admin
WFZ- 151粉末腻子的性能研究
周诗彪, 周光明, 张维庆, 李 林, 张儒祥, 肖安国
(湖南文理学院化学化工系, 常德415000)
0 引 言
腻子是建筑物装饰中必不可少的配套装饰材料。建筑涂膜表面的开裂、起泡、脱皮、脱落等问题除了与所使用的涂料质量有关外, 也与所选用的腻子性能有关[ 1- 3] 。过去使用的腻子都是涂装工人现场调配的。调配内墙腻子所用的原材料通常是107胶、羧甲基纤维素和重质碳酸钙, 调配外墙腻子一般用白色普通硅酸盐水泥、重质碳酸钙和聚醋酸乙烯乳液等材料[ 4] 。由于现场调配的随意性, 客观上造成了腻子质量的不稳定性。目前市场上已开始出现商品化的粉末腻子,使用时, 只需要按一定的比例用水将固体腻子粉调制成膏状即可, 这样能很好地解决施工配料的随意性问题。事实上, 不同的粉末腻子由于其组成、配方不同,其施工性能及腻子膜性能有很大差异。笔者通过选择合适原材料, 开发了一种质优、价廉的WFZ- 151干粉腻子。本文旨在研究影响该粉末腻子性能的因素。
1 原料及配方
1. 1 主要原材料
乳胶粉: Drycry l DP – 2904: Rohm & H aas Co. ;V innapas RE5010N: Wacker Po lymerMateria l Co. ; 纤维素醚: 沃尔夫纤维素有限公司; 粉煤灰: 湖南石门火力发电厂; 白水泥、普通硅酸盐水泥: 常德霸道水泥有限公司; 重质碳酸钙: 湖南慈利碳酸钙矿业公司; 膨润土: 湖南临澧膨润土矿业公司; 其他助剂均为固体粉末。
1. 2 实验配方、制备与施工工艺
粉末腻子所用原材料根据使用场合及质量要求不同, 其用量变化范围如表1所示。
将所有原材料按配方称量后, 分别投入到干粉混合器中, 充分混合均匀即得产品。施工前, 按粉n(粉料) n (水) = 3 ：1~ 1.5 的比例, 先在容器中加入水, 然后边搅拌边加入腻子粉,充分搅拌均匀即为膏状腻子。将此膏状腻子批刮在除去油渍、污垢、粉尘及松动物质的表面, 一般批刮2层, 每层可刮涂0.5~ 3mm。
1. 3 性能检测
腻子层的耐碱性、耐水性、粘结强度、动态抗开裂性、吸水量、干燥时间、打磨性指标均按JG /T157-2004行业标准规定进行测试。耐干擦洗性能测试: 在纤维水泥板表面上涂布厚度为1 mm的腻子层, 经48 h干燥后, 用鬃刷进行5 000次的来回刷擦, 称量刷擦前后腻子板质量, 可计算出经5 000次刷擦后的失质量。
2 结果与讨论
2. 1 乳胶粉对腻子性能的影响
表2列出了A、B 两种可再分散乳胶粉用量变化对腻子粘结强度的影响。
由表2可知, 随着乳胶粉用量的增加, 腻子粘结强度逐步增大; 乳胶粉用量在2.5% 以下, 腻子粘结强度随乳胶粉用量增加得较明显; 乳胶粉用量在2.5%以上, 腻子粘结强度随乳胶粉用量增加的幅度较小。由于随着乳胶粉用量的增加, 腻子的成本增大, 并有导致施工性变差的可能, 因此, 本研究体系乳胶粉的用量在2.5% ~ 3.5%范围内较佳。在其他条件一定的情况下, 考察了乳胶粉用量对腻子膜层耐干擦洗性能影响, 其结果如表3所示。
从表3可以看出, 随着乳胶粉用量增加, 腻子膜层干擦洗失质量逐渐减少, 当乳胶粉用量达2. 5%以上时, 腻子膜层失质量趋于稳定, 且失质量很小。这主要是由于当乳胶粉达到此用量时, 乳胶粉分散成胶液后, 能很好地将颜填料及基材粘结起来。其他条件不变, 通过改变乳胶粉用量, 探讨所配腻子膜层吸水性变化情况, 其结果如表4所示。
由表4可知, 用A、B 两种乳胶粉所配制的粉末腻子, 其腻子膜层吸水量随乳胶粉用量增加而逐渐减少。由B 乳胶粉所配腻子的膜层吸水量的减少明显快于且大于由A 乳胶粉所配腻子的膜层吸水量的减少。这是由于B 乳胶粉其聚合物分子系憎水性分子, 随着B 乳胶粉用量增加, 腻子膜层吸水性降低明显。
2. 2 水泥对腻子性能的影响
在水的作用下, 水泥通过反应形成交联网状结构, 因而能赋予腻子高粘结强度。在本研究中, 其他条件不变, 仅改变水泥用量, 其对腻子粘结强度的影响如表5所示。由表5可知, 当水泥用量达15% 后, 再增加水泥用量, 腻子的粘结强度增加较缓慢。研究表明, 水泥用量过大, 易引起腻子膜层甚至表面涂层起裂纹。因此本体系水泥用量控制在10% ~ 40% 范围较理想。
2. 3 粉煤灰用量对腻子性能的影响
粉煤灰的加用既可降低粉末腻子成本, 同时又为本地粉煤灰的处理探索了一条途径。在其他条件不变的情况下, 改变粉煤灰用量, 考察其对腻子粘结强度的影响, 结果如表6所示。
从表6可知, 随着粉煤灰用量增加, 腻子粘结强度逐渐降低; 当粉煤灰用量达30% 以上, 强度降低相对较快。另外, 研究实验表明, 随着粉煤灰加量增大,腻子施工性能有所改善。综合考虑, 粉煤灰用量可控制在20% ~ 30% 范围。
2. 4 纤维素醚用量对腻子性能影响
粉末状的纤维素醚虽不溶于水, 但分散在水中后, 其聚合物分子链上的羟基与水分子作用形成氢键, 使水分子能够较长时间不能挥发掉, 因而, 其用量越大, 腻子膜越不易干燥; 另一方面, 由于其氢键作用, 也有利于腻子强度提高。研究结果如表7所示。对表7 数据进行权衡, 确定纤维素醚用量为0.3%较理想。
3 WFZ- 151粉末腻子性能
对研制的WFZ – 151 粉末腻子按JG /T 157-2004行业标准制板、检测, 检测结果如表8所示。
从表8可知, WFZ- 151粉末腻子各项指标均能满足JG /T 157-2004行业标准要求。另外, WFZ-151粉末腻子原材料中不含甲醛成分及其他有机挥发物成分, 检测及大批量使用表明, 该腻子粘结强度高、批刮流畅、打磨性好, 腻子膜层不起粉、不脱粉。因此, WFZ- 151粉末腻子是一种符合健康环保要求的高品质腻子。
