CN105399364A - 一种界面剂组合物及其应用 - Google Patents

Abstract

一种界面剂组合物，其包含以下重量份的原料：水65-80重量份；表面活性剂0.05-0.5重量份；聚合物乳液干物质或可再分散聚合物乳胶粉20-35重量份。与现有技术相比，本申请的界面剂组合物能够显著提高水泥基粘结砂浆和抹面砂浆与岩棉之间的粘结强度。

Description

一种界面剂组合物及其应用

技术领域

本申请涉及一种界面剂组合物及其应用，具体地，涉及一种界面剂组合物及其在提高水泥基粘结砂浆和抹面砂浆与岩棉之间的粘结强度中的应用。

背景技术

岩棉是一种由玄武岩等火成岩、矿渣、石灰石、白云石、硅石、铝矾土等原材料经过熔化、喷吹成纤维，纤维经过集棉成为棉片，棉片经摆锤、打摺加压、烘干固化、切裁等工艺加工而成的制品。在喷吹形成纤维的阶段中，随喷吹风一起送出的还有固化剂和防水剂，它们包覆在每根纤维的表面。固化剂在烘干固化阶段使众多纤维交联固定，形成具有强度的制品。防水剂使纤维表面具有憎水特性。对于整个制品而言，其具有憎水特性，水珠在其表面会形成“荷叶效应”，在标准《建筑外墙外保温用岩棉制品GB/T25975-2010》中要求制品的憎水率不得小于98％。岩棉憎水的目的是防止水分进入岩棉制品中。

薄抹灰外墙外保温***是建筑外墙保温常用的***(如图1所示)，其做法是采用水泥基砂浆(该砂浆称为粘结砂浆、或者粘结剂、胶粘剂)将保温材料粘贴在外墙上，辅以锚栓固定，然后在粘贴好的保温材料表面抹一层3-5mm厚的水泥基砂浆(该砂浆称为抹面砂浆，或者抹面胶浆)，在抹面砂浆的中间内置一层玻璃纤维网布增强。由于这种保温***构造表面的抹灰层很薄，工程上称这种***为薄抹灰外墙外保温***。在薄抹灰外墙外保温***中使用的两种砂浆的性能稍有差别，但均属于水泥基砂浆，以下称为水泥基砂浆。显然，在整个保温***中水泥基砂浆应与保温材料有足够的粘结强度，否则，在负风压的作用下，可使抹面层脱落(当抹面砂浆与保温材料粘结不足时)，或者保温材料从粘接层脱落(当粘结砂浆与保温材料粘结不足时)。

当薄抹灰外墙外保温***中的保温材料采用岩棉时，该***就成为岩棉外墙外保温***，或者岩棉薄抹灰外墙外保温***。这种粘贴强度又称为拉伸粘结强度，关于其测试方法在标准《模塑聚苯板薄抹灰外墙外保温***材料GB/T29906-2013》中有详尽规定。

采用界面剂提高两个界面之间的强度是较常用的方法，且在建筑领域中常采用聚合物作为界面剂。

然而，由于现有的界面剂并不能充分进入岩棉纤维之间的空隙中，因此仍存在对进一步提高水泥基粘结砂浆和抹面砂浆与岩棉之间的粘结强度的界面剂组合物的需要。

发明内容

本申请的目的是提供一种界面剂组合物。

具体地，本申请提供一种界面剂组合物，其包含以下重量份的原料：水65-80重量份；表面活性剂0.05-0.5重量份；聚合物乳液干物质或可再分散聚合物乳胶粉20-35重量份。

在一些实施方式中，所述表面活性剂的亲水-亲油平衡值(HLB值)大于7。

在本申请中，由于岩棉具有憎水性，而水泥基砂浆是用水拌和所用的砂浆，属于水性材料。当水及水性材料在憎水的岩棉表面上时两者是相互不润湿的(如图5a所示，润湿角117°)。因此，本申请的技术原理在于，针对水性界面剂和水性水泥基砂浆与憎水岩棉不润湿的问题，利用表面活性剂能够改变亲水性或者亲油性的特点，将纤维表面转换成具有亲水性，从而使水性界面剂能够与岩棉纤维充分润湿，充分结合，继而使得水泥基砂浆与岩棉纤维充分结合。原理上，当表面活性剂的亲水-亲油平衡值(HLB值)大于7时，即具有亲水性。由于不同的岩棉采用的防水剂的不同，因此，对于不同的岩棉可以通过实验来选取最佳的HLB值。图5b和图5c中是含0.5％表面活性剂的水溶液对一种岩棉的润湿情况，其中HLB值分别为12.5和10.6，所测得的润湿角分别为57.22°和0°。表面活性剂的用量也可以依据其种类和性质的需要进行优化试验。

