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使用VAE可再分散聚合物粉末(CAS 24937-78-8)解决瓷砖粘合剂脱层问题

越南胡志明市一家干混砂浆生产商生产一系列瓷砖粘合剂产品,销往越南南部及周边市场的住宅和商业建筑项目。其标准瓷砖粘合剂是销量最大的产品,占总产量的60%以上。然而,这款产品也引发了最严重的客户投诉:瓷砖在安装后六至十八个月内便从外墙和地面脱落。

挑战

在三个报告出现脱粘现象的项目中,现场调查发现了一种一致的失效模式。瓷砖粘合剂在砂浆层内发生内聚性断裂,而非在砂浆-瓷砖或砂浆-基材界面处断裂。这种内聚性失效模式表明,砂浆本身在热循环应力作用下开裂,而非与瓷砖或基材的粘结力不足。粘合剂的刚性过大,无法适应越南南部高温高湿气候下外墙瓷砖在阳光直射下的日常热胀冷缩。在越南南部,西向外墙的表面温度在下午经常超过55摄氏度。

制造商现有的配方采用的是从当地经销商处采购的标准RDP粉末等级,其玻璃化转变温度高于20摄氏度。这种刚性等级的粉末适用于热胀冷缩较小的室内地砖粘合剂,但固化后的砂浆过于脆硬,不适用于外墙应用,因为外墙应用会经历日常的热循环,导致粘合剂层反复承受拉应力。当玻璃化转变温度高于20摄氏度时,砂浆内部的聚合物薄膜在低于该阈值的温度下会完全硬化,从而失去其裂缝桥接功能,而这恰恰发生在白天高温过后,夜间气温较低时,此时热收缩应力最大。

VAE Redispersible Polymer Powder

分销商为所有瓷砖粘合剂应用提供相同等级的产品,没有区分室内地面和室外立面的要求,而制造商也没有意识到这两种应用环境需要不同的 RDP 等级。

解决方案

联系 EastChem 后,技术团队在首次咨询中就找到了根本原因,并建议改用柔性等级的橡胶。VAE可再分散聚合物粉末CAS 24937-78-8,玻璃化转变温度在 0 至 10 摄氏度之间,适用于外墙瓷砖粘合剂配方;同时保持现有刚性等级,适用于以抗压强度为优先考虑的室内地板瓷砖粘合剂。

EastChem提供了用于瓷砖粘合剂砂浆的柔性级RDP粉末的试用装,并附有涵盖玻璃化转变温度(Tg)、灰分含量、再分散性和成膜性能的技术文件。制造商在其外墙瓷砖粘合剂配方中加入了柔性级RDP粉末,用量为干粉混合物重量的3%,高于之前刚性级RDP粉末的2%,以达到越南气候条件下外墙应用所需的0.5 MPa粘结强度和柔韧性。

平行配方试验证实,添加3%的柔性级RDP可制备出瓷砖粘合剂,其标准固化后拉伸粘结强度为0.6 MPa,浸水后为0.5 MPa,冻融循环后为0.4 MPa,均达到或超过EN 12004 C2级标准对室外应用瓷砖粘合剂的要求。对粘合后的瓷砖组件进行加速热循环试验表明,在5至60摄氏度之间循环50次后,粘合剂层内未出现内聚断裂,而之前的刚性级配方在循环20次后即出现可见的微裂纹。

结果

制造商在完成配方试验后的三个月内,便以新的产品名称推出了改良后的外墙瓷砖粘合剂。该产品专门针对外墙和室外应用,价格略高于标准内墙级产品,这反映了其更高的RDP用量和柔性等级规格。

在产品上市的第一年,使用改良配方外墙产品的项目未收到任何脱粘投诉。随后,制造商将外墙级产品的分销范围扩大到印尼市场,印尼市场与英国类似的高温外墙环境也带来了同样的热循环挑战。他们与EastChem签订了季度供货协议,涵盖了EastChem作为干粉砂浆制造商在两条产品线中对柔性RDP粉末的需求,并包含未来配方开发方面的技术支持,以应对产品系列中新增产品型号的需求。

EastChem 提供的用于瓷砖粘合的柔性干砂浆添加剂,也让制造商能够自信地推荐其外墙瓷砖粘合剂用于 60 x 60 厘米以上的大尺寸瓷砖外墙安装,而此前由于其配方存在粘合失败的风险,他们一直避免涉足这一市场领域。

顾客说了什么

我们之前并不知道内外墙瓷砖粘合剂需要不同的RDP等级。EastChem立即发现了这个问题,并为我们提供了技术解决方案。自配方改进以来,我们的外墙瓷砖粘合剂在越南和印度尼西亚的多个大型项目中均表现良好,未出现任何问题。

越南胡志明市干混砂浆生产商技术总监

常问问题

在炎热气候下,外墙瓷砖粘合剂需要什么样的RDP粉末Tg值?

在东南亚市场,由于日温差超过40摄氏度,外墙瓷砖粘合剂需要使用玻璃化转变温度在0至10摄氏度之间的柔性RDP粉末。玻璃化转变温度高于15摄氏度的刚性RDP粉末在夜间低温下会变脆,并在热收缩应力作用下失去其裂纹桥接功能,最终导致粘合剂层内部随着时间的推移发生内聚断裂。

室内和室外瓷砖粘合剂的RDP等级要求有何区别?

在温控环境下,室内地砖粘合剂的热循环较少,因此其抗压强度和防水性能是首要考虑因素。半柔性或刚性RDP等级,玻璃化转变温度(Tg)为10至20摄氏度即可满足要求。而外墙瓷砖粘合剂则需经历日常和季节性的热循环,因此需要使用Tg为0至10摄氏度的柔性RDP等级,以确保在外墙表面使用过程中所经历的整个温度范围内,其抗裂性和粘结完整性都能得到保证。

EastChem能否为不同的产品线提供刚性和柔性RDP粉末等级?

是的。EastChem供应VAE可再分散聚合物粉末CAS 24937-78-8 提供刚性、半柔性、柔性和疏水性四种等级,方便干粉砂浆生产商为其产品系列中的每种产品指定合适的等级。每种等级和每批货物均提供批次证书,涵盖玻璃化转变温度 (Tg)、灰分含量和再分散性等信息。

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