2· PAE 涂料及應用
2.1 建筑外墻乳膠涂料及應用
建筑外墻乳膠涂料由成膜物質、顏填料和助劑等組成,其中成膜物質———聚合物乳液膠粘劑決定了建筑外墻乳膠涂料的主要性能。在眾多種類的聚合物中,聚丙烯酸酯趨向于比PVAc(聚醋酸乙烯酯)及其大多數共聚物具有更好的耐水性和耐堿水解性,趨向于有較大的斷裂伸長率。因此,PAE 是理想的乳膠涂料成膜物質。
陸榮[11]在其他條件保持不變的前提下(如使用同一工藝、相同的顏填料及助劑等),用不同品種的乳液配制外墻乳膠涂料,其涂層性能差別較大(表1)。由表1 可知:PAE 和醋酸乙烯-Veo Va10(叔碳酸乙烯酯)共聚物乳液的耐候性相對最好,綜合性能也相對較好,是制造外墻乳膠涂料良好的基料。
黃瑩等[12]比較了純丙乳液、苯丙乳液和醋丙乳液經室外曝曬40 d 后的耐候性(表2),并發現樣板均無開裂、脫落現象。由表2 可知:3 種乳液漆膜變化程度由小到大依次為純丙乳液<苯丙乳液<醋丙乳液,即純丙乳液的耐候性相對最好。
水性乳膠涂料取代傳統溶劑型涂料是建筑涂料的重要發展趨勢,但其抗沾污能力欠佳,從而大大制約了其進一步的推廣和應用。外墻乳膠涂料抗沾污能力很大程度上取決于乳液的抗沾污能力[13]。在不改變單體組成的前提下控制乳膠粒子的結構,可有效改善PAE 外墻乳膠涂料的抗沾污能力(表3)。
由表3 可知:當單體配方相同時,與常規均相結構的乳膠粒子相比,核/殼結構乳膠粒子所配制的外墻乳膠涂料具有更好的附著力和稍低的硬度。這是由于與Tg(玻璃化轉變溫度)較高的均相乳膠粒子的成膜硬度相比, 內硬外軟型乳膠粒子成膜后,殼層較軟的聚合物覆蓋在涂層表面,致使其硬度相對較低;而內軟外硬型的乳膠粒子在成膜后,核層的軟相為涂層提供了一定的彈性,使涂膜的整體硬度相對較低。
內硬外軟型乳膠粒子與常規均相型乳膠粒子相比, 前者配制的外墻乳膠涂料具有更好耐沾污性、附著力和成膜性能。這是由于內硬外軟型乳液的殼層是Tg較低的聚合物(Tg=-22 ℃),可賦予涂料良好的室溫成膜性能、表面光滑致密性;另外,成膜后乳膠粒子的硬相又使涂層硬度較大,抗高溫回黏性能較好,故內硬外軟型乳液所配制的外墻涂料具有優異的常溫、高溫耐沾污性能;相反,由于乳膠粒子總體設計的Tg較高,使常規均相乳液配制的涂料具有相對較差的室溫成膜性能,同時存在高溫回黏現象,從而明顯降低了其耐沾污性能。
2.2 PAE 防水涂料及應用
建筑防水處理是建筑工程中的一項重要內容,關系到建筑物的使用壽命、住宅的舒適度和安全性能等方面。建筑防水處理包括屋面的防水層和防水涂層、外墻的防水防滲底涂處理、建筑內部的內墻彈性膩子(底層)、衛生間瓷磚的粘接、衛生間和廚房地面的防漏防滲水涂料等諸多項目。聚合物乳液防水涂料的應用則隨之增加[14],但不同聚合物乳液防水涂料在性能上相差較大。
市面上聚合物乳液品種較多,有PAE、PVAc(聚醋酸乙烯酯)乳液、VAE(乙烯-聚醋酸乙烯酯)乳液、丁苯乳液、硅丙乳液、苯丙乳液和氯偏乳液等。目前防水材料的粘接基料主要是VAE 乳液和丙烯酸酯共聚物乳液兩種,就斷裂伸長率和防水性能而言,只有PAE 和VAE 乳液符合防水涂料的基本要求;VAE乳液具有彈性較差、抗堿性一般和不耐老化性等缺點,通常只能用于建筑內部的防水材料。翟廣玉等[14]在其他條件保持不變的前提下,使用不同的聚合物乳液配制防水涂料。研究結果表明:由PAE、VAE 乳液或由兩者混合基料配制的防水涂料,其斷裂伸長率都符合行業標準要求,但VAE 防水涂料的低溫柔性達不到行業標準要求,說明用VAE 乳液配制的防水涂料不適合在北方較冷地區使用。
劉海濤[15]認為聚合物乳液防水涂料是一種兼具揮發固化和反應固化雙重特點的涂料,其成膜機制是在液料和粉料配合攪拌均勻后,聚合物乳液即將水泥顆粒包裹起來,一方面是乳液中的一部分水分揮發,使高分子微粒脫水而粘接在一起,從而形成連續的彈塑性薄膜;另一方面是水泥吸收乳液中的其余水分,發生水化反應固化,并與有機高分子聚合物鏈共同組成互穿網絡結構的防水涂膜,從而加快了涂膜固化的成膜速率。
陳元武[16] 成功研制出一種新型的AA( 丙烯酸)/BA(丙烯酸丁酯)/VAc(醋酸乙烯酯)/羥甲基丙烯酰胺共聚乳液,將該乳液應用于建筑外墻防水材料中,所制備的防水材料性能優良,實際使用效果良好。嚴英等[17]以彈性丙烯酸酯共聚物乳液為成膜物質,按常規乳液涂料的生產工藝制備彈性丙烯酸酯共聚物乳液防水涂料。彈性丙烯酸酯共聚物乳液防水涂料對不同基材的粘接強度如表4 所示,防水涂料膠膜的抗水壓力為0.3 MPa、耐水壓時間為42 min。
3 ·PAE 建筑密封劑及應用
PAE 建筑密封劑是丙烯酸酯密封劑的品種之一,可廣泛應用于一般建筑伸縮縫及一般工程填縫中的非長期浸水環境下的防水密封。PAE 建筑密封劑具有低毒、無味、無污染和耐久性優良等特點,尤其適用于需要大量填縫密封、對抗位移能力要求不高、VOC(揮發性有機化合物)排放量較低的室內使用。據統計,此類密封劑在國外膠粘劑市場的占有率達到20%左右。PAE 建筑密封劑一般由粉料、增塑劑、助劑、PAE 和水等配制而成,其基本配方如表5 所示。
施恩斌等[18]考察了4 種聚合物乳液對密封劑制品斷裂伸長率的影響。研究發現:①密封劑制品的斷裂伸長率隨乳液含量增加而增大,這是由于聚粉比[聚粉比=m(乳液中聚合物)/m(密封劑制品中粉料)]直接影響乳液的成型狀態,隨著聚粉比的增加,高分子膜由分散相逐漸形成連續相,制品的斷裂伸長率不斷增大。②乳液的Tg影響密封劑制品的斷裂伸長率(Tg較低的乳液,高分子膜較柔軟,斷裂伸長率增量趨勢相對較高;Tg較高的乳液成膜較硬,斷裂伸長率增量趨勢相對較低)。
上一頁123下一頁