CN108913068A - 用于墙面胶石的胶结剂、其制备方法及墙面砂石聚合物的制备工艺 - Google Patents

用于墙面胶石的胶结剂、其制备方法及墙面砂石聚合物的制备工艺 Download PDF

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Abstract

本申请提供了一种用于墙面胶石的胶结剂。该胶结剂包括以下重量份数的原料组分：组分A：10‑30份的苯乙烯单体、30‑70份的丙烯酸丁酯单体和1‑5份的水；组分B：4‑12份的阴离子型表面活性剂和65‑90份的水；组分C：10‑20份的保水剂、1‑3份的杀菌剂、5‑9份的消泡剂、1‑5份的水性研磨剂、3‑7份的防流挂剂和25‑45份的水。还提供了胶结剂的制备方法，包括以下步骤：备料、投料、聚合、保温和降温后消除。本发明所获得的用于墙面胶石的胶结剂为高分子聚合物复合材料，粘接强度高、耐水性能好、耐热、耐冻融、耐老化，是适于普遍使用的一种高性能、多功能、无毒、无味、绿色环保型的建筑防水、粘接、装饰材料。作用于立面墙体上具有很强的粘接力。

Description

用于墙面胶石的胶结剂、其制备方法及墙面砂石聚合物的制 备工艺
技术领域
本发明涉及建材技术领域，尤其是涉及一种用于墙面胶石的胶结剂及其制备方法。
背景技术
随着生活水平的提高，人们对装修的质量要求也要求越来越高，对建筑美的追求也越来越高，尤其是对于建筑立面与外墙的装饰与装修更为看重。因此瓷砖、锦砖、马赛克等墙面装饰材料的使用日益普遍。在各种类型的墙面底材上安装瓷砖或其他墙面装饰材料时，必然要使用到胶粘剂，虽然胶粘剂在装修中的用量很小，但其作用却不容忽视，胶粘剂的成份会影响立面与装饰材料粘结的强度、防水性和耐久性。由此，也带来了施工和应用方面的一些问题，如施工效率，使用耐久性以及安全性等。传统粘贴工艺采用的水泥砂浆镶贴，已经满足不了建筑业发展的需要。现有技术中，通常采用普通水泥、防水砂浆或普通墙砖胶粘剂，但是由于普通水泥、防水砂浆或普通墙砖胶粘剂粘结材料的粘结强度差、容易老化，使其粘合的墙面与装饰材料出现空鼓、开裂、渗水和脱落等现象。
发明内容
本申请的主要目的在于提供一种可以应用于建筑外墙立面与装饰材料之间胶结剂，以解决现有胶结剂粘结的强度、防水性和耐久性差的技术问题。
为了实现上述目的，根据本申请的一个方面，提供了一种用于墙面胶石的胶结剂。
该胶结剂包括以下重量份数的原料组分：
组分A：10-30份的苯乙烯单体、30-70份的丙烯酸丁酯单体和1-5份的水；
组分B：4-12份的阴离子型表面活性剂和65-90份的水；
组分C：10-20份的保水剂、1-3份的杀菌剂、5-9份的消泡剂、1-5份的水性研磨剂、3-7份的防流挂剂和25-45份的水。
进一步的，用于墙面胶石的胶结剂包括以下重量份数的原料组分：
组分A：15-25份的苯乙烯单体、40-60份的丙烯酸丁酯单体和2-4份的水；
组分B：6-10份的阴离子型表面活性剂和70-80份的水；
组分C：11-19份的保水剂、1.5-2.5份的杀菌剂、6-8份的消泡剂、2-4份的研磨剂、4-6份的防流挂剂和30-40份的水。
进一步的，用于墙面胶石的胶结剂包括以下重量份数的原料组分：
组分A：20份的苯乙烯单体、50份的丙烯酸丁酯单体和2.95份的水；
组分B：8份的阴离子型表面活性剂和75份的水；
组分C：15份的保水剂、2份的杀菌剂、7.5份的消泡剂、3份的研磨剂、5份的防流挂剂和35份的水。
进一步的，所述阴离子型表面活性剂为羧酸盐型阴离子表面活性剂、硫酸酯盐型表面活性剂、磺酸盐型表面活性剂或磷酸酯盐型表面活性剂。
进一步的，所述消泡剂为二甲基硅油消泡剂。
为了实现上述目的，根据本申请的另一个方面，提供了一种上述的用于墙面胶石的胶结剂的制备方法。
该制备方法包括以下步骤：
(1)备料，将各组分原料按重量份数称量好，备用；
(2)投料：
A、将称量好的组分A中的水抽入反应釜，开动搅拌泵抽入称量好的苯乙烯单体、丙烯酸丁酯单体搅拌5-10分钟，备用；
