CN107459665A - 一种低挥发性环保建筑室内混凝土界面处理剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种低挥发性环保建筑室内混凝土界面处理剂,由接枝端马来酸酯基和乙烯基超支化聚酯的凹凸棒土、醋酸乙烯‑乙烯共聚乳液、聚乙烯亚胺和三羟甲基丙烷‑三[3‑(2‑甲基吖丙啶基)丙酸酯]进行交联反应制备得到,具有较低的VOC和优良的粘稠度,有效解决了传统界面处理剂可挥发性高、不环保的问题。

Description

一种低挥发性环保建筑室内混凝土界面处理剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及界面剂技术领域,尤其涉及一种低挥发性环保建筑室内混凝土界面处理剂及其制备方法。
背景技术
混凝土界面处理剂又称混凝土界面胶粘剂、界面处理剂等,简称界面剂。应用于增强混凝土表面性能的一种表面处理材料,是一种功能型胶粘剂。工程实践证明,使用混凝土界面处理剂是预防粉刷层与基层墙体起壳、分离、剥落的一种有效技术措施。界面处理剂近年来使用和发展较快,为了规范产品性能、确保工程质量,我国于2002年发布了混凝土界面处理剂的建材行业标准JC 907-2002。界面剂按组成分为两种类别,即干粉类界面剂和液体类界面剂。干粉类界面剂是由水泥等无机胶凝材料、填料、聚合物胶粉和相关的外加剂组成的干粉类产品,使用时需与水或其他液体混合物拌和。液体类界面剂是含聚合物分散液的产品,使用时可于界面处直接涂刷使用,也可与水泥等无机胶凝材料和水等按比例配合使用。对于建筑室内装修,墙面越光滑附着力越低,涂布界面处理剂,一部分界面剂渗入基层,像“锚”一样嵌入基层,形成钩挂系统,提高附着力,另一部分在基层表面形成不平滑、粗糙的透气性胶膜。抹灰或刮腻子过程胶膜基层吸收一部分水份而软化,有利于界面的粘接,达到提高基层界面附着力的作用。还可以采用界面剂“造毛”,一部分界面剂和水泥浆料渗入基层,像“锚”一样嵌入基层,另一部分在墙面基层形成不平整的尖状水泥浆毛头,进行抹灰时,使抹灰层、泥浆毛头、墙体三者结合在一起,成为一体,不会产生开裂、脱落等问题。例如在光滑墙面贴瓷砖容易出现脱落,使用界面处理剂就可大幅度提高接触面积和基层附着力。
目前已公开的界面处理剂多为干粉类界面剂,液体类界面剂较少。专利CN102643059中公开了一种混凝土无机界面胶结处理剂,由硅酸盐水泥、减水剂、硅质材料、重钙粉、保水剂、可再分散性乳胶粉、增稠剂改性膨润土、矿物掺合料组成,用于混凝土的修补粘结、大体积混凝土施工分仓仓面的粘合处理等。专利CN 103755223公开了一种由环氧树脂、丙烯酸、甲酸钙、石英砂、重钙粉组成的混凝土界面处理剂。专利CN 104261764公开了一种减缩型混凝土界面处理剂,由减缩剂、乙烯-乙酸乙烯酯共聚乳液、羟丙基甲基纤维素醚、成膜助剂、消泡剂、聚羧酸系高效减水剂、普通硅酸盐水泥、硅灰和水组成,用于处理混凝土结构施工缝处先后浇筑的混凝土之间的界面或结构修补时新旧混凝土之间的界面。
