真石漆吸水量測試方法及影響因素的研究

李思思，馬 鋮 （常熟巴德富科技有限公司，江蘇常熟 215501）

測試分析

真石漆吸水量測試方法及影響因素的研究

李思思，馬 鋮 （常熟巴德富科技有限公司，江蘇常熟 215501）

針對新送審標(biāo)準(zhǔn)JG/T 24—XXXX《合成樹脂乳液砂壁狀建筑涂料》（送審稿）中出現(xiàn)的吸水量標(biāo)準(zhǔn)要求，對其測試方法進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。并從底漆的刷涂、乳液類型及含量、膨潤土添加量、涂膜厚度以及養(yǎng)護(hù)方法等方面，分析了真石漆吸水量的影響因素。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：是否刷涂底漆對涂膜吸水量影響較大；較高的乳液含量可有效降低涂膜的吸水量；乳液類型不同，涂膜吸水量不同；在乳液含量較低的情況下，膨潤土對涂膜吸水量的改善較大，但隨著乳液含量的升高，其影響降低；涂膜厚度對涂膜吸水量影響較??；養(yǎng)護(hù)方法對涂膜吸水量的影響也較大。

真石漆；吸水量；乳液；底漆；膨潤土

0 引言

真石漆是采用各種顏色的彩砂、建筑涂料用乳液及多種助劑配制而成的一種仿石漆。它不僅具有酷似大理石和花崗石的裝飾效果，而且具有良好的耐堿性、耐沾污性，以及粘結(jié)力強(qiáng)、保色性持久等特點(diǎn)，還能有效阻擋惡劣環(huán)境對建筑物水泥基層的侵蝕，保護(hù)墻體，延長建筑物壽命，施工簡便，易干省時(shí)［1］。但真石漆在雨天吸水會導(dǎo)致漆膜剝落、泛白、發(fā)軟、雨痕等一系列問題，一直未得到有效解決。

現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)JG/T 24—2000《合成樹脂乳液砂壁狀建筑涂料》中并未對真石漆的吸水性能進(jìn)行規(guī)定。新標(biāo)準(zhǔn)JG/T 24—XXXX《合成樹脂乳液砂壁狀建筑涂料》（送審稿），與JG/T 24—2000標(biāo)準(zhǔn)相比，最大的變化之一是添加了涂膜吸水量的測試標(biāo)準(zhǔn)，這將會進(jìn)一步引起生產(chǎn)廠家對真石漆吸水性能的重視。

本研究對新標(biāo)準(zhǔn)中涂膜吸水量的測試方法進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，并初步研究了底漆的刷涂、涂料配方中乳液種類及含量、膨潤土的添加量，以及養(yǎng)護(hù)條件、涂膜厚度等對涂膜吸水量的影響。

1 試驗(yàn)部分

1.1 原材料

乳液a、b、c、d，巴德富實(shí)業(yè)有限公司；石英彩砂，石家莊市金源礦業(yè)有限公司；羥乙基纖維素醚，上海亞仕蘭化工有限公司；膨潤土，上海網(wǎng)格貿(mào)易有限公司；成膜助劑、防凍劑、防腐劑，市售品；石蠟，天津市福晨化學(xué)試劑廠；松香，西亞試劑。

1.2 主要儀器設(shè)備

高速分散機(jī)，上?，F(xiàn)代儀器公司；標(biāo)準(zhǔn)砂漿塊，上海增司工貿(mào)有限公司；吸水量涂膜模具，市售品；電子精密天平，上海舜宇恒平科學(xué)儀器有限公司；中速定性濾紙，杭州沃華濾紙有限公司；三角形支架，市售品。

1.3 試驗(yàn)方法

JG/T 24—XXXX《合成樹脂乳液砂壁狀建筑涂料》（送審稿）中引用了JG/T 157—2009《建筑外墻用膩?zhàn)印罚?］中的制樣方法：將試樣滿批在70 mm× 70 mm×20 mm的砂漿塊上，濕膜厚度控制在2 mm，使其表面平整、無氣泡。在標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境下養(yǎng)護(hù)4 d，放入（50±2）℃的恒溫箱中2 d后取出，將試塊的4個(gè)側(cè)面及底面用m（松香）∶m（石蠟）=1∶1的混合物浸涂，涂覆應(yīng)均勻、無漏涂、不沾污涂膜表面，并確保試驗(yàn)面的各邊長≥64 mm，于標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境下放置1 d。每個(gè)樣品同時(shí)制備5塊試樣。

