CN106753125A - 一种高阻燃抗冲击石材粘合剂 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高阻燃抗冲击石材粘合剂，其原料包括：双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、有机硅树脂、端羟基聚丁二烯液体橡胶、1,2‑环己二醇二缩水甘油醚、苯并噁嗪、胍类固化剂、间苯二甲酸、2,4,6‑三(二甲胺基甲基)苯酚、1‑氰乙基‑2‑乙基‑4‑甲基咪唑、水杨酸、氧化锆、改性高岭土、磷酸二氢铝、纳米二氧化锰、氮化硼、玻璃纤维、聚磷酸铵、磷酸三苯酯。本发明提出的高阻燃抗冲击石材粘合剂，其阻燃性能优异，粘结强度高，韧性好，能满足各种石材的使用要求。

Description

一种高阻燃抗冲击石材粘合剂
技术领域
本发明涉及粘合剂技术领域，尤其涉及一种高阻燃抗冲击石材粘合剂。
背景技术
目前，随着社会的进步，人们对建筑物的装饰要求越来越高，各种天然石材以及各种制作精美的陶瓷饰面层出不穷。人们常用的石材如大理石、花岗岩、陶瓷饰面如瓷砖、釉面砖、马赛克等等，而粘贴这些装饰面料的粘合物主要是采用水泥砂浆，这是一种较传统的方法，它不仅总成本造价较高，而且脱离严重，施工很不方便，特别是对顶板的粘贴更是十分困难，费工费时。
环氧树脂是一种性能优异的热固性树脂，目前已被广泛应用于石材粘合剂领域，但是环氧树脂通常呈液态，只有与固化剂反应形成三维网状的热塑性塑料才能体现出优异的性能。传统的固化剂其性能不是很理想，往往存在诸多不足，从而影响粘合剂的使用效果，再加上环氧树脂本身的脆性大，阻燃性能不是很好，造成粘合剂固化物存在韧性不足，阻燃性能欠佳的缺陷，限制了粘合剂的应用范围。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种高阻燃抗冲击石材粘合剂，其阻燃性能优异，粘结强度高，韧性好，能满足各种石材的使用要求。
本发明提出了一种高阻燃抗冲击石材粘合剂，其原料按重量份包括：双酚A型环氧树脂30-50份、双酚F型环氧树脂20-50份、有机硅树脂15-25份、端羟基聚丁二烯液体橡胶2-10份、1,2-环己二醇二缩水甘油醚5-15份、苯并噁嗪1-5份、胍类固化剂10-18份、间苯二甲酸3-10份、2,4,6-三(二甲胺基甲基)苯酚1-3份、1-氰乙基-2-乙基-4-甲基咪唑1-3份、水杨酸0.5-2份、氧化锆5-12份、改性高岭土2-8份、磷酸二氢铝2-12份、纳米二氧化锰2-13份、氮化硼3-11份、玻璃纤维1-5份、聚磷酸铵2-10份、磷酸三苯酯3-15份。
优选地，其原料中，苯并噁嗪、胍类固化剂、间苯二甲酸、2,4,6-三(二甲胺基甲基)苯酚、1-氰乙基-2-乙基-4-甲基咪唑、水杨酸的重量比为2-4：12-17：5-8：1.3-2.7：1.2-2.5：1-1.6。
优选地，其原料还包括20-35重量份的有机溶剂。
优选地，其原料按重量份包括：双酚A型环氧树脂42份、双酚F型环氧树脂35份、有机硅树脂20份、端羟基聚丁二烯液体橡胶8份、1,2-环己二醇二缩水甘油醚13份、苯并噁嗪3.2份、胍类固化剂15份、间苯二甲酸6份、2,4,6-三(二甲胺基甲基)苯酚2.2份、1-氰乙基-2-乙基-4-甲基咪唑2份、水杨酸1.2份、氧化锆10份、改性高岭土6.8份、磷酸二氢铝10份、纳米二氧化锰10份、氮化硼7份、玻璃纤维3.8份、聚磷酸铵6份、磷酸三苯酯12份、有机溶剂30份。
