- 腻子与建筑涂料新技术
- 徐峰等
- 7字
- 2020-08-27 10:21:07
第二章 墙面腻子
第一节 内墙腻子
一、内墙腻子的种类
顾名思义,内墙腻子是用于内墙面(包括顶棚)涂装配套的一类涂装配套材料。这类腻子品种不像外墙腻子那么多,对其物理力学性能的要求也不像外墙腻子的要求那样高,但内墙腻子在其易批刮性、腻子膜的细腻性等方面的要求要高于外墙腻子。此外,对同一座建筑物来说,内墙需要涂装的面积比外墙面要大得多,因而内墙腻子的实际使用量也比外墙腻子的量大。
根据建工行业标准《建筑室内用腻子》(JG/T 298—2010)的规定,按其适用特点和根据腻子膜的主要物理力学性能的不同,内墙腻子分为一般型、柔韧型和耐水型三类。
一般型内墙腻子适用于一般室内装饰工程,用符号Y表示;柔韧型内墙腻子适用于有一定抗裂要求的室内装饰工程,用符号R表示;耐水型内墙腻子适用于要求耐水、高黏结强度的室内装饰工程,用符号N表示。表2-1中概述这三类内墙腻子的主要品种和性能特征。
表2-1中虽然从配制的原理方面也列出了粉状柔韧型内墙腻子,但由于配制这类腻子需要的乳胶粉用量高,致使腻子的成本很高,通常是难于为市场所接受的。表2-1中的防霉型内墙腻子膏,是一种功能性内墙腻子,主要用于防霉要求较高的内墙面或配合防霉涂料使用。
表2-1 内墙腻子的主要品种和性能特征概述
二、聚乙烯醇类内墙腻子膏
(一)聚乙烯醇的特性
1.基本特性
从技术经济综合性能的最佳化考虑,聚乙烯醇是内墙腻子的良好成膜物质。聚乙烯醇简称PVA(polyvinyl alcohol),是一种水溶性树脂,高醇解度的聚乙烯醇具有适当的黏结性和耐水性,用途非常广泛。例如用之于生产文具胶水、建筑胶水、建筑涂料等。聚乙烯醇类建筑涂料是我国广泛、大量使用的最早的现代建筑涂料(相比较于传统的油漆涂料而言)。
聚乙烯醇具有如下一些基本性能。
(1)聚乙烯醇水溶液具有一定的黏度,该黏度可以通过选择聚乙烯醇的聚合度(聚乙烯醇的聚合度越高,水溶液的黏度越高)或者通过调整聚乙烯醇水溶液的浓度进行调整。聚乙烯醇水溶液具有很好的流动性,其外观呈无色透明或者因含有杂质而呈淡黄色的胶体。
(2)聚乙烯醇水溶液容易受到细菌的侵蚀而发霉变质,因而对于聚乙烯醇类腻子应注意采取防霉、防腐措施;聚乙烯醇水溶液在低温下会因凝胶而呈“果冻状”,失去流动性,但通过加温后能够恢复流动状态,且不影响使用性能和胶膜的性能。通常使用时应考虑防止聚乙烯醇低温凝胶化措施。
(3)聚乙烯醇水溶液具有一定的黏结强度,干燥成膜后,涂膜具有很好的强度并呈无色透明状态。
(4)聚乙烯醇分子中具有大量易反应的羟基,可以通过缩醛化反应提高其储存稳定性、黏结强度和耐水性。
(5)聚乙烯醇薄膜对日光稳定,在受到日光照射的短时间内薄膜的强度不会明显降低。聚乙烯醇薄膜的耐黄变性差,在紫外线的作用下容易发黄。
2.聚乙烯醇的品种
