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建筑外墙底漆抗泛碱性和基材加固性的实效测试方法,在JG/T 210—2007《建筑内外墙用底漆》中“6.12附着力”和“6.14 抗泛碱性”所描述试验方法的基础上加以改进
2019年06月14日    阅读量:1760     新闻来源:中国建材网 cnprofit.com    |  投稿

探究出了一种可同时快速有效地判断建筑外墙用底漆抗泛碱性的趋势和对基材加固性的试验方法:在穿孔纤维水泥板上批刮腻子,刷涂底漆、铁蓝溶液和弹

建筑外墙底漆抗泛碱性和基材加固性的实效测试方法

□ 吴银河,陈燕,肖良嘉,李百奎(厦门固克涂料集团有限公司,福建厦门 361001)


0 前言

随着我国建筑业的高速发展,建筑涂料逐渐成为建筑外墙装饰的主体材料。同时,随着涂饰工程量的增多,涂层弊病也随之增多。为了避免外墙涂料经过一段时间的风吹、雨淋、日晒后出现装饰层褪色、发花、起皮、脱落等不良现象,在外墙涂料施工前,普遍先涂刷1道耐碱封闭底漆,以提高涂料的耐久性和装饰效果中国建材网cnprofit.com

涂饰工程是一个系统工程,要想获得良好的涂层系统,要求层与层涂膜之间没有层的界面,涂料施工要求每道工序之间可以进行有效地相互渗透,使整个涂层成为一个整体。底漆是外墙涂层系统的一个重要组成部分,它是介于水泥砂浆或水泥基腻子层与面漆之间承上启下的过渡层,起封闭、加固基材,提高面漆附着力等作用。

底漆的性能对于整个涂饰工程的质量和寿命至关重要,因此底漆性能的试验方法显得尤为重要。对于底漆新产品的研发人员来讲,除了要求试验方法操作简便、结果准确、重复性好外,更希望能够快速而有效地判断底漆的质量,提高研发效率。

 

1 建筑外墙用底漆

1.1 建筑外墙用底漆的作用、分类及机理

1.1.1 底漆在外墙涂料系统中的作用

(1)封闭基材,堵塞基材孔隙,增加基材强度与密实性。

(2)减少基材对面漆中水分、助剂、乳液等的吸收,使面漆的强度不会降低,同时提高面漆与基材的黏接强度。

(3)减少基材盐类、碱类的析出,防止外墙装饰层的变色发花、泛碱返白、附着力下降等不良现象,从而延长其使用寿命。

1.1.2 底漆的分类

(1)按使用溶剂分为:溶剂型底漆和水性底漆;水性底漆依据使用的基料又可分为水乳型和有机-无机复合型。

(2)按涂膜透明性分为:透明底漆和不透明底漆。

(3)按封闭机理可分为:渗透阻隔型和成膜阻隔型。

1.1.3 底漆对基材的封闭作用机理[2]

(1)渗透阻隔型作用机理:粒径较小、表面张力较低的透明底漆,乳胶粒子或溶解于溶剂中的树脂渗透到基材的毛细管中,以堵塞毛细管来达到杜绝雨水以此作为进出的通道。

(2)成膜阻隔型作用机理:采用耐水耐碱性佳的乳液或溶剂型丙烯酸树脂作为成膜物质,并具备适中PVC配方结构的乳胶或溶剂型底漆,在基材上完成施工后,能形成相对致密的涂膜,起到阻隔雨水进出的目的。

1.2 建筑外墙用底漆性能要求

底漆是外墙涂料体系的重要部分,既要防止基材对涂层系统的损害,同时又要保护基材和墙体免受潮气和环境的有害影响。故要求底漆能有效地防水、隔离盐碱渗出,并具有良好的耐水性、耐碱性、附着力与层间附着力。

1.2.1 耐碱性

底漆通常都是直接施工在水泥砂浆或水泥基外墙腻子等碱性较高基材的表面上,涂膜的耐碱性是确保底漆在长期使用过程中不被皂化破坏,保证其封闭性及附着力的关键。

1.2.2 抗泛碱性与抗盐析性

泛碱是指砂浆或混凝土表面透出白色碱性物质。该现象是由于水泥水化过程中产生的氢氧化物[主要为Ca(OH)2,也会有NaOH、KOH],迁移到表面与空气中的CO2接触后反应生成碳酸盐和水,水挥发后碳酸盐被留在了表面。当基材上未使用底漆或底漆质量差时,碳酸盐会在面漆上以白色颗粒状析出,涂层颜色较深时现象更为严重,致使涂膜发花。盐析是由于作为建筑涂料基材的抹灰砂浆或腻子层往往含有多种盐类,当基材上未使用底漆或底漆质量差时,干燥过程中随着水分的蒸发,可溶性盐类物质以水溶液形式从水泥毛细管中透过涂层渗出,在合适的条件下转变为结晶颗粒并附着在涂层表面,致使涂膜发花。

