摘 要：為研究建筑裝修裝飾用丙烯酸酯改性密封膠的制備方法及其性能表征。通過對改性密封膠的成分、配方設(shè)計、制備工藝和性能測試等方面進(jìn)行系統(tǒng)研究，以期為建筑裝修行業(yè)提供高質(zhì)量、環(huán)保的密封材料。設(shè)計了不同的配方和工藝參數(shù)，并采用黏度計、拉伸試驗機(jī)、硬度計等儀器對所制備的密封膠進(jìn)行了性能測試。結(jié)果表明，丙烯酸酯密封膠具有良好的粘接性、耐候性和耐老化性，適用于建筑裝修裝飾；丙烯酸酯密封膠的性能受到配方和工藝的影響，通過優(yōu)化配方和工藝可以提高其性能。

關(guān)鍵詞：丙烯酸酯；改性密封膠；建筑裝修裝飾；性能研究

中圖分類號：TQ436+.6" " " " " " " " " " " " " "文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A" " " " " " " " " " " " " "文章編號：1001-5922（2024）07-0054-03

Preparation and performance analysis of acrylic

modified sealant for building decoration

WANG Yalan

（Shaanxi University of Chinese Medicine Foundation Construction Office，Xianyang 712046，Shaanxi China）

Abstract： To study the preparation and characterization of acrylic sealant for architectural decoration. Through the systematic research on the composition， formula design， preparation technology and performance testing of sealant， in order to provide high quality and environmental protection sealing materials for building decoration industry. Different formulations and technological parameters were designed， and the properties of the prepared sealant were tested with viscometer， tensile testing machine， hardness tester and other instruments. The experimental results showed that acrylic sealant had good adhesion， weather resistance and aging resistance， and was suitable for architectural decoration. The performance of acrylic sealant was affected by the formula and process， and its performance could be improved by optimizing the formula and process.

Key words： acrylic；modified sealant；building decoration and decoration；performance study

密封膠作為建筑裝修中的重要裝飾材料，被廣泛用于墻體、地板、天花板等部位的密封、連接與固定。尤其丙烯酸酯密封膠作為一類新型環(huán)保材料，以其卓越的性能特征，如出色的粘附性、卓越的耐候性和優(yōu)異的耐化學(xué)腐蝕性能，在建筑密封膠市場中逐步受到關(guān)注和青睞。然而，目前市場上建筑裝修用丙烯酸酯密封膠品種繁多，各類產(chǎn)品性能差異顯著，但對于其制備方法及性能特征的深入系統(tǒng)研究仍顯匱乏。因此，為提升建筑裝修密封膠的質(zhì)量與性能，推動建筑裝修領(lǐng)域朝著環(huán)保、高效與耐久的發(fā)展方向邁進(jìn)，研究旨在探索制備高性能建筑裝修裝飾用丙烯酸酯密封膠的有效途徑，并全面評估其物理力學(xué)性能、耐久性能以及化學(xué)穩(wěn)定性等重要性能指標(biāo)，從而為該領(lǐng)域的技術(shù)進(jìn)步與應(yīng)用提供深入的學(xué)術(shù)支撐。

1" "實驗設(shè)計與方法

1.1" "實驗材料

本實驗所用的主要原料有：丙烯酸酯單體（AA）、丙烯酸丁酯（BA）、甲基丙烯酸甲酯（MMA）、苯乙烯（St），偏二氯乙烷（PCE）、過氧化苯甲酰（BPO）、過氧化二異丙苯（DIPB）、三乙胺（TEA）、二甲基甲酰胺（DMF）、水、乙醇、氫氧化鈉、硫酸銅、硫酸鐵、硫酸鋅等。其中，AA、BA、MMA、St、PCE、BPO、DIPB、TEA、DMF均為工業(yè)級，無需純化，直接使用；水為去離子水；乙醇為無水乙醇；氫氧化鈉為分析純，溶于水制成10%的堿液；硫酸銅、硫酸鐵、硫酸鋅均為分析純，溶于水制成0.1 mol/L的溶液。

