NB建筑胶粘剂的研制.docx

NB建筑胶粘剂的研制1引言聚乙烯醇缩甲醛胶粘剂即107胶在建筑装饰工程中得到了广泛的应用，被称为建筑上的“万能胶”但是 这种胶粘剂在生产中使用大量的甲醛，由于这些甲醛不能完全和聚乙烯醇缩合，有一部分仍以游离态存在于 产品中，因而其在生产和使用过程中都存在着甲醛危害的问题近年来,随着人们健康观念的增强和环保意 识的提高，逐渐认识到在建筑装饰工程中大量使用107胶造成对健康和环境的危害，进而提出在建筑装饰工 程中禁用107胶的问题目前，已有北京、上海、广州、天津、福州、成都等城市开始禁用107胶,其他一 些城市的禁用举措也正在酝酿之中另一方面,107胶所以能在建筑装饰工程中得到广泛应用，主要是其某些性能能够满足工程的使用要求，例如 具有低廉的成本、很好的施工性能和适当的粘结性能等因而，禁用107胶后,必须向市场提供性能与之相 当或更好的新型产品有鉴于此，笔者研制了一种用于代替107胶的新型建筑胶粘剂，并命名为NB建筑胶 粘剂（NB是英文new typeofbuildingadhesive的词头）本文介绍该胶粘剂的 研制、生产及技术性能等2原材料2.1聚乙烯醇选取聚乙烯醇为NB建筑胶粘剂的原材料是因为聚乙烯醇易得，特别是其水溶液具有适当的粘度和粘结性能。

通 过对聚乙烯醇类建筑胶粘剂的长期实际使用证明，只要采取措施保持其长期贮存的粘度稳定性，以及适量提 高其粘结强度和干燥成膜后的耐水性，这样所得到的胶粘剂就能够满足其在建筑装饰工程中的使用要求2.2粘度稳定剂聚乙烯醇水溶液在贮存时易出现凝胶，要研制非缩醛的聚乙烯醇类建筑胶粘剂，首要问题是解决其贮 存稳定性问题这一问题在以前的研究中已经很好地解决了,因而只要将该技术移植过来即可2.3粘结增强剂聚乙烯醇水溶液的粘结强度和耐水性在其缩醛后得到显著提高这样，提高NB建筑胶粘剂的粘结强度和耐 水性是需要解决的两个问题使用聚丙烯酰胺之类的增稠剂只能提高其表观粘度而不能提高其粘结强度， 因而必须研制能够显著提高聚乙烯醇水溶液粘结强度的材料，即粘结增强剂以往在建筑涂料的研究中发现, 象明胶、蛋白胶等类材料具有很高的粘结强度,但其在聚乙烯醇水溶液中的用量受到限制，且容易造成聚乙 烯醇水溶液的分层及不透明在NB建筑胶粘剂的初步研究中已经得到能够和聚乙烯醇水溶液完全相溶、 且会显著提高粘结强度的材料2.4耐水改性剂据介绍，为了提高聚乙烯醇水溶液成膜后胶膜的耐水性，可以使其交联熟化交联后的聚乙烯醇不再溶解 能使聚乙烯醇交联熟化的有无机盐（如硫酸钠、硫酸锌、硫酸铵、钾明矶等）、无机酸（如硼酸）、多元有机 酸和醛类化合物等。

其中，无机盐和无机酸大都不会对健康和环境造成危害,当是优先选取研究的对象3研制程序按图1所示的程序对NB建筑胶粘剂进行配制研究配制研究程序如图2所示即先将水、聚乙烯醇和粘 度稳定剂计量后置入玻璃烧瓶内,升温至聚乙烯醇溶解，投入耐水改性剂，待一定时间后再投入粘结增强剂， 最后得到性能试验用样品［性能段定〔滴艮JG4蹇旻求〉||选择粘半科定袖—配」，列洋品| 奇厂 过| ■存稳定作诫还］——谊拜粘笑垫强削和虹水改性嗣配制住列嶂品|优选性能试利 ，初步田方设汁1配方政遗I * + " 未-|嶙品试配 延X . T .过通［『存性员低泓麻定性检股卜•一川 4冬格［*台格 I姗定眠方］ |貌专性脂检■胰IS I NH建筑晚粘剂研制程序聚乙择醇 卒 帖度稳定刑|二廿烧瓶内富奇’||fEEOZWk讨水改性荆I性能检戒用祥鬲S2试验样品的瓦圈程序4结果及讨论4.1耐水改性剂对胶膜耐水性的改进耐水改性剂对胶膜耐水性的检验方法是将胶液刷在玻璃板上,经多次刷涂而形成一定厚度的涂膜，干燥2 d 后得到耐水试验用的胶膜，进行浸水3 d试验试验结果如表1所示：新牯培增强剂对牯结强度影响的试验结果却；；：w常到离强.度(N/ 25 g粘站强度(MTa) M气渭总话件M du<1.0« -L(L4}.0;

