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建筑外墻底漆抗泛堿性和基材加固性的實效測試方法,在JG/T 210—2007《建筑內外墻用底漆》中“6.12附著力”和“6.14 抗泛堿性”所描述試驗方法的基礎上加以改進
2019年06月14日    閱讀量:828    新聞來源:中國建材網 cnprofit.com  |  投稿

探究出了一種可同時快速有效地判斷建筑外墻用底漆抗泛堿性的趨勢和對基材加固性的試驗方法:在穿孔纖維水泥板上批刮膩子,刷涂底漆、鐵藍溶液和彈

建筑外墻底漆抗泛堿性和基材加固性的實效測試方法

□ 吳銀河,陳燕,肖良嘉,李百奎(廈門固克涂料集團有限公司,福建廈門 361001)


0 前言

隨著我國建筑業的高速發展,建筑涂料逐漸成為建筑外墻裝飾的主體材料。同時,隨著涂飾工程量的增多,涂層弊病也隨之增多。為了避免外墻涂料經過一段時間的風吹、雨淋、日曬后出現裝飾層褪色、發花、起皮、脫落等不良現象,在外墻涂料施工前,普遍先涂刷1道耐堿封閉底漆,以提高涂料的耐久性和裝飾效果中國建材網cnprofit.com

涂飾工程是一個系統工程,要想獲得良好的涂層系統,要求層與層涂膜之間沒有層的界面,涂料施工要求每道工序之間可以進行有效地相互滲透,使整個涂層成為一個整體。底漆是外墻涂層系統的一個重要組成部分,它是介于水泥砂漿或水泥基膩子層與面漆之間承上啟下的過渡層,起封閉、加固基材,提高面漆附著力等作用。

底漆的性能對于整個涂飾工程的質量和壽命至關重要,因此底漆性能的試驗方法顯得尤為重要。對于底漆新產品的研發人員來講,除了要求試驗方法操作簡便、結果準確、重復性好外,更希望能夠快速而有效地判斷底漆的質量,提高研發效率。

 

1 建筑外墻用底漆

1.1 建筑外墻用底漆的作用、分類及機理

1.1.1 底漆在外墻涂料系統中的作用

(1)封閉基材,堵塞基材孔隙,增加基材強度與密實性。

(2)減少基材對面漆中水分、助劑、乳液等的吸收,使面漆的強度不會降低,同時提高面漆與基材的黏接強度。

(3)減少基材鹽類、堿類的析出,防止外墻裝飾層的變色發花、泛堿返白、附著力下降等不良現象,從而延長其使用壽命。

1.1.2 底漆的分類

(1)按使用溶劑分為:溶劑型底漆和水性底漆;水性底漆依據使用的基料又可分為水乳型和有機-無機復合型。

(2)按涂膜透明性分為:透明底漆和不透明底漆。

(3)按封閉機理可分為:滲透阻隔型和成膜阻隔型。

1.1.3 底漆對基材的封閉作用機理[2]

(1)滲透阻隔型作用機理:粒徑較小、表面張力較低的透明底漆,乳膠粒子或溶解于溶劑中的樹脂滲透到基材的毛細管中,以堵塞毛細管來達到杜絕雨水以此作為進出的通道。

(2)成膜阻隔型作用機理:采用耐水耐堿性佳的乳液或溶劑型丙烯酸樹脂作為成膜物質,并具備適中PVC配方結構的乳膠或溶劑型底漆,在基材上完成施工后,能形成相對致密的涂膜,起到阻隔雨水進出的目的。

1.2 建筑外墻用底漆性能要求

底漆是外墻涂料體系的重要部分,既要防止基材對涂層系統的損害,同時又要保護基材和墻體免受潮氣和環境的有害影響。故要求底漆能有效地防水、隔離鹽堿滲出,并具有良好的耐水性、耐堿性、附著力與層間附著力。

1.2.1 耐堿性

底漆通常都是直接施工在水泥砂漿或水泥基外墻膩子等堿性較高基材的表面上,涂膜的耐堿性是確保底漆在長期使用過程中不被皂化破壞,保證其封閉性及附著力的關鍵。

1.2.2 抗泛堿性與抗鹽析性

泛堿是指砂漿或混凝土表面透出白色堿性物質。該現象是由于水泥水化過程中產生的氫氧化物[主要為Ca(OH)2,也會有NaOH、KOH],遷移到表面與空氣中的CO2接觸后反應生成碳酸鹽和水,水揮發后碳酸鹽被留在了表面。當基材上未使用底漆或底漆質量差時,碳酸鹽會在面漆上以白色顆粒狀析出,涂層顏色較深時現象更為嚴重,致使涂膜發花。鹽析是由于作為建筑涂料基材的抹灰砂漿或膩子層往往含有多種鹽類,當基材上未使用底漆或底漆質量差時,干燥過程中隨著水分的蒸發,可溶性鹽類物質以水溶液形式從水泥毛細管中透過涂層滲出,在合適的條件下轉變為結晶顆粒并附著在涂層表面,致使涂膜發花。

