建筑胶黏剂的应用及研发进展

汪建国

（新疆生产建设兵团兴新职业技术学院，新疆乌鲁木齐830074）

建筑胶黏剂的应用及研发进展

汪建国

（新疆生产建设兵团兴新职业技术学院，新疆乌鲁木齐830074）

在建筑建材行业中，胶黏剂是一种重要的建筑材料，通过它可以将被粘基材和外加材料牢固地连接在一起，起到了很好的中间介质作用。以建筑建材行业中的胶黏剂为研究对象，对其种类划分进行了具体分析，探讨了胶黏剂在建筑建材行业中的应用，介绍了建筑胶黏剂的研发进展。

胶黏剂；环保；建筑建材

前言

20世纪90年代国外建筑建材行业胶黏剂技术快速发展，实现了新的技术突破，胶黏剂工业增长率已经达到3%。随后我国建筑建材行业胶黏剂工业发展也呈现出较强的势头，平均增长率为20%左右[1]。发展至今，胶黏剂已经成为我国建筑建材行业中的主要材料之一。随着环保、耐候、抗老化、耐腐蚀等性能要求的不断提高，促使胶黏剂的研发技术、生产工艺不断进步，新产品种类越来越多，更好地满足了建筑建材行业发展的需求。

1 我国建筑建材行业中胶黏剂的种类

在国内，建筑建材行业中的胶黏剂种类是多种多样的，按照不同的标准，有不同的划分方法[2]。

1.1 按用途划分

从使用用途角度看，建筑建材行业中的胶黏剂主要可以划分为建筑胶和装饰胶。建筑胶黏剂，常用的有聚氨酯、沥青、硅酮等；装饰胶黏剂常用于室内装修、门窗、地下室等部位。如，室内装修中经常使用的氯丁橡胶胶黏剂。

1.2 按使用性能划分

从使用性能角度看，可以把建筑建材中的胶黏剂划分为五种类型，具体是：无溶剂液体胶黏剂、热熔性胶黏剂、乳液型胶黏剂、水溶性胶黏剂、溶剂型胶黏剂。其中，无溶剂液体胶黏剂最为常见，如环氧树脂胶黏剂等。热熔性胶黏剂，常见的有聚丙烯酸酯、聚苯乙烯等胶黏剂。乳液型胶黏剂，常见的有氯化橡胶和各种树脂型的胶黏剂。水溶性胶黏剂，常见的有乙烯醇等胶黏剂。溶剂型胶黏剂，常见的有丁基橡胶等胶黏剂。

1.3 按材料来源划分

从材料来源角度看，胶黏剂可以分为天然胶黏剂和人工胶黏剂两种类型。天然胶黏剂，顾名思义，就是采用自然界物质生产加工而成的一类胶黏剂，常用的原料有淀粉、蛋白质等，还可以从动植物胶中提取一些原料，经矿物物理加工制作成胶黏剂。该类型的胶黏剂没有使用化工原料，可以直接应用于建筑建材。人工胶黏剂，是采用化工原料经过加工制作成的胶黏剂，常见的有合成树脂、水玻璃等。从当前建筑建材行业应用情况看，人工胶黏剂应用范围是比较广泛的，很多经过化工加工而成的胶黏剂都被用于建筑行业，而天然胶黏剂中只有沥青是比较常用的。

2 我国建筑建材行业中胶黏剂的具体应用

目前，市场上的胶黏剂较多，常用的主要有环氧树脂、聚氨酯胶黏剂、硅酮胶黏剂、橡胶、水乳覆膜胶黏剂、沥青等[3~5]，下面对这几种胶黏剂在建筑建材行业中的应用进行了具体分析。

2.1 环氧树脂的应用

环氧树脂是一种性能良好的建筑胶黏剂，其属于结构型胶黏剂，在建筑建材行业中有着广泛应用。从20世纪50年代开始，环氧树脂就被广泛地用于建筑行业，其不仅可以有效地解决新旧水泥砂浆固结层间的无法接合问题，还能解决粘结层界面水分过大、碱性盐影响粘结界面等问题。鉴于有着如此良好的粘结性能，环氧树脂一直被建筑行业所推崇。从以往的应用情况看，环氧树脂在水利工程、桥梁工程、铁路轨枕、混凝土压力管等制作粘结与补强方面有着广泛应用。比如，制作混凝土大坝、闸门时，可以用环氧树脂粘结多种预应力钢筋混凝土制品，用于水利工程建设。由于环氧树脂胶黏剂用于结构物后，结构物很少出现裂缝或破损等情况，使之在水利工程、桥梁工程等结构物建设中有了较好应用，目前铁路轨枕预制和修补、电杆制作等都开始使用环氧树脂胶黏剂。使用环氧树脂胶黏剂，不仅利于减少结构物的裂缝、破损等问题，还可以提高产品合格率，为环氧树脂胶黏剂的广泛应用创造了良好条件。作为一种粘结性能优良的胶黏剂，环氧树脂开始逐渐取代传统的铆钉和焊接等固结手段，成为建筑建材建设中的一项重要添加剂。

