[field:typename/] [field:typename/] [field:typename/] [field:typename/]

关于耐低温面砖胶粘剂的研究进展

浅析国内阀门市场竞争情况PTA期货持仓排行表--郑州商品交易所(05.27)海勤期货:金融大局打击 PTA底部仍未明(5.6)中央媒体齐聚柳工进行引智工作采访电熔管件产业发展面临的问题和应对策略

河南郑州加紧建设南水北调配套工程吉林油田探索隐患治理长效机制涤纶里料行情疲软政协委员田力普:今年探索试点建立知识产权法院简述:国外模具企业给我们的借鉴广西木材加工业成为千亿产业内蒙古:锅炉耐火材料采购招标公告上半年中央空调市场出口回暖金海钢结构迎新化县委领导考察人民币年内急贬近3% 对大宗商品市场产生冲击能源行业大并购潮意味着油价已触底?酋长国钢铁预计2018年中东钢构产品需求385万吨国家发改委:海外买矿锁定三大区域莆田:国标专用校车将更换150辆全球首例首台汽油脱硫反应器下线奶茶机设备雄霸“饮品江湖”我国工程机械企业率先抓住节能环保先机景德镇品牌瓷砖遭遇高安李鬼叫板韩国发明石墨烯超级电池 电动车充电仅需16秒干衣机除菌检测证书的先河合阳确保“两会”期间信访稳定传化物流基地公司12亿元郑州航空港项目开建柳工开辟市场无捷径 用心服务赢第一陶瓷薄板:全方位展示助力产品发展三部委酝酿开征环境税 湖北等四省有望试点常林股份933、955N两款装载机新品发布新疆长绒棉国家品级实物标准通过验收2012全球石油业十大事件 天然气进入大发展阶段江麓集团成功研发出无坚不摧的新型岩石斗教育信息化的发展历程回顾与现状分析洗衣液市场不断扩大 将替更其他洗涤用品德国补贴政策明朗化 光伏产品价格见势回落4月12日国内醋酸市场行情综述科学家确认117号元素 超重元素添新成员优质优价,低质低价”将成为棉花市场的新常态捕捉市场风向 打造流行五金配件我国五金刀具生产结构与市场需要严重失衡建材工业“十二五”发展规划之发展现状国家级专业五金批发市场落户江西万年【相转移催化】 丁基苯醚的合成山推叉车首次海外代理商走访工作完成注重锥式破碎机腔型设计 世邦机器打造拳头产品2011年稀土行业概述10月12日丙烷收盘动态关注四川红格大面山风电场工程项目三菱化学将售新型3D打印丝材我国五金产业加快发展电商雷沃北大荒农机公司喜迎大马力机车销售高峰日本天云产业公司将二联不锈钢螺柱商品化化工行业成为2012年DCS市场最大亮国内各类化纤原料价格行情每日点评(07.29)11月中国物流业景气指数为53.0%中药饮片 创新之后更好卖 生物质成型燃料锅炉能治理“雾霾”工程机械模式化业务助企业销售额达2000亿

摘要:介绍了耐低温面砖胶粘剂的研究进展(包括改性水泥砂浆型耐低温面砖胶粘剂、环氧树脂型耐低温面砖胶粘剂、丙烯酸酯型耐低温面砖胶粘剂和聚氨酯型耐低温面砖胶粘剂等)。依据我国实际情况对耐低温面砖胶粘剂的发展前景进行了展望。

