.周　文　张冬梅(冶金部建筑研究总院,北京市,100088)


1　概述
“绿色建材”是人类环境意识对室内环境设计的现实要求。鉴于建筑装饰材料对环境造成污染的问题,国际卫生组织对其生产、应用均作了规定,即符合“环保、健康、安全”3大要求。所谓“环保”,就是对室内、自然环境无污染破坏,而“健康”则是指对人体健康有利无害。“绿色建材”在一些发达国家中早被研究开发,它主要强调装饰材料除具有功能性和外表美观之外,还要对人体、环境无毒害、无污染,属环保型和健康型的产品。近年来,国内建筑装饰行业对“绿色建材”开始重视,先后开发环保型和健康型的胶粘剂、涂料、壁纸、复合地板、管道、纤维强化石膏板等装饰建材。但仍有不少室内装饰材料对人体健康和环境保护不利,如油漆、人造板、塑料壁纸、地毯等。在如何提高这些材料产品附加值的同时消除其不利因素,是目前国内建材研究开发的一大课题。

2　绿色建筑胶粘剂系列产品的研究与开发
我院是国内最早从事建筑胶粘剂的研究与开发单位之一,目前已开发了一系列产品,有的已经投放市场,取得了明显的经济效益。

2.1　邦家-108胶———107胶替代产品的研制
建筑胶粘剂品种很多,但最为通用的仍是聚乙烯醇甲醛缩合物的水溶液,俗称107胶,以其成本低、操作简便、销售面广等特点为许多施工单位所接受,长期以来占有建筑胶粘剂的大部分市场。但107胶也存在致命缺点———环境污染特别是室内环境的污染。107胶是由聚乙烯醇水溶液与甲醛进行缩合反应而制备的,其中含有的游离甲醛对室内环境有明显的污染,对人的眼、鼻等器官有强烈的刺激,在新装修的房内居住,经常造成人流泪、头昏、呕吐甚至更严重的症状。长期在这种环境中施工或居住,对人的健康十分有害。由于107胶生产相对简便易行,导致生产泛滥,产品质量参差不齐,有的甚至仅在聚乙烯醇水溶液中加入甲醛,根本不进行缩合反应就当作107胶来销售。结果107胶中的游离甲醛含量严重超标,不仅污染环境,危害人体健康,而且难以保证粘接强度。107胶的质量问题已引起管理部门、施工单位的高度重视,前不久北京市建委已下文禁止在外墙抹灰与贴面时使用107胶。

在我国现阶段,由于经济水平的制约,住宅建设成本不能太高,因此尽管有一些高档的建筑胶粘剂在性能上优于107胶,并且一定程度上能够克服环境污染的缺点,但过高的价格让人却步,这也正是长期以来虽然对107胶颇有微言,但仍然是住宅建设最常用胶种之一的原因。为此,我们研制了一种价格低、性能优良、无环境污染的新型建筑胶粘剂———邦家-108胶,作为107胶的替代产品,以解决建筑装修的抹灰贴面问题,克服空鼓、龟裂和脱落。通常化学建材的环境污染往往是材料中游离小分子导致的。这些小分子物质有的是产品本身就包含,如涂料中的有机溶剂,胶粘剂如903胶、401胶中的有机成分均含有有机小分子。有些材料本身虽然不含溶剂,但制备过程中往往要混杂小分子,如聚氯乙烯中含有的氯乙烯单体,107胶中含有的残留甲醛,乳液在聚合反应过程中所加的催化剂、引发剂等助剂和未反应的单体,均是对环境造成污染的潜在因素。为此,我们首先着眼于胶粘剂中高分子材料的选择,尽可能采用天然高分子物质或其改性产品,避免聚合过程中单体或助剂的影响,从制备过程中降低和杜绝污染因素。其次,不用有机小分子作溶剂或改性剂,杜绝溶剂污染。经过反复试验,采用天然高分子衍生物与其他无毒聚合物及添加剂来制备邦家-108胶。

研究内容主要为:(1)　天然高分子衍生物、添加剂品种、掺量的选择试验;(2)　添加剂、天然高分子衍生物与其他聚合物复合溶液对水泥分散性、流动度的分析研究;(3)　以天然高分子衍生物等为基体的绿色建筑胶及薄底施工工艺———无毒害、和易性、保水性、粘接力、贮存稳定性的研究;(4)　与现有107胶及其他建筑胶种的综合性能对比与评价。



