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基于旧墙翻新水性底面合一涂料的应用研究
2021年10月08日    阅读量:1308    新闻来源:涂料工业  |  投稿

我国目前仍然存在一些老旧马赛克及贴面材料装饰的陈旧建筑外墙,既影响美观又存在脱落隐患。因此,对这些旧墙进行翻新是一个亟待解决的问题。水性外墙涂料是众多外墙装饰材料中的主流,一般水性外墙涂料涂层包括基层处理、腻子层、底漆以及面漆多道施工工艺涂料在线coatingol.com。而对于老旧马赛克及贴面材料的旧墙翻新的工程项目,采用涂料饰面进行翻新,通常施工的第一步就是凿除原有饰面,然后再进行常规的施工工艺,既耗时又增加成本。


此外,普通外墙涂料不防水,易出现雨水渗透墙体,造成漆膜起泡、褪色、掉粉等多种墙体弊病。若是直接在亟待翻新的墙体瓷砖表面进行施工难以实现。因为瓷砖表面致密光滑,普通外墙涂料粘结强度较低,很难直接在瓷砖面进行附着。所以对外墙涂料的要求更高了。因此,研发一种在普通腻子、水泥砂浆及瓷砖表面均能施工且性能优异的水性底面合一涂料,不仅降低了人工成本,且具有优异的防水功能,在旧墙翻新的施工工艺和施工成本中表现出巨大的优势。


设计开发的水性底面合一涂料是一种有机液料(有机树脂)和无机粉料复合体系,兼具了有机材料和无机材料的优点,是建筑涂料很有研究价值的一个方向。经过反复检测该水性底面合一涂料既满足外墙涂料(底漆和面漆)的性能要求又符合外墙涂料向多功能化发展的潮流。


1 实验部分

1.1 主要原材料与仪器

水性底面合一涂料主要原材料见表1。

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砂磨分散搅拌多用机(SFJ-400型);耐洗刷试验仪(JTX-Ⅲ型);反射率测定仪(C84-Ⅲ型);斯托默黏度计(STM-V型),上海现代环境工程技术有限公司;桌上型氙灯老化试验箱(BGD 865型),广州标格达实验室仪器用品有限公司;高低温试验箱(TL-100型),苏州智河环境试验设备有限公司。


1.2基础配方

水性底面合一涂料基础配方见表2。

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1.3水性底面合一涂料制备工艺

首先,将容器固定于高速分散机上,在分散容器里加入水、润湿剂和羟乙基纤维素,将转速控制在600~800r/min,分散15min,使纤维素完全溶解,然后依次加入分散剂、消泡剂和钛白浆分散10min,再依次加入乳液、成膜助剂和pH调节剂分散10min,最后加入增稠剂分散10min,制得A组分浆料。然后,将A组分浆料和装饰一体化粉料按照质量比1∶1混合均匀后,制得水性底面合一涂料。


1.4主要技术性能指标

水性底面合一涂料主要的性能检测标准依据见表3。

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2  结果与讨论

2.1黏度和pH分析

A组分浆料和水性底面合一涂料的黏度和pH测量结果见表4。由表4可见,A组分浆料的黏度较低,两组分充分混合后,黏度增大,所以为满足客户不同的施工要求,如喷涂或辊涂等,可以调节A组分浆料的黏度进行控制。另外,A组分浆料的pH较低,制备成水性底面合一涂料后pH略微升高,这是由于B组分粉料遇到A组分浆料生成的水化产物中含有碱性物质导致。因此,在实际生产过程中,不宜将A组分浆料的pH调的太高,B组分粉料务必储存于阴凉干燥处,避免受潮或与水接触影响其使用。

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2.2不同基层的粘结强度分析

采用拉拔法在水泥基层、非平整瓷砖面和平整釉面瓷砖面这3种不同基材上测试粘结强度,结果见图1。

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图1 水泥基层(a)、非平整瓷砖面(b)和平整釉面瓷砖面(c)的粘结强度测试结果图

由图可见,不同的基材上所测粘结强度不同,其中水泥基层上的粘结强度最低,无处理粘结强度达到了1.36 MPa,水泥基层遭到破坏,这表明水性底面合一涂料与水泥基层之间具有较高的粘结强度,从某种角度反映了水泥基层自身的粘结强度。分别经过碱、浸水以及潮湿基层处理后,其粘结强度有所不同,分析原因为:底材含水量和pH均对测试的粘结强度存在较大的影响。水泥基层的含水量不同,致使水泥基层对涂料中水分的吸收程度不同,进而导致粘接强度测试结果的差异性。