B、将称量好的组分B抽入抽料用隔膜泵，抽料完毕，用水冲洗抽料用隔膜泵并组分B和冲洗完的水加入乳化高位槽，乳化40分钟备用；
(3)聚合：将称量好的组分B投入反应釜，升温温度稳定在10～20℃后，加入组分A总质量的10％，峰值温度达25℃后滴加组分A，滴加时间为0.5～1.5小时；滴完后开动搅拌泵均匀搅拌5-10分钟；
(4)滴加结束，保温；
(5)降温后消除：保温结束后测残余单体，达标后降温至20℃±1℃，加入组分C后，反应结束，即得。
进一步的，在步骤(3)中，组分A以18kg/min的速度滴加。
进一步的，在步骤(4)中，保温时间为半小时。
进一步的，在步骤(5)中，组分C在10分钟之内加入完毕。
为了实现上述目的，根据本申请的再一个方面，提供了一种墙面砂石聚合物的生产工艺。
该生产工艺包括如下步骤：
(1)配料：将砂石材料和粘合剂混合均匀，所述粘结剂为本发明所提供的用于墙面胶石的胶结剂；
(2)成型，得到墙面砖坯；
(3)施工粘合到墙体。
本发明所获得的用于墙面胶石的胶结剂为高分子聚合物复合材料，粘接强度高、耐水性能好、耐热、耐冻融、耐老化，是适于普遍使用的一种高性能、多功能、无毒、无味、绿色环保型的建筑防水、粘接、装饰材料，其适用性广，可适用于各种石料、矿石的装潢装饰。本申请提供的墙面砂石聚合物具有很强的立面附着力，相对于普通胶结剂获得砂石聚合物只有地面、平面的粘合效果，该产品具有较大优势。
具体实施方式
本申请提供了一种用于墙面胶石的胶结剂。其由苯乙烯单体、丙烯酸丁酯单体、阴离子型表面活性剂、保水剂、杀菌剂、消泡剂、水性研磨剂、防流挂剂和水。
其中，阴离子型表面活性剂主要起到润湿、乳化、分散、稳定和防静电的作用。其可以选择为羧酸盐型阴离子表面活性剂、硫酸酯盐型表面活性剂、磺酸盐型表面活性剂或磷酸酯盐型表面活性剂。
其中，消泡剂在溶液中作为表面活性剂存在，降低表面张力，防止形成泡沫或使原有泡沫减少。快捷、方便、高效，具有界面消泡、抑泡、破泡的化学作用。本申请中优选为二甲基硅油消泡剂。
其中，杀菌剂用于抗菌防腐，优选为OOWICL+75防腐剂。
其中，添加的水性研磨剂，粘度高，因而使基料具有良好的操作性能，可保持胶结剂刚刚分散后的细小状态，而不返粗(防止研磨后的二次返粗)，不絮凝。
滑移和流挂是刚刚施工于垂直面的胶结材料会发生像粘贴的石料在重力作用下导致的滑动；防流挂剂可以改善这种不希望出现的现象，以预先凝胶的方式加入，有助于聚合物的分散、流动的控制及抗流挂。
上述的用于墙面胶石的胶结剂依次经过备料、投料、聚合、保温和降温后消除等步骤制得。
本发明实施例提供的用于墙面胶石的胶结剂具有良好的透水透气性和附着性。其优点可以归结为以下几点：
A.本申请提供的胶结剂为液体粘结剂，粘度低，混料时容易与石粒混合均匀，而且混好的聚合物流动性好，可以制成形状复杂的、准确反映模具表面形状的图型和型芯。
B.硬化速度快，不经加热就能硬化，以节约能源和使用价格低廉的非金属或铝合金为模型和芯盒。如能采取先硬化、后脱模的方法，就可显著提高聚合物的形状和尺寸精度。
C.硬化后强度高，能用来制造形状复杂、截面细薄的墙面造型，并可减少胶结剂加入量，以便降低胶结剂生产成本和减少浇注过程中气体发生量，减少聚合物产生气孔缺陷的可能性。
D.发气量少，胶结剂受热发气缓慢、量少。可防止产生皮下气孔、针孔等缺陷。
E.该胶结剂能减少基料凝固过程中所产生的毛细管数量并同时产生许多微细的气泡，这些封闭的微细气泡能阻断基料凝固过程中所产生的毛细管，使得其防水抗渗性能提高200％。
F.溃散性好，粘结剂受到高温作用能自行分解溃散，以防止石料凝固后产生内应力、裂纹，并容易清砂。此外，还要求胶结剂不易吸潮或变质，混砂后可使用时间长，不粘附模具，对人体无害，对环境无污染，来源丰富，价格低廉等。
G.该胶结剂具有优良的透气性，作用于墙体上之后，墙体不会发霉。
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。
