新型環(huán)保復合膠在建筑施工中的應用

王玉亮

摘要：隨著我國不斷加強可持續(xù)發(fā)展和環(huán)保理念，各行各業(yè)有著積極的響應。在建筑施工過程中所使用到的膠粘劑是一種非常有效且普遍使用的材料。當今市面上很多的膠粘劑并不具備環(huán)保理念，甚至還存在有毒有害的物質。所以文章將制備一種新型環(huán)保復合膠用于建筑施工中。通過實驗研究，所得到新型環(huán)保復合膠不合有甲醛、笨等有害物質，有著較好的使用效果，并且通過使用淀粉作為原材料節(jié)約了成本，在建筑施工中使用該膠粘劑將會有較好的應用效果。

關鍵詞：新型環(huán)保復合膠;建筑施工;應用

中圖分類號：TQ437 文獻標識碼：A 文章編號：1001-5922（2019）12-0093-04

當前，在建筑施工過程中使用到膠粘劑是一種非常普遍的現(xiàn)象，且膠粘劑在建筑中發(fā)揮著非常重要的作用。一般情況下按照膠粘劑性能不同，建筑膠粘劑可以分為兩類，一種是在建筑結構中進行使用的，這種結構型膠粘劑要能夠達到建筑結構的強度性能;另一種膠粘劑就是非結構型膠粘劑，這種膠粘劑不需要具有非常好的粘接性能或者其他的力學性能，即不要求結構強度，但是還是要具有一定的粘接強度，這種膠粘劑主要應用與建筑的裝飾施工中[1]。在建筑裝修的施過程中，裝飾板材是一種必不可少的材料，其中就需要使用到膠粘劑，普遍使用到的是溶劑型聚氨酯膠粘劑，這種膠粘劑的性能不錯，能夠滿足要求，但是隨著我國不斷強調節(jié)能環(huán)保理念，在建筑施工中使用溶劑型聚氨酯膠粘劑不僅干燥的時間會比較長，而且工作效率也會比較低，大部分的該類型膠粘劑都具有毒性，對建筑施工的工人可能會造成健康問題[2]。所以為了能夠解決溶劑型聚氨酯膠粘劑的問題，本文將研制一種新型環(huán)保復合膠作為建筑施工中的非結構型膠粘劑，且該膠粘劑的應用范圍廣闊。

2000年前，107膠被廣泛的應用于建筑工程中，但是由于其中含有甲醛，嚴重影響到人們的身體健康問題，于是研發(fā)了NB型建筑膠粘劑，該膠粘劑替代了107膠的使用，因為NB型建筑膠粘劑消除了甲醛的危害[3]。隨著科學技術的不斷發(fā)展，我國在膠粘劑的研發(fā)上有了新的突破，對NB型建筑膠粘劑進行了改進，研發(fā)了一種NB-2環(huán)保型建筑膠粘劑，這種膠粘劑中含有丙烯酰胺[4]。這兩者膠粘劑都有著長久的應用，因為其具有很好的環(huán)保性，而且其制作成本低、材料性能較好。但是隨著石油的不斷使用，其價格越來越高，膠粘劑中所使用的丙烯酰胺等化學原料的價格也越來越高，讓膠粘劑的成本不斷提高[5]。所以為了能夠將膠粘劑的成本保持穩(wěn)定平衡，且能夠滿足膠粘劑性能要求，研制的新型環(huán)保復合膠不僅具有良好的力學性能、環(huán)保性能，而且其成本降低。該膠粘劑可以應用于裝飾板材中，可以將不同的材料進行粘接。由于該材料的主要特性就是具有環(huán)保性能，所以在制作該膠粘劑時首先要保證其環(huán)保性能，不能具有甲醛或者其他有毒的物質存在，然后再在控制成本的情況下讓其具有良好的性能。

