CN108467698A - 一种耐水性粘结剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种耐水性粘结剂及其制备方法与应用，本发明以丙烯酸丁酯、丙烯酸羟乙酯、苯乙烯和丙烯酸等为主要原料，通过混合发生聚合反应制备制得成品。本发明的有益效果为：本发明制得的耐水性粘结剂适用于室内外墙面玻化砖、大理石等装饰材料的铺贴。具有耐高温、耐低温、耐水的特点，在长时间雨雪天气的室外，或长期被水浸泡的水池中均可以使用。

Description

一种耐水性粘结剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种耐水性粘结剂，具体涉及一种用于瓷砖粘结的耐水性粘结剂及其制备方法。
背景技术
目前市场上用于贴玻化砖上墙的液体粘结剂(俗称瓷砖背胶)，由于其耐水性能很差，短时间泡水后会自然剥离，仅适用于室内环境。
发明内容
为了解决现有技术存在的不足，本发明提供了一种耐水性粘结剂及其制备方法与应用。本发明制成的耐水性粘结剂是一种综合性能优异，耐高低温、耐水的高强度瓷砖粘结剂；适用于室内外墙面玻化砖、大理石等装饰材料的铺贴。
本发明的目的是提供一种耐水性粘结剂。
根据本发明的具体实施方式的耐水性粘结剂，所述耐水性粘结剂包括以下重量份的原料：
丙烯酸丁酯45-48份；丙烯酸羟乙酯0.44-0.46份；苯乙烯1.4-1.6份；丙烯酸0.95-1.05份；丙烯酰胺0.55-0.7份；脂肪醇聚氧乙烯醚0.38-0.42份；醇聚氧乙烯醚磺酸铵盐0.9-1.1份；甲基苯烯酸缩水甘油酯0.18-0.22份；硅烷偶联剂0.45-0.47份和水47-49份。
根据本发明的具体实施方式的耐水性粘结剂，所述耐水性粘结剂进一步包括以下重量份的原料：
丙烯酸丁酯46.5份；丙烯酸羟乙酯0.452份；苯乙烯1.5份；丙烯酸1份；丙烯酰胺0.62份；脂肪醇聚氧乙烯醚0.4份；醇聚氧乙烯醚磺酸铵盐1份；甲基苯烯酸缩水甘油酯0.2份；硅烷偶联剂0.46份和水47.87份。
本发明的另一目的是提供一种耐水性粘结剂的制备方法。
根据本发明的具体实施方式的耐水性粘结剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)将丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、苯乙烯、丙烯酸依次加入到75-81℃的水中进行第一次混合并反应，混合均匀得到初混物；
(2)取步骤(1)所得的初混物的6-8％，加入所述初混物重量0.17-0.21％的引发剂，进行第二次混合并反应25-35分钟，同时边搅拌边加热到84-86℃；
(3)向步骤(2)所得的反应物中加入剩余的所述初混物进行第三次混合并反应，所述第三次混合的温度为84-86℃，所述第三次混合并反应220-260分钟后保温50-70分钟；
(4)将步骤(3)所得的反应物降温到68-72℃，加入所述初混物重量0.16-0.20％的后处理剂进行第四次混合并反应，所述第四次混合的温度为68-72℃，所述第四次混合并反应15-25分钟后保温25-35分钟；
(5)将步骤(3)所得的反应物降温到48-52℃，加入所述初混物重量0.02-0.03％的消泡剂及所述初混物重量3.82-3.90％的一乙醇铵进行第五次混合并反应，所述第五次混合的温度为48-52℃，混合均匀后调PH至6.2-7.8，得到所述耐水性粘结剂。
根据本发明的具体实施方式的耐水性粘结剂的制备方法，其中，步骤(2)中，所述引发剂为过硫酸钠，所述引发剂的添加量为所述初混物重量的0.19％，所述第二次混合并反应的时间为30分钟。
根据本发明的具体实施方式的耐水性粘结剂的制备方法，其中，步骤(3)中，所述第三次混合的温度为85℃，所述第三次混合并反应240分钟后保温60分钟。
根据本发明的具体实施方式的耐水性粘结剂的制备方法，其中，步骤(4)中，所述后处理剂包括叔丁基，所述后处理剂的添加量为所述初混物重量的0.18％，所述第四次混合的温度为70℃，所述第四次混合并反应20分钟后保温30分钟。叔丁基为消除残留单体的一种氧化剂。
