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期刊专利论文

单组分聚氨酯防水涂料检测影响因素研究分析

来源:互联网2022年01月20日

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单组分聚氨酯防水涂料检测影响因素研究分析

陈怡

(福州市民用建筑统建办公室,福建福州350001)

来源:福建建材   2021年   第7期

摘要

针对单组分聚氨酯防水涂料检测过程中的影响因素,主要研究了聚氨酯防水涂料涂膜成型前预处理方式、养护温度、涂膜厚度等对其力学性能的影响。结果表明,涂膜成型前预处理方式、养护温度、涂膜厚度均对其拉伸性能有着一定的影响。提出一些意见的同时并对聚氨酯防水涂料的不透水性进行了研究。

关键词

单组分;聚氨酯防水涂料;性能检测

引言

随着中国社会经济的快速发展,在大力发展建筑工程的同时,对于其质量的要求也越来越高。近几年,房屋、地下室漏水问题一直困扰着人们。房屋建筑工程中重要的一环——防水工程质量的好坏决定了房屋建筑质量的好坏,而防水材料作为防水工程中的重要组成部分,防水材料质量的好坏,直接决定了防水工程的质量。单组分聚氨酯防水涂料作为防水材料的一种,其性能优良、产品稳定性高、施工简易方便、黏接性能好,因而被广泛地应用于房屋建筑、地下室工程、地铁隧道等大型工程中。为确保其质量符合GB/T19250—2013《聚氨酯防水涂料》的规定,投入使用时应对其性能进行检测,在检测过程中,成型符合要求的试件成为检测过程中的关键因素之一。因此,主要将研究聚氨酯防水涂料性能检测过程中的试验影响因素,为后续检测过程中需注意的事项提供帮助。 

1 实验

1.1试验原料
    聚氨酯防水涂料I型、凡士林。
1.2试验仪器
    试验所用仪器有微机控制电子式万能试验机,型号为WDW-30,长春科新试验仪器有限公司;防水卷材不透水仪,型号DTS-IV型,天津市建仪试验仪器厂;涂膜测厚仪,型号ZSCHY,上海魅宇仪器设备有限公司。
1.3试验步骤及方案
  (1)试验步骤。将涂料先放置规定养护环境下进行状态调节,涂料分3次涂抹成型,每次涂覆间隔不超过24h,涂覆后间隔5min轻轻刮去表面的气泡;涂膜完成后,试件在规定设计条件下养护96h后脱模翻面继续养护72h;将涂膜裁取成哑铃I型试件,并画上25mm的平行标线,调整拉伸间距约为70mm;设置规定速率进行拉伸性能试验。
  (2)养护温度。根据GB/T19250—2013规定:试件制备前样品及器具应在标准试验环境(温度23℃±2℃、相对湿度50%±10%下放置24h后,分3次进行涂膜制备。制备过程中,应尽量控制气泡的产生,气泡的存在会严重影响其力学性能。成型前对其进行加热处理,有助于提高聚氨酯涂料的流动性,能有效解决成型过程中生成气泡的问题。而且在夏季或冬天实际施工过程中,现场地面施工温度基本超过40℃或低于10℃,因此考虑到实际情况,将聚氨酯涂料放置40℃烘箱中及10℃的冰柜中24h后取出进行涂膜制备,分3次成型涂膜,并按要求养护到规定时间后,裁剪样品进行拉伸性能测试,第三组对比样则按照标准要求制备进行拉伸性能测试。
  (3)涂膜厚度。根据GB/T19250—2013规定成膜厚度为(1.5±0.2)mm,根据单位面积内聚氨酯涂料的用量及密度,控制涂膜厚度为1.1mm、1.3mm、1.5mm、1.7mm和1.9mm,并进行拉伸性能测试。

  (4)涂膜次数。根据GB/T19250—2013规定单组分试样分3次涂覆到规定厚度,试验通过控制涂膜次数,分别分1次、2次、3次、4次涂膜成型至相近厚度的试样,按要求养护至规定时间后进行拉伸性能试验测试。