1 新型環(huán)保復合膠的性能要求

在建筑施工過程中，常常會面臨兩種不同材料之間的粘接問題，常見的有塑料和金屬之間的粘接，當遇到這種情況時，一般的膠粘劑將兩種不同材料進行粘接是比較困難的[6]。所以新型環(huán)保復合膠必須要滿足一定的性能要求，比如可靠的粘接度、較好的密封性能、一定的力學性能、較強的耐久性和耐候性、不錯的抗疲勞性和蠕變性等，當新型環(huán)保復合膠具有這些性能之后，將其應用于建筑施工中才會有更加好的使用效果。

1.1環(huán)保性能

在建筑工程施工過程中，尤其是對室內的裝修過程中，會使用到很多的膠粘劑，當前我國很多的膠粘劑都具有毒性或者是使用了不可再生能源，即很多的膠粘劑不具備環(huán)保性能，對人體會存在傷害問題并且對資源存在破壞問題[7]。新型環(huán)保復合膠的主要特點就是要具有環(huán)保性能，用在建筑室內裝修施工中，對人類不會存在任何的傷害，這類的膠粘劑在當今社會發(fā)展中會更加占有優(yōu)勢。

1.2粘接性能

新型環(huán)保復合膠的主要作用就是將不同類型的材料進行粘接，所以其主要功能就是要具有粘接性能，不然就不是膠粘劑了。良好的粘接性能能夠在建筑施工時表現(xiàn)更好的效果，施工質量將會更加有所保障。影響新型環(huán)保復合膠的粘接性能因素比較多，比如不同材料粘接面的粗糙程度、粘接面的干凈程度、粘接施工過程等[8]。所以在施工過程中，粘接工藝非常的重要，對整個粘接效果將會之間造成影響。

1.3密封性能

在建筑工程施工中，會存在有些塑料與金屬進行粘接時不能存有縫隙，所以通過使用新型環(huán)保復合膠要能夠具有密封性能，可以達到防水或者是防止灰塵的作用。雖然密封膠的基本性能包含氣密性或者是水密性，但是其并不能代替新型環(huán)保復合膠，因為新型環(huán)保復合膠能夠粘接不同類型的材料。

1.4耐久性和耐候性

在建筑工程中，很多需要使用到新型環(huán)保復合膠的地方會暴露在室外，由于長時間受到輻射、風雨、暴曬等的影響，膠粘劑會容易老化，所以要想新型環(huán)保復合膠具有很好的使用效果，要求其具有耐久性和耐候性是必不可少的，只有這樣，新型環(huán)保復合膠才有更加長久的使用時間。

1.5抗疲勞性和蠕變性

建筑施工中使用新型環(huán)保復合膠時，由于會受到溫度的起伏變化，膠粘劑就會受到熱脹冷縮的影響，就會影響到兩種不同材料之間粘接情況，于是就需要要求新型環(huán)保復合膠具有不錯的抗疲勞性和蠕變性，這樣粘接面在受到因為溫度造成的拉力時，膠粘劑不會受其破壞，一樣能夠保持粘接面的粘接強度。

1.6力學性能

新型環(huán)保復合膠主要用于建筑的裝飾工程中，不像結構膠粘劑一樣，不需要具有很強的力學性能，但是并不是對力學性能沒有要求。一般情況下，新型環(huán)保復合膠也需要具備一定的力學性能，才能在材料的粘接過程中表現(xiàn)出更好的應用效果，粘接面不會很容易受到其他力量的影響。

1.7其他性能

由于新型環(huán)保復合膠主要用于塑料和金屬之間的粘接，用于建筑工程裝修中，所以除了具備上述的要求之外，還需要要求新型環(huán)保復合膠具有很好防霉、防腐蝕作用，還要具有易涂裝性能、與其他建材相容性等。

