有机-无机复合防水涂料的制备及性能研究

第５２卷第１２期　２０１４年１２月　上海涂料　ＳＨＡＮＧＨＡＩ　ＣＯＡＴＩＮＧＳ　Ｖ０１．５２Ｎｏ．１２　Ｄｅｃ．２０１４　有机一无机复合防水涂料的　制备及性能研究　付丽，韩兵，丁晨龙，樊德云　（南京长江涂料有限公司，江苏南京２１００４７）　摘要：以Ａ乳液为主要成膜物，辅以相关助剂、水等制得液料；以水泥为次要成膜物，ＣＣ一８００　重质碳酸钙、４００目石英粉为填料，混合均匀制得粉料；将粉料与液料混合均匀，制得有机一无机　复合防水涂料。讨论了液料和粉料的不同配比，以及粉料中的水泥含量对涂膜力学性能与吸水率的　龟　！　关键词：有机一无机复合防水涂料；力争｝生能；吸水率　中图分类号：ＴＱ６３７　文献标识码：Ａ　文章编号：１００９—１６９６（２０１４）１２—０００８—０３　ｉ　０引言　建筑防水涂料具有优良的防水性能，其应用领域　ＣＣ一８００重质碳酸钙：工业级，江西添锦公司；４００　目石英粉：工业级，安徽凤阳公司；２５０Ｂ羟乙基纤　维素：工业级，美国亚跨龙；ＴＥＸＡＮＯＬ醇酯一ｌ２：　工业级，伊斯曼；乙二醇：工业级，扬子石化一巴斯　夫公司；ＳＮ一５０４０Ｔ分散剂、ＮＸＺ消泡剂：工业级，　十分宽广，如建筑物表面、桥梁、水库等结构防水…。　防水涂料一般由成膜物、颜填料、助剂等组成。防水　涂料种类较多，其中含水泥的有机一无机复合防水涂　日本诺普科；ｘ一４０５润湿剂、ＴＴ一９３５增稠剂、ＬＸＥ　杀菌剂：工业级，美国陶氏；Ｍ一１防霉剂：工业级，　霍夫曼公司；氨水：工业级，南京华嘉公司。　１．２涂料制备　料的防水效果较好。　有机一无机复合防水涂料与聚合物乳液防水涂　料相比较，其主要成膜物都是聚合物乳液，而不同之　处在于，有机一无机复合防水涂料的成膜物不仅有聚　合物乳液，还包括次要成膜物水泥。水泥可与液料中　的水进行水化反应　２　］，形成有机一无机复合涂膜，　所以有机一无机复合防水涂料的耐水性较聚合物乳　液防水涂料更为优异。　将盛有上述几种乳液的容器分别置于搅拌机下，　在搅拌状态下依次向各乳液中加入水、羟乙基纤维　素、分散剂、润湿剂、成膜助剂、防冻剂、消泡剂、杀　菌剂、防霉剂等，搅拌均匀后，制得液料（甲组分）。　将ＣＣ一８００重质碳酸钙、４００目石英粉与４２５水　泥在拌粉机中混合均匀，制得粉料（乙组分）。　１实验部分　１．１原材料　将甲组分与乙组分分别包装完整，施工前将乙　组分在搅拌下缓慢加入到甲组分中，混合均匀后，即　可施涂于基材表面。　１．３检测方法　Ａ乳液：工业级，巴德富公司；Ｂ乳液：工业级，　李文甲公司；Ｃ乳液：工业级，保立佳公司；Ｄ乳液：　工业级，巴斯夫公司；４２５水泥：工业级，海螺公司；　按照ＧＢ／Ｔ　１６７７７－－２００８《建筑防水涂料试验　方法》、ＪＣ／Ｔ　８６４－－２００８《聚合物乳液防水涂料》、　［收稿日期】２０１４—１０—１４　［作者简介］付丽（１９７３一），本科，工程师，从事水性建筑涂料研发及涂装技术服务已历时１４年。　第１２期　付丽，等：有机一无机复合防水涂料的制备及性能研究　９　ＧＢ／Ｔ　２３４４５－－２００９￣聚合物水泥防水涂料》和ＧＢ／Ｔ　９７５５－－２０１４｛合成树脂乳液外墙涂料》标准的规定　对有机一无机复合防水涂料的性能进行检测。　２结果与讨论　２．１不同乳液品种的防水涂料性能对比　取等量的Ａ乳液、Ｂ乳液、ｃ乳液与Ｄ乳液，分　别制得４种防水涂料，并对其性能进行检测，结果如　表１所示。　表１不同乳液品种的防水涂料性能对比　Ｔａｂｌｅ　１　Ｔｈｅ　ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ　ｃｏｎｔｒａｓｔ　ｏｆ　ｗａｔｅｒｐｒｏｏｆ　ｃｏａｔｉｎｇｓ　ｐｒｅｐａｒｅｄ　ｂｙ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｅｍｕｌｓｉｏｎ　检测项目　技术　乳液品种　指标　Ａ　Ｂ　ｃ　Ｄ　拉伸强度／ＭＰａ　≥１．２　１．７２　１．６６　１．６２　１．５９　断裂伸长率／％　≥２００　２４１　２５３　２６２　２６８　低温（一ｌ０℃）柔韧性　无裂纹无裂纹无裂纹无裂纹无裂纹　不透水性（Ｏ．３ＭＰａ，３０ｒａｉｎ）不透水不透水不透水不透水不透水　乙烯醚类化合物）曼、　？　