优选地，所述胍类固化剂按照以下工艺进行制备：按重量份将30-40份二甲基亚砜和6-10份二氰胺钠加入反应装置中，在氩气的保护下加热至75-85℃，然后加入6-10份4,4,4-三氨基三苯甲烷，调节反应的PH值为5-6，搅拌反应2-3.5h，反应结束后经蒸馏、洗涤、重结晶、干燥得到物料A；按重量份将1-2份苯胺加入2-5份二甲基亚砜中，通入氩气，升温至105-120℃后加入1-2份物料A，搅拌均匀后调节反应的PH值为5-6，搅拌反应4-7h，反应结束后加入饱和食盐水中，然后将离心、洗涤、重结晶、干燥得到所述胍类固化剂。
优选地，所述改性高岭土所采用的改性剂为γ-氨丙基三甲氧基硅烷改性的丙烯酸树脂；高岭土经过γ-氨丙基三甲氧基硅烷改性的丙烯酸树脂后，高岭土表面的改性剂能与环氧树脂基体形成共价链接，加入体系中，提高了粘合剂的耐水性，同时与氧化锆、纳米二氧化锰、氮化硼、玻璃纤维配合后在很大程度上提升了粘合剂的冲击强度、拉伸强度和杨氏模量，都得到了很大程度的提升。
优选地，所述氧化锆为酸性纳米氧化锆。
本发明所述高阻燃抗冲击石材粘合剂，其以双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂为主料，并加入1,2-环己二醇二缩水甘油醚作为稀释剂，因1,2-环己二醇二缩水甘油醚分子中含有醚键和亚甲基，使分子具有一定的柔韧性，同时分子中存在刚性的六元环，又使分子具有一定的刚性，因而将韧性和刚性很好的结合起来，同时配合加入了有机硅树脂和端羟基聚丁二烯液体橡胶，使三者配合后具有增韧和稀释的作用，有效克制了环氧固化物的脆性，赋予粘合剂优异的强度、韧性和耐热性；选择了胍类固化剂为主要固化剂，并加入了苯并噁嗪、间苯二甲酸、2,4,6-三(二甲胺基甲基)苯酚、1-氰乙基-2-乙基-4-甲基咪唑、水杨酸与胍类固化剂进行配合，使六者的性能发挥协同作用，降低了粘合剂的固化温度，缩短了粘合剂的固化时间，且使所得粘合剂具有优异的强度、冲击韧性和耐热性，在优选方式中，在胍类固化剂的制备过程中，首先以二氰胺钠与4，4′，4-三氨基三苯甲烷为原料，通过控制反应的条件，使4，4′，4-三氨基三苯甲烷中的三个氨基分别为二氰胺钠中的一个氰基发生了反应得到了物料A，将物料A与苯胺混合后，物料A中的氰基继续与苯胺中的氨基发生了反应得到了胍类固化剂，所得胍类固化剂一方面，分子结构中含有极性较强的胍类基团，又有弱极性的苯环，使得其加入体系中能与环氧树脂具有优异的相容性，一方面，其分子中含有多个氨基，加入体系中可以与环氧基团形成分子间氢键，两方面的作用使环氧树脂与固化剂接触面积增大，能进行充分混合反应，能对环氧树脂进行更好的交联固化，同时固化剂分子中含有较多的活泼氢，在固化的过程中能降低反应的温度，同时能缩短固化的时间，与其他固化剂配合后，使环氧树脂固化物交联点的分子量最小，交联密度最高，固化物的拉伸强度达到最佳值，同时未反应的固化剂与有机硅树脂、端羟基聚丁二烯液体橡胶、1,2-环己二醇二缩水甘油醚配合后，进一步提高了粘合剂的韧性，另外所得固化物结构含有较多耐热性良好的苯环，且固化物中交联网密度及平均分子量较高，使所得粘合剂具有优异的热稳定性能；磷酸二氢铝加入体系中，一方面与氧化锆、改性高岭土、纳米二氧化锰、氮化硼配合显著提高了粘合剂的强度，另一方面，与玻璃纤维、聚磷酸铵、磷酸三苯酯和改性高岭土具有优异的协同作用，赋予粘合剂优异的阻燃性能。
具体实施方式
下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
