1 前言
建筑粘结剂在建筑工程中的应用十分广泛,应用面不断扩大,具有很大的市场潜力。以聚乙烯醇为主要原材料的建筑粘结剂如107建筑胶、801建筑胶,在建筑粘结剂市场上占有极大的份额。聚乙烯醇缩甲醛的最大优势是价格低廉和用途广泛,在过去的二十多年中产量不断提高,使用范围不断扩大,目前被大量应用到室内装修用的墙面批嵌材料、墙地砖的粘贴材料、外墙面的粉饰材料等等。由于这类粘结剂通过聚乙烯醇与甲醛进行缩合反应制成,人为引入甲醛作为原料,粘结剂内含有一定量的游离甲醛。在生产、施工和使用过程中,游离甲醛不断地释放出来,影响室内空气质量,有害人体健康、逐步限制使用甚至禁止使用的呼声日益高涨。但是这类粘结剂的价格低廉,性能较好,应用范围较广,根据我国现有的条件,这些粘结剂仍占有一定市场。本文探讨的环保型建筑粘结剂是在保持聚乙烯醇缩甲醛类粘结剂原有的优点的基础上,游离甲醛含量又极低的建筑粘结剂。
2 环保型建筑粘结剂的原材料的影响
因素环保型建筑粘结剂的主要原材料仍然是聚乙烯醇,但不再添加甲醛进行缩醛反应,而是选择其他的多种助剂对聚乙烯醇的分子进行改性,提高环保型建筑粘结剂的粘结强度和粘度。
2.1 增粘剂
未经缩醛化的聚乙烯醇溶液不能直接替代原有的建筑粘结剂,在粘度和粘结性等方面不能达到相应的性能指标,必须引入增粘剂,提高聚乙烯醇的粘结强度和材料的粘度。增粘剂的选择是比较多的。可以用物理方法,如将其他的高分子材料作为增粘剂添加到聚乙烯醇溶液中,以达到预定的效果,要考虑到加入的材料与聚乙烯醇溶液的相容性和互补性,材料的环保方面的指标,还要注意材料的价格对最终产品成本的影响;也可以用化学反应的方法,利用添加的材料与聚乙烯醇分子反应,特别是和分子链上的一些基团进行反应,改进产品的粘结性和提高粘度,使之达到建筑粘结剂的物理力学性能,同时也达到环保标准。化学方法的特点是通过增粘剂品种和用量的合理选择和设计,直接对聚乙烯醇改性,易于控制产品性能和成本。
2.2 催化剂
用化学方法改性聚乙烯醇生产建筑粘结剂的另一个关键是选择合适的催化剂。催化剂的品种和用量影响到化学反应的温度控制和时间控制等工艺条件,也影响产品的技术性能指标。选择催化剂时还要考虑产品的环保指标。
2.3 其他助剂
利用一些助剂可以控制化学反应在适当的时候终止并获得稳定的产品,如利用改变反应的条件和添加必要的稳定剂来完成。聚乙烯醇溶液极易发生霉变(特别是南方湿热地区),使用甲醛进行缩醛反应后,体系内存在大量的游离甲醛,可以起到防霉杀菌的作用。无醛的环保型建筑粘结剂没有游离甲醛,除了选择洁净的水之外,防霉剂的选用也是很重要的。许多工业防霉剂含有有害化合物,在这里是不宜选用的。
3 环保型建筑粘结剂的合成工艺
生产环保型建筑粘结剂应注意加入催化剂、增粘剂和稳定剂等的时间、加入速度和物料的温度控制。选用适当的反应釜等设备,反应釜的搅拌形式和搅拌速度等条件能满足一定的要求。环保型建筑胶粘剂的工艺流程如下:
环保型粘结剂的技术性能应符合以下标准:ＪＣ438 91《水溶性聚乙烯醇缩甲醛胶粘剂》ＧＢ18583 2001《室内装饰装修材料胶粘剂中有害物质限量》各项性能的测试方法按上述两个标准中规定的方法进行。环保型建筑胶粘剂主要技术性能见表1。
(1)按一定的配方,在符合要求的生产设备中,根据确定的工艺流程,能生产出符合有关标准的建筑粘结剂。
(2)环保型建筑粘结剂具有粘结强度高、环保性能佳的特点,它的应用面广,价格适中,是符合环保要求的新一代的建筑粘结剂。
