CN106190003A - 一种勾缝剂 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种勾缝剂，包括如下重量份数的组分，水性聚氨酯丙烯酸树脂30‑40份;固化剂1‑2份;石英粉5‑10份;重钙粉2‑5份;分散剂0.5‑1.5份;聚氨酯缔合型增稠剂0.3‑1份;缓凝剂5‑6份;保水剂0.8‑1.2份。水性聚氨酯丙烯酸树脂的加入使得勾缝剂具有良好的耐磨性、憎水性、耐候性；石英粉、重钙粉个作为无机填料能够降低勾缝剂的成本；勾缝剂具有良好的粘度，能够增强勾缝剂的粘接程度；勾缝剂混合均匀、不会发生结块现象；而且硬脂酸铝的存在能够以膜的形式存在，保护勾缝剂受水的影响较低；使用有机膨润土能够增加勾缝剂的易清洁性。

Description

一种勾缝剂

技术领域

本发明涉及建筑用填补材料领域，特别涉及一种勾缝剂。

背景技术

勾缝剂也称为填缝剂、沟缝剂，主要用于填充瓷砖或石材间缝隙的材料，与瓷砖、石材等装饰材料相配合提供美观的饰面及保证饰面砖之间的粘接和防渗。

传统的勾缝剂材料主要以水泥、石英砂及各种助剂复配而成，普遍存在防水性差的问题，影响使用。

申请号为201310395700.0的中国专利公开了一种填缝剂，其组分包括有有机硅乳液、丙烯酸乳液、杀菌剂、消泡剂以及增稠剂，该材料耐粘污性高，防渗水性能好，但是材料中使用的丙烯酸树脂存在油性的状态，油性丙烯酸树脂一般条件下不应用于潮湿、水环境，否则会造成脱落、起皮等现象。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种勾缝剂。该勾缝剂具有优良的耐水性能。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种勾缝剂，包括如下重量份数的组分，

通过上述设置，水性聚氨酯丙烯酸树脂是一类含有氨基甲酸酯键、羧酸酯结构单元，既具有聚氨酯的耐酸碱、耐溶剂、耐腐蚀、耐磨及可低温固化等特点，还具有保光、保色、光亮、附着力强、耐候的优点；而固化剂是用于控制固化反应的物质和混合物；石英粉是作为一种坚硬、耐磨、化学性能稳定的硅酸盐矿物，主要成分为二氧化硅，作为勾缝剂的组分，能够有效提高勾缝剂的耐磨性和强度；重钙粉其主要成分为碳酸钙，生产勾缝剂的过程中用做勾缝剂，能够降低勾缝剂的生产成本，而且重钙粉比表面积小，吸油值小，能够与水性聚氨酯丙烯酸树脂较容易的混合，而且还能够增加勾缝剂的韧性和强度；分散剂作为一种同时具有亲水性和亲油性两种相反性质的界面活性剂,可均一分散难溶解于液体的无机，有机颜料的固体及液体颗粒，同时也能防止颗粒的沉降和凝聚，可以增加各组分的相容性；聚氨酯缔合型增稠剂不同于传统的增稠剂，聚氨酯缔合型增稠剂为含有亲油性基团的水溶性低聚物，在使用过程中聚氨酯缔合型增稠剂通过分子链中的亲油基团在水体系中形成胶束，或亲油基团与高分子分散体或乳液粒子缔合形成网状体系达到增稠效果，而且聚氨酯缔合型增稠剂还具有高剪切速率高粘度，因此勾缝剂的附着性就好，流平性好，形成的勾缝剂使用时表面光滑，另外还具有良好的抗菌性；缓凝剂的加入能够降低体系的组分的水化速度和水化热、延长凝结时间；保水剂的加入能够有效抑制水分蒸发、提高含水量、而且保水剂还具有良好的保温性能，对勾缝剂温度的升降具有缓冲作用。

优选的，还包括重量份为0.1-1份的硬脂酸金属皂。

通过上述技术方案，硬脂酸金属皂既能够作为防水剂又能够作为消泡剂使用，作为消泡剂使用时能够降低组分的表面张力，易分散、消泡速度快、抑泡持久，保证勾缝剂表面光滑平整；而用作防水剂，其能够降低勾缝剂受外界水分造成的影响；而且其还能防止勾缝剂发生结块现象，并且其在酸性条件下能够生成硬脂酸和金属盐。

