聚氨酯防水涂料應用中的常見質量問題及其防治

發布日期:2015-07-21點擊次數:2493次

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聚氨酯(Polyurethane,英文縮寫PU)是防水涂料的主要品種之一,在市場中占有不小的份額,近年來有上升的趨勢,主要原因是該材料在工程防水領域的用量上升很快,如地鐵、高速公路和鐵路。
  在有機防水涂料中,聚氨酯防水涂料的技術指標高于丙烯酸和JS涂料,即主要的物理力學性能優于后二者。但是,聚氨酯防水涂料在應用中也出現了很多問題,有些屬于產品本身的質量問題,有些則屬于應用不當。

沉淀

1)沉淀原因  

沉淀是聚氨酯防水涂料使用中反映最多的問題。沉淀是涂料中的填料因密度大于聚氨酯膠液的密度,在重力作用下向下運動,在桶底集聚而形成的。沉淀分兩種:硬沉淀和軟沉淀。硬沉淀是指填料已經和膠液混凝成固體,不能再分散為液體,成為廢料。軟沉淀是指經過再分散(攪拌)填料可以重新均勻地回到膠液中,仍然是合格的產品?! ?

從技術上說,要克服聚氨酯涂料的沉淀現象,并非難題,只要不加或少加填料即可做到,但是生產成本很高。為了降低成本,各生產企業都會在聚氨酯涂料配方中加入一定數量的填充粉料?! ?

2)運輸過程加速了沉淀  

成品的聚氨酯涂料在工廠庫房貯存時,沉淀比較慢,但在運輸過程中,由于振動,沉淀加速形成。特別是長途運輸,振動大,且振動時間長,貨到工地,沉淀已集聚在包裝桶的下部或底部。如果不及時施工,沉淀最后凝固,底部材料報廢,但是上部能流動的仍然可以使用,甚至比原有的材料更好,因為少了很多填充粉料?! ?

3)防止沉淀的措施  

①科學的生產配方和工藝  科學的配方是防止沉淀的第一步,要求既要成本低,又能把沉淀控制在一個合理的范圍內??梢圆捎迷黾幽z液的黏度,選用更輕、更細的粉料、加防沉劑等措施。但增加膠液的黏度會影響涂料的施工性能;更輕、更細的粉料會導致填料的最大加量減少,從而影響涂料的成本。因此,要找到一個合理的平衡點,使配方和生產工藝更加科學?! ?

企業通過生產工藝的改進,已可以使填料分散得更好、更均勻,減少了沉淀的產生?! ?

②工地貯存,采用倒放措施  

產品運輸到工地以后,卸車時倒放堆碼。此時,已下沉到包裝桶下部的沉淀又向桶上部運動回流,慢慢上下趨于均勻?! ?

③定期翻桶  

如果在工廠或工地貯存后很久不用,即使采取了倒放措施,仍然會產生硬沉淀,因為粉料會向桶的另一端(即桶的上部)重新聚集。定期(如20 d到2個月)將桶翻轉一次,即倒放變正放、正放變倒放,可防止硬沉淀的發生。雖然有點麻煩,但比起造成的損失來,這點麻煩是值得承受的。因此,一些公司定期派人到工地翻桶,以低廉的費用有效地控制涂料沉淀?! ?

④先機械攪拌均勻,后使用,并在40 min內用完  

在聚氨酯涂料沒有形成硬沉淀之前,有效地攪拌可以使整桶涂料重歸均勻狀態,一點也不影響正常使用。如果不攪拌即使用,上面較稀的部分用完后,下部有沉淀的部分施工性能變得很差,干燥后的涂膜粗糙不平,內在質量和外觀質量都會出現問題,索賠、投訴接踵而至?! 嚢枰灿兄v究,如包裝桶為小桶蓋,應把有沉淀的一端朝上,切開端頭鐵皮,用電動攪拌器將涂料攪拌均勻。比起正置式,將已有沉淀的桶翻過來,更容易攪拌均勻,可收到事半功倍之效。人工攪拌力量太小,效果不好,且費時很長。

結膜

1)結膜產生原因  

聚氨酯結膜的根本原因是包裝桶密封不好,漏氣?! ?

