CN107916084B - 一种石材修补用环氧胶粘剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种石材修补用环氧胶粘剂及其制备方法。这种石材修补用环氧胶粘剂由A、B两组份组成，其中A组份由重量百分比为67~87%的双酚A型环氧树脂、重量百分比为10~20%烯丙基缩水甘油醚、重量百分比为1~5%硅酸酯、重量百分比为1~5%双酚A、重量百分比为1~3%无水乙醇组成；B组份是以氢化间苯二甲胺（1,3‑BAC）、异佛尔酮二胺（IPDA）、烯丙基缩水甘油醚为原料制备的改性脂环胺固化剂。本发明制备的环氧胶粘剂具有黏度低、粘接强度高、固化后胶体硬度高易打磨抛光的特点，固化后，耐黄变性能好，修补部位无暗斑、暗线、水印、水线，非常适合天然饰面石材表面缺陷修补。
Description
技术领域
本发明涉及一种石材修补用的环氧胶粘剂，尤其涉及一种饰面石材表面孔洞、裂纹、裂缝、蚂蚁路、鸡爪纹等缺陷修补用环氧胶粘剂及其制备方法。
背景技术
天然石板材质地高雅，纹理清奇美观，常作为建筑物内外墙、地面、天花板、窗台和桌面、洁具的饰面材料。随着经济的发展，人们生活水平的提高和文化素养的提升，使用这种饰面材料的数量越来越大。但各类天然石材（大理石、花岗岩、石灰石等）由于材料自身存在缺陷，用作饰面材料时必须对表面孔洞、裂纹、裂缝、蚂蚁路、鸡爪纹等缺陷进行修补。
环氧树脂含有多种极性基团和活性很大的环氧基，因而与表面活性高的材料具有很强的粘接力，同时环氧固化物的内聚强度也很大，所以其粘接强度很高；固化收缩率小，固化后产物尺寸稳定性好；固化产物硬度高，容易打磨加工。因此，在目前石材加工行业中，以环氧树脂为原料制备的胶粘剂占据了市场的主导地位。
由于受到石材加工工艺条件的限制，要求用于石材表面修补的环氧胶粘剂具有粘度低、浸润性好、渗透力强、固化速度适中、粘接力强、打磨加工性能好的特点。由于在石材加工过程中，进行表面修补时，胶粘剂是大规模的批量使用，因此对胶粘剂的经济性也做出了要求。双酚A型环氧树脂是目前产量最大、用途最广、经济性最好的环氧树脂，目前市场上绝大多数的石材表面修补用环氧树脂胶粘剂都是以双酚A型环氧树脂为材料制备而成。在室温条件下，双酚A型环氧树脂本身粘度比较大，流动性不好，需要添加稀释剂稀释才能满足石材表面修补加工工艺的要求。由于石材内部存在许多微小的毛细孔通道，环氧树脂在固化前能够渗入这些毛细孔通道，固化后与石材成为一体。但是由于环氧树脂的渗入，渗入环氧树脂的区域会“变暗”，失去石材本身的颜色，与没有渗入环氧树脂的区域形成色差。这种情况在加工浅色系石材和疏松的石材时更为严重，会在修补部位形成明显的暗斑、暗线、水印、水线。因此，石材加工企业在加工雅士白、雪花白、中花白、水晶白等比较疏松的白色系石材时，只能选择不使用胶粘剂进行饰面修补，将有裂纹、裂缝等缺陷部位的板材废弃。
发明内容
为解决现有现有技术问题，本发明提供以下技术方案：
A组份选择双酚A型环氧树脂为主体成分，用烯丙基缩水甘油醚调节黏度，使用无水乙醇作为助溶剂，溶入双酚A、硅酸酯；
A组份中各成分及重量百分比为：双酚A型环氧树脂67~87%、烯丙基缩水甘油醚10~20%、硅酸酯1~5%、双酚A 1~5%、无水乙醇1~3%，各组份的重量百分数之和为100%；
所述的双酚A型环氧树脂选用的是E-44、E-51、E-56环氧树脂；
所述的硅酸酯选用的是硅酸四甲酯、硅酸四乙酯、硅酸四丙酯、硅酸四丁酯、硅酸四苯酯的一种或二种以上的混合物。
A组份制备方法如下：
在包含有调温装置、抽真空装置、搅拌装置的反应容器中按重量比加入双酚A型环氧树脂，开动搅拌，按重量比加入无水乙醇和双酚A，向反应器夹套中通入蒸汽升温，当容器内物料温度升至60~65℃，保温搅拌直至双酚A全部溶解完全，冷却降温至物料温度为40~45℃，按重量比加入烯丙基缩水甘油醚、硅酸酯，继续搅拌0.5~1小时，停止搅拌，-0.07MPa真空条件下脱泡3分钟，消除真空后出料即可。
