甲基纤维素和羟丙基甲基纤维素在建筑涂料中的应用

羟丙基甲基纤维素HPMC、甲基纤维素MC属水溶性醚，具有优良的使用性能，适用于建筑材料中作为缓凝剂，保水剂、增稠剂和粘结剂，。HPMC 和 MC 在石膏、水泥、石灰、沙浆中已有应用，在水泥配比中它的作用是作缓凝剂和保水剂，在混凝土组分及沙浆中，能改善粘度和收缩率，加强粘结力，控制结构水泥的凝结时间，提高起始强度和曲强度。因为它具有保持水份的作用，可减少混凝表面水分的损失。可避免边缘发生裂缝，并可改善粘附性和施工性能。尤其是在施工中，可以延长和调节凝结时间，提高水泥和石膏组成的可加工性和泵送性，适宜于机械化施工，提高施工效率并有利于建筑表面防止水溶性盐类的风化。 

一：纤维素醚在建筑材料中的作用 

1、施工性－可塑性 

    添加了纤维素醚将灰泥或砂浆的施工性能得到明显的改进。 没有加纤维素醚的灰泥比较松散，容易失水，而如纤维素醚后，灰泥似乎具有“油性”，能使墙面结缝饱满，表面平滑，使瓷砖或砖与基层粘结牢固，而且可操作时间长，适合大面积施工。 

2、保水性－强度 

     水泥或石膏基产品只有通过水化反应才能凝胶。水把水泥中的硅酸盐转化为络合水化物，把工业石膏中无水和半水硫酸钙转变成二水硫酸钙，这些制品才能有一定强度。假如没有水，反应就不能发生，也就不会有强度。特别是与水泥砂浆，灰泥，粘结剂相接触的界面如果失水，这部分就没有强度，也几乎没有粘结力。一般来说，与这些材料相接触的表面都是吸附体，或多或少要从表面吸附一些水分，造成这部分水化不完全，使灰泥、砂浆和砖瓷砖基材和瓷砖或灰泥和墙面之间粘结强度下降。 

     纤维素醚的一个主要作用，就是增加建筑材料的保水性，大大提高其粘结强度和剪切强度，甲基纤维素醚的保水性能随粘度的增大越来越好。 

3、粘结性 

     掺入纤维素醚后，水泥砂浆、灰泥、粘结剂等的粘结性能明显提高，特别是初始粘结力增加，这可保证粘贴砖瓷砖不会下滑，灰泥和墙面、砖和砂浆之间粘结牢固。 纤维素醚的添加量不能太多，因为太多一方面可使物料粘附在施工工具上，造成施工不便，而且对灰泥和嵌缝材料还会产生凹陷。 

4、缓凝作用 

纤维素醚可作为水泥基建材产品 ( 砂浆、灰泥、粘结剂、曲缝材料等 ) 的缓凝剂，如果不需要特别长的施工时间，这种缓凝作用已足以满足使用。纤维素醚对石膏基产品也有一定的缓凝效果。

5、引气剂 

 加入纤维素醚以后，可在物料内部产生许多微小气泡，如同蜂窜状结构。小气泡的作用像“润滑剂”，可有很好的施工性能，而且蜂窜状结构阻断了原来水泥硬化后产生的毛细管作用，防止水的渗透，所以使墙面、瓷砖、缝隙等有很好的防水作用。引气剂的作用也改善了产品的抗冻耐热性能和增加了隔热、隔声效果，同时降低了产品的容重。 

二、可使用纤维素醚的建筑材料 

1、 水泥砂浆 

水泥砂浆在使用时，由于砖和墙面的吸水性很强，加之砂浆的含砂量较高，所以保证良好的保水性很重要。否则，砖等很容易把砂浆中的水分吸附出来，使砂浆部分失水，水泥难于充分水化。砂、石灰、水泥组成的砂浆的粘结强度很低，而加纤维素醚后，粘结强度明显增加，即使有明显的偏心荷载或水平荷载发生，抗弯拉伸强度和剪切强度也会比较高。 