聚乙烯醇的品种很多,生产建筑涂料或腻子使用的聚乙烯醇有两大类,一类是常温下能够溶解于水的常温水溶性聚乙烯醇,一种是需要加热到90℃以上才能够溶解的聚乙烯醇。这类聚乙烯醇是醇解度为99%的产品,典型的商品型号如1799、1999、2099、2399等。常温水溶性聚乙烯醇是醇解度为88%的产品,典型的商品型号如588、1988、2088、2488等,视其细度,其在水中的溶解速度有很大差异。当为颗粒状时,在常温且需要在不断搅拌的状态下,一般(1~3d)能够完全溶解,水溶液为基本透明的黏性胶体;当加工到一定细度(一般商品加工细度大于120目)时,几分钟甚至不到一分钟就可以完全溶解。
在90℃以上才能溶解的聚乙烯醇,由于已经完全醇解,其所形成的薄膜在常温的水中只能溶胀,不能溶解。这类聚乙烯醇商品通常为絮状或颗粒状。不管外观是什么形态,其溶解都需要在90℃以上的温度下进行。溶解的一个重要工艺条件是溶解温度升高到约80℃时,需要连续搅拌。否则,表面溶解的聚乙烯醇黏结在一起,会给继续溶解造成障碍。
3.聚乙烯醇商品型号
聚乙烯醇商品一般以四位阿拉伯数字表示型号,前两位为聚合度,后两位为醇解度。例如,1788型聚乙烯醇的聚合度为1700,醇解度为88%;1799型聚乙烯醇的聚合度为1700,醇解度为99%;2699型聚乙烯醇的聚合度为2600,醇解度为99%。聚合度越高,同一浓度水溶液的黏度越大。
4.聚乙烯醇的溶解
(1)常温水溶性聚乙烯醇的溶解 对于颗粒状常温水溶性聚乙烯醇(通常商品型号为588型、1788型、2088型等产品),其溶解非常简单。在具有搅拌装置的容器中,按计量投入水和聚乙烯醇,开动搅拌机搅拌,直至其溶解成均匀、透明的胶液。
(2)完全醇解聚乙烯醇的溶解 如前述,完全醇解的聚乙烯醇需要加温到90℃以上才能溶解。这类聚乙烯醇的溶解通常在反应釜中进行。因为反应釜能够隔水加热,不会使聚乙烯醇直接受热产生“糊底”现象。其溶解方法如下:首先向反应釜夹层中注入作为传热介质的水,再按计算量向反应釜中注入配方水,升温至60℃左右,开动反应釜搅拌机搅拌,投入聚乙烯醇,在搅拌的状况下继续升温至93~95℃,并保温至聚乙烯醇溶解,通常聚乙烯醇充分溶解需要0.5~1h。
(二)普通型聚乙烯醇内墙腻子膏生产技术
1.配方
(1)主要组成材料与配方 普通型聚乙烯醇内墙腻子膏以聚乙烯醇水溶液为成膜物质;选用重质碳酸钙、石英粉、硅灰石粉或滑石粉为填料,细度为200~325目;增稠、保水剂选用60000~100000mPa·s的甲基纤维素醚(例如羟丙基甲基纤维素、甲基纤维素等)或乙基纤维素醚(如羟乙基纤维素),此外还可以加入适量的膨润土,有利于提高腻子膏的施工性能。由于聚乙烯醇水溶液易受霉菌的侵蚀而导致腻子发霉变质,因而必须在配方中加入防霉剂。普通型内墙腻子膏参考配方见表2-2。
表2-2 普通型内墙腻子膏参考配方
(2)配方述评 普通型内墙腻子对性能的要求不高,表2-2中的配方正是根据这一要求,选用聚乙烯醇水溶液为成膜物质,并达到一定用量(以固体聚乙烯醇计大于2.0%),这样就能够保证腻子膜的物理力学性能指标满足实际使用和产品标准(JG/T 298—2010)的要求。
腻子的批刮性是通过使用羟丙基甲基纤维素和膨润土共同作用实现的。羟丙基甲基纤维素除了能够提高腻子的稠度外,还能够提供良好的保水性,使腻子在批刮后有足够的干燥时间以便于对不平整处进行休整。膨润土的最大优点是提供触变性,也能够显著提高腻子的稠度。通过两者的引入,使腻子具有非常优良的施工性能,这正是内墙腻子所特别需要的。