优选的，还包括重量份为1-2份的防霉杀菌剂。

优选的，所述的防霉杀菌剂选择纳米银和纳米铜中的一种。

通过上述技术方案，纳米银，是利用前沿纳米技术将银纳米化，纳米技术出现，使银在纳米状态下的杀菌能力产生了质的飞跃，极少的纳米银可产生强大的杀菌作用，可在数分钟内杀死650多种细菌；纳米铜作为无机金属抗菌剂，具有高效、安全的特点。

优选的，还包括有重量份为1-3份的无机纤维。

通过上述技术方案：加入无机纤维能够增加无机纤维的抗开裂性能，为勾缝剂提供良好的外装饰颜色。

优选的，所述的无机纤维选择玻璃纤维、石英玻璃纤维和硼纤维中的一种。

通过上述技术方案，玻璃纤维是一种性能优异的无机非金属材料，具有良好的绝缘性、抗腐蚀性、抗拉强度；石英玻璃纤维是一种电绝缘性、耐高温、机械性能极优的高技术产品，其二氧化硅含量达到99.9％；硼纤维是一种耐高温的无机纤维，具有高强度、高模量和相对密度小的特性，能够增强勾缝剂的抗开裂性能。

优选的，所述固化剂选择硫铝酸盐和有机膨润土中的一种。

通过上述技术方案，硫酸铝盐为强酸弱碱盐，所以加入体系中呈酸性，硬脂酸金属皂就会水解生成硬脂酸，硬脂酸能够和钙离子反应生成不溶性的脂肪酸盐，从而增强了勾缝剂的耐水性，而硫酸铝盐也能够和重钙粉反应生成碱式硫酸铝，其呈碱性，使体系的pH有所改善，其能够增强勾缝剂的拉伸强度和定伸强度，而且其不易溶于水能够增强勾缝剂的耐水性；膨润土是一种层状铝硅酸盐、其结构是两层硅氧四面体和一层铝氧八面体组成、因为铝氧八面体和硅氧四面体中的Al³⁺和Si⁴⁺存在异价类质同象置换使其层间形成负电场。为了平衡这些负电荷，其层间大量吸附Ca²⁺、Mg²⁺以及极性分子，致使其具有良好的离子交换性、及吸水性；将膨润土有机化，使较大体积的有机阳离子插入膨润土层间，可大大增加膨润土的比表而积，显著提高其耐水性和有机物吸附能力、有机膨润土应用在勾缝剂中能够增加勾缝剂的易清洁性、耐水性。

优选的，所述分散剂选择对烯丙氧基苯磺酸钠和对甲基烯丙氧基苯磺酸钠中的一种。

通过上述技术方案，对烯丙氧基苯磺酸钠耐酸又耐碱，有良好的去污力，磺酸基为亲水基，其在酸性、碱性硬水中均很稳定、对金属盐也稳定、用于勾缝剂中能够提高勾缝剂的清洁能力、而且其也能向勾缝剂中引入部分空气、节约材料；对甲基烯丙氧基苯磺酸钠分子中含有磺酸盐是一种分散水合物的特效官能团。

优选的，所述保水剂选择羟丙基甲基纤维素和甲基纤维素中的一种。

通过上述技术方案，羟丙基甲基纤维素能够有效解决高温天气下的保水性能，其甲氧基和羟丙氧基基团沿着纤维分子链均匀分布，能提高羟基和醚键上的氧原子与水缔合形成氢键的能力，使游离水变成结合水，从而有效控制高温天气造成的水汽蒸发达到保水性；甲基纤维素具有优良的保水性、可延长凉置时间，具有高润滑性，使施用更容易，平顺，提高抗收缩性和抗龟裂性，改善填缝剂表面品质，提供细滑和均匀的质感,并且使接合表面的粘合性更强；羟丙基甲基纤维素和甲基纤维素化学性能稳定、防霉、保水性能优良、而且不受pH的影响，而且能够增加流平性、施工性，而且还可以减少硅酸盐水泥的用量。