1.2" "實驗儀器

實驗所用的主要儀器有：玻璃反應(yīng)釜、攪拌器、恒溫水浴、真空泵、旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀、黏度計、拉伸試驗機(jī)、紅外光譜儀等。其中，玻璃反應(yīng)釜為500 mL的四口圓底瓶，配有攪拌軸、冷凝管、落液漏斗和溫度計；攪拌器為電動攪拌器，可調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速；恒溫水浴為電加熱恒溫水浴，可控制溫度；真空泵為旋片式真空泵，可提供穩(wěn)定的真空度；旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀為電動旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀，可在真空下快速蒸發(fā)溶劑；黏度計為濃度黏度計，可測量不同濃度下的黏度；拉伸試驗機(jī)為電子萬能試驗機(jī)，可測量不同溫度下的拉伸強(qiáng)度和伸長率。

1.3" "膠樣制備方法

（1）將丙烯酸酯乳液、增塑劑、成膜助劑和分散劑按照預(yù)先確定的比例加入反應(yīng)釜中，并進(jìn)行適當(dāng)攪拌，以確保各組分充分混合；

（2）在攪拌均勻后，添加適量的pH調(diào)節(jié)劑到反應(yīng)釜中，以調(diào)節(jié)體系的pH值至7～8；

（3）緩慢加入碳酸鈣、顏料以及分散劑等輔助添加劑到反應(yīng)釜中，再次進(jìn)行充分的攪拌，以保證各組分均勻分散；

（4）在攪拌均勻且無氣泡后，對反應(yīng)釜進(jìn)行真空抽吸處理，以去除密封膠中的殘留氣泡；

（5）將制備好的密封膠樣品擠入預(yù)先準(zhǔn)備好的300 mL PE瓶中，并密封保存，以待后續(xù)性能測試［1?2］。

1.4" "性能測試

1.4.1" "表干時間測定

將制備好的丙烯酸酯密封膠樣品均勻涂布在干燥、無油污的玻璃片上。將涂布的玻璃片放置在恒定溫度（25 ℃）和相對濕度（50%）的環(huán)境中。每隔一段時間（1 h）觀察涂布的密封膠樣品，直至其表面不再粘膩、不沾手為止。這個時刻被記錄為表干時間。

1.4.2" "拉伸粘接性能測定

制備2塊相同材質(zhì)的試樣，尺寸為長5 cm、寬2 cm的矩形，表面光滑且清潔。將制備好的丙烯酸酯密封膠樣品涂抹在2塊試樣的接觸面上。立即將2塊試樣粘接在一起，然后將其放置在一定時間（24 h），使其充分固化。使用萬能拉力試驗機(jī)，在一定速率下（5 mm/min）進(jìn)行拉伸測試，記錄試樣斷裂伸長率。

1.4.3" "流動性測定

將制備好的丙烯酸酯密封膠樣品放置在平整的水平臺上，形成一小圓丘狀。觀察樣品在一定時間（5 min）內(nèi)的流動情況，記錄其直徑和高度變化，得出下垂度。

1.4.4" "彈性恢復(fù)率測定

制備一個尺寸為長5 cm、寬2 cm的矩形試樣。使用拉伸試驗機(jī)，在一定速率下（5 mm/min）將試樣拉伸到一定程度（100%的拉伸率）。釋放拉伸力，使試樣恢復(fù)到初始長度，記錄試樣的恢復(fù)力值。

1.4.5" "邵氏硬度測定

制備平整的樣品，確保樣品表面沒有明顯的凹坑或不均勻。使用一個已知硬度的校準(zhǔn)片校準(zhǔn)硬度計，確保硬度計的準(zhǔn)確性。將硬度計的壓頭（圓錐形或球形）垂直于測試樣品的表面。輕輕按下硬度計，使其與樣品表面緊密接觸，然后迅速讀取示數(shù)［3?4］。根據(jù)不同類型的硬度計，讀取不同的刻度，本文以A型硬度計讀取A刻度。對同一樣品進(jìn)行多次測試，取多個測試值的平均值，以提高測量的準(zhǔn)確性。