聚乙烯醇水溶液极易受霉菌的侵蚀,使腻子发霉变质。选用多菌灵作为防霉剂,考虑到腻子的固体含量高,配方中的水分少,因而多菌灵的用量虽然不高,但在腻子产品中已经具有足够的防霉杀菌浓度。
在填料方面,使用两种不同细度的填料,使填料颗粒在粒径上能够相互补充,形成密堆积,这也能够相对减少成膜物质的用量或提高腻子膜的性能。由于腻子中的成膜物质具有一定用量,腻子膜干燥后硬度大,因而腻子膜的打磨性差。这在施工时可以通过灵活地掌握最佳打磨时间进行打磨,不要等待腻子膜干透后打磨,若待完全干透,就难以打磨了。
总之,表2-2中的配方,作为普通型腻子,其腻子膜性能和腻子性能都能够达到满意的结果,但成本与目前市场上的腻子相比要高。成本的降低只能在保证不降低性能的前提下进行。像市场上采用预熟化淀粉18kg、重质碳酸钙1000kg、羧甲基纤维素5kg配方配制的腻子,只能危害消费者,是断断不可取的。
2.生产程序
腻子膏的生产比较合适的机械是捏合机。生产时,先向捏合机中投入水、聚乙烯醇水溶液和防霉剂,搅拌均匀。再将4.5kg羟丙基甲基纤维素和45kg左右的重质碳酸钙混合均匀,成为预混合料,以使重质碳酸钙冲淡、隔离羟丙基甲基纤维素。然后再将预混合料投入捏合机中搅拌至羟丙基甲基纤维素溶解(捏合机中物料的黏度显著增大)。最后投入膨润土、重质碳酸钙和石英粉搅拌均匀,并继续搅拌5~10min,即成为成品腻子膏。
3.质量指标和产品检测
(1)产品执行标准 内墙腻子产品标准执行《建筑室内用腻子》(JG/T 298—2010)标准,该标准对内墙腻子性能的要求分腻子的物理力学性能和腻子的有害物质限量两方面。
(2)出厂检测 产品需经过出厂检验合格才能出厂。根据JG/T 298—2010标准要求,产品的出厂检验项目有“容器中状态”、“施工性”、“干燥时间(表干)”、“初期干燥抗裂性”、“柔韧性”等项目;出厂检验报告的格式见表2-3。
表2-3 内墙腻子出厂检验报告(格式)
(3)形式检验 内墙腻子产品的形式检验项目为JG/T 298—2010的全部性能指标,见表2-4和第一章中的表1-7“内墙涂料中有害物质限量”。
表2-4 内墙腻子的产品质量指标
① 在报告中给出pH值实测值。
② 液态组分或膏状组分需测试此项目。
(三)耐水型内墙腻子膏生产技术
内墙面有些结构部位经常会受到水的侵蚀,这些地方有厨房、厕浴间等,如果使用普通型腻子,则涂膜系统可能会在使用期间反复受到水的作用而出现鼓胀、起皮等。
耐水型内墙腻子有两种:一种是使用聚合物乳液生产的乳液型耐水腻子;另一种是使用聚乙烯醇缩醛胶作为成膜物质,使用灰钙粉作为活性填料生产耐水型腻子,下面主要介绍聚乙烯醇类耐水型内墙腻子,聚合物乳液型耐水腻子仅在介绍完聚乙烯醇耐水型腻子膏后给出配方,以供参考。
使用聚乙烯醇与灰钙粉配合生产耐水型腻子,应注意的问题就是聚乙烯醇不能以水溶液的形式使用,而是将聚乙烯醇和甲醛缩合生产出聚乙烯醇缩醛胶,再使用聚乙烯醇缩醛胶生产腻子。因为聚乙烯醇水溶液在有灰钙粉存在的系统中会快速增稠,使腻子黏度升高甚至变硬而报废。
