阅读说明：本技术 一种外墙耐水腻子及其制备方法 (Exterior wall waterproof putty and preparation method thereof ) 是由 左茂林 黄兵 周同国 于 2020-05-25 设计创作，主要内容包括：本发明涉及建筑外墙装饰材料的技术领域,尤其是涉及一种外墙耐水腻子及其制备方法,外墙耐水腻子由耐水腻子粉与水按照10：(3-4)的重量配比配制而成,所述耐水腻子粉由包括如下重量份的原料配制而成：白水泥200-400份、灰钙粉150-350份、双飞粉100-250份、硅酸铝镁触变润滑剂15-30份、纤维素3-10份、疏水白炭黑10-25份、聚丙烯酸钠3-8份、褐藻胶5-15份和可再分散乳胶粉15-30份,所述褐藻胶与可再分散乳胶粉的重量配比为1：(2-4)；本发明的耐水腻子具有优良的耐水、抗裂性能。(The invention relates to the technical field of building exterior wall decorative materials, in particular to exterior wall waterproof putty and a preparation method thereof, wherein the exterior wall waterproof putty is prepared from waterproof putty powder and water according to the weight ratio of 10: (3-4), wherein the waterproof putty powder is prepared from the following raw materials in parts by weight: 400 parts of white cement, 350 parts of ash calcium powder, 150 parts of fly ash, 250 parts of double flying powder, 15-30 parts of aluminum magnesium silicate thixotropic lubricant, 3-10 parts of cellulose, 10-25 parts of hydrophobic white carbon black, 3-8 parts of sodium polyacrylate, 5-15 parts of algin and 15-30 parts of redispersible emulsion powder, wherein the weight ratio of the algin to the redispersible emulsion powder is 1: (2-4); the waterproof putty of the invention has excellent waterproof and anti-cracking performance.)

一种外墙耐水腻子及其制备方法

技术领域

本发明涉及建筑外墙装饰材料的技术领域，尤其是涉及一种外墙耐水腻子及其制备方法。

背景技术

腻子是在建筑墙体的表面漆类施工前，对施工面进行预处理的一种表面填充材料，填充施工面的孔隙及矫正施工面的曲线偏差，为获得均匀、平滑的漆面打好基础。按照其性能可划分为耐水腻子和批墙腻子，按照其施工面可划分为内墙腻子和外墙腻子。

其中，外墙腻子使用场所在户外，其作为墙面乳胶漆或涂料等的基层，一定要具备较好的耐水性。因为虽然其不会被水浸泡，但是空气中始终都会有水蒸气存在，墙面暴露在空气中，无时无刻不在受到水汽的侵蚀，耐水性好就意味着使用寿命长，耐水性差就意味着使用寿命短，即墙面的保护层会更早脱落。与普通的批墙腻子不同，耐水腻子的粘接强度可以达到0.5MPa以上，是普通批墙腻子的2倍以上。在水中浸泡48小时后，耐水腻子的拉拔强度依然高于0.3MPa，而普通批墙腻子则降低为0MPa并脱落。

传统耐水腻子的粘结强度主要取决于其主要成分——胶凝材料，而胶凝材料多为水泥或石膏，其属于刚性产品，柔性较差，透气性及抗开裂性能欠佳。

授权公告号为CN 102875085 B的发明专利申请公开了一种外墙耐水腻子粉，所述腻子粉由如下重量百分数配比的原料组成：高岭土粉15-35％、海泡石粉10-20％、硅酸盐水泥20-40％、石膏粉5-15％、羟丙基甲基纤维素1-6％、粳米凝胶粉2-20％、冷融聚乙烯醇胶粉0.5-4％，所述粳米凝胶粉按照如下方法制备：以粳米作为原料，加入其3-8倍重量的水，蒸煮至浆状，过滤除去非浆状物，再经冷却、干燥、磨碎成细度≤140目的粳米凝胶粉。该现有技术具有较强的粘结性，受水受潮后无空鼓、脱落现象。

但是，上述现有技术存在如下问题：第一，采用水泥、高岭土粉、石膏粉为主要胶凝材料，辅助以凝胶粉和胶粉进行粘结，硬化后的密实度高，透气性差，使受水受潮后水汽难以从墙体排出，相对降低了墙面保护层的使用寿命；第二，采用羟丙基甲基纤维素作为增稠剂，其对主要胶凝材料石膏粉的作用较小甚至不起作用，而该现有技术中仅用羟丙基甲基纤维素作为增稠剂，容易引起脱粉，并相对降低耐水腻子的抗开裂性能。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的第一个目的是提供一种外墙耐水腻子，具有较好的耐水、抗开裂性能。

