彩色颜料在瓷砖填缝剂中的应用
1.西南科技大学 材料科学与工程学院，绵阳 621010；2.汕头经济特区龙湖科技有限公司，汕头 515041
徐 迅1，李英丁2，张铬2，马菊英2
填缝剂也称嵌缝剂、勾缝剂，用来填满贴在墙壁或地板上的瓷砖或天然石料之间的接缝材料，与瓷砖、石才等装饰材料相配合，提供美观的表面和饰面砖之间的粘结、防渗等。目前瓷砖品种款式花样越来越多，很受人们喜爱和欢迎，但对配套的填缝材料彩色水泥的品种却较少，颜色单调，很难满足要求，即使有很好的瓷砖产品和设计施工水平，也不能获得完美的整体效果。目前市场上趋向用白水泥、石英砂、细填料、乳胶粉、纤维素醚、颜料等配置填缝剂，配色颜料大多采用氧化铁、氧化锆颜料。普通氧化铁颜料在自然条件下容易变浅、退色，因而影响装饰效果。
本文探讨了两种氧化铁颜料在水泥基填缝剂中的应用，并探讨了其对填缝剂性能的影响，尤其是对填缝剂颜色的影响。
1 实验原材料及方法
1.1 实验原材料
水泥：普通硅酸盐水泥P.O42.5R，四川省金顶集团产品；石英砂：四川省绵阳市龙门石英砂厂产品；粉煤灰：Ⅱ级，四川省江油火电厂；重钙：四川省仁寿兴大工贸有限公司；触变润滑剂：Nanothix®B1490，美国洛克伍德公司产品；可再分散胶粉：VINNAPAS®5044N，德国瓦克化学公司产品；纤维素醚：Walocel®MKX15000pp20，陶氏化学沃尔富纤维素公司产品；氧化铁颜料：拜耳乐®411 0(红色)、4610 (棕色)，德国朗盛颜料公司产品；普通氧化铁颜料：红色，市售。
1.2 实验内容
研究了拜耳乐氧化铁颜料和普通氧化铁颜料在瓷砖填缝剂中的应用，配方列于表1。
表1 瓷砖填缝剂实验配比
1.3 实验方法
1.3.1 吸水量的测定
按照GB/T 17671―1999《水泥胶砂强度检验方法(ISO法)》制备彩色填缝剂砂浆，成型时把隔板插入试膜的中间，于试模较小的面相平行，使原来的一个试件自然分割成二个试件。24 h后脱模,标准试验条件(23±2℃，RH50%±10%)养护20 d，用石蜡涂抹于试件的四个长方形面上加以密封。继续养护7 d，称取每个待测试件质量，把试件垂直放在盘子中，使未密封的中间面朝下，并使之与水完全接触，浸水深度控制在5~10 mm。分别在30 min、240 min时取出试件，用挤干的湿毛巾迅速擦去表面的水分，称量，并计算试件吸水量Wab：
Wab = Wt–W0
式中：Wt——规定时间浸水后试件的质量(g)；
W0——浸水前试件的质量(g)。
1.3.2 力学性能测定
按照GB/T 17671―1999《水泥胶砂强度检验方法(ISO法)》制备抹面砂浆，成型24 h后脱模,标准试验条件养护(23℃±2℃，RH50%±10%)28 d后测试其抗压抗折强度。
1.3.3 填缝剂自然环境下颜色变化测定
采用佳能A520相机对成型1 d的填缝剂进行拍照，将试件放置于室外自然环境养护28 d拍照。
2 结果与讨论
2.1 氧化铁颜料对瓷砖填缝剂性能的影响
抗折抗压强度、吸水量是影响填缝剂质量的主要指标，图1反应了氧化铁颜料对瓷砖填缝剂吸水量的影响。
图1 氧化铁颜料对瓷砖填缝剂吸水量的影响
由图1可知，氧化铁颜料的掺入提高了瓷砖填缝剂的吸水量。氧化铁颜料作为一种惰性填料掺入瓷砖填缝剂，提高了空隙率，降低了填缝剂的密实度，吸水量得以提高。氧化铁颜料对瓷砖填缝剂力学性能的影响列于表2。由表2可知氧化铁颜料基本不影响瓷砖填缝剂的力学性能，在水泥基瓷砖填缝剂中充当惰性填料的作用，不参与水泥的水化。
瓷砖填缝剂的抗折抗压强度、吸水量均达到JC/T1004―2006《陶瓷墙地砖填缝剂》的要求，因此，氧化铁颜料可以应用于瓷砖填缝剂，配置彩色填缝剂。
2.2 氧化铁颜料在自然条件下色彩变化
普通硅酸盐水泥基瓷砖填缝剂颜色较普通硅酸盐水泥、粉煤灰基瓷砖填缝剂浅。本文在颜色相对较深的普通硅酸盐水泥、粉煤灰基瓷砖填缝剂掺入拜耳乐®氧化铁颜料和市售普通氧化铁颜料进行实验。试件成型1 d后颜色如图2，3#颜色为浅棕色、4#颜色为棕色、5#颜色为红色、6#颜色很浅，几乎与2#颜色相当。在室外养护28 d后试件颜色几乎没有变化。可以看出，在普通硅酸盐水泥、粉煤灰基填缝剂中，拜耳乐®氧化铁颜料依然有很好的着色作用，而市售普通氧化铁颜料对瓷砖填缝剂颜色的改变不明显；拜耳乐®氧化铁颜料能经受自然环境侵蚀，保证填缝剂不褪色。
3 结论
(1) 氧化铁颜料在瓷砖填缝剂中起惰性填料的作用，不影响瓷砖填缝剂的力学性能。
(2) 拜耳乐®氧化铁颜料对普通硅酸盐水泥、粉煤灰基瓷砖填缝剂的着色性能突出，且能经受自然环境的侵蚀不褪色，因此突破了传统彩色瓷砖填缝剂只能用白水泥配置的限制，可以广泛应用于瓷砖填缝剂的配色工艺。