由于传统的聚乙烯醇缩醛胶游离甲醛含量很高,现在人们对这种产品非常敏感,因为其对健康和环境的危害已经得到确认。但实际上,采用新技术制备的聚乙烯醇缩醛胶,能够基本上消除游离甲醛(检测结果为0+)。根据作者以前多年的研究和实践证明,使用这种新技术生产缩醛胶,没有出现游离甲醛超过标准值的问题。
1.灰钙粉
(1)基本特性 灰钙粉主要是氢氧化钙和氧化钙以及少量碳酸钙组成的混合物,外观为白色粉末。灰钙粉的活性氧化钙含量≥60%;氢氧化钙含量≥90%。含量越高,质量越好。灰钙粉是一种活性填料。氢氧化钙是强碱,因而灰钙粉是一种强碱性物质,在水中的溶解度有限,但会使水溶液中含有高浓度的钙离子。灰钙粉用于聚乙烯醇类涂料或腻子,能赋予这类涂料(腻子)很强的耐水性和一定的耐洗刷性。我国过去使用的熟石灰,经脱水干燥后和灰钙粉的成分相似。
(2)灰钙粉提高涂料性能的原理 腻子可以看作高PVC值、高黏度的涂料,因而二者的很多应用原理是相通的,灰钙粉提高腻子性能的原理亦如此。下面介绍灰钙粉提高涂料性能的原理,其在腻子中的应用可作同样的理解。
灰钙粉能够显著提高涂料的耐水性和耐洗刷性,其原理在于:灰钙粉中的Ca(OH)2能够与空气中的CO2反应,生成CaCO3,CaCO3与涂料的成膜物质一起形成一个错综复杂的网络结构或称为紧密网架防水层。除此之外,灰钙粉应用于聚合物乳液类(包括乳胶粉类和聚乙烯醇类)涂料中的作用还可以从以下两个方面考虑灰钙粉与聚合物乳液的复合机理。
一是灰钙粉类涂料中的灰钙粉有一部分被水溶解,并被进一步离解成Ca2+和OH-。涂料施工并干燥成膜后,有一部分Ca2+处于成膜物质(聚合物)的结构网络中,Ca2+和空气中的CO2生成CaCO3的反应是在聚合物结构网络中“原位”反应,成为聚合物网络结构的一部分,提高了聚合物网络的自身结构强度和对颜料、填料的黏结性能。研究认为[1],在聚合物改性水泥材料中,丙烯酸酯共聚乳液可与水泥水化生成的Ca(OH)2发生化学反应,生成以离子键结合的大分子网络交织结构。这种作用机理也会存在于含VAE乳液的灰钙粉类涂料中。否则,在很低的VAE乳液用量下,如果不加灰钙粉,涂料是不会具有耐洗刷性的。
二是灰钙粉的黏结作用。在灰钙粉类涂料中,还有一部分灰钙粉没有处于聚合物的结构网络中,而是处于颜料(填料)颗粒表面,在和CO2生成CaCO3的反应时也是在有颜料和填料存在下进行的,因为生成的CaCO3有黏结性,所以和聚合物一样会对涂膜中的颜料、填料产生黏结作用,相当于在涂膜中新增加了无机基料。因而,涂膜中的灰钙粉由于和空气中的CO2反应生成CaCO3,既增强了有机成膜物质的性能,又增加了基料的数量。因而,灰钙粉类乳胶漆实际上是一种有机-无机复合型涂料。
应指出的是,虽然灰钙粉是氧化钙和氢氧化钙的混合物,而在涂料成膜过程中起作用的是氢氧化钙,但由于灰钙粉的研磨细度很高,氧化钙遇到水后很快能够转化为氢氧化钙,因而衡量灰钙粉的技术指标是氢氧化钙含量。
2.配方