建筑室内装修多用液体类界面剂,但其中所使用的乳液、助剂等成分中难免存在可挥发性的小分子有机化合物,使得产品总的挥发性有机物(volatile organiccompounds,VOCs)含量较高,难以满足人们的环保需求,无法满足愈发严苛的环保类标准,降低VOCs含量是当前技术发展的目标,也是近年来科学研究和生产中急需解决的主要问题。中国环境保护标准HJ 2541-2016规定产品不得含有邻苯二甲酸酯类的增塑剂、烷基酚聚氧乙烯醚类的乳化剂、异噻唑酮类的防腐剂等,规定水基型建筑胶粘剂中总挥发性有机物含量≤40g/L,这些要求的执行使我国的环境标志产品与北欧、加拿大、澳大利亚等国家地区的生态标志要求更为接近,由此对传统的高分子乳液、液体类界面剂、胶粘剂等提出了挑战,急需新的技术以满足可挥发性有机物含量和环保的要求。
发明内容
有鉴于此,本发明要解决的技术问题在于提供一种低挥发性环保建筑室内混凝土界面处理剂及其制备方法,具有较低的VOC含量。
本发明提供的低挥发性环保建筑室内混凝土界面处理剂,由接枝端马来酸酯基和乙烯基超支化聚酯的凹凸棒土、醋酸乙烯-乙烯共聚乳液、聚乙烯亚胺和三羟甲基丙烷-三[3-(2-甲基吖丙啶基)丙酸酯]进行交联反应制备得到。
所述接枝端马来酸酯基和乙烯基超支化聚酯的凹凸棒土、醋酸乙烯-乙烯共聚乳液、聚乙烯亚胺和三羟甲基丙烷-三[3-(2-甲基吖丙啶基)丙酸酯]的质量比为(0.1~1):(75.65~129.25):(0.1~1):(0.1~1)。
所述接枝端马来酸酯基和乙烯基超支化聚酯的凹凸棒土按照以下方法制备:
A)采用3-氨丙基三乙氧基硅烷在酸性条件下,对凹凸棒土进行活化;
B)将步骤A)得到的活化后的凹凸棒土与端马来酸酯基和乙烯基超支化聚酯进行反应,得到接枝端马来酸酯基和乙烯基超支化聚酯的凹凸棒土。
所述步骤A)的溶剂优选为乙醇。所述反应的温度优选为40~60℃,反应的时间优选为10~15h。所述乙醇的用量为凹凸棒土质量的45~55倍。
所述步骤A)的酸性条件,优选由盐酸提供,所述盐酸的用量优选为凹凸棒土的0.5wt%~2wt%,在本发明的某些具体实施例中,所述盐酸的用量为凹凸棒土的1wt%。
所述步骤B)的溶剂优选为四氢呋喃。所述反应的温度优选为40~60℃,反应的时间优选为20~30h。所述四氢呋喃的用量为凹凸棒土质量的45~55倍。
所述3-氨丙基三乙氧基硅烷与凹凸棒土的质量比为(4~6):1。
所述端马来酸酯基和乙烯基超支化聚酯与凹凸棒土的质量比为(4~6):1。
所述端马来酸酯基和乙烯基超支化聚酯具有以下结构:
其中,
本发明提供了低挥发性环保建筑室内混凝土界面处理剂的制备方法,包括以下步骤:
A)将聚乙烯醇溶解于水中,然后加入乳化剂、过硫酸铵和乙酸乙烯酯进行第一次聚合反应,得到醋酸乙烯-乙烯共聚乳液;
B)将步骤A)得到的醋酸乙烯-乙烯共聚乳液与接枝端马来酸酯基和乙烯基超支化聚酯的凹凸棒土混合,进行第二次聚合反应;
C)加入碳酸氢钠、聚乙烯亚胺和三羟甲基丙烷-三[3-(2-甲基吖丙啶基)丙酸酯]进行交联反应,最后加入增塑剂和防腐剂,得到界面处理剂。
所述接枝端马来酸酯基和乙烯基超支化聚酯的凹凸棒土的制备方法同上,在此不再赘述。
本发明对所述端马来酸酯基和乙烯基超支化聚酯的制备方法并无特殊限定,可以按照上述结构式自行制备,优选按照以下方法制备:
三羟甲基丙烷与第一批二羟甲基丙酸进行第一次缩合反应,反应结束后,加入第二批二羟甲基丙酸进行第二次缩合反应,反应结束后,加入第三批二羟甲基丙酸进行第三次缩合反应,然后依次加入马来酸酐、丙烯酸进行反应。
