一种建筑墙体用疏水性负离子石膏基装饰砂浆的研制和施工方法

摘要

一种建筑墙体用疏水性负离子石膏基装饰砂浆的研制和施工方法，它的原料组成及重量百分比配比如下：半水石膏17～30%；钙粉0.05～0.1%；石英砂55～80%；负离子粉0.05～20%；缓凝剂0.03～0.08%；丙烯酸酯与苯乙烯共聚胶粉0.2～0.4%；有机硅粉末憎水剂0.1～0.3%；聚乙二醇粉末消泡剂0.1～0.3%；保水剂0.1～0.5%；木质纤维0.2～0.4%；色粉0.2～5%。本发明的装饰砂浆产品能够调节环境温湿度、防火，并且能够自身产生静电场，通过电解室内游离态的水分子,产生负离子净化空气。此外，采用本发明施工后的漆膜还具有耐水性好、造型多样、色彩丰富的优点。

说明书

技术领域

本发明涉及一种建筑墙体装饰用的干粉砂浆，以及这种砂浆的制备和施工方法。

背景技术

现在许多建筑装修材料和家具中释放的有害微量气体如甲醛、氨、苯和人体产生的异味等漂浮在空中，造成了新装修室内严重的空气无染，对人体健康造成了极大的危害。而现有室内装饰砂浆功能较为单一，不具有净化空气、调节室内湿度的作用。

现有室内装饰砂浆普遍为水泥基产品，其中灰钙或者白水泥的用量都在20%以上。由于体系碱性太强，会带来砂浆后期返黄问题。现有色彩丰富的色粉大部分与水泥相容性差，不能用于涂料着色，影响了装饰砂浆产品的使用和推广。

现有采用半水石膏作为胶凝材料的石膏基抹灰砂浆、粉刷石膏预拌砂浆等产品均属于基材，施工时表面还要做腻子和涂料，施工工艺较为复杂。此外，现有石膏基砂浆产品配方中不添加有色粉，色彩单一，装饰效果不佳。

由于液态涂料产品需特制容器进行存储，生产成本较高，不方便包装和运输，近年来在干粉砂浆方面开展了大量的研究。一般的干粉砂浆都是以醋酸乙烯－乙烯共聚物EVA乳胶粉为成膜物质，但EVA乳胶粉的成膜性和可分散性不佳，耐水性差，难于添加色粉，影响了干粉砂浆的装饰功能。现有粉末状涂料产品在现场施工时用水分散后还存在粉体与水混合不均，易沉淀、分层的问题。如提高涂料性能必须添加大量成膜助剂和其他助剂，而成膜助剂和其他助剂普遍采用有机溶剂，有机溶剂易挥发，会对环境造成污染，危害人体健康。此外，在现场施工时，将粉体涂料兑水后，需要较高的剪切力来保证涂料的均匀性，此时大量空气会形成大泡使堆积密度过低并导致强度大幅下降。上述问题还有待解决。

发明内容

本发明提供一种疏水性负离子石膏基干粉装饰砂浆及其制备和施工方法，要解决现有室内装饰砂浆色彩单一，不具备净化空气、调节湿度等功能；配方中大量采用有机溶剂，不利于环保及人体健康；还解决现有室内装饰砂浆可分散性不佳、耐水性差、不可调色、施工方式复杂的技术问题。