关键词:胶粘剂;耐低温;面砖;环氧树脂;丙烯酸酯;聚氨酯

中图分类号:TQ437.1 文献标志码:A 文章编号:1004-2849(2012)08-0045-04

0·前言

随着经济持续增长及建筑业的快速发展,人们的日常工作、生活和学习等对建筑装饰装修材料的要求日益提高,从美化环境和提高建筑物的装饰性、耐久性、耐污染性等出发,建筑物内外墙面多采用瓷砖、面砖、马赛克、陶瓷、花岗岩和聚合物贴面板等饰面材料。传统饰面材料的粘贴多采用水泥砂浆作为胶粘剂,但其粘接强度欠佳,并且受环境因素影响较大,尤其在北方寒冷季节不能使用,这将间接延长施工周期,增加投资成本。因此,对面砖胶粘剂的要求之一是必须具备一定的耐低温性。通常,耐低温面砖胶粘剂除具有传统面砖胶粘剂的优点(如粘接强度高、粘接时间可任意调节、耐水性好和价格低廉等)外,其本身还具有独特的优势(如可在负温条件下施工、抗冻性好、在北方寒冷的冬季仍可使用、缩短建筑耗时和降低工程成本等)。有关专家预测[1],建筑行业对高效、耐久、无污染的耐低温面砖胶粘剂的新品种需求量将逐渐增加,开发相关新产品的市场潜力巨大。

近年来我国耐低温面砖胶粘剂市场发展迅速,产品销量持续增长,国家产业政策鼓励其向高技术产品方向发展,国内企业新增投资逐渐增多。图1为2007~2010年耐低温面砖胶粘剂的市场容量/市场规模统计[2]。

目前常用的耐低温面砖胶粘剂有干混砂浆、丙烯酸酯乳液胶粘剂、环氧树脂(EP)乳液和聚氨酯(PU)胶粘剂等,另外还包括不同胶粘剂共混、改性等。其中干混砂浆应用较早,但其低温粘接性能较差;EP和PU作为八大合成胶粘剂中的重要品种,在耐低温面砖胶粘剂中的应用越来越广泛;丙烯酸酯乳液胶粘剂是一种新型的耐低温面砖胶粘剂,并且常与上述胶粘剂混合使用。

图1 耐低温面砖胶粘剂的市场规模

图1 耐低温面砖胶粘剂的市场规模

1·耐低温面砖胶粘剂的研究现状

1.1改性水泥砂浆耐低温面砖胶粘剂

耐低温面砖胶粘剂是随着胶粘剂、建筑行业和装饰行业的发展而不断完善的。早在20世纪人们就已通过在墙面上涂上厚厚的泥土来粘贴瓷砖。1961年芬兰PartekCorporation公司生产出陶瓷胶粘剂———干混砂浆[3-4],不仅降低了原材料耗量和施工时间,而且还可有效解决传统砂浆粘接力低、瓷砖易脱落等安全隐患,但其对原料种类、产地质量的依赖性较高,并且受当地气候施工环境影响也很大。因此,在投产干混砂浆生产线之前,必须对其制备工艺和性能参数进行优化研究[5-8]。

针对干混砂浆受地理和环境因素影响较大、耐低温性差、需现配现用、保存时间短和耐久性差等问题,朱伶俐等[9]以可再分散乳胶粉作为砂浆的改性剂,有效提高了干混砂浆的稠度和耐低温性,但砂浆的耐久性随可再分散乳胶粉含量增加呈先降后升态势。因此,可再分散乳胶粉对提高砂浆耐久性的作用不显著。中国建筑科学研究院早在20世纪90年代已研制成功一种无机双组分新型低温早强型面砖建筑胶粘剂[10]:该胶粘剂具有早期强度高、粘接时间可任意调节、可低温施工(-5~-10℃)、抗冻性优和耐水性好等优点,不仅适用于室内外墙(地)面砖、各种装饰石板材的粘贴,而且还可用于抢修、补修等工程。米勒[11]研制的面砖胶粘剂主要由碱性反应性水硬性胶粘剂、纤维素醚和推进剂填料等组成,另外还添加了少量阻滞剂、消泡剂和聚合物分散体粉末等。该面砖胶粘剂不仅具有较高的内聚强度,而且还对面砖、基底等具有足够的复合强度和拉伸强度。