环氧树脂胶黏剂在建筑建材中的应用，主要有以下几种情况：

（1）黏合大型钢筋混凝土砌体结构。由于环氧树脂是一种结构型胶黏剂，结构的整体性强，具有比较稳定的力学性能，一直以来都被用于粘合大型钢筋混凝土砌体结构。

（2）修补结构物。在一些建筑物出现裂缝、破损等问题后，使用自然胶黏剂（沥青）无法进行有效修补，会再次出现裂缝。使用环氧树脂胶黏剂后，可以很好地对裂缝等问题进行修补，即使过了很长时间，也不会出现裂缝问题。而且，使用环氧树脂胶黏剂进行修补的同时，还可以进行其他施工。

（3）粘接装饰和装修材料。在建筑装饰装修中，存在一些材料与混凝土之间粘结不牢固的问题，对此可以使用环氧树脂胶黏剂，使粘结后的材料和混凝土牢固地连接起来，形成稳固的一体。

2.2 聚氨酯胶黏剂的应用

聚氨酯胶黏剂的分子结构中含有氨基甲酸酯基、异氰酸酯基，可以被分为“多异氰酸酯”和“聚氨酯”两种形式的胶黏剂。在特殊的分子结构影响下，聚氨酯会表现出良好的极性和活性，其强化自身的化学粘接能力较强，既可以用于粘接木材、皮革等表面粗糙的材料，也可以粘接金属、玻璃等表面光滑的材料，同时对于橡胶材料也有很好的粘合效果。此外，作为一种有机化合物，聚氨酯胶黏剂对人体、动物健康和环境都是没有影响的，属于绿色环保型胶黏剂，使用起来非常方便。从使用性能考虑，聚氨酯胶黏剂具有良好的耐低温、耐溶剂、耐老化等性能，这些显著的优势使之在建筑铺装中有着广泛应用。

2.3 硅酮胶黏剂的应用

硅酮胶黏剂成分主要有颜料、聚合物、催化剂、交联剂、增黏剂和其它添加剂等，具有非自流性，即不受自身重力影响，不会出现流动现象。这一优越的特性使硅酮胶黏剂在建筑侧壁粘合使用中不会出现下陷、塌落等问题，应用效果良好。而且，一些质量较好的硅酮胶黏剂具备比较稳定的性能，在低温情况下一般不会出现物理特性改变现象。此外，硅酮胶黏剂的密封性能也较好，在建筑侧壁、幕墙等部位应用后，可以达到一定的防漏效果。鉴于硅酮胶黏剂具备非自流性、性能稳定及良好的密封性等优势，建筑建设中经常使用这一种胶黏剂。

2.4 橡胶胶黏剂的应用

在建筑建材行业中，橡胶胶黏剂也有着广泛的应用。因其具有良好的回弹性、拉伸性，且性能稳定，常被应用于门窗制造，比如制作薄膜类型的门窗。作为一种常见的胶黏剂，橡胶不仅在国内有着广泛应用，在国外的应用范围同样较广。一些国家常用橡胶胶黏剂粘合塑料地板、壁纸和墙壁，如日本用丁基橡胶等原材料制作而成的胶黏剂填补建筑缝隙，起到很好的封堵粘合效果。

2.5 水乳覆膜胶黏剂的应用

水乳覆膜胶是一种自交联型式的胶黏剂，既有较高的剥离强度，又有稳定的固结性能。所以在建筑建材行业中使用水乳覆膜胶，一方面可以显著提高合成产品的质量，另一方面可提高产品整体的稳固性。比如，印制路面凹凸纹路时，使用水乳覆膜胶合成的材料用于实际工程后，可以确保材料在受潮情况下不出现开胶等问题。此外水乳覆膜胶在寒冷的气温下也具备稳定的性能，主要在于水乳覆膜胶黏剂的抗冻性能较好，且属于环保型材料，无毒、无污染，适合当前低碳经济发展环境。随着水乳覆膜胶的优势越来越明显，其在建筑建材行业中的应用也越来越多，我国每年都会使用超过300t以上的水乳覆膜胶黏剂。

2.6 沥青胶黏剂的应用

沥青是用天然物质制作而成的，是一种热熔型胶黏剂，具有较好的可塑性、稳定性，且在潮湿环境下亦能保持良好的粘结性能。在建筑建材行业中，沥青在道路铺设、路面修补等方面有着较多应用，能很好修补路桥裂缝缺陷。在沥青应用中，其有一个明显缺点，就是沥青的抗热性能不高，在高温情况下很容易出现变形问题。尽管如此，沥青在路桥修补工程中依然很常见。为了拓展沥青应用范围，科研人员已在进行沥青抗热性能方面的研究，相信未来将会获得新成果，推出新产品。

3 我国建筑胶黏剂的研究进展

在建筑建材行业中，胶黏剂应用范围是较广的，市场潜力和发展前景良好。之所以呈现出如此良好的发展态势，主要在于我国胶黏剂的研发生产技术日臻成熟，各类实用性和环保新产品不断推出，满足了市场需求。

