CN101798860A - 一种由水性仿天然花岗岩涂料饰面的外保温系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种由水性仿天然花岗岩涂料饰面的外保温系统，具体结构是：在基层墙体(1)外表面，由内向外依次设置第一界面粘结剂层(2-1)、粘结砂浆层(3)、聚苯板保温层(4)、第二界面粘结剂层(2-2)、内衬玻璃纤维网格布(5)的聚合物抗裂砂浆抹面层(6)、聚合物柔性腻子找平层(7)、光面腻子层(8)、封闭底漆层(9)及饰面层(10)，其特点是，饰面层(10)是由自内向外依次设置的弹性底色层(10-1)、水性多彩柔性花纹层(10-2)和罩面保护层(10-3)构成，各层干燥固化后与基层墙体(1)结合为一体。以较适宜价格和较简单工艺，使建筑物具有花岗岩石材效果并改善了外墙外保温性及安全性。
Description
技术领域
本发明涉及一种由水性仿天然花岗岩涂料饰面的外保温系统，属建筑领域。
背景技术
外墙外保温技术是目前大量采用而且比较行之有效的建筑节能方式，其中多数采用的是膨胀聚苯板薄抹灰外保温系统技术。该系统具体构造为：基层墙体+粘结砂浆层+聚苯板保温层+抹面砂浆层(内衬玻纤网格布)+腻子层+饰面层。但是，由于聚苯板保温层导热系数小，热量容易积聚在外墙体表面导致其温度升高，如果经暴雨或早晚温差变化后，短时间内由温差产生的应力极易引起腻子层和饰面层的严重开裂，失去装饰和保温的作用；其次，由于保温材料都是密度低、强度小的材料，承重能力非常有限，高层建筑物若采用瓷砖、面砖、花岗岩挂板等作为饰面层，不仅会带来安全隐患，还因其材质坚硬导致饰面层及保温体系开裂渗水的问题，而目前常用的饰面层如弹性涂料层，虽然层薄质轻、安全且抗裂防水性好，但装饰效果比较单一，无法达到花岗岩石材具有的丰富典雅的装饰效果。另外，由多层材料组成的外保温系统存在结构复杂、涉及原料多的特点，每一层结构在材料及性能上各不相同，并共同影响整个系统的性能。研究表明，解决外保温系统易开裂渗水的问题，各层材料的配套性非常重要，但是目前建筑业的外保温系统施工通常是分段进行，即将保温板固定粘贴工程和饰面工程分开来施工，很少考虑各层之间的协调配套性能，影响了最终外墙外保温墙体系统的保温和装饰效果。
发明内容
本发明的目的是：提供一种可以防止外保温系统开裂、渗水，改善装饰效果及安全性的由水性仿天然花岗岩涂料饰面的外保温系统。
实现本发明目的的技术方案是：一种由水性仿天然花岗岩涂料饰面的外保温系统，具体结构是：在基层墙体外表面，由内向外依次设置第一界面粘结剂层、粘结砂浆层、聚苯板保温层、第二界面粘结剂层、内衬玻璃纤维网格布的聚合物抗裂砂浆抹面层、聚合物柔性腻子找平层、光面腻子层、封闭底漆层及饰面层，其特征在于，饰面层是由自内向外依次设置的弹性底色层、水性多彩柔性花纹层和罩面保护层构成；所述各层干燥固化后与基层墙体结合为一体；
形成所述水性多彩柔性花纹层的水性多彩柔性涂料是以弹性丙烯酸乳液为成膜物，该涂料的涂层柔韧性≤1mm；
形成所述弹性底色层的弹性着色涂料是以弹性丙烯酸乳液为成膜物，该涂料在标准状态下拉伸强度至少为1.0Mpa，断裂伸长率至少为200％；
形成所述聚合物柔性腻子找平层的聚合物柔性腻子，在标准状态下粘结强度至少为0.6Mpa，动态抗开裂性至少为0.3mm；
