内墙封闭底漆的研究与分析

内墙封闭底漆的研究与分析

内墙封闭底漆是建筑涂料中重要的一环，其性能直接影响到墙面的美观和耐用性。本文通过系统的研究和实验，探讨了不同乳液和有机硅添加剂对封闭底漆性能的影响，为选择和使用优质封闭底漆提供了科学依据。

研究背景

国内市场上的腻子质量参差不齐，一些施工方使用质量不达标的腻子，导致墙面在后期出现面漆大面积剥落、泛碱、褪色、粉化等现象。普通底漆由于渗透性较差，难以深层加固基材，而渗透型封闭底漆则能有效渗透到基材一定深度后在孔隙壁面成膜，封闭基层毛细孔，阻滞盐、碱类物质析出，与基材表面基团发生化学键合作用，增加基层的强度和基层与后道涂层的附着力。因此，研究一款渗透型的内墙封闭底漆至关重要。

实验部分

主要原材料

• 去离子水：自制
• 分散剂：陶氏化学
• 润湿剂WE3165：巴斯夫
• 防冻剂：国产
• pH调节剂AMP 95：安格斯
• 羟乙基纤维素HEC：亚什兰
• 乳液：巴斯夫
• 消泡剂NXZ：巴斯夫
• 杀菌剂：陶氏化学
• 防腐剂：索尔
• 有机硅添加剂：瓦克

仪器设备

• 高速分散机：森日达QSJ
• 无石棉水泥平板
• 纤维增强水泥中密度平板
• 不透水实验漏斗
• 附着力画格刀
• 美纹纸

试验基础配方

基础配方见表1。

封闭底漆的制备工艺

在分散缸中，按比例加入水，分散状态下依次加入分散剂、润湿剂、防冻剂，分散5min；加入乳液，分散5min后依次加入成膜助剂、消泡剂，分散10min；加入杀菌剂、防腐剂分散5min后过滤待用。

技术指标

• 常规性能检测：根据JG/T 210-2007《建筑内外墙用底漆》对本次试验所制备的底漆进行耐水性、抗泛碱性、透水性检测。
• 美纹纸附着力的测试：在刮有内墙腻子的水泥板上，辊涂施工一道加有3%碳黑色浆的封闭底漆，室温养护24h后在底漆表面粘贴美纹纸，并压实贴紧，放于60℃烘箱中16h，养护后撕扯美纹纸观察底漆的剥落程度。

成膜物质乳液的选择

乳液对封闭底漆耐水性的影响

本试验选取国内外5种常用的乳液，分别命名为乳液A(苯丙)、乳液B(醋丙)、乳液C（纯丙）、乳液D（苯丙）、乳液E（纯丙），相同配方，针对不同乳液进行涂膜耐水性的测试，试验结果如表2所示。

从表2可以看出，乳液B的耐水性较差，在浸泡24h后开始有水白现象；乳液A在浸泡96h后出现发白剥落现象；乳液C、D、E的耐水性较好，浸泡96h无发白现象。由此可以看出醋丙乳液B的耐水性差，不适合做内墙封闭底漆，后续不再对其进行性能测试。

透水性的测试

根据表2的测试结果，由于乳液B耐水性较差，不合格，本次测试选取A、C、D、E4种不同乳液，添加量分别为30%、40%，针对不同乳液进行透水性的测试，测试结果见图1。

从图1可以看出，在同样30%的乳液添加量时，只有乳液C、E满足透水性≤0.5mL的国标要求；在40%的乳液添加量时，涂料PVC的下降，干膜的孔隙率随之减小，漆膜透水性有一定的提高，C、D、E均符合要求，综合评估，乳液含量的递增可以提高涂层的透水率，由于乳液含高漆膜的致密度也相对应的提高，因此有助于提高透水率。但是由于成本的问题，优先选择30%乳液添加量的产品同时符合JG/T 210-2007的标准的透水率要求，所以选择纯丙乳液E和纯丙乳液C。纯丙乳液E的粒径相比其他乳液粒径小，成膜性优，漆膜致密，使其透水率最佳。