抗泛碱性和抗盐析性是指底漆抵抗基材碱性和可溶性盐类物质渗透和析出的能力,是建筑外墙用耐碱封闭底漆的两项重要技术指标。抗泛碱性和抗盐析性好的底漆可以保护面漆免受来自基材材料的碱性及可溶性盐类物质对面漆造成泛白、发花、褪色等弊病。

1.2.3 对基材的加固性

该项性能是指底漆能够有效地提高基材与面漆之间的黏接强度,是保证外墙涂层系统整体性、延长涂饰工程寿命的重要技术指标。

1.2.4 易施工性

该性能是指底漆可通过不同的施工方式顺利地施涂到不同新旧基材的性能。外墙底漆的施工方式主要有刷涂、辊涂及喷涂,其中以辊涂方式较为普遍。一般可通过合理调整和优化配方来满足不同的施工方式。

1.2.5 经济性

建筑外墙用底漆的主要作用是封闭和加固基材,其功能相对单一,因此底漆应具备成本低、施工面积大的特点。

 

2 建筑外墙用底漆主要技术指标

目前,建筑外墙用底漆的性能检测主要是通过JG/T 210—2007《建筑内外墙用底漆》中所描述的方法来完成的,其主要技术指标见表1。

建筑外墙底漆抗泛碱性和基材加固性的实效测试方法,在JG/T 210—2007《建筑内外墙用底漆》中“6.12附着力”和“6.14 抗泛碱性”所描述试验方法的基础上加以改进 中国建材网,cnprofit.com


建筑外墙用底漆的抗泛碱性和对基材加固性对外墙涂装系统的质量、寿命以及装饰效果起着决定性的作用。在底漆新产品的研发过程中,这两项性能指标为必须考察的项目。然而,按照JG/T 210—2007《建筑内外墙用底漆》中“6.14 抗泛碱性”所描述的方法来检测底漆的抗泛碱性,从开始制板、干燥、泡板直至整个试验完成至少需要9~10 d的时间,影响底漆新产品开发效率;此外,在该标准中只规定了底漆附着力的测试方法,没有底漆对基材加固性的试验方法。针对以上两点问题,我们在JG/T 210—2007《建筑内外墙用底漆》中“6.14 抗泛碱性”所描述的方法的基础上加以改进,探究出了一种能同时快速有效地判断建筑外墙用底漆抗泛碱性的趋势和对基材加固性的试验方法,提高了底漆新产品研发的工作效率。

 

3 试验方法及说明

3.1 试板选择

JG/T 210—2007《建筑内外墙用底漆》中检测抗泛碱性所用的试板为密度(1.2±0.1)×103 kg/m3、厚度(6±0.5) mm的纤维增强水泥中密度板。氢氧化钠水溶液渗透该板后作用于耐碱封闭底漆的能力较弱,试板表面很长时间都没有变化,无法快速得到检验结果,进而影响检验结果的准确性。

改进:本试验方法选择的是穿孔纤维水泥板作为测试底漆抗泛碱性和对基材加固性的试验用板,板的尺寸应小于600 mm×400 mm、板厚4 mm、孔径8mm、孔距30 mm、穿孔率19.6%。

3.2 试板处理

JG/T 210—2007《建筑内外墙用底漆》中检测抗泛碱性所用的纤维增强水泥中密度板表面处理过程为:打磨、清除浮灰、浸水至试板pH值接近10,再在试验环境中放置7 d以上才可用。

改进:本试验方法对穿孔纤维水泥板的处理是在其上批刮腻子(见图1),腻子层厚度为2 mm,一般批刮两遍,第一遍确保填满穿孔纤维水泥板上的每个穿孔并压实,第二遍使表面平整光滑腻子充分干燥2~3 h后就可以刷涂底漆。在实际涂装工程中,底漆是直接附着在水泥砂浆或水泥基腻子层上,因此,本试验方法中对于穿孔纤维水泥板的处理更接近施工中的实际效果,同时大大缩短了处理试板的时间。

建筑外墙底漆抗泛碱性和基材加固性的实效测试方法,在JG/T 210—2007《建筑内外墙用底漆》中“6.12附着力”和“6.14 抗泛碱性”所描述试验方法的基础上加以改进 中国建材网,cnprofit.com

