湖北堿克新材料有限公司 陳樂舟（zhōu）

武漢科技大學 廖國（guó）勝 龔（gōng）瑾 付（fù）毅群 餘璿

前（qián） 言

隨著人們對裝飾標準的（de）不斷提高，陶瓷、文化（huà）石（shí）、大（dà）理石、玻化磚等人造和天然石材（cái）被大麵積使用。各種瓷磚種類繁多，性能差異巨大，施工（gōng）要求（qiú）也各不相同。由（yóu）於施工人員對（duì）於不（bú）同瓷磚的表（biǎo）麵性能缺乏認識，更容易導致瓷磚（zhuān）上牆後出現空鼓、脫落，一旦高層出現此類現象，其修複將異常困難，有些（xiē）需要整個牆麵（miàn）係統重新製作，帶（dài）來非常高的維修處理費用。目前，瓷磚鋪（pù）貼材料主（zhǔ）要使用瓷磚粘接劑，針對瓷磚（zhuān）粘接劑產品的良莠不齊以及較高（gāo）的使用成本和（hé）運輸成本、施工時容易出現空鼓現象等，市場上出現了瓷磚背膠產品，這類產品的優點是施工簡單、造價低且性能滿足要求。

瓷（cí）磚（zhuān）背膠作為一種應 用於瓷磚背麵的新型粘接材料不僅能有效降低瓷 磚麵的（de）表麵張（zhāng）力，而且能提（tí）升與水泥（砂）層的粘接（jiē） 能力，有效解決（jué）了空鼓、瓷磚脫（tuō）落等現象，受到市場的青睞。部分瓷磚背膠由壓敏膠製成，其特點是耐水性較（jiào）差，特別是浸水粘接強度特別（bié）弱。而部分瓷（cí）磚背膠為醋酸乙烯和乙烯單體乳液共（gòng）聚物合成的VAE乳液，無毒、無臭、不燃、不爆、無環境汙染、無健康危害的環保型膠粘劑，其具有幹燥速度較快、膠膜柔韌（rèn）性較（jiào）好、粘接強度高、耐水性較好（hǎo）、耐酸堿、耐老化等優異性能；但是（shì）低溫柔（róu）韌性能差，不適合在東北較冷地（dì）區（qū）使用。

瓷磚背（bèi）膠（jiāo）的使用方法與瓷磚粘接劑的使用方法有一定的（de）區別。通常步驟為：①將需要上牆的瓷磚背麵進（jìn）行雜質（zhì）和灰塵的處理；②將瓷磚背（bèi）膠均勻刷塗（tú）於瓷磚背麵；④調配好合（hé）適比（bǐ）例的水（shuǐ）泥（砂）在刷有背膠的瓷磚（zhuān）背（bèi）麵進行塗覆；④上牆鋪貼（tiē），均勻敲打至平整，刮去多（duō）餘的水泥。作為一種取代市麵上瓷磚粘接劑產品，目前針對該產品粘接能力的檢測方法還未提出。參考JC/T 547—2017《陶瓷牆地磚膠粘劑》的標準，針對瓷磚（zhuān）背膠和（hé）水泥砂組（zǔ）合進行檢測存在測試基材板材大、在普通（tōng）萬能試驗機上無法移動、測試周期長以（yǐ）及（jí）瓷磚表麵粘貼環氧樹脂鐵塊（kuài）易滑移等問題。本研究介紹了一種瓷磚背膠粘接強（qiáng）度檢測方法，並測試堿克瓷磚背（bèi）膠與其他市售產品的性能指標。

1 試驗部分

1.1 試驗原料

瓷（cí）磚，JG/T 547標準實驗磚；石英砂砂，40-70目；水泥（ní）（P.O42.5），普通矽酸鹽水泥；堿克瓷磚背膠，丙烯（xī）酸酯（zhǐ）與苯乙烯共聚物水分散體（tǐ）；競品1（丙烯酸酯聚合物，壓敏型瓷（cí）磚背膠）、競品2（醋酸乙烯和乙烯單體乳液（yè）共聚物，VAE型瓷磚背膠），市售。

