高性能单组分建筑用腻子粉的研制及应用

高性能单组分建筑用腻子粉的研制及应用

张心亚, 涂伟萍, 兰仁华, 陈焕钦
( 华南理工大学化工学院化工研究所,  广东广州510640)

1  引言
在我国, 使用建筑涂料来装饰建筑物的内外墙体已经越来越广泛。但是不少建筑物的涂料饰面经过一段时间的使用后, 就出现了起皮、开裂、脱落等现象, 破坏了建筑物的整体美感, 人们的居住环境也因此而受到影响。墙体饰面涂层的脱落已成为影响建筑装修工程质量的通病之一。造成上述现象的原因有很多, 但在众多原因中, 墙体基层处理所用建筑腻子质量的好坏是关键因素。在建筑涂料的施工过程中, 腻子质量的好坏对涂膜的质量起着决定性的作用。随着对建筑涂料高性能的要求以及建筑涂料的飞速发展, 研究开发与建筑涂料相配套的高性能建筑腻子是急需解决的重要课题。
目前, 在我国的腻子市场中, 用量最大的建筑腻子绝大部分是液体状或者是胶液和粉料二组分, 包装运输费用大。高性能固体建筑腻子粉是解决这一问题的有效途径之一。固体粉末建筑用腻子由可再分散性的水溶性树脂粉末、无机粉料及一些相关助剂和功能性助剂等经过充分混合搅拌, 配制而成。其生产工艺简单、成本低廉、无毒、批刮性好、对环境无不良影响, 各项性能技术指标均达到JC/T 547-1994、JC/ T 3049- 1998 和GB/ T 16777- 1997 等的技术要求。

2  原材料选择
2. 1  主要粘合剂
选用可再分散的高分子量聚合物VR54 胶粉作为主要的粘结剂。可再分散的高分子量聚合物胶粉, 是一种加水分散后能重新生成合成树脂乳液的粉状树脂, 它是由合成树脂乳液通过喷雾干燥的方法而制备的。本研究中选用的可再分散的高分子量聚合物树脂粉末具备下述性能:
( 1) 易于在水中和/ 或碱性水泥砂浆中重新分散, 其性能与母体乳液基本相同;
( 2) 粉状树脂具有较好的贮藏稳定性, 在常规贮藏条件下, 树脂不粘连, 保持良好的流动性;
( 3) 增强对基材( 水泥、木材、墙面等) 的粘结力, 增加粘结强度, 降低水泥固化收缩程度, 有效地防止开裂;
( 4) 在施工过程中可以延长开放时间, 提高保水性, 在固化后可以提高疏水性, 降低毛细孔的吸水量;
( 5) 施工时可改善防脱落性, 在固化后提高内聚强度, 改善耐久性、耐磨性, 增加抗挠强, 提高抗冲击形变能力。

2. 2  无机胶凝材料
选用水泥作为建筑腻子的主要骨料。一方面作为水硬性粘结材料, 提高了腻子的粘结强度, 同时水泥和可再分散高分子聚合物混合使用, 在水溶液中,其活性阳离子与可再分散高分子聚合物中的亲水性阴离子共同作用, 进一步提高了腻子的耐水性能; 另一方面水泥作为腻子的主要填充料, 能起到增加腻子层厚度, 减少施工难度的效果。在材料选择方面,考虑到腻子粘结强度及打磨性的平衡, 加工水泥品种差异对腻子综合性能的影响, 选择425# 普通硅酸盐水泥( 按一定的要求, 可分别选用灰水泥和白水泥) 作为无机胶凝材料。

2. 3 复合体质填料
考虑到仅采用水泥作为体质填料配制的腻子,技术性能上难以满足工程装修需要, 为进一步提高腻子的综合性能, 在配方中加入复合体质填料来减轻施工难度, 降低施工成本, 丰富涂膜的装饰效果,提高其综合性能。选择资源丰富、价格低廉的天然石英砂和碳酸钙及其它的矿物质配制成一种复合粉, 这种复合粉含有活性SiO2 和CaCO3, 当这种复合粉作为复合体质填料与体质填料水泥按一定比例配合使用时, 可以显著提高建筑腻子的表面强度、易施工性及其它综合性能。