涂料結膜分為物理結膜和化學結膜。物理結膜,如丙烯酸防水涂料和市售內外墻乳膠漆以及油漆,分散介質(水或有機溶劑如苯類、汽油)揮發以后,涂料中的固體部分聚集而成膜。如果包裝桶不漏氣,液體部分揮發不出來,一般不會結膜?! ?

化學結膜,如聚氨酯,就會發生。雙組分聚氨酯由A、B組分混合后,產生化學反應,兩種液體反應后的產物是固體,即為涂膜。單組分聚氨酯是涂料與空氣中的水氣發生化學反應而形成固態的涂料?! ?

聚氨酯防水涂料主要為化學結膜。包裝桶漏氣后,涂料中的溶劑通過漏氣部位逐漸揮發,而含有水氣的桶外空氣進入,與桶內的液料產生化學反應,其結果即為液料結膜?! ?

即使在完全密封的情況下,貯存時間過長,也會有少量結膜,但膜層很薄。那是因為桶內液料未裝滿,上部為空氣,當然也會有水氣,照樣會與液料反應。

2)結膜的防治  

①生產工藝嚴禁帶入水分  

聚氨酯涂料生產工藝中有一個重要環節,即脫水。用加熱和抽真空的辦法將原料中的水分和生產中帶入的水分脫掉。如果未脫掉水分即裝桶密封,水分在桶內即與液料反應,產生結膜?! ?/span>

②采用質量有保證的包裝桶  

包裝桶本身的剛度要足夠支撐桶體不易變形、不易破損,這與包裝桶身鐵皮的厚度和質量以及桶形設計有關。特別重要的是,蓋子與桶體之間的密封要好?! ?/span>

③倒置貯放  

包裝桶正放時,桶內液料上面有一定空間。先是上部空間中的水分參加反應,然后由于桶蓋密封不好外部源源不斷進入的水氣陸續加入反應,膜越結越厚?! ?/span>

如果桶倒放,即使漏氣,液料在漏氣處與水氣反應,結膜后立即封堵了漏氣口,使空氣不能繼續進入,杜絕了后續的結膜產生,使損失大為減小?! ?/span>

④嚴禁野蠻搬運裝卸和堆碼過高  

再結實的鐵皮桶,也經不起野蠻裝卸和堆碼過高。野蠻搬運裝卸會使桶蓋密封失效,堆碼過高會使桶蓋和桶皮變形。特別是運輸過程中,由于振動,加劇了桶的變形,會引起漏氣與液料滲漏?! ?/span>

⑤盡量裝滿  

包裝桶的容量與涂料的量要匹配,盡量裝滿。上部的空氣越少,結膜越薄?! ?/span>

⑥避免曝曬  

成品涂料桶不能曝曬,應在陰涼處避雨存放。

與基層粘結不好、鼓泡

1)與基層粘結不好的原因  

①基層處理差,未達到規范要求  

屋面和地下防水技術規范都對防水涂料施工基層的質量有明確規定?;鶎颖砻鎽蓛?、平整、無浮漿,不應有氣孔、凹凸不平、蜂窩麻面等缺陷;陰陽角應做成圓弧形?! ?

基層上的浮漿、浮灰、塵粒等物,會形成隔離層,使涂膜與基層粘結不良,涂膜起皮、鼓泡?! ?

如基層不平,有蜂窩麻面,陰陽角為直角(未做成圓弧形),會使粘結不良情況更加嚴重?! ?

②基層未干、含水率太高  

雙組分聚氨酯遇水會起化學反應,生成氣體,形成氣泡?! ?

單組分聚氨酯本身需要與空氣中的水分反應成膜。但基層如果太潮濕,水分集中供給,且水分遠大于化學反應所需,涂料成膜后,在涂膜下面尚存留很多水分,受熱汽化、體積膨脹,會把膜層頂起,形成空鼓?! ?

