弹性屋顶涂料——延长热塑性聚烯烃屋顶膜的寿命

第42卷第12期涂料工业Vol 42 No 122012年12月Paint COATINGS INduStryDec.2012弹性屋顶涂料——延长热塑性聚烯烃屋顶膜的寿命John R Dockery(阿科玛涂料树脂Cay, NC USA)摘要:作为屋顶防水层的热塑性聚烯烃膜(TPO)在使用一段时间后,会出现老化和磨损现象,为此研究开发了种弹性屋顶涂料用于防止TPo基底外露。通过对新老TPO的附着力、机械性能以及耐沾污性测试发现,该涂料的性能优于对照样品丙烯酸涂料。该弹性涂料不仅可以保护屋顶膜,还有助于减小建筑物冷却负荷和城市热岛效应。关键词:弹性乳液;TPO;冷屋顶中图分类号:TQ637文献标识码:A文章编号:0253-4312(2012)12-0053-03Elastic Roofing Coatings-Prolong the Service Life of TPO RoofingJohn R Dockery(Arkema Coating Resins, Cary, NC USA)应用Abstract: The thermopolyolefine(TPO) as waterproofing roofing material will be aged or worn after a pe-riod of time, therefore, an elastic roofing coatings was developed to protect the TPO. The test results of ad-研esion,mechanical properties and contamination resistance showed its better performance than the acrylic究blank sample. It could protect the tPO roofing material, as well as reduce the cooling load and the urbanheat land effectKey Words: elastic emulsion; TPO; cool roofing在过去15a里,热塑性聚烯烃(TPO)膜作为防水层在商水性(亲水)弹性屋顶涂料。用屋顶中的使用显著增长。由于TPO屋顶的安装基础开始老化并显现出磨损迹象,业界已经开始努力寻求一种有助于延2设计有效的弹性涂料体系长这些屋顶寿命并降低建筑物业主屋顶维护成本的涂料体由于早期安装的TPo膜已经老化并开始显现出磨损迹系。弹性屋顶涂料是对于此项应用最有前途的新型技术,用象,开发一种对于风化TO膜具有足够附着力的保护性水基于防止TPO基底外露。并且,弹性屋顶涂料还可以用作冷屋涂料成为一项挑战。溶剂基底漆可作为TPO附着力促进剂顶,提高屋顶耐用性并减少建筑冷负荷和城市热岛效应。但是,这种底漆含有大量的挥发性有机化合物,极易燃并且有1TPO屋顶膜的特性和用途臭味。此外,这种底漆还会溶解膜产生的空隙(可能发生水渍),进而损坏老化屋顶。通常,制造商使用三种工艺中的一种来生产成品厚度为2.1附着力762-1524μm的TPO单层膜:压延成型、挤压成型或刷涂。在附着力测试的早期阶段,阿科玛涂料树脂针对从当地制造商一般选择在单层膜加入聚酯纤维、平纹棉麻或玻璃纤工作地点采集的TPO膜评估了多种粘着化学成分和各种聚合维来加固薄板,或者加入毡或蓄水毡。大多数低斜率屋顶物组成成分。这些膜的老化时间为12~14a。初始附着力非TPO膜主要由三部分组成防止水进入屋顶组合件的防水层;常低,因此假设有某种事物妨碍了粘着化学成分。在使用和增加强度、耐穿磁性和尺寸稳定性的增强层;保护防水层与增不使用氧化锌的情况下进行了制剂宽容度研究,通过嵌入带强层不受日照和天气影响、具有某些增加太阳反射率的表面有弹性涂料的网筛(尺寸足以产生双倍样本)进行了附着力测特性的表层。TPO配方包括二氧化钛体质颜料阻燃剂、交试,如图1(a)所示。联剂、抗氧化剂、工艺润滑剂和紫外线吸收剂等接着,将这些样本在相对湿度50%、21℃的环境试验箱由于聚烯烃是一种难以粘附的低表面能材料,通过将附中放置14d。在固化期过后,纵向切出4道切口,形成2个加配料与聚烯烃复合制成TPO膜,几乎没有可以进行化学结2.54cm的条,并日完全切透涂料和网但不要切透基底图1合和粘附的活性表面。