形成所述聚合物抗裂砂浆抹面层的聚合物抗裂砂浆，在标准状态下粘结强度至少为0.6Mpa，常温28天压折比，即抗压强度与抗折强度之比为≤3.0。
上述外保温系统，其所述聚合物抗裂砂浆抹面层的厚度为1～3mm，聚合物柔性腻子找平层的总厚度为2～3mm，弹性底色层和水性多彩柔性花纹层的干膜总厚度为200～400μm；所述聚苯板保温层的聚苯板为EPS型聚苯板或XPS型聚苯板，厚度为30～100mm，密度为15～30kg/m3。
上述外保温系统，其形成所述弹性底色层的弹性着色涂料组分及各组分的重量百分比为：弹性丙烯酸乳液20％～45％，金红石型钛白粉10％～20％，色浆0.5％～2％，600～800目重质碳酸钙15％～40％，聚丙烯酸铵盐分散剂0.4％～1.0％，硅酮类消泡剂0.1％～0.5％，杂环类防腐剂0.01％～0.1％，碱溶胀增稠剂0.1％～1％，丙二醇0.5％～2％，其余为水，弹性底色层(10-1)的颜色是由其中金红石型钛白粉用量和色浆的颜色及用量共同确定。
上述外保温系统，其形成所述水性多彩柔性花纹层的水性多彩柔性涂料是一种不含有机溶剂的水包水型多彩花纹涂料，它是由至少两种不同颜色的凝胶粒子分散体组成，其中各凝胶粒子分散体的颜色及用量比例由最终形成的水性多彩柔性涂料层的花型、涂膜色彩以及装饰效果而定，将不同颜色的凝胶粒子分散体混合均匀即得到水性多彩柔性涂料；
上述各凝胶粒子分散体均由呈凝胶态的分散相和呈液态的连续相两相组成，分散相与连续相按质量比为1∶1～1∶0.5混合均匀即为不同颜色的凝胶粒子分散体，所述分散相各组分的重量百分比为：弹性丙烯酸乳液10％～35％，锂蒙脱土2％～5％，羟乙基纤维素0.3％～0.5％，硅酸甲酯1％～3％，聚丙烯酸铵盐分散剂0.03％～0.1％，碳酸钙10％～30％，着色浆2％～5％，其余为水，其中色浆的颜色及色浆的用量根据凝胶粒子分散体的颜色确定，所述连续相各组分的重量百分比为：弹性丙烯酸乳液80％～90％，锂蒙脱土0.5％～1.5％，焦磷酸钠盐0.01％～0.02％，硅酮类消泡剂0.1％～0.5％，杂环类防腐剂0.01％～0.1％，碱溶胀增稠剂0.1％～1％，丙二醇0.5％～2％，其余为水。
上述外保温系统，其水性多彩柔性涂料喷涂涂覆在弹性底色层表面，其水性多彩柔性涂料的不同颜色凝胶粒子分散体的凝胶态的分散相呈点状分布在弹性底色层表面，点状部分的颜色是凝胶粒子分散体的凝胶态的分散相的不同颜色，未被点状部分遮盖的区域呈现弹性底色层的颜色，水性多彩柔性花纹层与弹性底色层相互配合干燥后呈现仿天然花岗岩石材外观。
上述外保温系统，其形成所述罩面保护层的罩面清漆是水性硅丙罩光漆、溶剂型丙烯酸聚氨酯清漆或氟碳清漆。
本发明的技术效果是：本发明的技术方案具有如下优点：
①本发明的外保温系统的饰面层是由自内向外依次设置的弹性底色层、水性多彩柔性花纹层和罩面保护层构成，其水性多彩柔性花纹层与弹性底色层相互配合获得丰富多彩的仿天然花岗岩石材的装饰效果，罩面保护层又使耐候性、耐污性大大提高，因此，本发明的饰面层克服了花岗岩石材因自身较重所带来的施工工艺复杂、造价高以及存在安全隐患的一系列问题，也克服了用弹性涂料作饰面层造成外观单一的缺欠，同时由于形成弹性底色层和水性多彩柔性花纹层的涂料均以适量弹性丙烯酸乳液为成膜物，所形成的涂层具有足够的弹性，可抗裂、抗变形，施工工艺简单，性价比高；多彩柔性涂料为全水性涂料，有机挥发物含量(VOC)低，符合环保要求；
