探究彈性建筑涂料拉伸性能的試驗影響因素

高錦秀

摘要：本文以提高彈性建筑涂料拉伸性能檢測結果的可靠度為目的分別探討了涂膜制備方法、養護過程、測試條件等試驗影響因素對拉伸性能的影響規律，從而減少試驗誤差，獲得準確的檢測結果。

關鍵詞：彈性建筑涂料；拉伸強度；斷裂伸長率

中圖分類號：TU56 文獻標識碼：A 文章編號：1674—3024（2016）05—166—02

前言

眾所周知，建筑物伸縮會產生細小的裂紋。那樣既降低了建筑物質量，又不美觀。近年來，彈性建筑涂料因其極好的拉伸性能可以遮蓋墻體裂縫而走俏涂料市場。因此，彈性就成為人們選用彈性建筑涂料的首要指標，成為彈性涂料性能的核心，它是遮蓋墻體裂縫的基礎。

由JG/T172-2014《彈性建筑涂料》可知，彈性建筑涂料的優劣由標準狀態下拉伸強度和斷裂伸長率，經過低溫處理后的斷裂伸長率決定。在檢測過程中，彈性建筑涂料拉伸性能的影響因素有涂膜制備方法、養護過程、測試條件等。因此，為了獲得準確的檢測結果，必須深入探討這些因素對彈性建筑涂料拉伸性能的影響規律。

1實驗

1.1材料和儀器

原材料：試驗中使用廣東某公司生產的彈性涂料，外墻面涂Ⅰ型。在這種彈性建筑涂料中，水和助劑共占31.8%，樹脂占24.3%，碳酸鈣占10.0%，其他無機填料共計33.9%。

儀器設備：①恒溫恒濕室[溫度控制在（23±2）℃，濕度控制在（50±5）%]；②美特斯工業系統（中國）有限公司生產CMT4503的微機控制電子萬能試驗機；③廣州賽寶儀器設備有限公司生產GDXA40/150的高低溫試驗箱，溫控范圍在-40℃～+150℃。

1.2涂膜制備

與JG/172-2005《彈性建筑涂料》相比，JG/172-2014《彈性建筑涂料》修改了涂膜制備方法。JG/172-2014《彈性建筑涂料》中要求涂膜的制備步驟為：（1）將涂料在容器中充分攪拌混合均勻，分3次倒入鋼制涂膜模具中制膜。第一次制膜用模具A，成膜24 h后取下模具，在制成的涂膜上放置模具B，進行第二次制膜；成膜24 h后取下模具B，在制成的涂膜上放置模具C，進行第三次制膜。每次制膜不應出現氣泡，最終干膜厚度應為（1.0±0.2）mm。（2）模具A、模具B、模具c的尺寸應符合表1的規定。

1.3涂膜養護

將制得的涂膜，在符合GB/T 9278規定的試驗條件下養護48h，揭膜后反向放入（80±2）℃的干燥箱，試件與干燥箱壁間距不小于50mm，恒溫96h后取出，放置在標準條件下24h，然后測試其性能。

2拉伸性能檢測

2.1涂膜裁片

依據JG/T172-2014外墻面涂Ⅰ型彈性建筑涂料拉伸性能檢測包括標準狀態下的拉伸強度和斷裂伸長率、-10℃下的斷裂伸長率。檢測試件為按照GB/T 528中規定的啞鈴Ⅰ型試樣，如圖1所示。標準狀態和-10℃兩種狀態的拉伸速率不一樣，標準狀態為200 mm/min，-10℃為30 mm/min（注意，JG/T172-2014調整了低溫拉伸速率）。

2.2試驗設計出發點

在檢測過程中，彈性建筑涂料拉伸性能的影響因素有涂膜制備方法、養護過程、測試條件等。現從JG/T172-2005與JG/T172-2014不同點入手探討這三方面對彈性涂料拉伸性能的影響規律。

涂膜制備過程中涉及涂料的攪拌均勻、底材平整光滑、分三次進行制膜和涂膜厚度。在實際檢測過程中，分三次進行制膜經常被忽略（JG/T172-2005中即為一次性成膜），認為最終涂膜厚度控制在（1.0±0.2）即可。

根據JG/T172-2014涂膜養護過程比較復雜，重點為涂膜翻面和80V熱處理。還有就是養護時間長短對拉伸性能的影響。

在JG/T172-2014和JG/T172-2005中對拉伸速率均作了嚴格的要求了。由此可見，拉伸速率對彈性建筑涂料的拉伸性能影響很大。JG/T172-2014中調整了低溫拉伸速率，將原來的50mm/min降低到30 mm/min。在實際的檢測過程中，經常會出現忘記調整拉伸速率的疏忽。那么我們就對低溫-10℃處理后彈性建筑涂料在30 mm/min、50 mm/min和200 mm/min拉伸速率下的拉伸性能進行探討。

