HYM-22 功能型樹脂膠粉在內(nèi)外墻膩?zhàn)赢a(chǎn)品中應(yīng)用研究

周廣德（北京環(huán)益美高分子聚合物研究所，北京101113）

膩?zhàn)幼鳛楝F(xiàn)代建筑內(nèi)外墻體裝飾裝修工程中必不可少的墻體找平材料，其本身的品質(zhì)，主要取決于產(chǎn)品中所使用各種原材料的品質(zhì)、性能、穩(wěn)定性和作用機(jī)理。從專業(yè)技術(shù)研究方面來看，建筑用膩?zhàn)赢a(chǎn)品的性能不是強(qiáng)度越高越好、顏色不是越白越好、也不是施工起來越好抹越好，膩?zhàn)拥男阅苤饕瞧淦焚|(zhì)的穩(wěn)定性和適應(yīng)能力的要求等，如基層條件、環(huán)境氣候條件、施工條件、工程質(zhì)量要求等。

膩?zhàn)又饕煞垠w類礦物材料、膠凝材料等添加劑組成，膩?zhàn)拥纳a(chǎn)過程很簡單，將配方量的各種原材料用一般混合設(shè)備充分?jǐn)嚢杈鶆蚣纯?，生產(chǎn)過程容易掌控，一般不會出現(xiàn)質(zhì)量問題（除非人為因素）。

市場上銷售的膩?zhàn)赢a(chǎn)品種類較多，用于生產(chǎn)建筑膩?zhàn)宇惍a(chǎn)品中的膠凝材料、纖維素等添加劑的品種也很多，但從事建筑膩?zhàn)庸ぷ鞯目萍既藛T、生產(chǎn)廠家、銷售人員、設(shè)計人員、施工人員和廣大業(yè)主消費(fèi)者，對建筑膩?zhàn)赢a(chǎn)品材料與技術(shù)方面的了解并不深入，導(dǎo)致在生產(chǎn)與使用過程中常常出現(xiàn)問題。本文對我國建筑用膩?zhàn)由a(chǎn)與使用現(xiàn)狀、膠凝材料的性能及作用機(jī)理、膩?zhàn)有阅茉u判、發(fā)展趨勢等方面進(jìn)行探討。

1 建筑膩?zhàn)影l(fā)展歷程

1.1 我國傳統(tǒng)的墻體抹灰材料與技術(shù)

建筑用膩?zhàn)拥钠鹪春茉纾梢宰匪莸絺鹘y(tǒng)的墻體抹灰材料，其主要原材料石灰、石膏、粘土，可以考證的歷史就有一千多年，甚至三千年以上，明朝杰出的政治家和軍事家于謙曾寫過一首《石灰吟》詩：“千錘萬擊出深山，烈火焚燒若等閑。粉骨碎身全不怕，要留清白在人間”。由于謙的詩可知，明朝時，我國人民已經(jīng)熟練地掌握了利用石灰?guī)r燒制石灰的技術(shù)了。明末杰出的大旅行家和地理學(xué)家徐霞客走遍神州山山嶺嶺，在其巨著《徐霞客游記》中，最早揭示了我國西南地區(qū)的石灰?guī)r地貌，比歐洲人發(fā)現(xiàn)石灰?guī)r早一百多年。這些無毒無害、就地取材的天然的礦物材料，具有穩(wěn)定、緊密的多孔結(jié)構(gòu)，主要是天然材料中的一些具有凝膠性質(zhì)的活性物質(zhì)，通過化學(xué)凝膠、物理凝膠反應(yīng)，生成新的多孔狀凝膠物質(zhì)，很少使用其它凝膠材料，天然化學(xué)凝膠材料主要有石灰粉、石膏粉、粘土等，物理凝膠主要是加水人力拌和時產(chǎn)生的力的作用力使物料在充分混合過程中產(chǎn)生更充分的化學(xué)或物理凝膠反應(yīng)，生成一種礦物混合物凝膠抹灰材料，如粘泥加稻草節(jié)、石灰漿加刀麻或紙筋等，就地使用，現(xiàn)調(diào)現(xiàn)用，除了用于抹灰材料，還用于膠粘材料、墻體圍護(hù)結(jié)構(gòu)、地基加固等。用于墻體抹灰材料或裝飾材料，可分別滿足對室內(nèi)調(diào)溫調(diào)濕、吸音隔聲、防火、抗震、防水、防潮、抗菌、空氣凈化、建筑內(nèi)外美化、居住舒適感等。

