CN102173678A - 砂壁状双组分抹面砂浆组合物 - Google Patents
砂壁状双组分抹面砂浆组合物 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供了一种砂壁状双组分抹面砂浆组合物，由以下重量份的组分组成：白水泥20～30份，金刚砂40～60份，明胶粉0.5～1.5份，黄原胶0.1～0.3份，纤维素醚0.1～0.2份，锌钡白3～7份，阻燃剂1.5～3份，三聚磷酸钠0.1～0.5份，硬化剂0.1～0.5份，消泡剂0.1～0.3份，改性聚氨酯乳液40～50份，二丙二醇甲醚1～3份。本发明成膜后的聚氨酯胶膜憎水性优于纯丙，苯丙或醋酸乙烯酯共聚之类的胶膜，因此使砂浆喷涂效果优良，仿真石效果媲美石材；同时在粘接强度、抗水性、耐玷污性、耐光耐候性方面有非常好的效果。
Description
技术领域
本发明涉及一种建筑砂浆。
背景技术
随着我国经济的高速发展，人民生活水平不断的提高，我国的现代化高档住宅、商务楼、新型公用建筑设施的开发，已进入一个崭新的时期，人民在满足物质需要的同时，更注重美化环境的的要求，对高档住宅、商务楼、新型公用建筑的外饰面提出了美观、高质量、环保的更高要求，砂壁状砂浆作为一个外饰面的新型材料，因其有仿真石材效果和质量可靠，操作方便及经济实惠等原因而受到重视。但目前市场使用的砂壁状涂料，胶粘剂主要是纯丙，苯丙或醋酸乙烯酯共聚之类的聚合物树脂或乳液，这些涂料虽然在实际使用中达到一定的效果，但在耐酸性、抗水性、耐玷污性、耐光耐候性方面还没有达到预期效果，主要是聚合物中含多种水溶性乳化剂影响了胶膜的稳定，同时使用的填料通常是石英砂或碳酸钙等之类的非无机胶粘剂，这些填料在与聚合物的相容性方面存在缺陷，导致涂料的耐酸性、抗水性、耐玷污性、耐光耐候性方面的效果受到限制。因此采用新技术和新材料来弥补现有技术的缺陷是必然的趋势。目前的市场产品和专利检索还没有发现用聚氨酯乳液和无机胶粘剂配合使用的砂壁状涂料。
发明内容
本发明用一种砂壁状双组分抹面砂浆组合物，以克服现有技术的缺陷。
所述的砂壁状双组分抹面砂浆组合物，由以下重量份的组分组成：
白水泥 20～30份
金刚砂 40～60份
明胶粉 0.5～1.5份
黄原胶 0.1～0.3份
纤维素醚 0.1～0.2份
锌钡白 3～7份
阻燃剂 1.5～3份
三聚磷酸钠 0.1～0.5份
硬化剂 0.1～0.5份
消泡剂 0.1～0.3份
改性聚氨酯乳液40～50份
二丙二醇甲醚 1～3份；
所述锌钡白，以重量百分比计为：由40％ZnS和60％BaSO4组成；
所述消泡剂为液态碳氢化合物、聚乙二醇和非结晶性二氧化矽的混合物，如德国明凌粉末消泡剂P803；
所述纤维素醚选自甲基纤维素醚或乙基纤维素醚，分子量为2000～8000，优选6000分子量的羟乙基纤维素醚，可选河南天盛化工有限公司产品；
所述阻燃剂选自阻燃剂选自聚四氟乙烯微粉、氢氧化铝、氢氧化镁或磷酸盐类，优选聚四氟乙烯微粉；
所述硬化剂选自所述硬化剂选自氟硅酸镁、氟硅酸锌或氟硅酸钠，优选氟硅酸镁；
所述改性聚氨酯乳液为的制备方法，包括如下步骤：
(1)将100重量份二氧化硅微粉，加热到100～120℃，将2～3重量份熔融状态的聚乙烯蜡喷洒在二氧化硅微粉上，混合后，再喷洒3～4重量份环氧丙氧基丙基三甲基硅烷和2～3重量份四正丙基锆酸酯偶联，混合，降温冷却，获得功能性活性二氧化硅微粉；