璧　酚聚氧　　否　是　是　是　～　～　～　由表１可见：以Ａ乳液为主要成膜物制备的防　水涂料性能较佳，尤其不含ＡＰＥＯ，环保性好，因此　选择Ａ乳液作为制备有机一无机复合防水涂料的最　佳乳液。　２．２液／粉配比对涂膜性能的影响　液料（甲组分）与粉料（乙组分）的配比对防水　涂料的性能有重要影响，按０．４：１、０．６：１、０．８：１、１：　１、１．２：１、１．４：１六种液／粉配比，分别制备防水涂料。　不同液／粉配比涂膜的力学性能（拉伸强度和　断裂伸长率）和耐水性（吸水率）的测试结果分别　见图１～３。　由图１和图２可见：随着液／粉配比的不断增大，　涂膜的拉伸强度减小，而断裂伸长率增大。其原因　是液料含量增大时，填料的体积浓度减小，涂膜较　柔软，导致涂膜的拉伸强度下降，断裂伸长率变大。　由图３可见：液／粉配比越大，涂膜的吸水率越　高。综合考虑涂膜的力学性能与耐水性，液／粉配比　以１：１为宜。　图１不同液／粉配比的涂膜拉伸强度　Ｆｉｇｕｒｅ　１　Ｔｈｅ　ｔｅｎｓｉｌｅ　ｓｔｒｅｎｇｔｈ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｆｉｌｍ　ｗｉｔｈ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｒａｔｉｏ　ｏｆ　ｌｉｑｕｉｄ　ａｎｄ　ｓｏｌｉｄ　ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ　讳　世　蔷　图２不同液／粉配比的涂膜断裂伸长率　Ｆｉｇｕｒｅ　２　Ｔｈｅ　ｂｒｅａｋｉｎｇ　ｅｌｏｎｇａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｆｉｌｍ　ｗｉｔｈ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｒａｔｉｏ　ｏｆ　ｌｉｑｕｉｄ　ａｎｄ　ｓｏｌｉｄ　ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ　肆　图３不同液／粉配比的涂膜吸水率　Ｆｉｇｕｒｅ　３　Ｔｈｅ　ｗａｔｅｒ　ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｆｉｌｍ　ｗｉｔｈ　ｄｉｆｅｒｅｎｔ　ｒａｔｉｏ　ｏｆ　ｌｉｑｕｉｄ　ａｎｄ　ｓｏｌｉｄ　ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ　２．３水泥含量对涂膜性能的影响　粉料与液料混合后，水泥吸收液料中的水发生　水化反应形成水泥硬化体，较柔软的涂膜与水泥硬　化体互相填充贯穿在一起，形成致密、有一定弹性的　防水层。保持液料含量不变，改变水泥与其它填料的　配比，分别制得防水涂料，考察水泥含量对涂膜力学　性能与耐水性的影响，结果分别见图４　６。　１０　上海涂料　第５２卷　拉伸强度增大，断裂伸长率减小，吸水率减小。其原　因是水泥与液料中的水反应形成刚性的水泥硬化体，　水泥含量越大，形成的水泥硬化体越多，导致涂膜　的刚性变大，柔韧性变小，表现为涂膜的拉伸强度增　大，断裂伸长率减小，吸水率减小。综合考虑，粉料　中水泥含量以５０％为宜。　图４不同水泥含量的涂膜拉伸强度　Ｆｉｇｕｒｅ　４　Ｔｈｅ　ｔｅｎｓｉｌｅ　ｓｔｒｅｎｇｔｈ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｆｉｌｍ　ｗｉｔｈ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｃｅｍｅｎｔ　ｃｏｎｔｅｎｔ　３有机．无机复合防水涂料的施工　涂料施工前的基材处理十分重要，应检查基材　表面是否平整、干燥，对有缺陷的部位需找平处理；　对已有旧涂层的基材表面，应先清理掉松动涂层，清　洗基材表面，再修补平整。基材处理完毕后，将防水　涂料均匀施涂于基材表面，待第１道涂膜干燥固化后，　再施涂第２道涂料，施涂的涂层数达到实际需求即可。　以２　ｍｍ膜厚计算涂料用量，施涂量为２．５～３　ｋｇ／ｍ　。施　工时的温度≥５℃，相对湿度≤８５％。　图５不同水泥含量的涂膜断裂伸长率　Ｆｉｇｕｒｅ　５　Ｔｈｅ　ｂｒｅａｋｉｎｇ　ｅｌｏｎｇａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｆｉｌｍ　ｗｉｔｈ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｃｅｍｅｎｔ　ｃｏｎｔｅｎｔ　４结语　以Ａ乳液为主要成膜物，水泥为次要成膜物，制　备了有机一无机复合防水涂料。