墙体腻子材料及其制备方法和使用方法与流程

2021-02-02 17:02:59|

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本发明涉及建筑材料领域，特别是涉及墙体腻子材料及其制备方法和使用方法。

背景技术：

现有建筑墙体往往含水率较低，墙体基材过于粗糙，而且墙体的缝隙小孔较多，批荡过快和施工过厚往往都会产生气泡。针对这些情况，现有的施工工艺一般会采取先施工粗的腻子、降低批荡的速度和厚度，或者先用水润湿墙体，待没有明水后再进行批刮。这样的工艺往往会带来其他不确定的因素，如前后腻子不一致，容易弄混，导致腻子性能表观得不到保证，再如粘结强度下降；而且这样的施工效率较低，增大了人工成本。

而且，随着人工成本的占比越来越高，越来越多人选用喷涂腻子，但腻子喷涂到墙体上，由于墙体干燥吸水会挤压缝隙空气出去，导致腻子产生较多的气泡，因为墙体吸收水的速度快慢不一，这些气泡呈现的时间也不一，导致在腻子干燥过程中表面张力增大的情况下，难以破泡，即使破泡了也难以流平，产生较多的坑洞，这样的缺陷也导致喷涂腻子的发展受到限制，市场的推广力不足。

目前针对喷涂产生的大量的气泡和针孔的缺陷，往往会采取对墙体的喷水的措施，保证其含水率来减少气泡，但这对于干燥墙体来说是个长期的工作，这样会大量增加人工成本和工期。而要是为了不大量的增加人工成本和工期，采取喷涂腻子前喷涂润湿墙体的话，这样的措施虽然可以减少气泡，但随着时间的推移，个别气泡还是慢慢冒出来，而且此时由于腻子的干燥导致表面张力增大，气泡难以被破，这样只是减少缺陷的范围，不能从根源上解决问题；此外，还有一个措施是喷涂腻子前喷涂界面剂，但这样的话会增加了材料成本，同样界面剂的干燥也稍微加长了工期。

技术实现要素：

基于此，本发明提供一种墙体腻子材料，适用于机械喷涂，表面张力低，渗透能力强，流平性高，表观效果佳，改善在粗糙和干燥墙面上的施工不良缺陷，干燥墙体施工免喷水免界面剂等前处理，粘结强度和施工便捷、效率高。

所述墙体腻子材料包括a组分和b组分；

以重量份数计，所述组分a的制备原料包括：

以重量份数计，所述组分b的制备原料包括：

气相二氧化硅15份-25份。

在一个优选的实施例中，以重量份数计，所述组分a的制备原料包括：

以重量份数计，所述组分b的制备原料包括：

气相二氧化硅15份-25份。

在一个优选的实施例中，所述改性羟丙基淀粉醚取代度为0.05-0.08，在20℃下的粘度为400mpa·s-1200mpa·s。

在一个优选的实施例中，所述组分a的制备原料还包括纤维素醚，所述纤维素醚在20℃下的粘度为20000mpa·s-40000mpa·s。既能使腻子材料具有较好的流平性，又能兼顾保持腻子材料的较大的粘接强度。同时，改性羟丙基淀粉醚可与低粘度纤维素醚形成聚合物薄膜，具有封闭效果，减缓腻子水分挥发，同时又形成了立体弹性网状结构，提高腻子屈服应力，原料间显示出较好的协同效果，可以明显提高腻子的抗流挂性和抗下垂性，单次喷涂2mm厚度都不产生流挂，延长其开放时间。

在一个优选的实施例中，所述纤维素醚选自羟丙基甲基纤维素醚和/或羟乙基纤维素醚。更优选为羟丙基甲基纤维素醚，改性羟丙基淀粉醚与羟丙基甲基纤维素醚配合使用时，效果更佳。

