双组分仿砖涂料的研制
郭双华 ( 扬州工业职业技术学院,江苏扬州 225127)
王前坤 ( 扬州广陵区申威涂料厂,江苏扬州 225000)
1.4 仿砖涂料的施工及性能检测
0 引言
仿砖涂料是一类模仿砖块的颜色以及质感的涂料,与饰面砖相比,它具有如下优点:(1)具有良好的附着力和冻融性能,与基层附着力好;(2)颜色品种丰富,装饰风格可根据用户需求进行变换,且易于修复,维修费用低;(3)负荷小,不存在安全隐患;(4)可控制开裂、渗水[1]。目前从经济性、易施工性和产品安全性角度考虑,厂家多采用质感砂浆类仿砖涂料来实现装修效果,但因砂浆抗碱能力差,使用一段时间后漆膜泛白、装修匹配性不好,如选择不慎,不仅颜色效果难以保证,还可能造成表面粉化、开裂等,进而影响建筑的基面,对主体造成破坏。本文针对江苏的地域气候特点,开发了一种双组分仿砖涂料。该涂料耐碱性强、耐黄变效果好,具有良好的装修匹配性,可广泛用于建筑外墙的装修与修复。
1 实验部分
1.1 原材料
硅丙乳液、丙烯酸乳液、苯丙乳液、人造彩砂(10~120 目)、纤维素、消泡剂、耐沾污剂、成膜助剂、杀菌剂、增稠剂、pH 调节剂等。
1.2 仪器及设备
JD300-3 电子天平、101-1B 型电热鼓风干燥箱、实验室分散砂磨两用机、分析天平、JTX-2 型建筑涂料耐洗刷仪等。
1.3 仿砖涂料的制备
1.3.1 封闭底漆的制备
将乳液、硅溶胶投入料筒中,边搅拌边加入适量的水和助剂,搅拌均匀,制得底漆。然后刷涂样板,进行性能检测。底漆可根据砖缝颜色要求加入颜料,本文制备的仿砖涂料的底漆为透明底漆,其配方见表1。
1.3.2 中间层的制备
仿砖涂料的中间层分为A、B 两个组分,其中A组分以粉料、彩砂为主,B 组分以乳液为主;A 组分在漆膜中起到调色、填充、成形的作用,B 组分起到使中间层成膜的作用。A 组分的配方见表2,按比例加入粉料、彩砂、助剂等混合均匀,然后罐装;B 组分的配方见表2,按比例加入乳液、助剂等混合均匀,然后罐装。施工时将A、B 组分按质量比3∶1 混合搅拌均匀,静置20 min 后根据施工要求进行喷涂或抹涂,测试相关性能。
表2 仿砖涂料的中间层配方及性能
注:1~5 级,1 级差,5 级好。
表2 仿砖涂料的中间层配方及性能
注:1~5 级,1 级差,5 级好。
1.3.3 罩面漆的制备
仿砖涂料的罩面漆以乳液为主,其制备方法为:将一定量的水加入料筒中,边搅拌边依次按表3 的配方比例加入消泡剂、耐沾污剂、杀菌剂、成膜助剂、增稠剂、有机胺等,混合搅拌分散均匀后罐装,并进行涂膜性能检验。
取200 mm×100 mm×10 mm 规格的水泥板为基材,将基材表面的泥屑、油污等杂物清洗干净,并将缝隙用水性腻子填补平整,然后按照设计的图案用墨汁勾画出黑线条;在处理后的基材上刷涂2 道底漆,干燥后用胶带纸沿勾画的线条黏贴住不需喷涂中间层的部位(多为砖缝);然后喷涂或抹涂仿砖涂料中间层,形成2~2.5 mm 厚涂层,在涂膜干燥前揭去胶带纸;待中间层完全干燥后,全面检查,如有尘屑或凹陷处,用砂纸磨平或修整,干燥后刷涂1 道罩面清漆。分别进行底漆涂膜的附着力测试、中间层性能测试以及罩面漆性能测试。
2 结果与讨论
2.1 封闭底漆
底漆可增加涂料的附着力,增加涂层的丰满度,延长中间层、罩面漆的使用寿命,使中间层、罩面漆更好地展现其本身的特性。底漆不仅能阻止涂料渗透过毛细孔被吸收,减少中间层、罩面漆的用量,其在基层表面形成一层致密的高分子膜,还可以阻止基材毛细管渗出的盐碱,防止混凝土泛碱、泛盐,具有优异的耐碱性;同时底漆又具有增强中间层与底漆附着力的作用。本文选用超强渗透抗碱型封闭底漆,该底漆的乳液中含有与中间层反应的活性基团,乳液中的聚合物在水分蒸发后即开始自交联反应,热、碱性物质均可促进交联反应,漆膜的耐碱性、耐盐析性、耐水性、耐候性、耐沾污性极好,适合涂覆在混凝土基层,对基层有良好的黏附力。通过反复实验得出底漆的佳配方(表1)。将涂有底漆的水泥板放入水中浸泡1 个月,无起泡,附着力好;为保证底漆产品性能的稳定性,一般用塑料桶包装。
