聚合物防水涂料的EVA和丙烯酸乳液性能比較

聚合物防水涂料的EVA和丙烯酸乳液性能比較本文就用于配制開蓋即用型的聚合物乳液防水涂料的兩大類國(guó)內(nèi)常用的乳液進(jìn)行了常規(guī)性能檢測(cè)的比較。從聚合物膠乳的吸水率、防水涂本文就用于配制開蓋即用型的聚合物乳液防水涂料的兩大類國(guó)內(nèi)常用的乳液進(jìn)行了常規(guī)性能檢測(cè)的比較。從聚合物膠乳的吸水率、防水涂料的強(qiáng)度/延伸率和低溫柔性等方面可以看出乳液本身的性質(zhì)對(duì)配制防水涂料配方和性能的影響。關(guān)鍵詞：聚合物；防水涂料；丙烯酸乳液；EVA乳液在防水涂料的市場(chǎng)，目前應(yīng)用較為廣泛的有聚合物乳液防水涂料，聚氨酯防水涂料，和聚合物改性瀝青防水涂料。聚合物乳液防水涂料的突出特點(diǎn)是具有良好的性能價(jià)格比，可在潮濕基面上施工，環(huán)保、無(wú)殘留單體無(wú)異味、對(duì)人和環(huán)境友好等優(yōu)勢(shì)，長(zhǎng)期發(fā)展前景頗為廣闊。用以配制聚合物防水涂料最廣泛使用的乳液為乙烯-醋酸乙烯酯和丙烯酸類乳液，這兩類乳液從本質(zhì)到性能表現(xiàn)都有很大的不同，而且每一大類乳液無(wú)論是EVA還是丙烯酸類乳液，都存在著各種變化的可能，其衍生出來(lái)的產(chǎn)品林林總總，本文僅對(duì)防水市場(chǎng)中常用的EVA和丙烯酸乳液進(jìn)行一系列的比較。乳液的性能首先，乳液的本質(zhì)是一種懸浮液，是大量聚合物的固體小顆粒在介質(zhì)水相中穩(wěn)定分散的狀態(tài)。為了達(dá)到長(zhǎng)期的穩(wěn)定狀態(tài)，防止固體顆粒的沉降，典型的方法有兩種，一種是在聚合物顆粒表面包裹外端可溶于水的介質(zhì)，在表面形成一層水膜以在水相中穩(wěn)定存在，典型的乳液是采用聚乙烯醇包裹EVA聚合物顆粒，所形成的EVA乳液，其顆粒大小約在1um的數(shù)量級(jí)；另一種是在聚合物顆粒表面吸附一定量的乳化劑，通過乳化劑的靜電斥力和空間位阻共同效應(yīng)，達(dá)到長(zhǎng)期穩(wěn)定存在的效果，典型的乳液是丙烯酸系列的乳液，根據(jù)乳化劑所帶電荷的不同，可分為陰離子型，陽(yáng)離子型和非離子型，常見的為陰離子型的乳液，乳液的粒徑通常在O.lum的數(shù)量級(jí)，選取聚合物乳液建筑防水涂料中常用的乳液進(jìn)行比較，結(jié)果見表1。1.1乳液的憎水性/吸水率為了測(cè)定乳液膠膜的吸水率，按照J(rèn)C/T1017-2006《建筑防水涂料用聚合物乳液》的測(cè)試方法進(jìn)行吸水率測(cè)定，測(cè)試的結(jié)果見圖1,在涂膜完成吸水率測(cè)試后又將膜放入50C烘箱烘干后測(cè)試其重量，測(cè)定經(jīng)過泡水過程后涂膜是否能夠恢復(fù)原始重量，結(jié)果見圖1。由圖1可見，EVA乳膠膜的24小時(shí)吸水率高于13%,而丙烯酸乳液膜的吸水率僅為5%左右，具有很大程度的下降。進(jìn)而，將浸水后的膠膜再烘干，與浸水前原始重量比對(duì)，發(fā)現(xiàn)EVA膠膜的重量損失約為4%,而丙烯酸乳膠膜的重量損失僅為0.88%。這一部分的失重在本次試驗(yàn)中是在浸水操作中產(chǎn)生的，可能為可溶性物質(zhì)的析出，具體分析需進(jìn)一步確認(rèn)。聚合物乳液建筑防水涂料的性能將EVA乳液和丙烯酸類乳液分別按照J(rèn)C/T864《聚合物乳液建筑防水涂料》標(biāo)準(zhǔn)配制I類防水涂料，主要性能指標(biāo)要求為涂膜的強(qiáng)度和延伸率，以及低溫的柔性。2.1防水涂膜的強(qiáng)度和延伸率采用相同的配方體系，配方以聚合物乳液，DOP,填料碳酸鈣粉與適量水和消泡劑進(jìn)行配制聚合物乳液防水涂料，保持干聚合物用量一致，充分混合攪拌均勻后制樣，測(cè)試結(jié)果見圖2。由圖2所示的結(jié)果可見，采用相同的PVC的前提下，丙烯酸乳液配制的涂料能很好地符合標(biāo)準(zhǔn)要求，且拉伸強(qiáng)度和延伸率相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)要求均有50%左右的余量。而EVA涂料膜的強(qiáng)度高于標(biāo)準(zhǔn)要求，延伸率偏低，由于5%增塑劑-DOP的用量已較高，進(jìn)一步提高其摻量，延伸率較難進(jìn)一步上升，需要在目前配方的基礎(chǔ)上進(jìn)一步添加多類助劑。2.2防水涂膜的低溫柔性按照J(rèn)C/T864的標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)防水涂膜的低溫柔性進(jìn)行了測(cè)試，按照2.2中所制的涂膜，丙烯酸類產(chǎn)品完全可通過-10oC低溫柔性的要求，而EVA類涂膜在-10C測(cè)試時(shí)，產(chǎn)生了斷裂現(xiàn)象，當(dāng)溫度上升至-5C時(shí)，可通過測(cè)試，具體見表3。表3防水涂膜的低溫柔性

