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如今,在国家“可持续发展”、“百年建筑”、“新型城镇化”等战略推进背景下,兼具防护属性与美化功能的高性能建筑外墙饰面涂料开发已成为研究热点。在众多涂层种类中,有机无机复合涂层由于其组成上设计性强、性能上可协同强化,获得广泛关注。其中,聚合物水泥基涂层便是优秀代表,具有良好的力学性能、耐蚀性和耐候性等,高性价比和环境友好性使之已广泛用于各类防护工程。然而,传统聚合物水泥基涂层应用于外墙环境并在长时间服役下,其仍存在防护性能不足及泛白沾污等严重影响美观的问题。因此,本论文针对上述问题,通过设计“聚合物水泥基饰面底层-低表面能表层”双层涂层体系,基于水盐传输的有效阻滞及低表面能有机物表面富集来进一步强化涂层的防水抗渗、耐久耐候及抗沾污等性能。首先,基于课题组前期聚丙烯酸酯乳液(PA)疏水改性研究,探索了聚合物-白水泥基涂层的制备及基础配方优化;其次,针对涂层力学性能和防护性能进一步提高的需求,提出以硅溶胶-双羟基封端的聚二甲基硅氧烷-γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(GRJ-PDMS-KH-560)复合改性丙烯酸酯乳液的设计思想,阐明了乳液改性机理,并以此获得了综合性能进一步提升的聚合物水泥基涂层;第三,面向涂层饰面应用,立足于进步改善涂层泛白沾污问题,研究了自制抗泛碱剂对涂层性能的影响规律,在此基础上开发了相匹配的硅烷基饰面表层。最后,通过工程示范研究,获得了此涂层体系的具体工程应用数据。主要研究结论如下:(1)研究确定了聚合物水泥基饰面底层的最佳液粉比和填料比组成,当液粉比为1.2、填料比(玻璃粉:钛白粉,G:T)为2:1时,涂层的综合性能最优。(2)基于响应曲面法研究了GRJ、PDMS和KH-560对PA基本性能的影响,当GRJ、PDMS和KH-560的掺量分别为16%-17%、6%-7%和0.075%-0.12%,pH为10时,所制备的改性乳液具有最优的稳定性、力学和防水抗渗性能,在此基础上阐明了其复掺改性机理;通过对比不同层次改性聚合物乳液制备的涂层性能,研究发现硅溶胶复掺改性乳液所制备涂层(GRJ-PDMS-PAC)较单一PDMS改性乳液所制备的涂层(PDMS-PAC)性能进一步提升,且显著高于未改性乳液所制备的涂层(PAC),接触角=102.14°、拉伸强度=6.34MPa、断裂伸长率=54.50%、粘结强度=3.07MPa、泛碱面积=59.78%,吸水率(7d)、透水性(10d)较PDMS-PAC和PAC分别提高了9.1%和27.89%、30.95%和65.66%。(3)探明了自制抗泛碱剂对涂层基本物理性能、耐紫外老化性能和抗泛碱性能的影响规律,其最佳掺量为0.3%,此时涂层综合性能最优。其中,较空白样品拉伸强度提高了32.92%、吸水率降低了36.89%、孔隙率降低了7.91%、泛碱面积降低了38.87%、涂层紫外老化1000h涂层断裂伸长损失率最低(29.56%),较空白降低了3.40%。(4)硅烷基表层的引入进一步强化了涂层的防护效果,基于湿气固化硅烷类树脂研究了PDMS和疏水改性纳米SiO2对涂层性能的影响规律,当PDMS掺量为硅烷类树脂的15%时,硅烷基涂层表面水油接触角分别为101.54°和56.92°、滚动角分别为24.87°和26.21°,且此时自清洁性和防涂鸦性最佳;当疏水改性SiO2掺量为1%时,涂层表面水油接触角和滚动角无明显变化,但其防涂鸦性显著提升、铅笔硬度提高了一个等级,达到H,且底表涂层界面间具有良好的粘结性。(5)根据实际工程应用,探索了聚合物水泥基饰面涂层的施工工艺,并根据现场工况对其进行改进,获得了具体的应用数据。当聚合物水泥基底层的液粉比为1.2时,料浆稠度较大,涂层内部组分不易分散均匀,施工操作困难,导致涂层饰面效果较差;当加水控制涂层液粉比为1-1.1时,涂层工作性能好,便于施工操作,此时该涂层底层的拉伸强度、断裂伸长率和粘结强度分别为3.7MPa、102%和2.91MPa,表层的防涂鸦和耐沾污等级分别达到了1级和0级,满足外墙涂覆的性能要求。