防水涂料耐水性能的研究

   日期:2022-04-20     浏览:136    
核心提示:防水涂料耐水性能的研究宋新华,李冠中,孙国宏,王兴秋(颐中(青岛)化学建材有限公司,山东青岛266108)1 实验组织1.1 材料1)单
防水涂料耐水性能的研究

宋新华,李冠中,孙国宏,王兴秋
(颐中(青岛)化学建材有限公司,山东青岛266108)

1 实验组织
1.1 材料
1)单组分聚氨酯防水涂料,“颐合”牌,厂家提供;
2)双组分聚氨酯防水涂料,“MD”牌,市售;
3)双组分聚氨酯防水涂料,“DY”牌,市售;
4)双组分聚氨酯防水涂料,“YD”牌,市售;
5)硅丙烯酸水性防水涂料,“WT”牌,市售。
1.2 主要实验仪器
1)电子天平,HA一180W,日本AD公司;
2)百分台式测厚仪,CH一10一AT,上海六菱仪器厂;
3)拉力实验机,XL一250型,广州实验仪器厂。
1.3 实验安排
在室温23士2℃、湿度(60士15)% 的标准试验条件下,按照产品说明书要求,将各试验样品制作成膜,养护,裁切成标准试样。
1.3.1 筛选实验
将试样分组,完全浸泡在(23士2)℃的自来水中,按照0,24 h,48 h,72 h,96 h的时间间隔分别取出,用滤纸吸干试样表面水,在标准实验条件下放置2 h 。
首先分别测量试样厚度、试样质量,再按GB/T16777-1997中8.2.2规定(拉伸速度统一按500 mm/min进行)测试拉伸强度和断裂延伸率。
1.3.2 对比实验
根据筛选试验结果,选择综合性能较好的“颐合”牌单组分聚氨酯湿汽固化防水涂料和“MD”牌双组分聚氨酯防水涂料,按照前述步骤制作1.5 mm左右厚度的试样,分别按照1 d,3 d,5 d,7 d,14 d,30 d的时间间隔,重复前述的耐水试验。
1.4 筛选实验结果
1.4.1 厚度变化(见表1)

1.4.2 质量变化(见表2)

1.4.3 拉伸强度和断裂伸长率的变化(见表3)

1.5 耐水性对比试验结果
1.5.1 防水涂膜浸水30 d厚度变化(见表4)
1.5.2 防水涂膜浸水30 d质量变化(见表5)

2 结果与讨论
防水涂料的组成成分主要有:起成膜作用的有机高分子,起补强作用的无机填料,以及改善成膜性能的助剂、溶剂等。由于固化机理不同,其耐水性也不尽相同,从而导致长久的防水效果也有区别。
2.1 水性硅丙防水涂料
水性涂料(包括水溶性和水乳性涂料)是靠微小的分子颗粒间的相互挤压、融合而成膜,颗粒分子间的作用力远不如化学键的作用力强,因而导致膜层致密性差,结合力弱,在水的长期浸泡下,容易发生再溶胀而失去部分防水功能。4#、5#样品的实验结果也表明了这种趋势。原始厚度为1.82 mm和1.46 mm的涂膜,经过4 d浸水实验后,拉伸强度平均损失19%,断裂延伸(伸长)率损失达45%。短期模拟环境试验所反映出来的涂膜实际性能结果,足以说明其难以长久满足实际工程防水需要。
2.2 单组分湿汽固化聚氨酯防水涂料
单组分湿汽固化聚氨酯防水涂料,是含一NCO端基的预聚体通过与空气中的湿汽反应生成脲键而固化交联成膜的,有无机填料型和石油沥青型。
无机填料型单组分湿汽固化聚氨酯防水涂料,通过不同性质的无机填料的组合,使得涂料成膜后的抗张力大大提高,较好地克服了焦油型、沥青型填料系统带来的组分析出问题,耐水性能也得到大幅度提高,产品质量稳定可靠。
实验选择“颐合”牌单组分无机填料型湿汽固化聚氨酯防水涂料(1#、2#、3#),厚度不同的样品的实验结果表明,样品厚度、质量增加均不大于3% ,拉伸强度、断裂伸长率性能保持率分别达到90%、85%以上。
2.3 双组分聚氨酯防水涂料
双组分聚氨酯防水涂料的甲组分为带一NCO端基的预聚体, 乙组分含有一OH、一COOH、一CH 等活泼氢基团物质.如焦油(已禁用)、石油沥青 石油树脂等,相对单组分无机型 汽固化聚氨酯防水涂料来讲.无论是焦油、石油沥青,还是石油树脂.其内在物质成分都是难以确定和不稳定的.造就导致材料性能出现差异。筛选实验测试结果也说明了这个问题。不同的涂膜由于材料物质组成差别较大,水分子进涂膜后,内部的物理、化学变化也各不相同MD牌防水涂料.涂膜浸水后,厚度、质量分别增加1.8%和1.4%.拉伸强度保持率在90%以上,相比而言.材料比较稳定,但其断裂伸长保持率仅为68.6%YD牌材料,虽然厚度仅增加2%,但质量增加13.6%。
材料韧始拉伸强度、断裂伸长率均远远达不到标准要求 浸水96 h后断裂仲长 批伸强度保持率在80%左右 这种情况表明.作为防水材料来讲.该种材料的成膜性能较差.一方面可能是因为材料中高分子聚合物含量较低,另一方面也表明材料内部微粒空隙较大,相分离的程度较高DY牌材料,材料初始拉伸强度 断裂伸长率达不到标准要求,浸水96 h后厚度增加12%,但质量增加7%,断裂
伸长, 拉伸强度保持率分别在52%、84%。
2.4 涂膜厚度与性能
文献【1】对涂膜厚度与拉伸强度、断裂伸长率的关系作过分析.本研究中也刻意安排几组不同厚度的涂膜实验.测试结果也表明确有差异,此处不再赘述
3 结语
从材料构成来看,防水涂料的防水性能主要来内于涂膜自身的连续性以及膜面的张力作用 由于物料构成不同,成膜机理不同,导致材料初始性能各不相同,浸水后拉仲强度、断裂延伸率等指标也差异较大。
综合比较起来.双组分聚氨酯涂料由于物料成分复杂,使用混匀时又受现场条件限制,难以稳定质量;水性聚合物防水涂料耐水性能较差,至少不适宜使用在长期浸水环境;而单组分无机湿汽固化型聚氨酯防水涂料,在高分子聚合物、无机填料等方面均可通过一次性的工业化生产.材料质量稳定.成膜致密,耐水性能可靠.性能较优良,适用范围较广。
 









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