3.1 作为建材添加剂的研究

胶黏剂作为一种重要的添加剂和极为重要的中间介质，可以用于不同材质的粘接、在建筑材料中起着重要作用，其耐候、抗老化、环保性受到了行业内人士的高度关注。下文介绍了几种作为添加剂的胶黏剂产品在建筑材料中的应用。

才洪美，等[6]通过L2（556）正交实验优化制备SBS胶乳的工艺条件,并对制备的SBS胶乳的稳定性等进行了验证,SBS颗粒在沥青体系中分散比较均匀,体系具有很好的热力学稳定性，且机械稳定性等都能满足要求。考察SBS胶乳对乳化沥青的改性效果,各项指标均能满足JTGF40-2004规范的技术要求,结果表明SBS胶乳是性能优良的沥青改性剂。

顾蓉，等[7]以魔芋葡苷聚糖（KGM）为基体、壳聚糖（CS）为改性剂,制备了KGM-CS共混胶黏剂，压制而成的魔芋胶合板的干态、湿态胶接强度分别为3.04、1.80MPa。开发了新的建材资源。

成功，等[8]采用预乳化种子乳液聚合和半连续滴加工艺,通过与有机硅KH-570共聚对其进行了改性研究，取得了满意的研究结果，一定程度上克服了醋丙防水乳液耐水性差的缺陷。

徐恩顺，等[9]以高密度聚乙烯（HDPE）为底膜,压敏胶为粘接缓冲层,覆以保护涂层，制得高分子自粘胶膜防水卷材。可达到防水层与主体结构混凝土的永久结合，防止窜水发生。

3.2 环保类胶黏剂的研发

严义芳，等[10]利用废旧聚苯乙烯泡沫塑料制备的无溶剂型乳液以性能稳定、环保无污染、黏度高、成本低等优点而受到了市场欢迎。

曾丹，等[11]以T（落叶松树皮粉）为生物质原料, PT（碱性酚化改性树皮粉）为苯酚的替代物,将PT、U（尿素）和F（甲醛）在碱性条件下进行共聚,制得环保型低成本的PTUF[PT和U改性PF（酚醛树脂）]胶黏剂。该PTUF胶可用于杨木/杨木、桉木/杨木等板材的粘接,并且其相应的胶合板的性能达到了国家标准（Ⅰ类板）要求。

韩建祥，等[12]以聚醚二元醇（PPG）、改性MDI（4,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯）、PAPI（多亚甲基多苯基多异氰酸酯）、1,4-BDO（1,4-丁二醇）和环保型PU潜固化剂等为主要原料,采用预聚体法制得无溶剂型单组分聚氨酯（PU）胶黏剂。该胶黏度适中、固化速率较快、可操作性良好，其强度和韧性俱佳。

郝娟，等[13]以环氧大豆油（ESO）为环氧树脂（EP）的增塑剂、环氧氯丙烷（ECH）和丙烯腈（AN）改性己二胺为固化剂,制得ESO改性EP胶黏剂。ESO是一种高增韧性、高耐热性的环保型增塑剂,其会使EP胶黏剂的透明性、柔韧性和耐高（低）温性俱佳且环保。

梁玮[14]采用聚多元醇（PPG、PTMG）、甲苯二异氰酸酯（TDI）为主要原料,制备出环保型无溶剂环氧封端聚氨酯/环氧树脂胶黏剂,这是一种新型的环保型胶黏剂,具有比水性聚氨酯更加优异的性能。

左继成，等[15]采用碱-酸-碱合成工艺,分段控制温度,分批加入尿素,加PVA改性,制备出环保型高剪切强度脲醛树脂胶黏剂。

阎春绵，等[16]以过硫酸铵为引发剂制备聚丙烯酰胺预聚体,以次氯酸钠为氧化剂对淀粉进行氧化处理,将两者经过缩合反应得到接枝淀粉胶黏剂的主剂,用氮丙啶进行交联,得到了木材用改性环保淀粉胶黏剂。

4 结语

综上所述，树脂、聚氨酯胶黏剂、硅酮胶黏剂、橡胶、水乳覆膜胶黏剂、沥青等胶黏剂在建筑建材行业中的应用范围很广，已经成为建筑行业建设中至关重要的组成部分。随着胶黏剂技术的不断发展，会有更多性能优良的新胶种投入市场，在建筑建设中，为确保质量，应了解市场上各种胶黏剂的性能优势和缺陷，根据需要选择优良适用的胶黏剂，保证工程质量，加快工程进度，延长使用寿命，为国民经济的发展建造优质的建筑工程做贡献。

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The Application and R&D Progress of Adhesive for Construction

WANG Jian-guo
（Xingxin Vocational Technical Institute,Xinjiang Production and Construction Corps,Urumchi 830074,China）

The adhesive is an important building material in the field of construction.It can firmly bonding the substrates and additional materials,and works well as a medium.The types of adhesives applied in the field of construction are analyzed,and the applications of adhesive in construction and building material industry are discussed;the research and development progress of adhesive for construction is introduced at the end of the paper.

Adhesive;environment-friendly;construction and building materials

TQ437.1

A

1001-0017（2016）05-0382-04

2016-05-27

汪建国（1966-）男，安徽砀山人，高级讲师，研究方向：建筑工程施工和造价。