内墙膏状腻子的研制

内墙膏状腻子的研制

张朝辉1,王沁芳2,张菁燕3,吴海军3
1.常州市建筑科学研究院,江苏 常州 213015;2.常州市建设工程质量检验测试中心,江苏 常州 213015;3.江苏尼高科技有限公司,江苏 常州 213015

腻子是涂料施工的重要材料,其质量的好坏直接影响着整个涂料工程的质量。近年来,由于高档涂料的迅速发展,墙面腻子的质量和环保性也逐步受到重视。本文针对目前市场腻子易龟裂、附着力低、碱性强等缺点,开发出不含甲醛、强度高、耐水性好、中性、低价格的环保型膏状内墙腻子,通过试用得到了装修公司和消费者的认可,在当地形成了较好的市场。

1 腻子研究路线
内墙膏状腻子配制研究程序如图1所示:

2 原材料的选择
2.1 胶结材
胶结材料是膏状腻子形成粘结强度的主要材料,目前主要分为三类材料:一类是无机材料,如熟石灰;还有一类是有机材料,如建筑胶水、乳液等;第三类是无机-有机复合材料。乳液是一种非常好的胶结材,具有粘结强度高、耐水、环保等诸多优点,近年来在腻子中使用越来越多。但由于价格较高,主要出现在高档腻子中,目前常用的乳液有丙烯酸乳液、EVA乳液等。

2.2 填料
目前腻子的惰性填料主要有重质碳酸钙、轻质碳酸钙、滑石粉等。当前选用粒径较粗的重质碳酸钙、少量的轻质碳酸钙和滑石粉为填料制腻子膏的做法较多。大量粒径较粗的重质碳酸钙不仅有利于降低腻子的成本,又因为粒径较粗,对胶结材的需要量相对减少,或者在同等胶结材用量的情况下腻子的性能提高。少量轻质碳酸钙能够改善腻子的批刮性和打磨性。滑石粉本身具有滑腻感,有助于提高批刮性,减少有机材料的用量。

2.3 助剂
(1)保水增稠剂。常用的材料主要是各类纤维素醚,这些材料来源广泛,使用方便,是当前腻子行业保水剂主流产品,但在使用时应注意黏度和掺量的控制。
(2)悬浮剂。膏状腻子虽然具有一定的黏度,但如果不采取一定的措施,经过一定时间储放后,仍然会出现分层或沉淀现象。这不仅影响腻子膏商品的表观效果,而且也会降低产品均匀性,从而使批刮性变差,即会使腻子批刮时的柔润性和滑爽性降低。目前常用适量的膨润土来赋予腻子适当的触变性,使得腻子的表观黏度提高,解决了腻子储存中的沉降分层问题。
(3)润滑分散剂。润滑分散剂主要是增加腻子膏中粉体的分散性和提高批刮滑腻感,常用的有六偏磷酸钠等。
(4)消泡剂。腻子膏使用了很多有机添加剂,这些材料在一起搅拌时会引入大量的气泡,直接带入产品中,影响材料的表观效果和使用性能,所以可采取加入消泡剂减少气泡的产生。
(5)防腐剂。在腻子膏中添加一定量的杀菌防腐剂是保证材料长时间使用的基础,防腐剂材料的选择和掺量应根据腻子膏体系和存放时间确定。
(6)防冻剂。防冻剂在腻子膏中使用并不多,但是在较寒冷地区,若是想提高产品存放和使用时间,可在产品中添加适量防冻剂,减少冰冻对腻子膏性能的影响。

3 结果与讨论
3.1 腻子配方
通过大量的实验研究,给出了如表1的膏状耐水腻子配方。配方中所有原料不含有任何污染环境及危害人体健康的化学物质。刮涂后,结构紧密,既保持透气又自然成膜,细腻均匀,墙面平滑,富有光泽,具有牢固的粘接强度和坚实的附着力;遮盖力好,增强乳胶漆流平性能,节省乳胶漆的使用量,省时、省力、施工方便。经过大规模的使用,表明该材料具有非常好的经济性。

3.2 腻子性能
生产的腻子膏按照JG/T 3049-1998《建筑室内用腻子》进行了详细的检测,性能指标见表2。

3.2.1 批刮性
所配制的样品中,不加纤维素醚的腻子,批刮时虽然不卷边,但保水性及柔润性差,手感较费力;而使用纤维素醚作为保水增稠剂,腻子批刮时手感轻松,因而选用纤维素醚作为增稠剂。由于纤维素醚用量很少,对腻子的成本影响不明显。

3.2.2 干燥时间
若是腻子膜干燥太快,无法满足实际批刮施工的要求,所以需要对胶结材(乳液、聚乙烯醇)、纤维素醚掺量和种类综合考虑。在达到一定用量,使腻子膜的干燥时间满足实际批刮施工的要求。

3.2.3 粘结强度
胶结材种类和用量对腻子粘结强度和耐水性的影响最为明显。腻子的粘结强度随着胶结材用量的增加而增大,但其用量过大则影响打磨性,而且不够经济合理。试验中发现在胶结材总用量为5%~7%时,粘结强度完全满足JG/T 3049的规定。

3.2.4 容器中状态
膏状腻子容器中状态的检测主要是在放置一段时间后观察其表面有无分层的液体,同时检验腻子有无变硬结团等现象,并再次搅拌观察是否影响批刮性等。在本试验中膏状腻子放置28 d,根据不同防沉剂的掺量来观察腻子状态。发现掺量较低时,短时间内易出现分层现象;而掺量过大时虽然不分层,但是造价过高,影响产品竞争力。通过试验发现膨润土掺量在2%~4%较为合理。

4 结语
研制的内墙膏状腻子具有性能优异、质量稳定、成本低,特别是批刮性好、耐水性较好、物料呈中性等特点。该腻子膏满足JG/T 3049-1998《建筑室内用腻子》规定的各项性能指标,非常适合作为中高档乳胶漆、涂料施工的配套材料。

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