另外,平整釉面瓷砖面上的粘结强度最高,无处理粘结强度达到7.69MPa,把瓷砖表面都破坏了,这表明该水性底面合一涂料与釉面瓷砖之间的粘结强度大于或等于釉面瓷砖自身的粘结强度。此外,从3种不同基材上不同处理后的粘结强度数据可以发现,浸水处理和碱处理后的粘结强度均高于无处理的粘结强度。


在非平整釉面瓷砖的粘结强度低于平整釉面瓷砖,分析存在两方面的原因,一方面是由于釉面瓷砖的平整度极大地影响试件的粘结面积,在胶黏剂同等用量的情况下,基层越平整,粘结面积越大,有助于减少或避免水性底面合一涂料与胶黏剂之间的脱离现象或隐患,见图1(b)中潮湿基层的图片,部分水性底面合一涂料仍然粘附在非平整釉面瓷砖的表面,就是胶黏剂与涂料界面间出现了脱离现象,在这样条件下测试的粘结强度通常会较真实粘结强度偏小,因此,避免胶黏剂与涂料之间的脱离,可以提高粘结强度(非真实粘结强度)。另一方面是由于非平整釉面瓷砖的不平整性导致水性底面合一涂料在施工过程中出现漆膜厚度均匀性较差现象,在非平整釉面瓷砖凸起的表面会出现漆膜较薄的现象。相反,在凹下去的表面势必会出现漆膜较厚的现象。漆膜厚度的均匀性对粘结强度的测试有着较大的影响,在一定范围内,随着漆膜厚度的增加,漆膜与基层的粘结强度会提高,故在水性底面合一涂料同等用量的情况下,相同面积的非平整釉面瓷砖和平整釉面瓷砖上施工,非平整釉面瓷砖凸起的部分漆膜厚度较平整釉面瓷砖漆膜厚度薄,故而粘结强度也会出现偏小的现象。

综上所述,水性底面合一涂料在多种处理条件下的水泥基层和釉面瓷砖表面均具有极强的粘结强度和附着力。


2.3 透水性分析

水性底面合一涂料的透水性测试结果见图2。由图可见,水性底面合一涂料的透水性只有0.1mL,符合外墙涂料的标准要求。透水性是检验漆膜致密性的一种有效方法,透水性较低,说明漆膜较致密,也反映了漆膜具有一定程度的防水功能,有益于提升对墙体的保护作用。

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2.4 耐洗刷性分析

水性底面合一涂料的耐洗刷性测试结果见图3。由图可见,经过12000次的耐洗刷性测试,水性底面合一涂料的涂膜未出现破损、露底以及起泡等现象。这表明水性底面合一涂料成膜性能优异,具有极佳耐洗刷性,这很大程度上决定于其良好的附着力和透水性。

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2.5主要技术指标测试

水性底面合一涂料的主要技术指标检测结果见表5。

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备注:粘结强度测试数据源于水泥基层。

从表5可知,水性底面合一涂料的抗泛碱性和抗盐析性均高于外墙涂料底漆的标准要求,这说明水性底面合一涂料完全成膜后,漆膜具有非常强的封闭性和较高的致密性。另外,水性底面合一涂料的耐水性测试达到了144h漆膜无异常,远高于指标要求,这表明漆膜具有优异的耐水性。抗渗压力达到了0.8MPa,一种材料的抗渗压力越强,抗渗性越突出,防水能力也就越好。此外,水性底面合一涂料的拉伸强度和断裂伸长率均达到了性能指标。从配方角度分析,有机基料和无机基料之间的恰当比例起着重要的作用。值得注意的是,柔韧性达到66.2mm,是标准要求的33倍,这说明水性底面合一涂料具有极佳的柔韧性,能适应建筑结构轻微的震动以及一定程度的位移。经计算压折比(抗压强度与抗折强度的比值)为2.75,再次表明水性底面合一涂料具有优异的柔韧性。总之,水性底面合一涂料既达到了外墙涂料底漆和面漆的标准要求,又具有较高的防水功能。


3结论

水性底面合一涂料是针对目前普通外墙涂料不防水、在陈旧的瓷砖表面进行翻新施工存在粘结强度和附着力较低、施工工艺复杂、施工成本较高等不足而开发的一款具有防水和装饰一体化作用的水性外墙涂料。该涂料大大简化了施工工艺,降低了施工成本。更重要的是,水性底面合一涂料解决了旧墙翻新中,尤其是釉面瓷砖以及一些碱性较强的、湿度较大的墙体面临的技术难题。该涂料的开发为水性涂料向多功能化的发展奠定了重要的基础。


标签:工程建筑涂料涂装应用技术中心外墙涂料
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