(1)主要组成材料与配方 耐水型内墙腻子膏以聚乙烯醇缩醛胶为成膜物质;可选用重质碳酸钙、石英粉、硅灰石粉或滑石粉为填料,细度为200~325目;一般腻子中不使用细度大于325目的填料;增稠、保水剂可选用60000~100000mPa·s的甲基纤维素醚(例如羟丙基甲基纤维素、甲基纤维素等)或乙基纤维素醚(如羟乙基纤维素)。选用灰钙粉为活性填料,明矾为灰钙粉的增强处理剂。灰钙粉和明矾都具有防霉杀菌作用,因而配方中无须加入防霉剂。耐水型内墙腻子膏参考配方见表2-5。
表2-5 耐水型内墙腻子膏参考配方
(2)配方述评 耐水型内墙腻子对腻子膜的耐水性能有很高要求,表2-5中的配方选用聚乙烯醇缩醛胶和灰钙粉复合,能够满足要求。作者曾将这类灰钙粉涂料浸水两个月后涂膜也未出现起泡、脱落等破坏现象。明矾的使用,既能够提高腻子的储存稳定性,又能够增强腻子膜的性能,还能够产生防霉杀菌作用。配方中的羟乙基纤维素在氢氧化钙的强碱性作用下比较稳定。
该耐水型腻子质量较好,甚至可以直接当作仿瓷涂料,表面抛光后涂膜硬度很高,装饰效果的耐用性不比一般低档乳胶漆差。但按照市场情况,该耐水型腻子成本较高。当对腻子性能要求不苛刻时,可将聚乙烯醇缩醛胶的用量适当降低,以降低成本。由于灰钙粉和聚乙烯醇缩醛胶的复合使用,腻子膜的硬度高,打磨性差,因而施工时应在腻子表干后及时打磨。该腻子的另一个缺点是腻子膜呈强碱性,在干燥后打磨所产生的粉尘会对施工人员产生影响。
3.生产程序
以该腻子膏在捏合机中生产为例介绍生产过程。生产时,先向捏合机中投入水、聚乙烯醇缩醛胶,搅拌均匀。再将2kg明矾用40~50kg 70℃左右的热水溶解,然后缓慢投入捏合机中,搅拌均匀。
将4.5kg羟乙基纤维素投入捏合机中,搅拌分散。投入灰钙粉搅拌均匀。投入灰钙粉后,由于分散介质呈碱性,羟乙基纤维素能够自行溶解。
最后投入重质碳酸钙和石英粉搅拌均匀,并继续搅拌5~10min,即成为成品耐水型内墙腻子膏。
4.质量指标和产品检测
(1)产品执行标准 耐水型内墙腻子产品标准执行《建筑室内用腻子》(JG/T 298—2010)标准中的N型产品指标。
(2)出厂检测 耐水型内墙腻子的产品出厂检测项目和一般型内墙腻子相同,即为“容器中状态”、“施工性”、“干燥时间(表干)”、“初期干燥抗裂性”、“柔韧性”等。
5.聚合物乳液型耐水腻子配方
表2-6中给出以苯乙烯-丙烯酸酯共聚乳液为成膜物质的耐水型内墙腻子配方,供参考。通过适当增加成膜物质的用量以提高腻子的性能,此类腻子也可以用于木质基层;向其中添加适量的阻锈剂,此类腻子也可以用于钢铁类基层。
表2-6 耐水型内墙腻子膏参考配方
① 其他性能应满足《建筑涂料用乳液》(GB/T 20623—2006)的要求。
② 也可以使用丙二醇丁醚代替商品成膜助剂。
三、聚乙烯醇类内墙腻子粉
(一)微细聚乙烯醇粉末
1.基本性能
微细聚乙烯醇粉末也称聚乙烯醇微粉、粉化聚乙烯醇等,是88%醇解度的颗粒状聚乙烯醇的再加工产品。88%醇解度的聚乙烯醇虽然在常温下能够溶解于水,但当为颗粒状或者絮状时,需要很长时间才能够溶解,在粉状建材中没有实用性,这在前面已有介绍。88%醇解度的颗粒状聚乙烯醇经过加工成微细粉末后,能够遇水即溶,可以应用于各种粉状建材产品,包括腻子、砂浆胶黏剂等。
