聚合物水泥类防水涂料的应用研究
【摘 要】聚合物水泥防水涂料（JS 防水涂料）由于具有普遍适用性强、绝对密封性好以及绿色环保等特点，被认为是防水行业内最有前景的防水材料之一。但目前该产品存在与水泥相容性差，防水涂膜力学性能不佳等缺点。
【关键词】聚合物水泥防水涂料；应用；研究
一、聚合物水泥防水涂料概述
聚合物水泥防水涂料是一种由聚丙烯酸酯乳液（PA）或者聚醋酸乙烯酯-乙烯共聚乳液（VAE）等常用乳液，和水泥與石英砂等无机填料及各种添加助剂所组成的通过水分挥发或者与水泥水化反应而固化水性双组份建筑防水涂料。聚合物水泥防水涂料主要由有机成膜物质（乳液）、无机填料与助剂等三大块组成的双组份涂料体系。
聚合物水泥防水涂料特点：
1.聚合物水泥防水涂料所用乳液是水性体系，产品无毒无污染清洁环保，运输与施工安全，对施工人员无危害。
2.聚合物水泥防水涂料由于乳液的柔性与水泥的刚性，耐水、耐候、耐老化性能优良，与色浆等颜色物质体系配伍性好，可制成彩色体系。
3.产品能够流平与抗流挂性能好，不仅在立面而且在顶面均可直接施工，且施工操作简单、工期短。
4.产品与基材的粘结强度大，对各种建筑材料附着力大、空隙流动填补性强，并与其形成无缝的致密防水涂层。
二、聚合物水泥防水涂料施工工艺概述
在正确的施工方式下聚合物水泥防水涂料的效用得以极大地发挥。该防水涂料的施工工艺与其他涂料的类似，即由以下六个步骤：
1.基材处理，基材表面应该干净整洁平整，如有阴阳角应做圆弧处理，表面不平整应用水泥浆或者腻子找平；
2.底涂处理，在地漏等关键部位应当直接用聚合物防水涂料提前处理；
3.按照产品指定的配方比例配制聚合物水泥防水涂料，搅拌均匀；
4.第一道涂覆，可滚涂刷涂刮涂等，涂膜应该均匀平整，不得有气孔，起泡等现象。如基材表面强度不够，可垫置增强底材如无纺布，待其实干；
5.第二道涂覆，涂覆要求与
6.相同并待实干，重复多道涂覆直至到预定湿膜厚度。
三、聚合物水泥防水涂料性能的影响因素
（一）聚灰比对聚合物水泥防水涂料性能的影响
聚灰比（P/C）是指乳液中聚合物实际质量（即固体质量）与水泥质量之比，在聚合物水泥防水涂料中是一个非常重要的参数。聚灰比是 JS 防水涂料中对无机有机“刚柔特性”的量化指标。当聚灰比接近于零时，JS 防水涂料主体成分为水泥即体现出水泥刚性特征；反之当聚灰比趋近于无穷大时，JS 防水涂料主体成分为聚合物即体现出聚合物柔性的特征。因此选定合适的聚灰比范围是制备一款优质的聚合物水泥防水涂料产品的关键前提。在水泥水化体系中加入改性苯丙乳液后，一方面 JS 防水涂料的颜填料体积浓度减少即体系的水分量相对增加；另一方面苯丙乳胶粒子包覆在水泥水化颗粒外围延缓水化作用降低水分的消耗速率。
（二）成膜助剂对聚合物水泥防水涂料性能的影响
成膜助剂是一类高沸点的溶剂，可以溶胀软化乳胶粒子使其增加可塑流动性与粒子的形变能力，使得成膜固化时乳胶粒子充分聚集与融合在一起。成膜助剂可以显著降低成膜温度，降低防水涂料施工温度要求。由于成膜助剂TEXANOL-12对苯丙乳胶粒子的软化溶胀作用，因此粘度伴随着成膜助剂的含量增加而变大。吸水率随成膜助剂含量增大总体变化不大，但是有明显的变小趋势，这是由于成膜助剂是一类高沸点有机溶剂，自身有憎水特性；其次成膜助剂的引入使得乳胶粒子变得柔软因而高分子聚合物链段更为舒展，故防水涂料成膜时乳胶粒子更为有效地流入与填充进水泥水化毛细管孔道，涂膜变得更为致密能够减少对外界水分的吸收。此外，虽然涂膜变得致密但由于成膜助剂对防水涂膜有机层的软化作用影响更为明显，故而防水涂膜的力学强度是呈现下降的趋势，综上，考虑到国标最高指标所以当成膜助剂为0.75%时，涂膜的断裂伸长率高达283%、拉伸强度为 1.87MPa与粘结强度分别为1.15MPa，各项性能最优且满足国标 I、II 型的要求。
（三）消泡剂对聚合物水泥防水涂料性能的影响
消泡剂是一类能够降低混合体系表面张力而具有脱泡与抑泡功能的助剂。聚合物水泥防水涂料是一种双组份涂料，需在涂覆施工前快速搅拌均匀，因此该涂料体系容易在混合搅拌时引入大量的气泡，气泡不仅在防水涂膜表面产生凹凸不平的外部缺陷，更影响防水涂膜的内部结构。为增加消泡剂与 JS 防水涂料的相容性，本实验采用水性涂料用有机硅消泡剂 BYK-028。JS 防水涂料中消泡剂 BYK-028 用量有最佳使用范围，当使用量低于或者高于最佳范围其力学性能表现不佳。这是由于当低于消泡剂最佳使用量时防水涂膜中的气泡并不能充分脱除，涂层中存在大量的结构性缺陷。当外界施加应力，气泡导致的结构坍塌处曲率最大故而此处的应力最为集中最先出现断裂纹，应力沿着裂纹方向释放，而涂层由于气泡处的结构缺陷的导致拉伸强度与断裂伸长率均偏低。当高于消泡剂最佳使用量时防水涂膜容易出现鱼眼缩孔等现象，这是由于消泡剂是一类表面能非常低的助剂，用量过高导致消泡剂局部聚集且涂料的润湿方向是从低表面张力到高表面张力，因而在消泡剂聚集的低表面张力处无法铺展，形成大大小小的微型凹坑，这类凹坑也构成涂膜的结构缺陷，同理也影响涂膜的力学性能。
（四）填料品种对涂料性能的影响
聚合物水泥防水涂料中除了聚合物乳液和水泥以外，还需要使用适量的填料，以减小涂膜的收缩和降低涂料的成本。常用的填料是石英粉（砂）、方解石粉、滑石粉和粉煤灰等无机材料。这些材料与水泥水化产物的结合以及与有机乳液之间 的结合，对涂料的性能产生一定影响。从涂料的黏度来说，使用滑石粉作填料时涂料的黏度最高，方解石粉次之，粉煤灰的最低。从涂膜的拉伸性能来说，粉煤灰能够参与水泥的水化，方解石粉与水泥水化产物有较好的界面结合，因而拉伸 强度以粉煤灰最大，方解石粉次之，滑石粉最小；断裂伸长率与之相反；三种填料的涂膜的吸水率相似。
四、结语
由于环境温湿度对防水涂料成膜性能的影响，施工时应考虑施工环境的因素，根据配方中聚合物、水泥、颜填料、助剂的相互作用，调整适当的比例，满足国标 GB/T23445—2009规定的各种型号要求。
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