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浅谈外保温涂层的配套及问题分析

一、外保温的发展趋势

    在国外发达国家,外墙外保温技术已有60多年的应用历史,经过多年的实践,证实采用外保温系统的建筑,使用寿命延长;寿命期费用减少;同时可以有各种外装饰效果;隔热节能效果明显优于内保温;节省保温材料40%左右,综合经济效益显著。

    而在中国随着每年以10亿平方米的民用建筑投入使用,建筑能耗占全社会总能耗的比例已从1978年的10%上升到目前的27.5%,使得建筑成为我国当前的能耗大户,持续消耗着大量的能源,对工业用能造成严重的威胁,为此从1997年开始必须全面执行节能50%的设计标准(2005年开始全国实行65%的标准),否则就不能通过建设主管部门的审批。大力发展节能型住宅成为当务之急,也为先进节能建材和技术提供了潜力巨大的市场。

    二、外保温常见问题分析及处理方案

    目前市面上较普遍的配套方案

    粘结砂浆+界面剂+聚苯板+锚固钉+抹面砂浆+耐碱玻纤网+找平腻子+饰面层。

    目前,据不完全统计约80%以上的外保温饰面层存在问题,其主要问题是面涂层起皮剥落,且主要是高档涂料容易出现起皮剥落。

    原因分析:

    施工与环境方面:

    起皮剥落出现最多的地方是:1、阳光照射的地方。是因为墙内温度升高,液态水容易变成水蒸气,水蒸气膨胀,将涂膜顶开,造成了起皮和剥落 ;墙里与墙外相对湿度差越大,越易出现剥落现象2、最先出现的地方是苯板接缝. 是因为苯板透气性较差,结露生成的水从最薄弱的地方苯板缝逃出. 3、北方出现此症状的概率高于南方。

    面涂层的选择方面:

    一般情况下,客户反映高档涂料比低档涂料更容易出问题,主要指高档涂料容易出现起皮剥落,低档涂料不会。因为:JGJ 144-200规定:在正常使用和正常维护的条件下,外墙外保温工程的使用年限不应少于25年。基于这个原因,更多的使用者都偏向选择高档涂料作饰面层的装饰。但较多的高档涂料,因为乳液用量大,所用材料的不同,造成漆膜透气性差,当下雨时,进入漆膜内的大部分水不能透出来,产生鼓泡,如耐候耐擦洗的平光或有光涂料,弹性涂料,金属漆等。低档涂料不易出现起皮剥落是因为:低档涂料,一般是指乳液用量少,较便宜的涂料. 低档涂料乳液用量少,孔隙率,透气性好,所以不会出现起皮剥落现象.但低档涂料耐水性差、易泛碱、耐候性差,时间一长,易褪色和粉化.从配方结构上分析:高档涂料颜料体积浓度低,漆膜比较致密; 低档涂料颜料体积浓度高,漆膜比较多孔.高档与低档涂料的主要差别是空隙率不同,透气性也不同,透气性差的涂料容易出现起皮剥落的现象。

    结论:

?  涂料透气性差是外保温用涂料起皮剥落的主要原因

    解决方案:

    要从根本上解决该问题,必须要从基材到面涂层都要搭配得当,下面我主要推荐一下面涂层的配套方案:

    A、 底漆的选择:用既有较好透气性又有防水功能的有机硅水性底漆。(最好不选用油性底漆)

表1  选用封闭乳液类型

乳液品种
TG(MFFT)℃
固体份 %
离子类型
厂家
KD-26
25(5)
28-31
阳离子
国民淀粉
AP-1350
13.0(0)
31-34
阳离子
昭日化工
RS-306
0
44
阴离子
广东巴德富
TR-1
6(0)
38
阴离子
日出
AD12S
25(5)
45
阴离子
国民淀粉
PR3500
25(5)
29
阴离子
罗地亚
6515
5
48
阴离子
长兴
AC-261
18~20
50
阴离子
罗门哈斯
1001
/
50
有机硅乳液
WACKER
BS 2001
/
100
有机硅树脂
WACKER
硅溶胶
/
25
碱性
浙江虞达

    试验方法:在饱和的Ca(OH)2溶液中加入1%的CaCl2和0.5%的NaCl,搅拌溶解均匀。
 将上表面涂好封闭底漆的水泥砖块下部1/3左右浸入碱液中10天,然后取出干燥10天,再浸入碱液中10天,然后取出干燥10天,如此3个循环,观察砖块的表面浮白情况并评级。

