CN101801890A - 单层外观抹灰及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于建筑物立面的单层抹灰，包括至少一种包含至少一个胺官能团的聚硅氧烷。本发明还涉及这种抹灰的制造和涉及其用于改进疏水性和限制建筑物立面变质的用途，所述建筑物立面破坏如色调差异(碳酸盐化、褪色、开裂、分化干燥)，生物、矿物或有机来源污染，和/或植物生长繁殖。

Description

单层外观抹灰及其制造方法

本发明涉及一种在建筑领域中的新型抹灰(enduit)，特别是单层抹灰，以及其制造方法，及其用于涂敷和处理建筑物表面(外表面甚至内表面)，特别是立面的用途。

传统上，用于立面的抹灰或灰浆可使外墙(通常为垂直的或倾斜的墙壁)防水和装饰。防水作用尤其阻止水到达支撑物(support)(这也暗示抹灰不应该开裂，并且附着于支撑物等)。装饰作用包括表面平整、颜色和外观均匀(例如光滑、抹平(taloché)、刮涂、构造、清洗等)。存在不同类型的抹灰(特别是单层抹灰或以多个具有通常独立功能性的不同层形式沉积的抹灰，基本矿物或有机物类型的抹灰等)，每种抹灰具有特殊的性能，并且通常根据不同标准(成本、所需功能、操作法(人工或机械施涂)、要涂敷的支撑物、施涂的方式、地理位置、气候条件、建筑物高度等)选择抹灰。

单层抹灰的特殊性在于其单独(尤其根据所需外观在一次或任选多次通过(passes)中)提供防水和装饰功能，与其它“传统”抹灰相反，对于“传统”抹灰，为了获得相同的结果，必须重叠不同组成的层，特别是这些层之间干燥时间或长或短。单层抹灰因此可以单独用作表面涂层，无需为可供使用而补充另一种抹灰层，尽管并不禁止施涂其它层。

但是，尽管单层抹灰可以快速施涂并在单一制品中提供所需功能，但是其配方比其它抹灰更复杂；另外，完全如其它抹灰一样，就耐水性或疏水性而言，其性能不总是足以避免随时间而变坏(特别是美观性或可能可见的变坏)(特别是对于矿物抹灰)，例如色调方面差异，尤其归因于碳酸盐化或漂白现象和/或归因于取决于位置的不同的开裂和/或干燥现象，或生物来源(真菌等)、矿物来源(灰尘等)和/或有机来源(烟雾、烟灰等)的污染物，或植物生长的繁殖等。

本发明试图研发一种用于建筑物表面防水和装饰的改进抹灰，特别是改善的美观耐久性的单层抹灰，其具有并提供增强和持久的所述表面耐水性(必要时，并可以限制可见的变坏，例如色调的差异和/或污染物和/或植物生长的繁殖)，而该改进不会有害于抹灰的其它性能，这种抹灰尤其适用于新的建筑物或翻新部分，适用于由常用的方法进行操作和施涂。

该目的通过本发明的抹灰实现，该抹灰包括至少一种具有至少一个胺官能团的聚硅氧烷。

“包括……的抹灰”理解为“其一种或多种起始组分为……的抹灰”或“由……形成的抹灰”，该抹灰在尤其与水混合之后和/或在施涂至表面之后呈固化的涂层或乳剂形式存在，其中某些组分在适当时已经发生反应。

本发明的抹灰(或灰浆)优选为矿物抹灰(即，其中，粘合剂尤其基本上(至少95％和通常100％)为矿物的)，或可以任选为有机抹灰(例如，其中粘合剂基本上基于一种或多种有机树脂)。除上述一种或多种聚硅氧烷之外，其还包含(或由它们形成或制备)多种组分的混合物(基料混合物)，该混合物可以任选地选自通常用于涂敷建筑物立面(特别用于通过外表的隔热)的现有抹灰或灰浆组合物。通常，这种组分混合物包括至少一种粘合剂和骨料。