抗泛堿性和抗鹽析性是指底漆抵抗基材堿性和可溶性鹽類物質滲透和析出的能力,是建筑外墻用耐堿封閉底漆的兩項重要技術指標。抗泛堿性和抗鹽析性好的底漆可以保護面漆免受來自基材材料的堿性及可溶性鹽類物質對面漆造成泛白、發花、褪色等弊病。

1.2.3 對基材的加固性

該項性能是指底漆能夠有效地提高基材與面漆之間的黏接強度,是保證外墻涂層系統整體性、延長涂飾工程壽命的重要技術指標。

1.2.4 易施工性

該性能是指底漆可通過不同的施工方式順利地施涂到不同新舊基材的性能。外墻底漆的施工方式主要有刷涂、輥涂及噴涂,其中以輥涂方式較為普遍。一般可通過合理調整和優化配方來滿足不同的施工方式。

1.2.5 經濟性

建筑外墻用底漆的主要作用是封閉和加固基材,其功能相對單一,因此底漆應具備成本低、施工面積大的特點。

 

2 建筑外墻用底漆主要技術指標

目前,建筑外墻用底漆的性能檢測主要是通過JG/T 210—2007《建筑內外墻用底漆》中所描述的方法來完成的,其主要技術指標見表1。

建筑外墻底漆抗泛堿性和基材加固性的實效測試方法,在JG/T 210—2007《建筑內外墻用底漆》中“6.12附著力”和“6.14 抗泛堿性”所描述試驗方法的基礎上加以改進 中國建材網,cnprofit.com


建筑外墻用底漆的抗泛堿性和對基材加固性對外墻涂裝系統的質量、壽命以及裝飾效果起著決定性的作用。在底漆新產品的研發過程中,這兩項性能指標為必須考察的項目。然而,按照JG/T 210—2007《建筑內外墻用底漆》中“6.14 抗泛堿性”所描述的方法來檢測底漆的抗泛堿性,從開始制板、干燥、泡板直至整個試驗完成至少需要9~10 d的時間,影響底漆新產品開發效率;此外,在該標準中只規定了底漆附著力的測試方法,沒有底漆對基材加固性的試驗方法。針對以上兩點問題,我們在JG/T 210—2007《建筑內外墻用底漆》中“6.14 抗泛堿性”所描述的方法的基礎上加以改進,探究出了一種能同時快速有效地判斷建筑外墻用底漆抗泛堿性的趨勢和對基材加固性的試驗方法,提高了底漆新產品研發的工作效率。

 

3 試驗方法及說明

3.1 試板選擇

JG/T 210—2007《建筑內外墻用底漆》中檢測抗泛堿性所用的試板為密度(1.2±0.1)×103 kg/m3、厚度(6±0.5) mm的纖維增強水泥中密度板。氫氧化鈉水溶液滲透該板后作用于耐堿封閉底漆的能力較弱,試板表面很長時間都沒有變化,無法快速得到檢驗結果,進而影響檢驗結果的準確性。

改進:本試驗方法選擇的是穿孔纖維水泥板作為測試底漆抗泛堿性和對基材加固性的試驗用板,板的尺寸應小于600 mm×400 mm、板厚4 mm、孔徑8mm、孔距30 mm、穿孔率19.6%。

3.2 試板處理

JG/T 210—2007《建筑內外墻用底漆》中檢測抗泛堿性所用的纖維增強水泥中密度板表面處理過程為:打磨、清除浮灰、浸水至試板pH值接近10,再在試驗環境中放置7 d以上才可用。

改進:本試驗方法對穿孔纖維水泥板的處理是在其上批刮膩子(見圖1),膩子層厚度為2 mm,一般批刮兩遍,第一遍確保填滿穿孔纖維水泥板上的每個穿孔并壓實,第二遍使表面平整光滑膩子充分干燥2~3 h后就可以刷涂底漆。在實際涂裝工程中,底漆是直接附著在水泥砂漿或水泥基膩子層上,因此,本試驗方法中對于穿孔纖維水泥板的處理更接近施工中的實際效果,同時大大縮短了處理試板的時間。

建筑外墻底漆抗泛堿性和基材加固性的實效測試方法,在JG/T 210—2007《建筑內外墻用底漆》中“6.12附著力”和“6.14 抗泛堿性”所描述試驗方法的基礎上加以改進 中國建材網,cnprofit.com