表2  试验结果

乳液品种
表面状态
评级
BS 2001
浸水后表面干燥
0
RS-306, PR-3500
表面基本无泛白、泛碱产生
1
TR-1,AD-12S,AP-1350
表面泛白很少,泛白面积5%以下
2
KD-26,AC-261,6515
表面很少泛白,泛白面积10%~25%
3
BS-1001,AC-261和硅溶胶复合液(7:3),空白
表面泛白,泛白面积50%左右
4
AC-261和硅溶胶复合液(5:5),AC-261和硅溶胶复合液(3:7),
表面严重泛白,泛白面积80~95%
5

    注:评级分为六级,0级最好,5级最差。
    根据以上试验结果,封闭底漆最好选用选用BS 2001

    B、 面漆层的选择:(最好不选择油性面漆)

    G149-2003?膨胀聚苯板薄抹灰外墙外保温系统? 规定涂料必须与薄抹灰外保温系统相容,其性能应符合外墙建筑涂料相关标准.而保温层采用聚苯乙烯板(EPS,XPS),溶剂型涂料(包括***碳漆)中的溶剂如醋酸丁酯,二甲苯都能溶解聚苯乙烯板且溶剂型涂料漆膜致密,不透气,所以水性涂料是面涂层的最好的选择。

    第一、选择既有弹性又有透气性的弹性外墙漆。
    第二、选择透气性好的的粗质质感外墙漆。
    第三、选择无弹性的改性有机硅外墙漆
    第四、选择水性***碳漆或水性***碳金属
    第五、选择反射率好的隔热保温外墙薄质涂料,达到双重的保温效果。


    第一、选择透气性好的弹性外墙漆

    主要因为目前市面上售的绝大部分弹性外墙漆的透气性都很差,主要依靠封闭毛细孔达到墙面防水功能, 在封闭墙体的同时,墙内的湿气却无法释放,随着墙体湿气压力的增加,特别是在阳光照射下,涂料容易起泡,最终导致起皮和脱落。透气性好的弹性漆主要是弹性乳液是引入纯有机硅,由于有机硅的特殊化学结构,使形成的漆膜既有防水性又有较好的透气性。

图1  有机硅的网络结构

图1  有机硅的网络结构

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    其它助剂例如分散剂选择耐水性好的氨盐类产品,助成膜剂最好选择丙二醇,一方面是从环保方面考虑,其次是漆膜的早期耐水性会大大提高;粉料选用325目-400目的双飞粉或滑石粉等。

表3  弹性外墙漆主要成份配比

序号
组成成份
化学名称
添加量%
推荐使用
主要特点
1
基料
紫外光固化型纯丙烯酸乳液
30-45
罗门哈斯
该两种材料能达到弹性漆国标 JG/T172-2005的要求JG/T172
2
基料
有机硅乳液
5-6
WACKER
既增加漆膜的耐候、耐粘污性又使漆膜具有防水透气性。
3
分散剂
改性聚羧酸盐类
0.5-0.8
圣诺普科
提供良好分散性的同时,具有较好的耐水性。
4
润湿剂
壬基酚聚氧乙烯醚
0.15-0.4
Triton?X-405
提供较好的基材附着力,
5
流平剂
聚氨酯缔合型
 
RM2020
较好的耐水性,漆膜丰满度高,并提供优异的流动和流平性。
6
助成膜剂
丙二醇
1-2
国产
助成膜、相比乙二醇其更能体现漆膜的早期耐水性
7
粉料
/
20-30%
国产
选择吸油量小且耐化学性好的粉料

    表4  以上配方做出的漆膜与市面普通弹性外墙漆的对比
 
 
检测项目
标准
产品名称
透气性弹性外墙漆
市面普通弹性外墙漆
耐水泛白性
 
1hr
/
无变化
 
无变化
8hr
/
无变化
轻微发白
耐碱性
48h
通过
通过
吸水量(g/m224h)
<<500
300-350
400-500
拉伸试验
≥200%
320
200-350%
耐污性
〈30
17
20-30
水蒸气湿流密度
V( g/m2.h)
 
>>0.85
 
1.8
1.1-1.3
耐候性
 
600h
变色
粉化
变色
           粉化
 

    第二、选择粗质质感外墙漆

    选择粗质质感外墙漆,是因为质感涂料可以满足不同的装饰风格。且本身产品的透气性较好。

  第三、选择真正的有机硅外墙漆

    因为1、有机硅的特殊化学结构,使其有较好的透气防水性,2、硅树脂结构类似于石英,Si –O 键能高, 紫外线难以破坏,且耐碱,耐酸雨,耐含UV和红外线的太阳光。若施工得当完全能够满足25年的使用寿命。建议该配套方案中,选择具有微弹性的找平腻子,可以防止由于墙体而产生的微小细裂纹。

