李温温 盖广清
吉林建筑大学吉林省建筑节能技术工程实验室(130018)
随着科技进步和人们环保意识的增强,绿色环保涂料被广泛应用于室内装修,这些涂料可有效吸附室内有害物质,但是目前还缺少与之配套的环保腻子。作为一种具有呼吸调湿性、阻燃、杀菌抑菌、环保无毒、储量丰富的无机矿物材料,贝壳粉不添加任何有害物质,具有贝壳粉材料的性能优势,是一种功能性绿色环保的贝壳粉腻子,能吸收和分解甲醛、苯等有害挥发物质,可与贝壳粉涂料、硅藻泥和其他绿色环保涂料配套使用。
白色硅酸盐水泥,吉林亚泰水泥有限公司生产;滑石粉、重质碳酸钙,沈阳顺丰实业公司生产;贝壳粉,青岛万源生物科技有限公司生产;纤维素醚(HPMC),石家庄凯特精细化工有限公司生产;氯化镁、溴化钠、氯化钠、无水乙醇,北京化工厂生产;硝酸钾,国药集团化学试剂有限公司生产;水,试验用水为自来水[1]。
1.2.1 影响因素的选择
贝壳粉腻子的主要材料有水泥、重钙、贝壳粉和滑石粉。为更好地研究分析组成材料对黏结强度、调湿性能及甲醛净化率的影响,选用正交试验的方法确定影响因素。本次试验考查三个因素分别为水泥与复合料比、重钙与贝壳粉比、用水量。
1.2.2 正交试验方案及各组分配比(见表1)
表1 正交试验因素水平安排表
根据试验结果表分析(见表2),对黏结强度,吸放湿性,甲醛净化率做出极差分析,结果分别如图1、2、3 所示。
图1 黏结强度图表分析
由图1 可以清晰地看出,水泥与复合料的比值对腻子的黏结强度的影响呈直线上升趋势,并在A3的时候达到最大黏结强度。随着重钙与贝壳粉的比值的增大,腻子的黏结强度先增加后减小,并在B2的时候黏结强度到达最大值。伴随用水量的增加,腻子的黏结强度先下降后上升,在C1 的时候腻子的黏结强度最大[3]。
表2 正交试验结果表
图2 24 h 吸放湿量图表分析
图2 是各因素对24 h 的吸放湿量的影响情况。水泥与复合料的比值对腻子的吸放湿量的影响随着水泥含量的增加逐渐降低,随着重钙与贝壳粉的比值的增大而逐渐减小,随用水量的增加而先上升后下降,在C2 的时候腻子的24 h 吸放湿量最大。
图3 甲醛净化率图表分析
由图3 可以清晰地看出,水泥与复合料比值的增大使腻子的甲醛净化率呈下降趋势且在A2~A3影响最大。同样,随着重钙与贝壳粉的比值的增大,腻子的甲醛净化率逐渐减小。用水量对腻子甲醛净化率的影响是甲醛净化率上升后下降,并在C2 的时候腻子的甲醛净化率最大[4]。
白水泥的掺量能有效提高贝壳粉腻子的黏结强度。腻子的吸放湿量和甲醛净化率的影响随着掺量的增多呈现下降的趋势。研究表明,白水泥的掺量控制在30%时,贝壳粉腻子的黏结强度较理想。
重钙和贝壳粉的比值为1∶1 时,腻子的黏结强度最大,之后比值增大,黏结强度下降,但对吸放湿量和甲醛净化率的影响都是随着比值的增加逐步降低。综合可知,重钙量控制杂40%较合适。
贝壳粉的掺量主要影响贝壳粉腻子的吸放湿性能。随着贝壳粉掺量的增多,腻子的吸湿量和放湿量增加。贝壳粉的掺量对腻子的甲醛净化率影响也较大,掺量越多,甲醛净化率越高,净化性能越好。综合考虑,贝壳粉量控制在60%较合适
综合考虑,A2、B1、C1 是最为合适的方案,即水泥∶复合料为30%∶70%,重钙∶贝壳粉为40%∶60%,用水量为50%。