一种膏状保温隔热弹性腻子 所属发明领域
本发明涉及到建筑材料技术领域，特别是涉及到一种膏状保温隔热弹性腻子。
背景技术
当前，随着社会进步及经济快速发展，建筑行业日趋繁荣，而建筑用腻子作为建筑材料之一的使用也是与日俱增。腻子作为墙体保护层找平材料，与墙体外保温系应具有适宜的黏结强度、优良的抗开裂性能、耐水性、抗渗透性和透气性能，另外还应具有隔热降温性能，以便减少温变裂缝的产生，并改善室内的热环境。目前，我国的建筑能耗约占社会总能耗的35％左右，建筑节能已被列入国家十大节能工程之一。为了实现建筑节能50％和65％的目标，对新建筑和既有建筑普遍推行“外墙保温工程技术”，重点推行EPS/XPS板薄抹灰外墙保温系统和PS颗粒浆料外墙外保温系统。经过几年来的实践证明，由于上述保温系统存在着接缝多、材料内应力大、尺寸稳定性差、热应力造成的变形量大，因此，极易造成保温层开裂，继而引发保护层出现裂纹。而腻子的性能对墙体的性能起到了关键作用。根据JG158-2004《胶粉聚苯颗粒外墙外保温系统》中规定的柔性抗裂腻子性能要求，其中柔韧性达到腻子膜弯绕直径50mm棒无裂纹为合格，而传统的粉状腻子很难达到这一要求，因为只有当乳胶粉的掺量达到13％时，腻子的柔韧性才能满足绕直径≥50mm无裂纹的规定，当粉状腻子达到柔韧性的标准后，制成的腻子粘度大，给施工造成困难，而且这类粉状腻子性价比也不可取，这些因素都造成了传统的粉状腻子不容易到达到柔韧性的标准，造成墙体保护层开裂，使得墙体保温性能降低。如何制备成一种具有适宜的粘接强度、优异的遮蔽裂纹的弹性、良好的耐水性和抗渗透性、较好的透气性能外，同时还兼具相变调温、控温及保温隔热功能，与外墙保温系统有优良的相容性、匹配性及协同增效性的膏状相变储能保温隔热弹性腻子，则是本技术领域当前急需解决的重要任务。
【发明内容】
本发明的目的是提供一种具有适宜的粘接强度、优异的遮蔽裂纹的弹性、良好的耐水性和抗渗透性、较好的透气性能外，同时还兼具相变调温、控温及保温隔热功能，与外墙保温系统有优良的相容性、匹配性及协同增效性的建筑用膏状保温隔热弹性腻子，同时也提供其制备工艺。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：一种膏状保温隔热弹性腻子，其特点在于，以弹性乳液为成膜物、以硅铝基陶瓷空心微珠为保温填料，以定形相变材料为蓄能调温填料，以重钙和滑石粉为矿物填料，在助剂和水的配合下，制备成膏状相变储能保温隔热弹性腻子，其配方各组份成分构成如下；
弹性丙烯酸乳液2848NG 25-35％
乙烯聚醋酸乙烯乳液VAE707 5-15％
六偏磷酸钠 0.2-0.5％
消泡剂 0.3-0.5％
木纤维 2-8％
防霉剂 0.2-0.5％
羟丙甲基纤维素 0.1-0.5％
乙二醇 0.2-2％
海泡石定形相变材料 15-25％
重钙粉400-600目 5-10％
滑石粉400-600目 5-10％
陶瓷空心微珠500目 10-20％
水 2-10％
以上各组份及成分的比例均按重量百分比计。
上述膏状保温隔热弹性腻子的制备工艺步骤如下：
a.海泡石定形相变材料的制备：将10％的氢氧化钠溶液加入反应釜中，搅拌中加入适量硬质酸，加热升温至硬质酸溶化，补加20％水加热至沸腾，加入石蜡至完全溶解，加余量开水，搅拌均匀。缓慢加入经烘干的海泡石粉，保温80℃搅拌1h，降温后待用。
