聚合物VAE与丙烯酸防水涂料的性能比较研究

2016-07-13李雪梅潘永恒曾志伟广东银洋树脂有限公司广东佛山528138

橡塑技术与装备 2016年12期

李雪梅，潘永恒，曾志伟（广东银洋树脂有限公司，广东佛山 528138）

李雪梅，潘永恒，曾志伟
（广东银洋树脂有限公司，广东佛山 528138）

摘要：聚合物水泥（JS）防水涂料因其灵活的施工性、环保性及优异的防水性能，广泛用于厨卫间、地下室等在内的家装防水。目前占市场份额最大的是丙烯酸和乙烯-醋酸乙烯共聚物（VAE）两种类型的JS防水涂料。本文从应用性能及力学性能方面比较了丙烯酸及VAE两种防水涂料的性能的差异与优缺点。

关键词：防水涂料；吸水率；拉伸强度；流平性；抗流挂性

聚合物防水涂料属柔性双组份防水材料，由液料部份和粉料部份组成，液粉比一般在1:0.8～1:2.5之间。涂料干膜具有优异的弹性及低温柔性，对各种基材具有好的粘接性，广泛用于屋顶、内外墙、厨卫间等装修防水。目前聚合物乳液普遍使用的是丙烯酸或VAE乳液，两者在施工性能及力学性能上均有较大的差别。本文从丙烯酸及VAE两种乳液制成的JSⅡ型防水涂料涂膜的流平性、抗流挂性、吸水率、浸水后析出物、拉伸强度、断裂伸长率及粘接强度几个方面，比较了两种类型乳液的应用性能差异。

1　实验部分

1.1聚合物乳液

选取了市场使用比较广泛的四种乳液作为样品代表：

丙烯酸乳液：YS-8202（银洋），Acronal S 400（巴斯夫）

VAE乳液：CW40-707（川维），Celvolit 1319（塞拉尼斯）

1.2JSⅡ型防水涂料的制备

JSⅡ防水涂料测试配方见表1。

2　测试结果

2.1乳液干膜吸水率及防水涂料干膜的耐水性的比较

（1）乳液干膜吸水率。从表2的结果可知，丙烯酸乳液的吸水率比VAE乳液的小得多。丙烯酸乳液是用阴/非离子作为稳定剂，而VAE乳液一般使用聚乙烯醇作为保护胶。虽然聚乙烯醇与阴/非离子均溶于水，但在VAE中的聚乙烯醇的使用量远大于丙烯酸中的阴/非离子的使用量，造成VAE乳液的吸水率偏大，超出了JC/T 1017-2006《建筑防水涂料用聚合物乳液》[1]中关于乳液吸水率≤8%的规定（表2）。

表1　JSⅡ防水涂料测试配方

表2　不同乳液干膜吸水率、防水涂料干膜体积变化率

（2）浸水体积变化及浸水后析出物。理论上说，VAE乳液的吸水率比丙烯酸乳液的大得多，其涂料干膜浸水后体积应变化更大。但表2中的结果显示，两种类型乳液的防水涂料干膜浸水7 d后体积增加值均在10%～15%之间。随着浸泡时间的延长，丙烯酸防水涂料干膜的体积不断增大，而VAE防水涂料干膜浸水20 d后体积变化保持恒定或略有减小，这主要与VAE在浸水的过程中不断有物质析出有关，见图1。浸水48 h后VAE防水涂料干膜开始析出白色物质，且浸泡时间越长，白色析出物越多。经分析，白色析出物为聚乙烯醇。聚乙烯醇不断析出后VAE涂料干膜的体积开始稳定或缩小。所以其更小的体积变化率并不是意味VAE涂料干膜的耐水性更好。

图1　不同乳液防水涂料干膜浸水析出对比

2.3防水涂料干膜的断裂伸长率

图2　不同聚合物乳液防水涂料干膜的断裂伸长率

按照GB/T16777—2008《建筑防水涂料试验方法》[2]进行实验，根据GB/T23445—2009《聚合物水泥防水涂料》[3]中Ⅱ型防水涂料的要求，无处理断裂伸长率≥80%，加热处理、碱处理和浸水处理的断裂伸长率≥65%。从图2的结果可以看出，丙烯酸防水涂料干膜的无处理断裂伸长率远大于VAE防水涂料。经各种处理后，丙烯酸涂料干膜的伸长率远超出标准要求，而VAE防水涂料干膜伸长率则大幅下降至标准以下。主要因为丙烯酸的耐碱性及耐水性比VAE更优秀，另外BW40-707制成的涂料中添加了增塑剂，在加热处理过程中，增塑剂从涂料干膜中挥发出来，其伸长率下降更严重。因而从根本上说，VAE乳液并不能够配制成完全符合国标要求的防水涂料。

2.4防水涂料干膜的拉伸强度比较

拉伸强度是指材料产生最大均匀塑性变形的应力。一般来说，防水涂料干膜的拉伸强度经加热、浸水和碱处理后会比无处理的升高。根据GB/T 23445—2009《聚合物水泥防水涂料》[3]中Ⅱ型防水涂料的要求，无处理拉伸强度≥1.8 MPa，加热处理的拉伸强度保持率≥80%，碱处理和浸水处理的拉伸强度保持率≥70%。

图3的结果显示，丙烯酸及VAE涂料干膜的无处理拉伸强度，经加热、浸水、碱处理后的拉伸强度保持率均高于标准。VAE涂料干膜的拉伸强度远高于丙烯酸防水涂料。

图3　不同聚合物乳液涂料干膜的拉伸强度

2.5防水涂料涂膜的流平性与抗流挂性

防水涂料需有一定的涂层厚度作为质量保障，在GB50345—2012《屋面工程技术规范》[4]和GB 50108 —2008《地下工程防水技术规范》[5]中，JS防水涂料的基本厚度要求为1.5～2.0 mm。

JS防水涂料的施工工艺一般采用刷涂或滚涂的施工方式，要求施工两至三遍，涂膜的流平性会直接影响施工的用漆量及最终的防水性能。涂膜的流平性好，漆膜的平整度好，防水效果好，用漆量也较低，

相反涂膜的流平性差，漆膜凹凸不平，水分容易在薄的地方进行渗透，为了获得较好的漆膜平整度，需要使用较多的防水涂料。涂膜的抗流挂性与施工遍数的有关。涂膜的抗流挂性好，一次可以施工较厚的防水涂料，施工的遍数可以减少。涂膜的抗流挂性差，一次成型较薄，要达到1.5～2.0 mm则需要增加施工的遍数。从图4可知，丙烯酸防水涂料涂刷施工时刷痕细密，而VAE防水涂料无明显刷痕或刷痕很大，其抗流挂性及流平性均比丙烯酸的好，一次容易得到比较平整且较厚的防水涂膜。