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防水涂料耐水性能的研究
發(fā)布時(shí)間:2014-08-09
1、配方與試驗(yàn)條件(略)2 、結(jié)果與討論
防水涂料的組成成分主要有:起成膜作用的有機(jī)高分子,起補(bǔ)強(qiáng)作用的無機(jī)填料,以及改善成膜性能的助劑、溶劑等。
由于固化機(jī)理不同,其耐水性也不盡相同,從而導(dǎo)致長久的防水效果也不盡相同。
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)的成膜機(jī)理是:靠微小的分子宏觀顆粒間的相互擠壓、融合而成膜,顆粒分子間的作用力遠(yuǎn)不如化學(xué)鍵的作用力強(qiáng),因而導(dǎo)致膜層致密性差,結(jié)合力弱,在水的長期浸泡下,容易發(fā)生再溶脹而失去部分防水功能。
4#5#樣品的實(shí)驗(yàn)結(jié)果也表明了這種趨勢(shì)。原始厚度為1.82mm、1.46mm的涂膜,經(jīng)過4d浸水實(shí)驗(yàn)后,拉伸強(qiáng)度平均損失19%,斷裂延伸(伸長)率損失達(dá)45%。以這樣的短期模擬環(huán)境所反應(yīng)出來的實(shí)際性能,難以長久滿足實(shí)際工程防水需要。
2.2 單組分濕汽固化聚氨酯防水涂料單組分濕汽固化聚氨酯防水涂料,是含一NCO端基的預(yù)聚體通過與空氣中的濕汽反應(yīng)生成脲鍵而固化交聯(lián)成膜的。有無機(jī)填料型和石油瀝青型。
無機(jī)填料型,通過不同性質(zhì)的無機(jī)填料的組合,使得聚氨酯防水涂料成膜后的抗張力大大提高,較好地克服了焦油型、瀝青型填料系統(tǒng)帶來的析出分相問題,耐水性能也得到大幅度提高,產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定可靠。
實(shí)驗(yàn)選擇“頤合”牌單組分無機(jī)填料型濕汽固化聚氨酯防水涂料,厚度不同的1#、2#、3#樣品的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,樣品厚度、質(zhì)量增加均不大于3%,在拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長率性能保持率分別達(dá)到90%、85%以上。
2.3 雙組分聚氨酯防水涂料雙組分聚氨酯防水涂料,甲組分為含-NCO的預(yù)聚體,乙組分為富含—OH、—COOH、—NH2等活潑氫基團(tuán)物質(zhì),如焦油(現(xiàn)已禁用)、石油瀝青、石油樹脂等。相對(duì)單組分無機(jī)型濕汽固化聚氨酯防水涂料來講,無論是焦油、石油瀝青,還是石油樹脂,其內(nèi)在物質(zhì)成分都是難以確定穩(wěn)定的,這就導(dǎo)致材料性能出現(xiàn)差異。材料初試測(cè)試結(jié)果也說明了這個(gè)問題。至于物料混合不均勻的疑問,由于在制樣時(shí)已經(jīng)充分注意,影響極小,或者說達(dá)到一致。
由于材料物質(zhì)組成差別較大,水分子進(jìn)入涂膜后,內(nèi)部的物理、化學(xué)變化也是各不相同。
MD牌防水涂料,涂膜浸水后,厚度、質(zhì)量分別增加1.8%、1.4%,拉伸強(qiáng)度保持率在90%以上,相比而言,材料比較穩(wěn)定,但其斷裂伸長保持率僅為68.6%;YD牌材料,雖然厚度僅增加2%,但質(zhì)量增加13.6%,材料初始拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長率均遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)要求,浸水96h后斷裂伸長、拉伸強(qiáng)度保持率在80%左右。
這種情況表明,作為防水材料來講,該種材料的成膜性能較差,一方面可能是因?yàn)椴牧现懈叻肿泳酆衔锖枯^低,另一方面也表明材料內(nèi)部微?障遁^大,相分離的程度較高。
DY牌材料,材料初始拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長率達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)要求,浸水96h后厚度增加12%,但質(zhì)量增加7%,斷裂伸長、拉伸強(qiáng)度保持率分別在52%、84%。
2.4涂膜厚度與性能袁大偉在《聚氨酯防水涂料綜述》一文中,對(duì)涂膜厚度與拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長率的關(guān)系做了有益的闡述,提出。在本文所做的測(cè)試中,材料厚度也刻意安排不盡相同。測(cè)試結(jié)果也表明確有差異,不再贅述。
3、結(jié)語從材料構(gòu)成來看,防水涂料的防水性能主要來自于涂膜自身的連續(xù)性,以及膜面的張力作用。由于物料構(gòu)成不同,成膜機(jī)理不同,導(dǎo)致材料初試性能各不相同,浸水實(shí)驗(yàn)后,拉伸強(qiáng)度、斷裂延伸率等指標(biāo)也差異較大。綜合比較起來,雙組分聚氨酯涂料則由于物料成分復(fù)雜,使用混勻時(shí)又受現(xiàn)場(chǎng)條件限制,難以穩(wěn)定質(zhì)量;而水性聚合物防水涂料耐水性能較差,至少不適宜做長期浸水環(huán)境的防水材料;單組分無機(jī)濕汽固化型聚氨酯防水涂料,在高分子聚合物、無機(jī)填料等方面均可通過一次性的工業(yè)化生產(chǎn),材料質(zhì)量穩(wěn)定,成膜致密,耐水性能可靠,性能較優(yōu)良,可用于絕大部分防水場(chǎng)所。
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