    本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

这种疏水性负离子石膏基干粉装饰砂浆，它的原料组成及重量百分比配比如下：

半水石膏                        17～30%；

钙粉                         0.05～0.1%；

石英砂                          55～80%；

负离子粉                      0.05～20%；

缓凝剂                      0.03～0.08%；

丙烯酸酯与苯乙烯共聚胶粉      0.2～0.4%；

有机硅粉末憎水剂              0.1～0.3%；

聚乙二醇粉末消泡剂            0.1～0.3%；

保水剂                        0.1～0.5%；

木质纤维                      0.2～0.4%；

色粉                            0.2～5%。

所述钙粉为灰钙、氢氧化钙或氧化钙中的一种或一种以上的混合物。

所述石英砂的二氧化硅含量为98%，莫氏硬度为7，细度为20～180目。

所述负离子粉为电气石粉。

所述缓凝剂为酒石酸盐、柠檬酸盐、变质蛋白或磷酸氢钾。

所述保水剂为羟乙基纤维素醚、羟丙基甲基纤维素醚或甲基纤维素醚，黏度为20000～40000MPa.S。

所述木质纤维的长度为40～500μm。

所述色粉为氧化铁系列颜料、氧化锰、氧化铬、炭黑或钛白粉。

这种疏水性负离子石膏基干粉装饰砂浆的制备方法，制备步骤如下：

步骤一，将各原料按重量百分比配比称重；

步骤二，在反应釜中加入半水石膏、石英砂、负离子粉和缓凝剂，高速搅拌十分钟；

步骤三，再在反应釜中加入钙粉、丙烯酸酯与苯乙烯共聚胶粉、硅氧烷粉末憎水剂、聚乙二醇粉末消泡剂、保水剂、木质纤维和色粉，高速搅拌十分钟，待产品颜色检测合格后，包装即可。

这种疏水性负离子石膏基干粉装饰砂浆的施工方法，施工步骤如下：

步骤一，基层面处理干净，涂刷抗碱封闭底漆；

步骤二，将疏水性负离子石膏基干粉装饰砂浆在施工现场按重量比1:0.3～0.45与水混合；

步骤三，根据造型需要在底漆上进行刮涂或喷涂施工，厚度控制在1～3mm；

步骤四，待砂浆晾干后在其表面滚涂或喷涂1～2道疏水性罩面清漆。

 

本发明的有益效果如下：

本发明的疏水性负离子石膏基干粉装饰砂浆是将半水石膏 、钙粉、石英粉、负离子粉、缓凝剂、丙烯酸酯与苯乙烯共聚胶粉、憎水剂、消泡剂、保水剂、木质纤维和色粉通过一定比例和方法混合，制成的砂浆产品能够调节环境温湿度、防火，并且能够自身产生静电场，通过电解室内游离态的水分子,产生负离子净化空气。此外，采用本发明施工后的漆膜还具有耐水性好、造型多样、色彩丰富的优点。

丙烯酸酯与苯乙烯共聚胶粉通常是用在防水材料和瓷砖胶中。本发明首次在内墙涂料中采用丙烯酸酯与苯乙烯共聚胶粉取代传统干粉涂料中的EVA乳胶粉作为涂料的成膜物质。由于丙烯酸酯与苯乙烯共聚胶粉无论是在粘结性、柔韧性、成膜性还是环保性方面都比EVA有着很大的优势，在相同掺量的情况下，可大大降低助剂的用量，安全环保、有益于人体健康，还可以保证砂浆更优异耐擦洗性和低甲醛释放量，且降低体系中灰钙等碱性物质用量，显著提高涂膜柔韧性和避免后期返黄现象。丙烯酸酯与苯乙烯共聚胶粉还具有微膨胀性，可有效抑制装饰砂浆在硬化过程中的化学收缩，从而减少界面变形，提高砂浆的装饰质量。

此外，丙烯酸酯与苯乙烯共聚胶粉较EVA乳胶粉具有更好的耐水性，因此较添加EVA乳胶粉的产品更易添加色粉进行调色。

由于本发明配方中不含有水泥，而采用与色粉相容性好且具有良好耐水性的丙烯酸酯与苯乙烯共聚胶粉，多种色粉颜料都可以添加，使涂料具有丰富的色彩的同时不影响涂料的使用性能。