穿孔纖維水泥板上批刮膩子

3.3 制板過程

下面將以3種待測底漆為例,簡要說明本試驗方法中試板的制備過程(見圖2)。

建筑外墻用底漆抗泛堿性和對基材加固性測試試板


(1)將批刮過膩子的試板沿長邊分為9格,刷涂待測底漆兩遍,干燥時間為1~2 h。

(2)待底漆充分干燥后,將試板沿短邊分為2格,一半刷涂按照JG/T 210—2007《建筑內外墻用底漆》中“6.14.1 PVA-鐵藍水溶液的配制”所描述的方法配制的鐵藍溶液兩遍,干燥時間為0.5~1 h;另一半輥涂彈性中涂漆兩遍,干燥時間為24 h。

(3)待鐵藍溶液和彈性中涂漆充分干燥后,試板四周用石蠟封邊(兩道)。

3.4 建筑外墻用底漆對抗泛堿性及對基材加固性試驗方法

3.4.1 底漆對基材加固性試驗方法及結果判定

用刀切穿彈性中涂涂膜,沿切口處向上撕扯涂膜,通過觀察涂膜的剝離面積和難易程度來判斷底漆對基材的加固性。同一待測底漆有3個可供觀察的區域,涂膜在3個區域內的剝離面積越小,越難剝離表明待測底漆對基材的加固性越好。

3.4.2 底漆抗泛堿性試驗方法及結果判定

(1)準備試驗容器:不加蓋的平底箱(塑料或其他耐堿材質),箱的尺寸為(600±50) mm×(400±50)mm×(250±50) mm,箱內底部放置4~8塊墊塊,墊塊的高度為10~15 mm。

(2)將預先配制好的2%NaOH溶液加入平底箱中,2%NaOH溶液液面略高于墊塊。

(3)將已進行過底漆對基材加固性檢驗的試板小心放入平底箱,涂刷有鐵藍的底漆面向上,2%NaOH溶液浸沒試板的高度應大于試板厚度的1/2,確保在試驗周期內試板底面均被2%NaOH溶液充分浸潤。

(4)用符合GB/T 1910規定的密度為0.045~0.051kg/m2的新聞紙將平底箱的箱口覆蓋,并用膠帶沿周邊密封好。抗泛堿性試驗裝置示意圖見圖3。

建筑外墻底漆抗泛堿性和基材加固性的實效測試方法,在JG/T 210—2007《建筑內外墻用底漆》中“6.12附著力”和“6.14 抗泛堿性”所描述試驗方法的基礎上加以改進 中國建材網,cnprofit.com

建筑外墻用耐堿封閉底漆抗乏堿性試驗裝置示意圖

(5)結果判定:在規定時間后打開新聞紙,可直接通過裸眼觀察鐵藍變色情況(由藍色變為淡黃色)。同一待測底漆有3個可供觀察的區域,鐵藍在3個區域內的變色面積越小,表明待測底漆的抗泛堿性越好。

3.5 本試驗方法檢測結果準確性驗證

選擇3種建筑外墻用底漆,分別采用本試驗方法與JG/T 210—2007《建筑內外墻用底漆》中“6.14 抗泛堿性”所描述的試驗方法,同時進行抗泛堿性測試。選擇的底漆及測試結果見表2。

建筑外墻底漆抗泛堿性和基材加固性的實效測試方法,在JG/T 210—2007《建筑內外墻用底漆》中“6.12附著力”和“6.14 抗泛堿性”所描述試驗方法的基礎上加以改進 中國建材網,cnprofit.com

試驗所用底漆及抗泛堿性測試結果

由表2可看出,與JG/T 210—2007《建筑內外墻用底漆》中所述抗泛堿性測試方法對比,本試驗方法檢測結果有較好的一致性程度,并具有以下優點:

(1)本試驗方法可快速檢測出待測底漆抗泛堿性趨勢,且從開始準備試驗至獲得檢測結果所需的時間大大減小,可提高底漆新產品的研發效率。

(2)本試驗方法采用批刮膩子來處理穿孔纖維水泥板,且底漆是以充分干燥為準,無需養護7 d,更接近施工中的實際效果。

(3)本試驗方法選擇穿孔纖維水泥板,在泡堿液的時候,平底箱內部無需放置多孔隔板,制備好的試板可直接放在墊塊上,操作更加簡便。

(4)本試驗方法可同時檢測出待測底漆對基材的加固性及抗泛堿性,有助于判斷待測底漆的綜合性能。

(5)本試驗方法試板制備簡單,測試方法方便,尤其是可同時平行檢驗多個待測底漆,判斷方法直觀快捷,試驗結果對比性強、重復性好。

 

4 結語

抗泛堿性和對基材的加固性是判斷建筑外墻用底漆產品質量的重要指標,作為一種底漆抗泛堿性和對基材加固性的檢驗手段,本試驗方法與現行標準JG/T 210—2007《建筑內外墻用底漆》中所述方法的試驗結果一致,且在同時檢測底漆抗泛堿性和對基材加固性、符合實際工程應用效果、提高底漆新產品研發效率等方面有著明顯優勢。


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