1.2 試驗儀器

萬能試驗機；SHBY-60B標準恒溫恒溫養護箱； DW-40低溫實驗箱；數顯鼓（gǔ）風恒溫（wēn）幹燥箱。

1.3 試驗製備

1.3.1 拉伸粘（zhān）接強度試樣

用直邊抹刀在混（hún）凝土板上薄抹一層（céng）界麵劑（jì），應用力刮抹。在（zài）瓷（cí）磚背麵塗抹一層1-2mm厚的背膠，再（zài）抹上6-8mm厚的砂漿，將（jiāng）其置於（yú）抹好的（de）混凝土板上。在每塊瓷磚上放(2000±15)g的壓（yā）塊，持續30s，用直邊抹刀（dāo）切除四周溢（yì）出的砂漿。

1.3.2 標準（zhǔn）粘接強度試樣

標準實驗條件為環境溫度（23±2）℃，相對濕度（50±5）℃，試驗區的循環風（fēng）速應小於0.2m/s,養護27d後，用樹脂（EP）將拉拔頭粘在瓷磚（zhuān）上，在標準試驗條件下繼續放置24h後，使用（yòng）（250±50）N/s拉伸速率測定膠粘劑的拉伸粘結強度。

1.3.3 熱老化（huà）粘接強度試樣

試（shì）樣在標準試驗條件下養護14d，然後將試件放入（70±2）℃鼓風恒溫幹燥（zào）箱中再（zài）放置14d，將試塊從烘箱（xiāng）中取（qǔ）出，用樹脂（zhī）（EP）將拉拔（bá）頭（tóu）粘在瓷磚上，在標準試驗條件下繼續放置24h後，使（shǐ）用（250±50）N/s拉（lā）伸速率測（cè）定膠粘劑的拉伸粘結強度。

1.3.4 浸水粘接強度（dù）試樣

試樣在標準試驗條件下養護7d，然後浸入（23±2）℃水中養護21d後，從水中取出試件擦幹，用樹脂（EP）將拉拔頭粘在瓷磚上（shàng），在標（biāo）準試驗條件下繼續放置7h後，將試樣（yàng）浸入標準溫度下（xià）的（de）水中。17h後，從水中取出（chū）試樣後擦幹，用（250±50）N/s拉伸速率測定膠粘劑的拉伸粘結強度。

1.3.5 凍融循環粘接強度試樣

試樣在標（biāo）準試驗條件下養護7d然後浸入（23±2）℃水中養護21d。

每次凍融循環為：

1）從水中取出試樣，在2h±20min內降溫至（-15±3）℃；

2）試樣保持（-15±3）℃，時間為2h±20min；

3）將試樣浸入（20±3）℃水中，升溫至（15±3）℃，在進行下（xià）一個（gè）凍融循環前，在該溫度下至少養護2h;

4）重複進行25次循（xún）環。

完成25次循環後（hòu），試樣置於標（biāo）準試驗條件下，用樹脂（EP）將拉拔頭粘在瓷（cí）磚上，用（250±50）N/s拉伸速率（lǜ）測定膠粘劑的（de）拉伸粘結強度。

2 結果與討論（lùn）

2.1 不同養護條件對瓷磚背膠（jiāo）粘接強度的影響（xiǎng）

2.1.1 標準養護拉伸粘接強度

由圖2可知：不同瓷磚背膠粘接強度表現是不一樣的，這與瓷磚背膠合成配方有關（guān）。VAE乳液中，由於乙烯的引入，使得高分子變得柔軟，這種自身柔軟性的增加使得VAE具有增塑劑的作用，增大分子間的作（zuò）用力。而堿克瓷磚背膠不僅有乙烯的引入，具備（bèi）VAE乳液的優點，同時通過有機矽（guī）改性的方法增加附著力，聚合物高分子材料接枝了-Si-，利用有機矽的橋梁作用（yòng），一端與水泥類材料發生化（huà）學連接（jiē），另一端也能與瓷磚材料內部的無機材料發生化（huà）學反應（yīng），將水泥砂漿和玻化磚等飾（shì）麵材料粘結成一個整體，從（cóng）而（ér）提高背膠的粘接強度。因此堿克（kè）背膠的原強拉伸粘結強度大於VAE型瓷磚背膠的（de）拉伸粘結強（qiáng）度。但常規的壓敏係（xì）列的背膠（jiāo）則不具備以上特點，隻是通過其本身的物理黏性，當剝離力作用於壓（yā）敏膠上時，膠膜（mó）從被粘物上剝離，故（gù）而其拉伸粘接強度也是最低的。