当涂料的液／粉配比　为ｌ：１，粉料中的水泥含量为５０％时，涂膜的综合　性能较好。制得的防水涂料可用于屋面、内外墙、地　下室等领域，防水效果良好。　参考文献　１赵春林，陈晓龙，张少平，等．高弹性丙烯酸防水涂料的研究及其　图６不同水泥含量的涂膜吸水率　Ｆｉｇｕｒｅ　６　Ｔｈｅ　ｗａｔｅｒ　ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｆｉｌｍ　ｗｉｔｈ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｃｅｍｅｎｔ　ｃｏｎｔｅｎｔ　应用［Ｊ］．中国建筑防水，２０１０（０８）：６一ｇ．　２张智强，董松．聚合物水泥基复合防水涂料各组分对其性能的影　响［Ｊ］．新型建筑材料，２００２（１１）：２１—２５．　３孔向军．聚合物乳液型防水涂料的性能及应用研究［Ｊ］．福建建材，　由图４—６可见：随着水泥含量的增大，涂膜的　２００２（０２）：８—１１．　Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ　ａｎｄ　Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ　Ｓｔｕｄｙ　ｏｆ　Ｏｒｇａｎｉｃ－Ｉｎｏｒｇａｎｉｃ　Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ　Ｗａｔｅｒｐｒｏｏｆ　Ｃｏａｔｉｎｇｓ　Ｆｕ　Ｌｉ，Ｈａｎ　Ｂｉｎｇ，Ｄｉｎｇ　Ｃｈｅｎｌｏｎｇ，Ｆａｎ　Ｄｅｙｕｎ　（Ｎａｎｊｉｎｇ　Ｃｈａｎｇ］ｉａｎｇ　Ｐａｉｎｔｓ　Ｃｏｍｐａｎｙ　Ｌｉｍｉｔｅｄ，Ｊｉａｎｇｓｕ　Ｎａｎｊｉｎｇ，２１００４７，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｎ　ｅｍｕｌｓｉｏｎ　ｗａｓ　ｕｓｅｄ　ａｓ　ａ　ｆｉｌｍ　ｆｏｒｍｅｒ，ｔｈｅｎ　ａｕｘｉｌｉａｒｉｅｓ　ａｎｄ　ｗａｔｅｒ　ｗｅｒｅ　ａｄｄｅｄ　ｔｏ　ｇｅｔ　ａ　ｌｉｑｕｉｄ　ｐａｒｔ；　ＣＣ一８００　ｈｅａｖｙ　ｃａｌｃｉｕｍ　ｃａｒｂｏｎａｔｅ，ｓｉｌｉｃａ　ｆｌｏｕｒ　ａｎｄ　ｃｅｍｅｎｔ　ｗｅｒｅ　ｕｎｉｆｏｒｍｌｙ　ｍｉｘｅｄ　ｔｏ　ｇｅｔ　ａ　ｓｏｌｉｄ　ｐａｒｔ；ｔｈｅ　ｌｉｑｕｉｄ　ｐａｒｔ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｓｏｌｉｄ　ｐａｒｔ　ｗｅｒｅ　ｍｉｘｅｄ　ｕｎｉｆｏｒｍｉｔｙ　ｔｏ　ｇｅｔ　ａ　ｏｒｇａｎｉｃ－ｉｎｏｒｇａｎｉｃ　ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ　ｗａｔｅｒｐｒｏｏｆ　ｃｏａｔｉｎｇｓ．Ｔｈｅ　ｉｎｆｌｕｅｎｃｅｓ　ｏｆ　ｌｉｑｕｉｄ／ｓｏｌｉｄ　ｒａｔｉｏｓ　ａｎｄ　ｃｅｍｅｎｔ　ｃｏｎｔｅｎｔ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ　ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ　ａｎｄ　ｗａｔｅｒ　ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ　ｏｆ　ｗａｔｅｒｐｒｏｏｆ　ｃｏａｔｉｎｇｓ　ｗｅｒｅ　ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ．　Ｋｅｙ　Ｗｏｒｄｓ：　ｏｒｇａｎｉｃ—ｉｎｏｒｇａｎｉｃ　ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ　ｗａｔｅｒｐｒｏｏｆ　ｃｏａｔｉｎｇｓ；　ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ　ｐｒｏｐｅｒｔｙ；　ｗａｔｅｒ　ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