0 前言
砂岩质感涂料是近年来于国内外十分流行的建筑墙体装饰和防护涂层,当前在我国也得以迅猛发展和全面推广应用。总结分析流行的因素,是基于砂岩质感涂料具有厚重、自然质朴的装饰性外效,同时具有优异的基黏力、耐久性和抗老化能力,其抗裂实效性远优于常规的外墙乳胶漆,涂膜自身优异的防水透气性、实效抗裂性可以更好地适用于水泥基材以及配套于外墙外保温系统的涂层饰面。但当前也存在涂膜孔隙大、易吸附灰尘、积尘沾污、耗料大、致密性不足的劣势。针对该情况,采用自交联型亲水化弹性胶乳、弹性聚合物微球、空心玻璃微珠对砂岩质感涂料进行改性和增强,可获得相对轻质型的致密性功能弹性涂膜,具有更强防水、耐久防护、抗污低积尘、低耗料(高涂布率)的特性优势,同时也赋予了砂岩质感涂层一种创新性的功能特性——保温隔热增强性,使之更加全面并更具优势,更适用于建筑墙体及外墙外保温系统的涂层饰面。
1 试验部分
1.1 原材料和试验仪器
1.1.1 原材料
SC138自交联弹性聚合物乳液,巴斯夫;改性增强剂(弹性聚合物微球),进口;R258金红石型二氧化钛,攀枝花;隔热增强剂(硅藻土、纳米远红外添加剂),上海;空心玻璃微珠,波特;石英砂,河北。功能助剂:触变流变剂水合硅酸铝,上海;NXZ消泡剂,诺普科;CF-10润湿剂,陶氏;成膜助剂Texanol,伊士曼;乙二醇,工业品;ASE60增稠剂、2020流变助剂,陶氏。
1.1.2 试验仪器
NHJ捏合机、GFJ-A高速盘式分散,江苏宜兴;精度0.01gFA系电子天平,上海;NDJ旋转粘度仪,天津;PHS25酸度计,上海;DHG鼓风式干燥烘箱,上海;LUV紫外加速老化试验箱,上海;TCJ弹性冲击器,上海;WDS电子万能拉伸试验机,济南。
1.2 产品基础配方
功能隔热型弹性质感涂料的基础配方参见表1。
1.3 生产工艺
(1)增强改性剂的偶联处理,可采用干混偶联处理或湿法偶联处理。经确认,湿法偶联处理效果佳。
(2)于分散缸内将水、聚合物乳液、颜料、改性增强剂(经偶联处理后)、隔热增强添加剂、功能助剂(分散润湿剂、消泡剂、杀菌剂、改性剂等)进行分散共混,制得母料。
(3)于捏合混合机内向母料中加入自配的石英砂、功能填料,慢速均匀混合,混合均匀后进行检测、评价,合格后包装即获得成品。
1.4 性能测试
1.4.1 常规性能测试
依据JG/T 24-2000《合成树脂乳液砂壁状质感涂料》对该涂料进行制板和性能检测。
1.4.2 功能性项目测试
1.4.2.1 防水性能(透水性)
1.4.2.1.1 测试板制备
以标准水泥石棉板为基板,标准打磨处理后进行封底涂装一道,封底材料为符合JG/T 210-2007《建筑内外墙底漆》中外墙Ⅰ型的底漆,待底漆干燥48 h后分别进行试样涂装。采取的试样为上述制备的功能隔热型弹性质感涂料和弹性外墙乳胶漆(性能指标符合JG/T 172-2005《弹性建筑涂料》的外用标准要求)。于此分别标记为试样A和试样B,试样A采用1道批刮方式,干膜厚度平均1 mm;试样B为2道滚涂涂装,干膜厚度为平均75 μm;也留有空白试样为试样C,即封底后未涂装面漆的试样。
1.4.2.1.2 试样透水性测试
(1)透水性试验装置
透水性试验装置如图1所示。
(2)透水性试验方法
将经干燥养护后的试板置于水平状态,将上述透水性试验装置放在试板的中部,用不吸水的硅胶密封试板和透水性试验装置的缝隙,确保水不会从缝隙渗出,待硅胶干燥良好后,将符合GB/T 6682中规定的三级试验用水缓慢注入玻璃管内,直至试管的0 mL刻度,确认容器中无气泡后再次调整试管的0mL刻度,将玻璃管顶端用锡箔纸遮盖包住,在标准试验环境下分别静置24 h和48 h后,观察和记录液面下降的毫升数。
1.4.2.2 水蒸气湿流密度(配套于薄抹灰外墙外保温系统)测试
依据标准JG/T 149-2003《膨胀聚苯板薄抹灰外墙外保温系统》中的要求,分别将试样A(功能隔热型弹性质感涂料)和试样B(符合JG/T 172-2005《弹性建筑涂料》外用标准要求的弹性外墙涂料)配套应用于外墙保温系统的饰面涂层,并依据标准要求进行水蒸气湿流密度的检验和测试。
1.4.2.3 抗裂实效性测试
建筑水泥基墙体有在其自身固有的温变应力下冻胀开裂的可能和风险,作为建筑墙体的饰面涂层,涂层的实效抗裂性是一种具有实际意义的应用要求。从定义而言,涂层实效抗裂性可以说是涂层在实际应用的防护寿命中,于基层动态应力下的抑制裂纹的能力和特性,不能简单地归结为涂层弹性和耐温变性,是涂层自身强韧能力、低温脆性、耐温变性、膜厚、吸水率、抗水溶胀性、抗老化性、透气能力等相关因素的综合影响结果。但从实际应用经验得知,厚膜弹性、低温柔性、防水透气性好的涂膜通常具有更强的抗裂实效性。因此对该功能隔热型弹性质感涂料进行柔性、强韧性的对比性测试,以进一步表征涂膜的抗裂实效能力。
1.4.2.3.1 不同环境下的涂膜柔韧性