高性能界面粘結劑在外墻巖棉保溫系統(tǒng)中的應用研究

米金玲 郭高峰 周恒宇

（1.河南省建筑工程質量檢驗測試中心站有限公司，河南 鄭州 450053；2.河南省建筑科學研究院有限公司，河南 鄭州 450053）

1 巖棉保溫體系失效形式分析

外墻外保溫系統(tǒng)由界面層（粘接層）、保溫層、防護層（玻纖網格布或鋼絲網）、飾面層等構成。其中，外墻外保溫系統(tǒng)中最薄弱的環(huán)節(jié)為保溫層及其界面粘接層。巖棉應用于外墻外保溫有兩種形式，一種是使用機械固定為主、粘結為輔固定方式的巖棉板；一種是使用以粘結為主、機械錨固為輔固定方式巖棉條的。

造成外保溫系統(tǒng)脫落的原因大致分析如下：

1） 錨的埋設深度、錨數(shù)量、錨栓分布尺寸等；2） 粘接膠漿配比不正確；3） 基層表面平整度偏差過大；4） 基層表面含有妨礙黏貼的物質；5） 粘接面積未達到30%的粘接面積規(guī)范要求；6） 保溫板密度過大或者過??；7） 過多采用平“面粘貼”的粘接工藝，不耐負壓。

綜上所述，造成外保溫系統(tǒng)脫落的原因大致可分為材料因素、設計因素和施工因素三大因素。而外保溫膠粘劑是最關鍵因素，其性能直接關系到保溫板的附著力和系統(tǒng)的耐水、抗裂、耐候及耐久性。研究表明，巖棉保溫體系中，使用界面劑能有效提高巖棉與粘結砂漿或抹面砂漿的粘結強度。

2 巖棉保溫體系專用界面劑開發(fā)

界面劑按形態(tài)可分為乳液型界面劑和粉末型界面劑。乳液型界面劑一般是以水基高分子材料為主要組成，并加以外摻助劑而制成，粉末型界面劑是以水泥等無機膠凝材料、填料、聚合物膠粉和外加劑組成的干粉狀材料，實際應用中按比例摻水拌合而成。不管是乳液型還是干粉型界面劑，其都必須具有以下要求，才能使外墻外保溫體系具有更好的耐久性能：

a、聚合物可以溶解或者均勻分散在水溶液中：b、聚合物具有優(yōu)良的粘結性、耐候性、耐水性等特點：c、乳液無溶劑或含有少量溶劑，能在室溫及接觸壓力下固化。

目前巖棉用界面劑多為采用苯丙乳液(苯乙烯-丙烯酸酯乳液)、憎水劑等配制而成的乳液。雖然乳液型膠粘劑有很多優(yōu)點，但是還存在一些問題如：耐水性、抗蠕變性、耐堿性、耐候性較差。因界面膠粘劑質量不過關，導致施工中出現(xiàn)保溫板大面積鼓泡、起皮、剝落的現(xiàn)象，使得推廣應用受到了限制。

本項目針對以上問題進行研究改進，制備性能更優(yōu)異的界面劑。合成膠粘劑是以合成聚合物為主體材料制成的。本論文采用分子設計方法，研究制備巖棉板專用乳液膠粘劑產品。

本項目采用“粒子設計”的原理，分別制備了以下三類乳液：

a、以丙烯酸正丁酯（BA）、苯乙烯(St)、甲基丙烯酸甲酯（MMA） 為主單體，丙烯酸（AA） 和甲基丙烯酸羥乙酯（HEMA） 為復合功能性單體，采用核殼乳液聚合的方式合成了苯丙乳液；

b、以丙烯酸正丁酯（BA）、醋酸乙烯酯（VAc） 為主單體，分別以丙烯酸（AA）、聚乙二醇大分子單體（PEGMA）、丙烯酸羥乙酯（HEA）、甲基丙烯酸縮水甘油酯（GMA）、丙烯酰胺（AM） 為功能性單體，采用預乳化-半連續(xù)種子乳液聚合的方式合成了醋丙乳液；

c、以聚醚/聚酯型二元醇（JW2503）、異佛爾酮二異氰酸酯（IPDI）、二羥甲基丙酸（DMPA） 為原料，采用自乳化法合成水性聚氨酯乳液。

分別采用傅立葉紅外光譜（FTIR）、差示掃描量熱（DSC）、激光光散射（LLS）、透射電子顯微鏡（TEM） 等手段對所合成乳液的結構及乳膠粒形貌進行表征。測定乳液在界面處的原粘接強度和耐水粘結強度，探討不同因素對界面處粘結強度的影響，確定最優(yōu)的乳液型膠粘劑配方與合成工藝條件。

3 結語

經該界面劑處理的巖棉保溫板與砂漿拉伸粘結原強度，耐水、耐凍融拉伸粘結強度均優(yōu)于普通界面劑處理的巖棉保溫板體系，該專用界面劑能夠顯著提高巖棉保溫板與砂漿的界面結合強度，在巖棉保溫板外墻外保溫系統(tǒng)中可以取消部分錨栓，減少施工工序，降低工程造價，具有很高的工程應用價值和推廣應用前景。