本发明的胶凝材料选择半水石膏。石膏的水化产物是二水石膏，而二水石膏的脱水温度较低，大约为120℃。当空气湿度较低时，二水石膏可释放出部分结晶水，生成半水石膏，使环境的湿度增加。当空气湿度较高时，半水石膏又可以从环境中吸收水分，形成二水石膏，同时使环境的湿度降低，对环境湿度具有调节功能。二水石膏还含有相当于全部质量21%左右的结晶水。一般温度下，结晶水是稳定的，当温度达到100℃以上时，结晶水开始分解，并在面向火源的表面上产生一层水蒸气幕，起到阻止火焰蔓延和温度升高的作用。

负离子粉采用电气石粉，经过加工提纯的电气石粉体具有较高的负离子产生量和远红外发射率。由于负离子本身带有静电，具有吸附和电中和作用，因此漂浮在空气中的一部分游离的微量气体分子被负离子吸附后，由于自重降落到地面上；另一部分带正电荷的污染气体与负离子相遇时二者发生电性中和，形成无电荷中性分子沉降核沉降到地面上，从而达到使其净化、消除有害气体的目的。

缓凝剂采用酒石酸盐、柠檬酸盐、变质蛋白或磷酸氢钾，以降低石膏凝结速度。

保水剂采用的纤维素醚是一种非离子型水溶性纤维素，具有增稠悬浮、分散、稳定和保持水分等多种作用。

消泡剂采用聚乙二醇粉末，由于其不含水份，可运用到粉末产品当中，与其他原料相容性良好，具有明显的消除气泡作用。而目前广泛使用的有机硅消泡剂为白色粘稠乳液，只能在水性涂料中使用。

有机硅粉末憎水剂与丙烯酸酯与苯乙烯共聚胶粉配合使得砂浆具有防水功能，提高装饰砂浆的耐久性。添加有机硅憎水剂可以让砂浆有显著的憎水性外，还具有“呼吸性”，这是其他任何高分子漆涂膜所不具备的。疏水性罩面的憎水性使液态水在立面上难以停留，液态水接触后将呈荷珠状向下滚落。有机硅的“呼吸性”保持了被覆盖体的湿气平衡，因而更进一步推进了装饰砂浆的耐久性。

木质纤维是天然可再生木材经过化学处理、机械法加工得到的有机絮状纤维物质，可提高涂料的力学性能，起到抗开裂的作用，提高涂料施工的和易性。

色粉可采用氧化铁系列颜料、氧化锰、氧化铬、炭黑或钛白粉等多种颜料。

本发明的产品为粉料，制备工艺简单，易于储存、运输，生产成本低。

本发明的疏水性负离子石膏基干粉装饰砂浆施工时只需要在基层上直接使用，表面涂刷1～2道疏水性罩面清漆即可，无需做腻子和涂料，施工工艺简便、色彩丰富、装饰效果好。

本发明前经仪器正、负离子浓度检测仪（美国产）测定，在同一空间内刮负离子砂浆和未刮负离子砂浆的负离子数相差1000～2000/个.cm³ 。在同样大的空间里放置同时采摘的水果，刮负离子腻子的空间里的水果腐败较慢。后经国家检测机关检测得到以下数据：

表一：

 

表二：

表三：

本发明依据《墙体饰面砂浆》JC/T 1024-2007，进行检验，具体内容如下表：

由检验结果可见，本发明的产品抗裂性良好，且具有优异的力学性能和耐水性。

具体实施方式　  

实施例一，这种疏水性负离子石膏基干粉装饰砂浆，它的原料组成及重量百分比配比如下：

半水石膏                       20%；

钙粉                           0.1%；

石英砂                          70%；

负离子粉                       7.92%；

缓凝剂                         0.03%；

丙烯酸酯与苯乙烯共聚胶粉       0.25%；

有机硅粉末憎水剂                0.3%；

聚乙二醇粉末消泡剂              0.1%；

保水剂                          0.1%；

木质纤维                        0.2%；

色粉                              1%。

 