B组份是用氢化间苯二甲胺（1,3-BAC）、异佛尔酮二胺（IPDA）、烯丙基缩水甘油醚为原料制备的改性脂环胺固化剂，氢化间苯二甲胺（1,3-BAC）、异佛尔酮二胺（IPDA）、烯丙基缩水甘油醚三种材料的摩尔比是：氢化间苯二甲胺（1,3-BAC）∶异佛尔酮二胺（IPDA）∶烯丙基缩水甘油醚=1~4∶1~2∶1。
B组份制备方法如下：
在包含有搅拌装置、温度调节系统的反应容器中加入氢化间苯二甲胺（1,3-BAC）和异佛尔酮二胺（IPDA），开启搅拌，温度调节至30~40℃，滴加烯丙基缩水甘油醚，控制反应温度为45~55℃，在2~3小时内滴加完，滴加完毕后升温至60~70℃，保温反应1~2小时，降温到30℃出料得到改性脂环胺固化剂。
本发明的胶粘剂按照重量比A组份∶B组份=3~5∶1混合搅拌均匀即可使用。
本发明的积极效果是：A组份选用双酚A环氧树脂作为主体材料，加入烯丙基缩水甘油醚调节黏度，保证胶粘剂黏度满足石材饰面修补施工工艺要求。加入双酚A作为促进剂，促进环氧树脂与改性脂环胺固化剂固化反应；加入乙醇作为助溶剂，保证双酚A和硅酸酯与环氧树脂的相溶性;加入的硅酸酯在胶粘剂的使用过程中与改性脂环胺固化剂、石材中微量的水分反应生成二氧化硅，生成的二氧化硅凝结成为纳米级的二氧化硅颗粒，从而堵塞石材的毛细孔通道，阻止环氧树脂渗入到石材的内部，避免饰面石材用环氧胶粘剂修补以后出现明显的色差，因此，本发明制备的环氧胶粘剂，耐黄变性能好，修补部位无暗斑、暗线、水印、水线，非常适合天然饰面石材表面缺陷修补，使本发明达到意料不到的技术效果。B组份是选用氢化间苯二甲胺（1,3-BAC）、异佛尔酮二胺（IPDA）、烯丙基缩水甘油醚为原料制备的改性脂环胺固化剂，色泽浅、黏度低、固化速度适中，固化后产物机械性能优良、胶体硬度高易打磨抛光、抗黄变性好、耐老化和耐介质性能优良。
具体实施方式
实施例1
A组份的制备：在调温装置、抽真空装置、搅拌装置的反应器中加入800gE-51环氧树脂，开动搅拌，加入10g无水乙醇、30g双酚A，升温至物料温度60~65℃，保温搅拌1-2小时直至双酚A全部溶解完全，冷却降温至物料温度为40~45℃，加入130g烯丙基缩水甘油醚、30g硅酸乙酯，继续搅拌0.5~1小时，停止搅拌，-0.07MPa真空条件下脱泡3分钟，消除真空后出料得到A组份；
B组份的制备： 在搅拌装置、温度调节系统的反应器中加入3mol氢化间苯二甲胺和1mol异佛尔酮二胺，开启搅拌，温度调节至30~40℃，缓慢滴加1mol烯丙基缩水甘油醚，控制反应温度为45~55℃，滴加时间控制为2小时，滴加完毕后升温至60~70℃，保温反应2小时，降温到30℃出料得到改性脂环胺固化剂；
制得的胶粘剂按重量比A组份∶B组份=4∶1混合调胶，搅拌均匀即可使用。
实施例2
A组份的制备：在调温装置、抽真空装置、搅拌装置的反应器中加入850gE-56环氧树脂，开动搅拌，加入10g无水乙醇、20g双酚A，升温至物料温度60~65℃，保温搅拌1-2小时直至双酚A全部溶解完全，冷却降温至物料温度为40~45℃，加入100g烯丙基缩水甘油醚、20g硅酸乙酯，继续搅拌0.5~1小时，停止搅拌，-0.07MPa真空条件下脱泡3分钟，消除真空后出料得到A组份；
B组份制备同实施例1；
制得的胶粘剂按重量比A组份∶B组份=4∶1混合调胶，搅拌均匀即可使用。
实施例3
A组份制备同实施例1；
B组份的制备： 在搅拌装置、温度调节系统的反应器中加入4mol氢化间苯二甲胺和1mol异佛尔酮二胺，开启搅拌，温度调节至30～40℃，缓慢滴加1mol烯丙基缩水甘油醚，控制反应温度为45~50℃，滴加时间控制为2小时，滴加完毕后升温至60~70℃，保温反应2小时，降温到30℃出料得到改性脂环胺固化剂；
制得的胶粘剂按重量比A组份∶B组份=5∶1混合调胶，搅拌均匀即可使用。
对照例：