因此,对于满足ASTM性能标准并能(b)。然后将样中国煤化工之后,分别将样本耐受恶劣室外环境的风化TP屋顶膜,需要找到一种对其无放置在 InstronCNMH,基底被缚在下定形、在其耐水(疏水)聚烯烃表面具有足够附着力的可行的夹上,网筛被缚在上夹上,形成一个180°的分离角图1(c)。John R Dockery:弹性屋顶涂料——延长热塑性聚烯烃屋顶膜的寿命分离速度设为5cm/min,剥离约13cm。使用 Instron软件计算并记录每线性英寸的平均磅数。 ASTM C794的传递值为每英寸(PI)2磅或更高。2.5一十,曾一*定2.01.5NCOR Flex 192丙烯酸■一新TPO;■一老化TPO图2 ENCOR Flex192和丙烯酸附着力对比图1附着力测试Fig 2 Adhesion of ENCOR Flex 192 and acrylic应为了加入独特的附着力促进剂,阿科玛开发了一种针对用PO附着力设计的聚合物一 ENCOR③Flex192。配方见表研表1 ENCOR Flex192配方七·啻一如密1.5Table 1 Formulation for ENCOR Flex 192究原料内二醇分散剂( Coulis p30)含氧化锌不含氧化锌HEC增稠剂( NATROSOI250MBR)研氢氧化铵(28%)图3氧化锌对附着力的影响Fig 3 Effect of zine oxide on adhesion of the coatings浆消泡剂( Foamstar A0)作常重要, ENCOR Flex92具有满足并超过ASTM标准(>100%伸长率,>1379kPa抗拉力和>105N/cm撕裂强度)的CaCO, Omyacarb 10)172.5配方涂料所需的机械性能。图4为 ENCOR8Fex192与对比罐装防腐剂产品的性能比较防霉剂粘合剂-乳液( ENCOR Flex192)22.5消泡剂( Foamstar A10)兑溶剂( Texanol)2.72稀氢氧化铵(28%)水6.76HEC增稠剂( NATROSOL250MBR)1.13这种粘合剂可用来制备附着力比现有TPO屋顶高的弹性屋顶涂料。图2显示了 ENCOR Flex192与丙烯酸对于新TPoENCOR Flex 192对比产品和老化TPo的附着力。口一伸长率;口一抗拉力;口一撕裂强度从图2可知,新TPO膜的表面几乎不能粘附水性涂料。图4 ENCORS Flex192与对比产品的性能比较老化長面也难以粘附,但在使用 ENCOR Flex192之后,紫外线Fig 4 Comparison properties of E\COR Flex 192 and contorl sampl.可以使表面具有足够的附着力。2.2耐沾污性图3为氧化锌对含有 ENCOR Flex192的涂料附着力的影响。基于 ENCOR Flex192乳液的涂料具有出色的耐沾污图3显示了在含有 ENCOR Flex192的涂料配方中使用氧性,有助于保持太阳反射特性,同时保护卜面的屋顶膜。图5化锌时会对粘着性能产生不利影响。配方中不使用氧化锌显示了基于ENeH中国煤化工烯酸涂料的时时, ENCOR Flex192与TPO之间则具有出色的附着力沾污性(涂覆在00h):在涂料CNMHG除附着力外,机械强度、弹性和撕裂强度对于屋顶涂料也下转第71页)王黎等:飞机涂料的发展近况Paint and Coatings, 2007, 10(9): 16-19底漆[].上海化工,2012,37(3):1215]吴凤秋,张保法,范永宁,等.硼和碳化硼对炭/炭复合材料抗氧[22 J Desothane HS polyurethane topcoats/CA80 DO series[ Z].USA化涂层性能的影响{冂].材料保护,2010,43(9):6-9PPG Aerospace Technical Data, 2010WUFQ.ZHANGBF,FANYN,elal.InfuenceofBandB,Con[23]Aeroware@series[Z].Netherlands:AkzoNobelAerospaceCoat-antioxidation behav ior of antioxidation nating of carbon/carhon com-ings, 2009posite[J]. 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