②由于选择了具有恰当性能的聚合物抗裂砂浆、聚合物柔性腻子、弹性着色涂料、水性多彩柔性涂料，使得本发明外保温系统中的聚合物抗裂砂浆抹面层、聚合物柔性腻子找平层以及饰面层中的弹性着色涂料层和水性多彩柔性涂料层均具有一定的弹性，而且从聚合物抗裂砂浆抹面层到饰面层，均具有适宜的可变形性而且其可变形性逐层增加，从而通过各层间的适宜柔性配套解决了外保温系统易开裂、渗水的问题。
本发明的外保温系统所设置的各层的协同作用，使得不仅具有仿天然花岗岩石材装饰效果，而且各层间的柔性相互配套，与现有通常采用弹性涂料或花岗岩石材作饰面层进行综合评价，本发明的外墙外保温系统的装饰性、经济性、安全性等方面具有明显优点(见表1)。
附图说明
图1为本发明由水性仿天然花岗岩涂料饰面的外保温系统的一种结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本发明作进一步具体描述，但不局限于此。
实施例中所用各种原料均为工业品并可以通过商业途径购得。实施本发明所用的工具和设备均为涂料和建筑业通用的。
如图1所示，一种由水性仿天然花岗岩涂料饰面的外保温系统，其具体结构是：在基层墙体1外表面，由内向外依次设置第一界面粘结剂层2-1、粘结砂浆层3、聚苯板保温层4、第二界面粘结剂层2-2、内衬玻璃纤维网格布5的聚合物抗裂砂浆抹面层6、聚合物柔性腻子找平层7、光面腻子层8、封闭底漆层9及饰面层10，其特征在于，饰面层10是由自内向外依次涂覆设置的弹性底色层10-1、水性多彩柔性花纹层10-2和罩面保护层10-3构成；所述各层干燥固化后与基层墙体1结合为一体。
实施例在一幢办公用建筑物外墙作本发明的外保温系统
(一)准备原料，以下各原料用量中的百分比，均为重量百分比
①配制界面粘结剂：按丙烯酸乳液50％、纤维素0.5％、硅酮类消泡剂0.05％、杂环类防腐剂0.1％，余量为水，称取原料混合均匀，备用；
②配制粘结砂浆：所用粘结砂浆粉料是常州市申欧建材有限公司生产，牌号为SO，它是由可再分散乳胶粉、石英砂、水泥、聚丙烯短纤维以及合成纤维素组成；使用时，在粘结砂浆粉料中加20～30％(重量)水搅拌均匀，备用，其主要性能指标为标准状态下粘结强度至少0.6Mpa，动态抗开裂至少0.1mm；
③配制聚合物抗裂砂浆：所用聚合物抗裂砂浆是常州市申欧建材有限公司生产，牌号为SO，它是由可再分散乳胶粉、石英砂、水泥、聚丙烯短纤维以及合成纤维素组成，使用时，在粘结砂浆粉料中加20～30％(重量)水搅拌均匀，备用，其主要性能指标为标准状态下粘结强度至少0.6Mpa，常温28天压折比，即抗压强度与抗折强度之比为≤3.0；
④配制聚合物柔性腻子：按60～80目石英砂48％，硅酸盐水泥(Po.32.5)30％，200目滑石粉20％，纤维素2％称取原料，混合均匀得到甲组分干粉混合物；按丙烯酸乳液25％，矿物油类消泡剂1.0％，杂环类防腐剂0.2％，其余为水称取原料，混合均匀得到乙组分液体混合物；使用时按甲组分/乙组分的重量比例为2.5∶1混合均匀即可，其主要性能指标为标准状态下粘结强度至少0.6Mpa，动态抗开裂性至少0.3mm；
⑤配制光面腻子：所用外墙光面腻子是江苏泰州市百代装饰材料有限公司生产的，牌号为BD-661，它是由再分散性乳胶粉、150～200目石英砂、150～200目碳酸钙、水泥及合成纤维素组成；外墙光面干粉腻子在使用时加30％(重量)水搅拌均匀，备用，其主要性能指标为标准状态下粘结强度至少为0.6Mpa；