实施例二，这种疏水性负离子石膏基干粉装饰砂浆，它的原料组成及重量百分比配比如下：

半水石膏                         26%；

钙粉                           0.07%；

石英砂                           55%；

负离子粉                      15.89%；

缓凝剂                         0.04%；

丙烯酸酯与苯乙烯共聚胶粉        0.2%；

有机硅粉末憎水剂                0.3%；

聚乙二醇粉末消泡剂              0.1%；

保水剂                          0.2%；

木质纤维                        0.2%；

色粉                              2%。

 

实施例三，这种疏水性负离子石膏基干粉装饰砂浆，它的原料组成及重量百分比配比如下： 

半水石膏                          28%；

钙粉                            0.05%；

石英砂                            58%；

负离子粉                        9.72%；

缓凝剂                          0.08%；

丙烯酸酯与苯乙烯共聚胶粉        0.35%；

有机硅粉末憎水剂                 0.3%；

聚乙二醇粉末消泡剂               0.1%；

保水剂                           0.2%；

木质纤维                         0.2%；

色粉                               3%。

实施例四，这种疏水性负离子石膏基干粉装饰砂浆，它的原料组成及重量百分比配比如下：   

半水石膏                         30%；

钙粉                           0.08%；

石英砂                           63%；

负离子粉                       0.41%；

缓凝剂                         0.06%；

丙烯酸酯与苯乙烯共聚胶粉       0.25%；

有机硅粉末憎水剂                0.1%；

聚乙二醇粉末消泡剂              0.3%；

保水剂                          0.5%；

木质纤维                        0.3%；

色粉                              5%。

实施例五，这种疏水性负离子石膏基干粉装饰砂浆，它的原料组成及重量百分比配比如下：

半水石膏                         22%；

钙粉                           0.05%；

石英砂                           76%；

负离子粉                       0.11%；

缓凝剂                         0.04%；

丙烯酸酯与苯乙烯共聚胶粉        0.4%；

有机硅粉末憎水剂                0.2%；

聚乙二醇粉末消泡剂              0.2%；

保水剂                          0.1%；

木质纤维                        0.2%；

色粉                            0.7%。

上述实施例一至五中，钙粉为灰钙、氢氧化钙或氧化钙中的一种或一种以上的混合物。

石英砂的二氧化硅含量为98%，莫氏硬度为7，细度为20～180目。

负离子粉为电气石粉。

缓凝剂为酒石酸盐、柠檬酸盐、变质蛋白或磷酸氢钾。

保水剂为羟乙基纤维素醚、羟丙基甲基纤维素醚或甲基纤维素醚，黏度为20000～40000MPa.S。

木质纤维的长度为40～500μm。

色粉为氧化铁系列颜料、氧化锰、氧化铬、炭黑或钛白粉。

 

这种疏水性负离子石膏基干粉装饰砂浆的制备方法，制备步骤如下：

步骤一，将各原料按重量百分比配比称重；

步骤二，在反应釜中加入半水石膏、石英砂、负离子粉和缓凝剂，高速搅拌十分钟；

步骤三，再在反应釜中加入钙粉、丙烯酸酯与苯乙烯共聚胶粉、硅氧烷粉末憎水剂、聚乙二醇粉末消泡剂、保水剂、木质纤维和色粉，高速搅拌十分钟，待产品颜色检测合格后，包装即可。

 

这种疏水性负离子石膏基干粉装饰砂浆的施工方法，施工步骤如下：

步骤一，基层面处理干净，涂刷抗碱封闭底漆；

步骤二，将疏水性负离子石膏基干粉装饰砂浆在施工现场按重量比1:0.3～0.45与水混合；

步骤三，根据造型需要在底漆上进行刮涂或喷涂施工，厚度控制在1～3mm；

步骤四，待砂浆晾干后在其表面滚涂或喷涂1～2道疏水性罩面清漆。