本发明的第二个目的是提供另一种外墙耐水腻子，具有更加优良的耐水、抗开裂性能。

本发明的第三个目的是提供第一个目的外墙耐水腻子的制备方法。

本发明的第四个目的是提供第二个目的外墙耐水腻子的制备方法。

本发明的上述第一个目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种外墙耐水腻子，其由耐水腻子粉与水按照10：(3-4)的重量配比配制而成，所述耐水腻子粉由包括如下重量份的原料配制而成：白水泥200-400份、灰钙粉150-350份、双飞粉100-250份、硅酸铝镁触变润滑剂15-30份、纤维素3-10份、疏水白炭黑10-25份、聚丙烯酸钠3-8份、褐藻胶5-15份和可再分散乳胶粉15-30份，所述褐藻胶与可再分散乳胶粉的重量配比为1：(2-4)。

通过采用上述技术方案，白水泥具有色泽洁白细腻、强度高、附着力好、粘结力大和防开裂的特点，能增强耐水腻子粉的耐水能力和后期强度。灰钙粉的主要成分有CaO，其遇水及二氧化碳的一系列复杂反应能使腻子粉的强度提高。双飞粉，又称大白粉，成分为碳酸钙。硅酸铝镁触变润滑剂，在水性系统中能够形成一种卡屋式结构，提高体系的基础粘度；其吸水溶胀，并快速分散形成立体网状结构，能够锁住固体颗粒，并能够与纤维素形成氢键，协同提高体系的粘度。疏水白炭黑，由白炭黑经过表面改性而得，其具有庞大的比表面积、表面多孔结构和超强的吸附能力，其将体系中的固体粒子吸附在表面的同时能够实现水汽的自由出入和交换。聚丙烯酸钠一方面作为胶凝材料的分散剂，另一方面其对疏水白炭黑具有较好的分散作用，能够使疏水白炭黑吸附着体系的固体粒子均匀分散在耐水腻子中，配合纤维素、褐藻胶及可再分散乳胶粉，将离散的耐水腻子粉充分溶胀在水中，形成密实性好但透气性强，且具有较好的粘结强度及抗开裂性能的耐水腻子。

作为优选：所述耐水腻子粉由包括如下重量份的原料配制而成：白水泥250-350份、灰钙粉200-300份、双飞粉150-200份、硅酸铝镁触变润滑剂15-30份、纤维素3-10份、疏水白炭黑10-25份、聚丙烯酸钠3-8份、褐藻胶5-15份和可再分散乳胶粉15-30份。

作为优选：所述疏水白炭黑由二甲基二氯硅烷对气相白炭黑改性处理而得。

通过采用上述技术方案，气相白炭黑具有粒径小、比表面积大等特征，其以优越的稳定性、补强性、增稠性和触变性而广泛应用于橡胶、涂料等领域。经大量试验表明，由二甲基二氯硅烷改性得到的疏水白炭黑，能防止腻子体系物料的结块团聚，改善腻子体系的耐水性与透气性。

作为优选：在对所述气相白炭黑进行改性处理前，按照如下操作对其进行预分散处理：在球料比为4.5:1、浆料浓度2.6％的条件下，加入浆料总重13％的分散剂，对气相白炭黑进行超细研磨，得到磨细后的气相白炭黑。

通过采用上述技术方案，由于气相白炭黑表面存在很多羟基，使其自身极易发生二次或多次团聚而形成团聚体，不利于其在体系中的分散均匀性。通过对其进行预分散处理，使其团聚体解离，得到粒径较小的气相白炭黑颗粒，提高了其在本发明腻子体系中的分散性能。

作为优选：所述分散剂为聚丙烯酸钠。

作为优选：所述纤维素包括木质纤维素和壳聚糖纤维。

通过采用上述技术方案，木质纤维素，广泛用于混凝土砂浆、石膏制品、腻子粉、沥青道路等领域，对防止涂层开裂、提高保水性、提高生产的稳定性和施工的和易性、增强对表面的附着力等有良好的效果。壳聚糖纤维表面存在大量的羟基、氨基等活性基团，具有较强的吸附作用。经过大量实验表明，将木质纤维素和壳聚糖纤维应用于本发明的腻子中，不仅不会引起脱粉，而且能够相对提高腻子的抗开裂性能。

