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彩色生态干粉型砂壁艺术涂料的研究

放大字体  缩小字体 发布日期:2014-05-03  来源:北京环益美高分子聚合物研究所(北京101113)  作者:周广德  浏览次数:1780
中国新型涂料网讯:
        摘  要:干粉型彩色生态砂壁艺术涂料,是一种不用化学乳胶、聚乙烯醇、化学助剂,用HYM-25型天然高分子与矿物材料中的硅铝质成分产生无机胶凝反应,生成新的凝胶物,加入骨料、无机颜料天然树脂制成,具有强度高、稳定性好,耐酸碱、防火、抗老化和环保无毒害、成本低、工艺简便等优点,有很好的经济效益和社会效益。
        关键词:HYM-25;砂壁涂料;干粉涂料;厚浆涂料;彩色砂浆
 
一、概述
        干粉型彩色生态砂壁艺术涂料,不同于彩色砂浆、真石漆、浮雕涂料等产品,它吸取了这些产品的优点,克服了这些产品的缺陷。
        在产品的研究与设计上,考虑生态环保和产品性能等方面,干粉型彩色生态砂壁艺术涂料以无机胶凝材料为主,选用HYM-25型天然高分子与矿物材料中的硅铝质成分产生无机胶凝反应,生成新的凝胶物,加入骨料、无机颜料制成,具有强度高、稳定性好,耐酸碱、防火、抗老化和环保无毒害、成本低、工艺简便等优点,有很好的经济效益和社会效益。
二、技术原理
        彩色砂浆、真石漆、浮雕涂料等产品主要使用乳胶粉、聚乙烯醇、HPMC或合成树脂乳液,这些产品的稳定性和环保性都较差,不能保证其产品与建筑物同行等的使用寿命,其主要原因是乳胶粉、聚乙烯醇、HPMC或合成树脂乳液作用时间短,在外墙上使用后,涂层很快就会老化、龟裂、空鼓、粉化、脱落。彩色砂浆、浮雕涂料产品中使用大量的水硬性无机胶凝材料,如白色硅酸盐水泥,但使用了这些低性能的外加剂后,会不同程度地影响水泥的凝胶反应效果、以及后期强度及稳定性的增长。七八十年代的水泥砂浆和水泥制品,历经几十年,性能仍然保持很好,现代的水泥砂浆和水泥制品由于过多地依赖外加剂,水泥制品的性能与寿命却大大降低,这是一个值得思考和研究的问题。
        为提高干粉型彩色生态砂壁艺术涂料的性能和使用寿命,我们选用稳定性和环保性更好、由北京环益美高分子聚合物研究所研制生产的HYM-25生态功能型树脂,这是一种以天然高分子材料为主,经过洗涤,在一定温度条件下接枝共聚,再经济干燥、粉末化的一种多功能树脂型可分散胶粉,该胶粉能在0 ℃~40 ℃温度环境中成膜,其膜为网状结构,离子型、带正电荷,性能十分稳定,可以与水泥、石膏、氢氧化钙、粘土、粉煤灰、废渣等活性矿物材料(如硅、铝、镁等)发生凝胶反应,充分激活矿物材料中的一些活性物质,生成新的凝胶物,这种新的凝胶体具有:有机材料、水泥、陶瓷、玻璃等的一些特性。还可以与合成树脂乳液、乳胶粉、聚乙烯醇、HPMC、CMC等高分子材料中的一些极性基团,产生化学共聚胶联反应。HYM-25功能型树脂,应用范围很广泛。
三、HYM-25功能型树脂的技术指标
        (1)安全健康环保指标
测试项目
标准值
实测值
  游离甲醛(mg/kg)
≤ 100
未检出
  挥发性有机化合物(VOC)(mg/kg)
≤ 15
未检出
  苯、甲苯、乙苯、二甲苯总和(mg/kg)
≤ 300
 未检出
  有害重金属(铅、镉、铬、汞等)总和(mg/kg)
≤ 285
未检出
  放射性(GB6566-2001标准)中A类技术指标
 
 未检出
  抗菌细菌、霉菌性能(HG/T3950-2007标准)
 
