對聚合物水泥防水涂料的探討

摘要：聚合物水泥防水涂料形成涂膜后，彈性高，耐久性好。廣泛的應(yīng)用在建筑防水工程。本文簡要分析的聚合物水泥防水涂料的原料與配方，探討防水涂料在試樣制備的液粉比和耐水性能的因素，對涂膜拉伸強(qiáng)度與斷裂伸長率的影響，并說明影響的機(jī)理。

關(guān)鍵詞：聚合物水泥防水涂料：原料與配方：探討與研究

1.引言：

聚合物水泥防水涂料（簡稱 JS 復(fù)合防水涂料），是一種以聚丙烯酸酯乳液、乙烯-醋酸乙烯酯共聚乳液等聚合物乳液與各種添加劑組成的有機(jī)液料，和水泥、石英砂、輕重質(zhì)碳酸鈣等無機(jī)填料及各種添加劑所組成的無機(jī)粉料通過合理配比、復(fù)合制成的一種雙組份、水性建筑防水涂料。適應(yīng)潮濕或干燥的基面上施工，廣泛應(yīng)用于工業(yè)與民用建筑的屋面、地下和隧道、廣場等市政工程的防水、抗?jié)B。由于高粘結(jié)的特點(diǎn)與潮濕基面粘結(jié)，易結(jié)合于一體，適用于管道、木結(jié)構(gòu)、金屬結(jié)構(gòu)的防水、抗?jié)B、防腐工程。涂料施工簡便，使用可靠、安全，成本也較低。能與施工材料較快黏結(jié)，形成完整的保護(hù)膜，防水效果突出。加顏料形成彩色涂膜，可做裝飾的作用。由于無毒、無害，無污染滿足的環(huán)保要求，也符合防水涂料的趨勢，是近年來發(fā)展較快、應(yīng)用較廣的一種新型雙組分建筑防水涂料。

2. 原料與配方

2.1原料的來源

制備聚合物水泥防水涂料的聚合物種類很多，常用的有乙烯-醋酸乙烯酯共聚物（VAE）、丙烯酸酯、共聚物、氯丁膠乳、丁苯膠乳、水性環(huán)氧和橡膠瀝青等。因丙烯酸酯共聚物彈性好，因此，從提高涂膜性能的角度出發(fā)，選用丙烯酸酯共聚物并對其進(jìn)行交聯(lián)改性處理，從而大大提高了聚合物-水泥體系的耐水性和耐候性。改性丙烯酸共聚乳液可與水泥水化生成的Ca（OH）2發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成以離子鍵結(jié)合的大分子網(wǎng)絡(luò)交織結(jié)構(gòu)，且隨著水化齡期的延長，水化程度越高，這種反應(yīng)生成物的量就越大。

表（1）所列配方為例，先摻合液料，在攪拌均勻制成粉料。先按配方稱量水、各種助劑摻合，在與丙烯酸酯膠乳摻合制得液料，把普通硅酸鹽水泥、酸鈣、石英砂均勻制成粉料，按比例配比粉料及液料，然后混合均勻，投入生產(chǎn)乳膠漆設(shè)備，制得防水涂料。

2.3防水機(jī)理與物理性能

聚合物水泥防水體系中，聚合物乳液與水泥水化混合后，產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，在涂層內(nèi)部聚合物乳液中的水分被水泥吸收，部分水分揮發(fā)，另一部分生成水化硅酸鈣等產(chǎn)物。脫水后，混合物水泥顆粒與聚合物逐步靠近并相互連接，形成水泥水化的表面和周圍薄膜或網(wǎng)絡(luò)，粘結(jié)性和彈塑性的聚合物柔性網(wǎng)絡(luò)，咬合水泥水化顆粒包括在一起的粗細(xì)骨料而產(chǎn)生柔性、形成高強(qiáng)的有機(jī)無機(jī)聚合物水泥復(fù)合防水涂膜。

通過取適量指定的比例液體和固體，調(diào)節(jié)聚合物液粉比，可以產(chǎn)生不同拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長率的產(chǎn)品。與實(shí)際防水使用部位的特點(diǎn)和要求，設(shè)計(jì)防水使用部位自身的性能，滿足針對使用部位技術(shù)要求。根據(jù)液粉比對涂膜的各種性能，聚合物水泥防水涂料可按工程應(yīng)用，劃分為 3個(gè)類型適應(yīng)不同環(huán)境，分別為I 型、Ⅱ型和Ⅲ型3個(gè)類型產(chǎn)品，I 型適用于室內(nèi)非長期浸水環(huán)境下，建筑物以較大活動量的基層（屋面、墻面）；Ⅱ型和Ⅲ型適用于長期浸水環(huán)境下，建筑物較小活動量基層（地下室、水池或建筑防水工程 ），其主要技術(shù)指標(biāo)見表 （2）。

