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特种醇醚硫酸钠合成丙烯酸防水乳液的应用性能研究
2021年11月24日    阅读量:1148    新闻来源:杜财钢,谢颖麟 江苏联泓科技有限公司  |  投稿

特种醇醚硫酸钠合成丙烯酸防水乳液的应用性能研究 360资讯网,ChinaNews360.com

摘要:乳化剂在防水乳液中可以起到非常重要的性能影响,本文选择了特种醇醚硫酸钠乳化剂体系,优化配方设计,合成的低胺JS防水乳液在II型、III型防水涂料的应用中能够提高断裂伸长率,同时具有良好的拉伸强度、粘结强度,改善了下游施工适应性,易操作,满足工业要求。


关键词:特种醇醚硫酸钠,JS防水乳液,JS防水涂料,丙烯酸乳液


01 背 景

JS防水涂料是一种以聚丙烯酸酯乳液或EVA乳液、丁苯乳液等与各种添加剂组成的有机液体,加入水泥、石英砂及各种添加剂、无机填料组成的无机粉料,通过合理的配比复合制成的一种双组分、水性建筑防水涂料。因其施工便利,易与潮湿基层粘结,涂膜的施工性和防水效果好,用水作分散剂,对环境友好,所以越来越受到人们的关注涂料在线coatingol.com。[1]


聚合物乳液是防水涂料的主要成膜物质,是影响涂料性能的主要因素,它关系到涂膜的耐水性、硬度、柔韧性及对基层的粘结强度等性能,因此,聚合物乳液作为基料起着十分重要的作用。[2]丙烯酸防水乳液在市场中占有率较高,应用广,但是由于其自身结构存在热粘冷脆现象,导致其防水涂料在冬天弹性不足易开裂,夏天高温又会造成粘结强度与拉伸强度降低等现象。并且下游施工实际应用中会经常遇到防水涂料初始粘度大,工人不好施工现象,从而影响工作效率。


乳化剂虽然在乳液中的占比少,但影响非常大。不同乳化剂类型合成的乳液会对乳液粒径、粘度聚合物性能等有较大影响。其中阴离子乳化剂起着双电层静电排斥作用,吸附在乳胶粒表面,保证乳液的稳定,具有较好的离子稳定,但是对金属离子比较敏感。而非离子乳化剂吸附在乳胶粒周围,通过乙氧基水化层作用,具有空间位阻保持乳液稳定。像常用的普通阴离子乳化剂十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠都具有金属离子稳定性差的缺点。因此本文选择了一款环保型特种聚醚硫酸钠,它既有阴离子乳化剂的性能特点,又有非离子乳化剂可以提供空间位阻的优势,研究了其在防水乳液中的应用性能影响。 


02 实 验 部 分

试剂原料

苯乙烯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸、丙烯酸,华峰;丙烯酸2乙基-己酯(2-EHA),阿拉丁;丙烯酰胺,工业级;过硫酸钠,工业级;其他单体,工业级;分散剂,杀菌剂,250HBR,工业级;42.5R水泥,市售;CC-400,雪花白,市售;竞品1(醇醚硫酸钠);竞品2(十二烷基二苯醚磺酸钠);LPS630(联泓特种醇醚硫酸钠阴离子乳化剂,30%固含);LPS3040(联泓脂肪醇醚非离子乳化剂);去离子水,自制。


防水乳液基础配方:

本文防水乳液配方选择阴离子乳化剂相对单体0.8%,非离子乳化剂0.5%(固对固),合成低胺苯丙乳液配方,满足国标要求,具有成本低,聚合稳定,出渣率低特点。


表1:用于本次试验对比的防水乳液基础配方

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合成乳液工艺:

1)将底部乳化剂与去离子水加入3L四口烧瓶中进行搅拌并加热至85℃


2) 取种1~5%预乳化液单体,加入初始引发剂待温度回升至83℃,计时15min。


3)开始滴加,滴加时间4h-4.5h,同时滴加补引发剂,滴加结束保温2h,降温至45℃后处理。整个反应过程搅拌匀速均匀。


防水乳液基础性能

表2:采用不同乳化剂组合聚合乳液的基础指标

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备注:LPS630+LPS3040表明乳液聚合乳化剂体系采用该两种乳化剂搭配,竞品1+LPS3040表明该乳液聚合乳化体系采用该两种乳化剂搭配


JSⅡ型防水涂料配方

表3:本次试验采用的JS-II型防水涂料配方

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II型-性能测试

表4、5:本次试验的JS-II型性能对比

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备注:工业要求拉伸强度≥ 1.8mPa,粘结强度≥ 0.7mPa,断裂伸长率 ≥80%

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按照执行标准GB/T 23445-2009进行涂膜制样,养护后并进行性能测试。乳液A、B、C拉伸强度相当,都满足国标要求,参考外样拉伸强度最低。断裂伸长率A最高,C最低,说明LPS630应用合成防水乳液会提高在II防水涂料中断裂伸长率。粘结强度,A比C优异,且满足国标要求。综上结果发现,LPS630合成防水乳液,在保证拉伸强度及粘结强度下,会提高二型防水涂料的断裂伸长率。


JSⅢ型防水涂料配方:

表6:本次试验采用的JS-III型防水涂料配方

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III型-性能测试

表7、8:本次试验的JS-III型性能对比

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备注:工业要求拉伸强度≥ 1.8mPa,粘结强度≥ 1.0mPa,断裂伸长率 ≥30%

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按照执行标准GB/T 23445-2009进行涂膜制样,养护、并进行性能测试。B(竞品1)合成的防水乳液的拉伸强度最低,其断裂伸长率与粘结强度与A相近。A与C比较发现,其合成的防水乳液断裂伸长有明显优势,乳液A的整体性能与市售乳液相近,断裂伸长率比C有明显的改进。乳液B与乳液C的粘结强度都<1.OmPa不满足工业性能要求。A,C两个乳液III型综合性能都满足工业要求。


II型、III型 配漆粘度

表9、10:根据上述II、III型的防水涂料配方测定合成乳液的配漆粘度。

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对比四款乳液II型初始粘度发现,乳液C的初始粘度较大,其余三者相当,施工性差。在III型中,乳液C直接超量程,乳液A与B粘度相近,较参考外样有优势。说明特种醇醚硫酸钠LPS630阴离子乳化剂合成的防水乳液具有的初始粘度表现,能够改善下游施工实用性。


03 结 论

1、该乳化剂合成防水乳液在下II型、III防水涂料中保持拉伸强度与粘结强度下,表现出优异的断裂伸长率,改善了弹性。

2、该乳化剂合成防水乳液能够改善防水涂料的初始粘度,改善施工适应性。


参考文献

[1]沈春林绾.聚合物水泥防水涂料.北京:化学工业出版社。2003.15—16

[2]刘锦春,赵菲,肖建斌. Solventless Polyurethane Elastic Waterproof Coating[J]. Paint and Coatings Industry,China,2003,33(02).


标签:原材料技术中心涂料助剂
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