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环保型厚质951彩色弹性防水涂料的研制与应用

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来源:福建防水网网址:http://www.jg99.com

 要:以水性丙烯酸乳液为基料,配以一定量的改性材料、助剂及填料,经特定工艺常温配制而成。涂刷成膜后即形成一种高弹性、高强度的整体化橡塑防水层。产品可调配各种颜色,无毒无污染,适用范围广,单组份施工简便,对禁止明火和结构复杂的施工场所尤显优越性,属环保型的高固含量新型建筑防水涂料,综合性能国内先进。本文简要介绍其原料选用、工艺流程、产品特点及施工工艺

一、前言

随着我国经济建设的快速发展和人们环保意识的增强,工业与民用建筑对防水材料各项性能提出了更高的要求,但同时,我国屋面防水及地下室防水工程或采用传统的油毡沥青防水或851焦油聚氨酯、有机硅乳胶、防水卷材等材料,这些防水材料或施工复杂、污染严重、对人体和环境不利,或造价偏高、色调单一。因此,我公司在广泛调研和在有关科研人员的大力支持下,针对上述问题,研制开发出一种性能优良、环保型、无毒无害、使用方便的建工牌环保型厚质951彩色弹性防水涂料。于l 999年9月29日通过了福建省建委组织的新产品技术专家鉴定,荣获宁德市科学技术进步三等奖。四年多来经近二十万平方米工程面积实际应用,效果良好,被省建委和中国建筑协会审定为推荐使用产品,其技术经济综合指标达到了国内同类产品领先水平。

建工牌951彩色弹性防水涂料主要以水性高弹性丙烯酸乳液和乙烯一醋酸乙烯共聚乳液(VAE)为基料,配以一定量的改性材料、助剂及填料经特定工艺聚合而成。该涂料在成膜过程中水份蒸发,聚合物粒子间残留水份进一步蒸发后,由于毛细管压力的作用,使聚合物粒子发生塑性变形并且相融接,形成一种均匀富有弹性的橡塑性涂膜。

二、产品的研制过程

1、基料的选定

基料是防水涂料的主要材料,具有成膜作用;弹性防水涂料的制取最重要的是对基料的选定。选择防水涂料基料必须考虑耐候性、低温柔韧性、耐水性以及经济性。我们选用三种乳液进行比较,结果见表1。

                                                             表1  三 种 乳 液 性 能 比 较

VAE乳液是醋酸乙烯——乙烯共聚乳液,由于乙烯的引入,使醋酸基不连续性,高分子主链变得柔软,其柔软性随乙烯的含量增加而增加。同时乙烯链段的引入使分子链之间的相互作用减弱,分子链的活动性增加,因而起到了一种内增塑的作用。这种增塑作用没有低分子量增塑剂所产生的迁移、挥发、渗出等特点,具有永久性,与此同时还大大提高耐水性。VEA乳液和丙烯酸乳液具有良好的柔韧性和橡胶的弹性,通过两者共混,使乳液在-25℃的温度下仍具有可挠性。共混乳液的表面张力较低,有利于对物体表面的浸润,对不同基面均具有优良的粘结性。综上所述,VAE乳液和丙烯酸乳液共混后,具有优良的粘接性、耐久性、价格适中,再加入各种助剂进一步改性,完全能满足本防水涂料的各项技术性能指标。

2、颜填料的选用

涂膜是以颜填料和基料聚合物为主构成的。在涂料中掺入适量的颜填料不仅能降低成本,还能改善涂膜的耐候性和力学性能。951彩色弹性防水涂料基本配方在乳液加量不变的条件下,为了提高涂膜的耐老化性能、厚度以及涂料遮盖能力,我们在白色颜料中选用了金红石型钛白粉,使涂膜不易粉化。彩色产品选用了耐久性优异的氧化铁红、氧化铁黄、酞菁绿、银粉、珠光颜料等颜料,经试验,一般的骨填料都能满足本涂料的技术要求,但象膨润土、海泡石、凹凸棒土等类矿物常伴存有机质和色相深的其他矿物杂质,如未经处理,则涂料色相差,砂粒多和容易发臭,故不取,同时结合基料的性能与涂料的实际要求,选用了折光率大和提高施工性能的立德粉、滑石粉等为体质填料。

3、助剂

各种分散剂在涂料中的用量虽然不多,但对涂料的各项性能影响甚大,涂料的光泽、遮盖力、粘度、变色、沉淀、流动性等与颜料、填料的分散程度密切相关,为了让颜料很好地分散在水和乳液中,且又能防止颜料絮凝和聚集,需要使用分散剂和湿润剂,我们经过反复试验,951彩色弹性防水涂料采用了两种分散剂复合使用。

另外,我们还使用成膜助剂、消泡剂、稳定剂、增稠剂等助剂,以改善涂料耐水性、耐候性、贮存稳定性。

4、涂料的配制及配比

该防水涂料的配制工艺相对来说较为易操作,只需按配比称取一定量的各种原料,按一定顺序逐一加入反应釜中,在常温下经不同速度搅拌分散均匀出料装桶即可。具体生产工艺如下图。


   经多次试验,得出如下的基本配方:

                                                              表2、建工牌951彩色弹性防水涂料基本配方:



5、涂料的技术性能

作为防水涂料首先应具备良好的防水性能,其次还需具有一定的强度、断裂延伸优异等。951彩色弹性防水涂料在各项性能数据的确定方面,参照了国家标准GB50207-95、JC500-92以及其它类似的防水涂料的企业标准制订了该防水涂料的性能指标,见表3:

