淺談水性膠粘劑在裝飾石材中的應用及檢測方法

郗毅∣東莞環球經典新型材料有限公司

摘要/介紹了水性膠粘劑在裝飾石材領域的用途及檢測方法，分析了目前水性膠粘劑在使用過程中存在的實際問題，希望能夠推動水性膠粘劑行業技術水平的發展提高產品質量使其在最大程度上滿足裝飾石材應用要求。

關鍵詞：水性膠粘劑 影響因素 檢測方法

天然石材是一種結構不穩定、不均質的建築裝飾材料，因品種、產地、成因、層理構成結構等因素呈現不同的特徵，性能強度不穩定，內部經常會出現空隙、裂紋等缺陷，在加工過程中都會用到膠粘劑進行修補加固。膠粘劑就成了石材加工過程中的一項重要輔料，在天然石生產加工過程中膠粘劑隨處可見，不同的工藝用膠種類各不相同，石材產品生產加工過程中用到的膠粘劑大致可分為：面膠、背網膠、修補膠、快乾膠、施工用膠等幾大類。

水性膠粘劑就是石材背網膠中的一大類，在石材加工過程中可以防止石材散裂、增強石材強度、便於加工運輸。隨著石材行業的高速發展，石材行業對用背網膠的質量要求也在不斷提高，無論是石材生產廠家還是石材施工單位均對石材產品所選用的背網膠的要求日漸嚴格，無論是背膠本身的粘結強度，還是其與石材、施工接觸面的粘接強度或背網膠對石材表面產生的其他影響，環保要求等各方面都具有了更為嚴謹的要求。水性膠粘劑就是在這種形式下應運而生的一種新型裝飾石材用背網膠，憑藉它優良的性能被市場認可，研究開發的人也越來越多。

水性膠粘劑是由防水乳液和無機填料複合組成的一種無機型膠粘劑，水性膠粘劑膠層與水泥砂漿的粘結更為緊密，濕貼時不需鏟網，更不需要用粘砂來增加濕貼時與水泥砂漿間的粘結強度，使用更為方便，且耐久性好，還可減少石材病變的發生。在人造石、瓷磚等建築板材的施工現場也可以見到，水性膠粘劑的應用領域涵蓋了大多數建築板材的鋪貼及加固等加工工藝。所以水性膠粘劑也順理成章的成為了近年來大力發展的一種石材背網膠。但因為水性膠粘劑的特殊性現有的水性膠粘劑遠遠不能滿足日益變化的市場需求，為此我們進行了大量的試驗，對裝飾石材行業中用到的水性膠粘劑的性能進行了綜合分析，最後將影響其主要的因素總結如下，並整理了相應的試驗方法。

01

粘結強度

膠粘劑最重要的性能就是其粘接的強度，對於石材來說，同樣是最重要的，粘接性能的好壞決定了膠粘劑性能的優劣。包括拉伸剪切強度和壓縮剪切強度。

經過長期的反覆實驗得知，當對不鏽鋼的拉伸強度強度大時，對石材的拉伸剪切強度也相應大，由於石材本身的不均勻性，為了保證檢測的穩定性和可對比性，所以用金屬-金屬拉伸剪切強度來客觀表現石材的拉伸剪切強度，將(100*25*2)mm不鏽鋼片對粘，粘接面為(25*12.5)mm2,準備試樣5組，在標準狀態下養護48h，主要採用萬能試驗機進行測試。試驗中要保證不鏽鋼片粘接面粗細一致，試驗環境維持相同，盡量減少外因對測試結果的影響。

壓縮剪切強度採用的是（石材-石材）的方法，將50*50*（20~25）mm的石材對粘，粘接面為（50*40）mm2，準備試樣5組，在標準狀態下養護48h後，採用萬能試驗機進行測試。試驗中要保證石材性能穩定，且為機切面或細面，試驗前試樣需打磨修邊。

依據石材使用的環境及要求，可增加在不同狀態下的剪切強度的測試，如浸水、凍融、熱處理等狀態。

02

表干時間

表干時間：相同單位面積用量的膠粘劑均勻塗抹於石材表面，將石材放置在恆溫烘箱中，用PE薄膜對膠膜進行測試，以對PE薄膜不發生粘連所用的時間。

表干時間則直接影響生產效率，測試表干時間時應模擬石材加工現場的使用環境，控制溫度和用量。

03

耐紫外老化黃變

膠粘劑的耐老化性能也是一個很重要的影響因素，不僅影響膠粘劑使用的年限，對石材的美觀也有一定的影響，尤其是淺色系的石材。

耐紫外老化黃變的測試是將膠粘劑均勻塗抹在白色系石材表面（推薦用白水晶或漢白玉），標準狀態下24h後放入紫外老化試驗箱中，調節設備的溫濕度，相隔一定時間後電子記錄黃變程度，同時用比色卡對黃變程度進行比較。

04

剝離強度

剝離強度即將膠粘劑塗抹於石材背面剝離所需要用到的力，對於背網膠來說這是一項判斷膠粘劑好壞的重要指標，剝離強度的大小直接關係到背網與石材的粘結情況。

其採用的是將條狀繞性材料（400*30）mm2一端對齊粘結在經過粗磨（一般用50目磨料磨平即可）質地穩定的石材（250*50*20）mm表面，粘接面為150*30mm，準備試樣5組，在標準狀態下養護48h後，將石材另一端垂直固定在萬能試驗機上，將沒有粘結的繞性材料另一端翻轉向上垂直固定於萬能試驗機移動軸上的夾具上，即可測出饒性材料剝離石材表面所用到的拉力值，即剝離強度。

05

與水泥基的粘接強度

膠粘劑用於石材背網時，其與水泥砂漿的粘接強度，關係到石材產品的安全性，與水泥基的粘結強度越高越安全，使用更放心。

首先選用質地比較穩定的石材（100*100*20~25）mm，均勻塗抹需要測試的膠粘劑後在其中心澆築大小為50*50*50mm的水泥砂漿試塊，養護7天後將輔助夾具用干掛膠粘結在水泥砂漿表面，待完全固化後測水泥試塊拉離石材表面的拉拔強度即可。

以上就是根據大量試驗及水性膠粘劑的特殊性能總結歸納得出具有針對性的測試方案，市場上現有的水性膠粘劑還不足以滿足石材用背網膠的各方面需求。其各項性能還需要提升，而石材背網用膠粘劑在石材產品的加工中屬於不可或缺的重要輔料，裝飾石材更離不開膠粘劑，膠粘劑的性能也直接影響了石材產品的質量、後期維護保養等一系列問題，關於石材用背網膠的研究開發還在繼續。這不僅僅需要是膠粘劑廠商根據市場需求進行開發新產品、新技術，更需要我們廣大石材用膠粘劑的使用單位攜手一起探索，才能研發出更為適合石材行業用的高性能膠粘劑產品，在這個領域再創佳績。

參考標準資料：

GB 24264—2009《飾面石材用膠粘劑》

JC 887-2001 《干掛石材幕牆用環氧膠粘劑》

JG/T 355-2012《天然石材用水泥基膠粘劑》

JC/T 989-2006 《非結構承載用石材膠粘劑》

JC/T 547-2005 《陶瓷牆地磚用膠粘劑》

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