改性MD聚合物防水涂料的性能與應(yīng)用

　　1.前言

　　建筑防水涂料分油性涂料和水性涂料兩大類。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,但含有大量的有機溶劑,施工現(xiàn)場易燃且對工人健康危害大,在現(xiàn)實中越來越難推廣。水性涂料主要是有機高分子乳液類防水涂料,無毒不易燃,越來越受到施工工人的歡迎,但其涂膜耐水性遠(yuǎn)不及油性涂料,在長期水浸的情況下,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)致力解決的問題。

　　在兼顧水性涂料其它性能的同時,為提高水性涂料涂膜的耐水性,主要從以下幾個方面做工作:(1)選擇耐水性能好的高分子乳液:人們選擇了以聚丙烯酸酯乳液為主要成分的高分子乳液,并通過比較不同企業(yè)生產(chǎn)的聚丙烯酸酯乳液涂膜的耐水性和其它性能,確定高分子乳液供應(yīng)商。(2)選擇耐水性好的填料:人們逐步拋棄了惰性填料,放棄了生產(chǎn)單組份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)雙組份水性防水涂料。(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,涂膜的耐水性越來越強,柔韌性越來越差,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,過渡到聚合物防水砂漿。在這一過程中,防水涂膜逐步由水泥改性聚合物過渡到聚合物改性水泥,從最初的以聚合物為連續(xù)相、水泥為分散相過渡到水泥為連續(xù)相、聚合物為分散相。

　　2.技術(shù)特點

　　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,甲組分為聚合物乳液以及改性助劑,乙組分為水泥及其它填料。

　　改性MD聚合物防水涂料具有三個技術(shù)特點:(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《聚合物水泥防水涂料》GB/T23445-2009中Ⅱ型產(chǎn)品的技術(shù)指標(biāo)要求,涂膜具有不小于1.8Mpa的拉伸強度和不小于80%的斷裂伸長率。通過上述四個措施,改性MD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0.5~1mm深,提高混凝土表層的密實性,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)混凝土裂紋自動愈合性能:按照《水泥基滲透結(jié)晶型防水材料》GB18445-2012進行性能檢測,檢測報告顯示,該產(chǎn)品可使混凝土基層具有二次抗?jié)B性能,說明該產(chǎn)品可使混凝土微孔隙自動愈合。

　　2.1防水機理

　　使用該時,將甲乙組分按照1:2.5的比例均勻混合,把混合料涂布在基層上。乳液中的水有三個去向:(1)揮發(fā)到空氣中;(2)與水泥發(fā)生化學(xué)反應(yīng);(3)向基層中滲透。

　　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)表面生成不溶于水且具有憎水性的聚硅氧烷,在這一過程中,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(圖1),使混凝土的密實性得到提高,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,可牢固的粘結(jié)在混凝土基層上。

 

　　

　　因此,MD改性聚合物防水涂料形成了兩道防水層:(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。

　　2.2產(chǎn)品性能

　　2013年6月,河南建院建筑材料檢測有限公司依據(jù)《聚合物水泥防水涂料》GB/T23445-2009和《水泥基滲透結(jié)晶型防水材料》GB18445-2011對改性MD聚合物防水涂料進行了檢測(報告編號20130618003),其產(chǎn)品性能見表1.

　　表1改性MD聚合物防水涂料的性能指標(biāo)

 

 

　　檢測報告顯示,該產(chǎn)品不僅符合《聚合物水泥防水涂料》GB/T23445-2009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愈合功能。

　　在鄭州賽諾建材有限公司進行的產(chǎn)品性能測試中,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增水性能(見圖2),將試塊破碎,浸入水中,可觀察到試塊表層0.5~1mm厚度的表層不吸水,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