根据本发明的具体实施方式的耐水性粘结剂的制备方法，其中，步骤(5)中，所述消泡剂的添加量为所述初混物重量的0.026％，所述一乙醇铵的添加量为所述初混物重量的3.86％。
根据本发明的具体实施方式的耐水性粘结剂的制备方法，其中，步骤(5)中，所述第五次混合的温度为50℃，混合均匀后调PH至7.0。
根据本发明的具体实施方式的耐水性粘结剂的制备方法，其中，所述消泡剂包括乳化硅油、高碳醇脂肪酸酯复合物、聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚、聚氧丙烯甘油醚、聚氧丙烯聚氧乙烯甘油醚和聚二甲基硅氧烷。
本发明的另一目的是提供一种耐水性粘结剂的应用，具体为所述耐水性粘结剂在瓷砖粘结中的应用。
本发明的原料中，丙烯酸丁酯、丙烯酸羟乙酯、苯乙烯、丙烯酸和丙烯酰胺为常规化学试剂；脂肪醇聚氧乙烯醚购于巴斯夫，型号为AE-09；醇聚氧乙烯醚磺酸铵盐为特种醇聚氧乙烯醚磺酸铵盐购于美国陶氏，型号为AS-801；甲基苯烯酸缩水甘油酯购于美国陶氏，型号为GMA；硅烷偶联剂购于美国康普顿，型号为A-171；水为去离子水。
叔丁基，又称三级丁基或特丁基，是2-甲基丙烷(异丁烷)分子中去掉次甲基(三级碳原子，≡CH)上的氢原子后，剩下的一个基团。叔丁基是一种位阻很大的基团，常与其他大位阻基团一起用于化学合成中的动力学稳定，对于化学反应进程施加的影响：叔丁基取代基的反应速率比起氢原子作为取代基提高了240倍。本发明中加入的叔丁基，是消除残留单体的一种氧化剂，不仅在很大程度上加快了反应速度，而且使得反应更加彻底。
消泡剂，是在食品加工过程中降低表面张力，抑制泡沫产生或消除已产生泡沫的食品添加剂。
一乙醇胺是一种有机化合物，又称胆胺、2-氨基乙醇、2-羟基乙胺或一乙醇胺，是一种伯胺有机化合物，具有吸湿性、毒性、可燃性和腐蚀性；有乳化及起泡作用；能与无机酸和有机酸生成盐类，与酸酐作用生成酯类。
本发明以丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、苯乙烯和丙烯酸为主要原料，通过混合发生聚合反应进行制备，加入消泡剂和一乙酸铵制得成品。
本发明的有益效果为：本发明制得的耐水性粘结剂适用于室内外墙面玻化砖、大理石等装饰材料的铺贴。
本发明制得的耐水性粘结剂具有耐高温、耐低温、耐水的特点，在长时间雨雪天气的室外，或长期被水浸泡的水池中均可以使用。
本发明耐水性粘结剂的制备方法，通过多次混合并反应得到成品，加入引发剂和后处理剂，很大程度的加快了反应速度，且使得反应更加彻底，同时增加了成品的耐水性能；加入消泡剂及一乙酸铵使得成品乳化性、粘稠度更好。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明的技术方案和效果做进一步详细说明。
如无特别意外说明，本发明中使用的各原料皆为行业通用原料。
下述1重量份代表1kg。
实施例1
一种耐水性粘结剂，包括以下原料：
丙烯酸丁酯46.5份；丙烯酸羟乙酯0.452份；苯乙烯1.5份；丙烯酸1份；丙烯酰胺0.62份；AE-09脂肪醇聚氧乙烯醚0.4份；AS-801特种醇聚氧乙烯醚磺酸铵盐1份；甲基苯烯酸缩水甘油酯0.2份；A-171硅烷偶联剂0.46份和水47.87份。
耐水性粘结剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)将丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、苯乙烯、丙烯酸和78℃的水进行第一次混合并反应，混合均匀得到初混物；
(2)取步骤(1)所得的初混物4.5重量份，加入0.125重量份的引发剂，进行第二次混合并反应30分钟，同时边搅拌边加热到85℃；
