CN103571422A - 一种新型云石胶 - Google Patents

Abstract

本发明是关于一种新型云石胶，该云石胶主要含有胶体组分和固化剂组分；其中胶体组分主要由不饱和聚酯树脂、触变剂和填料组成；其中固化剂组分主要由增塑剂、不饱和聚酯树脂引发剂、填料和增稠剂组成。本发明的云石胶在潮湿和低温的环境中固化效果；另外，本发明的云石胶在硬度、韧性、抛光性、耐候和耐腐蚀等方面也具有很好的性能。

Description

一种新型云石胶

技术领域

本发明涉及不饱和聚酯树脂的应用，特别是涉及一种由不饱和聚酯树脂制成的云石胶。

背景技术

云石胶即不饱和树脂胶，国内也将其称为云石胶。云石胶适用于各类石材间的粘接或修补石材表面的裂缝和断痕，常用于各类型铺石工程及各类石材的修补、粘接定位和填缝。其用于石材填补性粘接，也称非结构性粘接。非结构性粘接是相对于结构性接（承受载荷粘接）的一种利用有机化学胶粘剂对石材的缺陷，如裂纹、孔洞、砂眼、产品缺损、装修定位等进行修补、填充、增强、固定的一种工艺。

云石胶的应用非常广泛。目前国内有很多厂家开发了多种系列的云石胶产品。但是，现有云石胶的产品仍然存在以下难以解决的技术缺陷：现有云石胶产品在潮湿和低温的环境中的固化效果不好；在实际使用中，现有产品的硬度、韧性、快速固化性能、抛光性、耐候性和耐腐蚀性等方面的性能仍有待改进。特别是在潮湿低温环境下固化性能的局限，大大影响到了云石胶产品的适用范围。

有鉴于上述现有的云石胶存在的缺陷，本发明人积极加以研究创新，以期创设一种新的云石胶，能够改进一般现有云石胶性能的缺陷，使其更具有实用性。

发明内容

本发明的主要目的在于，克服现有的云石胶存在的缺陷，而提供一种新的云石胶，所要解决的技术问题是使其在低温和潮湿的环境下能够快速固化，粘合力强，从而更加适于实用，且具有产业上的利用价值。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种新型云石胶，该云石胶主要含有胶体组分和固化剂组分；其中胶体组分主要由不饱和聚酯树脂、触变剂和填料组成；其中固化剂组分主要由增塑剂、不饱和聚酯树脂引发剂、填料和增稠剂组成。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

前述的一种新型云石胶，其中所述的所述的胶体组分中的不饱和聚酯树脂选自邻苯型不饱和聚酯树脂、间苯型不饱和聚酯树脂、双酚A型不饱和聚酯树脂或卤代不饱和聚酯树脂，所述的胶体组分中的填料选自碳酸钙、二氧化硅、硫酸钡、活性钙、无水硫酸钙、轻质碳酸钙、氢氧化铝、膨润土、硅灰石粉和立德粉中的一种或两种，所述的胶体组分中的触变剂为气相二氧化硅、氢化蓖麻油、聚酰胺蜡、高岭土和有机膨润土中的一种或两种。

前述的一种新型云石胶，其中所述的胶体组分中的不饱和聚酯树脂为30-60重量份数，触变剂为1-5重量份数，填料为35-69重量份数。

前述的一种新型云石胶，其中所述的固化剂组分在云石胶中的重量百分比为1%-5%。

前述的一种新型云石胶，其中所述的固化剂组分在云石胶中的重量百分比为3%。

前述的一种新型云石胶，其中，固化剂组分中，所述的增塑剂为20-60重量份，不饱和聚酯树脂引发剂为40-80重量份，填料为10-50重量份，增稠剂为1-3重量份。

前述的一种新型云石胶，其中所述固化剂组分中的增塑剂选自邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯、偏苯三酸三辛酯、偏苯三酸三己酯、均苯四酸四酯、环氧大豆油、环氧亚麻子油、环氧油酸丁酯、环氧硬脂酸辛酯、环氧化甘油三酸酯、环氧四氢邻苯二甲酸二辛酯中的一种或两种。

前述的一种新型云石胶，其中所述固化剂组分中的不饱和聚酯树脂引发剂选自过氧化苯甲酰、过氧化月桂酰、过氧化2，4-二氯苯甲酰、异丙苯过氧化氢、叔丁基过氧化氢、偶氮二异丁腈中的两种或三种。