粘合剂特别对抹灰的粘合性、内聚力和强度起作用，并且可以为矿物和/或有机的；其通常至少由以下形成(或构成)：水泥(特别是Portland水泥，特别是白色或灰色Portland水泥等)，和/或石膏，并且也可以包括石灰(特别是非水硬(aérienne)或水硬的石灰)和/或一种或多种有机树脂(例如丙烯酸或苯乙烯类等)。其通常以粉末的形式加入到混合物中，粒度特别地分布在0至200μm之间。相对于即时拌合

的抹灰组合物，根据本发明的抹灰组合物中的粘合剂比率通常为5重量％至30重量％(即加水之前，该组合物这时通常为粉末状混合物的形式)。

骨料(或集料或砂子)特别地对抹灰的厚度、硬度、最终外观和渗透性起作用，并且通常由硅质、钙质和/或硅-钙质砂形成，通常具有100μm至5mm，特别是100μm至3mm的粒度。即时拌合的抹灰组合物中的骨料比率通常为60重量％至90重量％。

抹灰的基料混合物或组合物也可以包括被称为填料的组分，填料通常为粉末形式，粒度特别为0至120μm，这些填料通常为钙质或硅质的。即时拌合的抹灰组合物中的填料比率通常为0至30重量％，粘合剂和填料的总量通常为5重量％至60重量％。

该混合物也可以包括减重填料(charges allégeantes)，例如膨胀蛭石和/或膨胀珍珠岩和/或膨胀玻璃和/或膨胀聚苯乙烯，甚至还有植物纤维等，适当时，这些填料具有通常在0至3mm之间分布的粒度。即时拌合的抹灰的组合物中的减重填料的比率通常为0至10重量％。

还可以向上述混合物添加一种或多种提供特殊性能的添加剂或助剂，例如流变性试剂、保水剂、加气剂、增稠剂、杀生物防护剂、分散剂、去泡剂、颜料(特别是矿物颜料)、增强纤维(在含纤维抹灰的情况下)或具有流变性功能的纤维、促进剂和/或阻滞剂，和/或在施涂之后改进抹灰的定位(prise)、固化或稳定性，和/或对抹灰的颜色、施用起作用的其它试剂等。即时拌合的抹灰组合物中这些添加剂和助剂的比率通常不超过约10重量％，最通常为0.1重量％至10重量％。

根据本发明所述的含有至少一个胺官能团的聚硅氧烷构成助剂或添加剂，其实际上可以被加入到已经形成的混合物中(其因此可以加入到预先存在的混合物中)或者其可以在由各种上述组分制造混合物或抹灰期间添加(即时拌合或用水混合)。

呈具有至少一个胺官能团的聚硅氧烷形式的所述一种或多种助剂在即时拌合的抹灰组合物中的比率优选为至少0.1重量％，在大多数情况下不超过(小于或等于)1重量％；通常，含有至少一个胺官能团的一种或多种聚硅氧烷的比率为即时拌合的抹灰组合物的约0.1重量％至0.5重量％。

通常，根据本发明所述的聚硅氧烷具有由交替的硅-氧原子形成的主链，在该主链上连接(在硅原子上)基团，特别是有机基团(有机聚硅氧烷)，根据本发明，这些基团的至少一个引入至少一个胺基(或胺官能团)(必要时，这种胺基有助于偶联、支化、连接或交联，特别是在最终的抹灰中和/或在水泥基质中的混合物中)。

这种聚硅氧烷特别形成硅油的一部分。其特别为由不同单元重复(特别是两种或三种不同类型的单元或硅氧烷的重复，其至少一个包括胺基)形成的共聚物(特别是二聚物或三聚物)。本发明的聚硅氧烷(或用于本发明的抹灰的至少一种聚硅氧烷)有利地具有数目n的单元(或重复单元或硅氧烷)形成的长主链，数目n可以达数千，特别是大于15，特别是40至3000，这种聚硅氧烷特别为线性或非环状聚硅氧烷(链必要时为支化的，但是是非封闭的，“无环”，和/或不合环)。在一种特殊变化中，本发明的抹灰也可以包括环状聚硅氧烷，特别是与线性和/或无环聚硅氧烷组合(以通常以较低比例)。