溶解后的聚乙烯醇具有良好的成膜性,其薄膜透明,耐光和有一定的强度,因而在没有柔性要求的内、外墙腻子中应用,能够得到所需要的一些性能,且在用量不高的情况下其对腻子的施工性、拉伸强度、黏结强度等的改善效果优于可再分散聚合物粉末(乳胶粉)。
聚乙烯醇的玻璃化温度较高,部分碱化型的为60℃;完全碱化型的为85℃。因而,不能用于有柔性要求的腻子作为主要提供柔性的聚合物组分。
由于聚乙烯醇是水溶性的,是以溶液形式在粉状建材产品中产生作用,这与以水分散体形式产生作用的乳胶粉或聚合物乳液相比,当聚合物的用量不高时,聚乙烯醇对产品最终黏结性能和拉伸强度的提高,明显优于乳胶粉;但当二者在粉状建材产品中均具有较高用量时,就最终所能够达到的产品性能改善作用来说,乳胶粉则明显优于聚乙烯醇。
2.微细聚乙烯醇粉末的溶解
对于微细粉末状常温水溶性聚乙烯醇,可以采取两种方法进行溶解:一是在高速搅拌下将聚乙烯醇粉末细细投入水中,使聚乙烯醇粉末一与水接触就得到搅拌分散,接着再充分搅拌溶解。如果粉末与水接触时没有得到分散开,则组成粉末的微细粒子遇水即溶,溶解的胶体没有得到搅拌稀释,小团、小颗粒表面结成“胶壳”包裹住未溶解的粉末,再溶解就困难了。二是先将聚乙烯醇和适量粉料混合均匀后再溶解,但这样得到的水溶液不透明。
实际上,腻子粉作为一种粉状产品,微细聚乙烯醇粉末已经均匀地混合于填料中,不存在单独溶解的问题。这里单独介绍仅是对于这类聚乙烯醇溶解常识的说明。
(二)普通型聚乙烯醇内墙腻子粉
1.配方
(1)主要组成材料与配方 普通型聚乙烯醇内墙腻子粉和上述腻子膏的组成材料没有本质差别,即是将聚乙烯醇水溶液换成粉末。在填料方面二者也都一样,但在提供施工性能的增稠保水剂上差别很大。因为腻子膏的储存稳定性要求使用的是性能较优异的羟丙基甲基纤维素;而腻子粉产品没有储存稳定性要求,因而使用价格较低廉的羧甲基纤维素。
表2-7中列出普通型聚乙烯醇内墙腻子粉配方示例(配方1)。
表2-7 普通型和耐水型内墙腻子粉配方示例
(2)配方评述 普通型聚乙烯醇内墙腻子粉以聚乙烯醇粉末为成膜物质,腻子膜不耐水;由于腻子粉产品没有储存稳定性问题,因而可使用价格较低廉的羧甲基纤维素,能够满足对增稠和保水的要求。羧甲基纤维素价格比羟丙基甲基纤维素或者甲基纤维素、羟乙基纤维素等低很多。因而,使用羧甲基纤维素能够使腻子粉生产成本显著降低。膨润土的辅助增稠和增加触变性,可以使腻子粉具有良好的施工性。
虽然聚乙烯醇粉末的价格很高,导致腻子粉的高生产成本,但不宜降低,因为那样会使腻子的质量失控。实际中有使用预熟化淀粉代替聚乙烯醇粉末的,那样得到的是劣质产品,绝不可取。
使用表2-7中的配方2配制的腻子具有良好的性能,在内墙批涂后再经过抛光处理,可以作为仿瓷涂料使用。
2.生产
腻子粉的生产有两种方法:一种就是将各种原材料直接投入粉料混合机中,按照混合机的操作要求开动混合机,将各种原材料混合均匀即可。
另一种生产方法是将用量很小的几种原材料和少量填料一起预混合均匀成为预混合料,再将预混合料和大用量的填料一起在粉料混合机中混合均匀。具体地说,就是将微细聚乙烯醇粉末、羧甲基纤维素、膨润土和少量滑石粉一起在预混合机中混合均匀得到预混合料,再将预混合料和其余的滑石粉、重质碳酸钙等投入粉料混合机中混合均匀。
