湖北堿(jiǎn)克新材料有限公司 陳樂舟
武(wǔ)漢科技大學 廖國勝 龔瑾 付毅群 餘旋
摘要(yào):隨著(zhe)瓷磚向低(dī)吸水化、零吸水(shuǐ)化、大尺(chǐ)寸化發展,對瓷磚的鋪貼材料提出(chū)了更(gèng)高(gāo)更嚴格的要求。本文主要綜述了中國瓷磚背膠市場的現狀,介紹了乳液(yè)型背膠、膏狀瓷磚背膠的特性、工作原理及(jí)其施(shī)工工藝的特點;同(tóng)時分析了目(mù)前瓷磚背膠市場認知存在的問(wèn)題,更深層次上指出瓷磚背膠現用標準缺乏、檢驗方法滯後等突出問題,也阻礙了(le)瓷磚背膠(jiāo)的應用和發展。當前在新型瓷磚市場容量大(dà)幅度增長的良好機遇(yù)情形下,膏狀瓷磚背膠作為適應市場需求的一(yī)種新型高性能環保產品,未來(lái)將具(jù)有廣闊(kuò)的市場前景。
關鍵詞:乳液型背膠 膏狀背膠 現狀
隨著建築內外牆飾麵的快速化發展,出現了(le)大量的低吸水率甚至零吸水率、大尺寸的飾麵材料,如陶瓷(cí)薄板磚、玻(bō)化磚、拋光磚、微晶石、仿古磚、人造大理石等,鋪貼材料也從水泥砂漿,發展到瓷磚粘結劑和瓷磚背膠,隨(suí)著瓷磚吸水率越來越低,粘(zhān)貼麵(miàn)也越來越光滑致密,采用傳統鋪貼更加無法滿足粘結(jié)要求。尤其是玻化磚(zhuān)、拋光磚(zhuān)材質強度較高,對溫(wēn)度變(biàn)化敏感,溫差不同步,與水泥的熱(rè)膨脹係數不同,大規(guī)格瓷磚鋪貼後(hòu)存在溫差應力,季節性的溫差振蕩會造成粘接強度降低,破壞磚體(tǐ)和基體的粘結強度,導(dǎo)致了(le)瓷磚與結構(gòu)層之間就會因粘貼、結合不牢而出現空鼓現象。水泥砂(shā)漿屬(shǔ)於剛性(xìng)材料,其耐久性好但粘結強度不高,也無法抵禦因熱脹(zhàng)冷縮(suō)或濕脹幹縮帶來的脫落。這類飾(shì)麵材料的鋪貼要求[1]瓷磚粘結劑粘劑具有很強的(de)粘結力以及足夠的柔韌性,足以抵禦因氣候變化帶來的破壞、以及高層樓宇的輕微震動,針對吸(xī)水率較低,尺寸(cùn)較大的拋光磚、玻化磚(zhuān)、建築薄板磚要求推薦C2級(jí)別的瓷磚粘結劑(jì),但整體鋪貼成本較(jiào)高。加之國內大多數瓷磚粘結劑廠家一直在按照C1的標準製(zhì)造產(chǎn)品,有的(de)甚至(zhì)連(lián)C1的標準都無法達到,因此導致很多低吸水率的瓷磚出現空鼓、脫落的現象。而瓷磚背膠作(zuò)為一種(zhǒng)應用於瓷磚背麵的(de)新型粘接材料不僅能有效降低瓷磚麵的表麵張力,而且能提升瓷磚與水泥砂漿層(céng)的粘接(jiē)能力,有效解決(jué)了空鼓、瓷磚脫落(luò)等現象,同時和瓷磚粘結劑相比,能大幅度降低鋪(pù)貼材料的成本,逐漸受(shòu)到市場的青睞[2]。本文係統地介紹了乳液型瓷磚背膠(jiāo)和膏狀(zhuàng)瓷磚背膠的特點、性能(néng)及施工,並從探討了背膠(jiāo)的發展現狀、背膠的困擾及亟待(dài)解決背膠背後(hòu)的問題。
1 瓷磚背膠的現狀
瓷(cí)磚背膠是針對吸水率(lǜ)極(jí)低的(de)玻化磚、拋光磚等低吸水率瓷磚(zhuān)開發出來(lái)的新型鋪貼材料,其粘結(jié)強度遠高(gāo)於目前市場上水泥砂漿和瓷磚粘結劑,100%的解決了這類瓷磚材料的空鼓和脫落難題。目前市場上較常(cháng)見的瓷磚背膠有乳(rǔ)液型背膠和膏狀背膠。