有利地，本发明的聚硅氧烷为聚烷基硅氧烷(具有至少一个胺官能团(或基团))，由主链中的硅原子携带的烷基特别地选自其主链包含1至12个，优选1至6个碳原子的烷基(或基团)，这些烷基的大部分通常和有利地为甲基。根据一个优选实施方案，聚硅氧烷还包含(三-)烷基甲硅烷氧基端基，特别是三甲基甲硅烷氧基端基。

有利地，本发明的聚硅氧烷具有至少一个胺基团，或特别是氨基烷基，特别是-R-NH₂或-R-NH-R′-NH₂类型，其中R和R′选自烷基(或基团)，其主链具有1至6个碳原子，该基团与硅原子连接，所述硅原子特别为非端基而是在主链内。

在一个优选的实施方案中，抹灰包括至少一种氨基官能的聚二甲基硅氧烷作为聚硅氧烷，该聚二甲基硅氧烷优选为线性和/或无环的，例如二聚物，或如包含三甲基甲硅烷氧基端基的二甲基、甲基(氨基乙基氨基异丁基)硅氧烷，具有例如150至4000cP的粘度，和具有例如150至2000的单元数n的聚硅氧烷。

如已经提及的，必要时，本发明的抹灰可以包括具有至少一个胺官能团的多种不同的聚硅氧烷作为助剂。类似地，不排除的是，根据本发明的抹灰可以包括不同配方的其它助剂，但是该其它助剂也可以有助于改善抹灰的耐水性和寿命(特别是美观性寿命)，例如硅烷类，和/或具有防水效果的辅助助剂，例如硬脂酸锌、油酸钠等。

根据本发明的抹灰，在添加水(可以获得即时施涂的乳脂状组织)之前，以即时拌合形式的粉末形式存在。加水拌合

的比率(或添加水)通常为约15至40重量份(每100重量份由粉末状混合物形成的即时拌合组合物)。应注意本发明涉及即时拌合形式以及与水混合形式的抹灰。

有利地，本发明的抹灰为单层抹灰，其在一次或两次施涂中提供所希望的疏水性/防水性和装饰性功能。其可以被用作用于提供(喷涂、施涂等)到表面(或支撑物)上，例如建筑物的墙壁或建筑物立面表面上，给予其美观性和保护的装饰抹灰。接收该抹灰的表面或支撑物可以由不同的材料构成，所述材料例如混凝土或混凝土块、砖、水泥、石灰-水泥、砌砖、玻璃棉或石棉等。

本发明的抹灰特别地用作最终层，同时提供所要求的美观性效果(颜色等)和这种涂层所寻求的功能，例如不透水性，与支撑物的粘性，机械强度(抗弯曲、抗压迫、冲击强度、抗裂强度等)，对温度变化、霜冻、紫外线的抗性，对水蒸汽的渗透性，使用简易性和可能的修整。其在不需要辅助的层或处理的情况下，立刻提供防水渗透的极大改进的保护，与该抹灰接触的水通过沿着抹灰流下而被去除，并且其有效地抵抗变坏的外观(污染物、植物生长、由于碳酸盐化而褪色、开裂、干燥斑点(spectres de séchage)等)。其还具有自洁作用，因为沿着抹灰上流下的水带走灰尘和污染物。其适用于新的和翻新的建筑物(marché)并且可以特别结合到任何通过外表的隔热工艺中；其满足该领域中的有效的安全标准并且特别具有与其作为建筑物立面抹灰的用途相容的耐用性和老化，并且特别是在由用于使用抹灰的通过外表的隔热(ITE)工艺的EOTA准则描述的老化周期后和/或根据标准NF T 30-049和/或NF P 84-402和/或根据标准EN1015-21(抹灰与支撑物的相容性)等，对于用于外表的涂层(ITE)进行人工老化测试之后不显示降解或开裂。