需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书中的术语“包括”以及他的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤的方法不必限于清楚地列出的那些步骤，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些方法固有的其它步骤。
不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将结合实施例来详细说明本申请。
实施例1
一种用于墙面胶石的胶结剂，包括以下重量份数的原料组分：
组分A：10份的苯乙烯单体、30份的丙烯酸丁酯单体和1份的水；
组分B：4份的阴离子型表面活性剂和65份的水；
组分C：10份的保水剂、1份的杀菌剂、5份的消泡剂、1份的水性研磨剂、3份的防流挂剂和25份的水。
本实施例用于墙面胶石的胶结剂的制备方法包括以下步骤：
(1)备料，将各组分原料按重量份数称量好，备用；
(2)投料：
A、将称量好的组分A中的水抽入反应釜，开动搅拌泵抽入称量好的苯乙烯单体、丙烯酸丁酯单体搅拌5分钟，备用；
B、将称量好的组分B抽入抽料用隔膜泵，抽料完毕，用水冲洗抽料用隔膜泵并组分B和冲洗完的水加入乳化高位槽，乳化40分钟备用；
(3)聚合：将称量好的组分B投入反应釜，升温温度稳定在10℃后，加入组分A总质量的10％，峰值温度达25℃后滴加组分A，滴加时间为0.5小时；滴完后开动搅拌泵均匀搅拌5分钟；组分A以18kg/min的速度滴加。
(4)滴加结束，保温，保温半小时；
(5)降温后消除：保温结束后测残余单体，达标后降温至19℃，加入组分C后，组分C在10分钟之内加入完毕。反应结束，即得。
根据行业标准JC/T547-2005对本实施例制备得到的用于墙面胶石的胶结剂进行测试，部分测试结果如下：
实施例2
一种用于墙面胶石的胶结剂，包括以下重量份数的原料组分：
组分A：30份的苯乙烯单体、70份的丙烯酸丁酯单体和5份的水；
组分B：12份的阴离子型表面活性剂和90份的水；
组分C：20份的保水剂、3份的杀菌剂、9份的消泡剂、5份的水性研磨剂、7份的防流挂剂和45份的水。
本实施例用于墙面胶石的胶结剂的制备方法包括以下步骤：
(1)备料，将各组分原料按重量份数称量好，备用；
(2)投料：
A、将称量好的组分A中的水抽入反应釜，开动搅拌泵抽入称量好的苯乙烯单体、丙烯酸丁酯单体搅拌10分钟，备用；
B、将称量好的组分B抽入抽料用隔膜泵，抽料完毕，用水冲洗抽料用隔膜泵并组分B和冲洗完的水加入乳化高位槽，乳化40分钟备用；
(3)聚合：将称量好的组分B投入反应釜，升温温度稳定在20℃后，加入组分A总质量的10％，峰值温度达25℃后滴加组分A，滴加时间为1.5小时；滴完后开动搅拌泵均匀搅拌10分钟；组分A以18kg/min的速度滴加。
(4)滴加结束，保温，保温半小时；
(5)降温后消除：保温结束后测残余单体，达标后降温至21℃，加入组分C后，组分C在10分钟之内加入完毕。反应结束，即得。
根据行业标准JC/T547-2005对本实施例制备得到的用于墙面胶石的胶结剂进行测试，部分测试结果如下：
检验项目 检验结果 技术指标 本项结论
拉伸胶粘原强度/MPa ≥0.5 ≥0.5 合格
浸水后的拉伸胶粘强度/MPa ≥0.6 ≥0.5 合格
热老化后的拉伸胶粘强度/MPa ≥0.7 ≥0.5 合格
冻融循环后的拉伸胶粘强度/MPa ≥0.6 ≥0.5 合格
晾置时间，20min拉伸胶粘强度/MPa ≥0.5 ≥0.5 合格
实施例3
一种用于墙面胶石的胶结剂，包括以下重量份数的原料组分：
组分A：15份的苯乙烯单体、40份的丙烯酸丁酯单体和2份的水；
组分B：6份的阴离子型表面活性剂和70份的水；
组分C：11份的保水剂、1.5份的杀菌剂、6份的消泡剂、2份的研磨剂、4份的防流挂剂和30份的水。
本实施例用于墙面胶石的胶结剂的制备方法包括以下步骤：
