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单组分瓷砖背胶粘结强度影响因素的研究

来源:未知 作者:admin 时间:2019-03-14 点击:
导读:通过调整配方中乳液种类、乳液添加量及助剂,制备了单组分瓷砖背胶,并测试其对瓷砖粘结强度的影响。试验结果表明,随着单组分瓷砖背胶中乳液用量的增加,粘结系统的粘结强度也随之提高;当瓷砖背胶中的润湿分散剂用量为 0.2%时,单组分瓷砖背胶粘结系统的粘
单组分瓷砖背胶粘结强度影响因素的研究
杨洪涛 1,荆喆 2,张军 2(1.安徽朗凯奇建材有限公司,安徽 合肥 230000;2 安徽建筑大学,安徽 合肥 230000)

0 前 言
瓷砖被广泛应用于住宅、办公楼等场所。按照吸水率大小,瓷砖分为瓷质砖、炻质砖、细炻质砖和陶质砖。由于材料不合格或者施工不当时,瓷砖与结构层之间就会因粘贴、结合不牢而出现空鼓现象。瓷砖空鼓也分为局部空鼓、边角空鼓、水泥层与墙面之间出现空鼓以及墙体本身存在空鼓等几种情况。瓷砖空鼓如果超过受力平衡点,就很有可能出现开裂、翘起、脱落等现象,影响墙面美观、安全,增加修复成本。究其原因,主要是水分长期侵蚀瓷砖与胶黏剂的缝隙,经过四季冻融,最终破坏了瓷砖与胶黏剂的密实性,从而出现瓷砖空鼓现象。为了减少瓷砖粘贴过程中存在的问题,已经开始研究通过增加 1 道瓷砖与胶粘剂之间的防水层,防止水分进入瓷砖胶毛细孔中,从而达到防水和增强粘结力的双重功效。目前市面上有些厂家已经推出单组分瓷砖背胶,采用单组分瓷砖背胶可以提高瓷砖与基面的粘结强度,降低空鼓率。本文通过调整单组分背胶中乳液种类、乳液添加量及助剂,研究各因素对瓷砖粘结强度的影响。

1 实 验
1.1 原材料
国产纯丙乳液 302K(固含量 50%)、国产纯丙乳液 RS-799(固含量 55%)、进口纯丙乳液 5176(固含量 50%),均为工业级;分散剂 DOW 快易,工业级;增稠剂 RM-8W、杀菌剂,均为工业级,罗门哈斯国际贸易(上海)有限公司。
1.2 单组分瓷砖背胶的配制
单组分瓷砖背胶的配方
1.3 性能测试方法
性能测试按 JC/T 547—2005《陶瓷墙地砖胶粘剂》进行。
本文只进行原强度测试,瓷砖胶选用市售普通型瓷砖胶,性能符合 JC/T 547—2005 标准要求,型号为 C1;玻化砖符合 GB/T4100—2006《陶瓷砖》标准要求,吸水率≤0.5%。

