胡瑩瑩，范樹景

（浙江忠信新型建材股份有限公司，浙江 臨海 317000）

0 前言

硅藻泥是一種功能性材料[1-4]，作為一種調(diào)節(jié)濕度，凈化空氣和無污染的室內(nèi)功能型裝飾壁材，具有廣闊的市場應用和推廣前景。

但硅藻泥在使用時常出現(xiàn)空鼓脫落現(xiàn)象，對硅藻泥的拉伸粘結強度關注不夠，影響硅藻泥的使用。文獻[5]研究了乙烯-醋酸乙烯酯共聚物對硅藻泥拉伸粘結強度的影響，文獻[6-7]研究了乙烯-醋酸乙烯酯共聚物對砂漿拉伸粘結強度的影響，文獻[8-9]研究了纖維素醚對砂漿拉伸粘結強度的影響，文獻[10]研究了消泡劑對砂漿拉伸粘結強度的影響。

基于此，本文探討了可再分散乳膠粉（以下簡稱乳膠粉）、纖維素醚和消泡劑的種類和摻量對硅藻泥標準拉伸粘結強度和浸水拉伸粘結強度的影響，從而找到最佳添加劑用量。

1 試驗

1.1 原材料

（1）硅藻土：TL-301#，臨江市亨泰助濾劑有限公司；灰鈣粉：臨海市富民石灰廠；重鈣：300目，市售。

（2）乳膠粉：進口的甲廠乙烯-醋酸乙烯共聚物乳膠粉A，（Tg為-7℃）、乳膠粉B（Tg為-7℃，B為A的細化升級產(chǎn)品）、乳膠粉C（Tg為16℃）；國產(chǎn)乙廠丙烯酸酯共聚物乳膠粉D（Tg為11℃）、乳膠粉E（Tg為13℃），市售。

（3）纖維素醚：羥丙基甲基纖維素（HPMC），黏度分別為500mPa·s、75Pa·s和 100Pa·s；羥乙基甲基纖維素（HEMC），黏度分別為 400 mPa·s、30 Pa·s、40 Pa·s和 70 Pa·s，粉末狀，市售。

（4）觸變潤滑劑：OPTIBENT 987，德國畢克化學有限公司，粉末狀，市售；淀粉醚：OPAGEL FP6，荷蘭艾維貝，粉末狀，市售；木質(zhì)纖維：PWC500，德國JRS公司，粉末狀，市售；消泡劑：AGITAN P803，德國MUNZING-CHEMIE公司，粉末狀，市售；水：自來水。

1.2 試驗配比

經(jīng)過大量試驗確定硅藻泥的初始配方如表1所示，調(diào)整纖維素醚、乳膠粉和消泡劑在硅藻泥中的種類和摻量，進一步優(yōu)化硅藻泥的配方。

表1 硅藻泥的基礎配方

1.3 試驗方法

粘結強度按JC/T 2177—2013《硅藻泥裝飾壁材》進行測試。首先將金屬型框（40 mm×40 mm×1 mm）置于砂漿試塊上面，然后將硅藻泥樣品填滿型框，用刮刀平整表面，并立即除去型框，最后在標準試驗條件下養(yǎng)護7 d，即為標準試件，同時制備5個試件。試驗過程中所用基材均為70 mm×70 mm×20 mm的砂漿試塊。標準試驗條件為：溫度（23±2）℃，相對濕度（50±5）%。分別測試硅藻泥的標準粘結強度（標準條件下養(yǎng)護7 d，測試其粘結強度，總齡期為7 d）和浸水粘結強度[標準試驗條件下養(yǎng)護5 d，然后浸水養(yǎng)護10 d，再在（50±2）℃恒溫箱內(nèi)干燥24 h，再置于標準試驗條件下24 h，測試其粘結強度，總齡期為17 d]，并對比纖維素醚、乳膠粉和消泡劑對其影響。

2 結果與討論

2.1 纖維素醚對硅藻泥粘結強度的影響

2.1.1 纖維素醚種類對硅藻泥粘結強度的影響

按表1的基礎配方制備硅藻泥（下同）。表2為乳膠粉A摻量為3%、消泡劑摻量為0.05%、纖維素醚摻量均為0.7%時，纖維素醚的種類對硅藻泥粘結強度的影響。

由表2可以看出：（1）纖維素醚種類（HPMC和HEMC）對硅藻泥的拉伸粘結強度影響并不明顯，當分別摻加黏度為400 mPa·s的羥乙基甲基纖維素和黏度為500 mPa·s的羥丙基甲基纖維素時，硅藻泥的標準拉伸粘結強度分別為0.48、0.45 MPa；當硅藻泥中摻加HPMC或HEMC時，隨著纖維素醚黏度的增大，拉伸粘結強度逐漸提高。（2）當硅藻泥中摻加低黏度纖維素醚時，標準粘結強度和浸水后粘結強度小于0.5 MPa，可見低黏度的纖維素醚不適用于硅藻泥。