因此，本领域的技术人员将理解的是，由于不同的岩棉所采用的防水剂是不同的，因此，对于不同的岩棉可以通过实验选取具有合适的，乃至最佳的HLB值的表面活性剂，且表面活性剂的用量也可以依据其种类的不同和性质需要做进一步的优化。

在一些实施方式中，所述表面活性剂可以为亲水-亲油平衡值大于7的一种，或两种及两种以上不同亲水-亲油平衡值的表面活性剂配制出的最终的亲水-亲油平衡值大于7的复合物。。

在一些实施方式中，所述表面活性剂可以是选自吐温系列的表面活性剂和斯潘系列的表面活性剂。当然，本领域的技术人员将理解的是，本申请的表面活性剂也可以是本领域现有的或已知的其它表面活性剂。

例如，要获得HLB值为11的表面活性剂可以直接采用吐温系列中的牌号为吐温85的表面活性剂，也可以用斯潘系列中的牌号为斯潘60(HLB值为4.7)的表面活性剂与吐温系列中的牌号为吐温40(HLB值为15.6)的表面活性剂进行复配，其重量百分数分别为42.2％和57.8％。

由于可以采用HLB值大于7和HLB值小于7的表面活性剂进行复配，因此，明显的是，本申请所述的HLB值大于7是指最终的总的表面活性剂的HLB值。

在一些实施方式中，在保证聚合物乳液干物质为20-35重量份的条件下，所述界面剂组合物是直接使用相应的聚合物乳液配制而成的。

本领域的技术人员将理解的是，在本申请中，所述聚合物乳液、可再分散聚合物乳胶粉均可市售获得，且聚合物乳液干物质是指聚合物乳液干燥后的固体状或粉末状物质。

而且，如本申请所使用的聚合物乳液或可再分散聚合物乳胶粉的种类很多，用于建筑的乳液的主要品种有丙烯酸酯共聚物、苯乙烯-丙烯酸酯共聚物、醋酸乙烯-丙烯酸酯共聚物、有机硅-丙烯酸酯共聚物、醋酸乙烯-乙烯共聚(VA/E)共聚物、醋酸乙烯-叔碳酸乙烯酯-乙烯共聚物(VA/VV/E)、醋酸乙烯-叔碳酸乙烯酯-乙烯-丙烯酸酯共聚物(VA/VV/E/AC)等聚合物乳液及其可再分散聚合物乳胶粉。这些都是可市购得到的产品。

本申请的另一个目的是提供上述界面剂组合物在提高水泥基粘结砂浆和抹面砂浆与岩棉之间的粘结强度中的用途。

在一些实施方式中，所述用途可以包括在岩棉表面涂覆如上所述的界面剂组合物。

在一些实施方式中，可以在涂覆之前，使所述界面剂组合物中的原料混合均匀。

在一些实施方式中，所述界面剂组合物可以通过喷涂或滚涂的方式被涂覆到岩棉表面上。当然，本领域的技术人员将理解的是，所述界面剂组合物还可以通过本领域已知的其它方式进行涂覆。

在一些实施方式中，所述界面剂组合物的涂覆量可以为按所述界面剂组合物干物质的量计的0.1-0.4公斤/平方米。

与现有技术相比，本申请的界面剂组合物能够显著提高水泥基粘结砂浆和抹面砂浆与岩棉之间的粘结强度。

附图说明

图1为薄抹灰外墙外保温***示意图；

图2a-图2c为岩棉表面是否有聚合物界面剂的粘结强度测试的破坏状态，其中图2a没有聚合物界面剂，图2b中的聚合物界面剂不含表面活性剂且图2b中的聚合物界面剂为实施例2中的对照组合物，图2c中的聚合物界面剂含有表面活性剂且图2c中的聚合物界面剂为实施例2的界面剂组合物；