所述三羟甲基丙烷、第一批二羟甲基丙酸、第二批二羟甲基丙酸和第三批二羟甲基丙酸的质量比优选为1:3:6:12。
上述第一次缩合反应、第二次缩合反应、第三次缩合反应优选在对甲苯磺酸的催化作用下进行。所述对甲苯磺酸的用量优选为二羟甲基丙酸总质量的0.1%~0.5%。
上述第一次缩合反应、第二次缩合反应、第三次缩合反应优选在减压搅拌的条件下进行。所述减压搅拌的真空度优选为0.1KPa。
所述马来酸酐与三羟甲基丙烷的摩尔比优选为2:1,所述丙烯酸与三羟甲基丙烷的摩尔比优选为10:1。
所述步骤B)中,第二次聚合反应的温度优选为60~75℃,反应时间优选为1~2h。
所述步骤C)中,交联反应的温度优选为40~50℃,反应时间优选为1~2h。
所述乙酸乙烯酯、聚乙烯醇、过硫酸铵、乳化剂、碳酸氢钠、水、增塑剂、防腐剂、接枝端马来酸酯基和乙烯基超支化聚酯的凹凸棒土、聚乙烯亚胺和三羟甲基丙烷-三[3-(2-甲基吖丙啶基)丙酸酯]的质量比优选为(10~30):(3~4):(0.2~0.3):(0.2~0.4):(0.15~0.25):(60~90):(2~4):(0.1~0.3):(0.1~1):(0.1~1):(0.1~1)。
所述乳化剂优选为烷氧基聚乙烯氢氧基乙醇;所述增塑剂优选为二丙二醇二苯甲酸酯;所述防腐剂优选为二癸基二甲基氯化铵。
本发明提供的界面处理剂是由乙酸乙烯酯、聚乙烯醇、过硫酸铵、乳化剂、碳酸氢钠、水、增塑剂、防腐剂、接枝端马来酸酯基和乙烯基超支化聚酯的凹凸棒土、聚乙烯亚胺和三羟甲基丙烷-三[3-(2-甲基吖丙啶基)丙酸酯]通过乳液聚合、化学原位聚合、接枝、交联以及物理混合等方式制备而成,其中所形成的有机-无机杂化VOC消除系统不仅能有效降低VOC含量,还可对界面剂起到增稠、稳定、提高粘接性能的作用,使体系满足环保要求。
上述制备的界面处理剂具有以下结构:
其中,HBP指端马来酸酯基和乙烯基超支化聚酯。m、n和p分别为结构单元数,m、n、p为等于或大于1的整数。
Si连接的弯线指Si原子与无机物凹凸棒土偶联,或是硅烷偶联剂之间的偶联。
与现有技术相比,本发明提供了一种低挥发性环保建筑室内混凝土界面处理剂,由接枝端马来酸酯基和乙烯基超支化聚酯的凹凸棒土、醋酸乙烯-乙烯共聚乳液、聚乙烯亚胺和三羟甲基丙烷-三[3-(2-甲基吖丙啶基)丙酸酯]进行交联反应制备得到,有效解决了传统界面处理剂可挥发性高、不环保的问题。具体的,具有以下有益效果:
(1)凹凸棒土是一种富镁铝硅酸盐的层链状硅酸盐黏土,呈纤维棒状晶体形态,具有置换的阳离子、大比表面积、多通道微孔结构、强吸附性。利用具有置换和吸附功能可以通过化学反应长效吸收聚乙酸乙烯酯降解产生的酸性物质,以及通过物理作用长效吸附抑制有机小分子杂质的散发。
(2)利用带有多活性功能官能团氨基和氮丙啶基的不挥发的功能型大分子(聚乙烯亚胺和三羟甲基丙烷-三[3-(2-甲基吖丙啶基)丙酸酯])通过迈克尔加成、开环加成、氨基加成等化学反应对聚合残留的乙烯基单体、醛类杂质、酸性降解副产物起到快速吸收作用。
(3)利用超支化聚酯端基数量丰富和多样性的特点,起到大分子交联、接枝作用,使凹凸棒土得以通过原位聚合反应连接至聚乙酸乙烯酯分子链中,分散均匀、无沉降,同时超支化聚酯中其余端基能够有机地将功能型大分子化合物通过共价键连接起来,形成有机-无机杂化的VOC消除系统,既起到对界面处理剂增稠、防沉降、分布均匀的稳定作用,还能有效防止聚合物降解后产生小分子的VOCs和SVOCs,此外超支化聚酯中乙烯端基自身也能够在聚合反应后期吸收体系中残留的乙烯基单体,起到降低VOCs的作用。