由表3可見，使用EVA乳液配制防水涂膜的低溫柔性較難通過測(cè)試，與延伸率的表現(xiàn)類似的是在現(xiàn)有的配方基礎(chǔ)上進(jìn)一步提高DOP用量，對(duì)低溫柔性無(wú)明顯的幫助。結(jié)論選用的乳液為聚合物乳液建筑防水涂料市場(chǎng)上常用的EVA和丙烯酸乳液，結(jié)果可見：使用丙烯酸乳液制備的膜和防水涂料的吸水率低，耐水表現(xiàn)優(yōu)異。而EVA乳液的24小時(shí)吸水率為丙烯酸乳液的兩倍左右，浸水失重為丙烯酸乳液的四倍左右。在低溫柔性方面，丙烯酸乳液也易于通過-10oC的標(biāo)準(zhǔn)要求。使用EVA乳液復(fù)配增塑劑，可在一定程度上提高低溫柔性的表現(xiàn)，但是難以達(dá)到要求。進(jìn)一步提高增塑劑的用量，對(duì)于EVA乳液的低溫柔性卻沒有進(jìn)一步的提咼。3?結(jié)合產(chǎn)品價(jià)格分析，EVA乳液的單價(jià)相對(duì)便宜些，隨著近期價(jià)格不斷上升，其相對(duì)于丙烯酸乳液在價(jià)格上的優(yōu)勢(shì)逐漸縮小。另由于EVA乳液的粉體包容性較低，配制符合標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品的乳液需求量上升，綜合成本隨之上升。因此，筆者認(rèn)為從需求出發(fā)，整體定位，尋求到最高性價(jià)比的產(chǎn)品。不同聚合物乳液防水涂料性能比較研究聚合物乳液防水涂料由于不含有機(jī)溶劑，無(wú)環(huán)境污染，防水性能較好，越來(lái)越受人們的重視了解它們的性能，對(duì)生產(chǎn)和應(yīng)用都具有較大的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。實(shí)驗(yàn)部分1.1原材料及配方（見表1）表1原材料及參考用量1．2生產(chǎn)工藝流程聚合物乳液防水涂料生產(chǎn)工藝流程為：水f分散劑、防腐劑、防霉劑f填料f砂磨機(jī)研磨f聚合物乳液2結(jié)果與討論2．1不同聚合物乳液對(duì)防水涂料性能的影響聚合物乳液目前市面上品種較多，有聚丙烯酸酯乳液、聚醋酸乙烯酯乳液、乙烯一聚醋酸乙烯（VAE乳液的實(shí)際應(yīng)用中也最多，本文就這2種乳液開展研究。在其它條件不變的情況下，使用不同的聚合物乳液配制防水涂料，其基本性能檢測(cè)結(jié)果見表2。表2不同聚合物乳液配制的防不涂料性能111項(xiàng)目 |繼裂延伸率/%,三|低溫柔性（①10mm棒）|11JC/T864-2000標(biāo)準(zhǔn)要求|1300 |1-10°C,無(wú)裂紋 |1聚丙烯酸酯乳液1|11750 |1-20°C,無(wú)裂紋 |廠11聚丙烯酸酯+VAE乳液1I11450 |1-10C，|無(wú)裂紋 |1111VAE乳液1|11350 |1-10C，I斷裂 |1注：測(cè)試數(shù)據(jù)由河南省建筑研究院防水涂料室檢測(cè)。由表2可知，以聚丙烯酸酯乳液、VAE乳液或由聚丙烯酸酯和VAE乳液混合為基料配制的防水涂料,2．2乳液用量對(duì)防水涂料斷裂延伸率的影響在其它條件不變的情況下，以不同用量的丙烯酸乳液配制成防水涂料，其性能見圖1。圖1聚合物乳液用量對(duì)防水涂料斷裂延伸率的影響由圖1可知，斷裂延伸率隨著聚合物乳液的增加而遞增；當(dāng)使用相同量的聚合物乳液時(shí)，3種乳液中到要求。2．3不同乳液對(duì)防水涂料儲(chǔ)存穩(wěn)定性的影響按1．1的原材料及配方、1．2的生產(chǎn)工藝配制的防水涂料，在室溫下存放，觀察其變化，結(jié)果如表3表3防水涂料儲(chǔ)存穩(wěn)定性聚合物乳液放置1個(gè)月放置6個(gè)月聚丙烯酸乳液無(wú)沉淀、分層無(wú)沉淀、分層聚丙烯酸乳液+VAE乳液無(wú)沉淀、分層分層VAE乳液沉淀、分層沉淀、分層由表3可知，聚丙烯酸防水涂料的儲(chǔ)存穩(wěn)定性最好，其次是聚丙烯酸乳液和VAE乳液共混配制的防2.4耐水性實(shí)驗(yàn)按GB/T16777—1997中8.1.4要求制作玻璃涂膜模具，按JC/T864—2000中5.4.2要求制作涂膜表4丙烯酸乳液防水涂膜浸水后質(zhì)量變化序號(hào)水中浸泡后質(zhì)量變化/g浸泡7d質(zhì)量增加07d14d21d28d/g/%113.14814.84115.28015.49615.8051.69312.9211.48313.26014.11814.54014.9121.77715.5311.98013.95414.74015.22015.4331.97416.5415.03217.31018.11118.75219.3102.27815.2511.70913.20013.93014.55214.9641.49112.7610.59611.99012.58112.97813.1851.39413.2712.67914.58615.36615.71816.0021.90715.0

