聚合物VAE與丙烯酸防水涂料的性能比較研究

李雪梅，潘永恒，曾志偉（廣東銀洋樹脂有限公司，廣東 佛山 528138）

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聚合物VAE與丙烯酸防水涂料的性能比較研究

李雪梅，潘永恒，曾志偉
（廣東銀洋樹脂有限公司，廣東 佛山 528138）

摘要：聚合物水泥（JS）防水涂料因其靈活的施工性、環保性及優異的防水性能，廣泛用于廚衛間、地下室等在內的家裝防水。目前占市場份額最大的是丙烯酸和乙烯-醋酸乙烯共聚物（VAE）兩種類型的JS防水涂料。本文從應用性能及力學性能方面比較了丙烯酸及VAE兩種防水涂料的性能的差異與優缺點。

關鍵詞：防水涂料；吸水率；拉伸強度；流平性；抗流掛性

聚合物防水涂料屬柔性雙組份防水材料，由液料部份和粉料部份組成，液粉比一般在1:0.8～1:2.5之間。涂料干膜具有優異的彈性及低溫柔性，對各種基材具有好的粘接性，廣泛用于屋頂、內外墻、廚衛間等裝修防水。目前聚合物乳液普遍使用的是丙烯酸或VAE乳液，兩者在施工性能及力學性能上均有較大的差別。本文從丙烯酸及VAE兩種乳液制成的JSⅡ型防水涂料涂膜的流平性、抗流掛性、吸水率、浸水后析出物、拉伸強度、斷裂伸長率及粘接強度幾個方面，比較了兩種類型乳液的應用性能差異。

1　實驗部分

1.1聚合物乳液

選取了市場使用比較廣泛的四種乳液作為樣品代表：

丙烯酸乳液：YS-8202（銀洋），Acronal S 400（巴斯夫）

VAE乳液：CW40-707（川維），Celvolit 1319（塞拉尼斯）

1.2JSⅡ型防水涂料的制備

JSⅡ防水涂料測試配方見表1。

2　測試結果

2.1乳液干膜吸水率及防水涂料干膜的耐水性的比較

（1）乳液干膜吸水率。從表2的結果可知，丙烯酸乳液的吸水率比VAE乳液的小得多。丙烯酸乳液是用陰/非離子作為穩定劑，而VAE乳液一般使用聚乙烯醇作為保護膠。雖然聚乙烯醇與陰/非離子均溶于水，但在VAE中的聚乙烯醇的使用量遠大于丙烯酸中的陰/非離子的使用量，造成VAE乳液的吸水率偏大，超出了JC/T 1017-2006《建筑防水涂料用聚合物乳液》[1]中關于乳液吸水率≤8%的規定（表2）。

表1　JSⅡ防水涂料測試配方

表2　不同乳液干膜吸水率、防水涂料干膜體積變化率

（2）浸水體積變化及浸水后析出物。理論上說，VAE乳液的吸水率比丙烯酸乳液的大得多，其涂料干膜浸水后體積應變化更大。但表2中的結果顯示，兩種類型乳液的防水涂料干膜浸水7 d后體積增加值均在10%～15%之間。隨著浸泡時間的延長，丙烯酸防水涂料干膜的體積不斷增大，而VAE防水涂料干膜浸水20 d后體積變化保持恒定或略有減小，這主要與VAE在浸水的過程中不斷有物質析出有關，見圖1。浸水48 h后VAE防水涂料干膜開始析出白色物質，且浸泡時間越長，白色析出物越多。經分析，白色析出物為聚乙烯醇。聚乙烯醇不斷析出后VAE涂料干膜的體積開始穩定或縮小。所以其更小的體積變化率并不是意味VAE涂料干膜的耐水性更好。

