1 概述
随着人们生活水平的提高, 以及生活和居住条件的改善,人们对建筑装饰的要求也越来越高, 建筑涂料及配套产品作为装饰的一部分, 其质量和档次的提高也受到人们越来越多的关注。墙体装饰装修不仅与建筑涂料密切相关。与装饰装修施工及施工整个过程中所用的材料也密不可分。腻子是装饰装修的基础材料, 以前未受到人们足够的重视。现在大家意识到, 只重视表面涂料的质量是不够的, 只有装饰装修整个过程及所用的材料质量提高, 才能使装饰装修水平得以提高。所以如何提高腻子的质量及施工水平显得异常重要。
我国使用腻子有悠久的历史, 从秦汉时的糯米浆、石灰腻子到现在的合成聚合物腻子, 其间已历经几千年。安徽省的腻子大多以中低档为主, 常用的是聚乙烯醇胶+ 粉料+ 水、纤维素+ 粉料+ 水。这些传统的方法不仅使用起来比较烦琐, 需购买几种材料, 而且现场兑水、兑胶, 随意性大, 质量不稳定, 对后续涂料的质量造成很大影响。近年来, 人们开发了一些质量较好的合成聚合物腻子粉和腻子膏, 如乳胶粉+ 粉料( 含白水泥) 、合成树脂乳液+ 粉料腻子, 但这类产品成本较高, 在我省大面积推广使用尚有困难。因此, 我们研究开发了N- 1 新型腻子系列产品。N- 1 新型腻子系列产品, 力求在保证满足国家标准及使用要求的情况下, 降低成本, 提高性价比, 与市场接轨,普及商品腻子的使用, 为腻子的正规化生产提供帮助。
N- 1 新型腻子粉系列产品有如下特点:
①技术上力求创新, 原料易购, 生产简便;
②性价比高, 在满足质量的基础上, 降低成本10%~30%;
③施工性能好, 易于操作;
④适用性强, 适合各种基层的墙面, 有N- 1 新型内墙腻子粉、N- 1 新型外墙腻子粉, 内墙腻子粉和外墙腻子粉原材料选择原理及生产工艺相同, 配方不同;
⑤包装、储存、运输方便。
2 原材料的选用和试制
2.1 粘结材料的选用
2.1.1 胶粉的选用
胶粉是聚合物乳液经喷雾、粉化、干燥等工序制成。常用的胶粉是EVA、丙稀酸、叔醋乳液胶粉。目前国内厂家生产的胶粉较便宜, 进口产品较贵。但在粘结性、和易性方面进口产品较好。我们对不同的胶粉和用量做了比较( 见表1 ) 。
从表1 结果来看, 胶粉1 的效果好, 掺量> 0.3%时,腻子的粘结强度可达0.2 MPa, 用于普通内墙面宜在1.2%~2.0%。
因胶粉价格高, 掺量大时腻子粉的成本达2000 元/t~4000 元/t, 我省市场目前难以接受; 若为降低成本, 将其掺量控制在0.2%~0.6%, 但保水效果不好, 虽然试加不同的保水剂, 但批刮时仍有卷边, 特别是旧墙面, 粘结强度未达到预期要求, 因此我们又对配方作了一些调整, 具体结果见表2。
2.1.2 胶粉+ 纤维素+ 保水剂
纤维素主要成分为β- 1,4 葡萄糖缩合物, 在水中溶涨成半透明胶状物, 在腻子粉中起增稠作用, 可提高腻子的批刮性,防止流挂。普通纤维素售价不贵。不过,若单加纤维素, 腻子的保水性不好, 起卷、脱粉及涂膜耐水性、耐洗刷性不好, 粘结强度不够高。在低档装饰装修中有用此法。这种方法, 质量太低, 不应提倡。
通过多种配方的搭配使用, 为提高腻子的保水性、粘结性、耐水性等, 加入改性剂、保水剂等, 选出几种较佳配方。表2 中, 可以看出保水剂用量宜在0.1%~0.3%, 纤维素用量宜为0.2%～0.6%。
2.1.3 淀粉的选用
淀粉的主要成分( C4H10O5) n , 其种类有玉米、大米、小麦、甘薯、土豆、木薯淀粉。淀粉有直链结构和支链结构, 前者由右旋葡萄糖α- 1.4 链组成, 10%~20%; 后者由右旋葡萄糖α- 1.4链和α- 1.6 链80%~90%组成。淀粉在腻子粉中使用, 可提高腻子的胶粘强度, 而其中以玉米淀粉为佳。玉米淀粉保水性、批刮性好, 与白水泥混合时, 腻子的综合性能得以提高。
常温下, 淀粉与水混合, 无粘结力, 涂膜容易掉粉。须加交联剂、防腐剂等进行改性, 改性效果因改性剂的不同而不同。我们对不同改性剂、不同加量作了对比试验, 结果见表3。
从试验结果来看, 淀粉加量大, 粘结性增加, 保水性、施工性好。加量< 5%时, 腻子批好后, 涂膜容易掉粉; 淀粉掺量>10%时, 腻子拌水后有疙瘩, 不仅成本增加, 涂刮性反而较差, 因此淀粉加量宜在7%~10%较合适。
2.2 填料的选用
常用的填料有重质CaCO3、轻质CaCO3、、滑石粉等, 这些填料在腻子粉中可提高腻子的遮盖力、刮涂性、丰满度, 降低成本。低成本的腻子粉, 选用价廉的填充粉, 如重钙、滑石粉、灰钙粉等; 对于中高档的腻子粉, 除加入常用的填充粉外( 重钙、滑石粉、灰钙粉等) , 为了进一步增加腻子粉的粘结强度, 我们还填加了白水泥、超细填料( 如超细高岭土、超细滑石粉等) 。
为此, 我们作了几组对比试验( 如表4) 。
白水泥加入后, 在测腻子性能时, 不仅标准状态的粘结强度增强许多, 而且浸水后的粘结强度也比不加白水泥的粘结强度增强许多, 因而对潮湿基层, 掺入白水泥的腻子, 有更强的适应性。白水泥掺量对腻子的性能也有很大影响, 掺量小时作用不大, 涂膜容易掉粉; 掺量大时, 水化不充分, 涂膜也容易掉粉,试验结果显示, 白水泥掺量以20%~40%为佳。
2.3 助剂的选用
N- 1 腻子粉中不仅要加保水剂、疏水剂, 因有淀粉, 所以,还要加入改性剂、防腐剂、防霉剂。防腐剂、防霉剂的选用以无毒、效果好为主。通过以上试验, 我们确定了较为合理的配方,见表5。
3 生产工艺
N- 1 新型腻子粉的生产工艺较为简单, 主要是计量、混合、包装、成品, 具体工艺流程如图1。
4 产品性能
N- 1新型腻子粉产品适用性强, 在各种基层和部位上装饰效果良好, 产品质量稳定, 刮涂平滑细腻, 打磨性好, 粘结力高, 耐水性及耐碱性好。经检测, 产品性能符合并超过国家标准JG/T157- 2004 和JG/T3049- 1998 的要求, 具体结果见表6、表7。
注: 低温储存稳定性是腻子粉制成膏状后的性能。
注: 低温储存稳定性是腻子粉制成膏状后的性能。
5 结论
N- 1 型腻子粉是顺应市场需求而研究开发的一种新型腻子材料。产品生产、运输、使用十分方便。在质量完全能满足国家标准的条件下, 成本比同类型产品降低10%~30%。它解决了低成本腻子中存在的质量不稳定、施工性差等问题, 为腻子的正规化生产及大规模应用提供了一条新的途径。