建筑弹性涂料研制

大多数建筑涂料在长时间应用后都存在着涂层开裂的现象。主要原因是建筑墙体的水泥基材在施工中留下表面裂缝、孔隙等缺陷，而些缺陷会造成附着在表面的涂料产生裂缝，不仅影响美观，也会造成房屋渗漏水。目前较有效的解决方法是采用弹性功能涂料。这种涂料成膜后，由于具备一定的弹性功能，可随裂缝的运动而伸缩，从而很好地防止涂膜开裂，使外墙具有优异的防水功能。为此，开发研制高性能的弹性涂料对建筑体系的防护有着重要的意义。

实验

1材料

    改性剂1（纯丙乳液）、改性剂2（纯丙乳液）、改性剂3（苯丙乳液）、2438弹性乳、各种颜填料及助剂。

2仪器

涂膜拉伸仪。

3涂料制备

将所有原料按配方组成加入高速搅拌机中研磨和调漆。

4制膜方法



用特制涂膜器刮涂，制得膜厚2mm。


结果与讨论



2.1成膜物质对涂膜性能的影响

 

弹性涂料除了具备普通建筑涂料的性能外，最大的特点在于其涂膜的弹性功能，即要求涂膜应具备一定的伸长率及抗张强度，这一功能的实现取决于涂料组成中的浆料。本实验采用弹性乳液并附以系列改性剂为成膜物质制备涂料，力求既降低成本，又能满足弹性要求。结果见表1。

 

表1 不同改性剂对涂膜机械性能的影响

注：配方为2438：改性剂=60：40，重钙：轻钙=1：1.5

从表1可以看到，加入改性剂3在干态条件下，弹性涂料的伸长率明显改善，而强度并不明显降低，原因可能是改性剂3中苯环结构松散，自由体积多，为弹性乳液聚合物分子链段的运动提供了更多的运动空间，柔性增加，伸长率高。但加入改性剂3的浸泡后强度和伸长率比改性剂1、2下降的幅度大。而改性剂1、2的成膜物质干态强度较好，伸长率比纯弹性聚合物稍有降低。所有的涂膜浸泡Ca(OH)2水溶液后，在湿态状时，强度下降，伸长增加。这是因为水分子起的增塑作用。而该弹性乳液聚合物本身耐碱性较差，造成强度大幅度下降。但经3种改性剂改性的涂膜经Ca(OH)2水溶液浸泡后，其强度保持率都比纯弹性聚合物高，说明它们的耐碱水性比纯弹性聚合物的要好。

表2 填料对弹性涂膜机械性能的影响

注：成膜物质为2438钙弹性乳液。

表3 填料对改性弹性涂膜机械性能的影响

重钙与轻钙比率	伸长率（%）	抗张强度 MPa	浸泡氢氧化钙7天伸长率%	浸泡氢氧化钙7天抗张强度，MPa
1/1.5	135	4.4	165	2.9
2.5/1.5	14.1	4.5	192	3.3




注:成膜物质为2438弹性乳液:改性剂1=60:40

 

    从表2、表3的结果看出，重钙比例增加，伸长率提高，强度下降，且耐碱性提高。因为，重钙与轻钙相比，比表面积小，吸油值低，在单位质量内，弹性乳液所贡献的弹性大，因而伸长率提高，强度降低。浸碱水后，随重钙含量增高，强度保持率亦随之提高，也主要是由于其吸油值低、吸水少的原因。与相比，轻钙的比表面积大，吸油值大，吸收大量的水，相当于在弹性涂料内加入了大量的增塑剂，因而导致含轻钙多的弹性涂料浸碱水后，伸长率提高，强度下降。

 

    4.不同弹性涂料的经济性

大多数弹性涂料选择纯弹性乳液制备，虽具有弹性好、抗污性强的优点，但成本高，对于用量极大的建筑防护体系来讲，很难推广接受。本实验采用上述改性剂制备弹性涂料，可使其成本比纯弹性聚合物制备的涂料降低16%左右，基本保持或少降低其基本弹性，且耐水性有所提高。有望取得良好的经济效益。

    5.结语

    采用改性剂制备弹性涂料，弹性好，且耐水性有所提高，成本比纯弹性聚合物制备的涂料有较大幅度的降低。