建筑胶粘剂

另外，按胶接工艺特点分类 ：可分为热熔胶、常温固化胶、高 温固化胶、厌氧胶等；
按胶的状态分类：可分溶剂型胶、溶液型胶、乳液型胶、粉状 胶、股状胶、糊状胶、胶带等。 无机胶粘剂：硅酸盐、磷酸盐类、硼酸盐类、硫酸盐类等 天然橡胶：动物胶、植物胶
胶
粘 有机胶粘剂 合成树脂 剂
热固性：EP、PP、UP、PUR、UF等
第七章 建筑胶粘剂
一、国内外建筑胶粘剂的发展 凡是能把各种块状、散粒状、粉状材料紧密连接在一起而共同 发挥作用的物质称为胶粘剂，简称胶。 建筑工程使用胶粘剂的主要优点有以下几个方面： 1、薄膜材料、纤维材料、碎屑材料等只能用胶粘剂才能将他们 连接复合成为所需要的建筑材料。例如：玻璃纤维增强材料、 刨花板、木屑板、层合板等都是利用胶粘剂复合成材的。 2、胶粘缝的应力分布面积较之机械连接宽大且均匀，这使复 合材料避免或可缓解应力集中导致的破坏，从而利于制作轻质 高强的复合材料。
制备 在带有搅拌和夹套加热设备的反应釜中，按10％浓度投入 固体PVAL，搅拌、溶解，其温度在90～95℃，溶解完全后冷却， 即得粘料，加入有关助剂后即为商品胶。
（二）聚乙烯醇缩醛胶粘剂 1. 107胶（PVFM）：是PVAL（1799或1788）和 HCHO（工业 品37％）在酸催化下反应，PVAL的羟基对羧基进行亲核加成， 然后缩水，反应形成。
（二）国内建筑胶粘剂发展的概况
我国合成胶粘剂的研制、生产以及粘接技术的推广应用始于 1958年。近20年来，由于我国经济建设的发展和人民生活水平 提高，极大的促进了胶粘剂工业的发展。我国在2000年建筑胶 粘剂的用量达到60万t左右。 我国在20世纪70年代末和80年代初我国开发出建筑胶粘剂及混 凝土界面处理剂系列产品，由于他们对饰面砖粘接力高、弹性 模量小，在装修方面工程中得到了广泛的应用。
主要用于粘接混凝土及某些建筑材料；用作水泥混凝土的改性 剂；用作水器、家具、碎木屑层压板、人造板的胶粘剂；作为 纸张、玻璃、陶瓷、皮革及泡沫塑料的胶粘剂；亦可作为主要 成膜物质配制多种涂料等。 3、白胶改性的主要途径 ：针对白胶耐水性、耐温性差的弱点， 目前已进行了大量的改性工作。旨在将细热塑性材料向热固性 方向发展，基本方法有如下几种。内交联：采用具有交联作用 的共聚单体（即称内交联剂），与醋酸乙烯酯共聚，其共聚物 在胶接过程中能交联成热固性聚合物，从而提高胶接强度、改 善了耐水、耐热、耐蠕变等性能；外交联：采用热固性树脂 （如EP、UF等），即称外交联剂，加入白胶中的线型均聚物 中，则使其耐热、耐水性显著提高。这是由于整个体系增加了 热固性成分。
国内常用的建筑胶粘剂主要有ห้องสมุดไป่ตู้下几类：
1、乳液型建筑胶粘剂：乙烯－乙酸乙烯、丙烯酸乳液、水乳 环氧、纤维素醚类溶液及聚乙烯醇缩甲醛（107胶）等，它们 是以水为分散介质，现场只需加入预拌好的硅酸盐水泥、砂子 中，和匀后即成聚合物砂浆，用于饰面砖板粘贴、抹灰及批刮 腻子等。
2、粉状型建筑胶粘剂：常用的胶粘剂有纤维素醚类，可再 分散的乳液粉；目前这些干粉均需进口。 3、膏状胶粘剂：市场上出售的膏状胶粘剂大都以乙烯－乙 酸乙烯为胶接料，以松香的乙醇溶液为增塑剂，在加入无机 填料及甲苯经搅拌制成；使用方便。
胶粘剂大致的分类：
按胶粘剂基料的化学组成分类可分为无机、有机两大类，其无 机物与有机物之间的复合可作为第三类。
