改性MD聚合物防水涂料性能與應(yīng)用

1、改性MD聚合物防水涂料的性能與應(yīng)用前言建筑防水涂料分油性涂料和水性涂料兩大類(lèi)。油性涂料主要是聚氨酯防水涂料和聚脲防 水涂料，油性涂料的涂膜耐水性能優(yōu)異，但含有大量的有機(jī)溶劑，施工現(xiàn)場(chǎng)易燃，且對(duì)工 人健康危害大，在現(xiàn)實(shí)中越來(lái)越難推廣。水性涂料主要是有機(jī)高分子乳液類(lèi)防水涂料，無(wú) 毒、不易燃，越來(lái)越受到施工人員的歡迎，但其涂膜耐水性遠(yuǎn)不及油性涂料，在長(zhǎng)期浸水 的情況下，涂膜易溶脹，從而逐漸失去防水性能，所以，提高水性涂料的耐水性能成了防 水行業(yè)致力解決的問(wèn)題。在兼顧水性涂料其它性能的同時(shí)，為提高水性涂料涂膜的耐水性，主要從以下幾個(gè)方面 做工作：（1）選擇耐水性能好的高分子乳液。最終選擇了以聚丙烯酸酯

2、乳液為主要成分的高分 子乳液，并通過(guò)比較不同企業(yè)生產(chǎn)的聚丙烯酸酯乳液涂膜的耐水性和其它性能，最終確定 高分子乳液供應(yīng)商；（2）選擇耐水性好的填料。逐步拋棄了惰性填料，放棄了生產(chǎn)單組分聚合物乳液防水 涂料，選擇可參與固化反應(yīng)的水泥作為填料，生產(chǎn)雙組分水性防水涂料；（3）選擇水泥的摻加比例。聚合物乳液與水泥混合，隨著水泥比例的增加，涂膜的耐 水性越來(lái)越強(qiáng)，柔韌性越來(lái)越差，從而衍生出聚合物水泥防水涂料I型、II型和III型產(chǎn)品 以及聚合物水泥防水漿料I型和II型產(chǎn)品，最終過(guò)渡到聚合物防水砂漿。在這一過(guò)程中， 防水涂膜逐步由水泥改性聚合物過(guò)渡到聚合物改性水泥，從最初的以聚合物為連續(xù)相、水 泥為分散相過(guò)

3、渡到水泥為連續(xù)相、聚合物為分散相。1技術(shù)特點(diǎn)鄭州賽諾建材有限公司生產(chǎn)的改性MD聚合物防水涂料為雙組份材料，甲組份為聚丙酸 酯乳液及有機(jī)硅防水劑，乙組份為水泥、石英粉、氧化鈣粉及亞硝酸鈉改性劑等。改性MD聚合物防水涂料具有3個(gè)技術(shù)特點(diǎn)：（1）在基層表面生成耐水性好的柔性防水涂膜。第一，甲組分選擇了耐水 性好的聚丙烯酸酯防水乳液；第二，乳液中添加的憎水性助劑 可 以降低涂膜吸水率，從而提高了涂膜的耐水性；第三，涂膜以水泥為填料，有利于提高涂 膜耐水性；第四，該產(chǎn)品執(zhí)行GB/T 23445-2009聚合物水泥防水涂料中II型產(chǎn)品的技 術(shù)要求，涂膜拉伸強(qiáng)度不小于1.8 MPa，斷裂伸長(zhǎng)率不小于80%。

4、通過(guò)上述4個(gè)措施，改 性MD聚合物防水涂料在基層表面形成一道耐水性能較好的柔性防水涂膜。（2）在混凝土表層形成一道剛性防水層。涂料中添加的憎水性助劑和其它改性材料，可滲入混凝土基層0.51.0 mm深，提高混凝 土表層的密實(shí)性，并賦予混凝土表層具有憎水性能，形成了一道剛性防水層。（3）混凝土裂紋自動(dòng)愈合性能。按照GB 18445-2012水泥基滲透結(jié)晶型防水材料進(jìn)行性能測(cè)試，結(jié)果顯示，該產(chǎn)品可 使混凝土基層具有二次抗?jié)B性能，說(shuō)明該產(chǎn)品可使混凝土微孔隙自動(dòng)愈合。1.1防水機(jī)理使用時(shí)，按（甲組分）；（乙組分）=1.0；2.5的比例均勻混合，將混合料涂布在基層 上。乳液中的水有3個(gè)去向：（1）揮發(fā)到