(4)通常液体型界面处理剂使用时浓度较低,直接涂覆或水泥造毛时需要一定粘度,而一般乳液稀释后粘度不足,还必须有增稠增粘结构辅助,传统一般使用醛类物质,如甲醛等有毒有害化合物交联聚乙烯醇后得到聚乙烯醇缩甲醛。而本发明体系有别于传统体系,利用有机-无机杂化的VOC吸收系统,除了具有降低挥发性功能以外,还通过端马来酸酯基和乙烯基超支化聚酯、聚乙烯亚胺和三羟甲基丙烷-三[3-(2-甲基吖丙啶基)丙酸酯]产生的交联结构,起到增稠、防沉降、提高粘接性能的作用,进而满足界面剂的使用性能。
(5)本发明提供的上述界面处理剂中,环保型助剂与界面处理剂体系兼容性好,离子体系类型恰能相互融合,乳液稳定,不仅满足整体综合性能和功能,还能够符合环保标准的要求。
具体实施方式
为了进一步说明本发明,下面结合实施例对本发明提供的低挥发性环保建筑室内混凝土界面处理剂及其制备方法进行详细描述。
比较例1
首先在溶解釜中加入8kg水,将0.3kg聚乙烯醇在搅拌下加入溶解釜溶解,再将溶解好的聚乙烯醇水溶液送入聚合釜,加入20g乳化剂搅拌均匀后,升温至70℃,向聚合釜均匀滴加20g过硫酸铵和1.41kg乙酸乙烯酯,滴加反应时间为6小时,再继续反应2小时,加入15g碳酸氢钠后,降温至50℃,反应2小时后,加入0.2kg增塑剂和10g防腐剂,降至室温后出料,即得到界面处理剂对比样品,所述乳化剂为烷氧基聚乙烯氢氧基乙醇,所述增塑剂为二丙二醇二苯甲酸酯,所述防腐剂为二癸基二甲基氯化铵。
采用GB 18583-2008《室内装饰装修材料胶粘剂中有害物质限量》标准附录F中气相色谱法测试总挥发性有机物含量,界面处理剂对比样品的TVOC含量为47g/L。采用旋转式粘度计测试得到,粘度为200mPa·s。
实施例1
(1)端马来酸酯基和乙烯基超支化聚酯的制备:
将33.3克三羟甲基丙烷加入反应器中,升温至140℃,分三步加入二羟甲基丙酸,首先加入100克的二羟甲基丙酸,混合均匀后加入0.7克对甲苯磺酸,减压搅拌反应至无气泡产生后,加入200克的二羟甲基丙酸,混合均匀后减压搅拌反应至无气泡产生,加入400克的二羟甲基丙酸,混合均匀后减压搅拌反应至无气泡产生,加入700克N,N-二甲基甲酰胺,待固体中间产物溶解后,加入48.7克马来酸酐,80℃反应12小时后再加入178.9克丙烯酸,80℃下反应6小时,降至室温后用水洗涤至产物呈中性,放入真空干燥烘箱中于60℃下干燥24小时,最终得到端马来酸酯基和乙烯基超支化聚酯,其中,减压搅拌反应时的真空度均为0.1kPa。
(2)接枝端马来酸酯基和乙烯基超支化聚酯的凹凸棒土的制备:
将10克凹凸棒土分散于500克乙醇中,加入0.1克盐酸和50克3-氨丙基三乙氧基硅烷,50℃搅拌反应12小时,过滤后取固体粉末分散于500克四氢呋喃中,再加入50克端马来酸酯基和乙烯基超支化聚酯,50℃搅拌反应24小时,过滤后取固体粉末放入真空干燥烘箱中于60℃下干燥24小时,最终得到接枝端马来酸酯基和乙烯基超支化聚酯的凹凸棒土。
实施例2