⑥配制封闭底漆：按丙烯酸乳液50％，纤维素0.5％，杂环类防腐剂0.05％，其余为水称取原料，混合均匀，备用；
⑦配制弹性着色涂料：弹性丙烯酸乳液42％，金红石型钛白粉15％，黑色浆0.5％，600～800目重质碳酸钙25％，聚丙烯酸铵盐分散剂0.5％，硅酮类消泡剂0.2％，杂环类防腐剂0.1％，碱溶胀增稠剂0.6％，丙二醇1.0％，其余为水，最终弹性着色涂料为灰色；
其中的弹性丙烯酸乳液牌号是CTD-6820，中海油常州涂料化工研究院生产，可从市场购得，也可以用其他相同产品替换；
配套弹性着色涂料的主要性能指标为：标准状态下拉伸强度至少1.0Mpa，断裂伸长率至少200％；
⑧配制水性多彩柔性涂料：它是由灰色凝服粒子分散体55％，白色凝胶粒子分散体40％，黑色凝胶粒子分散体5％组成，将三者混合均匀得到水性多彩柔性涂料即可使用；
上述各凝胶粒子分散体均由凝胶态的分散相和呈液态的连续相两相组成，分散相与连续相按质量比为1∶1混合均匀即可得到不同颜色的凝胶粒子分散体，所述分散相各组分的重量百分比为：弹性丙烯酸乳液20％，锂蒙脱土2％，羟乙基纤维素0.4％，硅酸甲酯1％，聚丙烯酸铵盐分散剂0.05％，碳酸钙20％，色浆2％，其余为水，其中色浆的颜色用灰色、白色或黑色，即分别得到灰色凝胶态的分散相、白色凝胶态的分散相、黑色凝胶态的分散相；所述连续相各组分的重量百分比为：弹性丙烯酸乳液85％，锂蒙脱土1％，焦磷酸钠盐0.01％，硅酮类消泡剂0.2％，杂环类防腐剂0.05％，碱溶胀增稠剂0.3％，丙二醇1％，其余为水；
其中的弹性丙烯酸乳液牌号是CTD-6833，中海油常州涂料化工研究院生产，可从市场购得，也可以用其他相同产品替换；
水性多彩柔性涂料的主要性能指标为：涂层柔韧性1mm通过；
⑨配制罩面清漆：水性硅丙乳液90％，醇酯-125％，硅酮类消泡剂0.2％，聚氨酯类增稠剂0.2％，其余为水，使用时，按上述重量比将各组分混合均匀；
其中的水性硅丙乳液牌号是CTD-6836，中海油常州涂料化工研究院生产，可从市场购得，也可以用其他相同产品替换；
⑩准备玻璃纤维网格布，其主要性能指标为：单位面积质量是140±3g/m2，径向断裂强力至少750N/50mm，纬向断裂强力至少750N/50mm；
准备EPS型聚苯板，1200×600mm×30mm，其主要性能指标为表观密度18Kg/m3，导热系数0.041w/(m·K)。
(二)施工
具体施工步骤如下：
第一步清理基层墙体1表面的灰尘和其它杂物，滚涂或刷涂界面粘结剂，形成第一界面粘结剂层2-1，使其覆盖整个基层墙体1；
第二步在第一界面粘结剂层2-1表面刮抹粘结砂浆形成粘结砂浆层3并粘贴聚苯板形成聚苯板保温层4；
第三步对聚苯板保温层4表面进行修整找平，然后滚涂界面粘结剂形成第二界面粘结剂层2-2；
第四步在第二界面粘结剂层2-2表面抹聚合物抗裂砂浆并压入玻璃纤维网格布5，形成内衬玻璃纤维网格布5的聚合物抗裂砂浆抹面层6；
第五步在聚合物抗裂砂浆抹面层6表面批刮两遍聚合物柔性腻子进行找平处理，形成聚合物柔性腻子找平层7；
第六步根据设计要求在聚合物柔性腻子找平层7表面进行分格缝规划和放样，同时批刮一遍光面腻子，形成光面腻子层8，打磨平整并洒水养护；
第七步在光面腻子层8表面滚涂或刷涂封闭底漆，形成封闭底漆层9；