图3为实施例1中对照聚合物界面剂对水泥基粘结砂浆和抹面砂浆与岩棉板粘结强度的作用，其中该对照聚合物界面剂不含表面活性剂；

图4为实施例1中本申请的界面剂组合物对水泥基粘结砂浆和抹面砂浆与岩棉板粘结强度的作用；

图5a-图5c显示水对岩棉纤维的湿润情况，其中，图5a的水不含表面活性剂，图5b的水溶液含有5％的HLB为12.5的表面活性剂，图5c的水溶液含有5％的HLB为10.6的表面活性剂。

具体实施方式

下面通过实施例来描述本申请的实施方式，本领域的技术人员应当认识到，这些具体的实施例仅表明为了达到本申请的目的而选择的实施技术方案，并不是对技术方案的限制。根据本申请的教导，结合现有技术对本申请技术方案的改进是显然的，均属于本申请保护的范围。

实施例1

配置如下四组界面剂组合物：

水85重量份；表面活性剂0.5重量份；可再分散聚合物乳胶粉15重量份；

水75重量份；表面活性剂0.5重量份；可再分散聚合物乳胶粉25重量份；

水65重量份；表面活性剂0.5重量份；可再分散聚合物乳胶粉35重量份；

水55重量份；表面活性剂0.5重量份；可再分散聚合物乳胶粉45重量份。

同时，配置相应的四组对照组合物，其中对照组合物不含表面活性剂。

其中，可再分散聚合物乳胶粉为易来泰FX2350(购自诺贝尔-阿克苏)，所述表面活性剂为Hydropalat306(HLB为10.6)(产自：深圳海川化工科技有限公司)。将上述界面剂组合物混合均匀，以按界面剂组合物干物质的量计的0.3公斤/平方米的涂覆量，通过喷涂，将界面剂组合物均匀地涂覆在岩棉表面上。

通过拉伸粘结强度(按照标准“JGJ-144外墙外保温工程技术规程”测试)测试涂覆了界面剂组合物的岩棉的粘结强度，结果如图4所示。

并且，采用相同的方法使用对照组合物进行涂覆，并对所涂覆的岩棉进行相同的粘结强度测试，结果如图3所示。

从图3和图4可以看出，添加表面活性剂的界面剂可使强度增加一倍以上。

并且，从图3和图4可以看出，当用于涂覆的组合物的固体含量为35％(相当于35重量份)、45％(相当于45重量份)时，粘结强度增长率的变化不大，选取固体含量为35％(相当于35重量份)。在本申请中，表面活性剂在百分数(或重量份)和重量中均用外掺量。由于表面活性剂的用量很少，对百分比或重量份的影响不大。

实施例2

配置如下的界面剂组合物：

661醋丙乳液(生产厂家：陶氏化学，固体物质含量55％)63重量份(相当于其干物质为35重量份)；

水37重量份；

HLB值为11.0的吐温85(生产厂家：青岛天力源生物科技有限公司)0.5重量份。

同时，配置相应的对照组合物，其中对照组合物不含表面活性剂。

将上述界面剂组合物混合均匀，以按界面剂组合物干物质的量计的0.5公斤/平方米的涂覆量，通过喷涂，将界面剂组合物和对照组合物分别均匀地涂覆在岩棉表面上。

通过拉伸粘结强度(按照标准“JGJ-144外墙外保温工程技术规程”测试)测试涂覆了界面剂组合物和对照组合物的岩棉的粘结强度，结果表明，拉伸粘结强度较无界面剂的对照组合物提高262％。