穿孔纤维水泥板上批刮腻子

3.3 制板过程

下面将以3种待测底漆为例,简要说明本试验方法中试板的制备过程(见图2)。

建筑外墙用底漆抗泛碱性和对基材加固性测试试板


(1)将批刮过腻子的试板沿长边分为9格,刷涂待测底漆两遍,干燥时间为1~2 h。

(2)待底漆充分干燥后,将试板沿短边分为2格,一半刷涂按照JG/T 210—2007《建筑内外墙用底漆》中“6.14.1 PVA-铁蓝水溶液的配制”所描述的方法配制的铁蓝溶液两遍,干燥时间为0.5~1 h;另一半辊涂弹性中涂漆两遍,干燥时间为24 h。

(3)待铁蓝溶液和弹性中涂漆充分干燥后,试板四周用石蜡封边(两道)。

3.4 建筑外墙用底漆对抗泛碱性及对基材加固性试验方法

3.4.1 底漆对基材加固性试验方法及结果判定

用刀切穿弹性中涂涂膜,沿切口处向上撕扯涂膜,通过观察涂膜的剥离面积和难易程度来判断底漆对基材的加固性。同一待测底漆有3个可供观察的区域,涂膜在3个区域内的剥离面积越小,越难剥离表明待测底漆对基材的加固性越好。

3.4.2 底漆抗泛碱性试验方法及结果判定

(1)准备试验容器:不加盖的平底箱(塑料或其他耐碱材质),箱的尺寸为(600±50) mm×(400±50)mm×(250±50) mm,箱内底部放置4~8块垫块,垫块的高度为10~15 mm。

(2)将预先配制好的2%NaOH溶液加入平底箱中,2%NaOH溶液液面略高于垫块。

(3)将已进行过底漆对基材加固性检验的试板小心放入平底箱,涂刷有铁蓝的底漆面向上,2%NaOH溶液浸没试板的高度应大于试板厚度的1/2,确保在试验周期内试板底面均被2%NaOH溶液充分浸润。

(4)用符合GB/T 1910规定的密度为0.045~0.051kg/m2的新闻纸将平底箱的箱口覆盖,并用胶带沿周边密封好。抗泛碱性试验装置示意图见图3。

建筑外墙底漆抗泛碱性和基材加固性的实效测试方法,在JG/T 210—2007《建筑内外墙用底漆》中“6.12附着力”和“6.14 抗泛碱性”所描述试验方法的基础上加以改进 中国建材网,cnprofit.com

建筑外墙用耐碱封闭底漆抗乏碱性试验装置示意图

(5)结果判定:在规定时间后打开新闻纸,可直接通过裸眼观察铁蓝变色情况(由蓝色变为淡黄色)。同一待测底漆有3个可供观察的区域,铁蓝在3个区域内的变色面积越小,表明待测底漆的抗泛碱性越好。

3.5 本试验方法检测结果准确性验证

选择3种建筑外墙用底漆,分别采用本试验方法与JG/T 210—2007《建筑内外墙用底漆》中“6.14 抗泛碱性”所描述的试验方法,同时进行抗泛碱性测试。选择的底漆及测试结果见表2。

建筑外墙底漆抗泛碱性和基材加固性的实效测试方法,在JG/T 210—2007《建筑内外墙用底漆》中“6.12附着力”和“6.14 抗泛碱性”所描述试验方法的基础上加以改进 中国建材网,cnprofit.com

试验所用底漆及抗泛碱性测试结果

由表2可看出,与JG/T 210—2007《建筑内外墙用底漆》中所述抗泛碱性测试方法对比,本试验方法检测结果有较好的一致性程度,并具有以下优点:

(1)本试验方法可快速检测出待测底漆抗泛碱性趋势,且从开始准备试验至获得检测结果所需的时间大大减小,可提高底漆新产品的研发效率。

(2)本试验方法采用批刮腻子来处理穿孔纤维水泥板,且底漆是以充分干燥为准,无需养护7 d,更接近施工中的实际效果。

(3)本试验方法选择穿孔纤维水泥板,在泡碱液的时候,平底箱内部无需放置多孔隔板,制备好的试板可直接放在垫块上,操作更加简便。

(4)本试验方法可同时检测出待测底漆对基材的加固性及抗泛碱性,有助于判断待测底漆的综合性能。

(5)本试验方法试板制备简单,测试方法方便,尤其是可同时平行检验多个待测底漆,判断方法直观快捷,试验结果对比性强、重复性好。

 

4 结语

抗泛碱性和对基材的加固性是判断建筑外墙用底漆产品质量的重要指标,作为一种底漆抗泛碱性和对基材加固性的检验手段,本试验方法与现行标准JG/T 210—2007《建筑内外墙用底漆》中所述方法的试验结果一致,且在同时检测底漆抗泛碱性和对基材加固性、符合实际工程应用效果、提高底漆新产品研发效率等方面有着明显优势。


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