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发布时间:2010-2-14...

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生态型彩色干粉外墙涂料的研究与应用
作者:周广德  单位:北京环益美高分子聚合物研究所总工程师
 

       北京环益美高分子聚合物研究所  周广德

摘要 生态型彩色干粉外墙涂料(简称生态彩涂)是采用生态功能型树脂类可分散胶粉为增粘、增稠、成膜物质和天然矿物材料为主要原料,产品为干粉状物,不含聚乙烯醇、乳胶类、化学溶剂类等有机化工产品,不用化学助剂、化学色浆、化学染料等成分。生产一种耐老化、不褪色、成本低的生态型彩色粉状外墙涂料,可代替外墙腻子和外墙乳胶漆等,大大降低外墙装饰成本,提高建筑装饰工程质量,有效地解决了涂层龟裂、空鼓、起皮、老化等问题,增加建筑装饰材料的使用寿命,具有很高的生态环保价值。

关键词  干粉涂料、生态彩涂 无机涂料 生态建材

 

前言

现代建筑外墙装饰大量采用外墙乳胶漆、瓷砖、玻璃幕墙等,不仅耗费有限的资源、消耗大量的能源,还对城市空气质量的改善和自然生态环境的良性循环造成恶果,其发展必将受到限制。而生态建材,不但对人居环境和生态环境无害,而且对人居环境和生态环境有益处,并可循环利用,符合经济可持续发展的战略要求。因此,生态建材产品的开发与应用,受到世界各国的高度重视,有广阔的发展空间。

一、              生态型彩色干粉外墙涂料的生态功能

1、  现代城市建筑的生态环境问题

生态环境的平衡、生态环境的改善、城市的绿化和美化、空气净化、以及人类生存,都离不开水,水被誉为一切生命之源泉,这说明水对于我们的健康生活及生存环境是多么重要,有不少专家和环保组织预测:由于环境污染加剧,生态环境的继续恶化,亚洲十大河流将在未来30年后断流,其中包括我国的长江!今后水资源会比石油更珍贵,人类可能会因为争夺水资源而不惜战争。这绝不是危言耸听。我国六、七十年代的建筑,墙体、屋顶大多以烧制的土砖土瓦为材料,地面以土、石或水泥混凝土材料,这些材料能吸湿透气,加上地表的吸水量,一场雨下过,空气湿度可保持好些天,地下水也能得到补充,建筑物周围的小水沟里还流淌着水。而现代城市建筑,大都采用外墙乳胶漆、瓷砖、玻璃幕墙等,大量修建石油沥青路面,这些材料封闭性强、不吸湿、不透气、不耐老化、难以循环利用,没有吸收雨水和释放水气的功能,造成宝贵的雨水瞬间从地下管道流走,地下水得不到有效补充,第一天刚下完雨,第二天空气就开始干燥了,城市空气如异常干燥,会产生大量的浮尘和可吸入性颗粒物,对空气净化极为不利,造成城市生态系统恶性循环。现代社会经济的飞速发展,城市面积不断扩大,人口不断增加,城市建设与人、自然、社会经济发展的矛盾不断加剧,城市资源、能源消耗越来越大、越来越紧张,垃圾、污水、空气污染等污染物的排放量越来越多,造成城市生态环境状况越来越差,特别是我国北方城市,在室外活动或室外工作后,往往鼻腔内壁会附着一些黑色的污垢,这表明是吸入性浮尘或悬浮性颗粒物所致,由于城市污染不断加剧,室外空气受到污染,而室内装修大量使用胶合板、釉面地板砖、内墙乳胶漆等,这些材料不具有生态功能,且有些产品还含有大量有害物质,室内空气因此受到污染(参考文献:《生态彩色负离子内墙干粉涂料的研究WWW·Zgjf·cn中国胶粉与腻子网)这些已成为人类健康最大的杀手。研究表明,人长期吸入室内有毒害物质(甲醛、苯、甲苯、二甲苯和有害重金属,如汞、铅、镉、铬等)和室外悬浮性颗粒的污染物,会破坏人的免疫系统,降低人体的免疫力,容易中毒和患病,而一旦患病后,医治效果也很差,不会很快就治好,一些各种呼吸系统疾病、各种神经系统疾病(脑神经、视神经、精神病等 )、各种癌症、白血病、小儿先天性畸形、小儿先天性智力障碍等100多种疾病都不同程度地与室内外空气污染有关。生态建材与人类健康、环境保护、经济发展都夕夕相关,人居环境的改善是惠及子孙后代的大事。