抗泛碱性的测试

作为内墙封闭底漆，不仅要求有良好的耐水性、透水性，还需要有良好的抗泛碱性。根据表2、图1的测试结果，本次试验对A、C、D、E4种乳液，添加量为30%，进行抗泛碱性的测试，测试结果见表3。

从表3可以看出，4种乳液，48h的抗泛碱性测试结果无异常，72h后A、D乳液的无石棉水泥平板出现黄变现象，黄变面积超过15%，抗泛碱性不合格；C、E乳液的无石棉水泥平板无黄变现象，抗泛碱性能较好，见图2。

美纹纸附着力测试

本试验对选取的A、C、D、E乳液进行美纹纸附着力测试，测试方法按1.6.2进行，测试结果见表4。

表4 美纹纸附着力测试

从表4可以看出，4支乳液的美纹纸附着力测试均出现均匀不同程度的剥落，实干后腻子层强度差异较大，乳液A的腻子层封固性能较差，腻子强度一般，美纹纸剥落程度最多；乳液E实干后腻子层强度高，渗透性好，美纹纸剥离程度最少，见图3。

由表14、图13的测试结果可以看出，乳液B耐水性较差，腻子封固性较差，醋丙乳液不适合做内墙封闭底漆；乳液A、D透水性稍差，乳液添加量需要40%才能符合标准要求，腻子层漆膜强度一般；乳液C、E透水性、抗泛碱性较好，腻子层辊涂实干后强度高，封固性好，其中乳液C的粒径相比其他乳液粒径小，成膜性好，性价比最高。

有机硅助剂对封闭底漆的影响

有机硅添加剂不同添加量对封闭底漆透水性的影响

根据图1结果，为更好地研究有机硅添加剂对透水性的影响，本次实验选取乳液A为成膜物质，乳液添加量为30%，针对不同的有机硅助剂，分别进行添加量为2%、4%、6%、8%时的透水性测试，研究有机硅添加剂用量对透水性的影响，试验结果如图4所示。

从图4可以看出有机硅添加能有效降低漆膜透水性，有机硅添加剂添加量逐步提高到4%时，透水性从空白的0.8mL降至0.2mL，透水性最低；而当继续提高添加量至8%时，透水性为0.4mL，有上升的现象。因此有机硅添加剂的最佳添加量为4%，透水性最低。

有机硅助剂对封闭底漆耐水性、附着力的影响

根据图4测试结果，有机硅添加剂4%为最佳添加量，本次试验选取乳液A，乳液添加量为30%，有机硅添加剂用量为4%，对比空白实验，探究有机硅添加对封闭底漆耐水性、附着力的影响，测试结果如表5所示。

从表5可以看出：

1. 乳液A空白样品耐水性96h有发白、剥落现象，而加有4%的有机硅添加剂耐水性96h无发白、剥落现象，耐水性有明显改善，见图5；
2. 乳液A空白样品附着力的测试腻子层有30%的剥落，而加有4%的有机硅添加剂腻子层有15%的剥落，附着力有一定的改善，这是由于有机硅添加剂多以硅烷、硅氧烷小分子类材料组成，应用到渗透底漆里面能保持良好的憎水性，能有效地渗透到基材内部，深层加固基材的缘故。

结论

1. 乳液是影响封闭底漆封闭性、渗透性的关键材料，从实验可见，使用纯丙乳液E的封闭底漆具有耐水性佳、抗泛碱性好，透水性低，附着力佳的特点，能防止美纹纸的剥落，能够深层加固腻子基材，对底材形成了良好的保护作用；
2. 封闭底漆中合理使用有机硅添加剂能有效降低底漆透水性，改善底漆的耐水性及附着力。有机硅添加剂的添加量增加至一定量后透水性反而会出现上升的趋势，具体用量需根据实验确定。