作为优选：所述可再分散乳胶粉为可再分散醋酸乙烯酯/乙烯共聚胶粉。

通过采用上述技术方案，可再分散醋酸乙烯酯/乙烯共聚胶粉具有良好的可再分散性，加水后可再乳化成稳定的聚合物乳液，其化学性能与初始乳液完全相同，能够提高体系的粘结性能、耐磨性及施工性，而不会影响其流动性、触变性或保水性。

本发明的第二个发明目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种上述任一项所述的外墙耐水腻子，所述耐水腻子粉还包括如下重量份的原料：硅微粉3-8份、海泡石粉2-5粉和坡缕石粉1-3份。

通过采用上述技术方案，硅微粉具有吸附力强，耐磨性好，耐化学侵蚀，填隙渗透力均匀，增大腻子的密实度，防止腻子开裂的特点。海泡石粉是一种多孔材料，具有大的比表面积和吸附能力。坡缕石具有很大的比表面积和吸附能力，很好的流变性及理想的胶体性能和耐热性能；其潮湿时呈粘性和可塑性，利于体系中原料之间的粘结，并且其干收缩率小，不产生龟裂，能提高腻子对基面的附着力。本发明中，通过在原有耐水腻子粉中加入硅微粉、海泡石粉和坡缕石，硅微粉提供强度支撑，坡缕石作为粘结无机填料与胶粉的纽带，海泡石粉提供透气通道，三者相互配合形成刚性的透气粘结料，在提高腻子粘结性能的同时，能够进一步提高腻子的透气性。

本发明的第三个发明目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种外墙耐水腻子的制备方法，其包括如下操作步骤：

将所述白水泥、灰钙粉、双飞粉、硅酸铝镁触变润滑剂混合均匀，得料A，备用；向所述聚丙烯酸钠中加入其150％重量的水，搅拌均匀，加入纤维素、疏水白炭黑、褐藻胶和可再分散乳胶粉，搅拌均匀后加入料A及余量水，搅拌均匀，即得外墙耐水腻子。

通过采用上述技术方案，将聚丙烯酸钠混溶在水中，形成分散液，再加入纤维素、疏水白炭黑、褐藻胶和可再分散乳胶粉，使疏水白炭黑与纤维素相互作用形成具有吸附能力的分散体均匀分散在混合料中；将各胶凝材料与硅酸铝镁触变润滑剂及余量水加入前述混合料中，搅拌均匀，使胶凝材料在分散体的作用下，均匀分散在体系中，形成耐水腻子。

本发明的第四个发明目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种外墙耐水腻子的制备方法，其包括如下操作步骤：

将所述白水泥、灰钙粉、双飞粉、硅酸铝镁触变润滑剂混合均匀，得料B，备用；将所述硅微粉、海泡石粉和坡缕石粉混合均匀，得料C，备用；向所述聚丙烯酸钠中加入其150％重量的水，搅拌均匀，加入料C、纤维素、疏水白炭黑、褐藻胶和可再分散乳胶粉，搅拌均匀后加入料A及余量水，搅拌均匀，即得外墙耐水腻子。

通过采用上述技术方案，通过在分散体中加入硅微粉、海泡石粉和坡缕石粉，进一步提高了分散体的孔隙率，从而进一步提高了耐水腻子的透气性。

综上所述，本发明包括以下至少一种有益技术效果：

(1)本发明的外墙耐水腻子的耐水、耐碱性及初期抗开裂性均符合标准要求，且性能优良；粘结强度标准状态均在1.8MPa以上，最高可达2.4MPa；冻融循环5次均在0.9MPa以上，最高可达1.5MPa；动态抗开裂性能最高可达0.29mm；

(2)本发明的外墙耐水腻子，耐水抗开裂持久性优良，浸泡140h后，仍然无气泡、掉粉和开裂，使用寿命相对长于现有技术的耐水腻子。

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说明。

本发明中的如下各原料均为市售产品，具体为：白水泥选自上海循发装饰材料厂，粒度为200目；灰钙粉选自贵港市覃塘区玉锋灰钙粉厂，粒度为250目；双飞粉选自河北石茂建材有限公司，粒度为800目；硅酸铝镁触变润滑剂选自TEROGEL KW流变助剂，密度为1.68g/cm³，非挥发含量为99％；气相白炭黑选用卡博特白炭黑M5，比表面积为200m²NK-218可再分散乳胶粉，其为可再分散醋酸乙烯酯/乙烯共聚胶粉；硅微粉粒径为350目；海泡石粉选自LSXKY，粒径325目；坡缕石粉选自川石PLSF，粒径325目。/g，中位粒径12nm；聚丙烯酸钠选自山东德林聚丙烯酸钠Derin 42N；二甲基二氯硅烷的纯度为99％；木质纤维素选自济南航然贸易有限公司，长度为300μm；壳聚糖纤维选自郑州特味思生物科技有限公司，有效物质含量为99％；褐藻胶选自河北创之源生物科技有限公司，货号为spj-1；可再分散乳胶粉选用诺克

