HYM-22 功能型树脂胶粉在内外墙腻子产品中应用研究

2012-02-06周广德北京环益美高分子聚合物研究所北京101113

中国建材科技 2012年1期

周广德（北京环益美高分子聚合物研究所，北京101113）

腻子作为现代建筑内外墙体装饰装修工程中必不可少的墙体找平材料，其本身的品质，主要取决于产品中所使用各种原材料的品质、性能、稳定性和作用机理。从专业技术研究方面来看，建筑用腻子产品的性能不是强度越高越好、颜色不是越白越好、也不是施工起来越好抹越好，腻子的性能主要是其品质的稳定性和适应能力的要求等，如基层条件、环境气候条件、施工条件、工程质量要求等。

腻子主要由粉体类矿物材料、胶凝材料等添加剂组成，腻子的生产过程很简单，将配方量的各种原材料用一般混合设备充分搅拌均匀即可，生产过程容易掌控，一般不会出现质量问题（除非人为因素）。

市场上销售的腻子产品种类较多，用于生产建筑腻子类产品中的胶凝材料、纤维素等添加剂的品种也很多，但从事建筑腻子工作的科技人员、生产厂家、销售人员、设计人员、施工人员和广大业主消费者，对建筑腻子产品材料与技术方面的了解并不深入，导致在生产与使用过程中常常出现问题。本文对我国建筑用腻子生产与使用现状、胶凝材料的性能及作用机理、腻子性能评判、发展趋势等方面进行探讨。

1 建筑腻子发展历程

1.1 我国传统的墙体抹灰材料与技术

建筑用腻子的起源很早，可以追溯到传统的墙体抹灰材料，其主要原材料石灰、石膏、粘土，可以考证的历史就有一千多年，甚至三千年以上，明朝杰出的政治家和军事家于谦曾写过一首《石灰吟》诗：“千锤万击出深山，烈火焚烧若等闲。粉骨碎身全不怕，要留清白在人间”。由于谦的诗可知，明朝时，我国人民已经熟练地掌握了利用石灰岩烧制石灰的技术了。明末杰出的大旅行家和地理学家徐霞客走遍神州山山岭岭，在其巨著《徐霞客游记》中，最早揭示了我国西南地区的石灰岩地貌，比欧洲人发现石灰岩早一百多年。这些无毒无害、就地取材的天然的矿物材料，具有稳定、紧密的多孔结构，主要是天然材料中的一些具有凝胶性质的活性物质，通过化学凝胶、物理凝胶反应，生成新的多孔状凝胶物质，很少使用其它凝胶材料，天然化学凝胶材料主要有石灰粉、石膏粉、粘土等，物理凝胶主要是加水人力拌和时产生的力的作用力使物料在充分混合过程中产生更充分的化学或物理凝胶反应，生成一种矿物混合物凝胶抹灰材料，如粘泥加稻草节、石灰浆加刀麻或纸筋等，就地使用，现调现用，除了用于抹灰材料，还用于胶粘材料、墙体围护结构、地基加固等。用于墙体抹灰材料或装饰材料，可分别满足对室内调温调湿、吸音隔声、防火、抗震、防水、防潮、抗菌、空气净化、建筑内外美化、居住舒适感等。

传统的墙体抹灰找平材料与工艺技术，具有原始、生态、健康、环保诸多特性，不改变材料的本性，充分利用材料特性和发挥材料的性能，就地取材，现场制作（大多是可以再生或可循环利用，甚至是大量使用废弃农作物），避免了加工过程中的能耗与污染、包装、贮运、资源集中过度开采等问题，取材、用材广泛，材性稳定，其使用寿命可达数十年、数百年、甚至上千年，其寿命终止后，还可再利用，即使回到环境，污染也很轻或没有污染。我们通过我国现存的古代建筑，如北京故宫、西安雁塔、福建土楼、徽派建筑、山西乔家大院、湖南土家吊脚楼等，可以领略原始材料及工艺技术的成就。

1.2 近代建筑腻子的生产与使用

80 年代，建筑用腻子主要是滑石粉添加聚乙烯醇为主的化学胶水调和，现调现用，由于每公斤聚乙烯醇缩甲醛胶粘剂含有甲醛约500mg，其毒害性很大，严重污染室内空气。90 年代初期，以纤维素、石膏、滑石粉混合而成的粉状普通内墙腻子，解决了腻子产品的毒害问题，但由于产品强度低、颜色差、表面粗糙，施工费工、费力、费时，很快就被滑石粉或大白粉、纤维素、预糊化淀粉类腻子（俗称821 腻子粉、大白膏）所代替，但这种腻子强度及稳定性更差，怕水、怕潮湿、易霉变、易粉化脱落，二次装修必须将其铲除干净并刷胶封底，造成资源浪费和环境污染。

90 年代末期，北京环益美高分子聚合物研究所开发系列粉状型耐水型腻子技术，在北京建筑工程上成功推广并逐渐推广到全国各地，解决了腻子的老化、怕潮湿、易粉化、易起霉斑等技术难题，建筑腻子技术的研究开发有了较大进步（参考文献：中国胶粉与腻子网www.zgjf.cn.《高级耐水腻子在内墙装饰中的可行性研究》、《高级内墙耐水腻子性能与应用比较》、《高级耐水腻子施工参考技术要求》、《耐水腻子粉施工工艺与应用技术规程》、《耐水腻子与仿瓷表面泛黄的主要因素及对策》、《外墙腻子的性能与施工技术分析》等，作者：周广德）。