二氧化硅微粉的主要指标：SiO2含量83～96％；平均粒径0.15～0.335um，火山灰活性指数＞86％；
聚乙烯蜡的重均分子量为2000～3000；
(2)将10～12重量份异氰酸酯、0.8～1.2重量份2-(2’-羟基-5’-甲基苯唑)苯并三唑、0.8～1.2重量份2-(2’-羟基4’-辛烷氧基苯基)-4.6-二(2”4”-二甲基苯基)-1.3.5-均三嗪、0.01～0.03重量份氯化铑酸钠、0.01～0.03重量份聚乙二醇氯化镉和2～4重量份丙酮，混合后在75℃～80℃下反应1～1.5小时，获得功能性耐光耐候型异氰酸酯；
所述异氰酸酯是指，以重量百分比计为：由40％的甲苯二异氰酸酯、40％的氢化二苯基甲烷二异氰酸酯和20％的六亚甲基二异氰酸酯组成；
(3)将6～12重量份所述功能性耐光耐候型异氰酸酯、30～60重量份异氰酸酯、40～80重量份聚氧化丙烯三醇、10～20重量份聚氧化丙烯-蓖麻油多元醇和0.1～0.3重量份二月桂酸二丁基锡混合，加入50～60重量份的丙酮回流，75℃～90℃反应2～3小时，加入4～8重量份1.4-丁二醇-2-磺酸钠和1～4重量份三羟甲基丙烷，反应2～3小时，并降温至60℃～70℃继续反应1～2小时，继续降温至40～45℃，并加入三乙胺2～5份，继续反应0.5～1小时，制得聚氨酯聚合体；
取去离子水130～180重量份，加热到45～55℃，加入全氟辛基甲基硫酸钠0.5～1重量份和三氮吲哚利嗪钠盐0.5～1重量份，分散，加入所述功能性活性二氧化硅微粉10～30重量份，分散混合，再加入聚氨酯聚合体，份数乳化，减压蒸馏回收乳液中的残余丙酮并消除气泡，得到改性聚氨酯乳液；
所述砂壁状双组分抹面砂浆组合物的制备方法，包括如下步骤：
在常温下，在搅拌机内加入白水泥、金刚砂、纤维素醚、锌钡白、阻燃剂、三聚磷酸钠、硬化剂和消泡剂后，搅拌，在使用前，再依次加入改性聚氨酯乳液和二丙二醇甲醚，获得产品。
本发明的砂壁状双组分抹面砂浆组合物采用环保型水性聚氨酯作为胶粘剂，改性聚氨酯乳液是掺杂引入抗紫外线吸收基团后再进行聚氨酯合成反应，引入抗紫外线吸收基团后的聚氨酯有强烈的屏蔽紫外线功能，功能性活性二氧化硅微粉有较强的表面能，活性非常高，很容易与其他原子结合，吸附在表面的偶联剂与聚氨酯的软段部份和硬段部份发生交联作用，加强了分子间的作用力，成膜后加强了硬段区域的凝聚力，并与无机胶粘剂水泥及明胶和生物胶复合交联，使涂膜机械物理性能大大提高，同时利用明胶在砂浆中初始状态的吸水膨胀和失水收缩的原理，在砂浆表面胶膜干燥和水泥水化过程中，明胶失水收缩，表面形成壁砂状仿真石形状，随着硬化剂在水泥中的渗透硬化作用下，逐步使明胶失去吸水膨胀作用而形成不溶于水的死胶。由于成膜后的聚氨酯胶膜憎水性优于纯丙，苯丙或醋酸乙烯酯共聚之类的胶膜，因此使砂浆喷涂效果优良，仿真石效果媲美石材；同时在粘接强度、抗水性、耐玷污性、耐光耐候性方面有非常好的效果。
具体实施方式
如无特别说明，实施例中，组分均以重量计。
实施例1
白水泥20份、金刚砂60份、明胶粉0.5份、黄原胶0.3份、羟乙基纤维素醚0.1份、锌钡白3份、氟硅酸镁0.1份、聚四氟乙烯微粉1.5份、三聚磷酸钠0.1份、消泡剂0.1份、改性聚氨酯乳液40份、二丙二醇甲醚1份。