3結果與討論

3.1涂膜制備方法對彈性建筑涂料拉伸性能的影響

涂膜的制備過程有四個要點：（1）攪拌：將涂料充分攪拌混合均勻，控制力度，避免產生氣泡；（2）底材：平整光滑、無刮痕；（3）成膜次數：分三次進行成膜；（4）涂膜厚度：干膜厚度在0.8mm～1.2mm都符合標準要求。在實際檢測過程中，其中分三次成膜被視作過程不影響最終的拉伸性能，這是不對的。成膜次數對彈性建筑涂料拉伸性能的影響見表2。

從表2可以看出，三次成膜的彈性建筑涂料拉伸強度最大，斷裂伸長率稍小于兩次成膜。這是因為，相對兩次成膜和一次成膜，三次成膜時濕膜厚度薄，涂膜中的缺陷如氣泡等越少，從而拉伸強度性能較好；一次成膜的試樣針孔較多，在測試過程中極易從針孔處斷裂。較厚的濕涂膜影響涂膜中助劑的揮發，殘余的助劑對涂膜有增塑作用，雖有利于彈性建筑涂料的斷裂伸長率反而極大地降低了涂膜的拉伸強度。

3.2涂膜養護過程對彈性建筑涂料拉伸性能的影響

3.2.1涂膜翻面

由于涂膜和底材的接觸面不透氣加果不對涂膜進行翻面形成的涂膜就會“邊干，一邊濕”嚴重影響涂膜的拉伸性能，因此涂膜養護被嚴格控制在至48h后揭膜，反面朝上放入（80±2）℃繼續養護。

3.2.2涂膜養護溫度

涂膜養護溫度對彈性建筑涂料的影響見表3。

從表3可以看出，彈性建筑涂料的拉伸性能并不是隨著養護溫度的變化呈線性變化。在養護溫度從60℃→80℃→100℃過程中，彈性建筑涂料的拉伸強度隨著溫度的升高而增大，斷裂伸長率隨著溫度的升高而降低。養護溫度較低時，助劑的揮發速度較慢；熱處理溫度升高后，殘余助劑量迅速減少，對涂膜的增塑作用明顯減少。但是，當養護溫度達到120℃時，彈性建筑涂料的拉伸性能急劇下降，這是因為高溫破壞了彈性涂料中的有效成分。

3.2.3涂膜養護時間

為了考察養護時間的長短對彈性涂料拉伸性能的影響，分別檢測不同養護時間的涂膜的拉伸性能。三組彈性建筑涂料涂膜按標準養護步驟進行，將其中兩組分別在標準狀態下繼續放置7d、14d。

從表4可以看出養護時間從標準養護步驟延長至7d、14d時與他人所作出的斷裂伸長率（-10℃）變化較大相比，這次涂膜的拉伸性能基本穩定。這是因為根據JG/T172-2014新標準，涂膜養護增加了（80±2）℃烘箱中恒溫96h這一熱處理過程，從而提高了助劑的揮發速度，其交聯結構已基本穩定。隨后在延長養護時間對彈性建筑涂料拉伸性能的影響不大。

3.3拉伸速率對彈性建筑涂料拉伸性能的影響

在標準狀態下，拉伸速率不是影響彈性建筑涂料標準狀態拉伸性能的關鍵因素。那么對低溫處理后的彈性建筑涂料的拉伸性能是否有影響呢？設計一組實驗得彈性建筑涂料在30mm/min、50 mm/min和200 mm/min拉伸速率下的斷裂伸長率（-10℃）分別為76%、68%、52%。由此看來，拉伸速率對低溫處理后的彈性建筑涂料的拉伸性能有較大影響。究其原因，經過低溫處理后的彈性建筑涂料變得更脆了，較高的拉伸速率加快了其斷裂的進程，從而大大降低了斷裂伸長率。

4結論

JG/T172-2014《彈性建筑涂料》中規定的涂膜制備方法、養護過程、測試條件與JG/T172-2014有較大變化，這些變化都是使彈性建筑涂料的拉伸性能更加穩定。綜上所述，涂膜制備方法、養護過程、測試條件對彈性涂料拉伸性能的影響均很大。因此，在檢測時必須按照標準要求嚴格控制好這些條件，以增加檢測結果的可信度。