弹性建筑涂料性能测试的影响因素探讨

0 引言
弹性涂料是以合成树脂乳液为基料，与颜填料和助剂配制而成，施涂一定厚度后，可覆盖基材伸缩产生细裂纹的有弹性的功能性涂料。弹性涂料不仅具有普通涂料的保护和装饰作用，而且具有防水和遮盖裂缝功能，广泛用于酒店、宾馆、办公楼、文化娱乐场所、住宅、学校和医院等大型建筑物的水泥砂浆面、砂石面、石膏板、木夹板等平整粗糙基面。我国现有弹性涂料的检测标准有JG/T 172—2005《弹性建筑涂料》。按该标准对弹性涂料进行性能检测时，影响检测结果的因素较多。本文主要对拉伸强度和断裂伸长率测试过程中的影响因素进行讨论。

1 试验部分
1.1 材料和仪器
底材：尺寸为430 mm×150 mm×3 mm 的玻璃板；尺寸分别为430 mm×150 mm×1 mm 和430 mm×150 mm×4 mm 的聚四氟乙烯板；
漆膜制备器：内径尺寸分别为430 mm×150 mm×1 mm和430 mm×150 mm×0.5 mm 的两种不锈钢；
恒温恒湿设备：温度控制在（23±2）℃，湿度控制在（50±5）% ；
MZ-9008 哑铃裁刀；
MZ-4102 冲片机；
AGS-J 拉力试验机：岛津（香港）有限公司。

1.2 涂膜制备
取4 个样品，在3 种底材上制备涂膜（玻璃板作为底材时，制膜前在玻璃板上预涂一层色拉油），涂膜制备按JG/T 172—2005《弹性建筑涂料》中7.1.2.3 的要求进行，刮涂2 道涂料，每道涂装间隔24 h，干膜总厚度为（0.8~1.2）mm。另外，再用尺寸为430 mm×150 mm×4 mm 的聚四氟乙烯板底材分1 道成膜、2 道成膜、3 道成膜3 种情况，干膜总厚度为（0.8~1.2）mm，多道成膜时，每道涂装间隔24 h。制备好的涂膜在温度（23±2）℃，湿度（50±5）% 条件下养护7 d，然后揭膜翻面后，再在温度（23±2）℃，湿度（50±5）% 条件下养护7 d 后测试。用MZ-9008 哑铃裁刀和MZ-4102 冲片机将涂膜裁成哑铃形。

1.3 实验部分
按JG/T 172—2005《弹性建筑涂料》中7.14 测试拉伸强度和断裂伸长率。

1.4 试验结果
在3 种不同底材上2 道成膜制备的涂膜，标准状态下拉伸强度和断裂伸长率的测试结果见表1、表2。以尺寸为430 mm×150 mm×4 mm 的聚四氟乙烯板为底材，选择4 个样品，按1 道成膜、2 道成膜、3 道成膜3 种情况制成涂膜，测试标准状态下的断裂伸长率，结果见表3。

表1 标准状态下不同底材的断裂伸长率测试结果

表2 标准状态下不同底材的拉伸强度测试结果

表3 标准状态下不同成膜情况断裂伸长率测试结果

以尺寸为430 mm×150 mm×4 mm 的聚四氟乙烯板作为底材，选择4 个样品刮涂2 道涂料，每道涂装间隔24 h，制成涂膜。选择两把裁刀（其中一把裁刀哑铃区域带有一个小口）裁截涂膜，测试标准状态下的断裂伸长率，结果见表4。
表4 标准状态下不同裁刀断裂伸长率测试结果

以尺寸为430 mm×150 mm×4 mm 的聚四氟乙烯板作为底材，选择4 个样品刮涂2 道涂料，每道涂装间隔24 h，制成涂膜。按JG/T 172—2005《弹性建筑涂料》中7.14 的要求测试-10℃下的断裂伸长率。选择传感器显示刚到-10℃、到-10℃后1 min 和到-10℃后2 min 3 种情况进行测试，结果见表5。
表5 -10℃下断裂伸长率试验结果

2 影响因素
2.1 底材的影响
由表1、表2 可见：以两种聚四氟乙烯板作为底材的试验数据很接近，以玻璃板作为底材的试验数据相对于以聚四氟乙烯板作为底材的试验数据差异较大。从理论上讲，弹性涂料的拉伸性能应与底材无关，但是弹性涂料成膜好坏对其弹性影响很大。从聚四氟乙烯板上揭下弹性涂膜很容易，但是从玻璃板上揭下涂膜就比较困难。从玻璃板上揭下涂膜经常会将涂膜撕破，或拉伸了涂膜，这样的涂膜将不能用于试验。因此检验人员在制膜前会在玻璃板上涂一层油，从而能更好地从玻璃底材上揭下涂膜。虽然涂上了一层油，若油涂得不够，仍会导致揭膜困难，揭下后的涂膜从外观看没有什么变化，但是其拉伸性能已经改变，断裂伸长率就会降低；若油涂得太多，对于某些类型的弹性涂料来说，油会渗透到涂膜中，使涂膜变软，在这种情况下，断裂伸长率就会增大，拉伸强度会降低。
由表1、表2 还可见：4 mm 厚聚四氟乙烯板的试验数据比1 mm 厚聚四氟乙烯板的试验数据更好。这是由于1 mm 厚的聚四氟乙烯板容易变形，使涂膜厚度不均匀，虽然测定涂膜干膜总厚度控制在0.8~1.2 mm，但是相对于同一个试件来说，厚度差异越大，断裂伸长率会偏小。因此，选择底材时，应选择不易变形的容易揭下涂膜的材质作为底材，建议选择尺寸为430 mm×150 mm×4 mm 的聚四氟乙烯板作为底材。

2.2 涂膜制备的影响
由表3 可见：按一道成膜制板的数据有时会偏低，相对于2、3 道成膜的数据偏离较大，并且这几个试样在测试过程中都是从针孔处断裂的。从测试涂膜表面可以看出，1 道成膜的涂膜试样针孔较多，这样的试样在测试过程中容易断裂。因为制板时湿膜越厚，越容易产生气泡，涂膜干燥后针孔就越多，所以根据涂料的黏度最好采用2、3 道制膜，制膜时尽量去除气泡。

2.3 裁刀的影响
由表4 可见：裁刀刀口的好坏对试验结果影响特别大。裁截哑铃形涂膜试样时，哑铃区域裁截得不平整，出现小缺口，在测试过程中，就会从缺口处断裂，试验数据会偏低。

2.4 温度的影响
由表5 可见：传感器显示刚到-10℃的试验数据比后两种试验数据都大，后两种情况试验数据相对接近。将一根已计量的温度计的测试点放在拉力试验机夹具夹试件处，当传感器显示温度降低到-10℃时，温度计上的温度还未到-10℃，1 min 后温度计上的温度才降到-10℃。因此当低温仪器显示到规定温度时，还需要一定时间使低温箱整个环境恒定到规定温度。对于不同的低温箱，恒定时间不同，但恒定时间也不要过长。虽然计量部门会对低温箱定期进行计量，但是检验人员也应该定期用温度计与低温箱传感器温度显示仪进行对比，看看它们之间到达相同温度的差异时间。低温箱使用年代越久，它们到达相同温度的差异时间变化越大。测试弹性涂料弹性性能时影响因素较多，检验标准规定也有不详之处，通过以上分析，希望能供涂料行业人员参考，从而减少试验误差。
 

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