丙烯酸酯防水乳液及其涂料的研制

   日期:2022-05-05     浏览:131    
核心提示:丙烯酸酯防水乳液及其涂料的研制周长远,梁文庆,佀庆法,鞠坤,康智慧,张蕾1(山东未来化工技术有限公司,山东 东营 257300)聚
丙烯酸酯防水乳液及其涂料的研制

周长远,梁文庆,佀庆法,鞠坤,康智慧,张蕾1
(山东未来化工技术有限公司,山东 东营 257300)

聚合物水泥防水涂料,又称JS 防水涂料,是一种环保的水乳型建筑防水涂料,广泛适用于屋面、厕浴间、建筑物外墙、地下工程及储水水池的防水。JS 防水涂料为有机无机复合涂料,利用无机粉料以及乳液交联固化复合形成高强度高韧性的防水涂料,兼有了这两类材料的优点,弥补了这两种材料的弱点。即具有有机材料的弹性高、伸长率大的优点,又具有无机材料耐久性、耐水性好的特点,并且施工简单,能与构件表面材料很好地粘结形成完整的保护膜,防水效果显著,加上这种涂料是一种环境友好型涂料,对环境不造成影响,所以越来越受到人们的青睐,成为近几年来防水涂料发展的热点[1]。本实验以苯丙乳液为聚合物基体,掺入一些助剂进行改性,制成液料;以水泥及其他惰性填料组成粉料;通过调整液料及粉料的配方工艺,制备出具有高性能的聚合物水泥防水涂料。本文主要介绍了山东未来化工技术有限公司的防水涂料用苯丙乳液TSL-1802 的合成,以及液粉比、消泡剂用量等对利用该乳液制备的防水涂料的性能的影响。

1 实验部分
1.1 原料
丙烯酸丁酯,丙烯酸异辛酯,苯乙烯,复合乳化剂,助剂A、B,过硫酸钠,水泥(425#普通硅酸盐水泥),重钙,石英砂,分散剂,消泡剂,防腐剂,增塑剂。
1.2 实验仪器及设备
电子万能试验机WDE-2 型,电热恒温干燥箱202-0 型, SFJ-400 型分散机, NDJ-1 旋转粘度计。
1.3 TSL-1802 防水乳液的制备
(1)在装有温度计、搅拌器、回流冷凝管及加料装置的搪瓷反应釜(容积为500L)中依次加入复合乳化剂、水,加热搅拌。
(2)预乳化釜中加入全部丙烯酸酯单体及苯乙烯单体、部分乳化剂以及部分去离子水,搅拌40min,预乳化液。
(3)当反应釜温度达到82℃时,加入部分引发剂过硫酸钠溶液,5min 后加入部分预乳化液。稍后开始滴加剩余的预乳化液,同时滴加剩余的引发剂溶液。控制滴加速度,在3h 内滴完。滴完保温1h。自然降温至50℃,加入助剂A,B,用氨水调节pH7~8,过滤,出料。用该制备方法在500L 搪瓷反应釜中试生产了3t TSL-1802 防水乳液,产品性能稳定。
1.4 防水涂料的制备
按表1 所列配方制备JS 防水涂料,防水涂料制备采用一般乳胶漆的生产设备和工艺,即将水、分散剂、消泡剂、增塑剂等按配方称量,投入分散釜中进行分散,得到液料。将液料与粉料按一定比例混合,并辅以相应的助剂,即制得防水涂料[2]。
表1 实验配方

1.5 防水涂料的检测
实验检测方法依据GB/T 23445-2009《聚合物水泥防水涂料》,将在标准条件下放置后的样品按指定的比例分别称取适量液体和固体组分,混合后机械搅拌5min,倒入GB/T 16777-2008《建筑防水涂料试验方法》中8.1 规定的模具中涂覆,注意勿混入气泡。试样制备时分2 次或3 次涂覆,后道涂覆应在前道涂层实干后进行,在72h 之内使试样厚度达到(1.5±0.2)mm.试样脱模后在标准条件下放置于干燥器中,和标准条件下至少放置2h。用切片机将试样冲切成GB/T 528-1998 中规定的I 型哑铃形试样。按GB/T 16777-2008 中8.2.2 的规定进行试验,拉伸速度为200mm·min-1。每组试件5 个,1 个备用。

2 结果与讨论
2.1 TSL-1802 乳液的物化指标
乳液的物化指标如表2 所示。
表2 TSL-1802 乳液的物化指标

2.2 液粉比对防水涂料性能的影响
液粉比(L/P Ratio)是指材料中聚合物乳液的质量与所用粉料的质量之比。它不仅影响到涂膜的性能,而且还影响到材料的经济性[3]。聚合物乳液是JS 防水涂料的主要成膜物质,是影响涂料性能好坏的重要因素,起着十分重要的作用,关系到涂膜的耐水性、硬度、柔韧性等,也关系到对基材的粘结强度等性能。组分中的苯丙乳液作为胶粘剂使用,可将水泥水化物的颗粒连接起来,延长了水泥的硬化时间,提高了防水材料的强度、粘结性、耐水性、耐久性和柔韧性,并改善了水泥的脆性,克服了传统水泥粘接层和抹面层胀缩开裂等弊病,保证了整个防水体系能承受因温度变化和风压导致的结构变形缩产生的应力,避免了恶劣天气造成的结构破坏[4]。

图 1 不同液粉比对材料拉伸性能的影响
由图1 可知,随着液粉比的增加,涂膜的拉伸强度下降,而断裂伸长率不断提高。这是因为随着液粉比的增加,涂膜中聚合物比例提高,因而柔韧性增加,表现为拉伸强度降低、断裂伸长率提高。当液粉比为1.2 时,涂膜的拉伸强度为1.86MPa,断裂伸长率为290%。由此可见,此液粉比时涂膜的综合性能较好。
2.3 消泡剂用量对防水涂料性能的影响
建筑材料特别是水性材料,在生产过程中极易产生气泡,材料的泡沫不仅会给生产和施工带来麻烦,而且还会使材料的质量,特别是拉伸性能受到影响。因此,必须使用消泡剂来抑制泡沫的产生和消除泡沫,以提高材料的性能。消泡剂可使涂料在生产和施工时产生的大量气泡迅速消失,从而使涂膜致密,不会有针眼等影响涂膜外观和性能的缺陷。消泡剂的用量要适当,用量太小不足以消除气泡,用量太大,则涂膜可能出现油缩、鱼眼等现象。如图2 所示,消泡剂用量为0.5%时,防水涂料的性能较好。

图2 消泡剂用量对材料性能的影响

3 结论
(1)采用预乳化种子乳液聚合工艺,合成了防水涂料用苯丙乳液TSL-1802。
(2)以该乳液制备防水涂料,随着体系液粉比的增加,涂膜的拉伸强度逐步降低,而断裂伸长率则不断提高。当液粉比为1.2 时,所制备的防水涂料的综合性能较好。
(3)消泡剂的加入有利于改善涂料的拉伸性能,但过量的消泡剂则对涂料的性能带来不利的影响。本实验中消泡剂的最佳用量为液料总质量的0.5%。
 









打赏
广告位
 

相关有机锡应用

推荐文章
热门文章
最新文章

电话咨询

咨询电话:
13761290006

微信咨询

QQ交流群

在线客服

售后服务

回到顶部