2生态型彩色干粉外墙涂料的生态功能

生态型彩色干粉外墙涂料新产品的问世,从根本上解决了上述问题。产品具有自然形成的微细多孔结构,可连续性自动吸收并向空气中释放其自身重量15%30的水分,产品中多聚胶粉中的有效成分可以帮助其调节与平衡水气含量,实现生态功能,当下雨有水可吸或空气中有湿可吸时,它能吸水、吸湿,并防止过多的水分向墙体深处渗透(浅表吸水、吸湿),当环境气候开始干燥时,它便逐渐、自动连续地向大气中释放水气,直到与大自然气候的干湿度相一致,能吸能放,自动平衡,在释放水气的同时,还可将墙体中有害的具有腐蚀和破坏作用的盐碱类物质氧化、水解出来,使建筑结构及墙体材料免受其危害,同时建筑物还得到了良好的自然养护,也就是常说的“养生”。可以做一个简单的实验:取来40CM×40CM两块厚度为8MM的水泥压力板,一块板的表面涂刷上2-3遍标准外墙乳胶漆,另一块板上刮涂1.5-2MM生态型彩色干粉外墙涂料,分别静置48小时后,用喷壶向涂层喷水试验,其结果是:刷上乳胶漆的样板,因为涂层不具有吸湿透气功能,不会吸水,用干布擦试后,其涂层没有吸湿痕迹,表明没有生态功能;而刮涂生态型彩色干粉外墙涂料的样板,就能由强到弱地吸收水分,当吸收至一定量“饱和”后它就不会再吸入,当喷水停止,短短几分钟内,就可明显感到涂层已吸入的水分,正缓慢地向空气中释放,其释放过程会一直延续到其与环境气候干湿度相一致。

生态型彩色干粉外墙涂料的生态功能主要表现有三个方面特性:一是适应能力强,能适应低温条件、高温环境、水中浸泡、紫外线、风、霜、雨、雪等各种复杂的环境气候条件变化;二是能自动充分利用环境气候条件,可自动养护、自动平衡,不断增加涂层的附着力和粘结强度,提高使用寿命;三是具有超强的生态功能,有效改善生态环境、净化空气、促进生态平衡,以及资源的可循环利用等,其生态功能是不间断的、反复性的,有主动性的、也有被动性,其吸水、吸湿是主动的,释放水分就属于被动的,这一切都是十分自然与和谐的。 

 

二、生态型彩色干粉外墙涂料的性能与技术原理

  生态型彩色干粉外墙涂料是以生态功能、优良品质、提高装饰装修质量和美观效果、改善生态环境状况、降低装饰成本为产品创新思路,在选材、配方、生产加工、施工工艺、质量管理等方面,严格把握三个原则:一、材料方面,不用任何有害有机化学非生态的胶粘材料、化学助剂或化学合成材料,所有原材料必须是生态性的、具有生态功能,对环境有益的,而且可循环使用;二、生产方面,生产过程不用水、煤,无“三废”排放,不污染环境,储运、使用过程及装饰后均符合环保要求,若干年后,建筑物被废弃或拆除,均不危害生态环境,还可以再利用;三、使用方面,性能稳定,操作使用简便,省工、省时、省钱。产品具有超强的抗老化能力,不褪色(可达到几十年、上百年),抗裂、防裂、强度高,自然、和谐、美观。

其技术原理是采用优质高效北京环益美高分子聚合物研究所最新研制的生态功能型树脂类可分散胶粉为增粘、增稠、成膜物质、无机胶凝材料和天然矿物材料为主要原料,产品为干粉状物,不含聚乙烯醇、乳胶类、化学溶剂、化学色浆、化学染料、化学助剂类等非生态的有机化工产品,辅以其它微量的具有生态功能的材料,生产技术与工艺并不复杂,生产过程主要是干混,生产设备选用北京环益美高分子聚合物研究所开发研制的B2型或B3型封闭式环保型高效干粉混合机,生产投资小,见效快。产品性能相当稳定,花色品种齐全,工艺完善,能够满足用户对品质和装饰效果上的需求。

三、  生态型彩色干粉外墙涂料的主要技术指标

 生态型彩色干粉外墙涂料产品,经北京市建筑材料质量监督检验站检测,其技术指标如下表

序号

检验项目

标准要求

检验结果

本项结论

1

初期干燥抗裂性

无裂纹

无裂纹

符合

2

粘结强度

标准状态,Mpa

0.6

0.9

符合

冻融循环后,Mpa

0.4

0.7

标准依据:(JG/157-2004《建筑外墙用腻子》)