表5  有机硅外墙漆主要成份配比

序号
组成成份
化学名称
添加量%
推荐使用
主要特点
1
基料
纯丙或硅丙乳液
30-36
长兴化学
该两种材料能达到弹性漆国标 JG/T172-2005的要求JG/T172
2
基料
有机硅乳液
6
WACKER
既增加漆膜的耐候、耐粘污性又使漆膜具有防水透气性。
3
分散剂
改性聚羧酸盐类
0.5-0.8
N5027
提供良好分散性的同时,具有较好的耐水性。
4
润湿剂
壬基酚聚氧乙烯醚
0.15-0.4
Triton?X-405
提供较好的基材附着力,
5
增稠剂
疏水改性碱溶胀型
1-1.5%
罗门哈斯
提高产品的施工性能,改进耐水性。
6
助成膜剂
丙二醇
1-2
国产
助成膜、相比乙二醇其更能体现漆膜的早期耐水性
7
粉料
/
20-30%
国产
选择吸油量小且耐化学性好的粉料

 

 

 

 

 

 

 

 

    第四、选择水性***碳漆或水性***碳金属漆

    因为前面所述,油性产品会腐蚀聚苯板,所以既要油性***碳漆的效果,又要优异耐候性能的外墙漆的用户,水性***碳漆或水性***碳金属漆无凝是你最好的选择。

表6  水性***碳金属漆主要成份配比

序号
组成成份
化学名称
添加量%
推荐使用
主要特点
1
基料
水性***树脂
30-36
大金***乳液
水性***乳液是目前乳液中耐候性最好的。制成的漆膜〉15年的使用寿命
2
颜料
水性铝银浆
3-5
进口
提供金属质感效果
3
分散剂
聚丙烯酸氨盐
0.5-0.8
BYK
提供良好分散性的同时,具有较好的耐水性。
4
润湿剂
聚醚-硅氧烷共聚物
0.15-0.4
Tego
效能,再涂性良好,强防缩孔(火山口)性,改善受污染的基材的湿润性,即使添加量低也很有效果;
5
消泡剂
聚醚改性有机硅溶液
0.2-0.4
BYK
解决水性***碳漆难消泡的问题
6
增稠剂
聚氨酯改性聚脲增稠剂
0.1-0.2
BYK
改善金属粉体系容易分水的问题
7
助成膜剂
丙二醇
0.1
国产
助成膜、相比乙二醇其更能体现漆膜的早期耐水性

 

 

 

 

 

 

 

 

 

    第五、选择反射率好的隔热保温外墙薄质涂料,以达到双重的保温效果

    因为该种涂料是一种新型太阳热反射隔热涂料是集阻隔型隔热、辐射型隔热、反射型隔热为一体的特种功能涂料,该种涂料通过层间柔性联结,达到应力均衡、荷载均匀、优势互补、叠加增效之目的。其隔热保温的原理是:当辐射体的散热大于吸收时才会出现降温现象。如果涂层对8-13um波段的吸热率很高,而对其他波段的反射比很高,就会获得优异的散热效果。目前国内部份生产厂家是利用功能型填充料--空心玻璃微珠来实现这种功能的。因其具有轻质、中空、导热系数小等综合性能。另一种功能性材料是蓓黑,其是一种黑色透明颜料,加入涂料中成膜后,当紫外光照射在屋顶及墙体表面时,光在透明表面反射出全部热量,从而降低温度。但该种涂料涂料底部的涂层一定要是白色或浅色才能达到最佳的效果。该涂料的隔热原理是:

图

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    图2 面层为透明灰黑色涂料,当太阳光照射在漆膜表面时,当热量通过透明涂层时,光全部反射在空气中,使白色中涂层成为冷面。


    图3 若面层为普通颜色或普通黑色时,当太阳光照射在漆膜表面时,热量全部内聚在漆膜里面,此过程为吸热过程,温度相比自然条件下会更热。

    三、总结

    经过10年的时间证明,住宅外墙采用外保温技术,无疑会减少住户的电费支出,提供一个宁静的家居环境,还能有效地保护住宅的围护结构,使外界的温度变化、雨水侵蚀对建筑物的破坏大大降低,从而解决了屋面渗水、墙体开裂等顽症,延长了建筑物的寿命,也降低了维修费用。有着多方面的优越性,节能效果良好,综合经济效益显著。在我国外保温工程真正实施也只有10年的时间,大部分的作法没经过实践检验,而是套用外国的经验,有很多不适合我国国情。所以外保温技术还在进一步摸索之中,就针对我们现在所出现的饰面层问题的分析,我们在选用面涂层时尽量不选用低档次的外墙漆,应选择透气防水,同时有很好的耐久性的高档涂料或功能性涂料。

来源: 深圳建设网
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