第八步在封闭底漆层9表面滚涂或刷涂弹性着色涂料并找平，形成灰色弹性底色层10-1；
第九步采用建筑涂料喷枪(杭州城宇工贸有限公司产品，牌号CY9511A)在弹性底色层10-1表面均匀喷涂1～2道水性多彩柔性涂料，形成的水性多彩柔性花纹层10-2与弹性底色层10-1相互配合干燥后呈现出仿天然花岗岩石材的装饰效果，其水性多彩柔性涂料中的白色、灰色、黑色三种凝胶粒子分散体的凝胶态的分散相呈点状分布在弹性底色层10-1表面，其点状部分的颜色是凝胶粒子分散体的凝胶态的分形相的白色、灰色、黑色，未被点状部分遮盖的区域呈现弹性底色层10-1的灰色；
第十步根据设计要求在水性多彩柔性花纹层10-2表面进行分格缝描黑处理，然后喷涂或滚涂或刷涂罩面清漆，形成罩面保护层10-3，干燥后形成饰面层10；
上述各层干燥固化后获得与基层墙体1牢固结合为一体的由水性仿天然花岗岩涂料饰面的外墙外保温系统，完成对建筑物的保温和装饰。
在施工过程，可根据施工时具体的环境条件(包括温度、湿度等)确定各层的施工间隔时间；根据用户要求变换水性多彩柔性涂料凝胶粒子分散体的颜色及弹性着色涂料的颜色，可以形成具有不同色彩的仿天然花岗岩石材效果的饰面层10。
在试验室内，按本发明的外保温系统结构制备样板，用国家标准中相关方法检测，结果表明，整个外保温系统的耐水性(浸泡于去离子水中96小时后)无变色、起泡、脱落等异常现象，耐人工老化实验不小于1000小时，涂层耐温变性5次循环后无异常。
以施工面积3000m2为例，按本发明的外保温系统结构施工(如实施例)与通常采用弹性涂料作饰面层以及用花岗岩石材作饰面层的外保温系统进行比较，具体结果见表1。
表1
| 比较项目 | 本发明的外保温系统(实施例) | 弹性涂料饰面的外保温系统 | 花岗岩石材饰面的外保温系统 |
| 施工工艺 | 较简单 | 简单 | 复杂 |
| 饰面层造价(元/m2) | 80 | 30 | 300 |
| 装饰效果 | 花岗岩石材效果丰富典雅 | 单色 | 花岗岩石材效果丰富典雅 |
| 抗裂防水性 | 较好 | 较好 | 易开裂渗水 |
| 安全性 | 层薄质轻，安全 | 层薄质轻，安全 | 存在高空坠落安全隐患 |
| 饰面层耐久性 | 较好 | 一般 | 好 |
从表1的结果综合评价，本发明的外保温系统的装饰性、经济性、安全性等方面具有明显优点。
本发明以较适宜的价格和较简单的工艺，使建筑物具有天然花岗岩石材效果而且改善了外墙外保温系统的抗开裂性、抗渗水性及安全性。实现了对建筑物的保温、装饰和保护功能，市场前景好。
Claims (6)
1.一种由水性仿天然花岗岩涂料饰面的外保温系统，具体结构是：在基层墙体(1)外表面，由内向外依次设置第一界面粘结剂层(2-1)、粘结砂浆层(3)、聚苯板保温层(4)、第二界面粘结剂层(2-2)、内衬玻璃纤维网格布(5)的聚合物抗裂砂浆抹面层(6)、聚合物柔性腻子找平层(7)、光面腻子层(8)、封闭底漆层(9)及饰面层(10)，其特征在于，饰面层(10)是由自内向外依次设置的弹性底色层(10-1)、水性多彩柔性花纹层(10-2)和罩面保护层(10-3)构成，所述各层干燥固化后与基层墙体(1)结合为一体；
形成所述水性多彩柔性花纹层(10-2)的水性多彩柔性涂料是以弹性丙烯酸乳液为成膜物，该涂料的涂层柔韧性≤1mm；
形成所述弹性底色层(10-1)的弹性着色涂料是以弹性丙烯酸乳液为成膜物，该涂料在标准状态下拉伸强度至少为1.0Mpa，断裂伸长率至少为200％；
