增强外墙乳胶漆早期抗水性的试验研究

data-full-width-responsive="true"> 0引言建筑外墙乳胶漆在施工早期遇到下雨天气，极易出现起泡或脱皮现象，进而影响涂膜的附着力，导致涂膜光泽、颜色不均匀，涂膜的耐久性变差，因此，改善乳胶漆抗水性及其涂模抗起泡性，进而提高涂膜耐候性，是外墙乳胶漆配方设计主要考虑的技术指标之一。乳胶漆涂膜中的聚合物高分子大多具有遇水膨胀的性质，而其中的颜料多为吸水性极强的多孔隙无机物。成模后当遇到雨水浸泡时，水分不可避免地会透过涂膜进入并聚集在涂膜和基材之间，大大降低涂膜和基材之间的附着力。当水蒸气透出涂膜时，若涂膜透气性差，则产生的压力会将涂膜从基材向外顶起，使涂膜起泡。因此，影响涂膜起泡的因素除了乳胶漆抗水性外，还包括其涂膜的透气性及其与基材之间的附着力等。改善涂膜的抗起泡性可以通过提高乳胶漆的抗水性，减少涂膜的水分透过和在界面间的聚集来实现。乳胶漆抗水性的强弱取决于配方中的乳液、颜填料、以及各类助剂的种类和用量。本文对乳胶漆各配方组分性能对涂膜抗水性和抗起泡性的影响规律进行了研究。本研究采用的实验方法在尽可能与实际情况保持一致的前提下，为了提高实验的可重复性，对实验条件进行了适当的简化，尝试建立一种简便可行的测试方法，对涂膜抗水性和抗起泡性的变化规律进行研究，进而为设计抗水性和抗起泡性良好的外墙乳胶漆配方提供依据。1实验部分11试验用原料选用国内市场常见的纯丙乳液、苯丙乳液、钛白粉、分散剂、消泡剂、聚氨酯缔合型增稠剂、成膜助剂、润湿剂等。12 乳胶漆实验配方及制备方法121实验配方乳胶漆的颜料体积浓度（PVC）是影响涂膜透气性、吸水性的重要因素，选择较低PVC 的配方（见表1）进行实验，此时，涂膜的透气性降低，如果涂膜的抗水性较差，更容易起泡，因而能够最大限度地反映涂膜耐水性对抗起泡性的影响，实验结果的可重现性较好。122制备方法按照配方顺序依次加入水、助剂、颜料，高速分散至细度合格，加入乳液、成膜助剂、聚氨酯缔合型增稠剂等，用PH 调节剂调节PH值至85。点滴法，用去离子水，1~3h后，评价漆膜起泡程度。实验中发现，乳胶漆涂覆在不同的基材上制备的涂膜，对其抗起泡性影响较大，在金属板上，由于涂膜的附着力较强，抗水性对抗起泡性能影响的实验结果重现性较差。本实验采用上述方法可以较好地确保涂膜吸水后（抗水性差）对涂膜起泡性产生最大影响。(2)评价方法：参考ASTM D458522011，根据起泡的尺寸和频率来评价起泡的严重程度。发泡尺寸：根据气泡大小从10 到0 的数字标度，将评价标准划分为4 个等级，其中数字10 表示没有发泡，8代表裸眼可看到最小尺寸的气泡，6、4、2 分别代表尺寸进一步增大的气泡。发泡频率：在气泡大小固定的各个阶段，将发泡频率划分为4 个等级，表示如下：稠密为D，中等稠密为MD，中等为M，几乎没有为F。2 结果与讨论21 乳液的影响外墙乳胶漆一般采用耐候性能好的丙烯酸乳液，乳液单体的种类和用量在一定意义上决定了乳液及乳胶漆膜的物理、化学及机械性能。研究聚合物组成对聚合物的吸水率和水蒸气渗透性的影响可以发现，一般非极性单体组成的聚合物的吸水率和水蒸气渗透率小于由极性单体组成的聚合物。在选择乳化剂的种类和用量时，外墙用乳液通常采用阴离子表面活性剂，用量较低，意在提高漆膜的附着力，降低漆膜的水敏感性，但同时导致乳液的钙离子稳定性和抗冻融稳定性下降，对颜料的润湿展色性能较差，同时与疏水性较强的分散剂、增稠剂相互吸附作用强烈，涂料的贮存稳定性降低，易出现凝胶现象。为提高乳液的抗水性和耐沾污性，乳液生产商采用一系列先进的乳液合成技术开发新的品种，如无皂聚合、核壳聚合等。无皂聚合乳液由于极少加入或不加表面活性剂，显著降低了乳液的水敏感性，从而可提高涂膜的抗水性。表2 为试验用乳液的性能测试结果。不同乳液按表1配方制备的乳胶漆性能见表3。