2   结果与讨论

2.1养护温度对拉伸性能的影响
    在满足涂膜厚度的标准要求下,养护温度为(10±2)℃、(23±2)℃和(40±2)℃,相对湿度为(50±10)%的3组试件的拉伸试验平均值结果如表1所示。从表1可以看出,当养护温度为(10±2)℃时,其拉伸强度为1.88MPa,断裂伸长率为431%,均低于标准的技术要求,且从破坏位置可以观察到试件中含有较多较大的气泡;当养护温度为(40±2)℃时,其拉伸强度为1.62MPa,断裂伸长率为559%,只有拉伸强度不满足标准的技术要求,从破坏试件可以观察到无明显气泡;而标准养护条件下的试件,测试出来的拉伸强度为2.53MPa,断裂伸长率为682%,均满足标准的技术要求,且不透水性试验结果也满足标准的技术要求。图1~图4为拉伸试件及不透水性试件的试验图片。


单组分聚氨酯防水涂料检测影响因素研究分析

单组分聚氨酯防水涂料检测影响因素研究分析

    单组分聚氨酯防水涂料固化原理是含—NCO的活泼性端基能与空气中的水分发生反应,从而固化成膜,反应方程式如式(1)所示。温度升高,加剧胺类化合物催化异氰酸酯和水的反应,从而导致CO2的快速排放,在涂膜过程形成气泡,且温度升高导致聚氨酯弹性体发生软化变形,进而影响涂膜的物理性能。因此,在低温或高温环境下施工时,应选择高物理性能的聚氨酯防水涂料,保证其在施工中能够发挥正常的防水作用。


单组分聚氨酯防水涂料检测影响因素研究分析


2.2涂膜厚度对其拉伸性能的影响
    在满足温、湿度标准要求的养护条件下,制备1.1mm、1.3mm、1.5mm、1.7mm和1.9mm厚度的试件,试验结果如表2所示。从表2可以看出,当试件厚度为1.3mm、1.5mm、1.7mm和1.9mm时,其拉伸强度、断裂伸长率及不透水性均符合标准的技术要求,且随着厚度的增加拉伸强度及断裂伸长率都有小幅的增加。考虑到实际生产成本的因素,建议在满足标准技术要求的前提下,涂膜厚度可以控制在1.5mm±0.2mm。从表2也可以看出,当厚度为1.1mm时,其拉伸强度、断裂伸长率及不透水性均不满足标准的技术要求,因此在实际施工过程中,应避免涂膜厚度过薄而影响聚氨酯防水涂料的防水效果。

 

单组分聚氨酯防水涂料检测影响因素研究分析

 

2.3涂膜次数对拉伸性能的影响
    在满足温、湿度标准要求的养护条件下,涂膜厚度控制在1.5mm,制备1次、2次、3次、4次涂膜成型的试样,其拉伸试验结果如表3所示。从表3可以看出,1次涂膜成型的试件,由于存在大量的气泡,导致应力集中,所以其拉伸强度及断裂伸长率远低于标准的技术要求,且不透水性效果不佳。而2次涂膜成型的试样,其拉伸强度及断裂伸长率虽然均满足标准的技术要求,但在标准试验条件下,透水试件在试验21min时开始出现透水现象。3次及4次涂膜成型的试件其物理性能均满足要求,因此在实际施工过程中,按照标准要求涂膜3次即可。


 

2.4其他因素对其性能的影响
  (1)在涂膜成型过程中不可避免会产生气泡等缺陷,因此在较慢的拉伸速率下,聚氨酯分子链的断裂及材料内部缺陷得到了充分的发展,从而导致拉伸强度下降。而较快的拉伸速率,由于荷载时间短,不利于材料分子链的断裂及内部缺陷发展。
  (2)脱模剂的选择也会影响拉伸性能。试验过程中发现,选用凡士林作 为脱模剂时,脱模困难,导致在脱模过程中施加了一部分的外力,材料内部已经受到外部的作用力,导致在检测过程中强度值会受到一定的影响。

 
3 结 论

  (1)研究了影响聚氨酯防水涂料拉伸性能检测结果的主要因素,其中正常养护温度环境下聚氨酯防水涂料的拉伸性能要高于高温或低温养护环境下的拉伸性能;聚氨酯涂料试件厚度应控制在1.5mm±0.2mm,试件厚度低于标准要求时,拉伸性能也低于标准的技术要求;在涂膜成型过程中,涂膜次数应严格按照标准的要求次数涂膜成型,次数低于3次时,拉伸性能均不满足标准的技术要求。
  (2)在实际施工过程中,如果不能做到按标准试验条件养护,则应选择高性能的聚氨酯防水涂料进行施工以此来保障后续的使用效果。
  (3)在保证涂膜质量的同时,宜应采用便于脱模的脱模剂,来保证试验结果的可靠性。

 

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