如上所述，抹灰在耐水性方面显示出特别有效的作用，因为水不被吸收，而是以在抹灰层表面的液滴形式被去除，这种显著的和改进的“泪珠(perlant)”作用特别表现为大于140°的接触角(水滴在所述固化的抹灰的涂层表面上的接触角)和/或小于30°的分离角(angle de décrochage)(水滴在所述固化的抹灰的涂层表面上的分离角)。

所述接触角通过使用微量移液管将8μl蒸馏水滴放置在固化的抹灰的光滑层(10mm厚)表面上，然后使用显微镜在液滴上方向下测量液滴的直径(每个液滴进行2次测量)来测量，这个直径值可以推算液滴与表面的接触角。

另外，所述分离角通过将十个48μl蒸馏水滴(合计)随机放置在位于水平板上的固化的抹灰层表面上，然后以恒定速率(特别是约0.25°/秒)倾斜该平板并记录液滴掉落时的倾角来进行测量。

本发明还涉及一种抹灰，特征在于水滴在所述固化的抹灰层表面上的接触角大于140°，和/或使得水滴在所述固化的抹灰层表面上的分离角小于30°。

本发明还涉及一种制造本发明的抹灰的方法，其中将至少一种具有至少一个胺官能团的聚硅氧烷加入到抹灰组合物的其它组分中。

聚硅氧烷可以加入到即时拌合的配方中或者添加水之后准备施涂的抹灰中的抹灰组合物的其它组分中。优选地，其通过预先被吸附在该组合物的至少一个固体组分上以粉末形式加入到抹灰组合物中。本发明的方法因此优选包括在抹灰的组分表面上预先吸附聚硅氧烷的步骤，所述聚硅氧烷最初为液态(特别对应于硅油的聚硅氧烷)，所述组分表面能够在聚硅氧烷结合进抹灰组合物之前俘获(特别是通过物理吸附)所述聚硅氧烷。这种吸附特别在硅基组分上和/或甚至在钙质组分(特别在全部或部分的抹灰的骨料上发生)上通过例如混合液态聚硅氧烷与所述骨料来进行。必要时，然后将通过引入聚硅氧烷而获得的混合物加入到抹灰组合物的其它组分中，适当时，聚硅氧烷容易释放进入获得的最终组合物中。

如上所述，根据本发明的抹灰有利地在其使用之前以粉末形式(例如以袋装即时拌合的抹灰的形式)储存。在其沉积至支撑物上之前，该抹灰通常与水混合，然后沉积至表面上，例如建筑物立面。接收抹灰的表面或支撑物通常是清洁的、未变质的(尤其没有风化或破碎的风险)、无灰尘的和干燥的。适当时，其可以已经预先处理(例如剥离(décapée)、修整、清洗、提供修补粉刷、填隙等)，例如以便光整该表面，使其适合于接收本发明的抹灰，填充裂纹，参与支撑物的隔离等。

涂层可以由任何可以获得所需厚度和外观的方法获得，例如通过涂抹所选择的抹灰或通过使用压缩空气设备喷涂该抹灰等。适当时可以在一次或多次通过中进行抹灰的施涂(例如根据所需厚度等)，在进行下次施涂之前施涂新的涂层在新的或适当时干燥的涂层上。即使支撑物不同，根据本发明的抹灰的干燥也有利地是均匀的，由此避免固化的抹灰的色调差异。

在使用增强加固物(例如以增强纤维网的形式)的情况下，特别是以通过外表的隔热形式，这些增强加固物可以结合进施涂至支撑物表面的仍然新鲜的抹灰层中(适当时，多次通过的一次)。在溢出的情况下，抹灰或灰浆可以例如在干燥之前适当时用水清洗掉，或在干燥之后刷掉。