0级
        (2防火性能
  燃烧性能级别(GB8624-2006)
B1或B2级
  燃烧毒理性
无滴落物、不产生浮尘和剧毒浓烟
        (3技术指标
测试项目
标准值
实测值
  产品外观
 
白色粉末
  粘度(23±2 ℃),pa.s
≥ 1.00
1.1~4.3
  180°剥离强度 N/25 mm
≥ 10
≥ 12~33
  粘结强度MPa
≥ 0.5
≥ 0.8~1.1
  低温稳定性(0 ℃,24 h)
 
呈流动状态
        (4产品稳定性                          
  粉末状成品贮存稳定性
1~3(年/常温状态密封)
  制成水溶液(胶水、白乳胶等)
6~12(月/常温状态密封)
                                               
四、干粉型彩色生态砂壁艺术涂料的技术性能
        干粉型彩色生态砂壁艺术涂料的技术性能优于相关产品,经权威机构检验,其技术性能如下表:
标准要求(E型)
检验结果
单项结论
  可操作时间(30 min)
刮涂无障碍
刮涂无障碍
符 合
  初期干燥抗裂性
无裂纹
无裂纹
符 合
  吸水量/g
  30 min
≤ 2.0
0.8
符 合
  240 min
≤ 5.0
3.5
符 合
  强度/MPa
  抗折强度
≥ 2.5
3.67
符 合
  抗压强度
≥ 4.5
6.58
符 合
  拉伸粘结原强度
≥ 0.5
0.8
符 合
  老化循环拉伸粘结强度
≥ 0.5
0.55
符 合
  抗泛碱性
无可见泛碱,不掉粉
无可见泛碱,不掉粉
符 合
  耐沾污性(白色或浅色)
  立体状/级
≤ 2
1
符 合
  耐候性(750 h)
≤ 1级
1级
符 合
  防火性
 
