聚合物水泥防水涂料的机理及应用进展
摘要:简要介绍了聚合物水泥防水涂料的成膜机理及其防水机理,提出了该防水涂料聚合物乳液的选择标准-玻璃化温度。并从乳液用量、施工条件及作业面涂覆三个方面分析了该防水涂料在实际应用中存在的问题,阐明了聚合物水泥防水涂料的未来发展方向。
关键词:聚合物水泥防水涂料;成膜机理;丙烯酸酯乳液
中图分类号:TU56 文献标识码:A
文章编号:1001-3849(2012)09-0025-04
引言
聚合物乳液改性水泥材料研究的第一篇专利在1924年发表于Lefebure[1]。日本对于这方面的研究工作做得比较早,水平也比较高。我国从20世纪90年代初开始研制聚合物水泥防水涂料,并于1995年通过建设部技术鉴定。近年来,聚合物水泥防水涂料在我国发展迅速,据专家分析2010年及以后将是聚合物水泥防水涂料应用增速较快的时期[2]。
聚合物水泥防水涂料,又称JS复合防水涂料,是以有机聚合物乳液和无机水泥复合而成的一种双组分、水性建筑防水涂料,该防水涂料将有机材料的柔韧性﹑防水性和无机材料强度高﹑易与潮湿基面粘结等特性结合于一体,并使其在不同的条件下各自发展并相互作用,相互牵制。该种防水涂料以水为分散剂,克服了焦油、沥青及溶剂型防水涂料造成污染的弊病[3],且无毒、不燃、生产和使用都较方便,安全及生产成本也较低[4],满足国家提倡的环保要求,顺应防水涂料绿色环保的趋势,是建筑防水涂料行业的后起之秀。
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的成膜机理
聚合物水泥防水涂料是通过在聚合物乳液等有机液料和水泥等无机粉料混合物中加入其它助剂而复合成为一体的防水涂料。当涂料涂覆在被涂物上,由液态或粉末状变成固态薄膜的过程,称之为涂料的成膜过程或涂料的固化,一般亦称为涂料的干燥。
聚合物水泥防水涂料是一种兼具挥发固化和反应固化双重特点的防水涂料[5]。其成膜机理[6]是将液料和粉料以一定配比混合后,在搅拌过程中聚合物微粒与水泥颗粒之间形成一种包覆与被包覆的关系。因水泥是一种活性很强的无机材料,能与聚合物乳液中的一部分水相遇发生水化反应,Ca(OH)2溶液很快达到饱和并析出晶体,同时生成钙矾石以及水化硅酸钙凝胶体;而聚合物乳液中的另一部分水分会挥发,使高分子微粒脱水而粘连在一起,从而形成连续的强塑性薄膜。随着反应的进一步进行,水分不断消耗和逸失,在凝胶体上和在孔隙中紧密堆积的聚合物颗粒之间会慢慢靠拢而相互凝聚在一起,形成一种连续的立体构型的网络结构,并与水化水泥浆体互穿基质的混合体,使水化产物及骨料之间相互胶接。董松等[7]利用扫描电镜(SEM)对防水涂料的成膜过程进行了微观结构分析,显示该微观结构是以针状或类似针状的结晶水化产物占主体结构,而聚合物水泥基防水涂膜的组织结构是以聚合物网络结构为主体,未水化的水泥、其它无机填料和水化产物镶嵌其中的连续结构网络[4],同时由于聚合物和水泥之间存在化学键合,这样又强化了界面结合[8],提高界面断裂能,因而聚合物水泥基防水涂料能够形成坚韧高强、具有连贯性的整体涂膜。
1.2聚合物水泥防水涂料的防水机理
根据对目前已有的防水涂料产品进行分析得出,其防水机理可以分为两大类,一类是通过形成完整的涂膜阻挡水的透过或水分子的渗透;另一类是通过涂膜本身的憎水作用防止水分透过。聚合物水泥防水涂料则是根据第二类机理研制出来的。
当聚合物乳液和水泥灰浆相混合时,会形成以聚合物为主体框架,包覆着未水化水泥、水泥水化产物及其它颜填料的连续涂膜。固体高分子的分子与分子之间存在一些间隙,其间隙的宽度很小,约为几个纳米,按常理来说单个的水....
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