京帝新材料（广州）有限公司张健
前言
目前,我国瓷砖背胶生产企业约有余家,主要集中在广东广州、清远、佛山、湖北武汉、江苏常州、无锡、上海等省市。自年以来,瓷砖背胶新型材料发展迅速,每年申请的相关产品发明专利持续增长,其中京帝新材料（广州）有限公司是全国最早一批推广瓷砖背胶的厂家，截至目前相关企业申请瓷砖背胶发明专利已有50余项,其中仅年全年,与瓷砖背胶有关的公开发明专利就有近20项。
一、瓷砖背胶现状
瓷砖背胶是最近几年在装修辅材领域使用范围较广的一种新型瓷砖铺贴辅材,能大幅提升玻化砖与铺贴材料的粘结力,较好地降低瓷砖在铺贴和使用过程中出现的瓷砖空鼓、脱落等现象。目前,市面上满足JC/T—《陶瓷砖胶粘剂》中C2型要求的瓷砖胶占比约5%,满足C1型要求的瓷砖胶占比约20%,绝大部分产品甚至达不到瓷砖胶C1的标准;在这种背景下应运而生了一种新的铺贴方式：瓷砖背胶+瓷砖胶，截止年3月份瓷砖背胶+瓷砖胶的整体施工方式占据了约70%的工程市场和家装市场。因此,优质的瓷砖背胶成为提升产品质量,降低施工成本的首选。
瓷砖背胶产品种类主要有三种类型，第一种类型是单组分乳液型瓷砖背胶，其中主要以等干、初粘性强为特点，前期市场较早推广品牌有晨光、楼邦等。第二类是单组份膏状瓷砖背胶，主要成分为以改良乳液+高分子聚合物+石英砂为无机物等，特点是即刷即贴和耐水性较好，前期市场较早推广的品牌有铁甲一号、京帝等。第三类是双组分乳液+水泥基无机胶凝材料为主的瓷砖背胶;按组成状态又可分为水性乳液基、水性反应型树脂、溶剂型反应型树脂3种类型背胶。从施工性角度来看,目前装饰装修领域使用较多的为单组分丙烯酸体系瓷砖背胶,但因其高分子膜本身的耐水性和耐热性相对较差,所以用乳液类型瓷砖背胶铺贴瓷砖时，瓷砖背胶质量的优劣对于粘贴体系的牢固程度显得更为重要。瓷砖背胶性能质量参差不齐,而行业内还没有统一的技术要求及评价方法,没有统一的应用技术规范。本文依托中国建筑材料流通协会团体标准T/CBMCA—《瓷质砖背胶》,采用基准试件黏结强度和拉伸黏结强度比,综合评价单组分瓷砖背胶产品的拉伸黏结性能,准确地反映瓷砖背胶的实际产品质量。
二、检测标准情况
瓷砖背胶与瓷砖胶相比,其生产工艺、功能、技术要求、检测方法、施工方法上的差异都比较大,无法直接套用现行的标准来评价产品质量的优劣。市面上背胶生产企业生产的瓷砖背胶大都参考JC/T—进行检测,也参考JC/T—《混凝土界面处理剂》或JG/T—《墙体用界面处理剂》。上海市装饰装修行业协会标准T/SDDA—《玻化砖背胶》,从外观、施工性、浸水、热老化、冻融循环后拉伸黏结强度性能上,对玻化砖背胶提出了最基本的要求。此外,还有企业标准如:Q31/C—《玻化砖背胶》、Q/ZSQL04—《瓷砖背胶》、Q31/C—《JCTA-乳液型砖材粘贴背胶》、Q31/C——02《瓷砖背胶》、Q/GLH33—《瓷砖背胶》、Q31/011540C—《膏状乳液基瓷砖背胶》、Q/TJKY—《瓷砖背胶》等。以上企业标准基本都从外观、固含量、pH值、黏度的物理性能,以及浸水、热老化、冻融循环后拉伸黏结强度性能和晾置20min拉伸黏结强度性能提出了要求,以此来评价瓷砖背胶产品质量优劣,但无法避免实际检验检测过程中因生产商提供高规格配套瓷砖胶粘剂而忽略背胶实际性能的潜在漏洞。
目前没有统一的国家标准或行业标准出台,缺乏统一的评价技术要求。检测方法不规范,致使产品质量良莠不齐。中国建筑材料流通协会团体标准T/CBMCA—主要针对市面上使用量较大的单组分瓷质砖背胶产品,特别是该产品的应用特性和实际施工状态,对产品外观、干燥时间(表干)、低温稳定性(3次循环)、不挥发物含量、最低成膜温度、拉伸黏结强度比(标准试验条件、热老化后、浸水处理后、冻融循环后和晾置时间——20min)等物理力学性能等作出了规定,用以确保背胶产品在实际瓷砖粘贴应用中牢固地黏结,降低安全隐患。除此之外,有害物质限量参考业内环保性能控制更为严苛的行业标准HJ—2《环境标志产品技术要求胶粘剂》,重点对总挥发性有机化合物、苯类(苯、甲苯、乙苯、二甲苯总和)、卤代烃、游离甲醛等有害物质含量进行限制,对有较高要求的场所,如儿童房及其他儿童活动相关场所的背胶产品进行总挥发性有机化合物(TVOC)释放量作了限定,需达到JG/T—《低总挥发性有机物水性内墙涂覆材料》表2中内墙底漆A类的规定,用以确保背胶产品环保性能和安全性能。下面重点介绍一个从拉伸黏结强度的角度来评价几组瓷硅背胶产品粘贴性能的试验。