A级
符 合
五、干粉型彩色生态砂壁艺术涂料施工工艺及相关要求
        1. 墙基层要求
        墙基层必须坚实平整,无油污、粉化、疏松、浮尘等。
基层是水泥砂浆抹灰墙或是保温层抗裂砂浆上,只要基层强度高,基本平整,可以不用外墙腻子找平,直接进入施工程序。
        2. 施工工艺及程序
        (1)在确认基层符合施工条件及要求后,先用专用封闭底漆或底涂(分割线条,用带颜色底涂)进行基层封闭处理(以防止基层返碱。如是白颜色,可不用封闭底漆)。
        (2)在预设分割线上,按工艺要求贴好纸胶条。
        (3)打开砂壁状涂料包装,按粉︰水=1︰0.3~0.4的比例,用手电钻搅拌器搅拌均匀,成胶泥状。采用类似真石漆、浮雕底料专用喷涂设备,分1~2遍均匀喷涂于墙基面上,也可用弹涂、滚涂等其它施工方法。
        (4)撕去纸胶条。
        (5)待涂层表面略干至不沾手时,用钢抹子轻轻收压成浮雕状。
        (6)涂层完全干透后,用专用罩面剂涂刷罩光即可。最好分两次采用喷雾方式,首次喷雾干至不粘手时,进行第二次喷雾。
         3. 注意事项
        (1)施工环境温度宜在25 ℃左右。
        (2)必须选择光照条件好、晴朗无风天气进行施工。
        (3)未用完的物料必须防潮、密封保存。
        (4)施工后,涂料固化过程和罩面剂干透前,涂层不能遇水、遇雨等,以免涂层颜色发花。
六、干粉型彩色生态砂壁艺术涂料与其它产品的比较
        1. 与乳胶漆涂料的比较
        乳胶漆是以化学合成乳液、助剂、填料、颜料,采用高速分散、砂磨等工艺制成,涂料中的一些化学物质,不抗老化、也不环保。施工前,要求必须用腻子批刮两遍,将墙面找平后,涂刷封闭底漆,装修工艺复杂、费工费时、成本高,装修后会影响建筑的透气性;干粉型彩色生态砂壁艺术涂料,属哑光厚浆型无机涂料,对墙基面要求不高,直接喷涂,成本低、省工、省时;乳胶漆涂料饰面效果单调、没有质感、立体感,干粉型彩色生态砂壁艺术涂料可以将涂料与艺术结合,可以做很多具有艺术效果和价值的花纹图案、几何图形、立体线条、甚至是风景画等,使城市建筑外观更艺术、更丰富、更美观、更有活力。
        2. 与真石漆比较
        真石漆是用天然彩砂、丙烯酸弹性乳液、化学助剂等制成,由于化学乳液的稳定性、耐候性较差,真石漆施工后不久(一般在几年后),就会出现涂层老化现象,引起涂层开裂、空鼓、粉化、脱落。有机材料与无机材料的比较是,有机材料成膜固化快,但强度及稳定性会随时间延长,逐渐地由强变弱、由好变差,而无机材料则是逐渐地由弱变强、几十年后还可以保持稳定。干粉型彩色生态砂壁艺术涂料可以达到真石漆的装饰效果,材料成本只有真石漆的30 %左右,而且不会出现涂层老化开裂、空鼓、粉化、脱落现象。
        3. 与彩色砂浆比较
        彩色砂浆是用白色硅酸盐水泥、乳胶粉、HPMC、木质纤维、PP纤维、抑碱剂、减水剂、早强剂、淀粉醚、无机颜料等经过干混而成,本来水泥就是很稳定的胶凝材料,由于大量使用乳胶粉等化学添加剂,化学胶粘剂的膜会堵塞和封闭水泥的毛细孔,使砂浆丧失利用自然环境条件进行自我养护的能力,极大地影响水泥的后期强度和稳定性。干粉型彩色生态砂壁艺术涂料,采用与矿物材料亲和性好、凝胶能力较强的HYM-4功能型树脂,勿需过多地加入其它添加剂,成本仅为彩色砂浆的50 %左右。彩色砂浆只是做小块仿砖型,施工难度大,装饰效果单调,难以满足高品质要求,而干粉型彩色生态砂壁艺术涂料,可以做出数万种风格不同的、具有艺术效果和价值的花纹图案、几何图形、立体线条、甚至是风景画等,不仅体现了涂料价值,更展现了艺术魅力。
        彩色生态干粉型砂壁涂料的原材料来源广泛、易购,产品配方与生产简单,产品质量容易控制。
七、干粉型彩色生态砂壁艺术涂料的市场前景
        干粉型彩色生态砂壁艺术涂料,材料成本只有约1000~1200元/吨,目前同类产品的市场售价约在4000~6000元左右,其具有可观的经济效益。
        干粉型彩色生态砂壁艺术涂料,具有良好的透气、调湿、调温、防火、低碳、健康、绿色环保性能,其具有显著的社会效益。
        干粉型彩色生态砂壁艺术涂料是采用无机胶凝材料的技术路线,优化配方,充分利用和发挥材料的性能和作用,将材料性能发挥到极点,技术成熟可靠。经多次检测,在全国一些建筑工程上应用表明,产品和技术具有科学性、先进性、环保性、实用性和系统性。
八、干粉型彩色生态砂壁艺术涂料的生产条件
        干粉型彩色生态砂壁艺术涂料的生产设备和工艺简单,不需要加温、不用水,无“三废”排放,现有生产涂料、腻子、砂浆的厂家不需另投资设备和厂房,利用现有的干粉混合设备就可以生产。
        新建厂,视投资规模,厂房约需200~1000 m2,生产设备可选用北京环益美高分子聚合物研究所生产D2型系列无重力高效干粉混合机。
        产品包装可以采用纸塑复合袋、塑料编织袋或其它包装材料。
九、综述
        彩色生态干粉型砂壁涂料体现的是一种涂料与艺术结合的创新理念:涂料不仅仅是装饰用,还可以启迪智慧、激发人们的聪明才智、是艺术、是灵动、具有传承的价值!
        彩色生态干粉型砂壁涂料,淡雅清新、自然美观、力求建筑与环境和谐,经济实用,能够体现中华各民族特色、及其智慧与成就。
        彩色生态干粉型砂壁涂料,注重品质和效能,源于自然,回归自然,是材料的灵性与人类智慧的结果。



2012年9月18日于北京通州
 
 
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