前述的一种新型云石胶，其中所述固化剂组分中的填料选自碳酸钙、二氧化硅、硫酸钡、活性钙、无水硫酸钙、轻质碳酸钙、氢氧化铝、膨润土、硅灰石粉和立德粉中的一种或两种。

前述的一种新型云石胶，其中所述固化剂组分中的填料的粒径为100目至1000目。

前述的一种新型云石胶，其中所述固化剂组分中的填料的粒径为250目至550目。

前述的一种新型云石胶，其中所述固化剂组分中的增稠剂选自滑石粉、气相法白炭黑、钠基膨润土、有机膨润土、硅藻土、硬脂酸锌、硬脂酸钙中的一种或两种，所述增稠剂为微米级或亚微米级的粉末。

前述的一种新型云石胶，其中所述的增塑剂选自邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯、偏苯三酸三辛酯、偏苯三酸三己酯、均苯四酸四酯、环氧大豆油、环氧亚麻子油、环氧油酸丁酯、环氧硬脂酸辛酯、环氧化甘油三酸酯、环氧四氢邻苯二甲酸二辛酯中的一种或两种；所述的不饱和聚酯树脂引发剂选自过氧化苯甲酰、过氧化月桂酰、过氧化2，4-二氯苯甲酰、异丙苯过氧化氢、叔丁基过氧化氢、偶氮二异丁腈中的两种或三种；所述的填料选自碳酸钙、二氧化硅、硫酸钡、活性钙、无水硫酸钙、轻质碳酸钙、氢氧化铝、膨润土、硅灰石粉和立德粉中的一种或两种；所述的填料的粒径为100目至1000目；所述的增稠剂选自滑石粉、气相法白炭黑、钠基膨润土、有机膨润土、硅藻土、硬脂酸锌、硬脂酸钙中的一种或两种，所述增稠剂为微米级或亚微米级的粉末。

在本发明的胶体组分中的填料优选为微米级或亚微米级的颗粒，更加优选的，胶体组分中的填料的粒径为100目至1000目，特别优选的，胶体组分中的填料的粒径为250-550目。

本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。由以上技术方案可知，为了达到前述发明目的，本发明的主要技术内容如下：

本发明提出一种新型云石胶是双组分产品，包含胶体组分和固化剂组分。

云石胶中的胶体组分通常为不饱和聚酯树脂，不饱和聚酯树脂是由不饱和二元酸二元醇或者饱和二元酸不饱和二元醇缩聚而成的具有酯键和不饱和双键的线型高分子化合物。通常，聚酯化缩聚反应是在190～220℃进行,直至达到预期的酸值(或粘度)，在聚酯化缩聚反应结束后，趁热加入一定量的乙烯基单体，配成粘稠的液体，这样的聚合物溶液称之为不饱和聚酯树脂。

本发明中使用的不饱和聚酯树脂包括邻苯型不饱和聚酯树脂、间苯型不饱和聚酯树脂、双酚A型不饱和聚酯树脂或卤代不饱和聚酯树脂。

邻苯二甲酸和间苯二甲酸互为异构体，由它们合成的不饱和聚酯分子链分别为邻苯型和间苯型，虽然它们的分子链化学结构相似，但间苯型不饱和聚酯和邻苯型不饱和聚酯相比，具有下述一些特性：①用间苯型二甲酸可以制得较高分子量的间苯二甲酸不饱和聚酯，使固化制品有较好的力学性能、坚韧性、耐热性和耐腐蚀性能；②间苯二甲酸聚酯的纯度高，树脂中不残留有间苯二甲酸和低分子量间苯二甲酸酯杂质；③间苯二甲酸聚酯分子链上的酯键受到间苯二甲酸立体位阻效应的保护，邻苯二甲酸聚酯分子链上的酯键更易受到水和其它各种腐蚀介质的侵袭，用间苯二甲酸聚酯树脂制得的玻璃纤维增强塑料在71℃饱和氯化钠溶液中浸泡一年后仍具有相当高的性能。

双酚A型不饱和聚酯与邻苯型不饱和聚酸及间苯型不饱和聚酯大分子链的化学结构相比，分子链中易被水解遭受破坏的酯键间的间距增大，从而降低了酯键密度；双酚A不饱和聚酯与苯乙烯等交联剂共聚固化后的空间效应大，对酯基起屏蔽保护作用，阻碍了酯键的水解；而在分子结构中的新戊基，连接着两个苯环，保持了化学瓜的稳定性，所以这类树脂有较好的耐酸、耐碱及耐水解性能。

卤代不饱和聚酯是指由氯茵酸酐（HET酸酐）作为饱和二元酸（酐）合成得到的一种氯代不饱和聚酯。氯代不饱和聚酯树脂一直是当作具有优良自熄性能的树脂来使用的。但近年来研究表明氯代不饱和聚酯树脂亦具有相当好的耐腐蚀性能，它在上些介质中耐腐蚀性能与双酚A不饱和聚酯树脂和乙烯基树脂基本相当，而在某些例（例如湿氯）中的耐腐蚀性能则优于乙烯基树脂和双酚A不饱和聚酯树脂。热湿氯在不饱和聚酯树脂接触后会发生反应而产生氯代的不饱和聚酯树脂或称"氯奶油"。由双酚A不饱和聚酯树脂和乙烯基酯树脂产生"氯奶油"性状柔软，湿氯可以通过该"氯奶油"层进一步（腐蚀）渗透，但由氯代不饱和聚酯产生"氯奶油"性状坚硬，可以阻止湿氯的进一步（腐蚀）渗透。