用醫(yī)用紗布清除涂膜表面浮灰，測定試塊的質(zhì)量W0，按圖1所示，將試塊涂膜面向下，架放在水槽中的2個(gè)三角形支架上，支架與涂膜層呈線狀接觸，使試塊保持水平，加入蒸餾水（符合GB/T 6682—2008中三級水的要求）。2 h后，從水中將試塊取出，用一張中速定性濾紙輕輕按壓試塊表面及四周，將試塊上附著的水在約10 s內(nèi)除去，迅速測定此時(shí)試塊的質(zhì)量W10，精確至0.01 g。涂層吸水量為W10-W0。

JG/T 24—XXXX《合成樹脂乳液砂壁狀建筑涂料》（送審稿）對吸水量的要求為外墻吸水量（2 h）≤2.0 g。

圖1 吸水量試驗(yàn)示意圖Figure 1 The schematic diagram of water absorption experiment

1.4 乳液基本性能及試驗(yàn)配方

乳液基本性能見表1。試驗(yàn)配方見表2。

表1 乳液基本性能Table 1 The basic performance of emulsion

表2 試驗(yàn)配方Table 2 The experimental formulation

2 結(jié)果與討論

2.1 底漆對涂膜吸水量的影響

底漆對涂膜吸水量的影響見表3。

表3 底漆對涂膜吸水量的影響Table 3 The influence of primer on film water absorption

由表3可見：乳液a及乳液b在砂漿塊表面不刷涂底漆時(shí)的吸水量明顯高于刷涂底漆時(shí)的吸水量，此兩種乳液在真石漆耐水試驗(yàn)中涂膜會出現(xiàn)較嚴(yán)重的吸水量上升現(xiàn)象；乳液c、d在有無底漆時(shí)涂膜吸水量相差不大，這兩種乳液在真石漆耐水試驗(yàn)中涂膜無吸水量上升現(xiàn)象；而空白砂漿塊在水中同樣會吸水，這表明砂漿塊會對部分真石漆吸水量結(jié)果造成影響。

為了排除砂漿塊對真石漆吸水量測定的影響，后續(xù)實(shí)驗(yàn)將會在砂漿塊上刷涂通過JG/T 210—2007《建筑內(nèi)外墻用底漆》標(biāo)準(zhǔn)的底漆。

2.2 乳液類型及含量對涂膜吸水量的影響

乳液類型及含量對涂膜吸水量的影響見表4。

表4 乳液類型及含量對涂膜吸水量的影響Table 4 The influence of emulsion type and amount on film water absorption

由表4可見：3種乳液在不同乳液含量時(shí)，吸水量均可達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。由乳液a與乳液b制備的真石漆隨乳液含量的增加，涂膜吸水量逐漸降低；由乳液c制備的真石漆在不同乳液含量時(shí)，涂膜吸水量幾乎無變化。在乳液含量為10%時(shí)，3種不同乳液制備的真石漆涂膜吸水量有一定差異，乳液含量增加到12%時(shí)，能有效改善涂膜的吸水量，而乳液含量繼續(xù)增加，涂膜吸水量無明顯改善趨勢。這是因?yàn)樽銐虻娜橐汉渴沟闷崮じ又旅埽噬鞍酶鼑?yán)密，從而涂膜吸水量降低。

2.3 膨潤土對涂膜吸水量的影響

膨潤土對涂膜吸水量的影響見表5。

表5 膨潤土對涂膜吸水量的影響Table 5 The influence of bentonite on film water absorption

由表5可見：當(dāng)乳液含量為10%時(shí)，通過在配方中添加0.15%的膨潤土，制得的真石漆涂膜吸水量明顯降低；當(dāng)乳液含量提高到12%后，膨潤土的效果則無法體現(xiàn)出來。這是因?yàn)樵谌橐汉坎蛔愕那闆r下，漆膜遇水后，由于電荷的作用，膨潤土（以鈉基膨潤土為例）的層片之間的鈉離子將吸附水分子，使水分子在層和層之間充滿，并使這些層片分開，形成膨脹現(xiàn)象。經(jīng)水化的膨潤土表面陽離子吸附一定量的水分子后，形成凝膠，靜態(tài)下不再進(jìn)行水分子交換，當(dāng)這層凝膠在兩面受到均勻局限的情況下，即達(dá)到防水效果［3］。而足夠的乳液含量使涂膜表面成膜致密，降低了膨潤土的作用。

2.4 涂膜厚度對涂膜吸水量的影響

涂膜厚度對涂膜吸水量的影響見表6。

表6 涂膜厚度對涂膜吸水量的影響Table 6 The influence of film thickness on film water absorption

由表6可見：當(dāng)乳液含量為12%時(shí)，涂膜厚度對涂膜吸水量幾乎沒有影響，表明在吸水量測試試驗(yàn)中，涂膜厚度的控制對試驗(yàn)結(jié)果影響不大。