2.結(jié)果與討論

2.1" "乳液配比

采用乳液聚合法制備了不同配比的丙烯酸酯乳液，然后將其與填料、增塑劑、交聯(lián)劑等混合，得到丙烯酸酯密封膠。通過對密封膠的外觀、黏度、干燥時間、硬度、伸長率等性能進(jìn)行測試，分析了不同單體組成對密封膠性能的影響。丙烯酸酯乳液不同配比如表1所示；乳液配比對密封膠性能的影響如表2所示。

由表2可知，所有乳液的外觀均為透明膠體，表明不同配比的丙烯酸酯乳液制備的密封膠都具有較好的透明性和均勻性。乳液A1具有最短的表干時間，A7具有最長的表干時間。這顯示了不同配比的乳液在施工后的固化速度不同［5?6］。乳液A5具有最高的拉伸粘接性能；而A3具有最低的拉伸粘接性能。乳液

A5具最小的下垂度；A3具最大的下垂度。乳液A5具最高的彈性恢復(fù)率；A3具最低的彈性恢復(fù)率。乳液A5具最低的邵氏硬度（20），A3具最高的邵氏硬度。較高的邵氏硬度表示密封膠較為硬實［7?8］。

2.2" "增塑劑選擇

不同增塑劑種類：對密封膠性能的影響如表3所示。

由表3可知，乳液C2的擠出性最高；乳液C3的擠出性最低。這表示鄰苯二甲酸二辛脂 （DOP） 增塑劑在該配方中有助于提高密封膠的擠出性能。乳液C3使用氯化石蠟 （C1-52） 增塑劑表現(xiàn)出最短的表干時間，而乳液C2使用鄰苯二甲酸二辛脂增塑劑表現(xiàn)出較長的表干時間。乳液C2的斷裂伸長率最高，乳液C3的斷裂伸長率最低。這顯示鄰苯二甲酸二辛脂增塑劑有助于提高密封膠的柔韌性［9?10］。

2.3" "填料用量

丙烯酸酯密封膠作為一種水性乳液產(chǎn)品，通常具有較低的黏度，相較于硅酮密封膠和聚氨酯密封膠而言。為了改善丙烯酸酯密封膠的施工性能，常需要添加適量的填料。然而，需要注意的是填料添加量并非越多越好，過量添加填料反而可能影響密封膠體系的相容性，從而導(dǎo)致密封膠的力學(xué)性能下降［11?12］。填料添加量對丙烯酸酯密封膠性能的影響情況如表4所示。

由表4可知，隨著填料添加量的增加，擠出性輕微下降。填料的加入會略微增加密封膠的粘稠性，但對擠出性影響較小。隨著填料添加量的增加，斷裂伸長率略微下降。填料的加入導(dǎo)致密封膠的硬度略微增加，從而影響了其在拉伸過程中的延展性能。這種下降也是相對較小的，密封膠仍然保持著較好的斷裂伸長率。填料添加量的增加對下垂度基本沒有影響。下垂度保持在垂直施工所需的合理范圍內(nèi)，說明填料的加入并沒有明顯改變密封膠的流動性［13?14］。需要注意的是，填料的選擇和添加量應(yīng)根據(jù)具體的密封膠配方、使用環(huán)境和性能要求來進(jìn)行，確保最終密封膠產(chǎn)品具有良好的性能和可靠的應(yīng)用效果［15?16］。

3" "結(jié)語

（1）乳液配比優(yōu)化。在實驗中，通過調(diào)整丙烯酸酯單體、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯的比例，成功制備了一系列丙烯酸酯乳液。不同配比的乳液在表干時間、斷裂伸長率和拉伸粘接性等性能方面表現(xiàn)出明顯差異，為實現(xiàn)不同用途的建筑裝修裝飾密封膠的定制化提供了基礎(chǔ)［17?18］；

（2）增塑劑選擇。通過研究不同增塑劑類型對密封膠性能的影響，發(fā)現(xiàn)鄰苯二甲酸二辛脂增塑劑有助于提高密封膠的擠出性、柔韌性和表干時間，對密封膠的性能有積極影響。因此，在選擇增塑劑時，可以優(yōu)先考慮采用鄰苯二甲酸二辛脂；

（3）填料添加量。填料的加入對密封膠性能的影響較小，合理的填料添加量在保持一定性能范圍內(nèi)，并不會對密封膠的整體性能產(chǎn)生過大負(fù)面影響。因此，在密封膠制備中，適量添加填料以改善施工性能和機(jī)械性能是可行的［19?20］。

【參考文獻(xiàn)】

［1］" " 包海利.裝配式建筑玻璃幕墻接縫用密封膠性能測試［J］.液壓氣動與密封，2023，43（7）：92?97.

