許 楊 高 恒 李文杰 何曙光 董峰亮

（1東莞市萬科建筑技術研究有限公司)

(2德高（廣州）建材有限公司)

(3西卡德高（上海）建材有限公司）

0 前言

在工程裝修體系中，材料與材料之間都會因為粘結的需要，需克服不同材料間的接觸面難以粘結的難題。其中隨著鋁膜混凝土發(fā)展成熟，其應用體量已經達到市場的80%以上，而混凝土面的材料粘結成為難題之一?；炷两缑鎰┳鳛樘幚砘炷粱鶎硬牧险辰Y的過度處理材料，在工程裝修體系中有著舉足輕重的地位。此外，加氣混凝土砌塊墻以其輕質多孔結構特點，具有保溫、隔熱、隔音、節(jié)能等特性，在建筑工程和裝飾裝修行業(yè)也是備受青睞[1]。在加氣混凝土砌塊墻上施工裝飾層，同樣有難度，需要做界面處理。國內外許多科技人員根據(jù)加氣混凝土砌塊材料特性，研究了許多改善加氣混凝土砌塊墻體界面的方法和配套材料，也取得了一定的進展。封海波等人[2]，結合實際工程研制出一種加氣混凝土專用界面處理劑，改善了加氣混凝土墻體抹灰層空鼓、開裂、滲漏等問題。衣麗嬌等人[3]，結合水泥砂漿和石膏抹灰施工，研究了單組分界面劑對抹灰粘結性影響。楊洪濤等人[4]研究了單組分瓷磚背膠對瓷磚粘結的影響。目前對混凝土和砌塊墻面貼磚基層界面劑和瓷磚界面劑處理的研究較少。

本研究基于不同乳液類型的單組分界面劑在基面和工程貼磚應用，測試了不同環(huán)境下單組分界面劑處理基面和瓷磚后體系的粘結強度數(shù)據(jù)，對比分析了單組分界面劑乳液類型、乳液的玻璃化轉變溫度（Tg）對粘結系統(tǒng)粘結強度影響。

1 試驗部分

1.1 試驗材料與儀器

試驗所用主要材料：

工程用4種單組分界面劑，2大類型：純丙乳液、苯丙乳液。

工程用瓷磚膠產品，符合GBT25181-2010《預拌砂漿》I（室內）型標準；

實驗用瓷磚、混凝土板、標準水泥基塊：上海增司工貿有限公司生產，均符合JC/T 547-2017《陶瓷墻地磚膠粘劑》標準要求。

試驗所用主要儀器：

市售齒形刮刀；

市售普通毛刷；

分析天平；

HBY-40A型水泥混凝土恒溫恒濕標準養(yǎng)護箱：無錫建儀儀器機械有限公司生產；

LBY-V1拉拔試驗機：北京天譽科技有限公司生產；

Thermo傅里葉紅外光譜儀Nicolet IS5：賽默飛世爾科技生產；

差示掃描量熱儀（DSC1）：精藝興業(yè)科技有限公司生產。

1.2 試驗方法與檢測

實驗所用原材料均在測試環(huán)境下放置24h。標準試塊和混凝土板在實驗室按成型標準要求處理。試驗所用4種品界面劑產品分別編號為1#、2#、3#和4#?；鎽脺y試部分，依據(jù)JC/T 468-2015《墻體用界面處理劑》對界面劑進行粘結強度成型和測試。貼磚處理編號參照對應界面劑分別編號為1-1#、2-2#、3-3#和4-4#，無處理的貼磚編號0-0#。貼磚應用測試部分，依據(jù)JC/T 547-2017《陶瓷墻地磚膠粘劑》對界面劑貼磚系統(tǒng)拉伸粘結強度進行測試。

2 結果與討論

試驗所用4種品界面劑1#、2#、3#和4#的乳液組成、固含、Tg分析數(shù)據(jù)列于表1中；對應的基面應用測試數(shù)據(jù)和貼磚應用測試數(shù)據(jù)分別列于表2、表3。

表1 界面劑分析數(shù)據(jù)

表2 界面劑基面應用拉伸粘結強度

表3 界面劑貼磚系統(tǒng)應用拉伸粘結強度

2.1 界面劑在基面應用體系分析

依據(jù)表2數(shù)據(jù)作圖1，從圖1、表1、表2可知，在標準養(yǎng)護條件下，拉伸粘結強度整體表現(xiàn)：樣品2＞樣品4＞樣品1＞樣品3。

圖1 不同養(yǎng)護條件下界面劑基面處理數(shù)據(jù)對比圖

分析樣品1和樣品2：樣品1和樣品2的乳液體系均為純丙乳液體系，樣品2的Tg溫度16.5℃遠大于樣品1的Tg溫度-44.6℃，但樣品2固含量29.9%低于樣品1的固含量54%，樣品2的粘結強度值2.02MPa遠大于樣品1的0.52MPa。分析樣品3和樣品4：2個樣品均為苯丙體系，樣品4的Tg溫度11.1℃大于樣品3的Tg溫度-10.5℃，而固含量是樣品4小于樣品3。以上數(shù)據(jù)表明：一定范圍類，同種乳液體系的界面劑，相對于提高乳液固含，提高乳液Tg對界面劑拉伸粘結強度提升作用更大。

樣品2和樣品4的乳液分別為純丙乳液和苯丙乳液，Tg溫度在0軸之上，樣品2有更高的Tg溫度16.5℃和更高的固含量29.9%，樣品2的拉伸粘結強度全面好于樣品4，表明提升界面劑乳液Tg溫度和提升固含量對界面劑的拉伸粘結強度都有正向影響。

