CN105017719A - 一种阻燃可雕刻环氧树脂灰浆及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种阻燃可雕刻环氧树脂灰浆，包含有第一组成混合物及第二组成混合物，第一组成混合物包含环氧树脂、活性稀释剂、活性增韧剂、第一填料、阻燃剂、空心微球、阻燃剂、触变剂及颜料，第二组成混合物包含固化剂、第二填料、空心微球、触变剂、颜料等；此外本发明还提供一种包含前述成份的阻燃可雕刻环氧树脂灰浆制备方法，包含调制第一组成混合物、调制第二组成混合物，及将第一组成混合物及第二组成混合物依特定比例进行混合后得到阻燃可雕刻环氧树脂灰浆。

Description

一种阻燃可雕刻环氧树脂灰浆及其制备方法

【技术领域】

本发明涉及一种人工造景材料领域，特别是一种阻燃可雕刻环氧树脂灰浆及其制备方法。

【背景技术】

目前，国内景观用阻燃可雕刻环氧树脂灰浆的生产处空白阶段，主要还需依赖从国外进口，因此价格上十分昂贵。而阻燃可雕刻环氧树脂灰浆为国内景观造型，尤其是大型国家主题公园景观造型的一种新材料，有着大量的需求，但环氧类材料存在着质脆，密度大、抗冲击差、高强度和长的使用时间不一致、抹涂施工性差的特点。因此有技术提出了对环氧树脂进行增韧改性的方法，对环氧树脂进行增韧的办法有很多，例如加入增塑剂或增韧剂等方法对其进行改性，但如此一来，环氧树脂的抗拉强度和抗剪切强度都会下降，因此整体效果并不理想；或用液体丁腈橡胶进行改性，改性后的环氧树脂在弹性及增韧方面效果显着，但改性后的环氧树脂弹性模量与玻璃化温度降低较多，不宜用于对形变和温度要求较高的场合，且涂抹施工滑爽性差，不能用作景观雕刻造型。

此外，近年来我国城市大气污染已经从过去的没烟尘污染转向粉尘污染为主，一部份的污染原因来自建筑施工的有机物挥发、水泥、砂等污染源。因此，业界急需一种环氧雕刻砂浆，具有环保、滑爽性好、可潮湿基材固化、高强度、高韧性及使用时间长、利于雕刻造型等优点的阻燃可雕刻环氧树脂灰浆。

【发明内容】

为解决上述问题，本发明提供一种阻燃可雕刻环氧树脂灰浆，包含有第一组成混合物及第二组成混合物，第一组成混合物依据重量份比例包含：环氧树脂30%～70%、活性稀释剂1%～10%、活性增韧剂0.5%～10%、第一填料10%～50%、空心微球0.5%～6%、触变剂0.1%～4%、阻燃剂5%～20%、颜料0%～15%；第二组成混合物依据重量份比例包含：固化剂20%～75%、第二填料10%～70%、空心微球0.3%～5%、触变剂0.1%～4%、颜料0%～15%。

更进一步的，环氧树脂可以是双酚A类、双酚F类的液态环氧树脂、氢化环氧树脂等。

更进一步的，稀释剂可以是烯丙基缩水甘油醚、苄基缩水甘油醚、丁基缩水甘油醚、十二烷基缩水甘油醚、四氢邻苯二甲酸二缩水甘油酯、邻苯二甲酸二缩水甘油酯、4,5-环氧环己烷-1,2-二甲酸二缩水甘油酯、聚丙二醇二缩水甘油醚、聚乙二醇二缩水甘油醚其中之一或几种的混合物。

更进一步的，活性增韧剂可以是聚氨酯改性环氧树脂、核壳增韧环氧树脂或高弹性二聚酸改性环氧树脂。

更进一步的，阻燃剂是三氧化二锑、氢氧化镁或氢氧化铝中的一种或几种的混合物。

更进一步的，第一填料或第二填料可以是重钙、轻钙、滑石粉、石英粉、云母粉、高岭土、重晶石粉、硅微粉或辉绿岩粉。

更进一步的，第二组分中的固化剂是潮湿基材固化剂或水下固化剂。

更进一步的，触变剂可以为气相二氧化硅或膨润土粉。

更进一步的，空心微球为有机硅树脂微球、酚醛树脂微球等。

本发明同时再提供一种前述阻燃可雕刻环氧树脂灰浆的制备方法，包含下列步骤：

a.调制第一组成混合物：

(1)将环氧树脂30～70重量份及活性增韧剂2～20重量份以50～60℃预热1小时后加入搅拌器中；

(2)将搅拌器控制在400～600r/min，依序加入活性稀释剂1～10重量份、触变剂0.1～4重量份后分散10～15分钟；

(3)将搅拌器转速提高至800～1000r/min，将填料10～50重量份、空心微球0.5～6重量份、阻燃剂5～20重量份、颜料0～15重量份混合后分三次加入，待全部加入后将所述搅拌器转速提高至1500r/min持续分散30分钟，形成第一组成混合物；

