聚乙烯醇粉末在腻子中的应用

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一.几个名词的定义

在建筑施工或装修中，经常会用到腻子或涂料。由于南北地域的差异，材料来源的不同以及城乡之间的生活水平差异，往往在不同的地方，使用不同的装修材料。在北方农村，目前还在使用刮大白，刮大白的主要原材料也就是双飞粉，也叫“大白粉”，它主要成分是重质碳酸钙，重质碳酸钙又简称为“重钙”，通常用于将墙面、顶棚填补遮盖找平、刮平刷白 。

在城市家庭装修中，普遍使用腻子来作墙面衬底和找平。 腻子的主要成分是是由石膏粉、滑石粉、白水泥、粘结剂组合在一起搭配使用的的，石膏粉是可以加速干燥期，白水泥起的是粘结作用，滑石粉使墙面基层光滑、细腻。在建筑装修中腻子按照形态分为膏状腻子、干粉腻子和双组分腻子。

按照JG/T3049-1998《建筑室内用腻子》标准分类，内墙腻子分为Y型和N型，Y型即一般型，N型耐水型，具有一定耐水性的腻子。一般型腻子俗称普通腻子、821腻子等，目前市场上的此类腻子基本是采用预糊化淀粉、羧甲基纤维素混和双飞粉、滑石粉等原材料生产的一种价低、质次的建筑装修材料，因其使用的胶结材料本身具有可降解性质，涂层易粉化，遇潮湿很快霉变和降解，容易造成涂层粉化、开裂、空鼓、脱落。目前我国广大地区生产的内墙腻子仍普遍采用聚乙烯醇107胶、羧甲基纤维素混和双飞粉、滑石粉等粉体材料。虽然比及进口胶粉以及乳液混和粉体材料成本要低，但还是存在工艺复杂，成本较高。特别是含有甲醛等大量的有害物质，可导致人的神经系统受损，严重时可致中毒和致癌，特别是对婴幼儿以及年老体弱者危害更大。

耐水腻子通常是以灰钙粉、滑石粉等为主要原料，加入羟丙基甲基纤维素醚（HPMC）、聚乙烯醇粉末、可再分散乳胶粉等原料组成。灰钙粉是一种外观成白色的粉末状物质，主要是由CaO，Ca(OH)2组成，CaO与水后生成Ca(OH)2，Ca(OH)2与空气中的CO2反应生成坚硬的CaCO3，从而使涂层具有良好的耐水性，耐水腻子洁白细腻，手感好；有仿瓷效果（需要增加压光工序）；具有良好的耐水性，在水中浸泡7天不空鼓、脱落。

在中原地区称之为仿瓷涂料，实际上也是属于耐水腻子，经过压光抛光工序，腻子表面形成相当光滑的的效果。

二.聚乙烯醇粉末在腻子中的作用及机理

聚乙烯醇粉末与其它粉体干混后，加水形成膏状浆体。水分挥发后形成了无机与有机胶结料构成的框架结构，即水硬性材料构成的脆硬性骨架，以及聚乙烯醇粉末在间隙和固体表面成膜结构的柔韧性连接，这种连接可以想象成由很多细小的小弹簧连接在刚性的骨架上，由于聚乙烯醇形成的高分子树脂薄膜的拉伸强度远高于水硬性材料的数量级以上，使得腻子的自身强度得以增强，即内聚力得以提高。由于聚合物的柔性，形变能力远高于水硬性材料等形成的刚性结构，这样就能提高腻子的形变能力，分散应力的作用得到大幅提高，从而改善了腻子的抗裂性能。

聚乙烯醇粉末的耐水性能较可再分散乳胶粉要弱一点，但是在含有水泥的耐水腻子碱性体系中，聚乙烯醇会被腻子中水泥水化生成的碱所皂化，同时被石英类材料所吸收，聚乙烯醇的亲水性能大大被弱化了，因此并不会影响耐水腻子的耐水性能。

三.腻子的掉粉、小颗粒等原因的症结及解决方法

外墙腻子的强度一部分是靠水泥自身的强度，水泥是水硬性材料要靠适量的水养护才能达到强度，因为腻子本身涂层比较薄，如果腻子本身水分养护不够的话有可能造成腻子缺水造成粉化脱粉，可以适当增加纤维素醚的用量，或者调整一下聚乙烯醇粉末的用量。

薄层腻子的强度一部分来自有机粘结料，一般添加3-5公斤的聚乙烯醇粉末就应该不会掉粉了。

有时生产出的腻子成品会出现脱粉和手感粗糙现象，那主要是普遍存在的填料不纯的问题，要检查填料中的灰钙和水泥质量，在北京、河北、山西、山东、河南、沈阳市场经抽查灰钙中含大白粉超过60-70％，水泥含大白粉超过60％以上，或者施工中没有掌握好压光时间，控制腻子八成干是压光最佳时间，这就容易造成脱粉现象。出现手感不光滑，主要是重钙、灰钙没有达到400目以上细度所造成的。 那如何用简便的方法来检查灰钙和水泥的质量呢，方法很简单，将灰钙、水泥分别用清水调成糊状物，刮到墙体上，干后用手擦，如有硬度不脱粉就是正宗的质量合格的，否则就是假冒伪劣产品。