表2 纖維素醚種類對硅藻泥粘結強度的影響

2.1.2 纖維素醚摻量對硅藻泥粘結強度的影響

圖1為乳膠粉A摻量3%，消泡劑摻量0.05%時，黏度為30 Pa·s的HEMC摻量對硅藻泥的粘結強度的影響。

圖1 纖維素醚摻量對硅藻泥粘結強度的影響

由圖1可以看出，在試驗摻量范圍內(nèi)，隨著HEMC摻量的增加，硅藻泥的標準粘結強度和浸水后粘結強度均不斷提高；當硅藻泥中HEMC摻量大于0.5%時，標準粘結強度和浸水粘結強度大于0.5 MPa，符合JC/T 2177—2013對硅藻泥粘結強度的要求；當HEMC摻量大于0.7%時，硅藻泥的標準粘結強度未見明顯增長，但浸水后粘結強度持續(xù)提高。

2.2 乳膠粉對硅藻泥粘結強度的影響

2.2.1 乳膠粉種類對硅藻泥粘結強度的影響

表3為黏度30 Pa·s的HEMC摻量為0.7%，消泡劑摻量為0.05%，乳膠粉摻量為3%時，乳膠粉種類對硅藻泥粘結強度的影響。其中EVA乳膠粉A、B、C具有良好的柔性和塑性，丙烯酸乳膠粉D、E具有優(yōu)異的耐水性、耐候性和耐老化性[11]。

由表3可以看出：（1）摻加5種乳膠粉的硅藻泥標準粘結強度和浸水后粘結強度相差不大，且都遠大于0.5 MPa。這可能是因為，雖然丙烯酸乳膠粉相對于EVA乳膠粉有更好的耐水性，但由于硅藻泥浸水粘結強度試樣在養(yǎng)護時，只是砂漿試塊浸在水中，并且試塊的側面都用1∶1的石蠟和松香封邊，涂在砂漿試塊上表面的硅藻泥并沒有與水直接接觸，因此丙烯酸乳膠粉優(yōu)異的耐水性表現(xiàn)不明顯。但是摻丙烯酸乳膠粉D和E的硅藻泥都有很明顯的刺激性異味，故這2種乳膠粉不適宜用于硅藻泥材料中。（2）添加乳膠粉B的硅藻泥標準粘結強度和浸水粘結強度都比添加乳膠粉A的硅藻泥略高。這是因為乳膠粉B是乳膠粉A的細化產(chǎn)品，即前者的顆粒比后者的更小、溶解性和成膜性能更優(yōu)，但兩者的玻璃化溫度和基本性能相同。

表3 乳膠粉種類對硅藻泥粘結強度的影響

綜上，不同種類、相同摻量的乳膠粉對硅藻泥的粘結強度影響不是很大；其中以乳膠粉A的性價比最高。

2.2.2 乳膠粉摻量對硅藻泥粘結強度的影響

圖2為黏度為30 Pa·s的HEMC摻量為0.7%，消泡劑摻量為0.05%時，乳膠粉A摻量對硅藻泥粘結強度的影響。

圖2 乳膠粉摻量對硅藻泥粘結強度的影響

由圖2可以看出，在試驗摻量范圍內(nèi)，隨著乳膠粉A摻量的增加，硅藻泥的標準粘結強度和浸水后粘結強度呈先提高后降低，當乳膠粉A摻量為5%時，硅藻泥粘結強度達到最大值；當乳膠粉摻量為6%時，硅藻泥的粘結強度略有降低。這可能是因為乳膠粉摻量過大時，乳膠粉在硅藻泥中形成大量致密的膜，阻礙了空氣中的二氧化碳向硅藻泥漿體中擴散，進而阻礙了灰鈣的硬化過程[12]。

2.3 消泡劑對硅藻泥粘結強度的影響

圖3為黏度為30 Pa·s的HEMC摻量為0.7%，乳膠粉A摻量為3%時，消泡劑摻量對硅藻泥標準粘結強度和浸水粘結強度的影響。

圖 3 消泡劑摻量對硅藻泥粘結強度的影響

由圖3可以看出，硅藻泥中添加少量的消泡劑可提高硅藻泥標準粘結強度和浸水后粘結強度，但當消泡劑摻量大于0.05%時，硅藻泥標準粘結強度和浸水后粘結強度逐漸降低。這可能是因為，添加少量的消泡劑會減少樣品在攪拌過程中引入的不穩(wěn)定氣泡的含量，從而增加樣品的密實度和體系穩(wěn)定性，進而增加樣品的粘結強度。但當消泡劑的摻量大于0.05%時，消泡劑在各種添加劑之間產(chǎn)生的不利影響將漸漸抵消其對硅藻泥粘結強度的有利影響。

3 結論

（1）在試驗摻量范圍內(nèi)，硅藻泥的粘結強度隨著纖維素醚的摻量增加而逐漸增大；纖維素醚黏度對硅藻泥粘結強度影響較大；一般情況下，纖維素醚種類（HPMC和HEMC）對硅藻泥的粘結強度影響不大。

（2）在試驗摻量范圍內(nèi)，乳膠粉摻量對硅藻泥粘結強度影響較大，即硅藻泥粘結強度隨著乳膠粉摻量的增加呈先提高后降低；而乳膠粉種類對硅藻泥的粘結強度有一定的影響，其中乳膠粉A摻量為3%時性價比相對最高。

（3）在一般情況下，消泡劑的摻量對硅藻泥粘結強度的影響差別較大，本試驗樣品中消泡劑的最優(yōu)摻量為0.05%。