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利用成分分析方法辨别弹性建筑涂料的性能差异



 

弹性建筑涂料拥有防水、防渗、透气、遮蔽裂纹的功能。弹性建筑涂料的涂膜具有弹性,因而当墙体出现裂缝时,涂膜受到拉仲变形而不会开裂破坏,仍然完整的涂膜保持原有的各种阻隔作用,防止开裂的墙体直接暴露于大气之中。涂膜的高弹性,是其配方中各种成分综合作用的结果。弹性建筑涂料配方决定了其性能的差异。

高弹性建筑涂料,考察的指标体现在拉伸强度和断裂伸长率。弹性建筑涂料的红外光谱分析、热失重分析,树脂的溶解性分析以及填料的XRD分析等分析测试方法,可以鉴别弹性建筑涂料的配方成分的含量和性能的差异。行业标准JG/T172--2008<<弹性建筑涂料》规定了弹性建筑涂料的检测方法,提出了对比率、耐人工老化性、耐沾污性、拉伸强度和断裂伸长率等技术指标。

 

一、 涂料成分分析及性能测试常用的试验设备

 

ATR红外光谱可使用傅立叶红外光谱仪测试;

热失重分析可使用TGA/DSC1同步热分析仪测试;

XRD分析可使用D8Advance型x射线衍射仪;

离心机使用TGL一16型高速离心机。

涂膜的拉伸性AG—IC100kN万能材料试验机测试,配合TRviewx光学引伸计测试位移。

动态力学性能使用DMA242C型动态力学分析仪测试。

 

二、成分分析及涂料性能测试的方法介绍

 

1 红外光谱分析

根据丙烯酸酯和填料的红外光谱峰的位置和强度,能够定性和半定量地分析出弹性建筑涂料的树脂、填料的种类。

2 热失重分析

弹性建筑涂料的性能不但与树脂、填料的种类有关,还受到树脂和填料的含量的影响。

依据GB/T1725—2007《色漆、清漆和塑料不挥发物含量的测定》,FIGB/T1747.2--2008《色漆和清漆颜料含量的测定第2部分:灰化法》等标准,可以使用简单设备检测出弹性建筑涂料中水和溶剂、树脂、填料的含量。

3 树脂的溶解性分析

通过弹性建筑涂料的树脂对不同溶剂的溶解性不同,之后利用XRD分析出填料的种类和数量的差异。

弹性建筑涂料的性能最主要是由弹性乳液,或者说是乳液中的树脂决定的。

利用树脂在四氢呋喃中溶解性的差异,可以鉴别弹性建筑涂料性能。溶于四氢呋喃中,形成悬浮液。这是因为弹性建筑涂料的树脂分子链比较柔顺,比较容易溶解。

依据GB9760—1988《色漆和清漆液体或粉末状色漆中酸萃取物的制备》,利用溶解——沉淀的方法来分离弹性建筑涂料中的树脂和填料。破乳后,然后用四氢呋喃进行多次溶解,离心操作。最终获得了溶解在四氢呋喃中的透明絮状树脂,还有白色的填料饼。

4 填料的XRD分析

弹性建筑涂料的性能也受到使用的填料的种类的影响。利用x射线衍射仪对弹性建筑涂料进行研究,并根据标准物质的XRD谱图对各个峰进行了解析,

弹性建筑涂料的填料通常含有多种成分,如TiO、CaCO、滑石粉、硫酸钡等,有的甚至还有高岭土、云母、二氧化硅等。然而为了达到较高的遮盖率,特别是内墙型弹性建筑涂料对遮盖率的要求更高,填料中应以TiO金红石型为主,尽量不使用锐钛型的TiO。

5 拉伸性能

按照《弹性建筑涂料》(JG/T172—2005)规定的方法制备弹性建筑涂料的涂膜,养护完成后测试其拉伸性能。

6 动态热机械分析

测试了弹性建筑涂料涂膜的动态力学性能。弹性建筑涂料的储能模量与温度的关系,损耗因子与温度的关系。弹性建筑涂料的最重要的区别在于玻璃化温度不同。针对玻璃化温度相近的同种乳液构成的弹性建筑涂料,也可以用其损耗因子的最大值估计其拉伸性能的大小关系。

弹性建筑涂料的动态热机械分析可以体现弹性建筑涂料的弹性是由乳液的玻璃化温度和填料的补强作用共同决定的,其中乳液的玻璃化温度决定于乳液的低温柔顺性,是最关键的因素。

 

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