 

                                                

四、  生态型彩色干粉外墙涂料的应用及施工工艺

 生态型彩色干粉外墙涂料可取代普通外墙腻子、柔()性腻子和外墙乳胶漆,直接用于外墙装饰工程,应用范围比较广泛,可适用于普通外墙、旧外墙翻新、膨胀型聚苯板薄抹灰外墙外保温系统、胶粉聚苯颗粒外墙外保温系统、无机保温材料系统(如膨胀珍珠岩、闭孔珍珠岩、中空玻化微珠、无机复合类保温材料等)的墙体表面装饰工程,可节约装饰工程成本、缩短工期、防止保温层结露、降低变形系数、减少工程质量隐患,提高系统的稳定性。

普通外墙、旧墙翻新的工程,要求在批刮前,应先检查基层是否干净、平整,有无结构裂缝、明显龟裂、粉化等现象。如墙面有明显不平处,用抗裂砂浆找平墙面;如有裂缝、粉化等不稳定因素或旧瓷砖墙,在施工前要参照有关技术规程做相应的技术处理;膨胀型聚苯板薄抹灰外墙外保温系统、胶粉聚苯颗粒外墙外保温系统、无机保温材料系统(如膨胀珍珠岩、闭孔珍珠岩、中空玻化微珠、无机复合类保温材料等)的表面装饰工程,可在保温层上做完抗裂砂浆并稳定后,直接进行生态型彩色干粉外墙涂料施工作业,如基层吸水量过大或特别干燥,应先喷水润湿后再施工,如遇干旱气候,施工后5天内,可用水养护1-3(视情况)。涂层总厚度宜在11.5MM,最高不超过3MM,每次抹涂厚度宜在1.0-1.5MM,一次或二次成活,可以用抹、刷、喷、弹、滚涂等多种涂装方法。

五、 生态型彩色外墙粉状涂料发展前景

随着生态建材的不断发展,一些性能差、能耗大、污染严重、生态性差、难以循环利用的建筑装饰材料,如纯化学材料和其它化学合成材料将会逐渐被淘汰。而生态型彩色外墙粉状涂料具有很好的生态效益、和经济效益,实用性强,技术成熟,市场需求量大,它的面世,已引起业界的广泛关注,现有北京、上海、河南、湖南、河北等投资者已成功地引进技术和设备,进行工业化生产,一些外商也看好它的应用价值,进行洽商技术合作事宜。

我国的建筑工程总量大,装饰材料市场发展很快,但高品质、低成本、可循环利用的生态建材在建筑材料中的比例还不到百分之五,因此,发展潜力巨大。   

六、 厂房面积和生产条件 (投资可大可小,仅供参考)

1、厂房面积:生产车间200M2,仓储400M2,办公生活区100-200M2,共约800 M2

2、设备投资:生产设备投资1.6-10万元,其它辅助设备、工具、用具、实验调和设备1000元。

3、流动资金:50万元-150万元。

4、电力:380V,约需20千瓦/小时-50千瓦/小时。

5、年产量:3000-10000吨。

七、 合作方式

合作经营,具体面谈。

八、 综述

生态型彩色外墙粉状涂料有益于生态平衡、净化空气、保护环境,具有可循环利用的生态特性,其品质优良、性能稳定、装饰效果好、经济实用,可以替代普通外墙腻子、柔()性腻子、外墙乳胶漆、真石漆、浮雕涂料等,广泛应用于各种建筑外墙的装饰,解决目前外墙装饰材料生态环保性差、使用寿命短、装修费工费时、费用高等缺陷,其符合生态建材的发展方向,有很高的应用价值,发展前景看好。

 

附:作者简介

 

周广德,男,北京环益美高分子聚合物研究所总工程师,从事科技工作二十余年,有多年的理论研究和丰富的实践经验,为上千家企业、几百个工程项目提供过上万次的技术咨询服务,主持或参与开发新技术、新产品百余项,个人独立技术项目有八十多个,发表专业论文三十余篇,其中有四篇论文获得优秀论文奖,有两篇论文入编《中国现代化建设研究文库》,有18篇论文入选专业论文集出版,其专业技术水平受到业内人士好评。主要研究方向:高分子材料、生态建材、建筑保温节能技术、内外墙各种腻子、干混砂浆、技术咨询服务等

 

工作单位:北京益美高分子聚合究所

邮编及地址:101113北京市通州区张湾镇西

联系电话:(01061568560   61569859 13501258798

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2008-1-9 10:48:33
 
 
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