本发明提出了一种高阻燃抗冲击石材粘合剂，其原料按重量份包括：双酚A型环氧树脂50份、双酚F型环氧树脂20份、有机硅树脂25份、端羟基聚丁二烯液体橡胶2份、1,2-环己二醇二缩水甘油醚15份、苯并噁嗪1份、胍类固化剂18份、间苯二甲酸3份、2,4,6-三(二甲胺基甲基)苯酚3份、1-氰乙基-2-乙基-4-甲基咪唑1份、水杨酸2份、氧化锆5份、改性高岭土8份、磷酸二氢铝2份、纳米二氧化锰13份、氮化硼3份、玻璃纤维5份、聚磷酸铵2份、磷酸三苯酯15份。
实施例2
本发明提出了一种高阻燃抗冲击石材粘合剂，其原料按重量份包括：双酚A型环氧树脂30份、双酚F型环氧树脂50份、有机硅树脂15份、端羟基聚丁二烯液体橡胶10份、1,2-环己二醇二缩水甘油醚5份、苯并噁嗪5份、胍类固化剂10份、间苯二甲酸10份、2,4,6-三(二甲胺基甲基)苯酚1份、1-氰乙基-2-乙基-4-甲基咪唑3份、水杨酸0.5份、氧化锆12份、改性高岭土2份、磷酸二氢铝12份、纳米二氧化锰2份、氮化硼11份、玻璃纤维1份、聚磷酸铵10份、磷酸三苯酯3份。
实施例3
本发明提出了一种高阻燃抗冲击石材粘合剂，其原料按重量份包括：双酚A型环氧树脂45份、双酚F型环氧树脂26份、有机硅树脂23份、端羟基聚丁二烯液体橡胶4份、1,2-环己二醇二缩水甘油醚12份、苯并噁嗪2份、胍类固化剂17份、间苯二甲酸5份、2,4,6-三(二甲胺基甲基)苯酚2.7份、1-氰乙基-2-乙基-4-甲基咪唑1.2份、水杨酸1.6份、氧化锆7份、改性高岭土7份、磷酸二氢铝5份、纳米二氧化锰11份、氮化硼5份、玻璃纤维4份、聚磷酸铵4份、磷酸三苯酯10份、有机溶剂20份；
其中，所述胍类固化剂按照以下工艺进行制备：按重量份将40份二甲基亚砜和6份二氰胺钠加入反应装置中，在氩气的保护下加热至85℃，然后加入6份4,4,4-三氨基三苯甲烷，调节反应的PH值为6，搅拌反应2h，反应结束后经蒸馏、洗涤、重结晶、干燥得到物料A；按重量份将2份苯胺加入2份二甲基亚砜中，通入氩气，升温至120℃后加入1份物料A，搅拌均匀后调节反应的PH值为6，搅拌反应4h，反应结束后加入饱和食盐水中，然后将离心、洗涤、重结晶、干燥得到所述胍类固化剂。
实施例4
本发明提出了一种高阻燃抗冲击石材粘合剂，其原料按重量份包括：双酚A型环氧树脂32份、双酚F型环氧树脂43份、有机硅树脂18份、端羟基聚丁二烯液体橡胶9份、1,2-环己二醇二缩水甘油醚7份、苯并噁嗪4份、胍类固化剂12份、间苯二甲酸8份、2,4,6-三(二甲胺基甲基)苯酚1.3份、1-氰乙基-2-乙基-4-甲基咪唑2.5份、水杨酸1份、氧化锆10份、改性高岭土4份、磷酸二氢铝10份、纳米二氧化锰5份、氮化硼9份、玻璃纤维3份、聚磷酸铵9份、磷酸三苯酯6份、有机溶剂35份；
其中，所述胍类固化剂按照以下工艺进行制备：按重量份将30份二甲基亚砜和10份二氰胺钠加入反应装置中，在氩气的保护下加热至75℃，然后加入10份4,4,4-三氨基三苯甲烷，调节反应的PH值为5，搅拌反应3.5h，反应结束后经蒸馏、洗涤、重结晶、干燥得到物料A；按重量份将1份苯胺加入5份二甲基亚砜中，通入氩气，升温至105℃后加入2份物料A，搅拌均匀后调节反应的PH值为5，搅拌反应7h，反应结束后加入饱和食盐水中，然后将离心、洗涤、重结晶、干燥得到所述胍类固化剂。
实施例5
本发明提出了一种高阻燃抗冲击石材粘合剂，其原料按重量份包括：双酚A型环氧树脂42份、双酚F型环氧树脂35份、有机硅树脂20份、端羟基聚丁二烯液体橡胶8份、1,2-环己二醇二缩水甘油醚13份、苯并噁嗪3.2份、胍类固化剂15份、间苯二甲酸6份、2,4,6-三(二甲胺基甲基)苯酚2.2份、1-氰乙基-2-乙基-4-甲基咪唑2份、水杨酸1.2份、氧化锆10份、改性高岭土6.8份、磷酸二氢铝10份、纳米二氧化锰10份、氮化硼7份、玻璃纤维3.8份、聚磷酸铵6份、磷酸三苯酯12份、有机溶剂30份；