(1)备料，将各组分原料按重量份数称量好，备用；
(2)投料：
A、将称量好的组分A中的水抽入反应釜，开动搅拌泵抽入称量好的苯乙烯单体、丙烯酸丁酯单体搅拌7分钟，备用；
B、将称量好的组分B抽入抽料用隔膜泵，抽料完毕，用水冲洗抽料用隔膜泵并组分B和冲洗完的水加入乳化高位槽，乳化40分钟备用；
(3)聚合：将称量好的组分B投入反应釜，升温温度稳定在13℃后，加入组分A总质量的10％，峰值温度达25℃后滴加组分A，滴加时间为0.8小时；滴完后开动搅拌泵均匀搅拌6分钟；组分A以18kg/min的速度滴加。
(4)滴加结束，保温，保温半小时；
(5)降温后消除：保温结束后测残余单体，达标后降温至20℃，加入组分C后，组分C在10分钟之内加入完毕。反应结束，即得。
根据行业标准JC/T547-2005对本实施例制备得到的用于墙面胶石的胶结剂进行测试，部分测试结果如下：
检验项目 检验结果 技术指标 本项结论
拉伸胶粘原强度/MPa ≥0.6 ≥0.5 合格
浸水后的拉伸胶粘强度/MPa ≥0.7 ≥0.5 合格
热老化后的拉伸胶粘强度/MPa ≥0.6 ≥0.5 合格
冻融循环后的拉伸胶粘强度/MPa ≥0.6 ≥0.5 合格
晾置时间，20min拉伸胶粘强度/MPa ≥0.6 ≥0.5 合格
实施例4
一种用于墙面胶石的胶结剂，包括以下重量份数的原料组分：
组分A：25份的苯乙烯单体、60份的丙烯酸丁酯单体和4份的水；
组分B：10份的阴离子型表面活性剂和80份的水；
组分C：19份的保水剂、2.5份的杀菌剂、8份的消泡剂、4份的研磨剂、6份的防流挂剂和40份的水。
本实施例用于墙面胶石的胶结剂的制备方法包括以下步骤：
(1)备料，将各组分原料按重量份数称量好，备用；
(2)投料：
A、将称量好的组分A中的水抽入反应釜，开动搅拌泵抽入称量好的苯乙烯单体、丙烯酸丁酯单体搅拌8分钟，备用；
B、将称量好的组分B抽入抽料用隔膜泵，抽料完毕，用水冲洗抽料用隔膜泵并组分B和冲洗完的水加入乳化高位槽，乳化40分钟备用；
(3)聚合：将称量好的组分B投入反应釜，升温温度稳定在10～20℃后，加入组分A总质量的10％，峰值温度达25℃后滴加组分A，滴加时间为1.2小时；滴完后开动搅拌泵均匀搅拌8分钟；组分A以18kg/min的速度滴加。
(4)滴加结束，保温，保温半小时；
(5)降温后消除：保温结束后测残余单体，达标后降温至20℃，加入组分C后，组分C在10分钟之内加入完毕。反应结束，即得。
根据行业标准JC/T547-2005对本实施例制备得到的用于墙面胶石的胶结剂进行测试，部分测试结果如下：
检验项目 检验结果 技术指标 本项结论
拉伸胶粘原强度/MPa ≥0.7 ≥0.5 合格
浸水后的拉伸胶粘强度/MPa ≥0.7 ≥0.5 合格
热老化后的拉伸胶粘强度/MPa ≥0.7 ≥0.5 合格
冻融循环后的拉伸胶粘强度/MPa ≥0.5 ≥0.5 合格
晾置时间，20min拉伸胶粘强度/MPa ≥0.7 ≥0.5 合格
实施例5
一种用于墙面胶石的胶结剂，包括以下重量份数的原料组分：
组分A：20份的苯乙烯单体、50份的丙烯酸丁酯单体和2.95份的水；
组分B：8份的阴离子型表面活性剂和75份的水；
组分C：15份的保水剂、2份的杀菌剂、7.5份的消泡剂、3份的研磨剂、5份的防流挂剂和35份的水。
本实施例用于墙面胶石的胶结剂的制备方法包括以下步骤：
(1)备料，将各组分原料按重量份数称量好，备用；
(2)投料：
A、将称量好的组分A中的水抽入反应釜，开动搅拌泵抽入称量好的苯乙烯单体、丙烯酸丁酯单体搅拌7分钟，备用；
B、将称量好的组分B抽入抽料用隔膜泵，抽料完毕，用水冲洗抽料用隔膜泵并组分B和冲洗完的水加入乳化高位槽，乳化40分钟备用；
(3)聚合：将称量好的组分B投入反应釜，升温温度稳定在15℃后，加入组分A总质量的10％，峰值温度达25℃后滴加组分A，滴加时间为1小时；滴完后开动搅拌泵均匀搅拌5-10分钟；组分A以18kg/min的速度滴加。