三、试验
3.1试验准备
试验室试验条件为温度(23±2)℃,相对湿度(50±5)%;试验前样品及所有器具在试验条件下放置≥24h。
试验用混凝土板基材应符合JC/T—中7.5.1的相关要求。
试验用瓷砖应符合JC/T—中7.11.2.1的相关要求。
3.2试验样品
(1)黏结材料。与瓷质砖背胶配套测试的水泥基胶粘剂为所收集样品企业提供,应符合JC/T—中C1型的要求。
(2)样品1～5为企业提供,均为单组分乳液型瓷砖背胶。刷涂量为13～15m2/kg,均匀涂刷后在试验条件下晾置,表干后待用。
3.3试验主要设备
水泥净浆搅拌机:GJ-2;电热鼓风干燥箱:DHG-A;冻融试验机:TDS-;微机控制电子万能试验机:CMT。
3.4试验步骤
(1)基准试件的制备:将企业提供的水泥基胶粘剂按JC/T—中7.11的规定进行制备并养护。
(2)受检背胶试件的制备:先在试验用瓷砖背面均匀涂刷瓷质砖背胶,在试验条件下晾置,表干后待用,其余步骤按JC/T——中7.11的规定进行制备并养护。
按JC/T—中7.11的规定分别测定基准试件和受检背胶试件在不同条件处理后的拉伸黏结强度,并计算拉伸黏结强度比。拉伸黏结强度比是受检背胶试件与基准试件在不同条件处理后的拉伸黏结强度的比值,按式(1)计算,精确至1%。
式中:I——不同条件处理后的拉伸黏结强度比;
Rt——受检背胶试件在不同条件处理后的拉伸黏结强度,MPa;
R0——基准试件在不同条件处理后的拉伸黏结强度,MPa。
3.5结果汇总与分析
受检背胶试件与基准试件在标准试验条件、浸水处理后、热老化后和冻融循环后的拉伸黏结强度比参见表1。
附件15组样品经不同条件处理后的拉伸黏结强度比
从表1中可以看出,样品1基准试件不同条件下拉伸黏结强度均满足JC/T—中C2型要求,在使用瓷砖背胶后,受检背胶试件不同条件下拉伸黏结强度均有显著提升,结果见图1。
图1样品1基准试件与受检背胶试件在不同条件下拉伸黏结强度
通过试验发现,并不是所有瓷砖背胶都能大幅提升瓷砖黏结体系强度等级。样品2基准试件不同条件下拉伸黏结强度均满足C2型要求,但在使用瓷砖背胶后,受检背胶试件冻融循环后拉伸黏结强度反而出现少许下降,结果见图2。
图2样品2基准试件与受检背胶试件在不同条件下拉伸黏结强度
实际应用过程中,企业搭配使用高等级的C2瓷砖胶粘剂来提升瓷砖背胶产品拉伸黏结强度。本试验采用受检背胶试件与基准试件经不同条件处理后的拉伸黏结强度的比值来评价样品(1～5瓷砖背胶产品)对于提升黏结强度的实际作用,结果见图3。
图3不同样品在不同条件下拉伸黏结强度比
一些学者提出的同属纯丙烯酸体系的不同乳液测试的黏结强度差别却很大,说明乳液聚合的单体和聚合工艺对丙烯酸性能的影响很大。通过测试,发现单组分乳液型瓷砖背胶样品1在不同条件下均具有较好的拉伸黏结强度,能更好地满足在潮湿、高温、低温不同状态下的应用,相对于样品2较基准试件具有显著的性能提升。样品2在浸水后、热老化后和冻融循环后拉伸黏结强度表现均不理想,其中浸水后和冻融循环后拉伸黏结强度可能由于水分浸入和温度的影响,使背胶层出现溶胀和冻胀,界面结构变得疏松,造成黏结强度并未显著提升。同样,样品3、样品4和样品5在使用瓷砖背胶后,受检背胶试件不同条件下拉伸黏结强度亦有不同程度的提升,尤其是强度等级稍差的样品4,冻融循环后基准试件拉伸黏结强度不满足JC/T—中C1型要求,但在配套使用瓷砖背胶后,受检背胶试件冻融循环后拉伸黏结强度有明显提升,充分体现了瓷砖背胶的实际应用价值。因此,拉伸黏结强度比更能直观反映出瓷砖背胶的实际性能和产品质量。
四、结语
本文通过对中国建筑材料流通协会团体标准T/CBMCA—进行分析,并介绍采用拉伸黏结强度比评价瓷砖背胶产品对于提升黏结强度的试验,得到以下结论。
(1)从样品2不同条件下拉伸黏结强度比值来看,如果仅采用受检试件的拉伸黏结强度来评价瓷砖背胶产品质量优劣并不妥善,而采用拉伸黏结强度比值更能反映出瓷砖背胶实际的应用价值。
(2)从经济性的角度出发,工程及家装市场较少使用C2型瓷砖胶粘剂来进行瓷砖粘贴铺设,而是采用C1型或低于C1型的瓷砖胶粘剂搭配瓷砖背胶进行粘贴,可参见样品3、样品4和样品5。因此,使用产品质量优异的京帝瓷砖背胶,不但能提升瓷砖粘贴系统的牢固程度,还能有效降低粘贴成本。