在一个优选的实施例中，以重量份数计，所述组分a的制备原料包括：

在一个优选的实施例中，所述基料选自无机类基料和/或有机类基料。

在一个优选的实施例中，所述无机类基料为白水泥。具有耐水、粘接强度高、装饰好的特点。

在一个优选的实施例中，所述有机类基料为聚合物乳胶粉。与白水泥配合使用，可提高腻子施工性、粘接强度和柔韧性。

在一个优选的实施例中，所述填料为重质碳酸钙。重质碳酸钙作为主要的填料，可以降低成本，又可以提高腻子的硬度、光泽和白度，易于分散又有一定的防沉降作用。

在一个优选的实施例中，所述组分a的制备原料还包括助剂，所述助剂选自消泡剂、憎水剂和防霉剂中的一种或几种。

在一个优选的实施例中，以重量份数计，所述组分a的制备原料包括：

以重量份数计，所述组分b的制备原料包括：

气相二氧化硅15份-25份。

本发明还提供一种墙体腻子材料的制备方法。

一种墙体腻子材料的制备方法，包括以下步骤：

混合基料、碳酸钙晶须、聚乙二醇和填料，得组分a；

取气相二氧化硅，得组分b；

所述基料的重量份数为3份-31份；碳酸钙晶须的重量份数为3份-7份；聚乙二醇的重量份数为0.5份-1份；填料的重量份数为30份-60份；气相二氧化硅的重量份数为15份-25份。

本发明还提供一种墙体腻子材料的使用方法。

一种墙体腻子材料的使用方法，包括以下步骤：

混合组分b和水，第一次搅拌，加入组分a，第二次搅拌后静置，第三次搅拌；

以重量份数计，所述组分a的制备原料包括：

以重量份数计，所述组分b的制备原料包括：

气相二氧化硅15份-25份。

第一次搅拌和第二次搅拌的目的是使各原料混合均匀，可以采用高速搅拌，这样会产生较多的热量，而高温会降低腻子粘度，容易产生流挂，而且，会伴有较多的机械泡沫，所以，第二次搅拌后，需静置一段时间，目的是降温和消去机械泡沫。第三次搅拌的目的是防止出现分层现象，并且让腻子更加均匀，可采用低速搅拌。

与现有方案相比，本发明具有以下有益效果：

本发明中，气相二氧化硅作为主要的成膜物质，可增加腻子的渗透性能，降低表面张力，实现对缝隙的填充，而且其结构具有的“呼吸”作用，也降低了气体被挤压出来后所引起的气泡，辅以碳酸钙晶须降低体积收缩并且增强对缝隙的渗透，再通过聚乙二醇来进一步降低表面张力，增强腻子的保湿性能和流平性能，从而实现喷涂干燥墙体时，气体快速被挤压、且气体挤压出来时，较低的表面张力，不会引起气泡、消泡后留下针孔等缺陷。机理如下：

气相二氧化硅溶解在水中，经过高速分散能得到硅溶胶，当硅溶胶水份蒸发时，胶体粒子通过毛细管渗透到基层内部，牢固地附着在物体表面，粒子间形成硅氧结合反应生成硅酸钙，使之具有较强的粘结强度。并且，由于硅溶胶粒子微细(10～20nm)，有相当大的比表面积，粒子本身无色透明，不影响被覆盖物的本色。而且其粘度较低，水能渗透的地方都能渗透，和其它物质混合时分散性和渗透性都非常好。当其作为主要的成膜物质，其喷涂上墙时，会顺着墙体吸水排气泡的缝隙渗透到缝隙之中，并且通过渗透降低了自身表面的表面张力，气泡挤出容易，不会产生难以消除的气泡，而且气泡消掉后的泡孔会因为渗透性而被填平。同时，配合加入碳酸钙晶须，碳酸钙晶须是白色蓬松状固体，显微镜下为针状单晶体，碳酸钙晶须的针状单晶体结构有利于降低腻子的表面张力，而且其针状单晶体的结构可以起到增韧的作用，很好的降低大量使用气相二氧化硅所引起的体积收缩而产生开裂的缺陷。而且其针状单晶体的结构更利于跟随气相二氧化硅一起渗透到缝隙中，在早期更好的排走缝隙中的气泡，最大程度的降低了后期产生气泡的风险。同时，配合加入聚乙二醇，聚乙二醇具有很好的润湿性、分散性和保湿性，加入到上述腻子体系，会很好的降低表面张力，让气相二氧化硅渗透得更快，而且，其优异的分散性，更有助于在分散过程中，使腻子处在均匀的状态，而且，其保湿性也保证在干燥过程中墙体缝隙中气体被挤压出来的过程中，腻子是润湿的，气体能被很好的挤压出来，不会因为干燥后表面张力变大而产生气泡，另一方面，保湿性也让气体挤压出来后的空洞得到很好的流平，不影响外观。聚乙二醇的加入进一步的降低了体系的表面张力，增强了气相二氧化硅对墙体缝隙的渗透性能，腻子的粘结强度随之增大，而挤压出来的空气也会迅速破掉不会在腻子表面形成气泡，气泡破掉后留下的针孔也会因其良好的保湿性能和较低的表面张力而迅速流平。同时，在气相二氧化硅和改性羟丙基淀粉醚的协同作用下，能够调整腻子的触变性，使腻子的触变性增大，喷涂的效果得到很好的改善，腻子上墙后续无需人工批刮收平也能达到2mm的施工厚度不会流挂。而且，上述改性羟丙基淀粉醚的加入，还能在基料表面形成稳定的膜，包裹住凝胶材料，克服凝胶材料聚沉的问题。

