摘要:分析了聚合物水泥防水涂料中氣泡產生的原因及危害,介紹了消泡劑的種類及作用機理,并通過實驗探討了消泡劑的種類、用量、復配比例等對聚合物水泥防水涂料拉伸性能的影響。
關鍵詞:聚合物水泥防水涂料;消泡劑;拉伸強度;斷裂伸長率
文章編號:1007-497X(2015)-04-0010-03 中圖分類號:TU502;TU56+1.65 文獻標識碼:A
1·JS防水涂料中氣泡產生的原因及危害
聚合物水泥防水涂料(以下簡稱JS防水涂料)是以丙烯酸酯、乙烯-乙酸乙烯酯等聚合物乳液和水泥為主要原料,加入填料及其他助劑配制而成,經水分揮發(fā)和水泥水化反應固化成膜的雙組分水性防水涂料。JS防水涂料主要由液料和粉料兩部分組成,使用時,液料、粉料按照一定比例混合均勻后施工。由于JS防水涂料本身的性質和使用方法,其在生產和使用過程中不可避免會產生氣泡,不僅影響涂膜的外觀,更會影響涂料的拉伸性能和防水效果。
JS防水涂料中氣泡產生的原因主要有兩個方面:首先,JS防水涂料液料部分的主要成分是聚合物乳液,而聚合物乳液在生產過程中會用到表面活性劑,且黏度較高,本身容易產生氣泡。其次,在使用時,JS防水涂料的液料和粉料需要混合、攪拌,攪拌過程也極易產生氣泡。因此在涂刷之前,要求將攪拌好的涂料靜置一段時間讓氣泡逸出,但有時靜置時間過短,產生的氣泡沒有機會逸出而是留在了涂膜中,即使氣泡破了,由于涂料已失去流動性,也會在涂膜中形成裂紋和氣孔,從而影響到JS防水涂料的拉伸性能。另外,為了保證JS防水涂料能夠在立面施工,不發(fā)生流掛現(xiàn)象,在生產時需要加入增稠劑或觸變劑,增大涂料的黏度,這樣就造成氣泡更不易逸出。氣泡的存在,不僅大大減少了涂膜抵抗水壓作用的有效面積,而且在氣泡周圍容易產生應力集中,引起細微裂紋的展開,使涂膜失去防水效果。因此,消泡劑成為了JS防水涂料中必不可少的添加劑。
2·消泡劑的消泡機理及種類
一般認為,消泡劑需具有兩方面的性能:一是抑泡性能,指抑制氣泡產生的能力,溶解度小的物質抑泡性較好;二是破泡性能,即使已經形成的氣泡迅速破裂的能力,鋪展性(分散性)好的物質破泡性較好。根據(jù)Ross理論,消泡劑在溶液表面散布時會帶走鄰近表面的一層溶液,使液膜變薄,當液膜厚度低于臨界值后,會破壞泡膜的穩(wěn)定性,導致泡膜破裂。消泡劑的消泡過程見圖1,理想的消泡劑應既具有破泡性能又具有抑泡性能。
JS防水涂料中用到的消泡劑種類繁多,有醇類、礦物油類、脂肪酸及脂肪酸酯類、脂肪酰胺類、聚醚類、有機硅類等,不同消泡劑的消泡效果不同。本文主要探究醇類消泡劑、有機硅類消泡劑和聚醚類消泡劑的使用對JS防水涂料拉伸性能的影響。
3·實驗部分
3.1原材料及儀器
原材料:32.5級白水泥;200目石英粉;100目石英砂;400目重質碳酸鈣;丙烯酸乳液X;增塑劑;殺菌劑;醇類消泡劑L、有機硅類消泡劑M、聚醚類消泡劑N;水。
儀器:電子天平;實驗室用分散砂磨機;熱空氣老化試驗箱;沖片機及刀具;電子拉力機。
3.2試驗方法
按GB/T23445—2009《聚合物水泥防水涂料》的相關規(guī)定對JS防水涂料進行配料、涂膜、養(yǎng)護、沖片和拉伸性能測試。
將按比例配好的JS防水涂料,靜置3min后倒入模具,用制膜器制膜,在溫度為(23±2)℃、相對濕度為(50±10)%的標準條件下放置20h后再進行第2次涂膜;在標準條件下養(yǎng)護96h后脫模,將脫模后的試樣反面向上在(40±2)℃干燥箱中養(yǎng)護48h,然后取出置于干燥器中冷卻2h。用切片機將試樣沖切成6個試件,標號、劃標線后測量厚度,每個試樣選取5個試件進行拉伸測試,1個留做備用。電子拉力機的拉伸速度為200mm/min。
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