圖1　不同乳液防水涂料干膜浸水析出對比

2.3防水涂料干膜的斷裂伸長率

圖2　不同聚合物乳液防水涂料干膜的斷裂伸長率

按照GB/T16777—2008《建筑防水涂料試驗方法》[2]進行實驗，根據GB/T23445—2009《聚合物水泥防水涂料》[3]中Ⅱ型防水涂料的要求，無處理斷裂伸長率≥80%，加熱處理、堿處理和浸水處理的斷裂伸長率≥65%。從圖2的結果可以看出，丙烯酸防水涂料干膜的無處理斷裂伸長率遠大于VAE防水涂料。經各種處理后，丙烯酸涂料干膜的伸長率遠超出標準要求，而VAE防水涂料干膜伸長率則大幅下降至標準以下。主要因為丙烯酸的耐堿性及耐水性比VAE更優秀，另外BW40-707制成的涂料中添加了增塑劑，在加熱處理過程中，增塑劑從涂料干膜中揮發出來，其伸長率下降更嚴重。因而從根本上說，VAE乳液并不能夠配制成完全符合國標要求的防水涂料。

2.4防水涂料干膜的拉伸強度比較

拉伸強度是指材料產生最大均勻塑性變形的應力。一般來說，防水涂料干膜的拉伸強度經加熱、浸水和堿處理后會比無處理的升高。根據GB/T 23445—2009《聚合物水泥防水涂料》[3]中Ⅱ型防水涂料的要求，無處理拉伸強度≥1.8 MPa，加熱處理的拉伸強度保持率≥80%，堿處理和浸水處理的拉伸強度保持率≥70%。

圖3的結果顯示，丙烯酸及VAE涂料干膜的無處理拉伸強度，經加熱、浸水、堿處理后的拉伸強度保持率均高于標準。VAE涂料干膜的拉伸強度遠高于丙烯酸防水涂料。

圖3　不同聚合物乳液涂料干膜的拉伸強度

2.5防水涂料涂膜的流平性與抗流掛性

防水涂料需有一定的涂層厚度作為質量保障，在GB50345—2012《屋面工程技術規范》[4]和GB 50108 —2008《地下工程防水技術規范》[5]中，JS防水涂料的基本厚度要求為1.5～2.0 mm。

JS防水涂料的施工工藝一般采用刷涂或滾涂的施工方式，要求施工兩至三遍，涂膜的流平性會直接影響施工的用漆量及最終的防水性能。涂膜的流平性好，漆膜的平整度好，防水效果好，用漆量也較低，

相反涂膜的流平性差，漆膜凹凸不平，水分容易在薄的地方進行滲透，為了獲得較好的漆膜平整度，需要使用較多的防水涂料。涂膜的抗流掛性與施工遍數的有關。涂膜的抗流掛性好，一次可以施工較厚的防水涂料，施工的遍數可以減少。涂膜的抗流掛性差，一次成型較薄，要達到1.5～2.0 mm則需要增加施工的遍數。從圖4可知，丙烯酸防水涂料涂刷施工時刷痕細密，而VAE防水涂料無明顯刷痕或刷痕很大，其抗流掛性及流平性均比丙烯酸的好，一次容易得到比較平整且較厚的防水涂膜。

3　結語

不同類型的聚合物水泥防水涂料的性能差異較大，主要取決于聚合物本身的性能。丙烯酸防水涂料的力學性能好，但施工性能稍遜；VAE防水涂料的施工性能好，但長期浸水時，聚乙烯醇會析出，影響涂膜的力學性能。

圖4　不同聚合物乳液防水涂料的流平性、抗流掛性

參考文獻：

[1] JC/T 1017—2006 建筑防水涂料用聚合物乳液[S].

[2] GB/T16777—2008《建筑防水涂料試驗方法》[S].

[3] GB/T 23445—2009 聚合物水泥防水涂料[S].

[4] GB 50345—2012 屋面工程技術規范[S].

[5] GB 50108—2008地下工程防水技術規范[S].

(P-01)

Performance comparison of polymer VAE and acrylic waterproof coating

中圖分類號：Tu561.65

文章編號：1009-797X(2016)12-0078-03

文獻標識碼：A

DOI：10.13520/j.cnki.rpte.2016.12.032

作者簡介：李雪梅（1979-），女，防水涂料工程師，研究方向為聚合物水泥基防水涂料。

收稿日期：2016-05-05