优选的，所述缓凝剂选择有机磷酸盐、羟基羧酸盐和钛白渣中的一种。

通过上述技术方案，有机磷酸盐在水中能够与碳酸钙中的钙离子发生鳌合作用，形成鳌合物占据了晶体正常生长的晶格座位，形成不规则的小晶体，使晶体发生畸变，减缓了晶体的生长，从而减缓了勾缝剂的固化，而且有机磷酸盐中的磷酸根离子能够和硫铝酸盐中的铝离子成为固定结构，形成非常稳定的六元环形络合物，增强勾缝剂的稳定性，而且有机磷酸盐和磺酸盐具有复合作用，能够使得勾缝剂的分散效果和缓凝效果更加优良；羟基羧酸盐中低级的羧酸和羧酸盐对勾缝剂的水化有一定的促进作用，羟基在碱性环境中与游离的钙离子作用生成不稳定的络合物，对勾缝剂初期的水化有很强的抑制作用，延长凝结时间，而且其能够和磺酸盐具有协同作用，使的其对勾缝剂中的碳酸钙也具有分散作用，减弱了返碱现象的发生，而有机蒙脱土其层间吸附的大量的钙离子能够和羧酸基及硫酸基上的氧原子发生类似配位键的作用，增强了有机蒙脱土的耐水性，而且羧酸基也能和碳酸钙水解后游离的钙离子结合，促进了硫酸铝盐与碳酸钙的反应，使勾缝剂的强度更优；钛白渣可以代替天然的石膏做勾缝剂的缓凝剂，具有环保性，实现了资源的综合利用,而且钛白渣中引入少量的二氧化钛能够以固溶体的形成式存在提高勾缝剂的强度。

综上所述，本发明对比于现有技术的有益效果为：水性聚氨酯丙烯酸树脂的加入使得勾缝剂具有良好的耐磨性、憎水性、耐候性；石英粉、重钙粉个作为无机填料能够降低勾缝剂的成本；勾缝剂具有良好的粘度，能够增强勾缝剂的粘接程度；勾缝剂混合均匀、不会发生结块现象；而且硬脂酸铝的存在能够以膜的形式存在，保护勾缝剂受水的影响较低；使用有机膨润土能够增加勾缝剂的易清洁性。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明作进一步详细说明。

一种勾缝剂的制备方法

实施例1、

步骤1：按照重量份称取水性聚氨酯丙烯酸树脂30份、硫酸铝盐1份、石英粉5份、重钙粉2份、对烯丙氧基苯磺酸钠0.5份、聚氨脂缔合型增稠剂0.3份、二聚磷酸钠5份、羟丙基甲基纤维素0.8份；

步骤2：首先将硫酸铝盐、石英粉、重钙粉、水性聚氨酯丙烯酸树脂加入到混合机中搅拌至均匀；

步骤3:在向混合机中加入对烯丙氧基苯磺酸钠和二聚磷酸钠继续搅拌；

步骤4：最后向混合机中加入聚氨酯缔合型增稠剂和羟丙基甲基纤维素继续搅拌，混合机的搅拌速度控制在1000r/min，搅拌20分钟出料。

实施例2、

步骤1：按照重量份称取水性聚氨酯丙烯酸树脂32份、有机膨润土1.2份、石英粉6份、重钙粉3份、对甲基烯丙氧基苯磺酸钠0.7份、聚氨脂缔合型增稠剂0.5份、羟基羧酸盐葡萄糖酸钠5份、甲基纤维素0.9份、硬脂酸铝1份、纳米银1份、玻璃纤维1份；

步骤2：首先将有机膨润土、石英粉、重钙粉、水性聚氨酯丙烯酸树脂加入到混合机中搅拌至均匀；

步骤3：在向混合机中加入对甲基烯丙氧基苯磺酸钠和羟基羧酸盐葡萄糖酸钠继续搅拌；

步骤4：最后向混合机中加入聚氨酯缔合型增稠剂、甲基纤维素、硬脂酸铝、纳米银和玻璃纤维继续搅拌，混合机的搅拌速度控制在1050r/min，搅拌20分钟出料。

实施例3、

步骤1：按照重量份称取水性聚氨酯丙烯酸树脂34份、硫酸铝盐1.4份、石英粉7份、重钙粉3.5份、对烯丙氧基苯磺酸钠0.9份、聚氨脂缔合型增稠剂0.6份、钛白渣5.4份、羟丙基甲基纤维素1份、硬脂酸铝1.3份、纳米银1.3份、硼纤维1.6份；