首先在溶解釜中加入8kg水,将0.3kg聚乙烯醇在搅拌下加入溶解釜溶解,再将溶解好的聚乙烯醇水溶液送入聚合釜,加入20g乳化剂搅拌均匀后,升温至70℃,向聚合釜均匀滴加20g过硫酸铵和1.41kg乙酸乙烯酯,滴加反应时间为6小时,再加入10g接枝端马来酸酯基和乙烯基超支化聚酯的凹凸棒土后,继续反应2小时,加入15g碳酸氢钠后,降温至50℃,加入10g聚乙烯亚胺和10g三羟甲基丙烷-三[3-(2-甲基吖丙啶基)丙酸酯],反应2小时后,加入0.2kg增塑剂和10g防腐剂,降至室温后出料,即得到界面处理剂,所述乳化剂为烷氧基聚乙烯氢氧基乙醇,所述增塑剂为二丙二醇二苯甲酸酯,所述防腐剂为二癸基二甲基氯化铵。
采用GB 18583-2008《室内装饰装修材料胶粘剂中有害物质限量》标准附录F中气相色谱法测试总挥发性有机物(TVOC)含量,界面处理剂的TVOC含量为35g/L,与对比实施例样品相比,TVOC含量降低了25.5%,各组份间兼容性好,经旋转式粘度计测试后得到粘度为2500mPa·s,既保证适当稠度又无沉降产生,且符合中国环境保护标准HJ 2541-2016《环境标志产品技术要求胶粘剂》的要求。
实施例3
首先在溶解釜中加入8kg水,将0.3kg聚乙烯醇在搅拌下加入溶解釜溶解,再将溶解好的聚乙烯醇水溶液送入聚合釜,加入20g乳化剂搅拌均匀后,升温至70℃,向聚合釜均匀滴加20g过硫酸铵和1.41kg乙酸乙烯酯,滴加反应时间为6小时,再加入20g接枝端马来酸酯基和乙烯基超支化聚酯的凹凸棒土后,继续反应2小时,加入15g碳酸氢钠后,降温至50℃,加入20g聚乙烯亚胺和20g三羟甲基丙烷-三[3-(2-甲基吖丙啶基)丙酸酯],反应2小时后,加入0.2kg增塑剂和10g防腐剂,降至室温后出料,即得到界面处理剂,所述乳化剂为烷氧基聚乙烯氢氧基乙醇,所述增塑剂为二丙二醇二苯甲酸酯,所述防腐剂为二癸基二甲基氯化铵。
采用GB 18583-2008《室内装饰装修材料胶粘剂中有害物质限量》标准附录F中气相色谱法测试总挥发性有机物(TVOC)含量,界面处理剂的TVOC含量为30g/L,与对比实施例样品相比,TVOC含量降低了36.2%,各组份间兼容性好,经旋转式粘度计测试后得到粘度为8000mPa·s,既保证适当稠度又无沉降产生,且符合中国环境保护标准HJ 2541-2016《环境标志产品技术要求胶粘剂》的要求。
实施例4
首先在溶解釜中加入8kg水,将0.3kg聚乙烯醇在搅拌下加入溶解釜溶解,再将溶解好的聚乙烯醇水溶液送入聚合釜,加入20g乳化剂搅拌均匀后,升温至70℃,向聚合釜均匀滴加20g过硫酸铵和1.41kg乙酸乙烯酯,滴加反应时间为6小时,再加入40g接枝端马来酸酯基和乙烯基超支化聚酯的凹凸棒土后,继续反应2小时,加入15g碳酸氢钠后,降温至50℃,加入40g聚乙烯亚胺和40g三羟甲基丙烷-三[3-(2-甲基吖丙啶基)丙酸酯],反应2小时后,加入0.2kg增塑剂和10g防腐剂,降至室温后出料,即得到界面处理剂,所述乳化剂为烷氧基聚乙烯氢氧基乙醇,所述增塑剂为二丙二醇二苯甲酸酯,所述防腐剂为二癸基二甲基氯化铵。
采用GB 18583-2008《室内装饰装修材料胶粘剂中有害物质限量》标准附录F中气相色谱法测试总挥发性有机物(TVOC)含量,界面处理剂的TVOC含量为23g/L,与对比实施例样品相比,TVOC含量降低了51.1%,各组份间兼容性好,经旋转式粘度计测试后得到粘度为15000mPa·s,既保证适当稠度又无沉降产生,且符合中国环境保护标准HJ 2541-2016《环境标志产品技术要求胶粘剂》的要求。