3. 探討與研究

3.1探討液粉比的影響

液粉比對涂膜的各種性能都有影響，尤其拉伸性能的影響較為突出。液粉比指涂料中聚合物乳液量與所用粉料的質(zhì)量的比值，決定涂覆成型的耐水性、剛度、柔韌性，主要成膜物質(zhì)是依靠聚合物乳液黏結(jié)強(qiáng)度，配置其它物質(zhì)形成防水涂料。因此，防水涂料對液粉比的黏結(jié)強(qiáng)度的性能要求高。聚合物乳液組分中作為膠黏劑使用，連接水泥水化物的顆粒，避免較快硬化過程的時(shí)間，使涂覆成型后防水涂料更柔韌性，有效改善水泥脆性。液粉比的配置很大程度決定涂覆成型的剛度、黏結(jié)性、耐水性和柔韌性，同時(shí)也影響水泥表面層與黏結(jié)層的脆性，尤其嚴(yán)重影響水泥抹面層脹縮開裂。研究液粉比是極其重要，是確保整個(gè)防水體系承受溫度變化、風(fēng)壓形成應(yīng)力作用，不影響結(jié)構(gòu)變形和收縮的因素。因此，探討液粉比對涂覆成型的影響，尤其涂料拉伸強(qiáng)度的影響是非常必要的，見圖（1）。下面根據(jù)圖（1）所示介紹不同的液粉比，影響涂料拉伸強(qiáng)度與斷裂伸長率。

從圖（1）中液粉比隨著增大，拉伸強(qiáng)度隨著增大在一定值的情況，隨著呈現(xiàn)降低的趨勢，明顯液粉比為1，拉伸強(qiáng)度與斷裂伸長率最佳。它們之間的關(guān)系：（1）液粉比隨著增大，增多液粉比體系中的水量.涂料中水泥水泥水化物的顆粒反應(yīng)也比較完全，不斷增大拉伸性能。（2）在一定值后，增加乳液量后，減少其它填料體積，體系中的濃度減小。容易形成急劇下降的涂料拉伸強(qiáng)度。因此，涂料拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長率由液粉比、乳液量所決定。（3）從圖（1）可見取值液粉比為l時(shí)，是保持最佳狀態(tài)。當(dāng)液粉比超過1時(shí)，涂料拉伸強(qiáng)度迅速下降，涂料的斷裂伸長率反之逐漸上升。增加聚合物柔性成分不斷上升，與無機(jī)粉體形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，聚合物的界面與無機(jī)粉料粘結(jié)得到改善，斷裂伸長率引起上升。取值液粉比為l，是涂料最佳的防水性能。因此，拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長率的大小，是由乳液與粉料相互作用形成的有機(jī)一無機(jī)復(fù)合網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)決定的。只有乳液與粉劑配置理想，才能形成相互貫穿、牢固粘結(jié)成有機(jī)一無機(jī)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，從而獲得最佳涂料。

隨著工業(yè)化的進(jìn)程，聚合物水泥防水涂料的優(yōu)勢更加明顯，越來越多的廣泛的應(yīng)用。由于產(chǎn)品的性能存在一定的差距，施工應(yīng)用防水部位不同，要求對防水涂料性能有著區(qū)別。因此，要不斷改善生產(chǎn)工藝和配方，生產(chǎn)不同類型優(yōu)異的產(chǎn)品，方便施工，同時(shí)要合理選擇施工工藝，正確使用防水涂料，才能確保聚合物水泥防水涂料的可靠性，提高產(chǎn)品的社會、經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)

[1]：周長遠(yuǎn).梁文慶. 聚合物水泥防水涂料的研制[J]. 上海涂料.2011.（6）

[2]：黃金榮. 聚合物水泥防水徐料的制備及其性能研究[J]. 研究與應(yīng)用.2008.（3）

[3]：馮蘭芳. 聚合物水泥防水涂料性能及施工[J]. 安徽建筑.2011.（3）