3.质量指标和产品检测
内墙腻子粉产品的质量标准执行《建筑室内用腻子》(JG/T 298—2010)标准中的Y型产品或N型产品指标。
产品出厂检测和形式检验均和前述聚乙烯醇类腻子膏相同,此不赘述。
(三)耐水型聚乙烯醇内墙腻子粉
和腻子膏一样,聚乙烯醇类内墙腻子粉也可以分别制成普通型和耐水型两类,但为腻子膜提供耐水性的主要组分不是灰钙粉,而是白水泥,灰钙粉只是起到提高腻子膜早期强度的作用。
1.白水泥
白水泥是白色硅酸盐水泥的简称,系采用含极少量着色物质(氧化铁、氧化锰、氧化钛和氧化铬等)的原材料,如高纯度的高岭土、石英砂或白垩等,在较高温度(1500~1600℃)下烧制成水泥熟料,在煅烧、研磨和输送时均严格防止着色杂质混入而制得的洁白色的粉末。
除了颜色外,白水泥具有和普通硅酸盐水泥相同的性质,但因对原材料和生产工艺都有特殊要求,因而其价格较贵。
白水泥的价格相比较聚乙烯醇、乳胶粉等来说要低得多,且其耐水性、耐碱性、耐老化性也非常好,强度较高,因而白水泥在腻子粉中使用具有较好的技术经济综合性能。
白水泥在产品中主要提供强度和耐水性。作为一种无机胶凝材料,当其和聚合物树脂复合后,能够显著提高产品的黏结强度等常规的物理力学性能和耐水性。
白水泥按强度等级分级分为32.5、42.5和52.5三种等级,各强度等级的白水泥在28d龄期的抗压强度分别不得低于32.5MPa、42.5MPa、52.5MPa。
除了强度外,对白水泥的白度、细度和凝结时间也有严格要求:白度应不低于87;细度为80μm方孔筛筛余应不超过10%;凝结时间为初凝应不早于45min;终凝应不迟于10h。
生产腻子粉时应直接从白水泥生产厂采购“原产”白水泥,严禁使用市场上的“装饰白水泥”,因为“装饰白水泥”实际上不是水泥,只是灰钙粉和重质碳酸钙的混合物。
2.配方
(1)主要组成材料与配方 耐水型聚乙烯醇内墙腻子粉的成膜物质为聚乙烯醇和白水泥,能够保证腻子膜具有良好的物理力学性能;使用灰钙粉能够提高腻子膜的早期强度;使用羟丙基甲基纤维素作为增稠保水剂;膨润土为无机型辅助增稠剂;在填料中除了使用重质碳酸钙和滑石粉外,还增加了轻质碳酸钙。表2-7中列出耐水型聚乙烯醇内墙腻子粉的配方(配方2)。
(2)配方评述 耐水型聚乙烯醇内墙腻子粉的成膜物质是聚乙烯醇和白水泥;聚乙烯醇和白水泥能够互相增强性能,这种腻子的黏结强度和腻子膜的拉伸强度都非常好,甚至超过以乳胶粉为聚合物组分的普通型外墙腻子粉(当乳胶粉的添加量不够高时)。当腻子粉组分中没有灰钙粉时,腻子膜的强度产生得慢,添加适量的灰钙粉,能够促进腻子膜的强度增长。该种腻子粉不能使用羧甲基纤维素作为增稠保水剂,因为羧甲基纤维素和白水泥、灰钙粉都会起反应,使腻子粉在调配时变得像豆腐渣一样没有黏聚性,干燥后没有强度,所以这类腻子粉只能使用羟丙基甲基纤维素(或者甲基纤维素、羟乙基纤维素等)作为增稠保水剂。由于白水泥细度不高,导致腻子膜较粗糙,添加适量的轻质碳酸钙可以在某种程度上弥补这一不足,并提高腻子膜的干燥性能。
