聚合物水泥防水涂料耐水性能的分析

山東省建筑科學(xué)研究院有限公司，山東 濟(jì)南 250031

聚合物水泥防水涂料具有多種應(yīng)用優(yōu)點(diǎn)，如環(huán)保、與潮濕基層粘結(jié)性能好、剛性柔性并和、性價(jià)比高等。因此被廣泛應(yīng)用到廚房、外墻、陽(yáng)臺(tái)防水中。隨著環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，聚合物水泥防水涂料的應(yīng)用領(lǐng)域會(huì)進(jìn)一步開發(fā)。目前，水性防水涂料并不具備高強(qiáng)的耐水性能，尤其處于長(zhǎng)期浸水環(huán)境下，其物理性能與防水性能會(huì)被嚴(yán)重的抵消。作為水性防水涂料其中一種的聚合物水泥防水涂料，同樣也存在著耐水性差特征。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 材料

如表1 列出的五種聚合物水泥防水涂料的基本信息

表1 五種聚合物水泥防水涂料的基本信息

1.2 測(cè)試方式

首先針對(duì)聚合物水泥防水涂料在浸水前和浸水七天后的各項(xiàng)指標(biāo)分析，即拉伸性能、粘結(jié)強(qiáng)度、不透水性以及抗?jié)B性等。對(duì)其在不同浸水時(shí)間后的浸水測(cè)試，制備樣品膜要嚴(yán)格遵循GB/T23445-2009標(biāo)準(zhǔn)方式，并通過(guò)直徑為25mm的圓型裁刀分割其樣品膜，整個(gè)樣品塊為d=25mm。分割好后將多個(gè)樣品放置到水中，測(cè)定樣品塊不同浸水時(shí)間的吸水率。針對(duì)不同浸水時(shí)間的樣品塊拉伸性能測(cè)試以及觀察涂料外觀變化情況，也要嚴(yán)格遵循GB/T23445-2009 標(biāo)準(zhǔn)方式來(lái)制備樣品膜，確保得到的樣品類型為啞鈴I 型。然后將其放置到水中，進(jìn)一步測(cè)試樣品在不同浸水時(shí)間后的拉伸性能、外觀變化情況。

2 結(jié)果與討論

2.1 浸水7d 前后各項(xiàng)性能對(duì)比

通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)得具體的聚合物水泥防水涂料浸水7d 前后的各項(xiàng)性能，如拉伸性能、斷裂伸長(zhǎng)率、粘結(jié)強(qiáng)度、不透水性以及抗?jié)B性能。經(jīng)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)其整體耐水性能很差，而且每一種聚合物水泥防水涂料浸水后各項(xiàng)指標(biāo)都相對(duì)應(yīng)的呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。總體來(lái)說(shuō)其各項(xiàng)性能保持率還沒(méi)達(dá)到50%。尤其是JS-III 型，在浸水7d后就已經(jīng)不能通過(guò)不透水測(cè)試，應(yīng)用到長(zhǎng)期浸水環(huán)境中，肯定發(fā)揮不出防水保護(hù)作用。

