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玻璃常压干燥器在聚合物水泥防水涂料检测中的应用技巧

玻璃常压干燥器在聚合物水泥防水涂料检测中的应用技巧

2018年11月30日

关于GB 23445—2009《聚合物水泥防水涂料》标准的讨论很多，本文主要就玻璃常压干燥器在聚合物水泥防水涂料（下称JS 涂料）性能检测中的应用进行讨论。GB 23445—2009 标准就干燥器的使用规定如下：试样成型后于标准条件下静置96 h，然后脱膜，将脱膜后的试样反面向上在（40±2）℃干燥箱中处理48 h，取出后将试样置于干燥器中冷却至室温。干燥器种类繁多，实验室中最常见的玻璃干燥器有常压干燥器和真空干燥器两种中国涂料。在GB 23445—2009 标准中未要求用真空干燥器对试样进活动结束后行冷却，因此一般在测试中多使用常压干燥器，其规格以座身上口直径表示，常见规格为Φ100～400 mm，综合实用性则为CPU破坏及价格，一般实验室多选用规格为Φ240 mm 和Φ300 mm 的无色透明玻璃干燥器。

GB 23445—2009 标准规定试样成型尺寸为320mm×350 mm，按此尺寸，干燥器上口直径要大于475mm 才能保证试样平整放置，但黄金目前无该规格的玻璃干燥器，试样整片放入干燥器后的状况如图1，干燥后试样会很难恢复平整，且会影响到测试的准确性。如果提前将试样分割后正面叠放在一起（图2），会导致下面的试样弯曲幅度较大，取出后也很难平整，并且试样很容易粘连在一起，冷却至室温后很难完整地分开，同样会影响到测试的准确性。为了保证测试的准确性，有必要对干燥器的使用技巧进行讨论。

1 实验部分

1.1 仪器设备及试样的制备

多功能无级调速搅拌器：D-8401 型，天津华兴科学仪器厂，桨叶式搅拌杆；恒温恒湿培养箱：HWS-250 型，上海森信实验仪器有限公司；分层架：自制。试验采用了10 个国内不同生产企业的JS 涂料产品，按各生产企业要求的粉料和液料的配比进行配制（表1）。在GB 23445—2009 标准规定的基础上，增加以下一些条件[]：制样分2 次涂覆，间隔24 h，同期涂覆，相同的涂覆尺寸、搅拌容器、搅拌速度、搅拌时间，相同的成型过程，每次称料乳液加粉料的总质量相同，同一个人涂覆，采用相同的刮尺。

1.2 分层分割法的应用

1.2.1 JS 涂料试样在玻璃干燥器中的分层放置

以JS 涂料试样在规格为Φ240 mm 的玻璃干燥器中的放置为例，直径为240 mm 的干燥器内，最大面积是以直径为对角线的正方形，其边长约为170mm，见图3，故放进的试样尺寸不能超过170 mm×170 mm。将成型的JS 涂料试样（320 mm ×350mm） 按图4 虚线所示裁剪成8块， 得到4 个145 mm ×160mm 和4 个30mm×160 mm 的试样，按GB 23445—2009 标准要求放进（40±2）℃干燥箱中处理48 h 后，将试样在玻璃干燥器中利用分层架分层干燥冷却至室温（图5、图6）。分层架尺寸以可以放进干燥器为准：规格为Φ240 mm 的玻璃干燥器中，分层架尺寸选用Φ220mm 即可，图5 为4 层分层架放4 个145 mm×160 mm的试样，另外4 个30 mm×160 mm 试样可以在支架上增加一层放置。考虑到干燥器的高度及层与层之间的通透性，建议分层架最多不要超过6 层。

1.2.2 JS 涂料试样的分割

干燥冷却至室温的JS 涂料试样再按图4 的实线进行划分，可得到32 个试件，能满足GB 23445—2009 标准中拉伸性能及低温柔度试件数量的需求。

1.3 力学性能测试

参照GB 23445—2009 标准，测定JS 涂料试样的拉伸强度和断裂延伸率。

2 结果与讨论

10 个厂家的JS 涂料产品分别在室温裸露冷却和采用“分割分层法”在干燥器中放置冷却，并测试其2 h 和5 h 无处理的拉伸强度和断裂延伸率，测试结果见图7—8。

从图7 和图8 可知，在其他条件一致时，JS 涂料试样采用干燥器冷却2 h 和冷却5 h，其拉伸强度和断裂延伸率都变化不大，其中，50%的样品拉伸强度变化率都小于3.0%，1 号样的变化率最小，仅1.44%；30%的样品拉伸强度变化率在3%~5%之间；拉伸强度变化率最大的9 号样，其变化率也只有9.94%。断裂延伸率变化率最大的为8 号样，达到9冷水机.77%；断裂延伸率变化率最小的为9 号样，仅3.08%；50%的样品断裂延伸率变化率都在5%~7%之间。

这说明JS 涂料试样在干燥器中冷却时间的长短对性能分配器测试结果影响不大，采用该方法得到的检测数据稳定。室温裸露冷却的JS 涂料试样2、在更换压头或砧座时其拉伸强度和断裂延伸率变化都较大。只有1 个样品拉伸强度变化率小于20%，为14.66%，其余9 个样品拉伸强度变化率均超过20%，凹透镜其中有3 个样品的拉伸强度变化率超过40%，9 号样的拉伸强度变化率达到45.71%。80%的样品断裂延伸率变化率在26%~30%之间，40%的样品断裂延伸率变化率在30%~40%之间；断裂延伸率变化最小的10 号样，变化率达到26.32%；断裂延伸率变化最大的同样为9 号样，变化率高达49.0%。

裸露冷却时测试结果变化大是因为所测的10 个JS涂料产在选择夹具前品均采用了丙烯酸乳液，丙烯酸乳液为热塑性高分子聚合物，不同的温度、湿度会使分子间力发生变化。室温裸露冷却时温、湿度变化很大，导致测试结果不稳定。由于不同厂家采用的丙烯酸乳液品种不同，其对温、湿度的敏感度也不同，造成不同产品测试结果变化幅度不一样。

3 结论

用干燥器冷却JS 涂料试样能很好地保持JS 涂料产品性能测试结果的稳定性。“分层分割法”可使玻璃常压干燥器在JS 涂料性能的测试中被充分利用，对于保持试样的平整性进而确保测试结果的准确性有重要意义。

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