(4)滴加结束，保温，保温半小时；
(5)降温后消除：保温结束后测残余单体，达标后降温至20℃，加入组分C后，组分C在10分钟之内加入完毕。反应结束，即得。
根据行业标准JC/T547-2005对本实施例制备得到的用于墙面胶石的胶结剂进行测试，部分测试结果如下：
检验项目 检验结果 技术指标 本项结论
拉伸胶粘原强度/MPa ≥0.6 ≥0.5 合格
浸水后的拉伸胶粘强度/MPa ≥0.7 ≥0.5 合格
热老化后的拉伸胶粘强度/MPa ≥0.7 ≥0.5 合格
冻融循环后的拉伸胶粘强度/MPa ≥0.7 ≥0.5 合格
晾置时间，20min拉伸胶粘强度/MPa ≥0.7 ≥0.5 合格
以上仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于墙面胶石的胶结剂，其特征在于，包括以下重量份数的原料组分：
组分A：10-30份的苯乙烯单体、30-70份的丙烯酸丁酯单体和1-5份的水；
组分B：4-12份的阴离子型表面活性剂和65-90份的水；
组分C：10-20份的保水剂、1-3份的杀菌剂、5-9份的消泡剂、1-5份的水性研磨剂、3-7份的防流挂剂和25-45份的水。
2.根据权利要求1所述的用于墙面胶石的胶结剂，其特征在于，包括以下重量份数的原料组分：
组分A：15-25份的苯乙烯单体、40-60份的丙烯酸丁酯单体和2-4份的水；
组分B：6-10份的阴离子型表面活性剂和70-80份的水；
组分C：11-19份的保水剂、1.5-2.5份的杀菌剂、6-8份的消泡剂、2-4份的研磨剂、4-6份的防流挂剂和30-40份的水。
3.根据权利要求1所述的用于墙面胶石的胶结剂，其特征在于，包括以下重量份数的原料组分：
组分A：20份的苯乙烯单体、50份的丙烯酸丁酯单体和2.95份的水；
组分B：8份的阴离子型表面活性剂和75份的水；
组分C：15份的保水剂、2份的杀菌剂、7.5份的消泡剂、3份的研磨剂、5份的防流挂剂和35份的水。
4.根据权利要求1所述的用于墙面胶石的胶结剂，其特征在于，所述阴离子型表面活性剂为羧酸盐型阴离子表面活性剂、硫酸酯盐型表面活性剂、磺酸盐型表面活性剂或磷酸酯盐型表面活性剂。
5.根据权利要求1所述的用于墙面胶石的胶结剂，其特征在于，所述消泡剂为二甲基硅油消泡剂。
6.权利要求1-5任一项所述的用于墙面胶石的胶结剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)备料，将各组分原料按重量份数称量好，备用；
(2)投料：
A、将称量好的组分A中的水抽入反应釜，开动搅拌泵抽入称量好的苯乙烯单体、丙烯酸丁酯单体搅拌5-10分钟，备用；
B、将称量好的组分B抽入抽料用隔膜泵，抽料完毕，用水冲洗抽料用隔膜泵并组分B和冲洗完的水加入乳化高位槽，乳化40分钟备用；
(3)聚合：将称量好的组分B投入反应釜，升温温度稳定在10～20℃后，加入组分A总质量的10％，峰值温度达25℃后滴加组分A，滴加时间为0.5～1.5小时；滴完后开动搅拌泵均匀搅拌5-10分钟；
(4)滴加结束，保温，保温半小时；
(5)降温后消除：保温结束后测残余单体，达标后降温至20℃±1℃，加入组分C后，反应结束，即得。
7.根据权利要求6所述的用于墙面胶石的胶结剂的制备方法，其特征在于，在步骤(3)中，组分A以18kg/min的速度滴加。
8.根据权利要求6所述的用于墙面胶石的胶结剂的制备方法，其特征在于，在步骤(4)中，保温时间为半小时。
9.根据权利要求6所述的用于墙面胶石的胶结剂的制备方法，其特征在于，在步骤(5)中，组分C在10分钟之内加入完毕。
10.一种墙面砂石聚合物的生产工艺，其特征在于，包括如下步骤：
(1)配料：将砂石材料和粘合剂混合均匀，所述粘结剂为权利要求1-5任一项所述的用于墙面胶石的胶结剂；
(2)成型，得到墙面砖坯；
(3)施工粘合到墙体。
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