　　3.操作要點

　　3.1 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,要求基層堅固、平整、干凈、無明水。

　　基層表面的疏松層、鋼筋頭、灰疙瘩應(yīng)予剔除,可采用鋼刷、拋光機、鑿子、鐵錘等施工工具?；鶎颖砻娴目锥础疾?應(yīng)采用本產(chǎn)品甲組分拌合水泥砂漿抹平。通過基層處理措施,做出平整、堅固的基層?；鶎颖砻嫫秸?容易控制涂層厚度的均勻性。基層表面堅固,有利于提高涂層與基層的粘結(jié)強度。

　　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的改性劑帶入基層內(nèi)部,有利于形成較厚的剛性防水層。

　　3.2環(huán)境要求

　　與大多數(shù)聚合物水泥類防水涂料施工的環(huán)境條件要求相似。應(yīng)用本品時,環(huán)境溫度應(yīng)在5℃~40℃之間,不應(yīng)在高濕度環(huán)境和雨天施工。溫度低于0℃時,涂料結(jié)冰不能成膜,溫度在0℃~5℃之間,不利于涂料中的水分揮發(fā),溫度高于40℃時,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,涂層未形成時拌合料就被雨水沖走。采用噴涂工藝施工時,不得在5級以上大風(fēng)下施工,以免拌合料料被吹得四處飛濺。

　　3.3施工工藝

　　涂布改性MD聚合物防水涂料可采用刮涂法和噴涂法施工,采用多遍成活工藝。在基層上涂布涂料后,水分在向大氣會發(fā)的過程中,會在涂膜上形成微孔,影響涂膜的不透水性,采用多遍成活工藝時,第二遍涂布的涂料可以封閉第一道涂層上的微孔,第三遍涂布的涂料可以封閉第二道涂膜上的微孔,以此類推,通過多遍涂布,最終獲得一定厚度的不透水性防水涂層。

　　3.3.1細(xì)部處理

　　在管根、陰陽角、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)點部位涂布胎體增強附加層,胎體材料可選用網(wǎng)格布。在易變性部位采用胎體增強,目的在防止涂層產(chǎn)生0延伸斷裂現(xiàn)象,對于任何高延伸性的涂層,都難以抵擋基層細(xì)微的開裂。當(dāng)基層產(chǎn)生細(xì)微的開裂時。使粘結(jié)在其表面的涂層產(chǎn)生無限大的拉伸,由于任何涂層都不可能有無限大的延伸性,所以,基層開裂時,涂層必遭破壞。當(dāng)涂層中含有胎體增強材料,基層開裂時,胎體下的涂層被拉斷從基層上剝離,胎體上的涂層完好無損,從而保證涂膜的完整性。

　　3.3.2大面積涂布

　　在工程現(xiàn)場,細(xì)部節(jié)點之外基層也會產(chǎn)生開裂,開裂的位置無法預(yù)計,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)胎體增強材料,然后開始大面積涂布。

　　將甲組分放入拌料桶中,用手提式電動攪拌器邊攪拌邊徐徐加入乙組分,甲乙組分控制在1:2.5,攪拌均勻,形成拌合料。采用一涂一布工藝,用拌合料鋪設(shè)胎體增強層,然后用噴涂設(shè)備將拌合料均勻噴涂在胎體增強層表面,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層表面。第一遍涂料成膜后,涂布第二遍,以此類推,經(jīng)3~5遍涂布,形成一道致密的、達到設(shè)計厚度的防水涂層。

　　拌合料應(yīng)在30分鐘內(nèi)用完,拌合料變稠時,應(yīng)對拌合料加強攪拌,不得加水稀釋。

　　4結(jié)束語

　　鄭州賽諾建材有限公司自2013年初成功研發(fā)改性MD聚合物涂料后,先后在馬鞍山某地下車庫頂板和外墻、洛陽某消防水池、青島某小區(qū)衛(wèi)生間等工地進行了施工,達到了預(yù)期的防水效果,對于該產(chǎn)品的長期防水性能,尚應(yīng)進行進一步的觀察和總結(jié)。