浅谈瓷砖背胶技术及发展趋势

袁海均,江彬,肖卓强,黄凌云

广东银洋环保新材料有限公司

摘要:瓷砖背胶是涂刷在瓷砖背面的胶粘材料,能有效提高瓷砖与粘结材料之间的粘结强度,起到缓冲作用,避免瓷砖脱落。本文以银洋产品为例,介绍了瓷砖背胶的发展历程、性能特点和发展趋势。

关键词:瓷砖背胶、初粘、拉拔强度,敲砖、技术发展趋势

引言

现在越来越多的购房者在装修新屋时选择在墙体上铺贴高档的瓷砖。而全新的铺贴体系是在瓷砖的背面先涂刷一层瓷砖背胶,再用粘结材料将瓷砖铺贴上墙。这样在瓷砖背面与粘结材料之间增加了一层弹性的界面层,无论是受到外力还是内力作用,瓷砖背胶都可以起到缓冲作用,有效避免瓷砖空鼓脱落。                   

瓷砖背胶简介和发展历程

传统的瓷砖铺贴工艺是使用瓷砖胶或者水泥砂浆将瓷砖铺贴上墙,但此类型的铺贴材料在遇到玻化砖等一系列吸水率极低的瓷砖时,使用效果往往不够理想,容易发生瓷砖空鼓脱落现象。瓷砖背胶是使用在瓷砖背面的一种界面剂,有效提升瓷砖与瓷砖胶之间的附着力,能减少空鼓掉砖的问题。

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在2015年前后,国内有一部分房地产相关从业者从瓷砖脱落的问题中发现了商机,并提出了瓷砖背胶的概念。最初通过分析以往瓷砖脱落的案例,部分生产厂家利用压敏胶手触粘性强,抗冲击效果好等特点,把它作为瓷砖背胶产品来推广。由于展示效果明显,消费者十分喜欢和认可。直至现在,这类手触粘性强的背胶产品还能在市场上看到。

背胶行业经历了两年时间的发展后,兼具压敏胶的初粘性和敲砖特点,同时对拉拔强度有明显提升的背胶产品慢慢进入市场。这阶段,华南地区部分背胶企业开始领跑国内背胶市场,主要表现在市场占有率大和宣传广,销售网点多等特点。

2018年年初,国内一些知名建筑涂料企业陆续进入背胶市场,它们将瓷砖背胶的关注点从传统的初粘性,转到耐水和拉拔强度等性能上,对产品性能进行量化和标准化。

2021年是特殊的一年,新冠疫情去而复返,化工原材料价格暴涨,特别单体丙烯酸丁酯的价格翻了一倍,背胶产品配方中丙烯酸丁酯的占比很大,成本也大幅度提升,使得背胶的市场推广遇到了极大的阻力。

银洋公司作为最早一批参与到背胶行业的乳液生产企业,一直致力于满足客户和市场的需求,不断加强产品的研发和创新。无论是最早期推出的手触粘性强产品YS-8501,还是2018年推出的拉拔强度大于0.5Mpa产品YS-8569,都得到了市场的广泛认可。在2021年年初,根据市场的需求,我们又推出了双组分背胶产品,适用于大板砖和大尺寸砖体的铺贴。银洋公司与背胶行业一路同行,靠的是过硬的技术和稳定的品质,为客户提供最优质的服务,通过不断推陈出新,产品优化,推动背胶行业发展。

瓷砖背胶特点和关键性能

瓷砖背胶是直接涂刷在瓷砖背面的胶粘类材料,能有效提高瓷砖与粘结材料之间的附着力,当瓷砖收到震动或者冲击时,瓷砖背胶作为弹性界面层,起到缓冲作用,将一部分外力抵消,最终避免整块瓷砖脱落,伤及无辜。它具有优异的初粘性,出色的力学性能,良好的耐水性和耐碱性,施工方便,同时作为水性产品,不含APEO,不人为添加甲醛,绿色环保。