傳統(tǒng)的墻體抹灰找平材料與工藝技術(shù)，具有原始、生態(tài)、健康、環(huán)保諸多特性，不改變材料的本性，充分利用材料特性和發(fā)揮材料的性能，就地取材，現(xiàn)場制作（大多是可以再生或可循環(huán)利用，甚至是大量使用廢棄農(nóng)作物），避免了加工過程中的能耗與污染、包裝、貯運(yùn)、資源集中過度開采等問題，取材、用材廣泛，材性穩(wěn)定，其使用壽命可達(dá)數(shù)十年、數(shù)百年、甚至上千年，其壽命終止后，還可再利用，即使回到環(huán)境，污染也很輕或沒有污染。我們通過我國現(xiàn)存的古代建筑，如北京故宮、西安雁塔、福建土樓、徽派建筑、山西喬家大院、湖南土家吊腳樓等，可以領(lǐng)略原始材料及工藝技術(shù)的成就。

1.2 近代建筑膩?zhàn)拥纳a(chǎn)與使用

80 年代，建筑用膩?zhàn)又饕腔厶砑泳垡蚁┐紴橹鞯幕瘜W(xué)膠水調(diào)和，現(xiàn)調(diào)現(xiàn)用，由于每公斤聚乙烯醇縮甲醛膠粘劑含有甲醛約500mg，其毒害性很大，嚴(yán)重污染室內(nèi)空氣。90 年代初期，以纖維素、石膏、滑石粉混合而成的粉狀普通內(nèi)墻膩?zhàn)?，解決了膩?zhàn)赢a(chǎn)品的毒害問題，但由于產(chǎn)品強(qiáng)度低、顏色差、表面粗糙，施工費(fèi)工、費(fèi)力、費(fèi)時，很快就被滑石粉或大白粉、纖維素、預(yù)糊化淀粉類膩?zhàn)樱ㄋ追Q821 膩?zhàn)臃?、大白膏）所代替，但這種膩?zhàn)訌?qiáng)度及穩(wěn)定性更差，怕水、怕潮濕、易霉變、易粉化脫落，二次裝修必須將其鏟除干凈并刷膠封底，造成資源浪費(fèi)和環(huán)境污染。

90 年代末期，北京環(huán)益美高分子聚合物研究所開發(fā)系列粉狀型耐水型膩?zhàn)蛹夹g(shù)，在北京建筑工程上成功推廣并逐漸推廣到全國各地，解決了膩?zhàn)拥睦匣?、怕潮濕、易粉化、易起霉斑等技術(shù)難題，建筑膩?zhàn)蛹夹g(shù)的研究開發(fā)有了較大進(jìn)步（參考文獻(xiàn)：中國膠粉與膩?zhàn)泳W(wǎng)www.zgjf.cn.《高級耐水膩?zhàn)釉趦?nèi)墻裝飾中的可行性研究》、《高級內(nèi)墻耐水膩?zhàn)有阅芘c應(yīng)用比較》、《高級耐水膩?zhàn)邮┕⒖技夹g(shù)要求》、《耐水膩?zhàn)臃凼┕すに嚺c應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》、《耐水膩?zhàn)优c仿瓷表面泛黃的主要因素及對策》、《外墻膩?zhàn)拥男阅芘c施工技術(shù)分析》等，作者：周廣德）。

2 膩?zhàn)拥钠焚|(zhì)與性能

膩?zhàn)拥钠焚|(zhì)與性能主要取決于其原材料的品質(zhì)、性能和配方、配比、技術(shù)水平、質(zhì)量控制與管理等方面，最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)是原材料的品質(zhì)與性能、作用機(jī)理、品質(zhì)控制。有些廠家及技術(shù)人員、施工人員片面認(rèn)為，只要多加膠粉、纖維素就可以做成好膩?zhàn)?，但事?shí)卻并非如此，膩?zhàn)悠焚|(zhì)與性能的好與差，并不一定在強(qiáng)度、硬度、細(xì)度、白度、手感、施工性等任何單一方面，除了要具備這些性能外，還要特別強(qiáng)調(diào)膩?zhàn)赢a(chǎn)品的品質(zhì)穩(wěn)定性和滿足工程質(zhì)量要求與適應(yīng)環(huán)境氣候條件變化的能力。