按用途分类 可分为三类: 1）结构胶 这类胶有较好的粘结强度、耐热、耐候、耐疲劳性 能、能承受较大的负荷。 2）非结构胶 这类胶的胶接强度不高，不能承受较大的负荷和 较高的温度。 3）特种胶 能满足某些特殊性能要求的胶粘剂。如耐高温胶、 压敏胶、应变胶、导电胶、医用胶、水下胶、导磁胶等。
05－100
05－88 09－88 10－88 12－88 15－88 17－88 20－88 05－75 30－88 24－88
500
500 900 1000 1200 1500 1700 2000 500 3000 2400
>99
88±2 88±2 88±3 88±2 87±4 88±2 88±2 73－75 88±2 88±2
耐水性高，稳定
作耐水胶粘剂
易溶于水
作再分散型乳液胶粘剂
低粘度 高粘度，触变性好
作高固体含量的胶粘剂 作高粘度胶粘剂
b 增塑剂 c
增加膜的韧性，常用甘油、聚乙二醇、聚酰胺等。
填料提高粘结速度，降低成本，常用淀粉、松香、粘土等
d 熟化剂 可使PVAL分子间有一定程度上的物理、化学交联 作用，提高其耐水性；常用无机酸、多元有机酸、Na2SO4、 ZnSO4、（NH4）2SO4等；也可加热到160－200℃使其熟化。 e f 防冻剂 防腐剂 常用的有乙二醇，一般加入量为0.l－0.2％。 常用甲醛，一般加入0.1一0.2％。
4、混凝土界面处理剂：1981年我国有关单位开发出混凝土界 面剂，它是通过被粘接物的表面如混凝土基层、饰面砖板被粘 面的涂覆，然后再用普通水泥砂浆粘贴，从而增加了界面的粘 接力。
5、建筑密封胶：主要用于玻璃与金属、金属与金属、金属与 混凝土、混凝土与混凝土之间的密封，要求粘接力牢固、弹性、 防水、耐老化性能好。
（l）尿素改性——801建筑胶 采用尿素与甲醛进行氨基化反应，可有效地降低其含量，改善了 使用条件。而且性能与PVFM一样，此称改性107胶或801建筑胶。 801胶的生产工艺与PVFM相同，只是在用碱调PH＝7－8之后，再加 适量的尿素进行氨基化处理，即得801胶。尿素加入量一般为甲醛 用量的20％左右。 801胶的质量指标中，游离甲醛含量≤1％，其 它指标与107胶相同。 （2）其它改性 ：糠脲改性：在酸性条件，甲醛、糠脲、PVAL三 者共缩聚，从而可制得含有呋喃环的胶粘剂；苯酚改性 ；糊精 和聚丙烯酸胺（PAM）改性 ；107胶的替代产品：选用与—OH螯 合能力较强的Lewis酸，以适当的浓度，配制成一种螯合胶，实验 证明是可行的，而且山东省建科院已研制出这类胶（KY—1绿色 通用建筑胶）。
四、常用的胶粘剂
（一）聚乙烯醇（PVAL）胶粘剂：原料
a 聚乙烯醇结构式表示如下 ：
市售的PVAL有两种规格：型号1788:聚合度为1700左右，水解度 为88％，含乙酰基12％；型号1799：聚合度1700左右，水解度 为99％，含乙酰基1％。常见PVAL的品种和特点见表。
型号 17－99 15－100 聚合度 1700 1500 水解度 >99.0 >99.0 性能特点 强度高 高耐水性 用途 作耐水性较高的胶粘剂
2、硬化剂和催化剂：加入硬化剂的目的是为了使粘料硬化为 坚硬的胶层。催化剂可以加速高分子化合物的硬化过程。 3、填料：在胶粘剂中加入一定量的填充物，可增加胶粘剂的稠 度，降低膨胀系数，减少收缩性，提高胶层的冲击韧性和其他 机械强度。同时，可增加胶接接头的耐热性，降低胶粘剂成本 4、溶剂：在溶剂型的胶粘剂的组合中，需用有机溶剂来溶解 粘料，调节其粘度，提高渗透力，延长使用寿命，以便于施工。 溶剂的挥发速度，对胶接质量有较大的影响。 5、其它助剂：为了满足某些特殊要求，在胶粘剂中常需加入 其他一些附加剂，如增塑剂、防霉剂、防腐剂、防老化剂等 用于改善胶粘剂的性能。