2 结果与讨论
2.1 不同乳液对瓷砖背胶粘结系统粘结强度的影响
为了验证瓷砖背胶的作用,采用相同瓷砖材质(玻化砖,吸水率≤0.5%),分别采用瓷砖胶和砂浆进行对比试验。试样制备方法为:将瓷砖背胶刷于瓷砖背面待其成为透明的涂膜时,将瓷砖胶或者砂浆等粘结剂刷于背胶表面,然后贴在基面上,按照标准条件进行养护。添加相同量的乳液,单组分瓷砖背胶系统粘结强度测试结果如图 1 所示。
乳液种类对瓷砖背胶系统粘结强度的影响
由图 1 可以看出:
(1)3 款乳液同属纯丙烯酸体系,然而测试的粘结强度差别却很大,说明乳液聚合的单体和聚合工艺对丙烯酸性能的影响很大。
(2)采用瓷砖胶作为粘结剂明显优于采用砂浆作为粘结剂,其中以 RS-799 乳液背胶提升的粘结强度最多,说明 RS-799 乳液与瓷砖具有更加优异的粘结性,可以提供更强的附着力。但砂浆粘结剂完全符合 JC/T 547—2005 标准要求(粘结强度≥0.5 MPa),所以在保证安全的前提下,可以采用砂浆作为背胶的粘结剂进行瓷砖粘贴。
2.2 乳液用量对瓷砖背胶系统粘结强度的影响
乳液对于瓷砖背胶起着决定性的影响,其性能的优劣决定了背胶粘结强度的高低。试验选用 RS-799 丙烯酸乳液,研究乳液用量对单组分瓷砖背胶系统粘结强度的影响,结果见图 2。
RS-799 乳液用量对瓷砖背胶系统粘结强度的影响
由图 2 可以看出,随着单组分瓷砖背胶中乳液用量的增加,瓷砖背胶系统的粘结强度也随之提高。其中,采用瓷砖胶作为粘结剂时,系统粘结强度增加幅度明显要高于采用砂浆作为粘结剂,且随着乳液用量增加,粘结强度也持续增加;用砂浆作为粘结剂时,粘结强度增加幅度先增大后降低,当乳液RS-799 用量达到 85%时,粘结强度基本到达峰值。从经济上考虑,这个用量为最优,后续再增加乳液用量,并不能使粘结强度明显提高,故调整配方中乳液用量时,需要综合考虑性能和经济等多项因素。
2.3 润湿分散剂用量对瓷砖背胶系统粘结强度的影响
润湿分散剂可以促进凝聚颗粒解聚,常用的分散剂一般为固体类分散剂和液体类分散剂。瓷砖背胶中加入润湿分散剂后,产生如下效果:(1)随着润湿分散剂添加量的增加,背胶的黏度逐渐下降,流动性提高,当润湿分散剂的量超过一定值后,涂料的黏度趋于平稳;(2)背胶流动性提高,使消泡效率提高,涂膜中的微小气泡相应减少,涂膜更加均匀致密。固定配方中其它组分用量,以瓷砖胶为粘结剂,研究润湿分散剂用量对单组分瓷砖背胶系统粘结强度的影响,结 果 如 图 3所示。
润湿分散剂用量对瓷砖背胶系统粘结强度的影响
由图 3 可以看出,在试验用量范围内,当涂料中的润湿分散剂用量逐渐增大时,瓷砖背胶系统粘结强度呈先增大然后趋于平稳。而当润湿分散剂用量达到 0.2%时,单组分瓷砖背胶系统的粘结强度达到最大,而后再增加润湿分散剂用量,粘结强度基本不再发生变化。主要原因是,润湿分散剂的增加可以提高乳液在瓷砖背面的润湿性,增加乳液的润湿表面积,从而增加单组分瓷砖背胶系统的粘结强度。当润湿分散剂用量达到 0.2%时,润湿能力达到最大,这时再增加润湿分散剂用量不能继续提高粘结强度,但会增加生产成本。
所以,为了提高涂料粘结强度,应当对配方体系中各组分的配比进行优化,这样既能提高涂料性能又能降低生产成本。

3 结 语
(1)考察了单组分瓷砖背胶分别与瓷砖胶和砂浆作为粘结剂时粘结系统粘结强度的影响。结果表明,采用瓷砖胶作为粘结剂明显要优于采用砂浆作为粘结剂,其中以采用 RS-799乳液的背胶提升的粘结强度最明显,说明 RS-799 乳液与瓷砖具有更加优异的粘结性,可以提供更强的附着力。
(2)随着单组分瓷砖背胶中乳液用量的增加,瓷砖背胶系统的粘结强度也随之提高。
(3)当涂料中的润湿分散剂用量逐渐增大时,瓷砖背胶系统的粘结强度呈先增大后趋平稳。而当润湿分散剂用量为0.2%时,单组分瓷砖背胶粘结强度达到最大。

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