                                                           表3、建工牌951彩色弹性防水涂料技术性能检测表


表中所订企业标准技术指标是参照了各类防水涂料的性能,选其最高性能而订出的,从福建省建筑科学研究院测试的数据来看,新研制的防水涂料性能皆能达到或超过这一数值。由此可见,该防水涂料的性能是优异的,达到了国内同类产品的先进水平。

6、建工牌951弹性防水涂料的特点

a.可调成各种颜色,可裸露于空气中作装饰。

b.固化前为无定形的稠状液态物质,在任何复杂的基层表面均易于施工,其端部收头容易处理。

c.水乳型、单组份,涂膜水分蒸发后形成高分子防水层,无接缝,整体性强。

d.常温施工作业,操作安全。对禁止明火的施工场所尤显优越性。

e.防水涂料具有橡胶弹性,胶粘性,延伸性极佳,抗拉强度和抗裂强度均较高,对基层收缩裂缝有较强的适应性,防水工程质量易于保证。

f.原料不含沥青、煤焦油,无毒无味,不易燃,卫生指标好,符合环保和劳工生产安全要求。

g.造价明显低于其它同等性能的防水涂料及防水卷材。

当然,建工牌951彩色弹性防水涂料亦存在着一些缺点,比如防水层的厚度跟操作人员的技能密切相关,随意性较大,难以均匀一致等,所以,为使防水层的厚度比较均一,必须要求防水基层有较好的平整度,并要加强施工技术管理,严格执行施工操作规程。同样,为了避免直通针眼气孔的产生,必须分层施工,上下覆盖,亦使得施工较为严格。

建工牌951彩色弹性防水涂料因其自身的优点,可使用于各种防水部位,例如地下室工程防水、屋面工程防水、楼层浴厕、厨房间、水塔、水池、游泳池的防水。由于该产品还具有较强的耐摩阻性,故采用其作防水的屋面、泳池底面及地下室顶面均可上人、承重。另外,“建工95 I”防水涂料不仅可用来大面积防水,而且可用作地下室顶板缩裂缝的嵌缝材料,以杜绝渗漏;由于该材料的无毒无味、对人体无害,在水池、水箱内壁、游泳池采用“建工951”防水较为理想。

三、建工牌951弹性防水涂料的应用

1、基层要求及处理

(l)防水基层的表面要抹平压光,不允许有凹凸不平、松动和起砂掉灰等缺陷存在,泛水坡度按设计要求。排水口或地漏部位应低于整个防水层,以便排除积水。阴角部位应作小圆角,以便涂料施工。

(2)所有管道、卫生设备、地漏或排水口等部件均应安装牢固,接缝严密,收头圆滑,不得有任何松动现象。

(3)施工前,应用铲刀和扫帚将基层表面的突起物、砂浆疙瘩等异物铲除,并将尘土杂物彻底清理干净。对阴角、阳角、管道根部、地漏和排水口等部位更应认真清理,如发现有油污、铁锈等,可用钢丝刷、砂纸清除。

(4)施工时,防水层应基本呈干燥状态。

2、施工操作要点

(l)涂刷工序:先涂刷底涂,在第一度涂层完全固化后,再涂刷第二层(一般间隔6-8小时),若防水层要用无纺布加强,则须在涂刷第二度涂层前进行加强布粘贴,在第二层以后就可以按涂层固化程度再涂第三层、第四层。

(2)涂刷方法与要求

在基层表面的杂物、垃圾清理干净后,把桶里的原料完全搅拌均匀,然后就可进行第一度涂层施工。涂刷方法可采用先重点后整体的顺序。第一度涂层不宜过厚或过薄,以盖住基层、使基层没有暴露点为准。涂刷第一度涂层时,应根据施工部位的形状和环境,统一考虑施工退路和涂刷顺序;第二涂层施工应第一度涂刷完全固化后进行,涂刷方法在第一层。第三层、第四层按涂层固化程度再涂刷,直至达到设计图纸所要求的厚度。

涂刷次数按设计要求的防水层厚度而定,一般涂刷三次的防水涂料厚度在1.0mm左右。涂刷工具于大面积部位可采用滚涂;对于阴阳角、管道根部、地漏或排水口等部位可采用油漆刷涂刷,而且对于上述防水薄弱环节可先作为重点涂刷一遍,然后再同其他部位一道整体涂刷,以确保这些部位的防水质量。对于每相邻两度之间的时间间隔,除第一度与第二度之间要求间隔6-8小时以上外,其他相邻两度之间的时间间隔可视涂层固化程序而定。

在第二度(含第二度)以后各度的涂刷之前,应检查前道涂刷有无漏涂现象和涂膜鼓泡现象,如有这种现象,先进行补涂和修补鼓泡(用刮刀片将鼓泡割除,再涂刷补平)。在涂层施工完毕,尚未达到完全固化时,不允许上人踩踏,否则将损坏防水层,影响防水效果。

当气温低于0℃时不宜施工,在雨雪天禁止施工。

(3)铺贴保护层或饰面材料

当涂膜完全固化后,防水层表面就可铺贴保护层或饰面材料。经工程多次实际试验,由于“建工951”彩色弹性防水涂料的高粘度,它与水泥砂浆的粘结性能非常好,这一优点是一般防水卷材所没有的。在防水层表面还可再进行其他饰面材料的铺贴,其施工方法与传统铺贴方法完全相同。本产品亦可与各种非焦油类卷材涂料配合使用,效果也很好。

3、建工牌951彩色弹性防水涂料施工参考用量

说明:①根据施工季节气温高低不同,在涂料总用量不变的情况下,次数用量酌情调整,气温低相应增加涂次。②本涂料宜加无纺布作为增强胎体,一般在第二度涂层进行粘贴。③其它施工要求及规定参见GB5020794《屋面工程技术规范》。