聚合物乳液改性水泥砂浆常用的聚合物主要有丁苯胶乳、氯偏乳液等,不同胶乳具有不同的改性效果(如丁苯胶乳改性砂浆的抗折强度较高,氯偏乳液改性砂浆的抗渗性较好)[12]。EP乳液与水泥基材具有良好的粘接性,并且EP本身具有优良的力学性能和耐腐蚀性能,故水性EP在无机-有机复合材料方面具有突出的优势。通过物理或化学方法将双组分EP制成双组分高分子乳液复合体系[13],并以此作为水泥砂浆的改性剂,则改性体系具有良好的耐低温性、压缩强度、抗折强度和耐腐蚀性能。

1.2EP耐低温面砖胶粘剂

EP是一类重要的热固性树脂,具有较高的力学性能、电气性能和耐热性能,其作为高性能复合材料的树脂基体,在建筑、机械、电子、航空航天和船舶工业等领域中得到广泛应用[14]。EP是一种使用较早、强度较高的建筑胶粘剂[15-16],其固化温度通常为室温或更高温度;然而,北方地区的秋冬季往往在零度以下,故低温施工需要使用低温(-10~0℃)固化型建筑胶,即低毒、低黏度、低固化温度和高力学性能的建筑胶。杨欣华等[17]选择6种低温固化剂(包括脂肪族多胺类固化剂、脂环族多胺类固化剂、改性酚醛胺类固化剂和聚硫醇类固化剂等)[18-20],并研究了不同固化剂对体系固化反应速率、压缩强度以及钢-钢剪切强度等影响,确定了适合在-12~0℃范围内使用的低温建筑胶配方。研究结果表明:改性脂环胺类固化剂(MS-002)和聚硫醇类固化剂(QS-H2033)的低温固化速率最快;MS-002黏度最低,相应建筑胶在-12~0℃/6d条件下即可固化,其压缩强度为62.56MPa、剪切强度为15.23MPa,符合冬季建筑胶的施工要求。

EP乳液与水泥基材料具有良好的粘接性,并且EP本身优良的力学性能和耐腐蚀性能,均使水性EP在无机-有机复合材料方面具有突出的性能优势[21]。李芝华等[22]以EP-有机硅树脂为原料,优选合适的固化剂、增韧剂和偶联剂,研制成一种可室温固化、耐低温、耐高温型EP-有机硅胶粘剂。研究结果表明:增韧剂在胶粘剂中的质量分数为25%时,体系固化反应比较完全,有机硅与EP之间相容性良好,相应胶粘剂具有良好的耐低温性和粘接强度。

1.3丙烯酸酯乳液耐低温面砖胶粘剂

近几年新兴的丙烯酸酯乳液胶粘剂,由于具有良好的耐候性、耐老化性、断裂伸长率、粘接强度、耐水性和环保性等优势[23],故其在陶瓷、水泥、木材、塑料和金属等材料的粘接密封和固定中得到广泛应用。另外,由于该胶粘剂制备工艺简单、产品类型丰富多样,故已成为发展最快的胶种之一。然而,丙烯酸酯乳液胶粘剂仍存在下列不足之处:①低固含量、低黏性、高MFT(最低成膜温度)和高残余单体含量;②耐水性差、低温变脆和高温变黏等[24]。因此,有关丙烯酸酯乳液胶粘剂的改性研究报道较多[25-27],主要分为聚合方法的改进、有机硅改性、EP改性、有机氟改性和PU改性等[28]。

