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真石漆的研制与应用
2012-03-05 北京英科凡化工产品有限公司 作者:马禾
“点石成金”是古人虚幻的梦境,“点物成石”则是现代科技化石粉为神奇的事实。真石漆是一种装饰效果酷似汉白玉、大理石、花岗岩的建筑涂料, 具有天然真石的自然色泽, 雍容华贵, 给人以生动逼真、回归自然的效果。它具有粘结力强, 耐水、耐碱、耐污染、耐老化、不褪色等优点, 延长建筑物使用期, 尤其适合于环境寒冷地区使用。
真石漆施工方便, 可用于水泥墙体, 砖墙、石棉板、木板等材料; 无论是室内外装修或是工艺美术, 城市雕塑, 均可应用天然真石漆。真石漆是在二十世纪八十年代传统彩砂涂料基础上发展起来的。九十年代国外“石头漆”进入我国市场后, 由于涂料技术的发展进步而形成了今天的真石漆产品。北京、上海、广州等大中小城市重要工程的内外墙, 尤其在外墙装饰工程中都得到了广泛应用, 并收到了良好的装饰效果。
1 组成和作用
真石漆是由抗碱封闭底漆、中间层和罩光层组成的。
111 封闭底漆
封闭底漆分为油性和水性的两种。油性封闭底漆主要由丙烯酸树脂或有机硅丙烯酸树脂和溶剂稀释后组成; 水性封闭底漆由专用的苯丙乳液和纯丙乳液加水、助剂等组成。其中又分为阴离子乳液封闭底漆和阳离子乳液封闭底漆。阳离子乳液封闭底漆性能最佳。封闭底漆的作用: 在水或溶剂挥发后, 其中乳液或树脂渗入基材间隙、毛细孔中, 增强了基材表面的防水性能, 防止了基材由于水分迁移而引起的泛碱、发花等现象, 增强真石漆主层与基层的附着力。
112 中间层
中间层由粘结剂、骨料、助剂和水组成。
11211 粘结剂: 真石漆最常用的粘结剂是合成树脂乳液类或合成树脂乳液类与硅溶胶复合类。目前国内有许多不同性能的乳液可供选择。我们选择了通用苯丙乳液1 # ; 通用苯丙乳液和硅溶胶2 # ; 真石漆专用苯丙乳液和硅溶胶3 # ; 纯丙乳液4 # ; 真石漆专用纯丙乳液5 # 分别制成中间层, 其比较结果如表1 。
其中1 # 3 # 5 # 真石漆中间层材料成本分别为1655 元/ t 、2307 元/ t 、3839 元/ t 。(仅供参考)从表中可以看出1 # 成本最低, 综合性能最差;3 # 成本适宜, 性能也好, 是可以广泛采用的品种;5 # 成本稍高, 性能最好, 最适合应用于高层建筑。乳液的选择是影响真石漆性能最关键因素之一。乳液选择主要以耐老化性好, 不泛黄、粉化, 涂膜硬度高, 良好的耐沾污性, 漆膜遇水不泛白为好。
11212 骨料: 主要采用天然彩砂如汉白玉、大理石、花岗岩等石料; 可使用石英质的、白云石质的, 也可以使用人造彩砂、天然彩砂和人造彩砂混合的。天然彩砂是经粉碎、清洗、筛选等工序加工而成, 具有天然石材良好的耐候性、耐酸碱性、硬度及自然的颜色和光泽。
骨料的颗粒级配对真石漆的状态和施工性有很大影响。颗粒粗则涂饰表面质感强, 但施工时回弹损失率大, 易沉淀、污染; 颗粒细则涂饰表面平整, 不丰满。因此, 真石漆骨料级配是很重要的。
一般天然彩砂粒度范围: 10 目～120 目为好。其中10 目～20 目, 10 %以下: 20 目～40 目, 20 %; 40目～80 目, 60 %; 80 目～120 目, 10 %; 120 目以上适量。所以真石漆采用粗细颗粒搭配使用, 得到的涂层致密, 装饰效果层次分明。
11213 助剂和水: 助剂主要有增稠剂、成膜助剂、消泡剂、分散剂、防腐剂、防霉剂、附着力增强剂、防水剂、渗透剂等。
①增稠剂: 真石漆中骨料含量大、比重大, 极易沉淀, 需加入增稠剂增加其粘度满足施工时喷射所需的粘度, 并改善其贮存稳定性能。常用的增稠剂有羟乙基纤维素、聚丙烯酸盐类、聚氨酯缔合性增稠剂等三大类, 每类可单独使用, 亦可搭配使用。