　　当然,降低污染并不意味着以牺牲性能为代价,产品性能必须达到或超过同类产品。邦家108胶对水泥砂浆具有优良的分散性、和易性、粘接性和防龟裂性,无毒无味,使用安全,完全达到绿色建材对人体健康无害的要求,是107胶的理想替代产品。应用范围包括砌砖砂浆、抹面砂浆、贴面砖、轻质材料如加气混凝土抹灰、界面处理、拉毛、裂缝填补等,进一步可代替107胶在涂料、壁纸胶等多数建材产品中的应用。目前已投放市场,取得了比较显著的经济效益。

2.2　邦家耐水腻子的研究与应用
随着装修水平的提高,对刮墙腻子的要求愈来愈高,传统腻子在粘接力和耐水性方面很难满足要求。占据市场主要份额的821腻子粉粘接力低,在厨房、卫生间、地下室等潮湿环境下使用易粉化脱落。许多施工单位使用107胶现场配制腻子,不仅操作不便,质量无保证,而且对环境有污染。现在市场上也有一些耐水腻子,但多为双组分产品,成本高,操作不便,且耐水性能的提高有限。我们参照国外技术,研制开发单组分耐水腻子粉,施工时不添加其他胶粘剂如107胶、乳胶等,只需加水拌合便可使用,操作简单,无污染,确保施工质量和空气清洁。耐水腻子是以无水石膏为基料,掺和聚合物胶粉等多种改性剂配制成的一种内墙腻子。耐水性好、附着力强,除可用于混凝土、保温板、石膏板等多种墙体外,特别适用于厕卫间、地下室墙面、顶棚的粉刷处理。

实验内容如下:(1)　无水石膏基料的选择、掺量及硬化速度试验;(2)　聚合物胶粉型号、掺量的确定;(3)　腻子粘接力、耐水性能和施工性能的测试以及与其他腻子的比较。




2 3　邦家强力胶粉的研究与应用

传统的胶粘剂多为液体。近几年来,由于聚合物粉末的出现,国外开始推崇使用粉状建筑胶粘剂,它具有性能稳定、无环境污染的优点。邦家强力胶粉是一种高强优质的新型粉状胶粘剂。它采用美国进口水分散型粉末状共聚物作为主剂配制而成,经喷雾干燥的乳液粉末加水混合时成为聚合物分散体,重又发挥出乳液作用。与国内现有粉状胶粘剂(水溶性聚合物粉末)相比,在粘接性、耐水性、老化性诸多方面均有突出品质。它兼有乳液和粉状的双重特性,符合国际建筑胶粘剂的发展趋势。用于花岗岩、大理石、墙地砖等饰面砖板粘贴,不花白、不泛黄;特别适用于大块石材粘贴,强度高,耐久性好,耐老化性优良,不空鼓脱落。现场加水搅匀即可使用,和易性、保水性好,防止收缩开裂。



2 4　无甲苯膏状胶粘剂的研制

903胶、邦得胶等膏状胶粘剂由于操作方便、粘接力强,在内墙贴面中得到广泛使用。但这类产品为了改善施工性能和提高粘接强度,一般均加有甲苯类芳香烃溶剂。这些溶剂毒性大,易燃易爆,对施工环境的污染和操作者的毒害作用较大。如何避免使用甲苯类有机溶剂,同时又保持良好的施工粘接性能也是一个迫切需要解决的问题。该课题仍在研制阶段,拟进行以下实验:(1)　改进配方,避免甲苯类有机溶剂的使用,并保证其良好的施工性能及粘接强度;(2)　性能的测试及比较。

3　对发展绿色建筑胶粘剂的几点建议
(1)　扩大宣传力度,普及环保知识,增强环保意识。
(2)　强化政府及行业管理职能。
(3)　加大绿色建筑胶粘剂的技术开发和推广力度。
(4)　建设部有关部门应及时考虑制定相应的绿色建筑胶粘剂环境标志产品的应用标准,技术权威部门亦有必要制定相应的绿色建筑胶粘剂的产品安全标准。
(5)　建筑设计、施工、材料开发部门以及业主和开发商均应以高度的责任心推进绿色建材的发展。