建筑膩?zhàn)討?yīng)當(dāng)與建筑物保持同等壽命，抗老化、不怕水、不怕濕，不結(jié)露、不滲漏水，能透氣、能調(diào)濕，不粉化、龜裂、空鼓脫落等，而且可以做到二次裝修，或多次裝修時，不用鏟底膩?zhàn)?，不用再抹膩?zhàn)?。直接做墻面裝飾施工作業(yè)，可以大大減少二次或多次裝修時的工時、材料成本，減少資源浪費(fèi)，減輕環(huán)境污染。

膩?zhàn)赢a(chǎn)品的主要技術(shù)要求：①建筑膩?zhàn)赢a(chǎn)品的主要技術(shù)性能要符合國家和行業(yè)的相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)；②生產(chǎn)、使用及產(chǎn)品壽命終止，盡可能節(jié)約資源、能源，做到無毒、無害、無污染；③品質(zhì)優(yōu)良、性能穩(wěn)定、保質(zhì)期長。④施工便捷，省時、省力。 ⑤功能性好，針對性強(qiáng)，能夠滿足不同場合、不同需求。

3 現(xiàn)代高性能膩?zhàn)有虏牧吓c新技術(shù)

3.1 材性

利用天然材料的活性及凝膠能力，如粘土、含硅、鋁、鈣、鎂成分的礦物材料、天然的高分子聚合物（如HYM—2 生態(tài)功能樹脂型可分散膠粉等）。

3.2 技術(shù)原理

以粘土、礦物材料中的活性物質(zhì)為主，與少量的HYM—2 生態(tài)功能樹脂型可分散膠粉等起凝膠反應(yīng)，生成一種新的凝膠物，屬于地質(zhì)聚合物的范疇，在凝膠反應(yīng)物生成過程中，粘土、礦物材料既是填充物，又是凝膠材料，而HYM—22生態(tài)功能樹脂型可分散膠粉與粘土、礦物材料形成凝膠反應(yīng)后，會產(chǎn)生塑性的硬膜，增強(qiáng)膩?zhàn)优c墻基面的粘附能力與膩?zhàn)訉拥慕Y(jié)構(gòu)力和穩(wěn)定性，具有調(diào)溫調(diào)濕、吸音隔聲、防火、抗震、防水、防潮、抗菌、空氣凈化功能，很大程度上增加居住舒適感等。

表1 HYM-22 生態(tài)功能樹脂型可分散膠粉的技術(shù)性能與適用范圍

3.3 研究與應(yīng)用

近代建筑用膩?zhàn)?，大量使用CMC、MC、HPMC 等纖維素類產(chǎn)品和化學(xué)乳膠、粉末狀聚乙烯醇等原材料，這些產(chǎn)品的大量使用，消耗了大量的資源性原材料，生產(chǎn)過程產(chǎn)生了大量的污染源，材料的性能達(dá)不到與建筑物同等使用壽命，在建筑裝飾裝修工程中，容易導(dǎo)致質(zhì)量問題。

CMC、MC、HPMC等需要耗費(fèi)大量的精質(zhì)棉、棉短絨，在棉纖維堿化、軟化、醚化過程中，需要使用大量的強(qiáng)堿、強(qiáng)酸、氯甲烷等物質(zhì)，由此產(chǎn)生大量的高濃度廢液、廢氣。以羥丙基甲基纖維素醚（HPMC）的生產(chǎn)為例，將污染物折成干物質(zhì)計算，每生產(chǎn)1 噸羥丙基甲基纖維素醚產(chǎn)品，就要排放1 噸以上的廢棄的鹽類等物質(zhì)，對廠區(qū)周邊環(huán)境、河流、地下水系、土壤、植被造成嚴(yán)重污染，由于嚴(yán)重污染環(huán)境，國外對其生產(chǎn)有相當(dāng)嚴(yán)格的限制，而我國的纖維素生產(chǎn)企業(yè)的嚴(yán)重排污問題，也引起了當(dāng)?shù)卣h(huán)保部門的重視。