A组份的制备：在调温装置、抽真空装置、搅拌装置的反应器中加入850gE-56环氧树脂，开动搅拌，加入10g无水乙醇、20g双酚A，升温至物料温度60~65℃，保温搅拌1-2小时直至双酚A全部溶解完全，冷却降温至物料温度为40~45℃，加入120g烯丙基缩水甘油醚，继续搅拌0.5~1小时，停止搅拌，-0.07MPa真空条件下脱泡3分钟，消除真空后出料得到A组份；
B组份制备同实施例1；
制得的胶粘剂按重量比A组份∶B组份=4∶1混合调胶，搅拌均匀即可使用。
性能测试：
实施例1、实施例2、实施例3和对照例制备的胶粘剂样品分别进行性能测试，测试结果如下：
Claims (4)
1.一种石材修补用环氧胶粘剂，其特征是由A、B两组份组成，其中A组份由重量百分比为67~87%的双酚A型环氧树脂、重量百分比为10~20%烯丙基缩水甘油醚、重量百分比为1~5%硅酸酯、重量百分比为1~5%双酚A、重量百分比为1~3%无水乙醇组成，各组份的重量百分比之和为100%；B组份是以氢化间苯二甲胺（1,3-BAC）、异佛尔酮二胺（IPDA）、烯丙基缩水甘油醚为原料制备的改性脂环胺固化剂，氢化间苯二甲胺（1,3-BAC）、异佛尔酮二胺（IPDA）、烯丙基缩水甘油醚三种材料的摩尔比是：氢化间苯二甲胺（1,3-BAC）∶异佛尔酮二胺（IPDA）∶烯丙基缩水甘油醚=1~4∶1~2∶1。
2.根据权利要求1所述的一种石材修补用环氧胶粘剂，其特征在于所述的硅酸酯是硅酸四甲酯、硅酸四乙酯、硅酸四丙酯、硅酸四丁酯、硅酸四苯酯的一种或二种以上的混合物。
3.根据权利要求1所述的一种石材修补用环氧胶粘剂，其特征在于所述的环氧胶粘剂A组份制备方法是：在包含有调温装置、抽真空装置、搅拌装置的反应容器中按重量比加入双酚A型环氧树脂，开动搅拌，按重量比加入无水乙醇和双酚A，向反应器夹套中通入蒸汽升温，当容器内物料温度升至60~65℃，保温搅拌直至双酚A全部溶解完全，冷却降温至物料温度为40~45℃，按重量百分比加入烯丙基缩水甘油醚、硅酸酯，继续搅拌0.5~1小时，停止搅拌，-0.07MPa真空条件下脱泡3分钟，消除真空后出料即可。
4.根据权利要求1所述的一种石材修补用环氧胶粘剂，其特征在于所述的改性脂环胺固化剂制备方法是：在包含有搅拌装置、温度调节系统的反应容器中加入氢化间苯二甲胺和异佛尔酮二胺，开启搅拌，温度调节至30~40℃，滴加烯丙基缩水甘油醚，控制反应温度为45~55℃，在2~3小时内滴加完，滴加完毕后升温至60~70℃，保温反应1~2小时，降温到30℃出料得到改性脂环胺固化剂；
使用时，按照重量百分比A组份∶B组份=3~5∶1混合搅拌均匀即可使用。
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2016
- 2016-10-11 CN CN201610892155.XA patent/CN107916084B/zh active Active
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Denomination of invention: Epoxy adhesive for repairing stone and its preparation method Effective date of registration: 20210624 Granted publication date: 20200714 Pledgee: Bank of Changsha Limited by Share Ltd. Liuyang branch Pledgor: Hunan Magpow Adhesive Manufacture Co.,Ltd. Registration number: Y2021430000022 |
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