聚合物水泥防水涂料,又称 JS 复合防水涂料,是由有机聚合物乳液和无机水泥复合而成的双组分水性建筑防水涂料。防水涂料将有机材料的柔韧性和防水性与无机材料的高强度以及与潮湿基面的易粘附性结合在一起。这种防水涂料以水为分散剂,克服了焦油、沥青和溶剂型防水涂料带来的污染,无毒、不易燃,生产和使用方便,安全,生产成本低。
1.聚合物水泥防水涂料的成膜及防水机理。
1.1 聚合物水泥防水涂料成膜机理。
聚合物水泥防水涂料是在聚合物乳液等有机液体材料和水泥等无机粉体材料的混合物中加入其他添加剂复合而成的防水涂料。涂料涂在被涂物体上时,由液体或粉末变成固体薄膜的过程称为涂膜形成过程或涂料固化过程,也就是通常所说的涂料干燥。
聚合物水泥防水涂料是一种兼具挥发固化和反应固化(水泥水化)的防水涂料。成膜机理是液体材料和粉末材料按一定比例混合后,聚合物颗粒和水泥颗粒在搅拌过程中形成包覆关系。
水泥的矿物组成和特性。
由于水泥是一种非常活泼的无机材料,它能与聚合物乳液中的一部分水发生水合反应,所以 Ca(OH)2 溶液很快达到饱和,析出晶体,同时形成钙矾石和水合硅酸钙凝胶。但是,聚合物乳液中的另一部分水会挥发,使聚合物颗粒脱水并粘在一起,从而形成连续的强力塑料膜。随着反应的进一步进行,水被不断消耗和蒸发,紧密堆积在凝胶上和孔中的聚合物颗粒将慢慢地紧密结合在一起,形成连续的三维网络结构,该结构使基质混合物与水合水泥浆相互渗透,从而使水合产物和聚集体相互结合。
1.2 聚合物水泥防水涂料的防水机理。
防水涂料产品的防水机理可以分为两类:一类是通过形成完整的涂膜来阻挡水或水分子的渗透;另一种是防止水透过涂层本身的疏水作用。聚合物水泥防水涂料的防水机理属于第二类。
聚合物乳液与水泥砂浆混合时,会形成以聚合物为主体,涂有未水化水泥、水泥水化产物等颜填料的连续涂膜。固体聚合物的分子之间有一些间隙,间隙的宽度很小,大约几纳米。一般来说,单个水分子可以穿过这些缝隙,但自然界中的水通常是处于缔合状态,几十个水分子由于氢键作用形成一个大的水簇,水簇很难穿过聚合物之间的缝隙,这就是所谓的“以水止水”。因此,聚合物水泥防水涂膜兼具透气和防水功能。
聚合物水泥防水涂料乳液的选择。
聚合物乳液是防水涂料的主要成膜物质,是影响涂料性能的主要因素,它与涂料的耐水性、硬度和柔韧性有关。因此,聚合物乳液作为防水涂料的基材起着关键的作用。用于制备聚合物水泥基防水涂料的聚合物乳液有很多种,包括丁苯乳液、乙烯-聚醋酸乙烯(VAE)共聚物乳液、丙烯酸酯乳液、苯丙乳液和氯丁橡胶乳液。乳液的玻璃化温度越低,聚合物水泥防水涂料的柔韧性、断裂伸长率和低温性能越好。
发现聚丙烯酸酯乳液和 VAE 乳液满足防水涂料的基本要求,可用于制备防水涂料。丙烯酸酯乳液具有最 佳的综合性能,优良的耐候性、柔韧性和耐水性,是制备聚合物水泥防水涂料的理想选择。由于聚丙烯酸酯乳液分子中含有活性-COOH 基团,可以与水泥水化产物中的 Ca2+相互作用,显著提高材料的强度和耐水性。
由于 VAE 乳液不含活性基团,是线型高分子材料,分子极性比较大,很难交联。在热量和紫外线的作用下,容易引起分子开裂,使涂膜变脆、变硬,甚至破裂。因此,其耐热老化性和耐水性较差,但拉伸强度较高,耐碱性和抗蠕变性优于聚丙烯酸酯乳液。目前,聚合物水泥防水涂料一般采用丙烯酸酯乳液和 VAE 共聚物乳液复合而成,两者在性能上可以相互作用,取得良好的效果。例如,以聚丙烯酸酯乳液为主要液体材料,适当添加 VAE 乳液,可以提高涂层的耐久性、耐水性、附着力和柔韧性,涂层具有良好的低温成膜性、高拉伸强度、良好的断裂伸长率和适中的价格。聚丙烯酸酯乳液的改性能力优于 VAE 乳液。为达到相同的性能,聚丙烯酸酯乳液的用量少于 VAE 乳液,且副作用小。
聚合物水泥防水涂料应用中的三个问题。
聚合物水泥防水涂料无没有毒也没有污染,属于环保产品;涂层坚韧高强,耐水、耐候、耐用、耐高温;可直接在各种材料(如砌体、砂浆、混凝土、金属、木材、硬塑料、玻璃等)的潮湿(无清水)或干燥的基层表面施工。),操作简便,是一种性能良好的绿色防水产品。然而,这类产品的生产和使用存在许多问题。
2.1 聚合物乳液的用量比例。
聚合物乳液防水涂料的性能主要由聚合物乳液决定,这使大多数人产生聚合物水泥防水涂料乳液用量越大越好的错觉。从不同厂家购买产品时,乳胶的用量成为唯 一的标准。只有了解聚合物水泥防水涂料配比的相关参数,掌握原材料配比与涂料性能的关系,严格按照涂料厂家规定的配比进行搅拌,才能保证防水工程的质量。
2.2 施工过程中的湿度和温度问题。
聚合物水泥防水涂料的特点是可以用于潮湿的基层,但存在潮湿程度的问题,并不意味着可以用于任何潮湿的气候或基层含水率很高的地方。聚合物水泥防水涂料成膜过程中,只有 15%左右的水泥是水化的,其余水泥作为填料。水泥水化形成的金属盐(特别是高价铝盐)可以与聚合物活性基团相互作用。干燥环境会加速水分蒸发,有利于涂膜的形成,而潮湿环境有利于水泥水化,所以过于干燥或过于潮湿的条件都不利于施工。所以对施工湿度范围有要求,保持施工湿度在 50%~70%为宜。
同样的温度也会影响成膜。当粉末和液体材料混合时,它们在不同的温度条件下发展并相互作用和限制。较低的温度可以使粉体特别是水泥发挥有效作用,引导成膜过程,同时抑 制有机聚合物体系的主导作用;相反,在较高的温度下,有机聚合物起主导作用,抑 制无机材料的发展。因此,为了保证涂膜质量,涂层施工温度应为 5~35℃。
2.3 聚合物水泥防水涂料工作面涂装问题。
防水涂料再好,也要有一定的涂层厚度作为质量的保证,但仅是涂层厚度是不够的,还必须保证一定的涂装遍数。涂层通过次数越多,薄膜的致密性越好。
但由于涂装次数的要求,一些施工单位在实际施工中只注重施工次数而忽略了涂膜厚度,现场管理只关心涂装次数。一些施工队伍利用这一点,用水稀释涂料,然后比设计要求多涂一两遍,但厚度不符合要求,导致聚合物水泥防水涂料性能差,达不到开发该涂料的专jia所说的性能,使聚合物水泥防水涂料在市场上的信誉下降,因此,要严格按照我国标准,规范建材市场,杜绝偷工减料的问题。