聚合物水泥防水涂料的性能與固化機(jī)理

Word版本，下載可自由編輯聚合物水泥防水涂料的性能與固化機(jī)理聚合物水泥防水涂料的性能與固化機(jī)理詳細(xì)包括哪些內(nèi)容呢，下面我為大家?guī)硐嚓P(guān)內(nèi)容介紹以供參考。

1、聚合物水泥防水涂料

是以水性聚合物簇?fù)眢w和水泥為主的雙組分防水涂料，兩組分在現(xiàn)場攪拌成勻稱、細(xì)膩漿料，涂刷或噴涂于基體表面，固化后可形成柔韌、高強(qiáng)的防水涂膜。這種涂料既有水泥類膠凝材料強(qiáng)度高、易與濕潤基面粘結(jié)，又兼有聚合物涂膜彈性大、防水性好的優(yōu)點(diǎn)，尤其是以水作為載體，克服了瀝青、焦油、有機(jī)溶劑型防水材料污染環(huán)境的弊端，是一種無毒無害、可濕作業(yè)、施工簡便的新型綠色環(huán)保防水材料。它不僅適用于各種防水工程，還可用于修補(bǔ)工程、界面處理、混凝土防護(hù)、裝點(diǎn)、結(jié)構(gòu)密封等。

實(shí)驗(yàn)討論和工程實(shí)踐表明，目前市售的無數(shù)此類產(chǎn)品存在著以下不足：聚灰比大而彈性并不高，目前市售的JS通常液粉比10∶7，延長率僅150%～250%；耐水性差，吸水率大，泡水腫脹，長久浸水后顯然軟化，強(qiáng)度下降；抗紫外線能力不強(qiáng)、耐候性差，一些產(chǎn)品在屋面裸露兩三年后顯然發(fā)硬，延長率下降。據(jù)文獻(xiàn)介紹：目前國內(nèi)普遍生產(chǎn)和使用的JS聚合物水泥涂料高聚粉比產(chǎn)品，耐水指標(biāo)大都不過關(guān)。因此，引起業(yè)內(nèi)人士的一些誤會(huì)，以為全部聚合物水泥類涂料都不適用于長久浸水工程部位。針對這種狀況，我們舉行了大量的實(shí)驗(yàn)討論工作，以期改進(jìn)、完美它的性能，實(shí)驗(yàn)取得了較為抱負(fù)的結(jié)果，進(jìn)而研制出新一代PMC彈性聚合物水泥防水涂料。

2、技術(shù)路線

通常狀況下，水泥基材料具有優(yōu)良的耐水性和耐候性。聚合物水泥防水涂膜耐水性、耐候性的優(yōu)劣，主要取決于聚合物的品種、改性辦法、聚灰比等因素。

2.1聚合物品種的挑選及其改性處理

制備聚合物水泥防水涂料的聚合物種類無數(shù)，常用的有乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、丙烯酸酯、共聚物、氯丁膠乳、丁苯膠乳、水性環(huán)氧和橡膠瀝青等。因丙烯酸酯共聚物彈性好，其結(jié)構(gòu)中存在著—COOR基團(tuán)，利用交聯(lián)改性，可使原有線形結(jié)構(gòu)在成膜過程中形成立體網(wǎng)狀交織結(jié)構(gòu)，分子鍵能強(qiáng)，形成的大分子結(jié)構(gòu)不易降解，這樣涂膜抗紫外線、耐高溫的能力就強(qiáng)，同時(shí)也減低了水分子進(jìn)入高分子鏈間造成涂膜溶脹的程度。因此，從提升涂膜性能的角度動(dòng)身，我們選用丙烯酸酯共聚物并對其舉行交聯(lián)改性處理，從而大大提升了聚合物-水泥體系的耐水性和耐候性。

2.2提升聚合物與水泥的化學(xué)鍵合

聚合物水泥復(fù)合材料體系可分為兩類：一種是非反應(yīng)型的聚合物，如氯丁膠乳、丁基膠乳、醋酸乙烯共聚乳液等，在復(fù)合材料結(jié)構(gòu)中，聚合物成膜籠罩于水泥膠凝體表面或水泥水化物填充于聚合物網(wǎng)絡(luò)之間，有機(jī)物和無機(jī)物僅為惰性地、機(jī)械式地互相填充。另一種則是反應(yīng)型的聚合物，有兩種反應(yīng)形式：一是聚合物之間的交聯(lián)固化反應(yīng)，從而形成大分子；二是聚合物活性基團(tuán)與水泥水化產(chǎn)物之間發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)，形成以化學(xué)鍵結(jié)合的界面結(jié)構(gòu)，利用界面增加導(dǎo)致材料性能的提升。利用適當(dāng)?shù)母男怨に?，可大大加?qiáng)聚合物與水泥水化產(chǎn)物的化學(xué)結(jié)合。討論表明：改性丙烯酸共聚乳液可與水泥水化生成的Ca2發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成以離子鍵結(jié)合的大分子網(wǎng)絡(luò)交織結(jié)構(gòu)，且隨著水化齡期的延伸，水化程度越高，這種反應(yīng)生成物的量就越大。