b.将乳液、分散剂、消泡剂、防霉剂、乙二醇及预先已溶解的羟丙甲基纤维素水溶液、木质纤维搅拌分散均匀后，加入海泡石定形相变材料、重钙、滑石粉、陶瓷空心微珠，搅拌成均匀的膏状体，制成膏状保温隔热弹性腻子。
本发明的原理是，在用于外保温系统配套的弹性腻子中，加入适量的相变材料石蜡，在炎热季节，腻子涂层因吸收太阳辐射热和空气对流传热而温度上升，当达到石蜡熔点温度时，石蜡开始相变，由固态变为液态，同时吸收热能并将其储存起来，从而控制墙面温度的上升速度和最高温度(波峰)升值，减少向内部墙体传输的热量，当气温降低，腻子层的温度随之下降，当温度降到石蜡的变相点时，石蜡产生逆变相，由液态转变为固态，并将储存的热量释放出来，从而减缓腻子层温度的下降速度，且最终峰谷温度比对照样稍有提高，缩小了高、低温差，防止或减轻了保温层因温变过快或温差过大引起的温变裂缝，相变材料在弹性腻子的温变过程中起到了“削峰填谷”的作用。乳液是构成腻子的主要成膜物，乳液的种类及其用量是决定腻子的物化性能的主要因素，因此乳液的选择及其用量地确定至关重要。自交联型弹性丙烯酸乳液2848NG，MFT为＜0℃，固含量达61％，具有优异的断裂延伸率和抗拉强度、优秀的耐水抗渗性、机械稳定性、耐久耐沾污性，并且涂膜具有“呼吸”透气功能：VAE707乳胶，MFT为0℃，固含量为56％，具有良好的柔软性、粘合性、相容性和稳定性。将二者以适量的比例混拼，其涂膜不但综合了二者的优点，而且能够降低成本，本发明选取2848NG∶VAE707＝3∶1-4∶1。通过试验证明，当两种乳液混拼比例确定后，且用量为20％时，腻子涂层的柔韧性可达到43mm，完全满足《聚苯颗粒外墙外保温系统》配套柔性腻子(柔韧性≤50mm)的要求，然而当将这种腻子应用于EPS/XPS板外保温系统上时，则往往造成装饰涂层开裂，说明该腻子的柔韧性不足以遮蔽板缝的开裂宽度，因此应使用弹性腻子，弹性腻子能够遮蔽一定宽度的基层裂缝，其机理是：当基层开裂时，弹性腻子层被拉伸变形，裂缝两侧一定区域内涂层与基层脱离，使其受到的拉伸应力向涂层厚度方向衰减，避免了因横向应力集中而使涂层断裂的倾向。石蜡的相变潜热高(200J/g)、性能稳定、价格便宜、无过冷和相分离现象，并有一定的抗张强度、粘结性、柔韧性、防水密封性等。其相变温度从低到高可调可控，可形成相变温度系列石蜡烷烃品种。在建筑围护结构中，根据相变材料的使用部位、墙面的最高温度和平均温度选择适宜的相变温度品种，以达到最佳的控温隔热效果。将相变材料采用浸渍法加入建筑材料中形成调温建材，利用海泡石粉的微孔结构，将经过乳化的石蜡微粒子吸附到海泡石的微孔隙中，形成定形相变材料，既避免了石蜡在相变过程中渗出，也提高了海泡石粉的耐水防渗性能。相变材料是影响腻子涂层调温、控温、隔热的主要因素，以海泡石粉、木纤维、陶瓷空心微珠组成的轻质填料，是影响腻子涂层保温、绝热性能的主要因素。将相变材料与轻质填料复合使用，可赋予腻子既有调、控温隔热功能，又有保温绝热功能，对提高外保温系统的保温隔热效果和节能率具有显著的辅助作用。海泡石粉是一种天然富镁型层链状硅酸盐，灰白色、成针束状，内部多孔且孔隙相通，表面有凹槽，相对密度低，吸附性和水化性强，但吸水后不膨胀。