4.2粘结增强剂对NB建筑胶粘剂粘结强度的影响保持聚乙烯醇用量为8.5%,耐水改性剂用量为1.5%不变时，改变粘结增强剂的用量,使之从低到高逐渐增 大,以观察其对粘结强度的影响，结果如表2所示粘结强度试验结果有两种，一种是JC438规定的180° 剥离强度，另一种是常用的“8”字型水泥砂浆块对接粘结粘姑城物鹏《励图日 粘培蟾强削用第对Nil建筑股粘削粘培强度的影晌从表2的试验结果可以看出，在两种形式的粘结强度试验中,粘结强度都随着粘结增强剂用量的增大而提高, 且用量越大,提高得越显著为了将这种提高的趋势直观化,根据表2中的结果绘出如图3所示的两条曲线 两条曲线的上升趋势均是一开始较为平缓，当粘结增强剂的用量稍为增大时，曲线的斜率增大,即粘结强度提 高的速度增大从该试验结果可以认为,粘结增强剂能够提高NB建筑胶粘剂的粘结强度，且在用量高时更 为显著因而，粘结增强剂的加入量应根据这一试验结果和其市场价格联系起来，根据技术经济综合性能选 取合适的用量该用量以2%〜3%为宜用量过大，除了经济性能的限制外，还会对胶膜的耐水性产生不利 影响4.3粘结增强剂对NB建筑胶粘剂其他性能的影响（1）粘结增强剂对NB建筑胶粘剂低温稳定性的影响从表2中最后一栏的试验结果可以看出,粘结增强剂对NB建筑胶粘剂的低温稳定性能会有改善作用。

即当 NB建筑胶粘剂不加或加入较少量的粘结增强剂时,NB建筑胶粘剂在0°C情况下保持24 h会产生凝聚现 象，在其增大到2%时则会保持流动状态2）粘结增强剂对NB建筑胶粘剂耐水性的影响粘结增强剂是一 种水溶性物质，除能提高粘结强度外，用量较大时会对NB建筑胶粘剂的耐水性产生不良影响,试验结果如表 3所示（试验方法与耐水改性剂试验方法相同）从表中可见，粘结增强剂的用量应在4%以下表3耐水增强制的NE建筑腿牯制耐水性的试验娟--d I 2照强制 <1 2 4朔水色叫 尤变化 尤变化 溶低变貌5 NB建筑胶粘剂的生产5.1 NB建筑胶粘剂的配方（见表4）懿4 NE逮筑腰粘剂的基本队方雄村珥用ri-<质吊%」K.0 - 8„5# .2mJ水改性削2 a 0站结照强剂昉&、栗倨剂水讣5 R5.2 NB建筑胶粘剂生产程序 简述NB建筑胶粘剂的生产工艺比之原水溶性聚乙烯醇缩甲醛胶粘剂更为简单，省去了缩醛工艺即在一开 始投料时，将聚乙烯醇、粘度稳定剂一起投入反应釜中，升温至聚乙烯醇溶解;其后，投入耐水改性剂;最后投 入粘度稳定剂和防霉、杀菌剂，搅拌至溶解并均匀，即得到NB建筑胶粘剂5.3 NB建筑胶粘剂的技术性能和经济性能NB建筑胶粘剂技术性能测试结果见表5：表5 NE建筑腰牯荆技术性能的耐试结果向口 濯试结果外埸 尤色透叫片戕沼pH fl'L 名Ml体弁眄％J Elfli h'li1：恩定 fk H I? - ” li J T.流动状&站结,阳变：1斜’剥出加如N "匚f I 2.6可接印i结笠!度4 Mxj 的关于NB建筑胶粘剂的经济性能，以目前聚乙烯醇的市场价为每公斤15元计,每生产1吨NB建筑胶粘 剂的原材料成本为1430元。

6 NB建筑胶粘剂的应用(1) 用NB建筑胶粘剂配制墙面腻子按水：NB建筑胶粘剂：重质碳酸钙=1 : 4 : 10配制成墙面批灰腻子, 其刮涂性良好腻子膜干擦不掉粉，经砂纸打磨后擦去浮灰，干燥后再次干擦仍不掉粉这证明NB建筑胶 粘剂可以很好地用于配制墙面批灰腻子2) NB建筑胶粘剂对水泥的适应性将NB建筑胶粘剂分别同普通硅酸盐水泥、白色硅酸盐水泥一起拌合， 拌合状态正常，无胶体凝聚等状况出现这证明可以用NB建筑胶粘剂配制聚合物水泥砂浆粘贴瓷砖等贴面 材料或用于干粘石饰面等;此外，也可以用NB建筑胶粘剂和白水泥一起配制外墙腻子7结论(1) 经过对NB建筑胶粘剂中耐水改性剂和粘结增强剂品种的选择、用量的确定以及对产品性能影响的试验 研究，得到NB建筑胶粘剂的生产技术2) NB建筑胶粘剂的生产工艺比之聚乙烯醇缩甲醛胶粘剂更为简单，且性能有所提高更为重要的是生产 中不涉及对环境和健康不利的材料3) NB建筑胶粘剂可用于配制墙面批灰腻子和水泥聚合物砂浆等，用途广泛4) NB建筑胶粘剂可以根据市场情况对NB建筑胶粘剂的技术性能和生产成本进行调整，将NB建筑胶粘 剂的聚乙烯醇用量降低，除了会降低NB建筑胶粘剂的粘度和粘结强度外,NB建筑胶粘剂的其它性能不 变。