浅谈聚合物水泥防水涂料的成膜机理及应用探讨

浅谈聚合物水泥防水涂料的成膜机理及应用探讨

摘要聚合物水泥防水涂料通过聚合物乳液和水泥的合理配比及其他填料与助剂，制成了不同类型的防水涂料，分为Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅲ型。三种类型具有不同的特点与作用，分别适用于不同的工程部位。本文对聚合物水泥防水涂料从成膜机理、影响其性能因素及应用探讨等基础方面进行了分析，也进一步展望了其发展前景。

关键词聚合物水泥防水涂料；机理；测试；影响因素

前言

聚合物水泥防水涂料是以水泥和聚合物乳液作为主要原料制成，又被简称为JS防水涂料（J代表的是聚合物，S代表的是水泥）。JS防水涂料为绿色环保材料，其基础功能比如性能、耐老化性、防水寿命等方面十分优异，并且比起其他种类涂料，在其弹性、延伸率、操作的安全性、成膜效果、美化装饰等方面也是优势明显。适用范围也极其广泛，比如有饰面材料外墙的防水，斜面和顶面上的施工。

1 聚合物水泥防水涂料的防水与成膜机理

1.1 防水机理

调查目前市场上已有的防水涂料，发现其防水机理主要可分为两大类：一类是物理结合，也就是通过聚合物在建筑表面形成完整的涂膜，固化后阻挡水分子的渗透；另一类是化学结合，则是通过憎水作用，靠涂料中的憎水分子与助剂和空气中的CO2和水反应，最终形成致密的保护膜来防止水分透过。聚合物水泥防水涂料是柔性防水涂料，通过化学结合方法也就是用涂膜来阻挡水的透过的。聚合物乳液和水泥均匀共混搅拌，无机粉料的水化反应及其物化性质形成高强坚韧的防水涂膜。许多高分子材料在混合涂抹干燥后会形成完整连续的膜，但是固体的分子与分子之间不会紧密结合，总会存在一些间隙，单从间隙宽度来讲，单个的水分子是可以从中通过的，但是由于氢键之间的互相作用形成一个水分子团，也就是说出现缔合状态。这样，缔合水分子团就很难通过高分子之间的间隙，但是空气分子可以进入这些空隙，形成了聚合物水泥涂料防水又透气的特性。

1.2 成膜机理

聚合物水泥防水涂料是由聚合物乳液和水泥组成的双组分产物，因为水泥是一种活性极强的无机材料，当其与聚合物乳液中的一部分水接触时会发生水化反应，反应析出氢氧化钙晶体，并生成钙矾石和其他凝胶体。与此同时，另一部分水会逐渐挥发至大气中使乳胶脱水，促进聚合物颗粒进一步粘连在一起[1]。就在这个不断与水发生水化反应及失水的过程中交联成膜，最终形成立体网状结构。粉料与液料进行一定比例的混合搅拌时，水泥颗粒与聚合物微粒的互相包覆

就是聚合物水泥防水涂料的成膜机理。

2 影响聚合物水泥防水涂料的性能因素

第一，聚合物乳液用量配比，由于聚合物水泥防水涂料性能主要由聚合物乳液来决定，但并不是胶乳的用量越大越好，而是粉料与水料达到一个合适的配比，严格按照涂料产业规定配比混合才能使其性能达到最优；第二，外界温度，温度是影响防水涂料性能的主要因素之一，温度过低会造成脆性破损，而过高又会使材料弹性改变，造成变形；第三，涂膜厚度，再好的防水材料都需要一定的涂层厚度和涂覆遍数，否则都会对延伸率造成一定影响，使拉伸强度变差；第四，温湿度，涂料的成膜和防水都依靠水分的挥发与水化反应，温湿度会直接影响到水分的挥发，所以要保持适宜的施工温湿度，也要考虑其聚粉比，聚灰比，液粉比等值[2]。

3 聚合物水泥防水涂料测试的注意事项

除了以上提到的配方影响因素，在聚合物水泥防水测试过程中的一些细节也会影响测试结果，具体注意事项如下：

3.1 养护

为了保证涂膜达到预期技术标准并延长使用寿命，要依据一定的养护标准对其进行养护工作。施工温度一般在5℃～35℃之间，湿度在50%～70%之间；养护温度与湿度则与施工时不同，最佳温度最好在21℃～25℃之间，最佳湿度45%～70%。但是由于夏季冬季的气候差异，还需要根据实际气候情况采取不同的养护标准。由于聚合物水泥防水涂料包含两个体系，分别是有机高分子体系和无机高分子体系，两个体系在不同的环境中互相作用。在温度方面，较低的温度会使聚合物高分子链冻结，反之，较高的温度会促进其移动；在濕度方面，聚合物水泥防水涂料的成膜和防水需要水分的挥发，所以干燥的环境较为适宜，但是水化作用则需要相对潮湿的环境。所以，相对潮湿的环境和较高的温度比较适宜养护工作的进行。

3.2 涂膜厚度

防水涂料必须具有一定的厚度储备，才能有适宜的耐久性、抗渗性及延伸率。为保证这些性能的优异，一定要控制涂膜厚度，而在实际工程中，有时只追求涂覆次数而忽略厚度把关，造成拉伸强度与延伸率的弱化[3]。施工中应严禁厚涂并分次涂覆，每次间隔时间以涂覆后形成的涂膜干燥后为基准。较厚的涂层，其内部的气泡会比较大，甚至贯穿涂层内部；较薄的涂层也会出现问题，其内部气泡虽较小且为封闭状，但是会造成涂膜强度减小。最佳涂膜厚度一般在 1.5～2.0mm之间。不同的涂覆方法会对产品的合格性产生影响，所以一定要选择合适的涂覆工具，严格按照涂覆标准进行施工，保证聚合物水泥防水涂料的防渗性、耐久性、延伸率等。

4 结束语

由于其使用范围广、无毒害无污染、性能优良、抗渗性强、耐老化等优点，聚合物水泥防水涂料已经成为工程中备受青睐的环境友好型产品。对于聚合物水泥防水涂料的深层次研究有助于使其在以后的工程中发挥更大、更优异的作用。为此我们应当规范施工工艺，正确掌握其性能、成膜原理、防水原理及影响因素，进一步研发高性能聚合物水泥防水涂料，奠定我国在防水涂料的市场基础。

参考文献

[1] 戴飞亮，胡剑青，涂伟萍.聚合物水泥防水涂料的成膜机理及应用[J].新型建筑材料，2016，43（5）：116-119.

[2] 林良，邱谈，张海慧，等.聚合物水泥防水涂料粘结强度的影响因素探讨[J].中国建筑防水，2016，3（10）：5-7.

[3] 黄凯，王会元，罗伟新，等.不同处理方式对聚合物水泥防水涂料拉伸性能的影响研究[J].中国建筑防水，2016，5（24）：1-4.