1·實(shí)驗(yàn)

　　1.1主要原料及設(shè)備

　　煤焦油:張店煤氣廠;聚氯乙烯:WS800，上海氯堿化工;鄰苯二甲酸二辛酯:cp，南京化學(xué)試劑公司;三鹽基硫酸鉛:H-TLS，靖江廣勝橡塑材料廠;膨潤(rùn)土:鈉基，臨安城北膨潤(rùn)土有限公司燒瓶，電動(dòng)攪拌，電熱包等。

　　1.2涂料制備工藝

　　(1)煤焦油脫水:將煤焦油置于圓底燒瓶中，開(kāi)動(dòng)攪拌，緩慢升溫至110—120℃保溫至無(wú)氣泡冒出，視為煤焦油完成脫水。

　　(2)分散相制備:將脫水后的煤焦油稱重后置于三口瓶中，開(kāi)動(dòng)攪拌分別加入聚氯乙烯樹(shù)脂、鄰苯二甲酸二辛酯和三鹽基硫酸鉛，攪拌均勻后開(kāi)始升溫，并在135±5℃保溫90分鐘。

　　(3)分散介質(zhì)制備:將水計(jì)量后置于三口瓶中，攪拌下加入配方量膨潤(rùn)土，高速攪拌使其分散均勻，并升溫至80—90℃?zhèn)溆谩?/p>

　　(4)涂料制備:攪拌下將溫度約120—130℃的分散相以細(xì)流狀慢慢加入80—90℃的分散介質(zhì)中，加完后繼續(xù)攪拌15分鐘即可得水分散性涂料。

　　1.3性能測(cè)試方法

　　煤焦油聚氯乙烯共混物延度和軟化點(diǎn)測(cè)定分別參照《JTJ 052-2000公路工程瀝青及瀝青混合料試驗(yàn)規(guī)程》中“T0605-1993瀝青延度試驗(yàn)”以及“T0606-2000瀝青軟化點(diǎn)試驗(yàn)(環(huán)球法)”;其扯斷強(qiáng)度測(cè)定參照《GB/T528硫化橡膠或熱塑性橡膠拉伸應(yīng)力應(yīng)變性能的測(cè)定》;涂料性能測(cè)定參照《JC/T408水乳型瀝青防水涂料》。

　　2·結(jié)果與討論

　　2.1聚氯乙烯用量對(duì)煤焦油聚氯乙烯共混物性能的影響

　　煤焦油中含有約50%的瀝青，它可以成為防水涂料的成膜物質(zhì)，但單獨(dú)使用煤焦油作為防水涂料，其弱點(diǎn)是很明顯的，突出表現(xiàn)為對(duì)溫度非常敏感，溫度高時(shí)容易軟化流淌，溫度低時(shí)則又很脆，容易開(kāi)裂且粘結(jié)性、附著力都下降.同時(shí)，由于煤焦油成分復(fù)雜，組成也不穩(wěn)定，不同廠家，不同批次的煤焦油質(zhì)量差異較大，因而需要加入一定比例性能穩(wěn)定的合成樹(shù)脂對(duì)煤焦油進(jìn)行共混改性.可以用于煤焦油共混改性的樹(shù)脂很多，像環(huán)氧樹(shù)脂、聚氨酯樹(shù)脂、聚氯乙烯樹(shù)脂等.本實(shí)驗(yàn)采用的是聚氯乙烯樹(shù)脂.表1給出了不同聚氯乙烯樹(shù)脂用量對(duì)共混物性能的影響。

　　從表1可以看出，隨著聚氯乙烯樹(shù)脂用量的增加，共混物軟化點(diǎn)和扯斷強(qiáng)度明顯上升，而其延伸值則有所下降.還有必要指出的是，聚氯乙烯雖然有良好的化學(xué)穩(wěn)定性，但其熱穩(wěn)定性較差，在140℃就會(huì)發(fā)生分解，分解放出的HCl會(huì)進(jìn)一步加速其分解過(guò)程.為此配方中必須加入熱穩(wěn)定劑，如鉛類，金屬皂類，有機(jī)錫類等，必要時(shí)還可以輔以亞磷酸酯、環(huán)氧化合物、多元醇等輔助穩(wěn)定劑.本實(shí)驗(yàn)中使用三鹽基硫酸鉛。