13.30115.28816.01216.60216.9631.98714.911.09112.99814.10714.89915.2951.90717.210.99612.90513.81414.42514.9971.90917.4表5VAE乳液防水涂膜浸水質(zhì)量變化序號(hào)水中浸泡后質(zhì)量變化/g浸泡7d質(zhì)量增加07d14d21d28d/g/%11.49712.01612.14712.69312.9240.5194.511.46011.93112.26312.54112.7820.4714.110.94711.43011.73111.92512.1020.4834.49.99810.43010.80111.06011.1840.4324.39.71010.17610.52010.79110.9390.4664.8613.97614.54814.90215.16815.3270.5724.1715.44216.29016.83817.20717.4810.8485.5815.46316.33516.84517.22817.4240.8725.6915.49316.40016.83317.09417.2820.9075.91011.31012.03612.50412.89613.1100.7266.4表6丙烯酸乳液+VAE乳液防水涂膜浸水后質(zhì)量變化序號(hào)水中浸泡后質(zhì)量變化/g浸泡7d質(zhì)量增加07d14d21d28d/g/%117.61819.03220.01020.66021.1521.4148.0217.94619.85020.99321.76122.2161.90410.6316.64518.02818.90219.62420.1621.3838.3412.97214.25815.13215.80016.2181.2869.9512.43313.70014.54215.15015.5151.26710.2610.99812.02912.84713.42113.7941.0319.4717.18019.12820.18220.98121.4891.94811.3813.01414.45415.16615.80016.2411.44011.1913.84215.17415.85416.36016.7451.3329.61013.65115.07415.82916.35716.7251.42310.4表7丙烯酸乳液防水涂膜浸水后厚度變化序號(hào)水中浸泡后厚度變化/mm7d厚度增加01d2d3d4d5d6d7d/mm/%12.402.562.602.622.622.642.682.700.166.722.002.122.162.162.182.202.202.220.126.031.501.601.621.621.641.641.681.680.106.741.301.381.381.401.401.421.421.420.086.251.101.181.201.201.201.221.221.240.087.362.102.262.262.282.282.282.302.300.167.6表8VAE乳液防水涂膜浸水后厚度變化序號(hào)水中浸泡后厚度變化/mm7d厚度增加01d2d3d4d5d6d7d/mm/%12.262.302.302.322.322.342.342.340.041.822.062.162.182.182.202.202.222.220.062.932.042.122.122.142.142.162.162.160.083.941.761.821.821.841.841.841.861.860.063.451.962.002.002.042.042.062.062.060.042.02.162.222.242.242.262.262.282.280.062.8表9丙烯酸乳液+VAE乳液防水涂膜浸水后厚度變化序號(hào)水中浸泡后厚度變化/mm7d厚度增加01d2d3d4d5d 6d7d/mm/%TOC\o"1-5"\h\z2.48 2.60 2.64 2.64 2.682.70 2.72 2.74 0.12 4.81.88 1.98 1.98 2.00 2.002.02 2.02 2.02 0.10 5.31.50 1.58 1.58 1.60 1.601.60 1.62 1.62 0.08 5.32.50 2.60 2.62 2.62 2.642.64 2.68 2.68 0.10 4.01.82 1.90 1.94 1.94 2.002