聚乙烯醇、化學(xué)乳膠、化學(xué)漆，要消耗大量石油化學(xué)資源，從資源開采到化學(xué)品生產(chǎn)加工過程，要經(jīng)過3 次以上的能源消耗、并產(chǎn)生3 次以上的污染物，這些化學(xué)有機(jī)材料成膜性好，但膜的品質(zhì)及穩(wěn)定性較差，使用壽命短，容易老化、降解、粉化、霉變等，這些物質(zhì)釋放有毒氣體，直接污染空氣、水源、土壤，易燃，遇火燃燒時，會產(chǎn)生劇毒濃煙，危害人體健康和生命安全。

在膩?zhàn)赢a(chǎn)品中大量加入這些有機(jī)化學(xué)材料，無機(jī)礦物材料在膩?zhàn)永镏荒墚?dāng)填充材料，有機(jī)化學(xué)材料產(chǎn)生的膜一旦老化，膩?zhàn)又械牡V物填充材料便開始粉化、脫落。

3.4 生產(chǎn)工藝與技術(shù)創(chuàng)新

北京環(huán)益美高分子聚合物研究所在長期的理論研究和技術(shù)實(shí)踐過程中，對各種原材料的物理化學(xué)特性、礦物的化學(xué)成分、凝膠反應(yīng)機(jī)理、配方配比、生產(chǎn)工藝與設(shè)備進(jìn)行了系統(tǒng)研究，相繼開發(fā)了多種建筑用膏狀膩?zhàn)?、粉狀膩?zhàn)?、雙組份膩?zhàn)拥?，最近又成功開發(fā)了內(nèi)墻用干粉涂料。外墻用干粉涂料、粘土與礦物涂料、多功能礦物涂料和高性能的系列功能性樹脂與系列生產(chǎn)配套設(shè)備，通過了國家權(quán)威機(jī)構(gòu)的檢測鑒定，申報了多項國家發(fā)明專利，為新型綠色環(huán)保建材的工業(yè)化、產(chǎn)業(yè)化發(fā)展奠定了堅實(shí)的基礎(chǔ)，該所在這一領(lǐng)域的研究開發(fā)取得了成功，始終處于國際國內(nèi)領(lǐng)先水平，產(chǎn)品已進(jìn)入了市場成為暢銷品牌，受到中外客商好評。（參考文獻(xiàn)：中國膠粉與膩?zhàn)泳W(wǎng)www.zgjf.cn《生態(tài)型彩色負(fù)離子內(nèi)墻干粉涂料的研究與應(yīng)用》、《生態(tài)型彩色干粉外墻涂料的研究與應(yīng)用》、《引領(lǐng)涂料產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新與發(fā)展方向—多功能礦物涂料》等，作者：周廣德）。

4 未來建筑膩?zhàn)拥陌l(fā)展趨勢

隨著建筑膩?zhàn)涌萍及l(fā)展，膩?zhàn)赢a(chǎn)品的種類繁多，性能不斷提高，其應(yīng)用延伸擴(kuò)大到家具木器、汽車油漆、涂料裝飾、建筑防水防潮、建筑防火材料、室內(nèi)空氣凈化、調(diào)溫調(diào)濕、無機(jī)膠凝材料等領(lǐng)域，市場價位從幾百元到幾萬元1 噸，其原材料從單一的滑石粉或大白粉加纖維素，發(fā)展到多種類功能型礦物材料、粘土與礦物材料、廢棄材料的開發(fā)利用等。由單一有機(jī)化學(xué)成膜加填充物的技術(shù)理論，向化學(xué)物理激發(fā)反應(yīng)膠凝成膜，有機(jī)和無機(jī)膠凝共聚反應(yīng)成膜、甚至純地質(zhì)聚合物方向發(fā)展，生產(chǎn)工藝從濕攪拌、干粉混合的工藝向一次性干磨混合成成品的方向發(fā)展。

5 結(jié) 語

未來的發(fā)展趨勢，不再將膩?zhàn)右暈閱我蛔饔茫ù虻渍移綁γ妫?，膩?zhàn)涌梢韵笸苛弦粯訃姟L、刷、抹，作為內(nèi)外墻體裝飾裝修用材料，既低碳環(huán)保，又安全健康，各種功能齊全，可以數(shù)十年不會粉化脫落。