導(dǎo)語：輕鋼結(jié)構(gòu)建筑由于其建設(shè)周期短、預(yù)制化程度高、建筑及設(shè)計風(fēng)格靈活多樣以及整個施工過程有利于環(huán)保等特點，被廣泛應(yīng)用于各類建筑中。在金屬屋面快速發(fā)展的過程中由于設(shè)計、施工方法以及所用材料等多方面的原因，滲漏問題尤為顯現(xiàn)。針對金屬屋面滲漏，一般采用丁基膠條、硅酮密封膠、SBS 改性瀝青防水卷材或 PVC、TPO 等高分子防水卷材進(jìn)行維修。但由于金屬屋面受荷載變化和凍融老化、紫外老化等影響因素，上述材料在使用過程中往往達(dá)不到防水抗?jié)B要求。

金屬屋面防水涂料具有冷施工、工藝操作簡便，涂層干燥成膜后具有耐低溫、耐熱、耐水性且可以形成整體無縫的防水層，能在一定范圍內(nèi)適應(yīng)基層開裂、適用工程結(jié)構(gòu)復(fù)雜部位等優(yōu)點，是其他卷材類所不能代替的。

本研究選用高彈丙烯酸乳液配制了金屬屋面防水涂料，對所制涂料進(jìn)行熱老化、浸水老化、紫外老化和人工氣候老化處理，研究其老化后的拉伸性能，為實際應(yīng)用提供參考。

金屬屋面防水涂料按下表所示配方進(jìn)行配制。

金屬屋面防水涂料老化處理

熱老化處理

將試件水平放入（80±2） ℃的電熱鼓風(fēng)干燥箱中，恒溫放置（168±1） h取出。取出后放入干燥皿中冷卻至室溫，在標(biāo)準(zhǔn)實驗條件下養(yǎng)護(hù)4 h。

浸水老化處理

標(biāo)準(zhǔn)實驗條件下，將試件在三級水中浸泡168 h后取出用干布擦干，在（60±2） ℃電熱鼓風(fēng)干燥箱中放置6 h，取出后放入干燥皿中冷卻至室溫，在標(biāo)準(zhǔn)實驗條件下養(yǎng)護(hù)（18±2） h。

紫外線老化處理

在250 mm×250 mm玻璃板上撒滿滑石粉，將試件水平放置在玻璃板上，設(shè)置紫外線老化箱溫度為（45±2） ℃，將試件放入其中恒溫照射240 h。照射完成后取出試件，放入干燥皿中冷卻至室溫，在標(biāo)準(zhǔn)實驗條件下養(yǎng)護(hù)4 h。

人工氣候老化處理

截取10條120 mm×50 mm矩形試件放入人工氣候老化箱中，分別在累計輻照量為1 200 h、2 500 h時各取出5條試件，并放入干燥皿中冷卻至室溫，在標(biāo)準(zhǔn)實驗條件下養(yǎng)護(hù)4 h后進(jìn)行測試。

結(jié)果與討論

1）經(jīng)過168 h的不同處理，熱老化試件與自然養(yǎng)護(hù)試件的拉伸強度均有所增大，斷裂伸長率均呈減小趨勢，但熱處理試件的變化幅度更大。

一方面，為保持良好的附著力，在丙烯酸樹脂聚合過程中會引入少量極性基團(tuán)。在涂膜養(yǎng)護(hù)過程中，極性基團(tuán)通過交聯(lián)反應(yīng)增大涂膜的交聯(lián)密度，使涂膜的脆性增加，表現(xiàn)為涂膜的拉伸強度增大而斷裂伸長率減小。

另一方面，金屬屋面防水涂料在成膜過程中殘留少量水分與可揮發(fā)性物質(zhì)，會隨著時間的延長而慢慢地從涂膜中遷移出來。在這個過程中，涂膜致密性逐漸增強，拉伸強度隨之增大，但涂膜柔韌性降低，斷裂伸長率逐步減小。經(jīng)過熱老化處理的試件比自然養(yǎng)護(hù)試件所處環(huán)境溫度高，因此其殘留物析出的速度也更快，所以其拉伸性能變化幅度也更大。

2）浸水老化試件的拉伸強度并沒有減小，反而有所增大。這說明試件在浸水處理168 h之后，涂膜性能較穩(wěn)定，并沒有出現(xiàn)嚴(yán)重的鍵位水解。

由于浸水時間較長，涂料中未反應(yīng)的小分子會被水全部溶解掉，剩下的全是固化完全的結(jié)構(gòu)，所以拉伸強度會緩慢地增大。被水溶解掉的小分子在涂膜中起到一定的增韌作用，當(dāng)它們?nèi)芙夂笸磕さ难由煨阅軙兴档?，但仍保持在較高的水平，對涂料的使用性能并未造成較大影響。

3）由于涂膜在紫外線長時間輻照下吸收的光能量大于聚合物中C—C鍵的離解能，導(dǎo)致聚合物內(nèi)部發(fā)生鏈的斷裂，從而使涂膜柔韌性降低，斷裂伸長率減小。但涂膜在紫外線老化240 ｈ后仍具有117%的斷裂伸長率，說明金屬屋面防水涂料能夠滿足室外使用的技術(shù)要求。

4）人工氣候老化試件在老化處理過程中，可揮發(fā)性物質(zhì)會逐漸揮發(fā)，含有活性基團(tuán)的組分緩慢交聯(lián)固化。在這個過程中涂膜的致密性增加、柔韌性降低，表現(xiàn)為涂膜拉伸強度逐漸增大，斷裂伸長率逐漸減小。而隨著老化時間的延長，輻照量增加，涂膜吸收具有較高光能量的波長，并在有氧環(huán)境下發(fā)生光氧化老化反應(yīng)，涂膜內(nèi)部出現(xiàn)部分C—C鏈的斷裂。在這個過程中，涂膜拉伸強度開始減小，斷裂伸長率繼續(xù)減小。

人工氣候老化結(jié)果能夠粗略地反映出涂膜在自然環(huán)境下的老化趨勢，是涂膜加速老化的體現(xiàn)，可以為實際應(yīng)用提供有效的借鑒。