乳液型背膠是以專用高分子聚合物乳(rǔ)液輔以(yǐ)高性(xìng)能助劑精製而成的高效瓷磚界麵強力粘結劑,隻需要塗刷在石材及瓷磚背麵(miàn),直接上水(shuǐ)泥砂漿鋪貼。包括單組份乳液型背膠和雙組份背膠。單組份乳液型背膠,以是丙烯酸乳液為主要成分,塗刷後經過2~3小時幹固時間(受通風(fēng)、濕度、溫度影響較(jiào)大),鋪上水泥砂漿上牆鋪(pù)貼瓷磚;雙(shuāng)組份背膠以為丙烯酸乳液、高聚物及無機材料為主要成分,兩組(zǔ)分攪拌均勻塗刷後幹固24小時,鋪上水泥砂(shā)漿(jiāng)上牆鋪貼瓷磚(zhuān)。市麵上因單組份乳液型背膠施工極為方便,深受廣大作業(yè)者的青睞。但是因乳液型背膠的主要(yào)成分為壓敏膠(jiāo),其耐水性(xìng)極(jí)低,耐熱性能很差,使用後出(chū)現掉磚現象嚴重,也(yě)給業主帶來極大的煩惱。
膏狀瓷磚背膠是一種新型的瓷磚粘結材料,采用化學粘貼,是(shì)具有強(qiáng)烈粘接性能的(de)單組份綠(lǜ)色環保柔韌型膏體,激發劑促使背膠分子與水泥中的矽、鋁酸鹽等成分聚(jù)合生成新的凝膠物,包裹分子鏈狀結構,封閉活性離子之間(jiān)的間隙,達到最大粘結力,而且具有良好的耐水性、耐凍(dòng)融和耐高(gāo)溫性(xìng)能。
2 瓷磚背膠的工作原理
相對於早期的瓷磚即釉麵磚,其吸水率比較高,背麵具有大量的微小毛細結構。通常(cháng)是用水泥漿或者水泥砂漿(jiāng)直接在多孔基麵貼磚。粘結力來自於(yú)水泥淨漿滲入表麵(miàn)毛(máo)細孔、幹固後形成類似機械錨固的拉力將瓷磚粘結在基麵上。而經過(guò)聚合物改性優化而成(chéng)的瓷磚(zhuān)粘結劑通過水泥淨(jìng)漿滲入基麵毛細(xì)孔形成的機械錨固(gù)力以外、還具有聚合物高(gāo)分子材料的分子長(zhǎng)鏈滲入基麵毛細孔形成的牢固拉力,因此瓷磚粘結劑具有很強的粘結力以及足(zú)夠的柔韌性,足以抵禦(yù)因氣候變化帶來(lái)的破壞(huài)、以及高層樓宇(yǔ)的(de)輕微震動。而瓷磚背膠的工作原理(lǐ)完全不同於水泥砂漿(jiāng)和瓷磚(zhuān)粘結劑兩種鋪貼(tiē)材料。
2.1 乳液背膠的工作原理
乳液型瓷磚背膠,物理(lǐ)粘貼,也就是通過壓敏膠(丙烯(xī)酸)本身的物理黏性,工作(zuò)機理:(1)壓力作用於壓敏膠上時(shí),初步形成與被粘(zhān)物表麵的結(jié)合力。(2)當撤除壓敏膠上的壓力時,膠粘劑發生鬆弛作用,第一階段的一(yī)部分能(néng)量被消耗掉,另一部分(fèn)能量被儲存起來(lái).( 3 ) 當剝離力(lì)作用於壓敏膠上時,膠膜從被粘物上剝離。
壓敏膠的粘(zhān)接性(xìng)能取決於(yú)三個因(yīn)素:(1) 聚合物乳液鏈段須與被粘(zhān)物充分接觸並具有一定的粘流(liú)性;(2) 聚合物乳液鏈段在界麵上能(néng)夠運動(dòng)並增強(qiáng)鏈段間的作用(yòng)力;(3) 聚合物乳液須有很大的內聚力以抵(dǐ)製其(qí)自(zì)身的形變。
綜上可知:壓敏膠的耐水性,耐熱性較差,其粘結(jié)強度較低。
2.2 膏體背膠的工作原理(lǐ)
而湖(hú)北堿克新材料有限公司的JEARK背膠(jiāo):一(yī)方麵(miàn)水泥淨漿滲入基麵毛(máo)細孔形成的機械錨固力;另一(yī)方(fāng)麵(miàn)聚合物高分子材料接枝了(le)-Si-,利用無(wú)機瑰的橋梁作用,一端與水(shuǐ)泥類材料發生化學連接,另一端也能與瓷磚材料內部的無機材料發生化學反應,將(jiāng)水泥砂(shā)漿和(hé)玻化磚等飾麵材料粘結成(chéng)一個整體;第三,通過JEARK背膠中的納米級的Si通過布朗運(yùn)動滲入基麵毛細孔形成的牢(láo)固拉力;三者合一,使得JEARK背膠的粘結強度超過10Mpa,同時JEARK背膠中的乳液成分帶來了(le)足夠的柔韌性,足以抵禦因氣候變(biàn)化帶來的溫度變化、濕度變化,以及高層樓宇的(de)輕微震動,使瓷磚永久性牢固地(dì)粘(zhān)結(jié)。
