3.3 胶粘剂制备方法
制备外墙保温用胶粘剂和抹面胶浆的基础聚合物已在3.2节叙述,其中除聚氨酯外,其他体系一般都是采用乳液聚合或悬浮聚合方法制成水分散液,然后加入适当助剂和添加剂,作为液态胶粘剂销售;也可通过喷雾干燥制成可再分散乳胶粉销售或将可再分散乳胶粉与水泥、填料等混合便制成干粉砂浆。
这3种形式的产品都可以在施工现场配制成胶粘剂和抹面胶浆。其基本制备方法见下例。
Wacker公司一种可分散乳胶粉的组成如下:
(1)100份(质量份,下同)乙酸乙烯酯/乙烯共聚物分散液,2者质量比78/22,固体含量50%。根据需要也可以选择其他分散液。
(2)2~15份聚乙烯醇,作为保护胶体。
(3)3~30份细粉状抗凝聚剂,如硅酸铝、碳酸钙、碳酸镁等。
(4)1~15份胺基聚乙烯醇,可提高粘接强度。
(5)0~30份水泥流化剂,如三聚氰胺/甲醛、萘黄酸/甲醛缩合物等。
(6)0~20份
表面活性剂,如烷基聚乙二醇、乙二醇/丙二醇共聚醚等。
(7)0~3份
增稠剂,如聚丙烯酸。
(8)0~2份
消泡剂,如
有机硅消泡剂、液态烃消泡剂。
其中(5)~(8)组分是可以选择添加的。除组分(3)外,将所有组分混合均匀,进行喷雾干燥,同时均匀地加入组分(3),便制成可再分散乳胶粉。
将可再分散乳胶粉与水泥、填料及助剂配合可以制成水泥基干粉砂浆。一种水泥基干粉砂浆的基本配方如下:
(1)0.5%~80%(质量分数,下同)普通硅酸盐水泥;
(2)0~97%填料,如
石英砂、
石英粉、碳酸钙等。
(3)0~3.5%增稠剂,如纤维素醚、淀粉醚等。
(4)1.0%~80%可再分散乳胶粉;
(5)0.02%~4.0%锌化合物,如氧化锌、氢氧化锌等。
(6)0~30%碱金属和/或碱土金属氢氧化物。
总计100%。其中(5)、(6)2组分可以改善胶浆的操作性能,延长适用期。
用类似的方法可以制备丙烯酸系列的胶粘剂和抹面胶浆。H.E.Chris等人以甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸丁酯为基本单体,加入少量的其他带不饱和双键的辅助单体制成水分散液,其平均粒度小于1.15μm;固含量45%~55%;玻璃化温度T为-25~+35℃。在分散液中加入保护胶体聚乙烯醇和抗凝聚剂黏土,在100~170℃的气流中进行喷雾干燥,制成可再分散乳胶粉,再与水泥、填料混合制成水泥基干粉砂浆。
4 对外墙保温胶粘剂发展的一些看法
建筑外墙保温装饰技术在欧美的应用已有60多年的历史,积累了丰富的经验,但也出现过一些问题。上个世纪70年代石油危机爆发后,出于节能的需要,在公共建筑和
民用建筑上都普遍推广外墙保温装饰技术。
但到了80年代末期,许多保温的建筑出现了漏水。当然,漏水是由多方面的原因造成的,胶粘剂的老化开裂是原因之一。因而,提高胶粘剂的
耐老化性、粘接性、柔韧性、透水汽而不漏水等性能便引起重视。再加上防火法规日益严格,还要求胶粘剂具有耐烧蚀性和阻燃性。国外的许多公司在这方面做了大量工作,例如,在制备乙烯酯类和丙烯酸类水分散液时引入各种多功能基单体,提高聚合物的交联密度,取得较好的效果。我国的外墙保温起步较晚,我们可以借鉴国外的先进技术和经验,但也必须根据我国地域辽阔、气候复杂的特点,针对他们出现过的问题进行认真的研究。
从上述对胶粘剂的性能要求看,我认为聚氨酯类和
环氧树脂胶粘剂有明显的优势,因为它们是热固性树脂,交联密度高,耐老化性好,粘接性好;柔韧性、阻燃性都易调节。
聚氨酯在建筑外墙保温领域是一种新的胶粘剂,虽然价格比现用的乙烯酯类和丙烯酸类产品要高,但对多种材料都有好的粘接性能,可以粘接XPS、
聚氨酯保温板等新型保温材料;耐老化性能优良,柔韧性好;可以薄层
涂胶,还可以点涂,因而用量少,仍有一定的市场竞争力。专威特公司已有单组分聚氨酯胶粘剂销售,产品牌号为APAdhesive。我们为粘接聚乙烯管道研制了一种单组分湿气固化聚氨酯胶粘剂,粘接聚乙烯板材的拉剪强度可达0.6MPa,耐水性优良,通过配方调整,可以用于外墙保温胶粘剂。
水基环氧树脂与水泥
相容性很好,是建筑领域优良的胶粘剂。经过多年的研究和应用,已有不同性能的多种产品。例如,AirProducts公司的Anquamine701水基乳化-
固化剂,与环氧树脂配合可用作自流平地坪
涂料,可透水汽但不漏水,可形成所谓“能呼吸的漆膜”,正好符合现在外墙保温胶粘剂的要求。但使用不方便,需要在现场与环氧树脂混合。这是可以改进的,比如制成单包装的产品,施工前只需与水泥混合便可使用。我们曾研制了单组分环氧树脂-二胺盐乳液,只需加入适当比例的水泥,便可作为胶粘剂使用,对
钢板的粘接强度达5MPa,对混凝土的粘接强度达3MPa以上。如果能把这2个技术结合起来,就可以很好地满足外墙保温胶粘剂的要求。
5 结束语
作为建筑外墙保温用胶粘剂,国外已有乙烯酯类和丙烯酸类2个系列的成熟产品。应该根据我国的实际情况,在吸收其先进技术的基础上针对不同的需要进行改进,并开 外墙保温用胶粘剂是一种实用性很强的胶粘剂,不仅胶粘剂本身要具备优良的性能,还要与适宜的施工技术相配合,才会取得好的效果。因此,开发外墙保温用胶粘剂必须与有关建筑行业合作,不断研制,不断试用,方能尽快为市场所接受,以取得更好的社会经济效益。
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