②成膜助剂: 真石漆用成膜助剂主要有醇酯、丙二醇、丙二醇丁醚等。成膜助剂的作用是使乳液胶粒溶胀后形成一个连续的耐水薄膜, 同时可以降低乳液的最低成膜温度, 如选择不当, 会影响涂层的成膜性和耐水性。
③消泡剂: 真石漆生产中产生的泡沫能较长时间存在其中, 影响其性能, 使粘度下降, 回弹量增大, 表面粗糙。加入消泡剂后, 能明显改善真石漆的致密性和装饰效果。所用助剂的品种应根据实际情况合理选用。真石漆所用水和乳胶漆用水相同, 应采用脱离子水。
113 罩光清漆
罩光清漆的主要作用是提高表层的耐老化性,耐沾污性及表面光泽。罩光清漆分为油性罩面漆和水性罩面漆。油性罩面漆由丙烯酸树脂或硅丙树脂和溶剂组成, 早期真石漆大多采用此方法罩面。但由于其溶剂挥发造成大气污染, 是不符合环境保护要求的。水性罩面漆无溶剂挥发, 符合环保要求,尤其是目前用于罩面的硅丙乳液、纯丙乳液在耐老化性、耐沾污性、光泽等性能上都有极大提高, 完全可以满足罩面漆性能的要求。真石漆罩光后, 水珠在漆膜上可呈现荷叶上的水珠状。真石漆用水性罩光清漆亦可与外墙乳胶漆罩光漆通用。
2 生产工艺和质量控制
真石漆是以合成树脂乳液为基料, 彩砂为骨料, 配以各类助剂混合搅拌而成, 其固含量为70 %～80 % , 成品为高粘度浆料。
211 生产工艺
水→助剂→乳液→天然彩砂→搅拌均匀→检验→包装→成品。
212 质量控制
(1) 采用经检验合格的苯丙纯丙真石漆专用的乳液;
(2) 真石漆色彩由彩砂的颜色决定, 每次要用同一批号彩砂, 以减少色差;
(3) 要重视彩砂的含水量;
(4) 严格按生产配方、工艺操作, 减少人为差错。
3 检验标准
真石漆产品检验标准原参照GB9153 —88《合成树脂乳液砂壁状建筑涂料》标准, 现有中国建科院、建筑装修研究部1999 年起草的新的行业标准:J G/ T24 - 2000《合成树脂乳液砂壁状建筑涂料》(见表2) 。按新标准执行, 对提高真石漆质量、规范其市场有重要意义。
4 施工
真石漆施工方法相对繁杂。
(1) 基层处理: 除去基层上的油污, 浮灰及疏松物, 用外墙耐水腻子补平基层表面;
(2) 喷刷封闭底漆1～2 遍;
(3) 将混合均匀的中间漆装入喷枪内施工; 特殊花色应使用双咀喷枪喷涂, 空气压力014MPa～018MPa , 喷枪口径< (6～9) mm , 凹凸性较强,点大, 用量5kg/ m2 。喷枪口径< (3～5) mm 平面平坦, 点小, 用量为3kg/ m2～4kg/ m2 ;
(4) 中间漆干燥后, 喷刷罩光清漆1～2 遍。
5 应用中的问题和对策
511 涂层遇水发白
有的厂家, 为追求高利润采用价格低的通用型苯丙乳液如BC —01 做成的真石漆, 成本降低了,但影响了质量, 造成真石漆的泛白。解决方法应采用真石漆专用苯丙乳液或纯丙乳液, 或是适量加入硅溶胶或硅助剂。硅溶胶成膜时能形成牢固的Si -O 键, 可提高漆膜的抗泛白性能、硬度、附着力等; 另外可选择合适的助剂, 如专用的增稠剂等并采用具有抗碱能力强的封闭底漆。
512 涂层太软
乳液选择不当是造成其涂层发软的主要原因。乳液含量不足也是原因之一。应选择真石漆的专用乳液, 其粘接强度不应低于3MPa , 最低成膜温度不应低于20 ℃。
513 喷涂时掉沙太多
要解决好彩砂级配问题, 如果骨料颗粒太粗,在涂料中就易沉淀, 致喷涂时落地沙会增多; 另外要调整好真石漆稠度, 太稠时漆不易喷出; 太稀时粘度低也容易造成沙子掉落。因此, 将漆的稠度要调整合适避免掉沙现象。
通过不断地努力和改进, 真石漆将会以优异的性能、便宜的价格、靓丽的形象, 更好地用于装扮城市, 美化人们的生活环境。
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