具体实施方式

以下结合具体实施例对本发明作进一步详细的说明。本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明公开内容理解更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

一种墙体腻子材料，包括a组分和b组分；

以重量份数计，所述组分a的制备原料包括：

以重量份数计，所述组分b的制备原料包括：

气相二氧化硅15份-25份。

其中，气相二氧化硅溶解在水中，经过高速分散能得到硅溶胶，当硅溶胶水份蒸发时，胶体粒子通过毛细管渗透到基层内部，牢固地附着在物体表面，粒子间形成硅氧结合反应生成硅酸钙，使之具有较强的粘结强度。并且，由于硅溶胶粒子微细(10～20nm)，有相当大的比表面积，粒子本身无色透明，不影响被覆盖物的本色。而且其粘度较低，水能渗透的地方都能渗透，和其它物质混合时分散性和渗透性都非常好。当其作为主要的成膜物质，其喷涂上墙时，会顺着墙体吸水排气泡的缝隙渗透到缝隙之中，并且通过渗透降低了自身表面的表面张力，气泡挤出容易，不会产生难以消除的气泡，而且气泡消掉后的泡孔会因为渗透性而被填平。

同时，配合加入碳酸钙晶须，碳酸钙晶须是白色蓬松状固体，显微镜下为针状单晶体，碳酸钙晶须的针状单晶体结构有利于降低腻子的表面张力，而且其针状单晶体的结构可以起到增韧的作用，很好的降低大量使用气相二氧化硅所引起的体积收缩而产生开裂的缺陷。而且其针状单晶体的结构更利于跟随气相二氧化硅一起渗透到缝隙中，在早期更好的排走缝隙中的气泡，最大程度的降低了后期产生气泡的风险。

同时，配合加入聚乙二醇，聚乙二醇具有很好的润湿性、分散性和保湿性，加入到上述腻子体系，会很好的降低表面张力，让气相二氧化硅渗透得更快，而且，其优异的分散性，更有助于在分散过程中，使腻子处在均匀的状态，而且，其保湿性也保证在干燥过程中墙体缝隙中气体被挤压出来的过程中，腻子是润湿的，气体能被很好的挤压出来，不会因为干燥后表面张力变大而产生气泡，另一方面，保湿性也让气体挤压出来后的空洞得到很好的流平，不影响外观。聚乙二醇的加入进一步的降低了体系的表面张力，增强了气相二氧化硅对墙体缝隙的渗透性能，腻子的粘结强度随之增大，而挤压出来的空气也会迅速破掉不会在腻子表面形成气泡，气泡破掉后留下的针孔也会因其良好的保湿性能和较低的表面张力而迅速流平。