仿瓷腻子在抛光压光后出现小颗粒现象，这与聚乙烯醇粉末的质量有很大关系。聚乙烯醇粉末的细度以及聚乙烯醇原料质量都会影响仿瓷腻子的质量。国内好多商家以180目或200目为卖点，实际上忽悠客户。按照国际上对粉体的细度描述是以过筛率为标准的，如日本和台湾生产的聚乙烯醇粉末产品，我们通常称之为S级，其产品标准是95%通过80目的筛子。如果在大规模生产过程中要所有产品达到180目以上几乎是不可能的，粉末越细，静电越厉害，那是无法通过振动筛的，也就根本无法进行工业化生产。粉末粒径不能大于180微米，过粗的聚乙烯醇粉末不容易迅速溶解于水；聚合度过高的聚乙烯醇粉末也影响其在水中的溶解性，一般我们建议使用聚合度在1700以下的聚乙烯醇粉末；从我们接触的腻子生产厂家来看，采用电石法生产的聚乙烯醇粉末在配置腻子粉的时候，容易出现产品使用过程中有小颗粒现象，建议换用乙烯法（或石油天然气法）生产的聚乙烯醇粉末来配置生产腻子。

附一：干粉腻子使用过程中的问题、症结和解决办法


问题


现象


症结


解决办法


开裂


批刮干燥后出现大面积开裂


腻子本身质量差


提高腻子中聚乙烯醇粉末的用量，腻子膜的初期干燥抗裂主要依靠有机胶结料提供。此外填料的细度不能太高，高细度的填料既需要更多的胶结料来黏结，又会造成更大的干燥收缩


批刮后一段时间没有及时涂装涂料，腻子膜细微裂纹


腻子膜干燥，其中的水泥不能够充分水化而提高强度，体积收缩，基层的黏结强度低，不能够克服体积收缩应力


应在腻子批刮后及时涂装涂料


批刮同一墙面，有的地方开裂，有的地方不开裂


腻子批涂得太厚或者批涂得厚薄不均匀所致


应注意批涂均匀，以保持腻子膜的厚薄均匀


耐水性差


遇到雨水侵蚀后涂膜起鼓


腻子组分中无机胶结料的含量低


水泥的用量不能太低，使用32.5级水泥时，水泥比例不能低于45%；使用42.5级水泥时，水泥比例不能少于30%


水泥质量差、或者是灰钙粉纯度不高，含有过高的大白粉


使用品牌或大厂生产的水泥或灰钙粉


施工性能差


干燥速度快


保水剂含量低


增加纤维素醚类保水剂的用量


批刮时手感太重，发黏


聚乙烯醇粉末的用量或粘度太高


降低聚乙烯醇粉末的用量或改用聚合度较低的聚乙烯醇粉末


粗糙


不光滑、不平滑


填料细度太粗


填料的细度要恰当，一般控制在250~300目左右


保水剂的使用不当


应选用保水性能好的羧甲基纤维素醚作为保水剂


脱粉


干燥脱粉


腻子中有机胶结料太少


增加聚乙烯醇粉末的用量


腻子中保水剂用量太少


水泥基腻子中，保水剂含量太低，水泥水化不充分，提高保水剂用量


打磨性差


打磨性差


腻子组成材料不当


减少聚乙烯醇粉末的用量


打磨时间掌握不好


应当在腻子批刮，表面干而实际还没有完全干的时间段内进行打磨


干燥时间过长


批刮后长时间不干燥，冬季影响抗冻性能


保水剂用量太多


减少保水剂的用量


缓凝剂用量过大


对于石膏基腻子，其缓凝剂用量太高，减少其掺量


调拌腻子时的用水量太大


逐渐加水调拌至合适稠度


粘稠


不易拌制和批刮


纤维素醚用量过高


降低纤维素醚的用量


轻质碳酸钙的用量过大


减少或不用轻质碳酸钙



附二：干粉仿瓷涂料使用过程中的问题、症结和解决方法


问题


现象


症结


解决办法


涂膜无光泽


批刮后没有光泽


涂料本身质量有问题，轻质碳酸钙的用量越大，光泽就越高，如果有淀粉醚类作为增稠剂的话，会影响涂膜的光泽，应尽量少用


调整配方，提高胶结料和轻质碳酸钙的用量，减少淀粉醚类物质的用量


施工技术问题，收光的时间把握不准或收光的操作不当


改进施工方法，正确掌握收光时间和收光的操作方法


干燥速度太快


特别是在春夏季节，涂膜来不及修整已经干燥


配方中的HPMC用量太少


适当增加配方中HPMC的用量


配方中的聚乙烯醇粉末用量太低


适当增加配方中聚乙烯醇粉末的用量


批刮性差


批刮时较黏滞，无滑润感


保水剂选用不当


选用较高黏度的保水剂


基料选用不当或用量错误


聚乙烯醇粉末用量不宜超过5%，或改用聚合度较低的聚乙烯醇粉末


配方中填料的搭配不合理


选用细度为325目的常规填料，不要选用细度超过600目的填料


涂膜开裂


出现粗细和大小不等的裂纹


涂料中基料的用量太低


适当增加基料的用量


灰钙粉用量太高


降低灰钙粉的用量


填料太细


改用细度适当的填料


保水剂黏度太高


选用适当黏度的保水剂


涂膜易脱落


成片脱落


基料用量太低，涂膜的物理力学性能差，当涂膜干燥收缩而在界面处受到应力作用，由于涂膜与基层的黏结强度过低，不能承受该应力而导致脱落


增加基料的用量，改用细度合适的填料


若涂料涂装在旧涂膜或旧墙面上，由于旧涂膜或旧墙面未作彻底的清理，影响新涂膜的黏结强度而导致出现涂膜脱落的现象


应在施工前对旧涂膜或旧墙面作彻底的清除，然后再涂装新涂料


涂膜硬度低


用指甲容易在涂膜表面划出痕迹


灰钙粉用量太低


增加灰钙粉或基料的用量；若使用的是高细度的填料，可以考虑降低填料的细度


旧墙面上泛黄


出现大小不一，一块一块的黄斑


溶解于有机物中的部分氢氧化钙，在水分蒸发后，滞留的氢氧化钙与有机物发生作用变黄


目前没有很好的解决办法，只能通过再涂装一层的办法来解决



四.提供几个常用腻子的配方

采用聚乙烯醇粉末作为腻子有机粘结添加剂的，其生产工艺与传统使用聚乙烯醇胶水的生产工艺程序有所不同，首先是将各类配料按比例，与聚乙烯醇粉末进行充分的搅拌混合。如果是工厂化生产的，可以灌袋包装作为成品销售；如果是现场使用的话，再加水继续搅拌成膏状腻子进行上墙施工。

