CN108264872A - 一种环保瓷砖粘结剂及其制备方法和使用方法 - Google Patents

一种环保瓷砖粘结剂及其制备方法和使用方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种环保瓷砖粘结剂及其制备方法和使用方法，环保瓷砖粘结剂以重量百分比计包括以下组分：有机硅乳液70％～85％；聚合物树脂10％～30％；硅烷偶联剂1.5％～3.5％；防霉剂0.1％～0.3％；润湿剂0.2％；抗冻剂0.5％～1.5％；消泡剂0.1％～0.3％。本发明具有优异的粘接性，高强度的机械稳定性，防水耐候性，且低VOC，不存在环境污染问题，是符合环境友好的粘结剂。可作为大型建筑、铁道工程、路桥工程、管道工程等的工程应用。

Description

一种环保瓷砖粘结剂及其制备方法和使用方法
技术领域
本发明属于瓷砖粘结的领域，具体来说涉及一种环保瓷砖粘结剂及其制备方法和使用方法。
背景技术
瓷砖等无机材料的粘贴方法目前有多种多样，大部分使用的是普通的建筑有机乳液聚合物与无机粉体结合而成的瓷砖粘结剂。从变形层理论和拘束层理论来解释表明，大部份有机聚合物在没有硅烷偶联剂的处理下，在固化过程中会形成收缩，界面就产生较大的附加应力，使性能变差。这种集中的应力首先使粘结层键断裂，形成的裂缝使粘结界面破坏。普通的粘结层经长时间太阳紫外线和臭氧的破坏下，粘结强度逐渐减弱甚至失效，导致瓷砖与无机材料之间界面层形成空鼓并脱落，不但维修困难，而且会有高层掉下的外墙瓷砖容易砸伤人等问题，存在很大的安全隐患。
随着国家节能减排的要求，陶瓷粘结剂的应用范围越来越广泛，但现有技术中常用的陶瓷粘结剂的合成多采用石油原料等有机物，不仅会对对环境会造成污染，还损害操作工人的身体健康。
发明内容
针对现有技术中所存在的上述技术问题，本发明的目的在于解决上述技术问题之一，提出了一种环保瓷砖粘结剂及其制备方法和使用方法，本发明提供的瓷砖粘结剂具备优异的粘接性，高强度的机械稳定性，耐热好，低VOC，不存在环境污染问题。
本发明提供了一种环保瓷砖粘结剂，由下述重量百分比的原材料组成：
上述组份重量百分比之和为100％。
优选的，所述有机硅乳液为有机硅改性丙烯酸。
优选的，所述聚合物树脂为含氧的有机聚合物如丙烯酸树脂。
优选的，所述硅烷偶联剂为异丁基三乙氧基硅烷偶联剂。
优选的，所述防霉剂为2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮。
优选的，所述润湿剂为聚氧乙烯脂肪醇醚。
优选的，所述抗冻剂为1,2-丙二醇。
优选的，所述消泡剂为聚醚硅氧硅共聚物乳液，含气相二氧化硅。
一种环保瓷砖粘结剂的制备方法，包括以下制备步骤：首先按所述重量百分比将有机硅乳液与聚合物树脂在加入所述防霉剂、润湿剂、抗冻剂和消泡剂的条件下混合搅拌均匀合成有机硅预聚合物；然后按所述重量百分比先将所述硅烷偶联剂在一定温度下反应一定时间后得到水解产物；将所述水解产物加入到所述有机硅预聚合物中充分搅拌反应一段时间得到乳白色乳液，所述乳白色乳液为制得的所述环保瓷砖粘结剂。
一种环保瓷砖粘结剂的使用方法，将得到的所述环保瓷砖粘结剂刷涂或辊涂在欲粘贴瓷砖的无机硅酸盐表面上，形成粘结层，然后贴上瓷砖并压实，即可完成所述瓷砖的粘贴。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
提供了一种环保瓷砖粘结剂及其制备方法和使用方法，本发明采用有机硅乳液与聚合物树脂合成的预聚合物，该预聚合物具有超高的耐候性、耐水性、机械稳定性和化学稳定性，还具有高耐热性，低温抗冻性和耐老化性。利用有机硅烷偶联剂对该预聚合物进行改性共聚所得的产物，与瓷砖表面的普通硅酸盐水泥进行挥发固化和反应固化，生成致密的涂膜，还具有防水功能。改善了有机聚合物表面与无机材料表面的相容性，有机聚合物与被有机硅烷偶联剂水解产物处理的瓷砖的无机基材表面之间的溶解参数相似，使无机材料在有机聚合物中充分分散。同时，因本发明的的瓷砖粘结剂是经过助剂改性的有机聚合物，属于水性体系产品，低VOC，故不存在环境污染问题，是符合环境友好的粘结剂，使得传统的瓷砖粘结剂工业往以有机资源为原料的环境友好粘结剂转变。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图。