通過了解新型環(huán)保復合膠的性能要求之后，就可以通過實驗研究的方法制作出合適的新型環(huán)保復合膠。

2 新型環(huán)保復合膠的制備過程

2.1實驗部分

2.1.1實驗材料

之前，建筑膠粘劑的主要原材料是聚乙烯醇類和聚丙烯酰胺類，上面已經說明過這兩類材料的環(huán)保性能差并且成本較高，即使可以滿足建筑中膠粘劑的使用要求，所以將其運用于建筑施工中并不適合。然而淀粉的價格比較穩(wěn)定，不會受到石油的影響，經過改性的淀粉膠粘劑能夠滿足建筑膠粘劑的需求，并且其具有非常好的粘接性能。所以將淀粉作為新型環(huán)保復合膠的原材料可以減少成本的產生。于是淀粉是新型環(huán)保復合膠的原材料之一，還需要改性的聚丙稀銑胺，因為改性的該材料具有很好的流動性和粘接性能，還能夠與堿性材料相容。原材料還包含著少量的聚乙烯醇，它的作用的是用來增加新型環(huán)保復合膠的粘接性能。交聯(lián)劑選擇N-羥甲基丙烯酰胺，其作用是用來增加粘接強度和黏度。還需要使用到偶聯(lián)劑將所有的材料進行很好的融合。新型環(huán)保復合膠中還需要使用到防霉劑，選擇防霉劑是要選擇不含有甲醛的環(huán)保型防霉劑，還需要引發(fā)劑和pH值調節(jié)劑等等。

2.1.2新型環(huán)保復合膠制備過程

制作新型環(huán)保復合膠的過程并不難，在制作過程中要控制好用量和制備過程的先后順序。

第1步將水放入到反應器中，然后加入適量的聚乙烯醇，然后將其進行升溫到93℃，然后保持該溫度直至聚乙烯醇完全溶解，即準備好了聚乙烯醇溶液。

第2步制作引發(fā)劑溶液，就是將引發(fā)劑加入到水中進行充分攪拌，不需要對其進行加熱。

第3步制作改陛淀粉膠。首先降水注入到反應器中，然后對其進行加熱升溫，溫度達到一定程度之后，加入玉米淀粉，一邊加入淀粉一邊進行攪拌，當溫度上升到75℃時停止攪拌，然后加入燒堿溶液和氧化劑等，即對淀粉進行改進，制作復合新型環(huán)保復合膠的淀粉膠。

第4步將改性淀粉膠的溫度進行降溫處理，當溫度降到65℃時，向其中加入偶聯(lián)劑和第1步所制得的聚乙烯醇水溶液，然后進行攪拌均勻即可。

第5步向第4步的反應器中加入N-羥甲基丙烯酰胺單體和丙烯酰胺單體，然后對該反應器加熱升溫至70℃。

第6步反應器中加入第2步所制得的引發(fā)劑溶液，然后將其進行攪拌均勻，此時溫度大致在70℃，就可以制得復合膠粘劑。

第7步將復合膠粘劑進行降溫，當溫度接近常溫之后，然后通過使用碳酸氫鈉水溶液對膠粘劑的pH值進行調整，大致在7～8之間即可。然后再加入防霉劑，一邊加入一邊攪拌。即可得到新型環(huán)保復合膠。

為了突出新型環(huán)保復合膠的性能，制作了一種不含改性淀粉膠的膠粘劑，該膠粘劑的制作程序與新型環(huán)保復合膠的制作方式一樣，只是沒有改性淀粉膠的制作過程。

2.2實驗結果與討論

2.2.1聚乙烯醇用量對新型環(huán)保復合膠粘接強度的影響

聚乙烯醇作為新型環(huán)保復合膠的一個組成原料，其用量必然會對新型環(huán)保復合膠的膠粘強度起到一定程度的影響，為了研究其最適合的用量，必須要對聚乙烯醇的用量進行研究，得出最有利于新型環(huán)保復合膠的粘接強度的用量。表1就是不同聚乙烯醇用量時，兩種不同膠粘劑的粘接強度。表1就是在不同聚乙烯醇用量時，兩種膠粘劑的粘接強度變化程度。