2.2 中间层
传统仿砖涂料的中间层多是单组分涂料,主要有3 种配制方法:(1)用乳胶粉、水与彩砂混合制得,此法配制的中间层黏结性很好,但涂膜强度不够;(2)用装饰水泥砂浆、灰钙粉和乳胶粉混合配制,此法配制的中间层干燥后遇雨水很容易发白,使涂层变得疏松,有的中间层还容易发生渗色,因此不适用于外墙的装修;(3)采用乳液为黏结剂、以彩砂为骨料制备中间层。为了保证装修的匹配性,用此种方法制备的中间层在施工时,同一个建筑体必须使用同一生产批次的产品,因此应用受到限制。为了解决以上问题,本文开发的仿砖涂料中间层为双组分中间层。
2.2.1 中间层A 组分
中间层A 组分在漆膜中起到调色、填充、成形的作用,骨料选择白度好、含硅量高的石英砂与天然彩色石粉配制。A 组分中的粉料、彩砂的加量根据涂料贮存稳定性、掉砂试验、配制目标色试验来确定。根据掉砂试验结果,彩砂配比占总量的20% 左右为宜;在A 组分中添加适量的乳胶粉可提高仿砖涂料的黏结性、耐水性、施工性等,现在市场上常见的乳胶粉有乙烯/ 醋酸乙烯酯的共聚物、醋酸乙烯/ 叔碳酸乙烯共聚物、丙烯酸共聚物,以聚乙烯醇为保护胶体而制成的乳胶粉,具有突出的黏结强度,能提高中间层的柔韧性,赋予中间层优良的耐碱性,改善中间层的黏附性/ 黏合性、抗折强度、防水性、可塑性、耐磨性和施工性能。通过实验及性能测试选用醋酸乙烯/叔碳酸乙烯共聚物乳胶粉,配比如表2 所示。性能测试结果表明,采用配方3 和配方4 较好。配方3 和4 根据客户对砖型质感的需求调节了不同粒度骨料的配比,根据石英砂的粒度可以制成不同花纹、质感的仿砖涂料,粗粒度的砂料能够赋予仿砖涂料立体感。
2.2.2 中间层B 组分
中间层B 组分乳液性能的好坏直接影响仿砖涂料的硬度、黏结强度、耐水性、耐候性、色泽等,因此中间层B 组分乳液的选择是制备仿砖涂料的关键。要求选择的乳液具有以下特征:(1)乳液稳定,形成的漆膜无色、透明,在紫外光照射下不易发黄和粉化;(2)漆膜的硬度要高,以提高涂层的耐沾污性;(3)漆膜的吸水膨胀率要小,要有抗吸水和抗泛白的能力。本实验选用硅丙乳液、苯丙乳液、纯丙乳液进行性能测定(表4)。从表4 可以看出,选用的3 种乳液的黏结强度都符合标准,但苯丙乳液的耐黄变性较差,硅丙乳液价格较高,从节约成本的角度考虑,本配方选用纯丙乳液。
仿砖涂料中间层的A、B 组分分开包装,在使用时将其按3∶1 的比例混合均匀,即用即配。B 组分可以贮存1 a,A 组分可以根据客户对砖型的要求调配彩砂,在生产中只要A、B 组分都是按配方比例生产、混合后施工,就能保证装饰效果的统一,不会出现因产品批次不同而出现色差的现象,因此双组分中间层装修匹配性好。
2.3 罩面漆
罩面漆的主要作用是提高涂层表面的耐老化性、耐沾污性、耐紫外光照射、提高表面光泽。本实验选择硅丙乳液,其附着力、憎水性、憎油性、耐沾污性、耐候性、抗紫外线能力强,硬度高。涂覆罩面漆后,仿砖涂料的耐水性和耐沾污性大大提高。
2.4 仿砖涂料性能测试结果
2.4 仿砖涂料性能测试结果
将按表1、2、3 配方制备的仿砖涂料进行施工,按国标测试涂膜的性能,结果见表5。
3 成本比较
仿砖涂料与饰面砖的装修价格比较见表6。
由表6 可见:用仿砖涂料装修建筑物要比用饰面砖便宜1/3。
4 结语
(1) 研制的仿砖涂料的附着力、耐水性、耐碱性、耐候性、黏结强度等性能符合国家标准要求。
(2) 将仿砖涂料的中间层配制成双组分涂料,其中A 组分以粉料、彩砂及乳胶粉为主,B 组分以纯丙乳液为主,生产企业可以根据用户对砖型及颜色的要求调配A 组分。配制的双组分中间层漆膜的黏结强度、耐黄变性均达到国家标准,装修匹配性好,其中B 组分贮存期可达12 个月。
(3) 仿砖涂料与饰面砖相比成本较低。