含有—COOH等官能團(tuán)的聚合物，能與水泥水化產(chǎn)物Ca2發(fā)生作用，從而顯著提升材料的強(qiáng)度和耐水性，所以國外將其稱作反應(yīng)型聚合物水泥基材料.RPMC是聚合物水泥復(fù)合材料的新成員，它是用活性聚合物、水泥、啟發(fā)系統(tǒng)和集料制成的。與通常使用的聚合物乳液水泥材料不同之點(diǎn)在于，材料在結(jié)構(gòu)形成過程中聚合物和水泥都起到了活性作用，因?yàn)榫酆衔锱c水泥界面存在化學(xué)鍵合，大大強(qiáng)化了界面結(jié)合，使界面承載能力提升，從而提升了界面韌性和斷裂能，造就了優(yōu)良的物理力學(xué)性能。

2.3降低聚灰比

如前所述，水泥相對于聚合物來說具有優(yōu)良的耐水性和耐候性。那么，降低聚合物用量，提升水泥用量，也就是說降低聚灰比，可以在一定程度上改善聚合物水泥防水涂膜的耐水性和耐候性。但問題是，降低聚灰比將會(huì)導(dǎo)致斷裂延長率的大幅度下降，而實(shí)際工程要求聚合物水泥涂料必需具備良好的彈塑性、延長率，以適應(yīng)建造結(jié)構(gòu)因沉降、位移、干縮、熱脹冷縮等造成的變形。

目前聚合物水泥類涂料產(chǎn)品，分為高彈和低彈兩種類型。據(jù)文獻(xiàn)[6]介紹：高彈型的JS配比為液料∶7，聚灰比普通≥粉料=10∶1，甚至超過2，這樣高的聚合物用量，不但成本高，而且造成耐老化、耐水性等方面的缺陷；低彈型的，聚灰比在0.6左右。那么，能不能在技術(shù)上有所突破，即在低聚灰比的狀況下做出高彈性的產(chǎn)品呢？

3、PMC的組成及其技術(shù)性能

PMC聚合物水泥防水涂料的液料是以高耐久水性聚合物簇?fù)眢w為主體，經(jīng)過特別化學(xué)改性并附以多種助劑和水而成；粉料則由水泥、活性和非活性填料、外加劑等組成。利用大量的正交實(shí)驗(yàn)，我們確定了最佳的材料組成和工藝，其技術(shù)性能如下：

3.1耐水性

將聚合物水泥涂料按配比攪拌成漿料，分3～4層涂刷于平整的塑料板上，形成1.5mm厚的涂膜，經(jīng)7天標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)，測定其強(qiáng)度和延長率，然后將涂膜浸泡在水中，測定其吸水率和濕膜強(qiáng)度。

3.2不同粉液比PMC的強(qiáng)度和延長率

對于PMC聚合物水泥防水涂料，粉料用量越大，斷裂延長率越??；而強(qiáng)度初期隨著粉料用量的增強(qiáng)而升高，但當(dāng)液粉比達(dá)到10∶15以后，隨著粉料的進(jìn)一步增強(qiáng)，強(qiáng)度開頭下降。這是因?yàn)榧?xì)粉料比表面積加大，聚合物不能有效地包裹水泥粉料導(dǎo)致界面效應(yīng)下降所致。綜合技術(shù)和經(jīng)濟(jì)兩方面的因素，PMC的最佳液粉比為10∶15，在這一比例下，標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)7d，強(qiáng)度2.03MPa，斷裂延長率402%.按行標(biāo)檢測，強(qiáng)度2.96MPa，斷裂延長率307%，綜合性能顯然優(yōu)于目前市售的一些JS涂料產(chǎn)品。

3.3耐候性、耐堿性、耐熱性及其它性能經(jīng)國家建材測試中心檢測，新一代PMC具有極佳的抗紫外能力，老化500h，強(qiáng)度、延長率保留率≥90%.同時(shí)，它還具有良好的耐堿性、耐熱性及其它性能。

4、結(jié)語

聚合物水泥防水涂料是近年來興起的一種綠色環(huán)保防水材料，它是國家建設(shè)部重點(diǎn)推舉的防水材料之一，屬國家大力倡導(dǎo)的綠色環(huán)保型產(chǎn)品。它具有高強(qiáng)、柔韌、無接縫、整體性好、透氣不透水、粘結(jié)力強(qiáng)、不空鼓、抗凍融、耐高溫、耐腐蝕、冷施工、可濕作業(yè)、施工簡便、無毒無害、綠色環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)。

與目前市售的同類產(chǎn)品相比，新一代PMC彈性聚合物水泥防水材料各方面的性能，尤其是耐水性、耐候性有了大幅度提升。它具有以下長處：

新一代PMC防水材料聚合物用量少、成本低、聚灰比低、彈性大、改性效率高.

與目前市售的同類產(chǎn)品JS相比，PMC的吸水率大幅度降低，高耐水、泡水不腫脹，浸水后拉伸強(qiáng)度保持率高。

PMC是以水泥基無機(jī)材料為主的，再加上PMC使用的是高耐久聚合物，未采納耐水性、耐老化不佳的非交聯(lián)型聚合物，因而PMC具有更好的耐老化性、耐水性和耐久性。檢測結(jié)果