制备例

本发明中的疏水白炭黑由二甲基二氯硅烷对气相白炭黑改性处理而得，具体操作为：

1、气相白炭黑的预分散处理：在25℃、转速1700r/min、球料比为4.5:1、浆料浓度2.6％的条件下，加入浆料总重13％的分散剂聚丙烯酸钠，对气相白炭黑进行超细研磨100min，得到分散处理后的中位径为7μm的气相白炭黑，备用；

2、在180℃下，将上述预分散处理后的气相白炭黑加入二甲基二氯硅烷中，保持气相白炭黑与二甲基二氯硅烷的重量比为1:4，改性处理45min，冷却，过滤，取固体真空干燥，即得疏水白炭黑。

实施例1

一种外墙耐水腻子，其由耐水腻子粉与水混合制备而成，耐水腻子粉包括白水泥、灰钙粉、双飞粉、硅酸铝镁触变润滑剂、纤维素、疏水白炭黑、聚丙烯酸钠、褐藻胶和可再分散乳胶粉，具体掺量详见表1；该外墙耐水腻子具体通过如下操作步骤制备得到：

按照表1所示的掺量，将白水泥、灰钙粉、双飞粉、硅酸铝镁触变润滑剂混合均匀，得料A，备用；向表1所示掺量的聚丙烯酸钠中加入其150％重量(4.5g)的水，搅拌均匀，加入纤维素、制备例的疏水白炭黑、褐藻胶和可再分散乳胶粉，搅拌均匀后加入料A及余量水，搅拌均匀，即得外墙耐水腻子。

实施例2-5

实施例2-5的外墙耐水腻子与实施例1的制备方法完全相同，区别在于各原料掺量不同，具体详见表1所示。

表1实施例1-5的外墙耐水腻子的各原料掺量(单位：g)

实施例6-10

实施例6-10的外墙耐水腻子与实施例1的制备方法完全相同，区别在于各原料掺量不同，具体详见表2所示。

表2实施例6-10的外墙耐水腻子的各原料掺量(单位：g)

实施例11-16

实施例11-16的外墙耐水腻子与实施例1的制备方法完全相同，区别在于各原料掺量不同，具体详见表3所示。

表3实施例11-16的外墙耐水腻子的各原料掺量(单位：g)

实施例17-18

实施例17-18的外墙耐水腻子与实施例1的制备方法完全相同，区别在于各原料掺量不同，具体详见表4所示。

表4实施例17-18的外墙耐水腻子的各原料掺量(单位：g)

实施例19-21

实施例19-21的外墙耐水腻子，其耐水腻子粉中还包括硅微粉、海泡石粉和坡缕石粉，其均采用如下操作步骤制备得到：

按照表5所示的掺量，将白水泥、灰钙粉、双飞粉、硅酸铝镁触变润滑剂混合均匀，得料B，备用；将硅微粉、海泡石粉和坡缕石粉混合均匀，得料C，备用；向聚丙烯酸钠中加入其150％重量的水，搅拌均匀，加入料C、纤维素、疏水白炭黑、褐藻胶和可再分散乳胶粉，搅拌均匀后加入料A及余量水，搅拌均匀，即得外墙耐水腻子。

表5实施例19-21的外墙耐水腻子的各原料掺量(单位：g)

对比例1

授权公告号为CN 102875085 B的发明专利申请中，实施例2的外墙耐水腻子粉与水按照10:4的重量比，混合搅拌均匀得到的外墙耐水腻子。

对比例2

对比例2的外墙耐水腻子与实施例19的制备方法相同，区别在于：将耐水腻子粉原料中的疏水白炭黑替换为等量未经过本发明超细研磨处理的气相白炭黑，其余原料及掺量与实施例19相同。