湖北堿克(kè)新材料有限公司使用的乳液具有很好的機械性能,乳液(yè)粒子平均粒徑小(xiǎo),耐蠕變性與熱(rè)封性之間有(yǒu)很好的平衡關係,有很好的濕粘性及(jí)很快的固化速度。矽原子和(hé)基團接(jiē)枝後,形成新的長鏈(liàn)。從而能更好的基麵毛細孔形成的牢固拉力。改善了市麵上瓷磚粘結劑因溫度,外部環境變化(huà),導致粘結劑強度差的現狀。
圖1 JEARK背膠乳液成分分子結構示意圖
3乳液型背膠和膏狀背膠的施工工藝
因(yīn)兩種背膠狀態上的差異,其施工工藝也不(bú)盡相同。
表1 瓷磚背膠施工工藝
從表1可以看出,乳液型背(bèi)膠的施工(gōng)更為繁瑣,要求也更高,因我國泥工隊伍普遍素質不高,施工工序難(nán)以到(dào)位,給乳液型背(bèi)膠的質量帶來(lái)極大的不利(lì),加之乳液型背膠不耐水,不(bú)耐熱,隻要外部條件發生變化,乳液型背膠鋪貼(tiē)的瓷磚就有脫落的風險。
4 瓷磚背膠存在的問題(tí)
瓷磚背膠(jiāo)是近幾年才出現的(de)一種新型瓷磚粘貼劑,隨著背膠在市場的廣泛應(yīng)用,其前(qián)景也十分被看好,因而國內投(tóu)資者也趨之(zhī)若鶩,加之相關標準和檢測方法嚴重滯後,市(shì)場的背(bèi)膠質量良莠不齊(qí),給背膠的發展帶來的極大的隱憂。主要體現在以下方麵:
4.1 現有標準不滿足背膠產品的要求
4.1.1借用《陶瓷牆地(dì)磚膠粘劑》標準進行(háng)檢測評定
目前相關主管部門借鑒JC/T 547--2017《陶瓷牆地磚膠粘劑》標準要求進(jìn)行檢測和評定,該標準主要針對水泥砂漿及瓷磚粘結劑,粘(zhān)結強(qiáng)度限定在≥0.5Mpa,而對(duì)於玻化磚等此類飾麵(miàn)材料(liào)的(de)而言,實際(jì)工程中滿足了此標準仍出現了大量掉磚現象,顯然其粘結(jié)強度(dù)限定值偏低;其次有必要對JG/T547--2017標準中所采用的標(biāo)準(zhǔn)磚(zhuān)和測試混凝(níng)土板及其測試前處理方法進行限定、拉(lā)拔實驗中砂漿自身強度的限定,降低對測試結果的影響。針對我國(guó)瓷磚鋪貼標準太低的現狀,還應重視相關權(quán)威的瓷磚鋪(pù)貼新工藝標準的出台,為(wéi)未來瓷磚粘(zhān)結劑行業競爭成為新藍海提供支持。
4.1.2 瓷磚背膠的產品檢驗方法缺(quē)乏
在JC/T547-2017《陶瓷牆地磚(zhuān)膠粘劑(jì)》的標準中,對於瓷(cí)磚背(bèi)膠的產品檢驗方法隻有一個指標即拉伸強度。這是宏觀上的指標,遠遠是不夠的。對於(yú)瓷磚背膠的產品(pǐn)檢驗方法應該是多方麵的,多層次(cì)的(de)。
(1)瓷(cí)磚背膠的狀態。瓷磚背膠現在有液態(tài)和膏狀兩(liǎng)種,什麽狀態的(de)瓷磚背膠更便於施工,更有利於粘結(jié)強度,不能隻依靠經驗,需要科學定量(liàng)的判斷。如瓷磚背膠粘度和流動度等。
(2)瓷磚背膠(jiāo)的力學(xué)性能(néng)。現有標準中(zhōng)檢測的瓷磚背膠的拉伸(shēn)強度,是針對施加於牆麵的水平拉力進行(háng)的檢測。還缺少對瓷磚自重帶來(lái)的垂(chuí)直方向的剪切力的檢測。