b.调制第二组成混合物：

(4)将固化剂20～75重量份加入至搅拌器，并将所述搅拌器转速控制至200～500r/min；

(5)加入润湿分散剂0.1～4重量份、触变剂0.1～4重量份、空心微球0.3～5重量份、颜料0～15重量份、填料10～70重量份，分散10分钟后形成所述第二组成混合物；

c.调制所述阻燃可雕刻环氧树脂灰浆：

(6)将所述第一组成混合物及所述第二组分按比例100：30～120进行混合，混合搅拌均匀后得到所述阻燃可雕刻环氧树脂灰浆。

因此，本发明主要目的在于提供一种阻燃可雕刻环氧树脂灰浆及其制备方法，由于添加了增韧剂，使得阻燃可雕刻环氧树脂灰浆拉伸强度、冲击强度及耐热稳定性获得大幅度提升。

本发明的再一目的在于提供一种阻燃可雕刻环氧树脂灰浆及其制备方法，由于加入了空心微球，有效的改善传统阻燃可雕刻环氧树脂灰浆密度大、施工滑爽性差的特点，且具有自重轻、强度高、韧性好，憎水性好的优点。

本发明的又一目的在于提供一种阻燃可雕刻环氧树脂灰浆及其制备方法，由于加入了固化剂，且固化剂为潮湿基材固化剂或低温水下固化剂，因此即使在冬季或潮湿的环境中仍可正常施工，对整体施工环境要求大幅降低。

此外，本发明的阻燃可雕刻环氧树脂灰浆由于具有良好的爽滑性，因此降低了施工成本，同时在制备过程中，所有材料都满足复合无毒环保的要求，有效减少传统阻燃可雕刻环氧树脂灰浆在施工过程中造成的污染。

【具体实施方式】

本发明主要揭露一种阻燃可雕刻环氧树脂灰浆及其制备方法，其中所用的基本材料及制备方法除特别说明外应已为相关技术领域的技术人员所熟知，故以下文中的说明，不再对灰浆成分作完整描述。

本发明提供一种阻燃可雕刻环氧树脂灰浆，包含有第一组成混合物及第二组成混合物，其中，第一组成混合物依据重量份比例包含：环氧树脂30%～70%、活性稀释剂1%～10%、活性增韧剂0.5%～10%、第一填料10%～50%、空心微球0.5%～6%、触变剂0.1%～4%、阻燃剂5%～20%、颜料0%～15%；第二组成混合物依据重量份比例包含：固化剂20%～75%、第二填料10%～70%、空心微球0.3%～5%、颜料0%～15%。

更进一步的，环氧树脂可以是双酚A类、双酚F类的液态环氧树脂、氢化环氧树脂等。活性稀释剂可以是烯丙基缩水甘油醚、苄基缩水甘油醚、丁基缩水甘油醚、十二烷基缩水甘油醚、四氢邻苯二甲酸二缩水甘油酯、邻苯二甲酸二缩水甘油酯、4,5-环氧环己烷-1,2-二甲酸二缩水甘油酯、聚丙二醇二缩水甘油醚、聚乙二醇二缩水甘油醚其中之一或几种的混合物。

活性增韧剂可以是聚氨酯改性环氧树脂、核壳增韧环氧树脂或高弹性二聚酸改性环氧树脂。在具体实施过程中，活性增韧剂是环氧值在0.2的聚氨酯改性环氧树脂，聚氨酯改性环氧树脂分子结构中既有柔性的C-C链和C-O-C链,又有活性的酰胺基团，且与环氧树脂兼容性好，加入环氧树脂量的3%～30%，使整体的拉伸强度、冲击强度及耐热稳定性都会大幅度提高。

阻燃剂可以是三氧化二锑、氢氧化镁或氢氧化铝中的一种或几种的混合物。第一填料或第二填料可以是重钙、轻钙、滑石粉、石英粉、云母粉、高岭土、重晶石粉、硅微粉或辉绿岩粉。此外，在第二组分中的固化剂可以是低温潮湿基材固化剂或水下固化剂，藉此，即使在冬季或潮湿的环境中仍可正常施工，对整体施工环境要求大幅降低，有效大幅缩端工期。