背胶产品具有四大关键性能,分别是干膜初粘性、力学性能、敲砖效果和耐水耐碱性。在详细介绍关键性能之前,我们先来看看背胶的作用机理。通过学习机理可以让我们更好地理解背胶的特点。瓷砖背胶的作用机理主要有以下四点

l  粘接力

l  渗透性

l  内聚能

l  键合作用

背胶的粘接力主要影响的是背胶干膜的初粘性和敲砖性能,粘接力越大,初粘性越好,敲砖效果越好。渗透性主要影响了背胶的附着力,渗透性好的背胶,对早期附着力的建立有一定帮助。内聚能对背胶的拉拔强度和附着力起直接作用,内聚能越大,拉拔强度越高。

键合作用越大,背胶拉拔强度越高。四个作用机理互相影响,最终使背胶产品展现出不同的性能特点。

初粘性是背胶的关键性能之一,也是客户和市场十分关注的性能。初粘性是指背胶干膜的粘性。一般通过滚球法或者手触法来评估大小。滚球法又分为斜面滚球法和平面滚球法,参照标准Gs/T 4852-2002 压敏胶粘带初粘性试验方法(滚球法)来测试。而手触法就更加贴近施工现场的情景,在瓷砖上涂刷背胶,等背胶实干后,用手掌按压背胶干膜,然后抬起手掌,感受手掌与背胶之间的剥离力大小。当测试银洋产品8501的初粘性时,我们可以用手掌将整块瓷砖粘起来,初粘性达到最高水平。

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瓷砖背胶作为一层界面层,起到“桥梁”作用,力学性能必定是十分重要的。现阶段力学性能的测试主要参考标准JCT 547-2017,测试拉伸粘结强度、浸水后拉伸粘结强度、热老化后拉伸粘结强度和冻融循环后拉伸粘结强度等四个强度数据。经过大量实验数据验证发现,测试所用的粘结材料对背胶的强度有直接影响,所用粘结材料的强度越高,所测瓷砖背胶的数据相应提高。银洋公司背胶YS-8569经历了四年的市场验证,可以满足上述标准的力学要求。

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敲砖不仅是一种展示手段,更是验证背胶能否抵抗外力冲击的重要测试方法。在测试过程中,会使用锥子或铁凿对瓷砖平行方向进行敲打,观察瓷砖被敲落面积的大小。如果瓷砖是整块敲落或者大块敲落,证明背胶的敲砖效果不好。如果瓷砖是小块被敲落,证明敲砖效果好,抗冲击效果强。

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瓷砖背胶应用在室内墙体,主要的区域是卫生间和厨房,这两个区域的共同特点是湿度比较大,所以所用的装修材料必须考虑耐水性和耐碱性。通过在玻璃板上刮膜,然后浸水测试耐水白和耐水附着力是最直接和快速的方法。而测试浸水强度和浸水后敲砖效果却更能准确把握产品的性能。

瓷砖背胶的四大关键性能并不是独立存在的,它们之间有着密切联系,例如背胶初粘性和力学性能呈负相关的关系,而背胶初粘性和敲砖效果呈正相关的关系。所以我们在评估一个背胶产品的性能好坏时,需要作出整体性能的评估结论,避免一些片面的结果。

机遇和挑战

从2014年至今,国内瓷砖背胶一直处于高速发展阶段,上升势头迅猛,前景一片大好。

从宏观角度来看,这得益于中国整体经济的快速发展,房地产行业仍是国内支柱行业之一,虽然近两年增长有所放缓,但是仍是一块巨大的“蛋糕”,瓷砖背胶作为一种建筑装修材料,间接获益。

从细分市场角度来看,更多商品房和商铺选择在室内铺贴瓷砖,既高档又美观,瓷砖背胶的使用需求量也越来越大。

从产品特点来分析,作为新兴的建筑材料,瓷砖背胶很好地抓住了市场的痛点,特点突出,视觉效果明显,给消费者带来了强烈的视觉冲击。

但自古有云,人无远虑,必有近忧。当我们细心分析,就可以看到瓷砖背胶市场仍面临着诸多挑战。例如瓷砖背胶高速发展紧紧依附着房地产行业,在2021年的国家宏观经济政策中,我们明显感觉到中央政府希望中国经济去泡沫化,更多资源会倾斜到实体经济中,那么受到最直接最严重冲击的就是房地产行业了,相应的所有建筑材料也会受到牵连。虽然受到严峻的考验,但我认为瓷砖背胶还是会持续向上发展,从两个方面来分析,目前背胶在市场上的占有率不大,还有巨大的发展空间。虽然房地产市场受到调控的影响,但是新房和翻新市场加起来整体的体量还是很大。

