聚合物水泥基防水涂料及其影响因素

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1、聚合物水泥基防水涂料及其影响因素http://www.coatings.hc360.com2014年04月25日11:07 来源：中国防腐涂料网T

2、T    慧聪涂料网讯：王娴（西安市环境监理处，陕西西安710068）    摘要：聚合物水泥基防水涂料是由水泥和聚合物乳液复合而成的双组分涂料。分析了聚合物水泥基防水涂料的防水机理及其影响因素。    关键词：聚合物水泥基防水涂料；双组分涂料；防水机理；影响因素    中图分类号：TQ630.7文献标识码：A文章编号：1009-1696（2012）11-0033-04    聚合物水泥基防水涂料又称JS复合

3、防水涂料，是近年发展起来的新型建筑防水涂料。该防水涂料由有机材料和无机材料复合而成，兼具这两类材料的优点，既有一定的刚性，又具有一定的柔韧性，是一种环境友好型涂料［1］。    聚合物水泥基防水涂料基于有机聚合物乳液失水，而形成具有黏结性、连续性的弹性膜层，水泥吸收乳液中的水而硬化，柔性聚合物填充在水泥硬化体的空隙中，使水泥硬化体更加致密而富有弹性，涂膜具有良好的延伸率；水泥硬化体又填充在聚合物相中，使其具备更好的户外耐久性和基层适应性。因此，聚合物水泥基防水涂料是一种高强度、坚韧、耐久的弹性防水层［2］。    1·聚合物水泥基防水涂料的防水机理   

4、 改性有机硅防水剂（FSJ）利用有机硅的高渗透性对水泥基防水涂料中的超细活性组分（例如硅灰等）进行处理，使其能渗透到混凝土内部裂缝缺陷处，并与硅酸盐水泥基材进行反应，生成新的胶凝体及憎水性产物，堵塞毛细孔隙通道，并使裂缝缺陷处不易被水润湿，从而达到防水止漏的作用。这样，不仅提高了涂层的憎水性，而且能在基体中渗入一定深度，对基体起到密实增强的作用，使防水效果更加稳定可靠。涂料与基体之间的黏结是通过涂料中的活性物质，借助于水的传递作用，与基体发生渗透结晶反应实现的。因为在硬化的基体内部及表面存在大量的孔隙，而涂料中的活性物质以水为载体，进入基体内部发生渗透结

5、晶反应，生成不溶于水的结晶体，填充基体孔隙，使基体致密，同时也实现了与基体的有效黏结，形成整体防水层［3］。    双组分丙烯酸类高聚物改性水泥基防水涂料（渗透结晶型）是一种柔性的水硬性防水涂料，主要由硅酸盐水泥、精细硅砂、助剂粉料（含特殊活性化学物质，包括能加快结晶形成的催化剂和减小表面张力、增加渗透能力的表面活性剂等）和液态高聚物添加剂等组成，其中液态高聚物添加剂是一种具有极强渗透性的纳米级溶液。上述粉料与添加剂按一定配比混合后，其活性成分即以具有强渗透性的溶剂为载体渗透到基材的毛细孔和微裂纹中，并发生化学反应，与底材融为一体后形成一层结晶致密的弹性

6、防水层，可大大提高基材的密实性，有效阻遏水的通过。防水膜层对混凝土或灰浆均有良好的黏附性，固化后不会产生收缩且富有柔韧性，可适应建筑结构轻微的震动以及小于2mm的位移［4］。    2·聚合物水泥基防水涂料的成膜机理    在聚合物颗粒聚集成膜的过程中，聚合物中的基团发生水解的可能性很小，尽管有很少的一部分Ca2+与乳液中游离的—COO-发生了键合，但不是主要反应。同时，这一阶段聚合物颗粒沉积、包覆于水泥凝胶、未水化水泥、填料和颗粒表面（图1）。随着水泥水化的进一步加深，体系中的水不断被水化所结合，再加之水分不断地挥发，体系中的含水量减少，这时水泥水化的

7、凝胶结构进一步扩展，聚合物颗粒之间慢慢地靠拢接触、融合、凝聚在一起，形成聚合物薄膜。硅酸钙凝胶、填料被包裹在聚合物膜中，聚合物膜之间相互黏结，形成一种连续的立体构型网络结构（图2）。由于水化过程的不断完善，水分逐渐被吸收到水化过程的化学结合水当中，聚合物颗粒最终完全被压缩融合形成聚合物网络结构，水泥水化产物在一定区域内也形成有序的硅酸盐网络结构。但从整体上来看，涂膜是以聚合物网络结构为主体，水泥及其水化产物和其他填料被聚合物膜包裹在其间，水泥的硅酸盐网络结构已不连续，这种结构对涂膜的力学性能和耐久性有一定的贡献。因此，聚合物水泥基防水涂料能够形成坚韧、高

8、强、具有连贯性的整体涂膜［5］。图1聚合物颗粒聚集成膜图2聚合物网架的形成    JS防水涂料的成膜机理：在搅拌过程中，水泥遇水而水化时，反应产生的Ca（OH）2溶液的浓度能迅速达到饱和，并析出水化晶体，同时生成钙矾石晶体及水化硅酸钙凝胶体，乳液中的聚合物颗粒便沉积到凝胶体表面。随着水化反应的进行，聚合物颗粒的沉积量越来越多，并在凝胶体表面及未水化完全的水泥颗粒上形成紧密的堆积层，进而扩展为连续的薄膜，形成与水化水泥浆体相互胶结的网状结构。这种网状结构能大大改善水泥砂浆硬化体的物理组织结构，缓解内应力，减少微裂纹的产生，增强聚合物防水涂料的致密性及力学性

9、能［6］。    3·聚合物水泥基防水涂料的影响因素    3.1乳液对防水涂膜