4.1.3 瓷磚背膠的施工驗收方法缺乏
對於(yú)鋪貼好(hǎo)的瓷磚,該如何施(shī)工驗(yàn)收呢?相同材(cái)料、工藝和施工條(tiáo)件的貼磚麵驗收批次如何劃(huá)定?現場驗收采(cǎi)用何(hé)種方式、檢驗設備(bèi)?驗收(shōu)周期的(de)界定?這都(dōu)需要大量實驗,從而進一步製定(dìng)相關的行業標準。
4.2 背膠市場亂象頻出
因背膠的市場龐大,在膏狀背膠產品麵世的兩年後,背膠市場亂象叢生,仿冒知名背膠廠家的開始冒頭;背膠產品名稱花(huā)樣繁多,如“背膠王”等,這些都嚴重(chóng)阻礙的背膠產業的正常發展。
背膠施工人員素質普遍不高,產品銷售人員誇大其性能市場導向錯誤,乳液型背膠因塗刷施工,泥工(gōng)們認(rèn)為簡單便利,受泥(ní)工們的(de)大肆追捧,但(dàn)因脫膠現象十分普遍,受傷害的仍然是廣大(dà)消費者。
4.3 生(shēng)產廠家(jiā)自身仍須(xū)加強自身修煉
背膠廠家急功近(jìn)利,,同質化嚴重,甚至(zhì)把全部精力(lì)放在(zài)仿冒上,而對於膏(gāo)狀背膠的研發和(hé)產品升級的廠家少之又少。
4.3.1外牆用膏(gāo)狀瓷磚背膠缺(quē)乏
外牆可以說是(shì)建築的門麵,外牆磚貼的好壞直接影響了建築的美觀(guān)性和安全性。建(jiàn)築外牆瓷磚的粘貼受環境因素影響(xiǎng)較大,如:強風、大雨、日照、大雪等。因此,用於外牆(qiáng)的瓷磚粘結劑需(xū)要具備耐(nài)水,耐凍融,耐熱,耐老化等多種性能,對背膠的性能提出了更高更苛刻的要求。湖北堿克(kè)新材料有限公司在推(tuī)廣質量過硬的內牆用膏狀瓷磚背膠(jiāo)的同時,加大投入,與武漢科技大學聯合,潛心於(yú)外牆用膏狀瓷磚背膠的研發,2018年4月終於攻克(kè)了背膠耐水性、耐熱性和耐(nài)凍融的難題,推出了自行研發的外(wài)牆用膏狀瓷(cí)磚背膠(jiāo)。
4.3.2 生(shēng)產自動化程度低
目前(qián)瓷磚(zhuān)背膠的生產大部分屬於人工勞作,生產線裝備水平和設備自動化程度有待提高。相比於其他的(de)瓷磚背膠廠家,湖北堿克(kè)新材料有限公司的工廠生產線屬於(yú)半自(zì)動化半人工,裝備水平先進,設備自動化程度較強,生產線安(ān)排得科學合理,產品質量更加穩(wěn)定可(kě)靠(kào),廢料回收,在不斷的(de)探索過程中,湖北堿克新(xīn)材料有限公司進行(háng)不斷的升級改造,實現背膠的全自動(dòng)化生產,實現零排放。
5 小結
通過對乳液型瓷磚背膠和膏狀(zhuàng)瓷磚背膠的特性、工作(zuò)原理的比較,膏狀瓷磚背膠無論是從施工性,粘結力(lì),耐老化,防滲性都具有無可(kě)比擬的優勢。隨著人們生活質量(liàng)的提高,對(duì)家庭裝修(xiū)的美觀、安全等要求還會(huì)進(jìn)一步提高,膏狀瓷磚背膠(jiāo)的需求量會大幅增加,這也將拉(lā)動(dòng)膏狀(zhuàng)瓷磚背膠的使用和推廣。
參考文獻
[1]李光球,陳曉龍,郭(guō)一鋒.瓷磚(zhuān)背膠在瓷磚鋪貼係統中的應用研究[J].新型(xíng)建築材料,2016,43(09):69-72.
[2]陳劍偉,李鴻(hóng)堅,楊燦.瓷磚背(bèi)膠的應用力學性能研究[J].中國(guó)膠(jiāo)粘劑,2017,26(12):38-41