另一方面,瓷砖背胶的团体标准在2020年9月已经实施,如何同时满足力学指标要求和手触粘性的要求,这必然给涂料企业出了一道难题。随着标准的推行下去,市场上很多质量不达标产品将会面临被淘汰的风险。找到合适的产品进行替代已是迫在眉睫。

技术发展趋势

时间迈入21世纪的第三个十年,瓷砖背胶技术也从零开始逐渐走向成熟,未来一段时间内必将是瓷砖背胶技术飞速发展的黄金期。未来的瓷砖背胶技术会有哪些方向?根据银洋公司对市场的调研和与客户的紧密沟通,我们得出以下三个主要方向。

第一、可以同时满足高初粘性要求和力学强度过标要求的瓷砖背胶必然是市场上受到热捧的产品。瓷砖背胶的高初粘性可以提供很好的抗外力冲击能力,使瓷砖具有优异的抗敲打能力。高拉拔强度可以使瓷砖垂直于墙面方向有很好的附着力,保证瓷砖不会垂直剥离。在上文提到,瓷砖背胶的初粘性和拉拔强度是呈负相关的关系的。同时满足两大关键性能,必定是瓷砖背胶的一个重大技术突破。

第二、众所周知,现在建筑装修的人工成本越来越高,缩短施工时间就是减少了人工成本,那么针对瓷砖背胶而言,如何提供施工效率就成了大家都在热议的话题。市场上有关于瓷砖背胶湿贴施工的很多相关信息,但是无论是哪个湿贴技术,都会带来施工溢胶的问题(背胶被粘结材料推到瓷砖外面)。溢胶直接导致了瓷砖背胶这层界面层无法干燥成连续的涂膜,最终影响的背胶的抗冲击效果(即敲砖效果),也会影响到力学性能。是否能有效解决溢胶问题?从现在市场上流通的背胶技术来看,并没有确切有效的办法,只能留待行业技术人员来解决。

第三、大板砖在今年年初佛山陶博展上推出后,引起了极大反应。大板砖的常规尺寸是长2米以上,宽1米以上,尺寸大,重量大。纯乳液背胶由于本身固有的缺点,力学性能有局限性,无法承受大板砖的重量,容易出现脱落问题。而双组分背胶就是专门设计用于铺贴大板砖的,使用特殊工艺和配方合成的乳液,配合水泥制成的双组分背胶,对基层附着力强,拉拔强度高,无溶剂释放,安全又环保。现阶段大板砖局限于成本高的问题,暂时无法普遍推广使用,但是随着供需的平衡,大板砖将会越来越普遍,相匹配的双组分背胶需求量也将会猛增。

结语

瓷砖背胶是中国特有的新型装修材料,从2014-2015年的面世后,再2017年开始高速发展,来到2021年仍持续保持向上发展势头。它作为一种瓷砖背面的界面剂,有效解决瓷砖空鼓掉砖的问题,依靠的是它本身的性能特点,如初粘性、力学性能和敲砖性等等。背胶发展背后所存在的一系列问题,都是需要我们认真对待的。但换一个角度思考,这些问题也帮助我们看到背胶在未来的技术方向。从推向市场至今,国内瓷砖背胶虽然只有短短几年时间,但是我们已经能够看到它有着广阔的前景和无限的商机,相信一路走来越是荆棘丛生,越会走出万丈光芒。

参考文献

[1]单组分瓷砖背胶性能分析及应用研究[J]丁天华,马文家,李文杰.广东建材2019,35(07)

[2]单组分瓷砖背胶产品性能评价方法及研究[J]任彬彬.建筑科技2020.4(04)

[3]瓷砖背胶的研制及其在瓷砖铺贴系统中的应用研究[J]徐建军,丁常正,赵大军.砖瓦2018,(09)



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