2. 4  助剂
腻子是一种粘稠的膏状材料。仅靠胶结料和填料来达到批刮所需的稠度, 既不经济, 批刮性也不能满足要求。因此在研制过程中, 使用有机增稠剂和无机增稠剂, 以降低成本和改善批刮性。其中, 有机增稠剂选用甲基纤维素醚, 无机增稠剂则选用膨润土。前者批刮性好, 但成本较高; 后者增稠效果显著, 成本低, 触变性大, 并能起到填料作用。为了提高腻子的保水性, 使之在来回反复的批刮过程中能保持充分的水分, 同时充足的水分可使水泥有充分的水化、硬化时间, 从而增加腻子的粘结强度, 防止粉化现象的产生, 选择了高性能的保水剂对腻子的保水性进行调节。为了提高腻子的综合性能, 还需要加入少量的其它功能性助剂。

3  配方及工艺流程
3. 1  基本配方
经试验研究确定出高性能外墙腻子粉的配方如表1 所示。对该基本配方进行适当调整, 可以分别得到满足JC/ T 547- 1994、JC/ T 3049- 1998 和GB/T16777- 1997 等技术要求的一般型内外墙体用腻子和耐水性型的内外墙体用腻子。
表1 高性能单组分建筑墙体用腻子的配方

3. 2  配制工艺流程
建筑墙体用腻子粉生产的工艺流程见图1。

4 建筑腻子的技术性能
目前外墙腻子产品尚无国家及行业标准, 参考腻子的企业标准, 建筑墙体用腻子粉的性能指标列入表2。

5  腻子粉的施工及应用
在环境温度下将上述配方所得的腻子粉料倒入清水中搅拌至混合均匀, 粉料和清水的比例为10:3. 0~ 3. 5, 静置10~ 15 分钟后, 再次搅拌2~ 3 分钟即可使用。腻子随用随配, 配好的腻子要求在2 小
时内用完。其使用方法如下: 施工前应先检查墙体的牢固和平整情况, 对粘附不结实和出现空鼓的墙体必须铲除, 并修补平整。对于集有尘土的墙体需扫除尘土。用刮刀等工具, 用力将腻子刮抹在墙面上, 厚度控制在0. 8~ 1. 8mm。初干后, 用砂纸磨平存在的刮痕, 如需打磨, 在初干后48 小时内进行, 可节省施工时间。需要注意的是: 下雨的天气不能施工, 施工完后12 小时内应避免雨水的冲刷。该建筑墙体用腻子粉的使用较好地解决了建筑物墙体饰面开裂、起皮、脱落这一质量通病, 为保证建筑涂料的装饰效果起到了很好的作用。

6 结论
( 1) 高性能单组分固体建筑腻子粉采用可再分散的高分子量聚合物胶粉为胶结料与以水泥和含活性SiO2 和CaCO3 的复合粉组成复合体质填料, 使得腻子既有刚性, 又有韧性, 起到了腻子本身不开裂和抗开裂的良好性能, 确保涂料的长期装饰效果。
( 2) 在腻子中选用有机增稠剂和无机增稠剂作为复合增稠剂使用, 从而大大地提高了腻子的粘结强度和触变性, 通过简单的抹平即可得到近乎完美的、光滑的表面, 减少由于基面的不平整而多用涂料造成的损失。
( 3) 在腻子中可再分散的有机高分子量的聚合物胶粉与复合体质填料配伍使用, 使得腻子质感自然, 确保了涂料的装饰效果得到彻底的体现。
( 4) 在腻子生产过程中无有机溶剂的挥发, 对环境无不良影响, 并且生产该腻子的各种原料易得,生产工艺简便。

发表评论

您的电子邮箱地址不会被公开。 必填项已用 * 标注