应用于聚合物水泥防水涂料的乳液选择

概要：聚合物水泥防水涂料(以下简称JS防水涂料)，作为新型防水涂料适用范围较广，可在湿润或干燥的砖石、砂浆、混凝土、金属、木材、硬塑料、玻璃、石膏板、沥青、橡胶、SBS、APP、聚氨醋等基层上施工，对于各种新旧建筑物、构筑物均可使用。

1 JS防水涂料用乳液的选择

乳液的品种、性能及用量对涂膜性能起决定性作用。正确选择乳液的品种，对JS防水涂料的配制非常重要。在选择乳液时，必须遵循下列基本规律

1.1 乳液的选择

1.1.1 根据聚合物的玻璃化温度来选择乳液

聚合物物理性能对硬化后JS防水涂料性能有重要影响。用于JS防水涂料乳液的典型物理特性是其玻璃化温度，当温度高于Tg时，材料行为类似橡胶，受载时产生弹性变形; 当温度低于Tg时，材料行为像玻璃易于产生脆性破坏。热固性聚合物Tg值相对较高，弹性体聚合物Tg值较低，热塑性聚合物居于两者之间。用于JS防水涂料的聚合物乳液抢值的重要意义在于其弹性或塑性将对防水涂料的性能产生影响气

1.1.2 根据聚合物的最低成膜温度来选择乳液

聚合物的另一个特征是其最低成膜温度，它是聚合物形成连续膜的最低温度。假如水泥水化温度低于该值，所供给的能量不足以开始成膜，这时聚合物将以中断的颗粒形式存在于防水涂料中。只有当水泥水化温度高于乳液的最低成膜温度，乳液才可以形成均匀膜结构分布于水化产物之间，才能在有应力时起到架桥作用，有效吸收和传递能量，从而抑制裂缝的形成和扩展。用于JS防水涂料的聚合物乳液其最低成膜温度应比养护温度低气。

1.1.3 根据聚合物的离子稳定性来选择乳液

水泥在水化过程中形成的水化物常含有活泼的Ce,Al3+等离子，聚合物乳液必须具有很高的离子稳定性，否则，聚合物乳液会因破乳而失效。因此，JS防水涂料用聚合物乳液的离子稳定性要高。这可以在乳液聚合过程中，通过控制阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂的配比来达到。一般来说，在乳液聚合过程中，阴离子表面活性剂通常能够进步聚合物乳液的机械稳定性，而非离子表面活性剂能够进步乳液的化学稳定性。因此，防水涂料用聚合物乳液中，通常都含有适量的非离子表面活性剂。

1.2 不同类型乳液的选用

1.2.1 根据涂膜的粘结性、致密性和耐水性来选择乳液

JS防水涂料可分为2类:一类是非反应型的聚合物，如氯丁胶乳、丁基胶乳、醋酸乙烯共聚乳液等，在复合材料结构中，聚合物成膜覆盖于水泥胶凝体表面或水泥水化物填充于聚合物网络之间，有机物和无机物仅为惰性的、机械的相互填充。这种类型的防水涂料，涂膜的粘结性、致密性和耐水性相对较差。另一类则是反应型的聚合物，有2种反应形式:一种是聚合物之间(或与硬化剂)的交联固化反应，从而形成大分子;另一种是聚合物活性基团与水泥水化产物之间发生了化学反应，形成以化学键结合的界面结构，通过界面增强进步材料的性能。通过适当的改性工艺，可大大加强聚合物与水泥水化产物的化学结合。

研究表明:改性丙烯酸共聚乳液可与水泥水化天生的Ca(OH):发生化学反应，天生离子键结合的大分子网络交织结构，且随着水化龄期的延长，水化程度越高，这种反应天生物的量就越大。含有一COOH等官能团的聚合物，能与水泥水化产物中的Ca+发生作用，从而明显进步材料的强度和耐水性。

1.2.2 根据天气条件来选择乳液

天气条件的不同对JS防水涂料的低温柔性要求也不同。例如在我国南方地区的屋面防水耐低温-10℃可以满足要求，而在北方地区要求耐低温-20℃才可以满足屋面防水要求。一般地，在南方地区js防水涂料用聚合物乳液的玻璃化温度要高于北方地区。

1.2.3 从乳液的单体分析来选用乳液

丙烯酸醋乳液从单体结构来看，其耐水性、耐候性和柔韧性都较好;而VAE乳液从单体组成来看，因其含有85%左右的醋酸乙烯，分子极性相对较大，耐水性较差。所以单从单体组成的角度来分析，丙烯酸醋类乳液做防水涂膜要比VAE乳液做防水涂膜在耐水性、耐候性等方面更具有一定的上风。

1.2.4 根据乳液与水泥所起的作用点来选用乳液

丙烯酸醋类乳液本身软，其伸长率大、活性基团少，与水泥的作用点也少，所以可多用水泥等粉料。其缺点是比较难做到2.0 MPa以上的拉伸强度，同时断裂伸长率难达到200%以上;也正由于活性基团少，与水泥的作用点未几，所以不适适用作高强度的刚性防水涂料。而VAE乳液采用大量聚乙烯醇作保护体，再加上醋酸乙烯本身的活性，同水泥的作用点多，所以生产厂家均采用减少水泥等填料的配方来作弹性水泥基防水涂料。

1.2.5 根据1S防水涂料的不同使用部位来选用乳液

JS防水涂料使用部位不同，其选用的乳液也不同。例如屋面防水涂料必须具有优异的耐紫外线老化性能，而耐水性要求相对较低，但必须满足间歇耐水、抗积水要求;而厕卫间防水涂料，一般对耐紫外线抗老化无要求，但耐水性必须满足间歇耐水、较高的耐水性。丙烯酸醋聚合物乳液的分子中不含C=C不饱和键，分子相对稳定，不易受外界热能、紫外线、臭氧干扰而断裂降解造成材料老化，而水泥水化产物也具有优越的抗老化性能。而VAE乳液为线形高分子材料，分子中不含活性官能团，交联比较困难，导致分子键能较低，在受热或紫外线照射等外界能量作用下，部分分子键易断裂，造成分子降解，使涂膜变脆、发硬以致破裂，因而其耐紫外抗老化性能较差。而且醋酸乙烯结构因极性较强，造成耐碱性差。

2 结语

JS防水涂料防水效果突出、工期短、本钱较低，且使用方便安全，受到建设治理部分和建设设计、施工单位的普遍欢迎。一种性能良好的JS防水涂料，在于正确选择聚合物乳液、水泥、助剂及施工工艺。加强对JS防水涂料的研究、总结及施工应用实践，该材料将会得到更加公道的应用。

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