③施工操作不當  

前遍涂料未干,即涂后一遍,或一次涂太厚,表面涂料先結膜,下面的液體或基層中的水分揮發,使涂膜粘結不良,甚至空鼓?! ?

④ 亂加稀釋劑  

為了涂刮快速和省力,施工人員喜歡在聚氨酯防水涂料中加一些稀釋劑。稀釋劑在揮發過程中會使涂膜起泡,大大降低涂膜的性能。隨意在市場上購進的某些稀釋劑,會嚴重降低涂膜的質量,甚至使涂料不能成膜。

2)避免和治理粘結不良  

①基層的質量要合格  

基層凹凸不平、蜂窩麻面要用聚合物水泥砂漿填平;浮灰要鏟去,塵粒要打掃干凈?! ?

②基層要干燥  雙組分聚氨酯的基層含水率應小于8%??捎煤唵螌嶒灤_認:用一塊1m2防水卷材空放(不粘)在已經看起來發白的基層上,4 h后移開卷材,卷材遮蓋的部位顏色與周圍一樣,說明基層是干燥的;卷材遮蓋的地方顏色明顯深于周圍部位,甚至看得見水汽,說明基層未干,不得涂刷聚氨酯?! ?

單組分聚氨酯對基層的含水率要求,理論上不如雙組分那樣嚴格,但在干濕程度上不容易掌握,容易使人誤解。有些施工人員在剛下雨后不久,掃開積水馬上施工,這是錯誤的,易導致涂膜產生嚴重氣泡和空鼓。因此,不少廠家的單組分聚氨酯在說明書上還是標明了基層干燥后施工為妥?!?

  ③正確添加稀釋劑  

為利于粘結,除第一遍刮涂可加用生產廠配套的少量稀釋劑外,后面各遍不得加稀釋劑。聚氨酯涂料黏度大,以涂刮為宜?! ?

④分遍刮涂  

聚氨酯涂料一次不能涂刷太厚,前一遍涂層基本干后,方可涂刷后一遍。

慢干和不干或不凝

1)產生原因  

①聚氨酯涂料刮涂后慢干、不干或不凝,可能是配方有問題,也可能是生產工藝不當,還有可能是施工操作不規范,存在弄虛作假、偷工減料現象?! ?

②雙組分涂料不嚴格計量,不按配比拌合,多加了B料,未攪拌均勻,這些都會造成涂層局部不干或慢干?! ?

③ 施工環境溫度過低,同樣會導致涂層不干或慢干。


2)防治措施  

①原料來源或批號不同,要先做驗證試驗,調整配方后再生產?! ? ②嚴格執行生產工藝,必要時適時調整生產工藝;施工時嚴格按配比混料,采用機械攪拌均勻?! 、劬郯滨ネ苛蠈儆诜磻屯苛?,按照《屋面工程技術規范》和《地下工程防水技術規程》的規定,反應型涂料的施工環境溫度宜為5~35 ℃。

涂料過稠(刮不開或刷不開)

1)產生原因  

① 配方設計不當。有時是故意增稠,以免沉淀?! ?

②生產工藝不當,未把原料中的水分脫凈,裝桶后緩慢固化,涂料就變稠了?! ?

③在儲存和運輸過程中漏氣,帶入水分,未施工已經與物料逐漸發生反應,物料處于緩慢的固化過程中,時間一長,涂料同樣會變稠。


2) 防治措施  

①通過試驗改進配方,使涂料黏度適中?! ?

②改進生產工藝,徹底脫水,包裝容器要干燥。如粉料、二甲苯、氯化石蠟中含水過多,要延長抽真空時間,直到除盡水分為止。要檢查真空度,防止反應釜漏氣?! ?

③包裝桶密封可靠,以免空氣中水分進入桶內。同時要避免人為因素如野蠻裝卸、運輸時的劇烈震動、堆碼過高等引起的包裝桶破裂而產生的漏氣。


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