不饱和聚酯树脂的固化一般是通过引发剂（或光或其它引发方式）引发不饱和聚酯中的双键与可聚合的乙烯类单体，如苯乙烯、醋酸乙烯、甲基丙烯酸甲酯等进行游离基（又称自由基）型共聚反应，使线型的聚酯分子链交联成具有三向网络结构的体型分子。

通用云石胶固化剂是将过氧化二苯甲酰（BPO）和邻苯二甲酸二丁酯混合而成的膏状物。该固化剂可以在15℃以上较快的和云石胶发生交联反应，当温度低于15℃时，固化较慢，导致施工时间延长，从而影响工程进度。

云石胶的固化时间的缩短也可以通过提高树脂中促进剂，减少树脂中阻聚剂的量来达到，但这些措施会缩短云石胶的储存期；也可通过增加固化剂的使用量来达到，但固化剂的使用量过多，会对云石胶的颜色以及粘接强度造成影响。

本发明中的固化剂的发明不仅可以缩短云石胶在低温和潮湿环境下的固化时间和云石胶的粘合力，而且对云石胶的储存也没有丝毫的影响。

在本发明的云石胶产品中，固化剂的使用量一般为云石胶重量的3%。固化剂的使用量也可根据操作者对操作时间的要求而有所改变，变动范围在1%-5%之间。当用量超过5%时，可能会加深云石胶的颜色以及降低粘接强度。

借由上述技术方案，本发明一种新型云石胶至少具有下列优点：

（1）本发明提出的云石胶可以在潮湿和低温（0-15℃）的环境中固化，效果也很好。

（2）本发明提出的云石胶具有良好的硬度、韧性、抛光性、耐候、耐腐蚀等性能。

（3）本发明提出的云石胶不黄变、耐水煮性强。试验数据显示，云石胶固化36小时候，水浸泡15小时，然后沸水蒸煮8小时，仍然保持强劲的粘结力。

综上所述，本发明提出的云石胶，其具有上述诸多的优点及实用价值，并在同类产品中未见有类似的设计公开发表或使用而确属创新，其不论在配比上或功能上皆有较大的改进，在技术上有较大的进步，并产生了好用及实用的效果，且较现有的云石胶具有增进的多项功效，是为一创造性的发明。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例详细说明如后。

具体实施方式

以下实施例1-4对本发明云石胶产品中涉及的固化剂组分的制备进行详细说明。

实施例1

本发明云石胶固化剂是将过氧化苯甲酰100重量份、过氧化2，4-二氯苯甲酰30重量份和邻苯二甲酸二丁酯60重量份加入到搅拌釜中搅拌10分钟，去水6重量份后，再将滑石粉2重量份和600目碳酸钙20重量份加入搅拌釜中搅拌均匀，得到云石胶固化剂。

实施例2

本发明云石胶固化剂是将过氧化苯甲酰100重量份、过氧化2，4-二氯苯甲酰30重量份和邻苯二甲酸二丁酯60重量份加入到搅拌釜中搅拌10分钟，去水6重量份后，再将滑石粉2重量份和600目二氧化硅20重量份加入搅拌釜中搅拌均匀，得到云石胶固化剂。

实施例3

本发明云石胶固化剂是将过氧化苯甲酰100重量份、过氧化2，4-二氯苯甲酰30重量份和邻苯二甲酸二辛酯65重量份加入到搅拌釜中搅拌10分钟，去水6重量份后，再将硬酯酸钙2重量份和600目二氧化硅20重量份加入搅拌釜中搅拌均匀，得到云石胶固化剂。

实施例4

本发明云石胶固化剂是将过氧化苯甲酰80重量份、过氧化2，4-二氯苯甲酰30重量份和邻苯二甲酸二丁酯55重量份加入到搅拌釜中搅拌10分钟，去水6重量份后，再将气相法白炭黑2重量份和600目二氧化硅20重量份加入搅拌釜中搅拌均匀，得到云石胶固化剂。

本发明中使用的填料可以是任何粉状矿物质，优选为碳酸钙、二氧化硅、硫酸钡中的一种或两种。将天然矿物质用湿磨或干磨磨成粉，粒径范围可以为100目-1000目，优选为250目至500目。优选的，湿磨或干磨后，对填料进行进一步的纯化处理或用有机硅烷进行化学处理。试验表明，填料的粒度为250目至500目时，加入到云石胶中对云石胶的强度、黏度的改善的效果越明显。