热塑性：PVAC、PVAL、PVB、PS等 合成橡胶：CR、SBR、NR等 复合胶粘剂：4115建筑胶、水泥－107、水泥－石膏－107等
三、建筑胶粘剂的主要生产设备：
建筑胶粘剂属于精细化工产品一般生产规模不大，其生产的 关键设备是粘料合成的有关设备。由于多数粘料是以釜式间 歇法生产为主，因此，需要聚合釜、溶解釜以及搅拌、抽真 空、加热、混溶等有关设备和仪器。
1、粘料：粘料即粘合物质，它是胶粘剂的基本成分，胶粘剂 的粘结性能主要有粘料决定，粘料通常有以下物质组成。
（1）天然高分子化合物：淀粉、蛋白质、动物皮胶、骨胶及 天然橡胶等。 （2）合成高分子化合物：有热固性树脂如酚醛树脂、脲醛树 脂、环氧树脂、有机硅树脂等；热塑性树脂如聚乙酸乙烯酯、 聚乙烯醇缩醛类树脂、聚苯乙烯等；弹性材料如氯丁橡胶、 丁腈橡胶、聚硫橡胶等。 （3）无机化合物：某些磷酸盐、硅酸盐等。
二、聚醋酸乙烯酯（PVAC）胶粘剂 （一）聚醋酸乙烯酯乳液胶（俗称白乳胶） 1、生产方法：在不锈钢反应釜中加入PVAL，加水、加热（9 0 土2 ℃）溶解，降温至60～70℃；加入OP－10、辛醇和引发剂 （总量的1/2，用五倍水溶解）；缓慢加入单体，依回流速度和 起泡情况调节加料速度，在3～4h内加完，反应温度保持在 65～82 ℃之间；单体加完后保持20min，开始升温，同时缓慢 加入余下的引发剂，使内温保持90～95℃，保持10min后降温； 当内温降至60 ℃以下，加入NaHCO3，调PH为4～6，再加入 DBP，搅拌l h，冷却至40℃以下即可放料。 2、白胶的特点、应用：该胶常温固化，且速度快，初粘强度 高，既可湿粘，也能干粘，胶膜韧性好；粘结温度不低于5℃， 也不能高于80℃；该胶配制简单，使用方便。但耐水性差， 属非结构胶类。
6、建筑结构及化学灌浆用胶粘剂：环氧树脂、改性环氧。
7、建筑防腐胶粘剂：这类胶多为双组分溶剂型胶粘剂，如环 氧树脂、不饱和聚酯、酚醛树脂、呋喃树脂等。主要适用于 酸、碱、盐腐蚀的场合，
二、胶粘剂的组分与分类 胶粘剂是多组分的材料，从功能上可分为两部分： 一是基料或称粘料，它决定着胶的主要性能； 二是助剂，主要包括固化剂与硫化剂、催化剂与促进剂、增塑 剂、增韧剂、稀释剂、着色剂、偶联剂及有关填料等。
3、各向异性材料的强度质量比和尺寸稳定性可以利用合理的 胶接设计获得改善。 4、胶粘缝有气密、水密的特点，从而有利于建筑节能。 5、胶接可以将两种不同材料甚至热膨胀系数相差很大的材料用 弹性胶连接复合，因为弹性胶可以减弱或克服温度变化产生的 应力破坏。
（一）国外建筑胶粘剂的发展概况 20世纪40年代，特别是第二次世界大战之后，由于合成高分子 工业的发展，一系列性能优异的合成胶粘剂面世，建筑工业同 时开始使用胶粘剂。建筑胶粘剂不仅可以促进了建筑制品工厂 化生产，而且加快了现场施工速度，减轻了劳动强度，提高了 效率，同时胶粘剂成为预制复合建材和现场施工不可缺少的材 料。 胶粘剂在工业国家正稳步发展并趋向成熟。随着技术的进步， 胶粘剂的特性向高性能发展，例如耐热、耐低温、阻燃、绝缘、 导电、导热、高强度等热、电、力学性能的提高。 由于日益严格的环保要求，工业国家合成胶粘剂产品构成比例 特点是水基型大大高于溶剂型，且有发展和改进并举的趋势。