［2］" " 高藝琳.α?氰基丙烯酸酯膠粘劑改性方法研究概況［J］.化學(xué)與粘合，2023，45（4）：367?370.

［3］" " 劉衛(wèi)民.裝配式建筑密封膠性能要求與應(yīng)用分析［J］.工程建設(shè)與設(shè)計，2020（18）：175?176.

［4］" " 李濤，李佰朋，陳雪萍，等.非下垂型密封膠密度測定簡易方法［J］.中國建筑防水，2023（6）：53?55

［5］" " 許峰偉.建筑幕墻用密封材料物理性能檢測技術(shù)及改進(jìn)［J］.中國建材科技，2023，32（3）：95?97.

［6］" " 姚其勝.聚氨酯丙烯酸酯單體的合成與表征［J］.塑料包裝，2023，33（3）：6?10.

［7］" " 葉世明，朱曉雨，王萌迪，等.氨丙基辛基硅樹脂改性硼酸鋅在有機(jī)硅密封膠中的應(yīng)用探究［J］.有機(jī)硅材料，2023，37（3）：16?20.

［8］" " 朱浩，王晶晶.高溫對裝配式建筑外墻接縫密封膠性能的影響［J］.液壓氣動與密封，2023，43（5）：55?59.

［9］" " 楊淑怡，張琳萍，徐紅，等.紡織品中丙烯酸酯類及甲基丙烯酸酯類物質(zhì)的應(yīng)用及檢測現(xiàn)狀［J］.中國纖檢，2023（4）：60?64.

［10］" " 陳陽，張文軍，桂波，等.裝配式建筑密封膠的粘接可" 靠性檢測研究［J］.粘接，2023，50（3）：30?34.

［11］" " 金朝緒，何玉霞.環(huán)保型SAC復(fù)合密封膠的研制［J］." 中國建筑防水，2023（2）：19?23.

［12］" " 儲如蟬.裝配式預(yù)制構(gòu)件密封膠施工技術(shù)研究［J］.工" 程建設(shè)與設(shè)計，2023（2）：143?145.

［13］" " 畢建華，吳京興，郝萬軍，等.正十二烷基三甲氧基硅" 烷改性聚磷酸銨及其在丙烯酸酯密封膠中的應(yīng)用" ［J］.功能材料，2022，53（12）：12162?12169.

［14］" " 楊小江.裝配式內(nèi)裝修材料的應(yīng)用分析［J］.江西建" 材，2022（12）：358?360.

［15］" " 陳從棕，何涌.高性能丙烯酸酯膠粘劑力學(xué)性能的研" 究［J］.現(xiàn)代涂料與涂裝，2022，25（12）：8?11.

［16］" " 葉劍標(biāo)，余曉云.長適用期建筑密封膠防腐性能分析" ［J］.蘭州工業(yè)學(xué)院學(xué)報，2022，29（4）：27?32.

［17］" " 鄒守順，吳洪波.水性密封膠的研究進(jìn)展［J］.山東化" 工，2022，51（14）：85?86.

［18］" " 陳盛輝.建筑外墻裝飾纖維水泥板幕墻施工技術(shù)［J］." 四川建材，2021，47（2）：129?130.

［19］" " 張猛.在建筑工程中膠粘劑的應(yīng)用與發(fā)展［J］.粘接，" 2020，44（11）：108?112.

［20］" " 紀(jì)婕.基于室內(nèi)裝修的丙烯酸酯密封膠的研制與性能" 分析［J］.塑料工業(yè)，2019，47（12）：14?17.