测试低温下潮湿环境下云石胶的固化时间。固化时间的测定方法为：室温下，称取30克透明云石胶，向其中加入上述固化剂（实施例1-4对应的编号分别为1、2、3、4）0.9克，开始搅拌时计时，至胶体粘度突然增大到不可搅拌时停止计时，该时间为固化时间。

本发明云石胶的固化时间参见表1。

表1

而当我们采用普通的云石胶固化剂，在相同温度下，固化时间为1246秒。由此可见，本发明云石胶，在低温环境下能够有效的缩短云石胶的固化时间。

以下对本发明云石胶产品及其性能进行说明。

实施例5

采取实施例1-4中任一固化剂为固化剂组分，胶体组分为邻苯型不饱和聚酯树脂。固化剂组分占云石胶产品重量1%。所得产品的编码为A。

实施例6

采取实施例1-4中任一固化剂为固化剂组分，胶体组分为邻苯型不饱和聚酯树脂。固化剂组分占云石胶产品重量5%。所得产品的编码为B。

实施例7

采取实施例1-4中任一固化剂为固化剂组分，胶体组分为双酚A型不饱和聚酯树脂。固化剂组分占云石胶产品重量3%。所得产品的编码为C。

上述实施例中产品的固化时间和胶粘强度参见表2。

表2

试验数据表明，本发明的云石胶在低温、潮湿的环境中具有良好的性能。一般云石胶在同等条件下的固化时间为1000秒以上，胶粘强度一般小于0.5Mpa。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明,任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的方法及技术内容作出些许的更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (12)

1.一种新型云石胶，该云石胶主要含有胶体组分和固化剂组分；其中胶体组分主要由不饱和聚酯树脂、触变剂和填料组成；其中固化剂组分主要由增塑剂、不饱和聚酯树脂引发剂、填料和增稠剂组成。

2.根据权利要求1所述的云石胶，其中所述的胶体组分中的不饱和聚酯树脂选自邻苯型不饱和聚酯树脂、间苯型不饱和聚酯树脂、双酚A型不饱和聚酯树脂或卤代不饱和聚酯树脂，所述的胶体组分中的填料选自碳酸钙、二氧化硅、硫酸钡、活性钙、无水硫酸钙、轻质碳酸钙、氢氧化铝、膨润土、硅灰石粉和立德粉中的一种或两种，所述的胶体组分中的触变剂为气相二氧化硅、氢化蓖麻油、聚酰胺蜡、高岭土和有机膨润土中的一种或两种。

3.根据权利要求1或2所述的云石胶，其中所述的胶体组分中的不饱和聚酯树脂为30-60重量份数，触变剂为1-5重量份数，填料为35-69重量份数。

4.根据权利要求1或2所述的云石胶，其中所述的固化剂组分在云石胶中的重量百分比为1%-5%。

5.根据权利要求4所述的云石胶，其中所述的固化剂组分在云石胶中的重量百分比为3%。

6.根据权利要求1或2所述的云石胶，其中所述的固化剂组分中的增塑剂为20-60重量份，不饱和聚酯树脂引发剂为40-80重量份，填料为10-50重量份，增稠剂为1-3重量份。

7.根据权利要求1或2所述的云石胶，其中所述的固化剂组分中的增塑剂选自邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯、偏苯三酸三辛酯、偏苯三酸三己酯、均苯四酸四酯、环氧大豆油、环氧亚麻子油、环氧油酸丁酯、环氧硬脂酸辛酯、环氧化甘油三酸酯、环氧四氢邻苯二甲酸二辛酯中的一种或两种。

8.根据权利要求1或2所述的云石胶，其中所述的固化剂组分中的不饱和聚酯树脂引发剂选自过氧化苯甲酰、过氧化2，4-二氯苯甲酰、过氧化月桂酰、异丙苯过氧化氢、叔丁基过氧化氢、偶氮二异丁腈中的两种或三种。

9.根据权利要求1或2所述的云石胶，其中所述的固化剂组分中的填料选自碳酸钙、二氧化硅、硫酸钡中的一种或两种。

10.根据权利要求9所述的云石胶，其中所述的填料的粒径为100目至1000目。

11.根据权利要求10所述的云石胶，其中所述的填料的粒径为250目至550目。

12.根据权利要求1或2所述的云石胶，其中所述的固化剂组分中的增稠剂选自滑石粉、气相法白炭黑、钠基膨润土、有机膨润土、硅藻土、硬酯酸锌、硬酯酸钙中的一种或两种，所述增稠剂为微米级或亚微米级的粉末。