粉状浮雕涂料的研制

路国忠，顾军，盛满剂，王鸿雁
(北京市建筑材料科学研究院，北京100041)

1前言
浮雕涂料属于一种立体复层建筑涂料，它具有层次鲜明、质感性强的装饰图案，有优良的粘结力及良好的耐水、耐碱和耐候性，广泛应用于各类建筑物的内外墙的保护。目前市场上的浮雕涂料主要以合成树脂乳液粘结料为主，该类产品的耐冷热循环性、耐碱性、耐候性等性能较差，储存、运输不方便，并且成本较高：而粉状浮雕涂料是以进口胶粉、超细矿粉、白水泥和抗裂纤维等为主要原料配制而成的粉状产品。由于这种涂料是用聚合物胶粉和水泥为粘结材料，故具有如下特点：①使用方便，粘结强度高，在使用前只需加一定量的水搅拌成均匀的膏状即可使用；②它具有优良的粘结力及良好的耐水、耐碱和耐候性，更适于较潮湿的基材上施工；③成本低，耐久性好； ④生产、施工、储存及运输都比较方便。所以具有很强的市场竞争力。

2粉状浮雕涂料用原材料的选择
粉状浮雕涂料的主要作用是使饰面形成立体花纹图案，通过喷涂、滚涂的方法做成凹凸花纹、复层花纹、桔皮花纹等，使饰面变化多样、质感丰富。粉状浮雕涂料本身应具有良好的耐水性、耐碱性、耐高低温循环性、耐老化性、耐初期干燥抗裂性以及形成立体图案的完整性。它主要是由胶粉、水泥、填骨料、纤维及各种助剂组成。
2．1胶粉的选择
胶粉的种类、结构形态和分布情况均能对硬化的聚合物水泥基浮雕涂料的结构及性能产生重要影响。聚合物水泥基浮雕结构可分为水泥石相、聚合物相、毛细孔3类。硬化后的结构主要由水泥石相和聚合物相构成，在涂料结构中这两相通过无机颗粒与聚合物颗粒间的界面粘结在一起，聚合物在聚合物水泥基浮雕涂料中的效能就取决于聚合物胶粉与水泥间的存在形式和相互胶结作用。目前，胶粉的种类主要有乙烯．醋酸乙烯类、聚乙烯醇类等。其在粉状浮雕中的性能对比见表1。
表1几种胶粉性能对比表

由表1可知，PV-29、N-3056、W-541三者的原强度和耐水强度较好，前两者较差；而价格后两者较高。从性价比综合考虑，PV．29最好，故选用胶粉PV．29为聚合物粘结材料。
2．2无机胶凝材料—— 水泥
水泥作为粉状浮雕涂料的无机胶凝材料和主要骨料，一方面作为水硬性粘结材料，提高涂料的粘结强度，同时水泥和胶粉并用，其活性阳离子与胶粉中的亲水阴离子协同作用，进一步提高了浮雕的耐水性“HU； 另一方面水泥作为浮雕的主要填充料，能起到增加浮雕丰满度，提高浮雕的立体装饰效果。在材料选择方面，考虑涂料的粘结强度及喷涂性的平衡，以及水泥品种差异对浮雕涂料综合性能的影响，经过试验，选择425 普通白色硅酸盐水泥作为无机胶凝材料。
2．3不同灰聚比对粉状浮雕涂料性能的影响
由图1可见，在同等试验条件下，同一水泥品种在不同的灰聚比下，随着灰聚比的增大，涂料的粘结强度都有明显的提高，说明涂料中水泥量的增加，对涂料的粘结强度做出了贡献。但是，涂料的初期干燥抗裂性、喷涂性下降，说明随着涂料中水泥量的增加，胶粉量的相对减少，涂料的柔韧性降低，干燥速度加快，造成涂料施工性下降。

图1不同灰聚比对粉状浮雕涂料性能的影响
2．4填料的选择
由于浮雕涂料要使饰面形成凹凸不平、层次分明、立体感强的装饰效果，如果仅采用水泥作为骨料配制的浮雕涂料，其喷涂性及施工性较差；另外，由于浮雕涂料的点小，干燥失水太快，影响浮雕强度的形成。为降低成本，进一步提高浮雕涂料的丰满度和抗裂性，达到良好的立体效果，须加入一定的填料和骨料调整一个合理的级配，来提高浮雕涂料的综合性能。通过对不同目数填料、骨料级配抗裂性的试验，选择了270目石英砂作骨料，325目滑石粉作填料，可以有效防止粉状浮雕涂料的干缩龟裂现象。
2．5抗裂纤维的选择
由于浮雕涂料属于厚质涂料，要求有一定的厚度，喷点还要大些，才能有比较好的立体感，但是这样在干燥过程中很容易产生裂纹。为了保证涂料在干燥成型过程中不产生开裂现象，还需要加入一定的纤维来提高涂料初期干燥抗裂性。常用纤维的品种和性能见表2。
表2常用纤维品种及性能

通过多次抗裂性的试验(条件： 气温32～36℃、风速2～4级、空气湿度40％～55％)，硅灰石纤维从抗裂性、喷涂性、价格等方面比较合适，故选用硅灰石纤维作为抗裂材料。通过加入一定量的纤维可以大大提高浮雕涂料的初期干燥抗裂性。但是，随着纤维量的增加，涂料的喷涂性能会降低，即涂料喷涂时容易拉丝而不成点状，其关系见图2。

图2纤维加量与涂料抗裂性和喷涂性的关系