纤维素醚的加量应通过实验来决定。添加量过多，会在砂浆内产生过多的气泡而降低抗压强度。但是如果使用合适，会使水泥砂浆的使用产生根本性改进。 

2、瓷砖粘结剂 

  由于瓷砖粘结剂必须在基层和瓷砖之间都要有很高的粘结强度，因此粘结剂受到两个方面吸附水的影响：基层 ( 墙体 ) 表面和瓷砖。瓷砖，质量差别很大，有些孔隙很大，瓷砖吸水率不失水使粘结性能遭到破坏，保水剂就显得特别重要，而加入纤维素醚能很好满足这一要求。

3、 灰泥 

对于灰泥 ( 抹灰膏 ) ，施工性、塑性，初始粘度是几个重要的性能。即使加入很少量 ( 千分之几 ) 的纤维素醚，也会使这些性能有很大的改进。水泥和石膏基灰泥中，水对于最终硬化是不可少的，和水泥砂浆一样，保水作用将使灰泥固化后有较高的粘结强度和度。 

4、粘结石膏、曲缝石膏和石膏基饰面材料 

石膏制品具有轻质，隔热保温，耐火和可调节室内湿度等优点，使用越来越普及。与之相配套的粘结石膏和嵌缝石膏用量已很大。制备这些材料都需加入适量纤维素醚作保水剂和粘结剂，使石膏水化完全，保证有足够的粘结力和防止产生裂纹。 目前石膏基饰面材料( 饰面石膏、粉刷石膏)已逐渐取代其饰面材料。一般这些材料里都掺加 0.2% 的纤维素醚，大大改进了施工性能，防止裂纹产生，使做出的墙面平整光滑。 

5、其它建筑材料 

 纤维素醚已广泛用于多彩涂料，，极大改善了这些产品的性能和浆饰效果。需要粘结和保水，改进施工性能的场合，纤维素醚都能起很大作用。纤维素醚现已在国内许多建筑材料中得到应用，取得很好的经济效益和社会效益，随着生产能力和品种的增加，产品质量的提高和价格的降低，将会在建筑材料中得到更广泛的应用。

三：纤维素醚在各个方面的用途

砂浆：用水泥砂浆作内外墙涂层，可增加砂粒在墙面上粘附力，提高砂浆的施工性能，施工方法同石膏内墙涂层。 

粘贴瓷砖：施工时瓷砖不需预先和水浸泡。施工方法同常规方法，墙面不需要喷水，使用系列 HPMC 或 MC 可使瓷砖的粘贴牢度有显著提高，而且浆料的可施工周期长，浆料细腻、均匀，施工方便。

墙料：浆料通过泵输送喷头，直接涂于内墙表面，然后用专用工具将涂料抹平，待干透后喷涂乳胶涂料。

   混凝土：做泵输送减阻剂、表面保水剂并可很大提高初凝强度。

 建筑用粘结剂、胶粉 ：建筑用粘结剂、胶粉，用系列 HPMC 或 MC 用辅助粘接材料，不仅提高粘结性能，而且其抗霉性较强。 

水泥制品：石膏水泥的管材、板材在制作过程中添加少量的系列 HPMC 或 MC ，作为水份调节剂、保水剂、缓凝剂、粘结剂，使制品在受压力和剪切力情况下不脱水，同时提高制品的抗压强度。

涂料工业:由于系列 HPMC 和 MC 有优良性能，所以在涂料方面有广泛的用途。例如在乳胶涂料和水溶性树脂涂料中作成膜剂、增稠剂、乳化剂和稳定剂等，使涂膜具有良好的耐磨性、均涂性和粘附性，并改善表面张力和 PH 稳定性，以及对金属颜色料的相容性。由于系列 HPMC 和 MC 有保水性能，因此具有良好的涂刷性和流平性，同时具有良好的储存稳定性，且与有机溶剂的混用性能也较好。 

建筑胶水：生产的冷水速溶型高粘度产品，冷水中分散好、粘度高，凝胶时间可以根据客户需要定制，放置后不分层、粘度不降低，很适合建筑胶水的生产。新型建材及建筑施工，用于砌墙、灰泥、粉刷、嵌缝等机械化施工中，宜于干混予砂浆，具有增稠保水和粘结性，提高浆料泵送性，在装饰性施工中，用作粘贴瓷砖、大理石等，粘贴强度高，还可减少水泥用量。用于粉刷石膏、保温砂浆、耐水腻子、粘结石膏、嵌缝石膏。可显著提高其保水性，且和易性好，不可裂等特点。在涂料工业中用作增稠剂，可使涂层光亮细腻，改善其流平性

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