对比例3

对比例3的外墙耐水腻子与实施例19的制备方法相同，区别在于：将耐水腻子粉原料中的疏水白炭黑替换为等量以未经过本发明超细研磨处理的气相白炭黑为原料，用与制备例同样的改性方法得到的疏水白炭黑，其余原料及掺量与实施例19相同。

对比例4

对比例4的外墙耐水腻子与实施例19的制备方法相同，区别在于：将耐水腻子粉原料中的聚丙烯酸钠等量替换为聚乙二醇800，其余均与实施例19相同。

对比例5

对比例5的外墙耐水腻子与实施例19的制备方法相同，区别在于：耐水腻子粉原料中的纤维素为羟丙基甲基纤维素，其余均与实施例19相同。

对比例6

对比例6的外墙耐水腻子与实施例19的各原料组成均相同，制备方法不同，具体为：将耐水腻子粉的各原料全部混合均匀，将水一次性加入混合料中，搅拌均匀，即得。

性能检测

采用JG/T 229-2007的检测方法及标准，分别对实施例1-21和对比例1-6的耐水腻子进行性能测试，检测结果见表6所示。其中，各性能的指标具体如下：

初期干燥抗裂性(6h)：无裂纹；

吸水量/(g/10min)：≤2.0；

耐水性(96h)：无气泡、无开裂、无掉粉；

耐碱性(48h)：无气泡、无开裂、无掉粉；

粘结强度/MPa：标准状态，≥0.60；冻融循环5次，≥0.40。

JG/T的检测方法及标准，分别对实施例1-21和对比例1-6的耐水腻子进行动态抗开裂性(mm)的测试，检测结果见表6所示；其中，P型(普通外墙腻子)的技术指标为基层裂缝：≥0.1mm，＜0.3mm；R型(柔性外墙腻子)为基层裂缝：≥0.3mm。采用157-2004

表6不同耐水腻子的性能检测结果

由表6的检测结果表明，本发明的外墙耐水腻子的耐水、耐碱性及初期抗裂性均符合标准要求，粘结性能与动态抗开裂性能优良，且均优于现有技术(对比例1)；其中，粘结强度标准状态均在1.8MPa以上，最高可达2.4MPa；冻融循环5次均在0.9MPa以上，最高可达1.5MPa；动态抗开裂性能最高可达0.29mm，接近于柔性耐水腻子的动态抗开裂性能。

由对比例2的检测结果可知，本发明耐水腻子粉中，疏水白炭黑相比于普通的气相白炭黑而言，对耐水腻子的耐水、抗裂、粘结性能的改善具有更大的作用。由对比例3的结果可知，本发明耐水腻子粉中，疏水白炭黑的原料中，若不对气相白炭黑进行分散处理，会影响其分散性能，从而对耐水腻子的耐水、抗裂、粘结性能产生不利影响。由对比例4和对比例5的检测结果可知，耐水腻子粉中的聚丙烯酸钠及纤维素的种类，对最终得到的耐水腻子的抗开裂性能、粘结强度及耐水性均有较大的影响。由对比例6的检测结果可知，将本发明中的耐水腻子粉各原料与水一次性混合搅拌均匀，得到的耐水腻子的耐水性、抗开裂性能、粘结强度等性能均有所下降。

将本发明实施例18、实施例20以及对比例1的耐水腻子分别用于外墙保温结构的表面装饰中，具体施工操作为：采用钢刮板在建筑墙体试块的外墙保温层表面刮涂，第一遍刮涂2mm，第二遍在头遍腻子干燥后刮涂，厚度为3mm，腻子层干固后打磨即可。然后分别放入GB/T6682中规定的三级水中分别浸泡80h、100h、120h和140h后，取出，观察有无气泡、开裂；干燥24h后，手指轻擦，观察有无掉粉。具体检测结果详见表7所示。

表7不同耐水腻子的耐水持久性检测结果

由表7的结果可知，本发明的外墙耐水腻子，耐水持久性优良，浸泡140h后，仍然无气泡和掉粉；现有技术(对比例1)中浸泡100h后即出现轻微开裂，浸泡140h后出现气泡、大面积严重开裂并掉粉；由此可知，本发明的外墙耐水腻子的耐水性能优良，且优于现有技术。原因可能是本发明耐水腻子的透气性较好，利于水汽的出入，从而相对提高了使用寿命。由实施例18和实施例20的结果表明，本发明中，通过在耐水腻子粉中增加硅微粉、海泡石粉和坡缕石粉，进一步提高了耐水腻子的耐水、抗裂性能。

上述具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。