第一组成混合物及第二组成混合物中的触变剂可以为气相二氧化硅或膨润土粉。空心微球为有机硅树脂微球或酚醛树脂微球等，加入轻质空心微球可以改善密度大、施工滑爽性差的特点。由于阻燃可雕刻环氧树脂灰浆大多使用涂抹施工法，因此要求材料本身具有滑爽性好、不粘手套等特点，而用于景观造型的灰浆更要求材料自重轻、强度高、韧性好，憎水性好，因此加入空心微球后可满足材料上述的要求。

本发明同时再提供一种前述阻燃可雕刻环氧树脂灰浆的制备方法，包含下列步骤：

a.调制第一组成混合物：

(1)将环氧树脂30～70重量份及活性增韧剂2～20重量份以50～60℃预热1小时后加入搅拌器中；

(2)将搅拌器控制在400～600r/min，依序加入活性稀释剂1～10重量份、触变剂0.1～4重量份后分散10～15分钟；

(3)将搅拌器转速提高至800～1000r/min，将填料10～50重量份、空心微球0.5～6重量份、阻燃剂5～20重量份、颜料0～15重量份混合后分三次加入，待全部加入后将所述搅拌器转速提高至1500r/min持续分散30分钟，形成第一组成混合物；

b.调制第二组成混合物：

(4)将固化剂20～75重量份加入至搅拌器，并将所述搅拌器转速控制至200～500r/min；

(5)加入润湿分散剂0.1～4重量份、触变剂0.1～4重量份、空心微球0.3～5重量份、颜料0～15重量份、填料10～70重量份，分散10分钟后形成所述第二组成混合物；

c.调制阻燃可雕刻环氧树脂灰浆：

(6)将所述第一组成混合物及所述第二组分按比例100：30～120进行混合，混合搅拌均匀后得到所述阻燃可雕刻环氧树脂灰浆。

根据上述作法得到的阻燃可雕刻环氧树脂灰浆，需要满足下方的特性：

同时，为了进一步说明本发明所提出的阻燃可雕刻环氧树脂灰浆及其制备方法，提出下列实施例：

实施例1

首先调制第一组成混合物：将环氧树脂30重量份、活性增韧剂3重量份经50～60℃预热1小时后，加入到搅拌器中，在本实施例中环氧树脂为氢化环氧树脂，活性增韧剂为聚氨酯改性环氧树脂。开动搅拌，将搅拌器转速控制在400～600r/min，按顺序加入活性稀释剂5重量份、触变剂1重量份，继续分散10～15分钟。再将搅拌器转速提高到800～1000r/min，将填料42重量份、阻燃剂15重量份、空心微球4重量份混合后分3次加入，每次加料后，分散至未见干粉料后进行下一次加料，待全部加入后，将搅拌器转速提高到1500r/min继续分散30分钟。

接着调制第二组成混合物乙组分：将固化剂25重量份加入到搅拌器中，开动搅拌，将搅拌器调整转速为200～500r/min，之后加入触变剂2重量份、空心微球4重量份、柠檬黄1重量份、滑石粉14重量份，分散10分钟。

最后将第一组成混合物及第二组成混合物按比例100:50混合制得阻燃可雕刻环氧树脂灰浆。

实施例2

首先调制第一组成混合物：将环氧树脂45重量份、活性增韧剂2重量份经50～60℃预热1小时后，加入到搅拌器中进行搅拌，本实施例中环氧树脂为双酚A环，活性增韧剂为聚氨酯改性环氧树脂。接着将搅拌器转速控制在400～600r/min的转速，依序加入丁基缩水甘油醚2重量份及膨润土粉0.5重量份，继续分散10～15分钟。再将搅拌器转速提高到800～1000r/min，之后将重钙30重量份、三氧化二锑20重量份、有机硅空心树脂微球0.5重量份混合后分三次加入搅拌器，每次加料后，分散至未见干粉料后进行下一次加料，待全部加入后，将转速提高到1500r/min继续分散30分钟。

接着调制第二组成混合物：先将固化剂30重量份加入到搅拌器中，开动搅拌，将转速为200～500r/min，之后加入润湿分散剂4重量份、气相白炭黑2重量份份、酚醛树脂空心微球4重量份、氧化铁红1重量份、硅微粉14重量份，之后分散10分钟。