实施例5
首先在溶解釜中加入8kg水,将0.3kg聚乙烯醇在搅拌下加入溶解釜溶解,再将溶解好的聚乙烯醇水溶液送入聚合釜,加入20g乳化剂搅拌均匀后,升温至70℃,向聚合釜均匀滴加20g过硫酸铵和1.41kg乙酸乙烯酯,滴加反应时间为6小时,再加入80g接枝端马来酸酯基和乙烯基超支化聚酯的凹凸棒土后,继续反应2小时,加入15g碳酸氢钠后,降温至50℃,加入80g聚乙烯亚胺和80g三羟甲基丙烷-三[3-(2-甲基吖丙啶基)丙酸酯],反应2小时后,加入0.2kg增塑剂和10g防腐剂,降至室温后出料,即得到界面处理剂,所述乳化剂为烷氧基聚乙烯氢氧基乙醇,所述增塑剂为二丙二醇二苯甲酸酯,所述防腐剂为二癸基二甲基氯化铵。
采用GB 18583-2008《室内装饰装修材料胶粘剂中有害物质限量》标准附录F中气相色谱法测试总挥发性有机物(TVOC)含量,界面处理剂的TVOC含量为20g/L,与对比实施例样品相比,TVOC含量降低了57.4%,各组份间兼容性好,经旋转式粘度计测试后得到粘度为20000mPa·s,既保证适当稠度又无沉降产生,且符合中国环境保护标准HJ 2541-2016《环境标志产品技术要求胶粘剂》的要求。
实施例6
首先在溶解釜中加入8kg水,将0.3kg聚乙烯醇在搅拌下加入溶解釜溶解,再将溶解好的聚乙烯醇水溶液送入聚合釜,加入20g乳化剂搅拌均匀后,升温至70℃,向聚合釜均匀滴加20g过硫酸铵和1.41kg乙酸乙烯酯,滴加反应时间为6小时,再加入100g接枝端马来酸酯基和乙烯基超支化聚酯的凹凸棒土后,继续反应2小时,加入15g碳酸氢钠后,降温至50℃,加入100g聚乙烯亚胺和100g三羟甲基丙烷-三[3-(2-甲基吖丙啶基)丙酸酯],反应2小时后,加入0.2kg增塑剂和10g防腐剂,降至室温后出料,即得到界面处理剂,所述乳化剂为烷氧基聚乙烯氢氧基乙醇,所述增塑剂为二丙二醇二苯甲酸酯,所述防腐剂为二癸基二甲基氯化铵。
采用GB 18583-2008《室内装饰装修材料胶粘剂中有害物质限量》标准附录F中气相色谱法测试总挥发性有机物(TVOC)含量,界面处理剂的TVOC含量为15g/L,与对比实施例样品相比,TVOC含量降低了68.1%,各组份间兼容性好,经旋转式粘度计测试后得到粘度为25000mPa·s,既保证适当稠度又无沉降产生,且符合中国环境保护标准HJ 2541-2016《环境标志产品技术要求胶粘剂》的要求。
实施例7
首先在溶解釜中加入9kg水,将0.4kg聚乙烯醇在搅拌下加入溶解釜溶解,再将溶解好的聚乙烯醇水溶液送入聚合釜,加入20g乳化剂搅拌均匀后,升温至70℃,向聚合釜均匀滴加30g过硫酸铵和1.2kg乙酸乙烯酯,滴加反应时间为5小时,再加入50g接枝端马来酸酯基和乙烯基超支化聚酯的凹凸棒土后,继续反应1小时,加入15g碳酸氢钠后,降温至50℃,加入50g聚乙烯亚胺和50g三羟甲基丙烷-三[3-(2-甲基吖丙啶基)丙酸酯],反应1小时后,加入0.3kg增塑剂和15g防腐剂,降至室温后出料,即得到界面处理剂,所述乳化剂为烷氧基聚乙烯氢氧基乙醇,所述增塑剂为二丙二醇二苯甲酸酯,所述防腐剂为二癸基二甲基氯化铵。