2 腻子的品质与性能

腻子的品质与性能主要取决于其原材料的品质、性能和配方、配比、技术水平、质量控制与管理等方面，最关键的环节是原材料的品质与性能、作用机理、品质控制。有些厂家及技术人员、施工人员片面认为，只要多加胶粉、纤维素就可以做成好腻子，但事实却并非如此，腻子品质与性能的好与差，并不一定在强度、硬度、细度、白度、手感、施工性等任何单一方面，除了要具备这些性能外，还要特别强调腻子产品的品质稳定性和满足工程质量要求与适应环境气候条件变化的能力。

建筑腻子应当与建筑物保持同等寿命，抗老化、不怕水、不怕湿，不结露、不渗漏水，能透气、能调湿，不粉化、龟裂、空鼓脱落等，而且可以做到二次装修，或多次装修时，不用铲底腻子，不用再抹腻子。直接做墙面装饰施工作业，可以大大减少二次或多次装修时的工时、材料成本，减少资源浪费，减轻环境污染。

腻子产品的主要技术要求：①建筑腻子产品的主要技术性能要符合国家和行业的相关技术标准；②生产、使用及产品寿命终止，尽可能节约资源、能源，做到无毒、无害、无污染；③品质优良、性能稳定、保质期长。④施工便捷，省时、省力。 ⑤功能性好，针对性强，能够满足不同场合、不同需求。

3 现代高性能腻子新材料与新技术

3.1 材性

利用天然材料的活性及凝胶能力，如粘土、含硅、铝、钙、镁成分的矿物材料、天然的高分子聚合物（如HYM—2 生态功能树脂型可分散胶粉等）。

3.2 技术原理

以粘土、矿物材料中的活性物质为主，与少量的HYM—2 生态功能树脂型可分散胶粉等起凝胶反应，生成一种新的凝胶物，属于地质聚合物的范畴，在凝胶反应物生成过程中，粘土、矿物材料既是填充物，又是凝胶材料，而HYM—22生态功能树脂型可分散胶粉与粘土、矿物材料形成凝胶反应后，会产生塑性的硬膜，增强腻子与墙基面的粘附能力与腻子层的结构力和稳定性，具有调温调湿、吸音隔声、防火、抗震、防水、防潮、抗菌、空气净化功能，很大程度上增加居住舒适感等。

表1 HYM-22 生态功能树脂型可分散胶粉的技术性能与适用范围

3.3 研究与应用

近代建筑用腻子，大量使用CMC、MC、HPMC 等纤维素类产品和化学乳胶、粉末状聚乙烯醇等原材料，这些产品的大量使用，消耗了大量的资源性原材料，生产过程产生了大量的污染源，材料的性能达不到与建筑物同等使用寿命，在建筑装饰装修工程中，容易导致质量问题。

CMC、MC、HPMC等需要耗费大量的精质棉、棉短绒，在棉纤维碱化、软化、醚化过程中，需要使用大量的强碱、强酸、氯甲烷等物质，由此产生大量的高浓度废液、废气。以羟丙基甲基纤维素醚（HPMC）的生产为例，将污染物折成干物质计算，每生产1 吨羟丙基甲基纤维素醚产品，就要排放1 吨以上的废弃的盐类等物质，对厂区周边环境、河流、地下水系、土壤、植被造成严重污染，由于严重污染环境，国外对其生产有相当严格的限制，而我国的纤维素生产企业的严重排污问题，也引起了当地政府、环保部门的重视。

聚乙烯醇、化学乳胶、化学漆，要消耗大量石油化学资源，从资源开采到化学品生产加工过程，要经过3 次以上的能源消耗、并产生3 次以上的污染物，这些化学有机材料成膜性好，但膜的品质及稳定性较差，使用寿命短，容易老化、降解、粉化、霉变等，这些物质释放有毒气体，直接污染空气、水源、土壤，易燃，遇火燃烧时，会产生剧毒浓烟，危害人体健康和生命安全。

在腻子产品中大量加入这些有机化学材料，无机矿物材料在腻子里只能当填充材料，有机化学材料产生的膜一旦老化，腻子中的矿物填充材料便开始粉化、脱落。

3.4 生产工艺与技术创新

北京环益美高分子聚合物研究所在长期的理论研究和技术实践过程中，对各种原材料的物理化学特性、矿物的化学成分、凝胶反应机理、配方配比、生产工艺与设备进行了系统研究，相继开发了多种建筑用膏状腻子、粉状腻子、双组份腻子等，最近又成功开发了内墙用干粉涂料。外墙用干粉涂料、粘土与矿物涂料、多功能矿物涂料和高性能的系列功能性树脂与系列生产配套设备，通过了国家权威机构的检测鉴定，申报了多项国家发明专利，为新型绿色环保建材的工业化、产业化发展奠定了坚实的基础，该所在这一领域的研究开发取得了成功，始终处于国际国内领先水平，产品已进入了市场成为畅销品牌，受到中外客商好评。（参考文献：中国胶粉与腻子网www.zgjf.cn《生态型彩色负离子内墙干粉涂料的研究与应用》、《生态型彩色干粉外墙涂料的研究与应用》、《引领涂料产业创新与发展方向—多功能矿物涂料》等，作者：周广德）。

4 未来建筑腻子的发展趋势

随着建筑腻子科技发展，腻子产品的种类繁多，性能不断提高，其应用延伸扩大到家具木器、汽车油漆、涂料装饰、建筑防水防潮、建筑防火材料、室内空气净化、调温调湿、无机胶凝材料等领域，市场价位从几百元到几万元1 吨，其原材料从单一的滑石粉或大白粉加纤维素，发展到多种类功能型矿物材料、粘土与矿物材料、废弃材料的开发利用等。由单一有机化学成膜加填充物的技术理论，向化学物理激发反应胶凝成膜，有机和无机胶凝共聚反应成膜、甚至纯地质聚合物方向发展，生产工艺从湿搅拌、干粉混合的工艺向一次性干磨混合成成品的方向发展。