羟丙基淀粉醚是由淀粉和环氧丙烷或环氧氯丙烷在碱性条件下反应制得，羟丙基有良好的亲水性，能提供淀粉醚极佳的保水性能，同时羟丙基为非离子型，受电解质影响小，能在较宽的酸碱值范围内使用。并且，羟丙基淀粉醚带负电，可以吸附带正电的基料，与基料相容性好，并作为过渡桥梁将基料连接起来，从而赋予了腻子较大的屈服值。对羟丙基淀粉醚进行了改性处理，就得到了改性羟丙基淀粉醚，在气相二氧化硅和改性羟丙基淀粉醚的协同作用下，能够调整腻子的触变性，使腻子的触变性增大，喷涂的效果得到很好的改善，腻子上墙后续无需人工批刮收平也能达到2mm的施工厚度不会流挂。而且，上述改性羟丙基淀粉醚的加入，还能在基料表面形成稳定的膜，包裹住凝胶材料，克服凝胶材料聚沉的问题。

优选地，所述改性羟丙基淀粉醚的取代度在0.05-0.08之间，在20℃下的粘度为400mpa·s-1200pa·s，其保水性和抗流挂包裹性较佳。

此外，一般来说，触变性越大，流平效果就越差，而本发明在腻子配方中加入了聚乙二醇，解决了这一问题。聚乙二醇的保湿润湿性能让腻子具有较好的保湿性能和流动性，减少泵送阻力，并让有较大触变性的腻子上墙后具有一定的流动性而不会流挂，这样会得到一个较好的表观效果。

可以理解地，通过水解、氧化、交联等化学反应对羟丙基淀粉醚进行复合变性加工，控制羟丙基取代度，可以得到粘度、保水性不同的改性羟丙基淀粉醚。

在一实施例中，所述组分a的制备原料还包括纤维素醚，所述纤维素醚在20℃下的粘度为20000mpa·s-40000mpa·s。

纤维素醚可起到增稠保水的作用，改善施工性，并使基料有足够的水进行水化，提高腻子粘结强度。而且，纤维素醚分子链中含有大量的亲水基团，能与水发生强烈的水合作用并且产生分子链间的缠绕、搭接，在体系中形成三维网络结构，阻止粒子的运动，从而表现出腻子粘度的增加。同时，纤维素醚大分子链是不对称的，在没有外力作用时，其排列是杂乱无章的，当受到剪切力的作用时，纤维素醚分子链将其长轴转向剪切力方向，或者原来弯曲的纤维素醚分子链伸展变直，破坏了原有的三维网络结构，导致粘度变小。因此，纤维素醚加入后，腻子是塑性流体，有一定的屈服值和触变性，粘度随剪切速率增大而减小。

流平性和流变系数(低剪切速率时的粘度/高剪切速率时的粘度)相关，流变系数小或接近1的腻子，涂装过程和成膜后流平性极佳。本发明使用低粘度的纤维素醚，可以降低腻子低剪切速率时的粘度，进而减小流变系数，提高流平性。同时，纤维素醚的粘度大小又与腻子粘结强度正相关，还要平衡腻子流平性和和粘结强度之间的关系。本申请发明人发现，纤维素醚在20000mpa·s-40000mpa·s粘度范围内，既能使腻子材料具有较好的流平性，又能兼顾保持腻子材料的较大的粘接强度。

改性羟丙基淀粉醚可与低粘度纤维素醚形成聚合物薄膜，具有封闭效果，减缓腻子水分挥发，同时又形成了立体弹性网状结构，提高腻子屈服应力，原料间显示出较好的协同效果，可以明显提高腻子的抗流挂性和抗下垂性，单次喷涂2mm厚度都不产生流挂，延长其开放时间。

优选地，所述纤维素醚选自羟丙基甲基纤维素醚和/或羟乙基纤维素醚。

优选地，所述纤维素醚的重量份为0.3份-0.9份。

纤维素醚是长螺旋管状结构，长度在60μm-100μm，其支链结构很少。而淀粉醚与纤维素醚结构不同，其直链较短，支链结构所占比例更大，溶于水后呈网状结构。上述改性羟丙基淀粉醚与羟丙基甲基纤维素醚配合使用时，效果更佳。

