外墙外保温柔性耐水腻子的研制

朱迎王晓敏罗云峰刘运江
（广州建筑材料工业研究所有限公司，广东广州510663）

建筑节能工作是我国节能工作的重要内容之一，随着建筑节能法律、法规和技术规程的广泛实施，外墙保温技术得到广泛的应用并已成为建筑节能的重点。这带来了外墙饰面材料应用状况的变化，对外墙涂料的涂装配套材料也提出了新的要求，以JG 158－2004《胶粉聚苯颗粒外墙保温系统》为例，该标准规定了涂料饰面胶粉聚苯颗粒外保温系统的饰面层采用柔性耐水腻子＋涂料的基本构造。但以涂料作为饰面层的外墙外保温工程中，常出现涂料层开裂、起泡、脱落等普遍性的工程质量问题，严重影响了涂料对建筑的装饰和对保温体系的保护作用。尽管造成涂料开裂的原因很多，但从工程实践上看，最易被忽视的腻子自身质量及与保温体系匹配性问题，是引起外墙外保温涂装失败的主要原因之一。为了解决这一问题，研制柔性、耐水、粘结强度高，与外墙外保温匹配的柔性耐水腻子非常必要。柔性耐水腻子一般分3 种：单组分膏状腻子、双组分腻子和单组分粉状腻子，粉状腻子因其施工性好、存储运输方便、质量稳定、利于环保而较具发展前景。本文旨在研究符合JG/T 229－2007《外墙外保温柔性耐水腻子》及JG 158－2004《胶粉聚苯颗粒外墙保温系统》标准要求的粉状外墙外保温柔性耐水腻子。

1 原材料
水泥：P·O42.5R，广州石井水泥公司；填料：重质碳酸钙、石英砂；纤维素醚：粘度40 000 mPa·s，国民淀粉化学公司；可再分散乳胶粉：国民淀粉化学公司；憎水剂：SEAL80，国民淀粉化学公司；其他助剂。

2 配合比实验
外墙外保温柔性耐水腻子应符合JG 158－2004《胶粉聚苯颗粒外墙保温系统》及JG/T 229－2007《外墙外保温柔性耐水腻子》的要求。JG/T 229－2007 与JG 158－2004 相比，增加了初期干燥抗裂性、吸水量及相容性等指标，因此本文研制的柔性耐水腻子须满足表1 的要求。

在配方设计时应首要考虑柔性耐水腻子所具有的粘结强度高、柔韧性能好、吸水率低、易施工等性能特点。本实验以可再分散胶粉作为主要改性剂，目的是增强对基材的粘结强度，并增加柔性,防止开裂；配以无机胶凝材料即水泥作为水硬性粘结材料，提高了腻子的粘结强度和耐水性；再加入复合填料，提供了腻子的刮涂厚度和表面强度，并可降低成本。
基本配方：可分散乳胶粉8.0％～ 16.0％，水泥15％～ 35％，重质碳酸钙25％～ 40％，石英砂25％～ 50％，助剂适量。

3 实验结果分析及讨论
本实验腻子各项性能测试按JG/T 229－2007 《外墙外保温柔性耐水腻子》相关方法进行。在基本配方范围内，腻子的施工性、初期干燥抗裂性、打磨性、吸水量、耐水性、耐碱性、相容性等定性测试指标完全满足标准要求；定量测试指标如表2 所示。
表2 粉状腻子中可再分散胶粉对腻子性能的影响

由于所配制的是柔性腻子，其中的聚合物组分（可再分散乳胶粉）相对于普通外墙腻子来说添加量较大。由表2 可见，在聚合物组分的最低添加量情况下，腻子的粘结强度和吸水量已能满足要求，随着添加量的提高数值虽然会有波动，但相对来讲仍较为稳定。柔性腻子的性能指标中，柔性较为重要，随着再分散乳胶粉用量的提高，柔性会有明显提高。从表2 的数据可看出，当可再分散乳胶粉的添加量达到12.0 ％时，腻子的柔性为50 mm，已可以满足JG/T 229－2007 及JG 158－2004 标准的技术要求，其他性能也均满足以上标准要求；因此本文研制的柔性耐水腻子中分散乳胶粉的添加量选择为12%。在腻子与水拌合过程中，可再分散乳胶粉遇水形成聚合物乳液，再分散后的细小聚合物颗粒均匀分散到水泥浆体中，在水泥水化、基层吸收和表面蒸发等作用下，聚集在水泥凝胶和填料等表面上的聚合物颗粒，随着水分的减少开始形成连续的紧密堆积层，并最终凝聚成膜，形成聚合物网络，这种低弹性模量聚合物网络体可以提高水泥骨架的弹性和韧性使硬化水泥的柔性得到改善；聚合物分子中某些极性基团还可以与水泥水化产物发生化学反应，形成特殊的桥键作用，改善水泥水化产物的物理组织结构，缓解内应力，从而减少水泥浆体中微裂纹的产生。