乳液对聚合物水泥防水涂料性能影响

洪伟林

【摘要】本文研究了不同的乳液，不同聚灰比用于聚合物水泥防水涂料中的效果，通过对防水涂料的无处理和浸水处理的断裂伸长率、拉伸强度的测试、对比不同配比的效果。结果显示，阿科玛公司的ENCOR 5181（苯丙乳液）用于聚合物水泥防水涂料，在一定的聚灰比下，能获得很好的效果。

【关键词】乳液 防水涂料 拉伸强度 断裂伸长率

0前言

防水材料在现今的家装工装市场已基本成为必须的材料。聚合物水泥防水涂料即我们常说的JS防水涂料，以其施工简单、对施工环境适应性强、防水效果好等特点，在防水材料市场中占据了重要地位。JS防水涂料中主要分为液体部分和粉体部分，其中液体部分对JS防水涂料防水效果影响较大。液体部分里面的主要有效成为为乳液、消泡剂、增稠剂等。现今JS防水涂料使用的乳液主要是苯丙乳液，一些低柔性要求的也有使用乙烯-醋酸乙烯乳液制备的。

本文主要选择不同类型的乳液，选用不同的聚灰比進行试验，对比其无处理和浸水处理的断裂伸长率和拉伸强度，以研究不同乳液，不同聚灰比对防水涂料性能的影响。

1.实验部分

1.1实验材料：

水泥： PII42.5R水泥，广东塔牌；砂子： 70-140目，福建东山产；纤维素醚：Marcchem 30000s，广东龙湖科技股份有限公司产品；拌合水：自来水；乳液：ENCOR 5181（苯丙乳液），阿克玛公司产品，A（乙烯-醋酸乙烯乳液），市售。乳液具体指标见表1、表2。

1.2实验内容：

以表3作为粉料的配比，再根据表4调整粉料与液料比例，制备防水涂料。通过测试不同配比下防水涂料的拉伸强度和断裂延伸率来反映不同的乳液，不同的聚灰比对防水涂料性能的影响。

1.3实验方法：

1.3.1拉伸性能的测定

根据《GB/T 23445-2009 聚合物水泥防水涂料》进行测试。按比例将液体和固体组分混合后搅拌均匀，倒入规定模具内涂覆。分两次进行，后涂覆时需确保前道涂层实干，间隔时间为（12-24）h，总涂层厚度为（1.5±0.2）mm。成型后与标准环境下养护96h，然后脱模。脱模后反面向上置于（40±2）℃干燥箱中处理48h，取出后置于干燥器中冷却至室温。用冲压机冲压成规定形状试件。再根据不同的养护条件进行养护处理后测试其无处理和浸水处理后拉伸强度和断裂伸长率。

2.结果与讨论

2.1测试结果

2.1.2断裂伸长率对比

由图1可看出在无处理状态下的断裂伸长率方面，ENCOR 5181在各聚灰比下都是明显高于乳液A。ENCOR 5181在聚灰比在0.82至1.37之间的断裂伸长率均可满足GB/T 23445-2009中对防水涂料I型中200%的伸长率的要求。而乳液A均无法达到I型的要求，其中聚灰比在0.82的状态下达不到II型中80%伸长率的要求。ENCOR 5181断裂伸长率随聚灰比变化的趋势为一先上升后下降的曲线。由此可见，防水涂料的断裂伸长率指标并不是乳液掺量越高越好，它是需要一个合适的柔性与刚性的平衡，也就是乳液和水泥必须要有一个合适的比例。

图2可见浸水处理后的断裂伸长率趋势与无处理的断裂伸长率趋势基本一致。但数据方面均有下降。ENCOR 5181各聚灰比均能达到I型防水涂料的要求。乳液A伸长率损失更大，无法满足I型或II型防水涂料在浸水断裂延伸率的要求。可见浸水处理对防水涂料断裂伸长率有一定的影响。主要体现在长期泡水对防水膜的溶胀，导致防水涂膜柔性降低。而ENCOR 518的耐水性相对乳液A而言更好。

2.1.3拉伸强度

图3可见ENCOR 5181和乳液A的无处理拉伸强度均随聚灰比的提高而下降，ENCOR 5181在聚灰比0.82至1.03的范围内，拉伸强度达到防水涂料I型中1.2MPa的要求。乳液A的拉伸强度高于ENCOR 5181较多，均能满足防水涂料的拉伸强度要求。拉伸强度主要体现防水涂膜的刚性，随着聚灰比的提高，防水涂料的刚性也相应降低，其体现在拉伸强度上就有下降的趋势。EVA乳液一般展现比苯丙乳液更差的柔性，也即是更好的刚性，故在拉伸强度方面有明显的优势。

通过图4可以看到两款乳液制备的防水涂料在浸水处理后均展现了和无处理拉伸强度一样的趋势，即随聚灰比的提高而降低。从数值上看，同等聚灰比下，浸水处理下的拉伸强度基本都超过了无处理的拉伸强度。造成浸水后拉伸强度不下降反而提高的原因，主要是浸水处理拉伸强度的养护时间更长，且有一个水养的过程，这个过程使水泥的强度得到更好的发展，加上聚合物浸水后的溶胀，两相作用下就形成了刚性提高的结果。

3.实验结论

（1）根据表6与实验结果进行对比，本次实验状态下5#和7#配比能满足GB/T 23445-2009中对I型防水涂料的要求。其它配比均在某项要求上有不达标的地方。

（2）ENCOR 5181相比乳液A体现更好的柔性，在相同聚灰比状态下，ENCOR 5181均可获得更高的断裂伸长率。

（3）防水涂料的柔性和刚性需要进行平衡考量，其断裂延伸率和拉伸强度随聚灰比的变化的基本趋势是相反的。

（4）一个达标的防水涂料配方需要选择合适的乳液的同时，选择合理的聚灰比。

结束语

本文中使用ENCOR 5181制备聚合物水泥防水涂料，在合适聚灰比下能较好达到GB/T 23445-2009中的I型的要求，而VAE乳液A在这方面效果不佳。作为柔性较差的VAE乳液再怎么调整均很难达到防水涂料II型和III型的要求。而ENCOR 5181通过调整聚灰比和整体配方，可使性能达到II型III型要求。影响防水涂料的性能的因素不单是聚灰比，还有涂膜密实度，粉料填料级配，乳液水泥兼容性等。本文主要以对比乳液和聚灰比为主进行试验，如需优化防水涂料的性能，我们还可从上述方向入手进行调整。

参考文献

[1] GB/T 23445-2009，聚合物水泥防水涂料[S]

[2] 王栋民，张琳，干混砂浆原理与配方指南[M].北京：化学工业出版社，2010