　　2.2增塑劑用量對(duì)煤焦油聚氯乙烯共混物性能的影響

　　防水涂料一般要求涂膜具有一定彈性，可以隨著基層的裂紋伸長(zhǎng)而不發(fā)生斷裂.聚氯乙烯樹(shù)脂由于其分子中極性氯原子的存在，其分子間作用力較高，分子鏈的柔順性不足，因而需要使用一定量增塑劑.可以作為其增塑劑的主要有鄰苯二酸酯類、脂族二酸酯類、磷酸酯類、環(huán)氧化物以及一些聚合型增塑劑等.本實(shí)驗(yàn)采用鄰苯二甲酸二辛酯作為其增塑劑.表2給出了增塑劑用量對(duì)共混物性能的影響。

　　從表2可以看出，隨著DOP用量的增加，共混物延伸值有明顯增加，扯斷強(qiáng)度則有所下降，從理論上推斷，其軟化點(diǎn)也應(yīng)該有所下降，但DOP用量在3—15%范圍內(nèi)，共混物軟化點(diǎn)都能保持在80℃以上，都可以滿足防水涂料耐熱度要求。

　　2.3涂料性能指標(biāo)

　　利用某些無(wú)機(jī)填料，將聚氯乙烯煤焦油共混物分散于水中，就制成一種可以常溫施工的水性防水涂料.無(wú)機(jī)填料可以使用膨潤(rùn)土、凹凸棒土等.本實(shí)驗(yàn)中使用鈉基膨潤(rùn)土.表3是該涂料的性能指標(biāo)。

　　注1:分散相配方為脫水煤焦油:PVC∶DOP∶三鹽=100∶13∶13∶0.7

　　注2:涂料配方為分散相:水:膨潤(rùn)土=41∶51∶8

　　表3中的性能指標(biāo)設(shè)置與檢測(cè)方法，大致參照行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JC/T408水乳型瀝青防水涂料.與水乳型瀝青防水涂料相比，聚氯乙烯改性煤焦油水性涂料主要存在如下問(wèn)題:一是粘結(jié)強(qiáng)度稍低，標(biāo)準(zhǔn)要求不低于0.3 MPa，實(shí)測(cè)是0.25 MPa，考慮到另外兩個(gè)指標(biāo)(耐熱性和低溫柔性)實(shí)驗(yàn)中均無(wú)皺皮、起泡、剝落的現(xiàn)象，我們認(rèn)為，該涂料在粘結(jié)性上可以滿足要求;另一個(gè)問(wèn)題是斷裂伸長(zhǎng)率，標(biāo)準(zhǔn)要求是600%，實(shí)測(cè)只有273%，差距比較大.但我們認(rèn)為，這個(gè)也基本不成問(wèn)題，原因主要有兩點(diǎn)，一是200%的伸長(zhǎng)率通常已經(jīng)可以滿足工程需要;再是聚氯乙烯改性煤焦油水性涂料低溫下有更好的伸長(zhǎng)率，實(shí)驗(yàn)中我們發(fā)現(xiàn)，25℃下斷裂伸長(zhǎng)為273%的該涂料，在10℃時(shí)，其斷裂伸長(zhǎng)率可達(dá)600%.就屋面防水接縫施工來(lái)看，由于熱脹，夏天混凝土屋面板之間的接縫是縮小的，所以不需要接縫材料的伸長(zhǎng)率，而冬季，由于冷縮，混凝土屋面板之間的接縫則是增大的，此時(shí)對(duì)接縫材料的伸長(zhǎng)率就有較高的要求，而聚氯乙烯改性煤焦油水性涂料低溫下更好伸長(zhǎng)率完全可以滿足這個(gè)要求.有資料顯示，通過(guò)熱施工工藝，將聚氯乙烯與煤焦油的共混物直接用于屋面防水工程，防水效果良好且有很好的耐久性。