建筑粘结剂在建筑工程中的应用十分广泛,应用面不断扩大,具有很大的市场潜力。以聚乙烯醇为主要原材料的建筑粘结剂如107建筑胶、801建筑胶,在建筑粘结剂市场上占有极大的份额。聚乙烯醇缩甲醛的最大优势是价格低廉和用途广泛,在过去的二十多年中产量不断提高,使用范围不断扩大,目前被大量应用到室内装修用的墙面批嵌材料、墙地砖的粘贴材料、外墙面的粉饰材料等等。由于这类粘结剂通过聚乙烯醇与甲醛进行缩合反应制成,人为引入甲醛作为原料,粘结剂内含有一定量的游离甲醛。在生产、施工和使用过程中,游离甲醛不断地释放出来,影响室内空气质量,有害人体健康、逐步限制使用甚至禁止使用的呼声日益高涨。但是这类粘结剂的价格低廉,性能较好,应用范围较广,根据我国现有的条件,这些粘结剂仍占有一定市场。本文探讨的环保型建筑粘结剂是在保持聚乙烯醇缩甲醛类粘结剂原有的优点的基础上,游离甲醛含量又极低的建筑粘结剂。
2 环保型建筑粘结剂的原材料的影响
因素环保型建筑粘结剂的主要原材料仍然是聚乙烯醇,但不再添加甲醛进行缩醛反应,而是选择其他的多种助剂对聚乙烯醇的分子进行改性,提高环保型建筑粘结剂的粘结强度和粘度。
2.1 增粘剂
未经缩醛化的聚乙烯醇溶液不能直接替代原有的建筑粘结剂,在粘度和粘结性等方面不能达到相应的性能指标,必须引入增粘剂,提高聚乙烯醇的粘结强度和材料的粘度。增粘剂的选择是比较多的。可以用物理方法,如将其他的高分子材料作为增粘剂添加到聚乙烯醇溶液中,以达到预定的效果,要考虑到加入的材料与聚乙烯醇溶液的相容性和互补性,材料的环保方面的指标,还要注意材料的价格对最终产品成本的影响;也可以用化学反应的方法,利用添加的材料与聚乙烯醇分子反应,特别是和分子链上的一些基团进行反应,改进产品的粘结性和提高粘度,使之达到建筑粘结剂的物理力学性能,同时也达到环保标准。化学方法的特点是通过增粘剂品种和用量的合理选择和设计,直接对聚乙烯醇改性,易于控制产品性能和成本。
2.2 催化剂
用化学方法改性聚乙烯醇生产建筑粘结剂的另一个关键是选择合适的催化剂。催化剂的品种和用量影响到化学反应的温度控制和时间控制等工艺条件,也影响产品的技术性能指标。选择催化剂时还要考虑产品的环保指标。
2.3 其他助剂
利用一些助剂可以控制化学反应在适当的时候终止并获得稳定的产品,如利用改变反应的条件和添加必要的稳定剂来完成。聚乙烯醇溶液极易发生霉变(特别是南方湿热地区),使用甲醛进行缩醛反应后,体系内存在大量的游离甲醛,可以起到防霉杀菌的作用。无醛的环保型建筑粘结剂没有游离甲醛,除了选择洁净的水之外,防霉剂的选用也是很重要的。许多工业防霉剂含有有害化合物,在这里是不宜选用的。
3 环保型建筑粘结剂的合成工艺
生产环保型建筑粘结剂应注意加入催化剂、增粘剂和稳定剂等的时间、加入速度和物料的温度控制。选用适当的反应釜等设备,反应釜的搅拌形式和搅拌速度等条件能满足一定的要求。环保型建筑胶粘剂的工艺流程如下:
环保型粘结剂的技术性能应符合以下标准:ＪＣ438 91《水溶性聚乙烯醇缩甲醛胶粘剂》ＧＢ18583 2001《室内装饰装修材料胶粘剂中有害物质限量》各项性能的测试方法按上述两个标准中规定的方法进行。环保型建筑胶粘剂主要技术性能见表1。
(1)按一定的配方,在符合要求的生产设备中,根据确定的工艺流程,能生产出符合有关标准的建筑粘结剂。
(2)环保型建筑粘结剂具有粘结强度高、环保性能佳的特点,它的应用面广,价格适中,是符合环保要求的新一代的建筑粘结剂。
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