5、空氣中；（2）與水泥發(fā)生化學(xué)反應(yīng)；（3）向 基層滲透。隨著水分的消失，混合料在基層表面結(jié)成了一道柔性防水涂層，部分憎水性 助劑留在涂膜中，與空氣中的二氧化碳和混合料中的水分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成帶有烷基和 硅羥基的新物質(zhì)，這種新物質(zhì)通過(guò)自身的硅羥基快速聚合，生成具有憎水性的聚硅氧烷， 從而提高了涂膜的耐水性。滲入基層中的水分，攜帶著該產(chǎn)品中的水溶性改性劑（改性劑有數(shù)種，其中就有帶活 性基團(tuán)的憎水性助劑）。憎水性助劑滲入基層毛細(xì)孔后，與水、二氧化碳?xì)怏w以及基層中 的碳酸根離子發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，同樣生成帶有烷基和硅羥基的新物質(zhì)，新物質(zhì)中的硅羥基通 過(guò)自身聚合以及和混凝土表層中的羥基聚合，在毛細(xì)孔內(nèi)表面生成

6、不溶于水且具有憎水性 的聚硅氧烷，在這一過(guò)程中，吸水性的羥基消失，憎水性的烷基分布在混凝土未孔隙內(nèi)表 面（見(jiàn)圖1），使混凝土的密實(shí)性得到提高，并賦予基層表面和毛細(xì)孔內(nèi)表面憎水性能。 因聚硅氧烷和混凝土基層之間存在化學(xué)鍵結(jié)合，可牢固地粘結(jié)在混凝土基層上。因此，改性MD聚合物防水涂料形成了 2道防水層：（1）聚合物水泥柔性防水涂層；（2）混凝土 基層表面剛性防水層。 TOC o 1-5 h z R潢QD圖1聚硅氧烷在混凝土微孔分布示意1.1 產(chǎn)品性能甲2013年6月，河南建院建筑材料檢測(cè)有限公司依據(jù)GB/T 234452009和GB 18445 -2012對(duì)改性MD聚合物防水涂料進(jìn)行了檢測(cè)，其產(chǎn)品

7、性能見(jiàn)表1。檢測(cè)報(bào)告顯示，該 產(chǎn)品不僅符合GB/T 234452009中II型產(chǎn)品的技術(shù)要求，而且二次抗?jié)B性指標(biāo)顯示產(chǎn)品 中的改性劑可使混凝土裂紋具有自動(dòng)愈合功能。表1 改性MD聚合物防水涂料的性能指標(biāo)檢驗(yàn)項(xiàng)目GB/T 23442009 要求檢驗(yàn)結(jié)果粘結(jié)強(qiáng)圜MPa0.71.0固體含量/%7077拉伸強(qiáng)圜MPa1.82.3斷裂伸長(zhǎng)率/%8083抗?jié)B性（砂漿背水面）MPa0.60.8二次抗?jié)B性MPa0.80.9在鄭州賽諾建材有限公司進(jìn)行的產(chǎn)品性能測(cè)試中，剝離試塊表面的防水涂層，在基層 表面滴水，顯示出試塊表層具有憎水性能（見(jiàn)圖2）。將試塊破碎，浸入水中，可觀察到 試塊表層0.51.0 mm厚度的表

8、層不吸水，呈干燥狀態(tài)，而試件其它部位完全被水浸濕。圖2試塊表面的憎水性能2操作要點(diǎn)2.1基層要求改性MD聚合物防水涂料適用于混凝土、砂漿、磚石基層，要求基層堅(jiān)固、平整、干凈、 無(wú)明水?；鶎颖砻娴氖杷蓪?、鋼筋頭、灰疙瘩應(yīng)予剔除，可采用鋼刷、拋光機(jī)、鑿子、鐵 錘等施工工具。基層表面的孔洞、凹槽，應(yīng)采用本產(chǎn)品甲組分拌合水泥砂漿抹平。通過(guò)基 層處理措施，得到平整、堅(jiān)固的基層?；鶎颖砻嫫秸菀卓刂仆繉雍穸鹊木鶆蛐??；鶎?表面堅(jiān)固，有利于提高涂層與基層的粘結(jié)強(qiáng)度。雖然本產(chǎn)品可以在潮濕的基面上施工，但處于干燥狀態(tài)的基層更有利于水把攜帶活性基 團(tuán)的改性劑帶入基層內(nèi)部，有利于形成較厚的剛性防水層。2.2環(huán)境要