步骤2：首先将硫酸铝盐、石英粉、重钙粉、水性聚氨酯丙烯酸树脂加入到混合机中搅拌至均匀；

步骤3：在向混合机中加入对烯丙氧基苯磺酸钠和钛白渣继续搅拌；

步骤4：最后向混合机中加入聚氨酯缔合型增稠剂、羟丙基甲基纤维素、硬脂酸铝、纳米银和硼纤维继续搅拌，混合机的搅拌速度控制在1050r/min，搅拌20分钟出料。

实施例4、

步骤1：按照重量份称取水性聚氨酯丙烯酸树脂36份、有机膨润土1.6份、石英粉8份、重钙粉4份、对甲基烯丙氧基苯磺酸钠1份、聚氨脂缔合型增稠剂0.7份、羟基羧酸盐葡萄糖酸钠5.6份、甲基纤维素1.1份、硬脂酸铝1.6份、纳米铜1.6份、石英玻璃纤维2.2份；

步骤2：首先将有机膨润土、石英粉、重钙粉、水性聚氨酯丙烯酸树脂加入到混合机中搅拌至均匀；

步骤3：在向混合机中加入对甲基烯丙氧基苯磺酸钠和羟基羧酸盐葡萄糖酸钠继续搅拌；

步骤4：最后向混合机中加入聚氨酯缔合型增稠剂、甲基纤维素、硬脂酸铝、纳米铜和石英玻璃纤维继续搅拌，混合机的搅拌速度控制在1150r/min，搅拌20分钟出料。

实施例5、

步骤1：按照重量份称取水性聚氨酯丙烯酸树脂38份、硫酸铝盐1.8份、石英粉9份、重钙粉4.5份、对烯丙氧基苯磺酸钠1.2份、聚氨脂缔合型增稠剂0.9份、二聚磷酸钠5.8份、钛白渣3.2份、羟丙基甲基纤维素1.15份、硬脂酸铝1.8份、纳米银1.8份、石英玻璃纤维2.6份；

步骤2：首先将硫酸铝盐、石英粉、重钙粉、水性聚氨酯丙烯酸树脂加入到混合机中搅拌至均匀；

步骤3：在向混合机中加入对甲基烯丙氧基苯磺酸钠、二聚磷酸钠和钛白渣继续搅拌；

步骤4：最后向混合机中加入聚氨酯缔合型增稠剂、羟丙基甲基纤维素、硬脂酸铝、纳米银和石英玻璃纤维继续搅拌，混合机的搅拌速度控制在1170r/min，搅拌20分钟出料。

实施例6、

步骤1：按照重量份称取水性聚氨酯丙烯酸树脂40份、有机膨润土2份、石英粉10份、重钙粉5份、对甲基烯丙氧基苯磺酸钠1.5份、聚氨脂缔合型增稠剂1份、羟基羧酸盐葡萄糖酸钠6份、二聚磷酸钠4份、甲基纤维素1.2份、硬脂酸铝2份、纳米铜2份、硼纤维3份；