具体实施方式
下面结合附图1和实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。所述方法如无特别说明均为常规方法，所述原料如无特别说明均能从公开商业途径而得。
实施例1
一种环保瓷砖粘结剂，由下述重量百分比的原材料组成：
上述组份重量百分比之和为100％。
所述有机硅乳液为有机硅改性丙烯酸。
所述聚合物树脂为含氧或氧键接的聚合物如丙烯酸树脂。
所述硅烷偶联剂为异丁基三乙氧基硅烷偶联剂。
所述防霉剂为2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮。
所述润湿剂为聚氧乙烯脂肪醇醚。
所述抗冻剂为1,2-丙二醇。
所述消泡剂为聚醚硅氧硅共聚物乳液，含气相二氧化硅。
一种环保瓷砖粘结剂的制备方法，包括以下制备步骤：首先按所述重量百分比将有机硅乳液与聚合物树脂在加入所述防霉剂、润湿剂、抗冻剂和消泡剂的条件下混合搅拌均匀合成有机硅预聚合物；然后按所述重量百分比先将所述硅烷偶联剂在一定温度下反应一定时间后得到水解产物；将所述水解产物加入到所述有机硅预聚合物中充分搅拌反应一段时间得到乳白色乳液，所述乳白色乳液为制得的所述环保瓷砖粘结剂。其中，所述硅烷偶联剂在60～80℃下反应1.5～3小时后得到水解产物；将所述水解产物加入到所述有机硅预聚合物中充分搅拌发生改性共聚反应1～3小时得到乳白色乳液，
一种环保瓷砖粘结剂的使用方法，将得到的所述环保瓷砖粘结剂刷涂或辊涂在欲粘贴瓷砖的无机硅酸盐表面上，形成粘结层，然后贴上瓷砖并压实，即可完成所述瓷砖的粘贴。
实施例2：本实施例以制备1000千克瓷砖粘结剂为例：
将700千克水性有机硅乳液与260千克聚合物树脂，在加入1.5千克防霉剂、2.5千克润湿剂、13.5千克抗冻剂、2.5千克消泡剂后充分混合搅拌反应生成有机硅预聚合物；然后先将20千克硅烷偶联剂在69℃下反应2.5小时后得到水解产物；之后再向有机硅预聚合物预聚合物体系中添加该硅烷偶联剂的水解产物充分搅拌发生改性共聚反应2.5小时，生成乳白色乳液，将得到的乳白色乳液刷涂或辊涂在欲粘贴瓷砖的无机硅酸盐界面上，形成粘结层，然后贴上瓷砖，压实即可完成瓷砖的粘贴过程。
实施例2制得的粘结剂的粘结强度性能检测报告结果如下：
实施例3：本实施例以制备1000千克瓷砖粘结剂为例：
将759千克水性有机硅乳液与200千克聚合物树脂，在加入2千克防霉剂、2千克润湿剂、10千克抗冻剂、2千克消泡剂后充分混合搅拌反应生成有机硅预聚合物；然后先将25千克硅烷偶联剂在73℃下反应2小时后得到水解产物；之后再向有机硅预聚合物预聚合物体系中添加该硅烷偶联剂的水解产物充分搅拌发生改性共聚反应2小时，生成乳白色乳液，将得到的乳白色乳液刷涂或辊涂在欲粘贴瓷砖的无机硅酸盐界面上，形成粘结层，然后贴上瓷砖，压实即可完成瓷砖的粘贴过程。
实施例3制得的粘结剂的粘结强度性能检测报告结果如下：
实测值(MPa)
拉伸粘结原强度 0.892
浸水后的粘结强度 0.638
热老化后的粘结强度 0.587
冻融循环后的粘结强度 0.603
晾置时间，20min后的粘结强度 0.584
通过上述实施例可知，本发明制备的瓷砖粘结剂均具有超高的耐候性、耐水性、机械稳定性和化学稳定性，还具有高耐热性，低温抗冻性和耐老化性，同时还具有防水功能；由于本发明所制得的瓷砖粘结剂属于水性体系产品，低VOC，故不存在环境污染问题，是符合环境友好的粘结剂，使得传统的瓷砖粘结剂工业往以有机资源为原料的环境友好粘结剂转变。其中，本发明以实施例3中的配方，亦即：
上述组份重量百分比之和为100％。
合成得到的瓷砖粘结剂，经检测，具有较优的拉伸粘结原强度、浸水后的粘结强度、热老化后的粘结强度、冻融循环后的粘结强度和晾置时间，20min后的粘结强度，因此，合成本发明中所述的瓷砖粘结剂优选实施例3中的原材料配方。
本领域技术人员将清楚本发明的范围不限制于以上讨论的示例，有可能对其进行若干改变和修改，而不脱离所附权利要求书限定的本发明的范围。尽管己经在附图和说明书中详细图示和描述了本发明，但这样的说明和描述仅是说明或示意性的，而非限制性的。本发明并不限于所公开的实施例。