采用GB 18583-2008《室内装饰装修材料胶粘剂中有害物质限量》标准附录F中气相色谱法测试总挥发性有机物(TVOC)含量,界面处理剂的TVOC含量为22g/L,与对比实施例样品相比,TVOC含量降低了53.2%,各组份间兼容性好,经旋转式粘度计测试后得到粘度为18400mPa·s,既保证适当稠度又无沉降产生,且符合中国环境保护标准HJ 2541-2016《环境标志产品技术要求胶粘剂》的要求。
实施例8
首先在溶解釜中加入7kg水,将0.4kg聚乙烯醇在搅拌下加入溶解釜溶解,再将溶解好的聚乙烯醇水溶液送入聚合釜,加入20g乳化剂搅拌均匀后,升温至70℃,向聚合釜均匀滴加20g过硫酸铵和1.5kg乙酸乙烯酯,滴加反应时间为4小时,再加入55g接枝端马来酸酯基和乙烯基超支化聚酯的凹凸棒土后,继续反应2小时,加入15g碳酸氢钠后,降温至50℃,加入50g聚乙烯亚胺和50g三羟甲基丙烷-三[3-(2-甲基吖丙啶基)丙酸酯],反应1小时后,加入0.4kg增塑剂和20g防腐剂,降至室温后出料,即得到界面处理剂,所述乳化剂为烷氧基聚乙烯氢氧基乙醇,所述增塑剂为二丙二醇二苯甲酸酯,所述防腐剂为二癸基二甲基氯化铵。
采用GB 18583-2008《室内装饰装修材料胶粘剂中有害物质限量》标准附录F中气相色谱法测试总挥发性有机物(TVOC)含量,界面处理剂的TVOC含量为21g/L,与对比实施例样品相比,TVOC含量降低了55.3%,各组份间兼容性好,经旋转式粘度计测试后得到粘度为18700mPa·s,既保证适当稠度又无沉降产生,且符合中国环境保护标准HJ 2541-2016《环境标志产品技术要求胶粘剂》的要求。
实施例9
首先在溶解釜中加入6.5kg水,将0.35kg聚乙烯醇在搅拌下加入溶解釜溶解,再将溶解好的聚乙烯醇水溶液送入聚合釜,加入30g乳化剂搅拌均匀后,升温至70℃,向聚合釜均匀滴加20g过硫酸铵和1.4kg乙酸乙烯酯,滴加反应时间为3小时,再加入55g接枝端马来酸酯基和乙烯基超支化聚酯的凹凸棒土后,继续反应1小时,加入15g碳酸氢钠后,降温至50℃,加入60g聚乙烯亚胺和40g三羟甲基丙烷-三[3-(2-甲基吖丙啶基)丙酸酯],反应2小时后,加入0.2kg增塑剂和30g防腐剂,降至室温后出料,即得到界面处理剂,所述乳化剂为烷氧基聚乙烯氢氧基乙醇,所述增塑剂为二丙二醇二苯甲酸酯,所述防腐剂为二癸基二甲基氯化铵。
采用GB 18583-2008《室内装饰装修材料胶粘剂中有害物质限量》标准附录F中气相色谱法测试总挥发性有机物(TVOC)含量,界面处理剂的TVOC含量为23g/L,与对比实施例样品相比,TVOC含量降低了51.1%,各组份间兼容性好,经旋转式粘度计测试后得到粘度为19300mPa·s,既保证适当稠度又无沉降产生,且符合中国环境保护标准HJ 2541-2016《环境标志产品技术要求胶粘剂》的要求。
由上述实施例及比较例可知,本发明制备的界面处理剂,具有较低的VOC,同时具有优良的粘稠度。
以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以对本发明进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (9)