实施例3

配置如下的界面剂组合物：

661醋丙乳液(生产厂家：陶氏化学，固体物质含量55％)63重量份(相当于其干物质为35重量份)；

水37重量份；

由重量百分数62％的吐温60(HLB＝14.9)和重量百分数38％的斯潘60(HLB＝4.7)配制的最终HLB值为11.0的表面活性剂0.5重量份。

其中，吐温60的生产厂家为青岛天力源生物科技有限公司，斯潘60的生产厂家为河南德大化工产品有限公司。

同时，配置相应的对照组合物，其中对照组合物不含表面活性剂。

将上述界面剂组合物混合均匀，以按界面剂组合物干物质的量计的0.4公斤/平方米的涂覆量，通过喷涂，将界面剂组合物和对照组合物分别均匀地涂覆在岩棉表面上。

通过拉伸粘结强度(按照标准“JGJ-144外墙外保温工程技术规程”测试)测试涂覆了界面剂组合物和对照组合物的岩棉的粘结强度，结果表明，拉伸粘结强度较无界面剂的对照组合物提高261％。

实施例4

配置如下的界面剂组合物：

易来泰FX2350(购自诺贝尔-阿克苏)35重量份；

水65重量份；

HLB值为11.0的吐温85(生产厂家：青岛天力源生物科技有限公司)0.5重量份。

同时，配置相应的对照组合物，其中对照组合物不含表面活性剂。

将上述界面剂组合物混合均匀，以按界面剂组合物干物质的量计的0.1公斤/平方米的涂覆量，通过喷涂，将界面剂组合物和对照组合物分别均匀地涂覆在岩棉表面上。

通过拉伸粘结强度(按照标准“JGJ-144外墙外保温工程技术规程”测试)测试涂覆了界面剂组合物和对照组合物的岩棉的粘结强度，结果表明，拉伸粘结强度较无界面剂的对照组合物提高247％。

实施例5

配置如下的界面剂组合物：

易来泰FX2350(购自诺贝尔-阿克苏)25重量份；

水75重量份；

HLB值为14.9的吐温60(生产厂家：青岛天力源生物科技有限公司)0.05重量份。

同时，配置相应的对照组合物，其中对照组合物不含表面活性剂。

将上述界面剂组合物混合均匀，以按界面剂组合物干物质的量计的0.3公斤/平方米的涂覆量，通过喷涂，将界面剂组合物和对照组合物分别均匀地涂覆在岩棉表面上。

通过拉伸粘结强度(按照标准“JGJ-144外墙外保温工程技术规程”测试)测试涂覆了界面剂组合物和对照组合物的岩棉的粘结强度，结果表明，拉伸粘结强度较无界面剂的对照组合物提高168％。

以上所述仅为本申请的优选实施例，并非对本申请作出任何形式上和实质上的限制。本领域的技术人员，在不脱离本申请技术方案的范围内，当可利用以上所揭示的技术内容而作出的些许更改、修饰与演变的等同变化均为本申请的等效实施例；同时，凡依据本申请的实质技术对以上实施例所作的任何等同变化的更改、修饰与演变等均在本申请的由权利要求界定的范围内。

Claims (9)

1.一种界面剂组合物，其包含以下重量份的原料：水65-80重量份；表面活性剂0.05-0.5重量份；聚合物乳液干物质或可再分散聚合物乳胶粉20-35重量份。

2.根据权利要求1所述的界面剂组合物，其中，所述表面活性剂的亲水-亲油平衡值大于7。

3.根据权利要求2所述的界面剂组合物，其中，所述表面活性剂为亲水-亲油平衡值大于7的表面活性剂中的一种，或两种及两种以上不同亲水-亲油平衡值的表面活性剂配制出的最终的亲水-亲油平衡值大于7的复合物。

4.根据权利要求1所述的界面剂组合物，其中，在保证聚合物乳液干物质为20-35重量份的条件下，所述界面剂组合物是直接使用相应的聚合物乳液配制而成的。

5.如权利要求1-4中任一项所述的界面剂组合物在提高水泥基粘结砂浆和抹面砂浆与岩棉之间的粘结强度中的用途。

6.根据权利要求5所述的用途，其中，所述用途包括在岩棉表面涂覆如权利要求1-5中任一项所述的界面剂组合物。

7.根据权利要求6所述的用途，其中，在涂覆之前，使所述界面剂组合物中的原料混合均匀。

8.根据权利要求6中所述的用途，其中，所述界面剂组合物通过喷涂或滚涂的方式被涂覆到岩棉表面上。

9.根据权利要求6-8中任一项所述的用途，其中，所述界面剂组合物的涂覆量为按所述界面剂组合物干物质的量计的0.1-0.4公斤/平方米。