進一步分析樣品1和樣品3，2個樣品的Tg溫度均在0軸之下，但是樣品1具有相對更低的Tg溫度-44.6℃，更高的固含量54.0%。樣品1的拉伸粘結數(shù)據(jù)好于樣品3，但是數(shù)據(jù)值遠低于樣品2和樣品4，表明一定范圍內提升乳液固含量，有助于提高界面劑基面拉伸粘結強度，但只能有限地增加?？赡茉颍汗毯康脑黾又皇窃诹可厦嬖黾恿俗饔妹?，沒有改變界面劑屬性，而改變玻璃化轉變溫度Tg，直接改變了界面劑屬性，高Tg的乳液相對內聚強度更高，因而可以大幅度提升界面劑拉伸粘結強度。

觀察圖1還可看到，4個樣品在浸水環(huán)境下，拉伸粘結強度值都是最低，樣品2降低幅度最大，表明浸水環(huán)境直接降低界面劑的作用效果，尤其是高Tg的純丙體系負作用更加明顯，這可能與純丙體系相較苯丙體系含較多親水基團有關[5]。

2.2 界面劑在貼磚應用體系分析

依據(jù)表3測試數(shù)據(jù)作圖2，從圖2、表1、表3可知，在標準養(yǎng)護條件下，拉伸粘結強度整體表現(xiàn)：樣品1-1＞樣品0-0＞樣品2-2＞樣品3-3和樣品4-4，其中樣品0-0為空白處理參照樣。

圖2 不同養(yǎng)護條件下的界面劑貼磚處理數(shù)據(jù)對比圖

樣品2-2拉伸粘結強度較樣品0-0提高了0.19MPa，提升幅度12%；其他3個樣品拉伸粘結強度均降低了，樣品1-1降低0.86MPa最大，降幅55.8%。以上數(shù)據(jù)表明，樣品2的界面劑有助于提高瓷磚拉伸粘結強度，而樣品1、樣品3、樣品4界面劑處理，對貼磚系統(tǒng)拉伸強度有降低作用。可能的原因：界面劑樣品1、3的乳液Tg溫度在零軸之下，該乳液本身的內聚強度低而彈性好，涂抹在瓷磚背面用于貼磚，反而在瓷磚和瓷磚膠間形成了弱的界面層，從而降低了貼磚系統(tǒng)的拉伸粘結強度；樣品4的乳液Tg溫度在零軸之上高于其他2個樣品，但是，界面劑的乳液固含量是最低的，涂于瓷磚背，干燥后，有效粘結成分最少，同樣形成弱化的界面層，從而降低了拉伸粘結強度。

觀察圖2可清楚看到，在浸水養(yǎng)護條件下，所有樣品的拉伸粘結強度值都是最低的，樣品1-1數(shù)據(jù)值最低，為0.43MPa，其次為樣品3-3的0.63MPa，但是樣品1-1和3-3的降低幅度不是最大的，降幅最大的是樣品2-2，由標準環(huán)境的1.73MPa降低到1.11MPa，降低了0.62MPa，降幅達35.8%。以上數(shù)據(jù)表明，浸水對單組分乳液界面劑處理瓷磚貼磚系統(tǒng)粘結強度有破壞性作用。相對而言，浸水對純丙體系的界面劑貼磚粘結破壞作用更甚于苯丙體系，可能原因：純丙體系的乳液中有更多的親水基團，在浸水過程，出現(xiàn)浸水溶脹，造成界面弱化，從而破壞貼磚系統(tǒng)粘結[5]。

觀察圖2還可清楚看到，在熱養(yǎng)護條件下，所有界面劑處理樣品的拉伸粘結強度值都有不同程度的提升，樣品1-1數(shù)據(jù)值提升最大，為0.28MPa，提升幅度達41%，表明相對的高溫環(huán)境（70±2℃）下提升了單組分乳液界面劑處理瓷磚貼磚系統(tǒng)的拉伸粘結強度，尤其是相對低Tg的乳液界面劑，提升效果更明顯?？赡茉颍旱蚑g的乳液界面劑在相對高溫環(huán)境下，更容易形成交聯(lián)結構提升聚合物內聚強度和剝離粘結強度[6]，從而使本來弱化的界面層，轉而實現(xiàn)界面強化。

3 結論

⑴試驗研究了不同乳液體系的單組分界面劑在基面和貼磚系統(tǒng)的應用，結果表明，相同乳液體系界面劑，提高乳液Tg溫度或者是提高固含量均可有限提高基面和貼磚系統(tǒng)拉伸粘結強度，但是提高乳液Tg的本質效果更好于提高固含量。

⑵試驗研究發(fā)現(xiàn)，浸水會同時降低界面劑的基面應用和貼磚應用的粘結強度，相比苯丙乳液體系，浸水對純丙乳液體系的界面劑弱化影響更大；此外，浸水對高Tg類型的界面劑強度弱化更甚于低Tg類型的的界面劑。

⑶界面劑在貼磚系統(tǒng)中應用與基面應用有差別，界面劑在貼磚系統(tǒng)中因難以滲透到磚內部，從而在瓷磚面和瓷磚膠之間形成一種界面粘結層，這種界面層有可能強化界面，也有可能弱化界面，因而界面劑的有效粘結成分和內聚強度要求高于基面應用要求。實踐生產應用中，同種乳液體系的界面劑，建議選擇具有相對高Tg和高固含量的界面劑。