在一个实施例中，所述基料选自无机类基料和/或有机类基料。

优选地，所述无机类基料为白水泥，白水泥是无机水硬性凝胶材料，具有耐水、装饰好的特点，同时，还可作为粘结剂，增强粘接强度。

优选地，所述有机类基料为聚合物乳胶粉，所述聚合物乳胶粉可以是可再分散乳胶粉，其是有机凝胶材料，与白水泥配合使用，可提高腻子施工性、粘接强度和柔韧性。

在一个实施例中，所述填料选自重质碳酸钙。重质碳酸钙作为主要的填料，可以降低成本，又可以提高腻子的硬度、光泽和白度，易于分散又有一定的防沉降作用。

在一实施例中，所述组分a的制备原料还包括助剂，所述助剂选自消泡剂、憎水剂和防霉剂中的一种或几种。

优选地，所述防霉剂选自纳米氧化锌无毒防霉剂。

在一实施例中，以重量份数计，所述组分a的制备原料包括：

以重量份数计，所述组分b的制备原料包括：

气相二氧化硅15份-25份。

可以理解地，本发明所述墙体腻子材料可用作为内墙腻子，也可用作为外墙腻子。

一种墙体腻子材料的制备方法，包括以下步骤：混合基料、碳酸钙晶须、聚乙二醇和填料，得组分a；

取气相二氧化硅，得组分b；

一种墙体腻子材料的使用方法，包括以下步骤：

混合组分b和水，第一次搅拌，加入组分a，第二次搅拌后静置，第三次搅拌。

第一次搅拌和第二次搅拌的目的是使各原料混合均匀，可以采用高速搅拌，优选地搅拌速率均为1200r/min-1500r/min。这样会产生较多的热量，而高温会降低腻子粘度，容易产生流挂，而且，会伴有较多的机械泡沫，所以，第二次搅拌后，需静置一段时间，目的是降温和消去机械泡沫优选地静置时间为15min。第三次搅拌的目的是防止出现分层现象，并且让腻子更加均匀，可采用低速搅拌，优选地搅拌速率均为800r/min-1000r/min。

以下结合具体实施例和对比例进行进一步说明，以下具体实施例中所涉及的原料，若无特殊说明，均可来源于市售，所使用的仪器，若无特殊说明，均可来源于市售。所涉及的原料如下：

所述聚合物乳胶为澳洲acquos的dehydro8655。

所述重质碳酸钙的目数为325目-600目。

所述气相二氧化硅为瓦克n20。

所述聚乙二醇是分子量4000-10000的聚乙二醇。型号peg4000，购自江苏茂亨化工有限公司。

所述碳酸钙晶须型号为tg-0215，购自灵寿县土运矿产品加工厂。

所述羟丙基甲基纤维素醚型号75rt30000，20℃下的粘度30000mpa·s，购自山东瑞泰化工有限公司。

所述改性羟丙基淀粉醚型号是s301，取代度为0.05-0.08，在20℃下的粘度为800mpa·s，购自荷兰艾维贝有限公司。；

所述消泡剂是聚醚改性有机硅类，型号是f1660，购自广东天峰消泡剂有限公司。

所述憎水剂是硅烷基类，型号是shp50，购自陶氏化学(上海)有限公司。

所述防霉剂是纳米氧化锌，型号是tsp-h10，购自江苏天行新材料有限公司。

实施例1

本实施例提供一种墙体腻子材料及其制备方法和使用方法，步骤如下：

以重量份数计，称取3.5份聚合物乳胶粉、25份白水泥、50份重钙、15份气相二氧化硅、3份碳酸钙晶须、0.5份聚乙二醇、0.5份羟丙基甲基纤维素醚、0.5份消泡剂、1份憎水剂、0.5份改性羟丙基淀粉醚、0.5份防霉剂。

制备方法：将聚合物乳胶粉、白水泥、重钙、碳酸钙晶须、聚乙二醇、羟丙基甲基纤维素醚、消泡剂、憎水剂、改性羟丙基淀粉醚、防霉剂倒入混合设备中混合均匀，进行称重包装，得组分a；称取气相二氧化硅，单独包装，得组分b。