在常温下，在搅拌机内加入白水泥、金刚砂、纤维素醚、锌钡白、阻燃剂、三聚磷酸钠、硬化剂和消泡剂后先搅拌均匀，在使用前，再依次加入改性聚氨酯乳液和二丙二醇甲醚。
所述改性聚氨酯乳液为的制备方法如下：
(1)将100重量份二氧化硅微粉，加热到110℃，将2重量份熔融状态的聚乙烯蜡喷洒在二氧化硅微粉上，混合后，再喷洒3重量份环氧丙氧基丙基三甲基硅烷和2重量份四正丙基锆酸酯偶联，混合，降温冷却，获得功能性活性二氧化硅微粉；
二氧化硅微粉的主要指标：Si02含量83～96％；平均粒径0.15～0.335um，火山灰活性指数＞86％；
聚乙烯蜡的平均分子量为2000；
(2)将10重量份异氰酸酯、0.8重量份2-(2’-羟基-5’-甲基苯唑)苯并三唑、0.8重量份2-(2’-羟基4’-辛烷氧基苯基)-4.6-二(2”4”-二甲基苯基)-1.3.5-均三嗪、0.03重量份氯化铑酸钠、0.03重量份聚乙二醇氯化镉和4重量份丙酮，混合后在80℃下反应1.5小时，获得功能性耐光耐候型异氰酸酯；
所述异氰酸酯是指，以重量百分比计为：由40％的甲苯二异氰酸酯、40％的氢化二苯基甲烷二异氰酸酯和20％的六亚甲基二异氰酸酯组成；
(3)将12重量份所述功能性耐光耐候型异氰酸酯、60重量份异氰酸酯、80重量份聚氧化丙烯三醇、20重量份聚氧化丙烯-蓖麻油多元醇和0.3重量份二月桂酸二丁基锡混合，加入50重量份的丙酮回流，85℃反应3小时，加入8重量份1.4-丁二醇-2-磺酸钠和4重量份三羟甲基丙烷，反应3小时，并降温至70℃继续反应2小时，继续降温至40℃，并加入三乙胺5份，继续反应0.5小时，制得聚氨酯聚合体；
取去离子水180重量份，加热到50℃，加入全氟辛基甲基硫酸钠1重量份和三氮吲哚利嗪钠盐1重量份，分散，加入所述功能性活性二氧化硅微粉30重量份，分散混合，再加入聚氨酯聚合体，份数乳化，减压蒸馏回收乳液中的残余丙酮并消除气泡，得到改性聚氨酯乳液。
实施例2
白水泥22份、金刚砂55份、明胶粉0.7份、黄原胶0.3份、羟乙基纤维素醚0.15份、锌钡白4份、氟硅酸镁0.2份、聚四氟乙烯微粉2份、三聚磷酸钠0.2份、消泡剂0.2份、改性聚氨酯乳液42份、二丙二醇甲醚1.5份。
在常温下，在搅拌机内加入白水泥、金刚砂、纤维素醚、锌钡白、阻燃剂、三聚磷酸钠、硬化剂、P803消泡剂后先搅拌均匀，在使用前再依次加入改性聚氨酯乳液和二丙二醇甲醚。
所述改性聚氨酯乳液为的制备方法如下：
(1)将100重量份二氧化硅微粉，加热到110℃，将3重量份熔融状态的聚乙烯蜡喷洒在二氧化硅微粉上，混合后，再喷洒4重量份环氧丙氧基丙基三甲基硅烷和2重量份四正丙基锆酸酯偶联，混合，降温冷却，获得功能性活性二氧化硅微粉；
二氧化硅微粉的主要指标：SiO2含量83～96％；平均粒径0.15～0.335um，火山灰活性指数＞86％；
聚乙烯蜡的平均分子量为3000；
(2)将10重量份异氰酸酯、0.8重量份2-(2’-羟基-5’-甲基苯唑)苯并三唑、0.8重量份2-(2’-羟基4’-辛烷氧基苯基)-4.6-二(2”4”-二甲基苯基)-1.3.5-均三嗪、0.01重量份氯化铑酸钠、0.01重量份聚乙二醇氯化镉和2重量份丙酮，混合后在75℃下反应1小时，获得功能性耐光耐候型异氰酸酯；
所述异氰酸酯是指，以重量百分比计为：由40％的甲苯二异氰酸酯、40％的氢化二苯基甲烷二异氰酸酯和20％的六亚甲基二异氰酸酯组成；