特别是取决于抹灰的组成和施涂方法，由该抹灰赋予的外观可以是光滑的或非光滑的，无需另外的处理或添加另外的饰面抹灰(enduit definition)或薄膜(但是该抹灰可以被提供附加的装饰，例如油漆、线脚元素(modénatures)、模印或结构化等)。

产生的涂层可以保持裸露，可以在本体中染色(归因于在抹灰中存在颜料)，以及还可以例如通过特别在抹灰中划条纹、压花、烙印(ferrage)、形成肋线等加以结构化(提供特殊的表面效果)。

最终的抹灰的厚度(施涂之后，并且根据所需外观、任选的刻划等)通常为约8至20mm，特别为约10至15mm。抹灰或抹灰的某些组分的干燥和可能的反应(交联或固化)通常在环境温度(特别是5至35℃)下进行。

本发明还涉及支撑物(或结构或基体)，例如建筑物隔墙或立面，其至少部分地用本发明的抹灰涂敷。

以下非限制实施例说明了与参照抹灰相比的本发明抹灰的组成和性能(对于10mm相同厚度的抹灰)。在这些实施例中，比较在先前已经说明的测量条件下，放置在每个固化的抹灰层上的一个或多个水滴的接触角和分离角。本发明的涂层组合物和参照组合物由相同的基料混合物形成，所述基料混合物由如标准EN 196-1中定义的合格灰浆组成，所述灰浆基于水泥和砂子(包括骨料)。

参照抹灰和本发明的抹灰不同点在于在参照抹灰中，前述基料混合物补充有2重量份硬脂酸锌(每1000重量份基料混合物)作为具有防水效果的助剂，而在本发明的抹灰中，基料混合物补充有2重量份(每1000重量份基料混合物)粘度为200至400cP(硅氧烷单元数为约160)和胺数目为约0.15％的氨基官能的聚二甲基硅氧烷。

得到以下结果：对于在各情况下进行的四次测量，对于本发明的抹灰测量的水滴的接触角大于165°，而对于参照抹灰，接触角为95至105°；对于进行的3次测试，每次对10个滴液进行，本发明的抹灰的分离角为10至30°(大多数测量低于20°)，而在参照抹灰的情况下，因为即使对于大于90的角度，滴液也不移动或掉落，该角度不能进行估计(并且被认为是大于90°)。清楚地看到，在本发明的抹灰情况下，水在抹灰表面上滑动并且容易去除，而水滴具有渗透到参照抹灰中的倾向。

本发明的抹灰可以特别在建筑物的垂直或倾斜外墙等上用作建筑物立面抹灰。

Claims (8)

1.抹灰，特别地单层抹灰，尤其用于建筑物立面涂层，所述抹灰包括至少一种具有至少一个胺官能的聚硅氧烷。

2.根据权利要求1的抹灰，特征在于其包括包含至少一种粘合剂和骨料的混合物。

3.根据权利要求1或2之一的抹灰，特征在于具有至少一个胺官能团的一种或多种聚硅氧烷在即时拌合的抹灰组合物中的比率为至少0.1重量％，不超过1重量％。

4.抹灰，特别地单层抹灰，尤其用于建筑物立面涂层，所述抹灰使得水滴在所述固化的抹灰层表面的接触角大于140°，和/或使得水滴在所述固化的抹灰层表面的分离角小于30°。

5.制造根据权利要求1至4之一的抹灰的方法，其中将至少一种具有至少一个胺官能团的聚硅氧烷加入到抹灰组合物中。

6.根据权利要求5的方法，特征在于聚硅氧烷通过被吸附在该组合物的至少一种固体组分上以粉末形式加入到抹灰组合物中。

7.支撑物，如建筑物立面，特征在于其至少部分涂有根据权利要求1至4之一的抹灰。

8.根据权利要求1至4之一的抹灰用于改善建筑物表面疏水性和适当时限制可见变质的用途，所述可见变质例如色调差异，特别归因于碳酸盐化或褪色现象和/或归因于开裂和/或分化干燥现象，和/或生物、矿物和/或有机来源的污染，和/或植物生长繁殖。