其中，所述胍类固化剂按照以下工艺进行制备：按重量份将35份二甲基亚砜和8份二氰胺钠加入反应装置中，在氩气的保护下加热至80℃，然后加入7份4,4,4-三氨基三苯甲烷，调节反应的PH值为5.5，搅拌反应2.8h，反应结束后经蒸馏、洗涤、重结晶、干燥得到物料A；按重量份将1.6份苯胺加入3.5份二甲基亚砜中，通入氩气，升温至110℃后加入1.6份物料A，搅拌均匀后调节反应的PH值为5.5，搅拌反应5.5h，反应结束后加入饱和食盐水中，然后将离心、洗涤、重结晶、干燥得到所述胍类固化剂；
所述氧化锆为酸性纳米氧化锆；
所述改性高岭土所采用的改性剂为γ-氨丙基三甲氧基硅烷改性的丙烯酸树脂。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种高阻燃抗冲击石材粘合剂，其特征在于，其原料按重量份包括：双酚A型环氧树脂30-50份、双酚F型环氧树脂20-50份、有机硅树脂15-25份、端羟基聚丁二烯液体橡胶2-10份、1,2-环己二醇二缩水甘油醚5-15份、苯并噁嗪1-5份、胍类固化剂10-18份、间苯二甲酸3-10份、2,4,6-三(二甲胺基甲基)苯酚1-3份、1-氰乙基-2-乙基-4-甲基咪唑1-3份、水杨酸0.5-2份、氧化锆5-12份、改性高岭土2-8份、磷酸二氢铝2-12份、纳米二氧化锰2-13份、氮化硼3-11份、玻璃纤维1-5份、聚磷酸铵2-10份、磷酸三苯酯3-15份。
2.根据权利要求1所述高阻燃抗冲击石材粘合剂，其特征在于，其原料中，苯并噁嗪、胍类固化剂、间苯二甲酸、2,4,6-三(二甲胺基甲基)苯酚、1-氰乙基-2-乙基-4-甲基咪唑、水杨酸的重量比为2-4：12-17：5-8：1.3-2.7：1.2-2.5：1-1.6。
3.根据权利要求1或2所述高阻燃抗冲击石材粘合剂，其特征在于，其原料还包括20-35重量份的有机溶剂。
4.根据权利要求1-3中任一项所述高阻燃抗冲击石材粘合剂，其特征在于，其原料按重量份包括：双酚A型环氧树脂42份、双酚F型环氧树脂35份、有机硅树脂20份、端羟基聚丁二烯液体橡胶8份、1,2-环己二醇二缩水甘油醚13份、苯并噁嗪3.2份、胍类固化剂15份、间苯二甲酸6份、2,4,6-三(二甲胺基甲基)苯酚2.2份、1-氰乙基-2-乙基-4-甲基咪唑2份、水杨酸1.2份、氧化锆10份、改性高岭土6.8份、磷酸二氢铝10份、纳米二氧化锰10份、氮化硼7份、玻璃纤维3.8份、聚磷酸铵6份、磷酸三苯酯12份、有机溶剂30份。
5.根据权利要求1-4中任一项所述高阻燃抗冲击石材粘合剂，其特征在于，所述胍类固化剂按照以下工艺进行制备：按重量份将30-40份二甲基亚砜和6-10份二氰胺钠加入反应装置中，在氩气的保护下加热至75-85℃，然后加入6-10份4,4,4-三氨基三苯甲烷，调节反应的PH值为5-6，搅拌反应2-3.5h，反应结束后经蒸馏、洗涤、重结晶、干燥得到物料A；按重量份将1-2份苯胺加入2-5份二甲基亚砜中，通入氩气，升温至105-120℃后加入1-2份物料A，搅拌均匀后调节反应的PH值为5-6，搅拌反应4-7h，反应结束后加入饱和食盐水中，然后将离心、洗涤、重结晶、干燥得到所述胍类固化剂。
6.根据权利要求1-5中任一项所述高阻燃抗冲击石材粘合剂，其特征在于，所述改性高岭土所采用的改性剂为γ-氨丙基三甲氧基硅烷改性的丙烯酸树脂。
7.根据权利要求1-6中任一项所述高阻燃抗冲击石材粘合剂，其特征在于，所述氧化锆为酸性纳米氧化锆。
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