2.5 養(yǎng)護(hù)方法對涂膜吸水量的影響

養(yǎng)護(hù)方法對涂膜吸水量的影響見表7。

表7 養(yǎng)護(hù)方法對涂膜吸水量的影響Table 7 The influence of maintenance methodon film water absorption

根據(jù)表7的測試結(jié)果，采用7 d標(biāo)準(zhǔn)條件下養(yǎng)護(hù)（B法）時(shí)，涂膜吸水量明顯較高。這是因?yàn)榘碆法養(yǎng)護(hù)時(shí)，涂膜并未完全干燥，表面未成膜完全；而A法中有50℃恒溫箱干燥2 d的過程，加速了涂膜的干燥和成膜。

2.6 其它因素對涂膜吸水量的影響

在測試過程中，發(fā)現(xiàn)涂膜吸水量還會受到涂料中氣泡，彩砂的種類及顏色等的影響。

3 結(jié)語

本研究對JG/T 24—XXXX《合成樹脂乳液砂壁狀建筑涂料》（送審稿）中的吸水量項(xiàng)目進(jìn)行了初步試驗(yàn)驗(yàn)證，并對涂膜吸水量的影響因素進(jìn)行了初步探究。試驗(yàn)表明：乳液類型和含量對涂膜吸水量影響較大；當(dāng)乳液含量不足時(shí)，膨潤土對涂膜吸水量也有明顯改善作用；而按標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的養(yǎng)護(hù)方法進(jìn)行養(yǎng)護(hù)后，不同乳液的吸水量差異性被大大降低；標(biāo)準(zhǔn)中的養(yǎng)護(hù)方法也降低了涂膜厚度對涂膜吸水量的影響。而采用在標(biāo)準(zhǔn)條件下養(yǎng)護(hù)7 d的方法，得到不同乳液及涂膜厚度之間吸水量的差異較大；其他條件，如涂料中氣泡，彩砂的種類及顏色等亦對涂膜吸水量有一定影響。

特別要指出的是，試驗(yàn)表明砂漿塊上是否刷涂底漆對部分乳液制備的真石漆的涂膜吸水量試驗(yàn)結(jié)果有較大影響。不刷涂底漆時(shí)，吸水量包括了真石漆涂膜的吸水量和砂漿塊的吸水量。而JG/T 24—XXXX《合成樹脂乳液砂壁狀建筑涂料》（送審稿）中制膜方法規(guī)定砂漿塊是不刷涂底漆的，這將對整個(gè)試驗(yàn)結(jié)果帶來較大的誤差和不確定因素。

1 陸勇.試論真石漆質(zhì)量優(yōu)劣與發(fā)展應(yīng)用［J］.江蘇科技信息，2014（7）：58-59.

2 中國建筑科學(xué)研究院. JG/T 157—2009 建筑外墻用膩?zhàn)樱跾］.北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2009.

3 龍劍杰，楊泉.膨潤土防水的原理和應(yīng)用［J］.上海建材，2006（1）：16-17.

Study on the Test Method and Influence Factors of Water Absorption of Natural Stone-Like Coatings

Li Sisi，Ma Cheng
（Changshu Batf Science and Technology Co.，Ltd.，Changshu Jiangsu，215501，China）

For the standard request of water absorption in the new standard sent for verification：JG/T 24—XXXX Textured Building Coatings Based Synthetic Resin Emulsion（draft），the test method was verified by experiments. The influence factors of water absorption of natural stone-like coatings were analyzed from primer brushing，emulsion type and amount，bentonite amount，film thickness and maintenance method etc. The test results indicated that whether the primer was brushed or not had great influence on film water absorption. The higher emulsion amount could reduce the film water absorption. The different kinds of emulsion led to different film water absorption. The bentonite had great improvement on film water absorption under low emulsion amount. But with the increasing of emulsion amount，the improving effect reduced. The film thickness had little influence，and the maintenance method had great influence on film water absorption.

natural stone-like coatings；water absorption；emulsion；primer；bentonite

TQ 630.7+2

A

1009-1696（2017）01-0047-04

2016-08-01

李思思（1987—），女，助理工程師，主要從事水性涂料配方的研發(fā)及技術(shù)服務(wù)工作。馬鋮（1993—），男，助理工程師，主要從事水性涂料配方的研發(fā)及技術(shù)服務(wù)工作。