(3)向步骤(2)所得的反应物中加入60.3重量份的所述初混物进行第三次混合并反应，所述第三次混合的温度为85℃，所述第三次混合并反应240分钟后保温60分钟；
(4)将步骤(3)所得的反应物降温到70℃，加入0.117重量份的后处理剂进行第四次混合并反应，所述第四次混合的温度为70℃，所述第四次混合并反应20分钟后保温30分钟；
(5)将步骤(3)所得的反应物降温到50℃，加入0.017重量份的消泡剂及2.5重量份的一乙醇铵进行第五次混合并反应，所述第五次混合的温度为50℃，混合均匀后调PH至7.0，得到所述耐水性粘结剂。
实施例2
一种耐水性粘结剂，包括以下原料：
丙烯酸丁酯45份；丙烯酸羟乙酯0.44份；苯乙烯1.6份；丙烯酸0.95份；丙烯酰胺0.7份；AE-09脂肪醇聚氧乙烯醚0.38份；AS-801特种醇聚氧乙烯醚磺酸铵盐1.1份；甲基苯烯酸缩水甘油酯0.18份；A-171硅烷偶联剂0.47份和水47份。
耐水性粘结剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)将丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、苯乙烯、丙烯酸依次加入到75℃的水中进行第一次混合并反应，混合均匀得到初混物；
(2)取步骤(1)所得的初混物3.9重量份，边搅拌边加热到75℃；然后加入0.13重量份的引发剂，进行第二次混合并反应25分钟，同时边搅拌边加热到86℃；
(3)向步骤(2)所得的反应物中加入60.9重量份的所述初混物进行第三次混合并反应，所述第三次混合的温度为84℃，所述第三次混合并反应260分钟后保温50分钟；
(4)将步骤(3)所得的反应物降温到72℃，加入0.10重量份的后处理剂进行第四次混合并反应，所述第四次混合的温度为72℃，所述第四次混合并反应25分钟后保温25分钟；
(5)将步骤(3)所得的反应物降温到52℃，加入0.021重量份的消泡剂及2.52重量份的一乙醇铵进行第五次混合并反应，所述第五次混合的温度为52℃，混合均匀后调PH至6.2，得到所述耐水性粘结剂。
实施例3
一种耐水性粘结剂，包括以下原料：
丙烯酸丁酯48份；丙烯酸羟乙酯0.46份；苯乙烯1.4份；丙烯酸1.05份；丙烯酰胺0.55份；AE-09脂肪醇聚氧乙烯醚0.42份；AS-801特种醇聚氧乙烯醚磺酸铵盐0.9份；甲基苯烯酸缩水甘油酯0.22份；A-171硅烷偶联剂0.45份和水49份。
耐水性粘结剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)将丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、苯乙烯、丙烯酸依次加入到81℃的水中进行第一次混合并反应，混合均匀得到初混物；
(2)取步骤(1)所得的初混物5.2重量份，边搅拌边加热到81℃；然后加入0.11重量份的引发剂，进行第二次混合并反应35分钟，同时边搅拌边加热到84℃；
(3)向步骤(2)所得的反应物中加入59.6重量份的所述初混物进行第三次混合并反应，所述第三次混合的温度为86℃，所述第三次混合并反应220分钟后保温70分钟；
(4)将步骤(3)所得的反应物降温到68℃，加入0.13重量份的后处理剂进行第四次混合并反应，所述第四次混合的温度为68℃，所述第四次混合并反应15分钟后保温35分钟；
(5)将步骤(3)所得的反应物降温到48℃，加入0.013重量份的消泡剂及2.48重量份的一乙醇铵进行第五次混合并反应，所述第五次混合的温度为48℃，混合均匀后调PH至7.8，得到所述耐水性粘结剂。
所述耐水性粘结剂在瓷砖粘结中的应用。主要用于瓷砖与水泥之间的粘结。
本发明制得的耐水性粘结剂适用于室内外墙面玻化砖、大理石等装饰材料的铺贴。
本发明制得的耐水性粘结剂具有耐高温、耐低温、耐水的特点，在长时间雨雪天气的室外，或长期被水浸泡的水池中均可以使用。
对比试验：
试验原料：本发明实施例1得到的耐水性粘结剂、普通粘结剂和普通玻璃；