2.1.2 熱老化拉伸粘接強度（dù）

由（yóu）圖（tú）3可知：熱處（chù）理後瓷磚背膠的粘接強度均得到提高，瓷磚背膠與砂漿接觸麵成膜對水泥水化產物起到一（yī）定程（chéng）度的保護作用（yòng），延遲或限製了水化產（chǎn）物的分解，拉（lā）伸粘結強度得到保留。在受熱條件下，瓷磚、瓷磚背膠和砂漿（jiāng）線（xiàn）膨脹係數差異會導致彼（bǐ）此相對位移，而瓷磚背膠中含有的乳液，則（zé）賦予了瓷磚背膠更高的柔韌性，增強了粘結劑承受變形的能力，從而改善了（le）瓷磚背膠的（de）耐熱老化後拉伸粘結強度。因此，在熱（rè）處理後，背膠養護更充（chōng）分，交聯也更充分（fèn），從而強度得到提高。

2.1.3 浸水（shuǐ）拉伸粘接強度

由圖4可知：浸水處理後（hòu）瓷磚背膠的粘接強度均降低。在浸水養護時，這（zhè）是因為（wéi），聚合物受到水的（de）入侵，提供粘結作用的聚合物膜的形態發生了變化，發生了溶脹（zhàng）從而使得其體積變大。在空氣中時，聚合物膜可以提供（gòng）很好的粘結力，但是（shì）一旦浸（jìn）水，聚合物膜強度下降，其與（yǔ）瓷磚表麵 形成的化學和物理粘結力下降，從而（ér）使得在水中養護的粘結強度下降。

2.1.4 凍融拉伸粘接強度

由圖5可知：凍（dòng）融循環要（yào）求瓷磚（zhuān）背膠既要耐水又要耐凍（dòng）, 在此過程中, 水分不斷結（jié）冰融化產生膨脹收縮應力, 在應力疲勞作用下瓷磚背膠（jiāo）界麵和內部即會產生微裂縫。裂縫部位為防水薄弱環（huán）節, 隨著水分（fèn）的侵蝕和應力變（biàn）形的不斷積累,裂縫不斷擴展（zhǎn）。且凍融循環在測試（shì）中（zhōng）前期養護（hù）條件與浸水處理相同，因此從數據看出（chū），凍融循環粘接強度會（huì）比浸水粘接強度（dù）數據略低。

2.2 不同養護條（tiáo）件下瓷磚背膠粘接強度的斷裂（liè）麵

不同背膠（jiāo）在檢測其粘接強度時斷裂麵位置不同，在（zài）玻化磚和背膠（jiāo）層之間斷裂可認定為瓷磚背膠對玻化磚的（de）粘接強度，若斷裂（liè）麵位置在水泥砂層則認定水泥砂層的強度小於（yú）背膠和瓷磚麵層的強度，若EP界麵（miàn）處無明顯水泥砂被附著而造成的（de）斷裂則可認為是EP粘接強度不足。堿克瓷磚背膠的斷裂麵有出現在水泥砂層、砂漿層和基地之間接觸麵、玻化磚（zhuān）和背膠（jiāo）層之間接觸麵， 且（qiě）EP膠上均（jun1）附著了水泥砂。競 品1和競品（pǐn）2斷裂麵均（jun1）出現在玻化磚和背膠層，測試結果真實反饋了競品1和競品2對玻化磚的粘接（jiē）強度（dù）。因此堿（jiǎn）克瓷磚背膠的粘接強（qiáng）度（dù）測試結（jié）果（guǒ）要大於實際測試結果。

綜上所（suǒ）述，試樣的粘接強度（dù）堿克瓷（cí）磚背膠>競品2>競品（pǐn）1。

3 結（jié） 語

不同背膠其粘接強度、浸（jìn）水粘接強度、熱老化粘接強度和凍（dòng）融循環粘接強度不同。瓷磚（zhuān）背膠試件浸水後的粘接強度要小於原強養護粘接強度； 熱老化後背膠的粘接強度得到提高；凍融循環粘接強度（dù）比浸水粘接強度略低。

本篇文章省去了部分圖（tú）片，如若（ruò）需要詳細了解本篇論文的情況，請關注JEARK堿克瓷磚（zhuān）背膠公眾號了解。