虽然，本发明已用海淀石粉吸附了一定量的石蜡微粒，且微孔开口已被石蜡封闭，但是海泡石粉粒子内部仍然存在着未被石蜡填充的大量微孔，仍然具有较低的导热系数。海泡石的针状及表面凹槽结构，有利于在腻子中异向分布、凹槽咬合、交联，可有效改善涂层的物理性能。木纤维可在腻子涂层中呈乱向分布，成为涂层的细筋，构成立体网状结构，可提高腻子层的孔隙率，并减小孔隙尺寸，同时也提高了腻子的机械强度和施工性能。硅铝基陶瓷空心微珠，其内部呈多孔性微小空心结构，微孔尺寸达到了纳米或亚纳米级，外部由纤维空心网状结构构成坚硬的外壳，抗压强度达到5000-6000kg/cm2，导热系数为0.07-0.12w/(m.k)，以其为主要填料制备的腻子，其导热系数低、保温绝热性能好、抗拉强度高、断裂延伸率大，且因具有滚珠效应而改善施工性能。
经检测，本发明主要性能如下：
耐水性/h 261h无异常
耐碱性/h 96h无异常
干燥时间(表干)/h ≤5符合标准
初期干燥抗裂性(6h) 无裂纹
吸水量/(g/10min) ≤2符合标准
粘结强度/mpa标准状态 ≥0.6符合标准
冻融循环(5次) 0.4符合标准
低温贮存稳定性(-5℃冷冻4h) 刮涂无障碍符合标准
断裂延伸率/％标准状态 187
-10℃ 42
热处理 95
导热系数/w.(m.k)-1 0.091
施工性 良好
打磨性 符合标准
由于在配方中采用了上述以弹性乳液为成膜物、以硅铝基陶瓷空心微珠为保温填料，以定形相变材料为蓄能调温填料，以重钙和滑石粉为矿物填料，在助剂和水的配合下，制备成的膏状相变储能保温隔热弹性腻子是外墙外保温系统的配套材料，涂层的断裂延伸率高，腻子涂层能在遮蔽保护层裂纹、防止装饰涂膜开裂、增强保温绝热效果、提高节能效率；具有储热和调、控温的效果，隔热降温作用明显，且物化性能优良，达到了发明目的。
具体实施方式：
下面结合实施例详述本发明，所涉及的百分比均按重量百分比计。
实施例
一种膏状保温隔热弹性腻子，以弹性乳液为成膜物、以硅铝基陶瓷空心微珠为保温填料，以定形相变材料为蓄能调温填料，以重钙和滑石粉为矿物填料，在助剂和水的配合下，制备成膏状相变储能保温隔热弹性腻子，其配方各组份成分构成如下；
弹性丙烯酸乳液2848NG 30％
乙烯聚醋酸乙烯乳液VAE707 9％
六偏磷酸钠 0.3％
消泡剂 0.3％
木纤维 5％
防霉剂 0.3％
羟丙甲基纤维素 0.3％
乙二醇 0.8％
海泡石定形相变材料 20％
重钙粉400-600目 7％
滑石粉400-600目 7％
陶瓷空心微珠500目 13％
水 7％
以上各组份及成分的比例均按重量百分比计。
上述膏状保温隔热弹性腻子的制备工艺步骤如下：
a.海泡石定形相变材料的制备
将10％的NaOH溶液加入反应釜中，搅拌中加入适量硬质酸，加热升温至硬质酸溶化，补加20％水加热至沸腾，加入石蜡至完全溶解，加余量开水，搅拌均匀。缓慢加入经烘干的海泡石粉，保温80℃搅拌1h，降温后待用。
b.将乳液、分散剂、消泡剂、防霉剂、乙二醇及预先已溶解的羟丙甲基纤维素水溶液、木质纤维搅拌分散均匀后，加入海泡石定形相变材料、重钙、滑石粉、陶瓷空心微珠，搅拌成均匀的膏状体，制成膏状保温隔热弹性腻子。