Gower等[29]在丙烯酸酯总含量不变的前提下,通过改变丙烯酸丁酯(BA)、丙烯酸异辛酯(2-EHA)和甲基丙烯酸甲酯(MMA)等含量,制得系列丙烯酸酯PSA(压敏胶)。采用丙烯酸酯/PU复合技术制备的聚环氧氯丙烷-PU/PMMA互穿网络聚合物乳液,可用作复膜胶的基体树脂,其既具有丙烯酸酯的优点(良好的耐水性、耐候性和耐光性等),又具有PU的优点(良好的耐低温性、柔韧性和粘接强度等),能有效发挥两种物质的协同作用[30]。龚雁等[31]发明了一种改性面砖胶粘剂及其制备方法,该胶粘剂(按质量分数计)主要由4%~12%柔性共聚物乳液、25%~45%水泥、45%~70%细砂、0.2%~1.0%保水剂、0.1%~1.0%早强剂混合物和适量的水混合而成。其特色在于通过改进的乳液聚合法制备丙烯酸(AA)-BA-苯乙烯(St)-丙烯酰胺共聚物乳液,并可通过控制柔性聚合物的链结构及组成、调节柔性聚合物乳液的加入量等来达到改性面砖胶粘剂的目的,使水泥砂浆的粘接性、耐水性、耐久性、柔韧性和耐低温性等性能明显提高。张文才等[32]在含硅改性水性聚氨酯(WPU)乳液中引入丙烯酸酯单体,制得核/壳结构型有机硅改性PU-丙烯酸酯共聚乳液。该乳液兼具丙烯酸酯树脂(高光泽、高硬度)、PU(良好的低温性能和优异的力学性能)和有机硅树脂(良好的耐热性、耐水性和附着力等)的优点,适用于面砖的粘接。

1.4PU耐低温面砖胶粘剂

PU分子中含有极性很强、化学活性很高的异氰酸酯基和氨酯基,具有卓越的耐低温性、较高的粘接强度、优良的柔韧性和耐水耐油等性能,已广泛应用于陶瓷、泡沫塑料和木材等材料的粘接[33]。王平议[34]发明的PU橡胶型胶粘剂,是由PU橡胶颗粒、三氯乙烯、N,N-间苯撑双马来酰亚胺、碳酸钠、改性松香树脂、炭黑、有机硅偶联剂和对苯二胺等组成,制成的胶粘剂具有耐低温性好(低温粘接强度是常温的3~4倍)、粘接力强和耐冲击性佳等特点,可用于陶瓷、面砖、橡胶和金属等材料的粘接。李金诺[35]发明的一种柔性饰面板或砖用胶粘剂,是采用PU水性乳液对丙烯酸酯水性乳液进行改性后制备而成的,其低温柔性极佳(在变温情况下不会发生位移开裂)、粘接力和耐水性良好,并且其使用寿命同饰面砖(板)。高廷敏等[36]发明的EP改性PU耐超低温胶粘剂,是由PU改性预聚体30%~50%、EP5%~15%、溶剂10%~20%、扩链剂1%~15%及填料30%~50%等组成(以质量分数计)。该胶粘剂可在-200℃时长期使用,并且其力学性能基本不变(如高粘接强度、高剪切强度和高耐蚀性等)。

2·结语

耐低温面砖胶粘剂在生产技术、产品品种和产品性能等方面都得到了不断完善和迅速发展,预计其未来的发展趋势主要体现在以下几个方面。

(1)从胶粘剂的主体成分考虑,继续使用水泥砂浆系统,利用纳米技术将砂浆粉细微化,制备超细干混砂浆,以提高其耐低温性能和粘接性能。

(2)从胶粘剂的填料成分相互配合考虑,加入可再分散乳胶粉或聚合物乳液、扩大填料的添加种类,通过物理共混改性、化学共混改性或者保护胶体改性、无皂乳液聚合等方法对水泥砂浆进行改性,以提高耐低温面砖胶粘剂的低温粘接性能、耐候性和力学稳定性等综合性能。

