双组分相变保温柔性外墙腻子的研制

外墙外保温系统的保护层，由于保温层的热阻大，外保温抗裂保护层的温度变化速度比无保温情况下提高8~30倍。对于使用聚苯板的外保温系统，保温层的温度在夏季可达到80℃，而持续晴天后突降暴雨所引起的表面温度变化可达50℃。由巨大温差产生的胀缩应力，常引起保护层的开裂，继而导致腻子和饰面涂料开裂、渗水，严重影响保温层的节能效果和使用寿命。在炎热的夏季如何降低抗裂保护层的温度，减少温变裂缝的产生，一般都将研究的重点集中在反射隔热饰面涂料的功能上，而忽略了对外墙腻子的匹配性和功能性的研究。根据JG 158－2004《胶粉聚苯颗粒外墙外保温系统》中规定的柔性抗裂腻子的性能要求，其中柔韧性达到腻子膜弯绕直径50 mm棒无裂纹为合格，这就决定了腻子的种类绝不是粉状腻子。因为在粉状腻子中，只有当乳胶粉的掺量达到13%时，腻子膜的柔韧性才能满足≤50 mm的规定，这种腻子无论是经济性还是施工性都不可取。本文以弹性苯丙乳液、水、助剂组成液料，以水泥、粉煤灰为无机胶凝材料，以石蜡为相变材料，以空心玻璃微珠为保温材料，在外加剂配合下组成粉料，制备成双组分相变保温柔性腻子。其性价比合理、施工性好、物理性能优良，同时还兼具相变调温、控温及保温隔热功能，与外墙外保温系统具有优良的相容性、匹配性及协同增效作用。
 

1 实验部分

1.1 原材料

弹性苯丙乳液601(Tg为-8℃，MFT为0℃)，国民淀粉；分散剂、防霉剂、pH值调节剂、消泡剂，东方明天；42.5级白水泥或普硅水泥，市售；磨细粉煤灰，1级，石景山热电厂；灰钙粉、二水石膏，市售；空心玻璃微珠，3M公司；石蜡粉(相变温度54~58℃，潜热200 J/g)，德国Sasolwax公司；羟丙基甲基纤维素(MHPC)、木质纤维FD40，龙湖公司。
1.2 双组分腻子配方

1.2.1 液料配比

苯丙乳液601：43.0%；去离子水：66.0%；分散剂：0.5%；防霉剂：0.1%；pH调节剂：0.1%；消泡剂：0.1%；MHPC：0.25%。

1.2.2 粉料配比

水泥42.5R：10%~20%；粉煤灰325目：50%~60%；二水石膏：3%~5%；灰钙粉：7.5%；空心玻璃微珠：10%~20%；石蜡粉：4%~8%；FD40：0.30%。

1.3 配制方法

(1)液料：将去离子水加入搅拌罐内，搅拌下加入MHPC、分散剂、防霉剂、pH调节剂、乳液、消泡剂，搅拌混合均匀即可装桶。

(2)粉料：按配方量将原材料依次加入混合机内，搅拌混合均匀即可装袋。

(3)施工配比：m(粉料)∶m(液料) = 10∶3
1.4 性能检测

(1)常规性能指标按JG 158－2004《胶粉聚苯颗粒外墙外保温系统》中规定的柔性抗裂腻子要求检测。

(2)导热系数按GB/T 20473－2006《建筑保温砂浆》标准检验。

(3)相变控温性能试验：采用模拟试验方法，将EPS板薄抹灰外墙外保温系统施工于墙体向阳面，规格为3 m×3 m。其中1/2面积批刮不添加石蜡的同配方腻子作对照(1号样板)，另1/2面积批刮加石蜡的腻子(2号样板)，厚度均为2 mm。在晴天午后2时，气温35℃条件下，测得样板1和样板2的表面温度，求其温差。
 

2 结果与讨论

2.1 粘结剂对腻子性能的影响

粘结剂的种类和用量是决定腻子物理性能高低的重要因素。研制的相变保温柔性外墙腻子，其粘结剂由有机聚合物乳液和无机胶凝剂复合而成，构成有机-无机粘结剂。其中有机聚合物选用低玻璃化温度(Tg)、低成膜温度(MFT)的弹性苯丙乳液，复合无机胶凝剂由水泥、粉煤灰、石膏、灰钙粉的水化物及其反映物组成。弹性苯丙乳液赋予腻子以优良的柔韧性和粘附力，复合无机胶凝剂赋予腻子以良好的机械强度和耐水性。
2.1.1 弹性苯丙乳液对腻子性能的影响

在配方中其他因素不变的前提下，改变乳液的用量对腻子性能的影响，见表1。