乙烯类单体合成,柔韧程度较差,玻璃化温度也较高,单独用于JS涂料,表现出较差的性能。

        从图1可以看出,两者按照1:1的比例混合后,涂膜性能表现出优异的性能,所以可以利用两者的性能优势,调制出浓度适宜的且施工性能好的JS涂料。

2.2 100-200目石英砂与400目重钙混合配比对JS涂膜性能的影响

        考虑到粉料中填料细度一定程度上也可以影响到JS涂料的黏度,所以对100-200目石英砂和400目重钙,按照表二所示的比例进行调配。JS涂料性能测试结果如图2所示。

 

 

        由图2可以看出,保持同一液粉比、同一液料和同一P/C的前提下,JS涂膜断裂延伸率随着粉料中重钙含量的增加而变大,但是拉伸强度却降低。当两者比例达到1/4时,JS涂膜综合性能最优。主要原因是,重钙自身颗粒目数较大,强度低,对于JS涂膜断裂延伸率的影响较大,而石英砂颗粒目数小,粒径大,而且强度大,可以提高JS涂膜的拉伸强度。从该实验中可以得出,JS涂料填料的选择不能只追求单一性能的提高,要进行综合考虑,选出最优的填料配比。

 

2.3 10万粘度羟丙基甲基纤维素对JS涂料性能的影响

       考虑到10万粘度羟丙基甲基纤维素可以增加JS涂料黏结性,降低絮凝作用,改善黏度和收缩率,并有保水性;具有触变性,可配制低流动性、一次厚涂于直立墙壁上的JS涂料;同时也可以改善黏附性和施工性能,所以可以通过改变其添加量(表三所示)来调整JS涂料黏度,改善涂料的施工性能。JS涂料性能测试结果如图3所示。

 

 

        由图3可以看出,保持同一液粉比、同一液料和同一P/C的前提下,JS涂料断裂延伸率随着10万粘度羟丙基甲基纤维素量的增加而降低,而拉伸强度却然而增加。当10万纤维素量为5‰时,综合性能最优。主要原因是,纤维素具有增稠和保水的性能。增稠的作用导致涂料黏度大,搅拌过程中产生的气泡无法完全消除,对于后期成膜会产生缩孔、针孔等弊端,造成涂膜性能下降。JS涂料粉料中含有大量的水泥成分,由于纤维素的保水作用,会使得水泥水化在7d的养护中水化较为充分,涂膜偏硬,延伸率下降,拉伸强度上升。所以,10万粘度羟丙基甲基纤维素的添加量并不是越多越好,在调整涂料黏度的同时,也要综合考虑涂料的性能。

 

3 总结

   (1)basf400和celvolit1350两者按照1:1的比例混合后,涂膜性能表现出优异的性能,所以可以利用两者的性能优势,调制出浓度适宜的且施工性能好的JS涂料。

   (2)100-200目石英砂和400目重钙复配,当两者比例达到1/4时,JS涂膜综合性能最优。所以JS涂料填料的选择不能只追求单一性能的提高,要进行综合考虑,选出最优的填料配比。

(3)10万粘度羟丙基甲基纤维素可以调整涂料黏度,但是并不是越多越好,在调整涂料黏度的同时,也要综合考虑涂料的性能。

 

[1] 李俊,张澜夕,赵晓莺. 刮涂次数对聚合物水泥防水涂料性能测试结果的影响[J] 中国建筑防水,2011(10);5-9.

[2] 周子夏,华卫东,王慧萍. 成型方式对聚合物水泥防水涂料物理力学性能的影响[J] 中国建筑防水,2011(9).

[3] 曲慧,赵营,于秋菊.  消泡方法对聚合物水泥防水涂料性能测试的影响[J]. 中国建筑防水. 2011(04).

[4] 秦景燕,王传辉,贺行洋,李先志.聚合物水泥防水涂料的应用误区分析[J]. 新型建筑材料. 2011(04).

[5] 李玉海,必赢亚洲捕鱼,信誉保障的娱乐平台:周晓敏. 用于聚合物水泥防水涂料中的新型VAE乳液性能初析[J]. 中国建筑防水. 2010(S1).

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