(3)从环保角度考虑,目前常用的耐低温面砖胶粘剂中常含有挥发性有机化合物(VOC)、游离甲醛和限用溶剂(包括苯、甲苯、乙苯、二甲苯和乙二醇醚等)等(这些溶剂易燃烧,并且燃烧时易产生大量有毒气体),另外还含有铅、镉、六价铬和汞等重金属,故耐低温面砖胶粘剂的发展趋势应从固态型向液态型发展、有机溶剂型向水基型发展、从不可降解型向生物降解型发展,以降低有毒物质的含量。总之,耐低温面砖胶粘剂在耐低温性、防水性、防裂性、防脱落性和保温性等方面的改进空间很大,改进方法很多,并且该胶粘剂将在材料来源更广泛、投入更低廉、对环境污染更小和更有利于室内外装饰安全等方面得到发展,其市场应用前景非常广阔。

参考文献

[1]谭京生.我国胶粘剂发展前途无量[J].中国胶粘剂,2005,14(7):32.

[2]CM型低温施工面砖粘结剂市场研究报告[R/OL].北京:中国新经济视点网,2012-4-19[2012-05-04].http://www.chinanev.com.cn/scdc/55072/scyj1.shtml.

[3]辛全仓,何廷树,宋学峰,等.瓷砖粘结干粉砂浆的开发研究[J].新型建筑材料,2005(7):51-53.

[4]田少宁.干混外墙砖粘结砂浆的配制与性能研究[J].福建建材,2010(1):12-14.

[5]王沁芳,张朝辉,卢刚.干混砂浆的原料组成及研究现状[J].砖瓦,2008(12):65-67.

[6]Winnefeld F,Kaufmann J,Hack E,et al.Moisture inducedlength
changes of tile adhesive mortars and their impact onadhesion strength
[J].Construction and Building Materials,2012,30:426-438.
[7]Felixberger J K.Polymer-modified thin-bed tile adhesives[M].
Augsburg,DE:BASF Construction Chemicals Europe,2008.
[8]Zhang H.Study on key techniques of control system fordry-mixed
mortar production line[J].Applied Mechanics andMaterials,2011,71-78:4 184-4 187.
[9]朱伶俐,赵宇,陈仕国.可再分散乳胶粉对干混砂浆性能影响的实验研究[J].河南理工大学学报:自然科学版,2011,30(3):336-339.