2.2 長(zhǎng)期浸水性能對(duì)比

針對(duì)聚合物水泥防水涂料浸水7d 的各項(xiàng)性能分析，暴露出其耐水性能差的特點(diǎn)。為了進(jìn)一步觀察其在長(zhǎng)期浸水環(huán)境下的各項(xiàng)性能衰退情況，本文應(yīng)用當(dāng)前市場(chǎng)上最熱賣的兩種聚合物水泥防水涂料樣品B、C，進(jìn)行浸水時(shí)長(zhǎng)為三個(gè)月和六個(gè)月的實(shí)驗(yàn)。以此研究其長(zhǎng)期浸水的各項(xiàng)物理與應(yīng)用性能、外觀變化情況。測(cè)試發(fā)現(xiàn)樣品C 浸水三個(gè)月后的吸水率提升到32%，長(zhǎng)度變化率達(dá)到11.3%、斷裂伸長(zhǎng)率為100%，其他的性能指標(biāo)也不容樂(lè)觀。樣品C 浸水六個(gè)月后吸水率提升到53%，長(zhǎng)度變化率達(dá)到23%、斷裂伸長(zhǎng)率為105%。總體來(lái)說(shuō)，浸水時(shí)間越長(zhǎng)，其吸水率逐漸的提升，體積會(huì)越來(lái)越大，相應(yīng)的其他各項(xiàng)性能指標(biāo)逐漸衰減。如拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率、粘結(jié)強(qiáng)度、抗?jié)B性等。不同浸水時(shí)長(zhǎng)的聚合物水泥防水涂料外觀變化情況尤其明顯，如浸水六個(gè)月后其表面產(chǎn)生嚴(yán)重的龜裂，體現(xiàn)不出其涂料的防水性能。而對(duì)于樣品B，浸水六個(gè)月后，其斷裂伸長(zhǎng)率為14%，其他的性能如吸水率、粘結(jié)強(qiáng)度、抗?jié)B性等會(huì)隨著不斷增加的浸水時(shí)間，指標(biāo)趨于穩(wěn)定狀態(tài)，涂料外觀并沒(méi)有明顯的龜裂。由此得出結(jié)論，樣品B 長(zhǎng)期浸水環(huán)境下的性能可靠性大于樣品C，但是浸水時(shí)長(zhǎng)大于六個(gè)月，樣品B 的材料彈性消失，剛性加大，處于長(zhǎng)期浸水環(huán)境中還是存在一定的風(fēng)險(xiǎn)。樣品B 出現(xiàn)這一現(xiàn)象的原因主要是由于不斷增加的浸水時(shí)間，材料內(nèi)部的VAE 出現(xiàn)少量的水解，并且涂膜中的水泥水化，整體涂膜剛性變大，進(jìn)一步阻止水分子破壞涂膜。

2.3 吸水率、拉伸性能隨著浸水時(shí)間變化規(guī)律分析

通過(guò)對(duì)五種聚合物水泥防水涂料吸水率、拉伸性能變化的實(shí)驗(yàn)，可以了解到其在浸水7d 后的吸水率會(huì)達(dá)到6%～20%。隨著浸水時(shí)間的增加，涂料中的涂膜吸水率會(huì)逐漸增大，同時(shí)發(fā)現(xiàn)應(yīng)用苯丙乳液配制的涂料，浸水前期的吸水率低于應(yīng)用VAE配制的涂料。分析五種聚合物水泥防水涂料在浸水7d 后的拉伸強(qiáng)度，可以發(fā)現(xiàn)浸水一天后全部出現(xiàn)了不同程度拉伸強(qiáng)度下降情況，說(shuō)明其拉伸強(qiáng)度在浸水后的保留率還沒(méi)達(dá)到50%。但是隨著浸水時(shí)間越長(zhǎng)，其拉伸強(qiáng)度就不會(huì)再發(fā)生太大的變化，尤其是JS-II 型。分析可以發(fā)現(xiàn)該涂料前期的拉伸強(qiáng)度有較大的變化，但是后期其拉伸強(qiáng)度就會(huì)逐漸穩(wěn)定。當(dāng)然每一種聚合物水泥防水涂料在浸水七天后的斷裂伸長(zhǎng)率肯定會(huì)比沒(méi)浸水的伸長(zhǎng)率高。相反JS-III 型則是隨著浸水時(shí)間的增加，其伸長(zhǎng)率大幅度下降。由此而得出水泥的分散相，即水分子會(huì)進(jìn)一步加大水化反應(yīng)，降低其伸長(zhǎng)率。

3 結(jié)語(yǔ)

基于上述實(shí)驗(yàn)了解到聚合物水泥防水涂料應(yīng)用到長(zhǎng)期浸水環(huán)境下，還是有較大的風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)對(duì)于苯丙乳液類聚合物水泥防水涂料，VAE 配制的聚合物水泥防水涂料應(yīng)用到長(zhǎng)期浸水環(huán)境下的整體防水性能更好。聚合物水泥防水涂料在浸水后拉伸性能與其吸水率存在對(duì)應(yīng)關(guān)系，當(dāng)然并不是定性的。不同種的聚合物水泥防水涂料材料，其中涂膜的破壞機(jī)理也有所差異。