Claims (10)

1.一种环保瓷砖粘结剂，其特征在于：由下述重量百分比的原材料组成：
上述组份重量百分比之和为100％。
2.根据权利要求1所述的一种环保瓷砖粘结剂，其特征在于：所述有机硅乳液为有机硅改性丙烯酸。
3.根据权利要求1所述的一种环保瓷砖粘结剂，其特征在于：所述聚合物树脂为丙烯酸树脂，其为含氧的有机聚合物。
4.根据权利要求1所述的一种环保瓷砖粘结剂，其特征在于：所述硅烷偶联剂为异丁基三乙氧基硅烷偶联剂。
5.根据权利要求1所述的一种环保瓷砖粘结剂，其特征在于：所述防霉剂为2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮。
6.根据权利要求1所述的一种环保瓷砖粘结剂，其特征在于：所述润湿剂为聚氧乙烯脂肪醇醚。
7.根据权利要求1所述的一种环保瓷砖粘结剂，其特征在于：所述抗冻剂为1,2-丙二醇。
8.根据权利要求1所述的一种环保瓷砖粘结剂，其特征在于：所述消泡剂为聚醚硅氧硅共聚物乳液，含气相二氧化硅。
9.一种如权利要求1～8任一项所述的环保瓷砖粘结剂的制备方法，其特征在于，包括以下制备步骤：首先按所述重量百分比将所述有机硅乳液与聚合物树脂在加入所述防霉剂、润湿剂、抗冻剂和消泡剂的条件下混合搅拌均匀合成有机硅预聚合物；然后按所述重量百分比先将所述硅烷偶联剂在一定温度下反应一定时间后得到水解产物；将所述水解产物加入到所述有机硅预聚合物中充分搅拌反应一段时间得到乳白色乳液，所述乳白色乳液为制得的所述环保瓷砖粘结剂。
10.一种如权利要求1～9任一项所述的环保瓷砖粘结剂的使用方法，其特征在于，将得到的所述环保瓷砖粘结剂刷涂或辊涂在欲粘贴瓷砖的无机硅酸盐表面上，形成粘结层，然后贴上瓷砖并压实，即可完成所述瓷砖的粘贴。
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