(3)将6重量份所述功能性耐光耐候型异氰酸酯、30重量份异氰酸酯、40重量份聚氧化丙烯三醇、10重量份聚氧化丙烯-蓖麻油多元醇和0.1重量份二月桂酸二丁基锡混合，加入60重量份的丙酮回流，75℃℃反应2小时，加入4重量份1.4-丁二醇-2-磺酸钠和1重量份三羟甲基丙烷，反应2小时，并降温至60℃继续反应1小时，继续降温至45℃，并加入三乙胺2份，继续反应1小时，制得聚氨酯聚合体；
取去离子水130重量份，加热到55℃，加入全氟辛基甲基硫酸钠0.5重量份和三氮吲哚利嗪钠盐0.5重量份，分散，加入所述功能性活性二氧化硅微粉10重量份，分散混合，再加入聚氨酯聚合体，份数乳化，减压蒸馏回收乳液中的残余丙酮并消除气泡，得到改性聚氨酯乳液。
实施例3
白水泥24份、金刚砂50份、明胶粉0.9份、黄原胶0.25份、羟乙基纤维素醚0.2份、锌钡白5份、氟硅酸镁0.3份、聚四氟乙烯微粉2.5份、三聚磷酸钠0.3份、消泡剂0.3份、改性聚氨酯乳液44份、二丙二醇甲醚2份。
在常温下，在搅拌机内加入白水泥、金刚砂、纤维素醚、锌钡白、阻燃剂、三聚磷酸钠、硬化剂、P803消泡剂后先搅拌均匀，在使用前再依次加入改性聚氨酯乳液和二丙二醇甲醚。
改性聚氨酯乳液采用实施例1的方法制备。
实施例4
白水泥26份、金刚砂45份、明胶粉1.1份、黄原胶0.2份、羟乙基纤维素醚0.1份、锌钡白6份、氟硅酸镁0.4份、聚四氟乙烯微粉3份、三聚磷酸钠0.4份、消泡剂0.3份、改性聚氨酯乳液46份、二丙二醇甲醚2.5份。
在常温下，在搅拌机内加入白水泥、金刚砂、纤维素醚、锌钡白、阻燃剂、三聚磷酸钠、硬化剂、P803消泡剂后先搅拌均匀，在使用前再依次加入改性聚氨酯乳液和二丙二醇甲醚。
改性聚氨酯乳液采用实施例2的方法制备。
实施例5
白水泥28份、金刚砂40份、明胶粉1.3份、黄原胶0.15份、羟乙基纤维素醚0.15份、锌钡白7份、氟硅酸镁0.5份、聚四氟乙烯微粉2.5份、三聚磷酸钠0.5份、消泡剂0.1份、改性聚氨酯乳液48份、二丙二醇甲醚3份。
在常温下，在搅拌机内加入白水泥、金刚砂、纤维素醚、锌钡白、阻燃剂、三聚磷酸钠、硬化剂、P803消泡剂后先搅拌均匀，在使用前再依次加入改性聚氨酯乳液和二丙二醇甲醚。
改性聚氨酯乳液采用实施例1的方法制备。
实施例6
白水泥30份、金刚砂50份、明胶粉1.5份、黄原胶0.1份、羟乙基纤维素醚0.2份、锌钡白5份、氟硅酸镁0.3份、聚四氟乙烯微粉2份、三聚磷酸钠0.4份、消泡剂0.1份、改性聚氨酯乳液50份、二丙二醇甲醚3份。
在常温下，在搅拌机内加入白水泥、金刚砂、纤维素醚、锌钡白、阻燃剂、三聚磷酸钠、硬化剂、P803消泡剂后先搅拌均匀，在使用前再依次加入改性聚氨酯乳液和二丙二醇甲醚。
改性聚氨酯乳液采用实施例1的方法制备。
实施例应用测定
因目前暂无水泥基聚氨酯砂壁状双组分砂浆的国家和行业的检测标准，本发明的各项试验检测只能参照国家和行业相近的检测标准检测。参照JG-T 24-2000合成树脂砂壁状建筑涂料；GB/T 16777-2008建筑防水涂料试验方法；GB/T 23445-2009聚合物水泥防水涂料；GB/T 9755-2001合成树脂外墙涂料等标准结合砂浆实际使用效果并参考国外方法测试，并以优等品标准检测。对比样品中国专利CN200510023624.6产品。测定结果见表一；
表一