從表1和圖1中可以看出來，當聚乙烯醇用量不斷增多時，兩種膠粘劑的粘接強度都不斷提高，但是從圖1中可以明顯看出，當聚乙烯醇用量相同時，新型環(huán)保復合膠的粘接強度是優(yōu)于無改性淀粉膠，且當聚乙烯醇用量不斷增多時，新型環(huán)保復合膠的粘接強度比無改性淀粉膠的更好。

2.2.2淀粉用量對新型環(huán)保復合膠狀態(tài)和粘接強度的影響

淀粉作為新型環(huán)保復合膠的組成材料，具有不錯的施工操作性能，還有一定的粘接強度，主要是其成本還低。但是當?shù)矸塾昧窟^多時就會影響到膠粘劑的流動性能，所以選擇淀粉用量時，不能過多也不能過少，要選擇一個合適的用量，既能夠滿足膠粘劑的性能要求，又不會造成流動性能差。表2就是淀粉用量對新型環(huán)保復合膠流動性能、水稀釋性和粘接強度的影響。

從表2中可以看出，當?shù)矸哿窟_到7.5%，新型環(huán)保復合膠就沒有流動性，其水稀釋性也很差，這樣就會造成新型環(huán)保復合膠在制作攪拌中難以攪拌均勻，從而影響到其使用性能。從表2中可以看出當?shù)矸哿吭?.5%～6.5%之間時，新型環(huán)保復合膠的流動性適中，水稀釋性和粘接強度也不錯，所以可以選擇淀粉量為4.5%～6.5%之間。從表2中還可以看出，當?shù)矸哿坎粩嘣龆鄷r，新型環(huán)保復合膠的粘接強度時不斷提高的，其增加率不斷降低。

2.2.3丙烯酰胺用量對新型環(huán)保復合膠批涂性和干燥時間的影響

進過改性聚合的丙烯酰胺能夠影響到新型環(huán)保復合膠的干燥時間和批涂性，當干燥時間過長或者過短都不利于新型環(huán)保復合膠的使用和效果，批涂性的好壞也會對新型環(huán)保復合膠的應用效果起到一定的影響的，所以為了得到最有利于新型環(huán)保復合膠使用效果的丙烯酰胺用量，需要對其進行研究。表3即為丙烯酰胺用量的實驗結果。改性聚合的丙烯酰胺的成本比較高，所以要在滿足膠粘劑性能的情況下，盡量減少其用量有利于節(jié)約成本。

從表3中可以看出，當丙烯酰胺用量為1.4%時，其批涂性是不爽手，當丙烯酰胺用量為1.6%時，批涂性是好，考慮到丙烯酰胺用量對成本的影響，所以將丙烯酰胺用量設置為1.5%時，其批涂性和干燥時間都比較不錯，而且還有利于節(jié)約膠粘劑的制作成本。

2.3新型環(huán)保復合膠的性能

通過對上述組成成分對膠粘劑的影響研究，從而可以選擇最有利于膠粘劑的組成成分用量，既可以得到性能相對非常好的新型環(huán)保復合膠。由于在新型環(huán)保復合膠的組成成分中沒有加入甲醛、二甲苯等物質，所以沒有對這些有害物質進行檢測。表4即為新型環(huán)保復合膠的性能，表中I型就是無改性淀粉膠，Ⅱ就是通過改性后的淀粉膠，即新型環(huán)保復合膠。

3 結語

綜上所述，新型環(huán)保復合膠運用到建筑施工中，尤其是建筑裝飾裝修工程中將會具有很好的應用效果，且有利于施工，還能夠節(jié)約膠粘劑的使用成本，對建筑企業(yè)來說是一種很好的選擇。隨著國家的不斷進步，將會越來越重視環(huán)保理念，為了追求可持續(xù)發(fā)展，建筑施工中所使用的膠粘劑必須要更加的環(huán)保、節(jié)能、高效。

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