9、求改性MD聚合物防水涂料與大多數(shù)（JS）聚合物水泥類(lèi)防水涂料施工的環(huán)境條件要求相 似。應(yīng)用本產(chǎn)品時(shí)，環(huán)境溫度應(yīng)在540oC，不應(yīng)在高濕度環(huán)境和雨天施工。溫度低于0 oC 時(shí)，涂料結(jié)冰不能成膜；溫度在05oC時(shí)，不利于涂料中的水分揮發(fā)；溫度高于40oC時(shí)， 拌合料表面快速失水結(jié)膜，內(nèi)部的水分揮發(fā)受阻，易造成涂膜起鼓；在高濕度的環(huán)境中， 不利于水分向空氣中揮發(fā)，涂膜難以形成；在雨中施工，涂層未形成時(shí)拌合料就被雨水沖 走。采用噴涂工藝施工時(shí)，不得在5級(jí)以上大風(fēng)時(shí)施工，以免拌合料被吹得四處飛濺。 2.3施工工藝涂布改性MD聚合物防水涂料可采用刮涂法或噴涂法施工，采用多遍成活工藝。在基層 上涂布涂料后，

10、水分在向大氣揮發(fā)的過(guò)程中，會(huì)在涂膜上形成微孔，影響涂膜的不透水性， 采用多遍成活工藝時(shí)，第2遍涂布的涂料可以封閉第1道涂層上的微孔，第3遍涂布的 涂料可以封閉第2道涂膜上的微孔，以此類(lèi)推，通過(guò)多遍涂布，最終獲得一定厚度的不透 水性防水涂層。2.3.1細(xì)部處理在管根、陰陽(yáng)角、分格縫等易變形的基層部位，采用一布兩涂施工工藝，在細(xì)部節(jié)點(diǎn) 部位涂布胎體增強(qiáng)附加層，胎體材料可選用網(wǎng)格布。在易變形部位采用胎體增強(qiáng)，目的是 防止涂層產(chǎn)生0延伸斷裂現(xiàn)象，對(duì)于任何高延伸性的涂層，都難以抵擋基層細(xì)微的開(kāi)裂。 當(dāng)基層產(chǎn)生細(xì)微的開(kāi)裂時(shí)，使粘結(jié)在其表面的涂層產(chǎn)生無(wú)限大的拉伸，由于任何涂層都不 可能有無(wú)限大的延伸性，所以

11、，基層開(kāi)裂時(shí)，涂層必遭破壞。當(dāng)涂層中含有胎體增強(qiáng)材料， 基層開(kāi)裂時(shí)，胎體下的涂層被拉斷從基層上剝離，胎體上的涂層完好無(wú)損，從而保證涂膜 的完整性。2.3.2大面積涂布在工程現(xiàn)場(chǎng)，細(xì)部節(jié)點(diǎn)之外基層也會(huì)產(chǎn)生開(kāi)裂，開(kāi)裂的位置無(wú)法預(yù)計(jì)，為防止涂層產(chǎn) 生0延伸斷裂現(xiàn)象，也應(yīng)先采用一涂一布工藝鋪設(shè)胎體增強(qiáng)材料，然后開(kāi)始大面積涂布。將甲組分放入拌料桶中，用手提式電動(dòng)攪拌器邊攪拌邊慢慢加入乙組分，控制（甲組 分）；（乙組分）=1.0；2.5，攪拌均勻，形成拌合料。采用一涂一布工藝，用拌合料鋪設(shè) 胎體增強(qiáng)層，然后用噴涂設(shè)備將拌合料均勻噴涂在胎體增強(qiáng)層表面，也可用橡皮刮板、 毛刷或滾刷將拌合料均勻刮涂在胎體增強(qiáng)層表面