[10]陆文.面砖粘结剂的研究取得新成果[J].施工技术,1993(7):30.
[11]米勒P.面砖胶粘剂:CN,102 026 938[P].2011-04-20.
[12]Ohama Y.Handbook of polymer-modified concrete andmortars properties
and process technology[M].New Jersey,USA:Noyes Publi-cations,1995.
[13]Frigione M E,Mascia L,Acierno D.Oligomeric and polymeric
modifiers for toughening of epoxy resin[J].European PolymerJournal,
1995,31(11):1 021-1 029.
[14]张翠红,宫晋英,张鑫.环氧树脂低温固化剂的合成及性能研究[J].化学建材,2006,22(3):22-24.
[15]吴广东.纳米SiO2改性环氧胶粘剂及其粘接SiC陶瓷工艺和机理研究[D].哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社,2011.
[16]Moussa O,Vassilopoulos A P,De Castro J,et al.Early-agetensile
properties of structural epoxy adhesives subjected tolow-temperature
curing[J].International Journal of Adhesion&Adhesives,2012,35:9-16.
[17]杨欣华,张小冬,黄莹.固化剂对低温固化环氧建筑胶性能的影响[J].粘接,2010,31(7):54-56.
[18]秦岩,刘海华,黄志雄,等.低温固化阻燃环氧胶粘剂的研制[J].粘接,2006,27(5):4-6.
[19]胡张燕,吴通宇,李朝龙,等.多支化聚硫醇与环氧树脂的固化研究[J].塑料,2009,38(2):48-50.
[20]周文英,齐暑华,赵红振,等.环氧复合材料低温固化剂研究进展[J].中国胶粘剂,2007,16(1):44-47,52.
[21]肖力光,李海军,焦长军,等.新型环氧树脂乳液改性水泥砂浆性能的研究[J].混凝土,2006(11):47-49.
[22]李芝华,丑纪能,邓飞跃.耐高低温环氧有机硅胶粘剂的力学性能研究[J].化工新型材料,2006,34(8):62-64.
[23]陈金身,陈君丽.丙烯酸乳液胶粘剂的研究[J].粘接,2006,27(5):18-20.
[24]孙志娟,张心亚,黄洪,等.丙烯酸酯乳液改性的研究进展[J].中国胶粘剂,2003,14(1):40-43,47.
[25]Brown D A,Price G J.Preparation and thermal propertiesof block
copolymers of PDMS with styrene or methyl meth-acrylate using ATRP
[J].Polymer,2001,42(10):4 767-4 771.
[26]Zhang M G,Weng Z X,Huang Z M,et al.Effects ofmonomer polarity
on MMA/BA/Na MA emulsifier-freeemulsion copolymeriation[J].European
Polymer Journal,1998,34(9):1 243-1 247.
[27]王凌,李斌,杜新胜,等.改性丙烯酸酯乳液的研究进展[J].化工中间体,2010(11):1-5.
[28]王齐,傅和青,黄洪,等.改性丙烯酸酯乳液胶粘剂的研究进展[J].粘接,2008,29(3):32-36.
[29]Gower M D,Shanks R A.Acrylic acid level and adhesive performance
and peel master-curves of acrylic pressure-sensitive adhesives[J].
Journal of Polymer Science(Part B):Polymer Physics,2006,44(8):1 237-1 252.
[30]黄增芳,谢辉,马军现,等.丙烯酸酯乳液聚合及其在胶粘剂中的应用研究进展[J].中国胶粘剂,2010,19(1):53-57.
[31]龚雁,张建荣.改性面砖粘结剂及其制备方法:CN,101 215 130[P].2008-07-09.
[32]张文才,杜素军,丰功吉,等.含硅聚氨酯胶粘剂国内外研究现状[J].科学之友:中旬,2011(8):128-129.
[33]乔吉超,胡小玲,管萍.聚氨酯胶粘剂的研究进展[J].热固性树脂,2006,21(5):44-48.
[34]王平议.一种聚氨酯橡胶胶粘剂的生产方法:CN,102 206 479[P].2011-10-05.
[35]李金诺.一种柔性饰面板或砖的专用胶粘剂的制作方法:CN,101 845 283[P].2010-09-29.
[36]高廷敏,浦建光.一种环氧改性聚氨酯耐超低温胶粘剂:CN,101 298 548[P].2008-11-05.(外审专家:史有强)

史上最严新环保法来了 威慑涂料行业法雷奥同U-Shin协议出售汽车门锁等业务安纳达上调上半年业绩预期工程机械模式化业务助企业销售额达2000亿

雅安7.0级地震发生后,徐工集团紧急部署,迅速组建救援队,并调集雅安地区的6台徐工起重机和10挖掘机赶赴灾区,实施紧急救援。上午8:02分四川省雅安市发生地震,闻讯后,徐工集团领导高度重视,紧急部署并启动应急救援行动,第一时间组成由徐工营销公司苏坤副总经理为队长的救援队,就近调集6台徐工汽车起重机和10台挖掘机,紧急奔赴灾区一线。记者目前与苏坤联系,他表示:“下午两点左右,徐工已有8台设备到达雅安

8月25日下午,2014年全国重点媒体广西林业行采访团一行经过4个多小时的车程,来到了广西玉林市兴业县的广西六万山林业有限公司。广西国有六万林场是广西壮族自治区林业厅直属国有林场,是第一批广西现代林业产业化龙头企业。为延长产业链,六万林场成立广西六万山林业有限公司,六万山林业公司在兴业县大平山机械产业园建设年产12万m3胶合板项目。项目建成达产后,预计年销售收入3.6亿元,年税利近5000万元,可



热点新闻



热销产品

0.33452796936035 s 不存在相应的目录