3.生产和产品质量指标
耐水型聚乙烯醇内墙腻子粉的生产工艺、生产中的注意事项、产品质量指标和产品的出厂检测等,与前面介绍的普通型腻子粉、耐水型腻子膏等的内容基本相同,此不赘述。
四、柔韧型内墙腻子膏
《建筑室内用腻子》(JG/T 298—2010)标准对产品的分类中有柔韧型腻子品种,虽然从配制原理来说可以配制成腻子粉,但由于乳胶粉的价格高,因而柔韧型内墙腻子粉的实用价值并不大,如果需要柔韧型内墙腻子,还应当采取腻子膏的产品方案。
制备柔韧型内墙腻子膏需要使用其涂膜具有柔韧性的建筑乳液,即通常所谓的弹性建筑乳液。弹性建筑乳液当然可以采用弹性苯丙乳液,但从内墙腻子的使用场合对腻子膜的性能要求,以及从制备成本考虑,使用VAE乳液则是最好的选择之一,VAE乳液既具有柔韧性、成本不高,而且固体含量高。下面介绍这类VAE乳液类腻子膏的制备技术。
1.VAE乳液
VAE乳液是醋酸乙烯-乙烯共聚乳液的简称。VAE乳液的特征在于由于乙烯对醋酸乙烯的内增塑作用,克服了醋酸乙烯性能的不足。VAE乳液用乙烯作为内增塑剂,显著降低了产品的刚性,并使乳液具有较好的低温稳定性,使涂膜具有较好的低温柔韧性。VAE乳液的耐碱性好,耐水性和耐候性等均优于聚醋酸乙烯乳液。VAE乳液的应用非常普遍,用途广泛,例如可用于生产内墙乳胶漆、内墙腻子和防水涂料等。表2-8中列出北京通州互益化工厂生产的BJ-707型VAE乳液产品规格及其技术性能指标。
表2-8 北京通州互益化工厂的BJ-707型VAE乳液的产品规格及其技术性能指标
2.柔韧型内墙腻子膏
表2-9中给出以VAE乳液为成膜物质的柔韧型内墙腻子膏的配方示例。
表2-9 柔韧型内墙腻子膏配方示例
配方评述 在有关室内用腻子的标准(JG/T 298—2010)中,柔韧型腻子膜应能够满足“绕直径100mm弯折时不产生裂纹”的要求。为了满足该要求,必须采用具有柔韧性能的乳液,且其在腻子的配方组成中应达到一定的数量,否则是难以满足该要求的。表2-9中使用最低成膜温度为0℃的VAE乳液,其含量达到18.0%,再辅以使用细度为80~160目和200目的填料来满足腻子膜主要性能的要求。在腻子膜满足柔韧性的基础上,一般情况下是能够满足“黏结强度大于0.4MPa”的要求。
由于内墙腻子膜要求细腻以提高涂料的涂装效果,因而表2-9中的填料并没有全部使用200目细度的填料,而是同时使用了325目的填料,且为了提高成膜物质的效果,将三种细度的填料配合使用。
聚丙烯酸盐类触变型增稠剂的添加能够明显提高腻子的施工性能,在乳液类腻子的配方中适当使用这类增稠剂的优势在于,在正常的添加量下其添加不会对腻子的干燥时间产生明显影响。
3.柔韧型腻子膏制备程序
(1)腻子膏的常见生产设备是捏合机。生产时先向捏合机中投入水和羟乙基纤维素,分散均匀后投入氨水搅拌,直至羟乙基纤维素溶解成均匀透明的胶液。再投入A26防霉剂和“快易”分散剂搅拌均匀。
(2)将ASE-60增稠剂用两倍于其重量的水稀释后投入捏合机中,搅拌均匀,再投入VAE乳液搅拌均匀。
(3)向捏合机中投入重质碳酸钙和滑石粉等填料,并充分搅拌均匀,即得到成品柔性乳胶内墙腻子膏。