1.一种低挥发性环保建筑室内混凝土界面处理剂,其特征在于,由接枝端马来酸酯基和乙烯基超支化聚酯的凹凸棒土、醋酸乙烯-乙烯共聚乳液、聚乙烯亚胺和三羟甲基丙烷-三[3-(2-甲基吖丙啶基)丙酸酯]进行交联反应制备得到。
2.根据权利要求1所述的低挥发性环保建筑室内混凝土界面处理剂,其特征在于,所述接枝端马来酸酯基和乙烯基超支化聚酯的凹凸棒土按照以下方法制备:
A)采用3-氨丙基三乙氧基硅烷在酸性条件下,对凹凸棒土进行活化;
B)将步骤A)得到的活化后的凹凸棒土与端马来酸酯基和乙烯基超支化聚酯进行反应,得到接枝端马来酸酯基和乙烯基超支化聚酯的凹凸棒土。
3.按照权利要求2所述的低挥发性环保建筑室内混凝土界面处理剂,其特征在于,所述端马来酸酯基和乙烯基超支化聚酯具有以下结构:
其中,
4.一种低挥发性环保建筑室内混凝土界面处理剂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
A)将聚乙烯醇溶解于水中,然后加入乳化剂、过硫酸铵和乙酸乙烯酯进行第一次聚合反应,得到醋酸乙烯-乙烯共聚乳液;
B)将步骤A)得到的醋酸乙烯-乙烯共聚乳液与接枝端马来酸酯基和乙烯基超支化聚酯的凹凸棒土混合,进行第二次聚合反应;
C)加入碳酸氢钠、聚乙烯亚胺和三羟甲基丙烷-三[3-(2-甲基吖丙啶基)丙酸酯]进行交联反应,最后加入增塑剂和防腐剂,得到界面处理剂。
5.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,所述乙酸乙烯酯、聚乙烯醇、过硫酸铵、乳化剂、碳酸氢钠、水、增塑剂、防腐剂、接枝端马来酸酯基和乙烯基超支化聚酯的凹凸棒土、聚乙烯亚胺和三羟甲基丙烷-三[3-(2-甲基吖丙啶基)丙酸酯]的质量比为(10~30):(3~4):(0.2~0.3):(0.2~0.4):(0.15~0.25):(60~90):(2~4):(0.1~0.3):(0.1~1):(0.1~1):(0.1~1)。
6.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,所述接枝端马来酸酯基和乙烯基超支化聚酯的凹凸棒土按照以下方法制备:
A)采用3-氨丙基三乙氧基硅烷在酸性条件下,对凹凸棒土进行活化;
B)将步骤A)得到的活化后的凹凸棒土与端马来酸酯基和乙烯基超支化聚酯进行反应,得到接枝端马来酸酯基和乙烯基超支化聚酯的凹凸棒土。
7.根据权利要求6所述的制备方法,其特征在于,所述端马来酸酯基和乙烯基超支化聚酯按照以下方法制备:
三羟甲基丙烷与第一批二羟甲基丙酸进行第一次缩合反应,反应结束后,加入第二批二羟甲基丙酸进行第二次缩合反应,反应结束后,加入第三批二羟甲基丙酸进行第三次缩合反应,然后依次加入马来酸酐、丙烯酸进行反应。
8.根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于,所述三羟甲基丙烷、第一批二羟甲基丙酸、第二批二羟甲基丙酸和第三批二羟甲基丙酸的质量比为1:3:6:12。
9.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,所述乳化剂为烷氧基聚乙烯氢氧基乙醇;所述增塑剂为二丙二醇二苯甲酸酯;所述防腐剂为二癸基二甲基氯化铵。
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