形成所述聚合物柔性腻子找平层(7)的聚合物柔性腻子，在标准状态下粘结强度至少为0.6Mpa，动态抗开裂性至少为0.3mm；
形成所述聚合物抗裂砂浆抹面层(6)的聚合物抗裂砂浆，在标准状态下粘结强度至少为0.6Mpa，常温28天压折比，即抗压强度与抗折强度之比为≤3.0。
2.根据权利要求1所述的外保温系统，其特征在于，所述聚合物抗裂砂浆抹面层(6)的厚度为1～3mm，聚合物柔性腻子找平层(7)的总厚度为2～3mm，弹性底色层(10-1)和水性多彩柔性花纹层(10-2)的干膜总厚度为200～400μm；所述聚苯板保温层(4)的聚苯板为EPS型聚苯板或XPS型聚苯板，厚度为30～100mm，密度为15～30kg/m3。
3.根据权利要求1所述的外保温系统，其特征在于，形成所述弹性底色层(10-1)的弹性着色涂料组分及各组分的重量百分比为：弹性丙烯酸乳液20％～45％，金红石型钛白粉10％～20％，色浆0.5％～2％，600～800目重质碳酸钙15％～40％，聚丙烯酸铵盐分散剂0.4％～1.0％，硅酮类消泡剂0.1％～0.5％，杂环类防腐剂0.01％～0.1％，碱溶胀增稠剂0.1％～1％，丙二醇0.5％～2％，其余为水，弹性着色涂料层(10-1)的颜色是由其中金红石型钛白粉用量和色浆的颜色及用量共同确定。
4.根据权利要求1所述的外保温系统，其特征在于，形成所述水性多彩柔性花纹层(10-2)的水性多彩柔性涂料是一种不含有机溶剂的水包水型多彩花纹涂料，它是由至少两种不同颜色的凝胶粒子分散体组成，其中各凝胶粒子分散体的颜色及用量比例由最终形成的水性多彩柔性涂料层(10-2)的花型、涂膜色彩以及装饰效果而定，将不同颜色的凝胶粒子分散体混合均匀即得到水性多彩柔性涂料；
上述各凝胶粒子分散体均由呈凝胶态的分散相和呈液态的连续相两相组成，分散相与连续相按质量比为1∶1～1∶0.5混合均匀即为不同颜色的凝胶粒子分散体，所述分散相各组分的重量百分比为：弹性丙烯酸乳液10％～35％，锂蒙脱土2％～5％，羟乙基纤维素0.3％～0.5％，硅酸甲酯1％～3％，聚丙烯酸铵盐分散剂0.03％～0.1％，碳酸钙10％～30％，着色浆2％～5％，其余为水，其中色浆的颜色及色浆的用量根据凝胶粒子分散体的颜色确定，所述连续相各组分的重量百分比为：弹性丙烯酸乳液80％～90％，锂蒙脱土0.5％～1.5％，焦磷酸钠盐0.01％～0.02％，硅酮类消泡剂0.1％～0.5％，杂环类防腐剂0.01％～0.1％，碱溶胀增稠剂0.1％～1％，丙二醇0.5％～2％，其余为水。
5.根据权利要求3和4所述的外保温系统，其特征在于，水性多彩柔性涂料喷涂涂覆在弹性底色层(10-1)表面，其水性多彩柔性涂料的不同颜色凝胶粒子分散体的凝胶态的分散相呈点状分布在弹性底色层(10-1)表面，点状部分的颜色是凝胶粒子分散体的凝胶态的分散相的不同颜色，未被点状部分遮盖的区域呈现弹性底色层(10-1)的颜色，水性多彩柔性花纹层(10-2)与弹性底色层(10-1)相互配合干燥后呈现仿天然花岗岩石材外观。
6.根据权利要求1所述的外保温系统，其特征在于，形成所述罩面保护层(10-3)的罩面清漆是水性硅丙罩光漆、溶剂型丙烯酸聚氨酯清漆或氟碳清漆。
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