步骤2：首先将有机膨润土、石英粉、重钙粉、水性聚氨酯丙烯酸树脂加入到混合机中搅拌至均匀；

步骤3：在向混合机中加入对甲基烯丙氧基苯磺酸钠、羟基羧酸盐葡萄糖酸钠和二聚磷酸钠继续搅拌；

步骤4：最后向混合机中加入聚氨酯缔合型增稠剂、甲基纤维素、硬脂酸铝、纳米铜和硼纤维继续搅拌，混合机的搅拌速度控制在1200r/min，搅拌20分钟出料。

根据JC/T1004-2006指标检测标准测定勾缝剂的耐磨损性、收缩性、抗折强度、抗压强度、吸水量。

表1，实施例1-6数据检测表

名词解释：

材料减量：通过在规定条件下进行试验可得，材料减量越小、材料的磨损就越少。

收缩率：指勾缝剂干燥之后的体积大小与原来大小的比值，比值越小表明勾缝剂的裂纹就越小，勾缝剂的干缩性能就越优。

通过上述检测数据可以得出该勾缝剂的检测结果均符合JC/T1004-2006标准的规定。

对比例1、

对比例1与实施例6的区别在于对比例1中不含有硫酸铝盐，其他均与实施例6相同。

对比例2、

对比例2与实施例6的区别在于对比例2中不含有对甲基烯丙氧基苯磺酸钠，其他均与实施例6相同。

对比例3、

对比例3与实施例6的区别在于对比例3中不含有硫酸铝盐和对甲基烯丙氧基苯磺酸钠，其他均与实施例6相同。

利用磨耗试验机在规定条件下进行试验测得材料减量。

根据上述检测标准对对比例1-3进行检测。

表2、对比例1-3数据检测表

通过上述实验数据可以得出以下结论：

对比例1中含有对甲基烯丙氧基苯磺酸钠，其在使用时用于增强勾缝剂体系的分散性，从而使得勾缝剂在使用时各组分能够分担均匀，而且对甲基烯丙氧基苯磺酸钠能与有机磷酸盐中的磷酸根复合，有效增强体系的分散效果和缓凝效果；而对比例2中含有的硫酸铝盐，其为强酸弱碱盐，所以加入体系中呈酸性，硬脂酸金属皂就会水解生成硬脂酸，硬脂酸能够和钙离子反应生成不溶性的脂肪酸盐，从而增强了勾缝剂的耐水性，而硫酸铝盐也能够和重钙粉反应生成碱式硫酸铝，其呈碱性，使体系的pH有所改善，其能够增强勾缝剂的拉伸强度和定伸强度，而且其不易溶于水能够增强勾缝剂的耐水性；而对比例3中不含有硫酸铝盐和对甲基烯丙氧基苯磺酸钠，通过实验数据能够观察到，材料减量、收缩率、抗折强度、抗压轻度和吸水量可以看出，同时加入硫酸铝盐和对甲基烯丙氧基苯磺酸钠勾缝剂的各项性能都会优于任何只加入其中任意一种的性能或两者效果的叠加，而且加入硫酸铝盐和对甲基烯丙氧基苯磺酸钠勾缝剂的表面不会出现返碱现象，所以申请人通过上述实验数据可以得出硫酸铝盐和对甲基烯丙氧基苯磺酸钠在勾缝剂中具有复合增强的作用，能够促进勾缝剂具有优良的使用性能。

以上所述仅是本发明的示范性实施方式，而非用于限制本发明的保护范围，本发明的保护范围由所附的权利要求确定。

Claims (10)

1.一种勾缝剂，其特征是：包括如下重量份数的组分，

水性聚氨酯丙烯酸树脂 30-40份

固化剂 1-2份

石英粉 5-10份

重钙粉 2-5份

分散剂 0.5-1.5份

聚氨酯缔合型增稠剂 0.3-1份

缓凝剂 5-6份

保水剂 0.8-1.2份。

2.根据权利要求1所述的一种勾缝剂，其特征是：还包括重量份为1-2份的硬脂酸金属皂。

3.根据权利要求1所述的一种勾缝剂，其特征是：还包括重量份为1-2份的防霉杀菌剂。

4.根据权利要求3所述的一种勾缝剂，其特征是：所述的防霉杀菌剂选择纳米银和纳米铜中的一种。

5.根据权利要求1所述的一种勾缝剂，其特征是：还包括有重量份为1-3份的无机纤维。

6.根据权利要求5所述的一种勾缝剂，其特征是：所述的无机纤维选择玻璃纤维、石英玻璃纤维和硼纤维中的一种。

7.根据权利要求1所述的一种勾缝剂，其特征是：所述固化剂选择硫铝酸盐和有机膨润土中的一种。

8.根据权利要求1所述的一种勾缝剂，其特征是：所述分散剂选择对烯丙氧基苯磺酸钠和对甲基烯丙氧基苯磺酸钠中的一种。

9.根据权利要求1所述的一种勾缝剂，其特征是：所述保水剂选择羟丙基甲基纤维素和甲基纤维素中的一种。

10.根据权利要求1所述的一种勾缝剂，其特征是：所述缓凝剂选择有机磷酸盐、羟基羧酸盐和钛白渣中的一种或两种。