续表一
从测定可以看出，本发明的砂壁状双组分抹面砂浆组合物，在仿真石效果方面与对比样相比，效果非常明显，是一个很好的外饰面的新型材料，同时在粘接强度(耐水耐碱方面)、抗冲出强度、耐洗刷和耐沾污、耐候性方面明显胜出对比样品。
Claims (6)
1.砂壁状双组分抹面砂浆组合物，其特征在于，由以下重量份的组分组成：
白水泥 20～30份
金刚砂 40～60份
明胶粉 0.5～1.5份
黄原胶 0.1～0.3份
纤维素醚 0.1～0.2份
锌钡白 3～7份
阻燃剂 1.5～3份
三聚磷酸钠 0.1～0.5份
硬化剂 0.1～0.5份
消泡剂 0.1～0.3份
改性聚氨酯乳液40～50份
二丙二醇甲醚 1～3份。
2.根据权利要求1所述的砂壁状双组分抹面砂浆组合物，其特征在于，所述锌钡白，以重量百分比计为：由40％ZnS和60％BaSO4组成。
3.根据权利要求1所述的砂壁状双组分抹面砂浆组合物，其特征在于，所述消泡剂为液态碳氢化合物、聚乙二醇和非结晶性二氧化矽的混合物。
4.根据权利要求1所述的砂壁状双组分抹面砂浆组合物，其特征在于，所述阻燃剂选自聚四氟乙烯微粉、氢氧化铝、氢氧化镁或磷酸盐类；所述硬化剂选自氟硅酸镁、氟硅酸锌或氟硅酸钠。
5.根据权利要求1～4任一项所述的砂壁状双组分抹面砂浆组合物，其特征在于，所述改性聚氨酯乳液为的制备方法，包括如下步骤：
(1)将100重量份二氧化硅微粉，加热到100～120℃，将2～3重量份熔融状态的聚乙烯蜡喷洒在二氧化硅微粉上，混合后，再喷洒3～4重量份环氧丙氧基丙基三甲基硅烷和2～3重量份四正丙基锆酸酯偶联，混合，降温冷却，获得功能性活性二氧化硅微粉；
(2)将10～12重量份异氰酸酯、0.8～1.2重量份2-(2’-羟基-5’-甲基苯唑)苯并三唑、0.8～1.2重量份2-(2’-羟基4’-辛烷氧基苯基)-4.6-二(2”4”-二甲基苯基)-1.3.5-均三嗪、0.01～0.03重量份氯化铑酸钠、0.01～0.03重量份聚乙二醇氯化镉和2～4重量份丙酮，混合后在75℃～80℃下反应1～1.5小时，获得功能性耐光耐候型异氰酸酯；
(3)将6～12重量份所述功能性耐光耐候型异氰酸酯、30～60重量份异氰酸酯、40～80重量份聚氧化丙烯三醇、10～20重量份聚氧化丙烯-蓖麻油多元醇和0.1～0.3重量份二月桂酸二丁基锡混合，加入50～60重量份的丙酮回流，75℃～90℃反应2～3小时，加入4～8重量份1.4-丁二醇-2-磺酸钠和1～4重量份三羟甲基丙烷，反应2～3小时，并降温至60℃～70℃继续反应1～2小时，继续降温至40～45℃，并加入三乙胺2～5份，继续反应0.5～1小时，制得聚氨酯聚合体；
取去离子水130～180重量份，加热到45～55℃，加入全氟辛基甲基硫酸钠0.5～1重量份和三氮吲哚利嗪钠盐0.5～1重量份，分散，加入所述功能性活性二氧化硅微粉10～30重量份，分散混合，再加入聚氨酯聚合体，份数乳化，减压蒸馏回收乳液中的残余丙酮并消除气泡，得到改性聚氨酯乳液。
6.根据权利要求5所述的砂壁状双组分抹面砂浆组合物，其特征在于，所述异氰酸酯是指，以重量百分比计为：由40％的甲苯二异氰酸酯、40％的氢化二苯基甲烷二异氰酸酯和20％的六亚甲基二异氰酸酯组成。
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