3.3 膠粘劑制備方法
制備外墻保溫用膠粘劑和抹面膠漿的基礎聚合物已在3.2節敘述,其中除聚氨酯外,其他體系一般都是采用乳液聚合或懸浮聚合方法制成水分散液,然后加入適當助劑和添加劑,作為液態膠粘劑銷售;也可通過噴霧干燥制成可再分散乳膠粉銷售或將可再分散乳膠粉與水泥、填料等混合便制成干粉砂漿。
這3種形式的產品都可以在施工現場配制成膠粘劑和抹面膠漿。其基本制備方法見下例。
Wacker公司一種可分散乳膠粉的組成如下:
(1)100份(質量份,下同)乙酸乙烯酯/乙烯共聚物分散液,2者質量比78/22,固體含量50%。根據需要也可以選擇其他分散液。
(2)2~15份聚乙烯醇,作為保護膠體。
(3)3~30份細粉狀抗凝聚劑,如硅酸鋁、碳酸鈣、碳酸鎂等。
(4)1~15份胺基聚乙烯醇,可提高粘接強度。
(5)0~30份水泥流化劑,如三聚氰胺/甲醛、萘黃酸/甲醛縮合物等。
(6)0~20份
表面活性劑,如烷基聚乙二醇、乙二醇/丙二醇共聚醚等。
(7)0~3份
增稠劑,如聚丙烯酸。
(8)0~2份
消泡劑,如
有機硅消泡劑、液態烴消泡劑。
其中(5)~(8)組分是可以選擇添加的。除組分(3)外,將所有組分混合均勻,進行噴霧干燥,同時均勻地加入組分(3),便制成可再分散乳膠粉。
將可再分散乳膠粉與水泥、填料及助劑配合可以制成水泥基干粉砂漿。一種水泥基干粉砂漿的基本配方如下:
(1)0.5%~80%(質量分數,下同)普通硅酸鹽水泥;
(2)0~97%填料,如
石英砂、
石英粉、碳酸鈣等。
(3)0~3.5%增稠劑,如纖維素醚、淀粉醚等。
(4)1.0%~80%可再分散乳膠粉;
(5)0.02%~4.0%鋅化合物,如氧化鋅、氫氧化鋅等。
(6)0~30%堿金屬和/或堿土金屬氫氧化物。
總計100%。其中(5)、(6)2組分可以改善膠漿的操作性能,延長適用期。
用類似的方法可以制備丙烯酸系列的膠粘劑和抹面膠漿。H.E.Chris等人以甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸丁酯為基本單體,加入少量的其他帶不飽和雙鍵的輔助單體制成水分散液,其平均粒度小于1.15μm;固含量45%~55%;玻璃化溫度T為-25~+35℃。在分散液中加入保護膠體聚乙烯醇和抗凝聚劑黏土,在100~170℃的氣流中進行噴霧干燥,制成可再分散乳膠粉,再與水泥、填料混合制成水泥基干粉砂漿。
4 對外墻保溫膠粘劑發展的一些看法
建筑外墻保溫裝飾技術在歐美的應用已有60多年的歷史,積累了豐富的經驗,但也出現過一些問題。上個世紀70年代石油危機爆發后,出于節能的需要,在公共建筑和
民用建筑上都普遍推廣外墻保溫裝飾技術。
但到了80年代末期,許多保溫的建筑出現了漏水。當然,漏水是由多方面的原因造成的,膠粘劑的老化開裂是原因之一。因而,提高膠粘劑的
耐老化性、粘接性、柔韌性、透水汽而不漏水等性能便引起重視。再加上防火法規日益嚴格,還要求膠粘劑具有耐燒蝕性和阻燃性。國外的許多公司在這方面做了大量工作,例如,在制備乙烯酯類和丙烯酸類水分散液時引入各種多功能基單體,提高聚合物的交聯密度,取得較好的效果。我國的外墻保溫起步較晚,我們可以借鑒國外的先進技術和經驗,但也必須根據我國地域遼闊、氣候復雜的特點,針對他們出現過的問題進行認真的研究。
從上述對膠粘劑的性能要求看,我認為聚氨酯類和
環氧樹脂膠粘劑有明顯的優勢,因為它們是熱固性樹脂,交聯密度高,耐老化性好,粘接性好;柔韌性、阻燃性都易調節。
聚氨酯在建筑外墻保溫領域是一種新的膠粘劑,雖然價格比現用的乙烯酯類和丙烯酸類產品要高,但對多種材料都有好的粘接性能,可以粘接XPS、
聚氨酯保溫板等新型保溫材料;耐老化性能優良,柔韌性好;可以薄層
涂膠,還可以點涂,因而用量少,仍有一定的市場競爭力。專威特公司已有單組分聚氨酯膠粘劑銷售,產品牌號為APAdhesive。我們為粘接聚乙烯管道研制了一種單組分濕氣固化聚氨酯膠粘劑,粘接聚乙烯板材的拉剪強度可達0.6MPa,耐水性優良,通過配方調整,可以用于外墻保溫膠粘劑。
水基環氧樹脂與水泥
相容性很好,是建筑領域優良的膠粘劑。經過多年的研究和應用,已有不同性能的多種產品。例如,AirProducts公司的Anquamine701水基乳化-
固化劑,與環氧樹脂配合可用作自流平地坪
涂料,可透水汽但不漏水,可形成所謂“能呼吸的漆膜”,正好符合現在外墻保溫膠粘劑的要求。但使用不方便,需要在現場與環氧樹脂混合。這是可以改進的,比如制成單包裝的產品,施工前只需與水泥混合便可使用。我們曾研制了單組分環氧樹脂-二胺鹽乳液,只需加入適當比例的水泥,便可作為膠粘劑使用,對
鋼板的粘接強度達5MPa,對混凝土的粘接強度達3MPa以上。如果能把這2個技術結合起來,就可以很好地滿足外墻保溫膠粘劑的要求。
5 結束語
作為建筑外墻保溫用膠粘劑,國外已有乙烯酯類和丙烯酸類2個系列的成熟產品。應該根據我國的實際情況,在吸收其先進技術的基礎上針對不同的需要進行改進,并開 外墻保溫用膠粘劑是一種實用性很強的膠粘劑,不僅膠粘劑本身要具備優良的性能,還要與適宜的施工技術相配合,才會取得好的效果。因此,開發外墻保溫用膠粘劑必須與有關建筑行業合作,不斷研制,不斷試用,方能盡快為市場所接受,以取得更好的社會經濟效益。
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