由于聚乙烯醇粉末遇水会溶涨，聚乙烯醇粉末加入水中会迅速溶涨呈透明状，这种透明状阻塞了通道，阻止了水分子与透明状内部的聚乙烯醇粉末接触和溶解，所以会有聚乙烯醇粉末不溶于水或溶解速度慢的感觉。解决的办法是聚乙烯醇粉末加入的速度尽量慢，采取边搅拌边加入的方法，有利于提高聚乙烯醇粉末的溶解速率。但是最好的方法还是采用先进行干粉混合再加水搅拌的的方法。

在这里给大家推荐几个常用的腻子配方，实际掺量应根据使用材料不同而根据实际效果作适当调整。

（1）内墙耐水腻子粉配方一

双飞粉（或大白）                                    700kg

灰钙粉                                              300kg

聚乙烯醇粉末1788/120                                                       3kg

（2）内墙耐水腻子粉配方二

滑石粉                                              100kg

灰钙粉                                              200kg

双飞粉                                              600kg

白水泥                                              100kg

聚乙烯醇粉末1788/120                                                      3kg

（3）外墙耐水腻子粉配方一

425#白水泥（黑水泥）                               400kg

灰钙粉                                              300kg

双飞粉                                              100kg

滑石粉                                              200kg

HPMC                                                                                  2kg

聚乙烯醇粉末1788/120                                                      5kg

（4）外墙耐水腻子粉配方二

白水泥                                             300kg

灰钙                                               150kg

石英沙（80-120目）                                 200kg

双飞粉（150-200目）                                350kg

HPMC                                                                                2kg

聚乙烯醇粉末1788/120                                                    5kg

（5）外墙抗裂防渗腻子粉

白水泥                                       350kg

灰钙粉                                       200kg

石英砂（100目）                             150kg

石英粉                                       300kg

木质纤维                                      0.1kg

HPMC                                                                          2kg

聚乙烯醇粉末1788/120                                                5kg


（6）外墙弹性腻子粉

白水泥（或硅酸盐水泥）                        400kg
   
石英砂（100目）                              300kg

石英粉                                       300kg

HPMC                                                                         2kg

聚乙烯醇粉末1788/120                                            5kg

（7）粉状钢化仿瓷涂料

双飞粉（400目）                              600kg

灰钙粉                                      300kg

轻钙                                       100kg

HPMC                                                                   2kg

聚乙烯醇粉末1788/120                                       5kg

惠仁涂料

谢谢楼主的分享，很详细，受用