最后将第一组成混合物及第二组分按比例100:50混合制得阻燃可雕刻环氧树脂灰浆。

实施例3

首先调制第一组成混合物：将双酚F环氧树脂70重量份、聚氨酯改性环氧树脂5重量份经60℃预热1小时后，加入到搅拌器中，开动搅拌。接着将搅拌器转速调整至400r/min的转速，按顺序加入聚丙二醇二缩水甘油醚9重量份、BYK-A530消泡剂0.8重量份、气相白炭黑1.5重量份继续分散10～15分钟。再将搅拌器转速提高至1000r/min，将硫酸钡80重量份、硅微粉44重量份、氢氧化铝5重量份、氢氧化镁5重量份，混合后分3次加入搅拌器，每次加料后，分散至未见干粉料后进行下一次加料，全部加入后，将转速提高到1500r/min继续分散30分钟。

接着调制第二组分：将固化剂40重量份、硅灰石粉29重量份、气相白炭黑0.5重量份，分散10分钟。

最后将第一组成混合物第二组成混合物按100:100比例调制得到阻燃可雕刻环氧树脂灰浆。

以上所述仅为本发明较佳的实施方式，并非用以限定本发明的权利范围；同时以上的描述，对于相关技术领域专门人士应可明了及实施，因此其他未脱离本发明所揭示的精神下所完成的等效改变或修饰，均应包含在权利要求中。

Claims (10)

1.一种阻燃可雕刻环氧树脂灰浆，包含有第一组成混合物及第二组成混合物，其特征在于：

所述第一组成混合物依据重量份比例包含：

所述第二组成混合物依据重量份比例包含：

2.根据权利要求1所述的阻燃可雕刻环氧树脂灰浆，其特征在于：所述环氧树脂选自双酚A类、双酚F类的液态环氧树脂、氢化环氧树脂或其任意组合所构成的群组。

3.根据权利要求1所述的阻燃可雕刻环氧树脂灰浆，其特征在于：所述活性稀释剂选自烯丙基缩水甘油醚、苄基缩水甘油醚、丁基缩水甘油醚、十二烷基缩水甘油醚、四氢邻苯二甲酸二缩水甘油酯、邻苯二甲酸二缩水甘油酯、4,5-环氧环己烷-1,2-二甲酸二缩水甘油酯、聚丙二醇二缩水甘油醚、聚乙二醇二缩水甘油醚或其任意组合所构成的群组。

4.根据权利要求1所述的阻燃可雕刻环氧树脂灰浆，其特征在于：所述活性增韧剂是选自聚氨酯改性环氧树脂、核壳增韧环氧树脂或高弹性二聚酸改性环氧树脂所构成的群组。

5.根据权利要求1所述的阻燃可雕刻环氧树脂灰浆，其特征在于：所述阻燃剂是选自三氧化二锑、氢氧化镁、氢氧化铝或其任意组合所构成的群组。

6.根据权利要求1所述的阻燃可雕刻环氧树脂灰浆，其特征在于：所述第一填料及第二填料选自重钙、轻钙、滑石粉、石英粉、云母粉、高岭土、重晶石粉、硅微粉或辉绿岩粉所构成的群组。

7.根据权利要求1所述的阻燃可雕刻环氧树脂灰浆，其特征在于：所述第二组分中的所述固化剂是潮湿基材固化剂或水下固化剂。

8.根据权利要求1所述的阻燃可雕刻环氧树脂灰浆，其特征在于：所述触变剂可以为气相二氧化硅或膨润土粉。

9.根据权利要求1所述的阻燃可雕刻环氧树脂灰浆，其特征在于：所述空心微球为有机硅树脂微球或酚醛树脂微球。

10.一种如权利要求1～9任一项所述的阻燃可雕刻环氧树脂灰浆的制备方法，其特征在于：包含下列步骤：

a.调制第一组成混合物：

(1)将环氧树脂30～70重量份及活性增韧剂2～20重量份以50～60℃预热1小时后加入搅拌器中；

(2)将所述搅拌器控制在400～600r/min，依序加入活性稀释剂1～10重量份、触变剂0.1～4重量份后分散10～15分钟；

(3)将所述搅拌器转速提高至800～1000r/min，将第一填料10～50重量份、空心微球0.5～6重量份、阻燃剂5～20重量份、颜料0～15重量份混合后分三次加入，待全部加入后将所述搅拌器转速提高至1500r/min持续分散30分钟，形成所述第一组成混合物；

b.调制第二组成混合物：

(4)将固化剂20～75重量份加入至搅拌器，并将所述搅拌器转速控制至200～500r/min；

(5)加入润湿分散剂0.1～4重量份、触变剂0.1～4重量份、空心微球0.3～5重量份、颜料0～15重量份、第二填料10～70重量份，分散10分钟后形成所述第二组成混合物；

c.调制所述阻燃可雕刻环氧树脂灰浆：

(6)将所述第一组成混合物及所述第二组分按比例100：30～120进行混合，混合搅拌均匀后得到所述阻燃可雕刻环氧树脂灰浆。