试验方法：将普通玻璃擦洗干净，将实施例1得到的耐水性粘结剂和普通粘结剂分别滴在普通玻璃上，用刮膜器按40um的厚度刮平，使之成透明状，然后放进水里泡，24小时后取出并观察；
试验结果：本发明实施例1得到的耐水性粘结剂不变白，呈透明态，且牢牢附着在玻璃上；
普通粘结剂已返白，没有附着力，且两个小时取出时就已经变白。
由此可见，本发明实施例1得到的耐水性粘结剂的耐水性远强于普通粘结剂。
实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种耐水性粘结剂，其特征在于，所述耐水性粘结剂包括以下重量份的原料：
丙烯酸丁酯45-48份；丙烯酸羟乙酯0.44-0.46份；苯乙烯1.4-1.6份；丙烯酸0.95-1.05份；丙烯酰胺0.55-0.7份；脂肪醇聚氧乙烯醚0.38-0.42份；醇聚氧乙烯醚磺酸铵盐0.9-1.1份；甲基苯烯酸缩水甘油酯0.18-0.22份；硅烷偶联剂0.45-0.47份和水47-49份。
2.根据权利要求1所述的耐水性粘结剂，其特征在于，所述耐水性粘结剂包括以下重量份的原料：
丙烯酸丁酯46.5份；丙烯酸羟乙酯0.452份；苯乙烯1.5份；丙烯酸1份；丙烯酰胺0.62份；脂肪醇聚氧乙烯醚0.4份；醇聚氧乙烯醚磺酸铵盐1份；甲基苯烯酸缩水甘油酯0.2份；硅烷偶联剂0.46份和水47.87份。
3.一种权利要求1所述耐水性粘结剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、苯乙烯、丙烯酸依次加入到75-81℃的水中进行第一次混合并反应，混合均匀得到初混物；
(2)取步骤(1)所得的初混物的6-8％，加入所述初混物重量0.17-0.21％的引发剂，进行第二次混合并反应25-35分钟，同时边搅拌边加热到84-86℃；
(3)向步骤(2)所得的反应物中加入剩余的所述初混物进行第三次混合并反应，所述第三次混合的温度为84-86℃，所述第三次混合并反应220-260分钟后保温50-70分钟；
(4)将步骤(3)所得的反应物降温到68-72℃，加入所述初混物重量0.16-0.20％的后处理剂进行第四次混合并反应，所述第四次混合的温度为68-72℃，所述第四次混合并反应15-25分钟后保温25-35分钟；
(5)将步骤(3)所得的反应物降温到48-52℃，加入所述初混物重量0.02-0.03％的消泡剂及所述初混物重量3.82-3.90％的一乙醇铵进行第五次混合并反应，所述第五次混合的温度为48-52℃，混合均匀后调PH至6.2-7.8，
得到所述耐水性粘结剂。
4.根据权利要求1所述的耐水性粘结剂，其特征在于，步骤(2)中，所述引发剂为过硫酸钠，所述引发剂的添加量为所述初混物重量的0.19％，所述第二次混合并反应的时间为30分钟。
5.根据权利要求1所述的耐水性粘结剂，其特征在于，步骤(3)中，所述第三次混合的温度为85℃，所述第三次混合并反应240分钟后保温60分钟。
6.根据权利要求1所述的耐水性粘结剂，其特征在于，步骤(4)中，所述后处理剂包括叔丁基，所述后处理剂的添加量为所述初混物重量的0.18％，所述第四次混合的温度为70℃，所述第四次混合并反应20分钟后保温30分钟。
7.根据权利要求1所述的耐水性粘结剂，其特征在于，步骤(5)中，所述消泡剂的添加量为所述初混物重量的0.026％，所述一乙醇铵的添加量为所述初混物重量的3.86％。
8.根据权利要求1所述的耐水性粘结剂，其特征在于，步骤(5)中，所述第五次混合的温度为50℃，混合均匀后调PH至7.0。
9.根据权利要求1所述的耐水性粘结剂，其特征在于，所述消泡剂包括乳化硅油、高碳醇脂肪酸酯复合物、聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚、聚氧丙烯甘油醚、聚氧丙烯聚氧乙烯甘油醚和聚二甲基硅氧烷。
10.权利要求1所述耐水性粘结剂在瓷砖粘结中的应用。
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