CN109722195B - 一种抗冲击、剪压强度高的石材干挂胶 - Google Patents

一种抗冲击、剪压强度高的石材干挂胶 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种抗冲击、剪压强度高的石材干挂胶,涉及干挂胶技术领域。本发明干挂胶包括树脂胶A和固化剂B,树脂胶A由如下组分组成:改性环氧树脂40‑50kg、石英粉5‑8kg、白炭黑1‑5kg、环氧稀释剂1‑5kg、增韧剂0.5‑1kg;所述固化剂B由如下组分组成:改性脂肪胺固化剂5‑10kg、固化促进剂1‑2kg、增韧剂1‑3kg、硫酸钡0.5‑2kg、石英粉1‑3kg、分散助剂1‑4kg。本发明通过蒙脱土对环氧树脂的改性处理,提高了环氧干挂胶的剪切强度和耐冲击性能。分散助剂能将各组分原料均匀分散,提高了干挂胶的工作效率和使用寿命。

Description

一种抗冲击、剪压强度高的石材干挂胶
技术领域:
本发明涉及干挂胶技术领域,具体涉及一种抗冲击、剪压强度高的石材干挂胶。
背景技术:
石材建筑装饰幕墙以其独特的风格使建筑物更具时代感和艺术感,因而在各大城市建筑中广泛应用,成为城市建筑步入现代化的重要标志之一。“干挂”一般用于石材基层用钢骨架,再用不锈钢挂件将钢骨架与石材连接的施工方法。不锈钢挂件固定石材底部及上部的开槽部位,并用干挂胶填缝密封。目前我国干挂石材幕墙已占有相当大的比例,并具有逐年上升趋势。伴随着石材干挂的迅猛发展,对环氧石材干挂胶的需求也越来越大。干挂胶又叫石材干挂结构胶,工程中用胶应符合国家发布的《干挂石材幕墙用环氧胶粘剂》(JC887-2001)的标准。干挂胶使用前应按照规范要求通过粘结强度的试验。
干挂胶在使用过程中经常出现的问题是胶固化速度慢,固化后的剪切强度不高,对外界的抗冲击性能较低,容易脱落;同时干挂胶中的有机原料容易和无机原料相容性不好,容易发生分离。
发明内容:
本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术的不足,提供一种抗冲击、剪压强度高的石材干挂胶。
本发明所要解决的技术问题采用以下的技术方案来实现:
一种抗冲击、剪压强度高的石材干挂胶包括树脂胶A和固化剂B,树脂胶A由如下组分组成:改性环氧树脂40-50kg、石英粉5-8kg、白炭黑1-5kg、环氧稀释剂1-5kg、增韧剂0.5-1kg。
所述固化剂B由如下组分组成:改性脂肪胺固化剂5-10kg、固化促进剂1-2kg、增韧剂1-3kg、硫酸钡0.5-2kg、石英粉1-3kg、分散助剂1-4kg。
其制备方法为:
(1)在行星搅拌机中依次添加改性环氧树脂、环氧稀释剂、增韧剂,搅拌抽真空脱泡;
(2)接着添加石英粉、白炭黑,继续搅拌,铲边后闭合所述行星搅拌机的缸盖,抽真空脱泡,控制真空度不高于-0.1MPa,搅拌均匀后出料即得树脂胶A;
(3)在行星搅拌机中依次添加改性脂肪胺固化剂、固化促进剂、分散助剂,搅拌抽真空脱泡;
(4)然后加入增韧剂、硫酸钡,石英粉,搅拌铲边后闭合所述行星搅拌机的缸盖,抽真空脱泡,控制真空度不高于-0.1MPa,搅拌均匀后出料即得组分B。
在干挂胶实际使用的时候,将树脂胶A和固化剂B按质量比1:0.8-1混合,涂在所需粘接的部位,待其干燥即可。
所述改性环氧树脂的制备方法为:将蒙脱土加入到去离子水中,加入质量分数10-15%的醋酸溶液,70-80℃搅拌10-30min,然后添加天然植物油脂,回流搅拌0.5-2h,接着加入环氧树脂和硅烷偶联剂,置于球磨机中,50-60℃球磨搅拌0.5-4h,即得到改性环氧树脂。
所述蒙脱土、醋酸溶液、天然植物油脂、环氧树脂、硅烷偶联剂的质量比为10-15:20-40:1-5:40-50:1-5。
醋酸中的氢离子能和蒙脱土中的无机阳离子发生置换反应,提高蒙脱土对有机原料的溶解性,天然植物油脂中的不饱和基团能够和蒙脱土中的活性基团发生反应,并且吸附在蒙脱土的片层中,扩大了片层的间距;经天然植物油脂活化后的蒙脱土均匀分散在环氧树脂中,并和环氧树脂上的环氧基团发生特异性结合,进而提高环氧树脂的表干时间和固化速度,增强了树脂固化后的剪切强度和耐冲击性能。同时固化后的树脂抗水、防潮、抗化学性能极佳,耐候性能良好。
所述分散助剂的制备方法为:将水解聚马来酸酐加入到去离子水中,30℃搅拌10-20min,然后加入聚乙二醇400和对甲基苯磺酸,加热至回流状态,保温搅拌0.5-4h,趁热过滤,所得固体用去离子水洗去杂质,50℃真空干燥至恒重,即得到分散助剂。
所述水解聚马来酸酐、聚乙二醇400、对甲基苯磺酸的质量比为5-10:5-10:0.01-0.05。
所述环氧稀释剂选自丙烯基缩水甘油醚、丁基缩水甘油醚、苯基缩水甘油醚中的一种。这些稀释剂为活性稀释剂,即在稀释剂分子链中含有环氧基团,在树脂胶A与固化剂B混合时,稀释剂本身也与固化剂进行交联反应,形成网状结构,有利于提高干挂胶的粘结性能和机械性能。
所述增韧剂选自羧基液体丁腈橡胶、端羧基液体丁腈橡胶、聚硫橡胶、液体硅橡胶、纳米二氧化钛中的一种。
所述改性脂肪胺固化剂Gardner色泽度≤3,分子结构中含有柔性醚链段,单位分子结构含有平均3-4个伯胺活泼氢,胺值190-220,活泼氢当量为180-220,25℃粘度为2000~20000厘泊。
本发明的有益效果是:
(1)本发明通过蒙脱土对环氧树脂的改性处理,提高了环氧干挂胶的剪切强度和耐冲击性能,同时固化后的树脂抗水、防潮、抗化学性能极佳,对低温有很好的抵抗性,树脂胶A组分在零下十五度也不会出现结晶现象;
(2)分散助剂能将各组分原料均匀分散,提高了干挂胶的工作效率和使用寿命,使制备得到的石材干挂胶强度高,降低其制造成本。
具体实施方式:
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合具体实施例,进一步阐述本发明。
实施例1
(1)在行星搅拌机中依次添加45kg改性环氧树脂、4kg环氧稀释剂、0.5kg羧基液体丁腈橡胶,搅拌抽真空脱泡;
(2)接着添加6kg石英粉、3kg白炭黑,继续搅拌,铲边后闭合所述行星搅拌机的缸盖,抽真空脱泡,控制真空度不高于-0.1MPa,搅拌均匀后出料即得树脂胶A;
(3)在行星搅拌机中依次添加8kg改性脂肪胺固化剂、1kg固化促进剂DMP-30、2kg分散助剂,搅拌抽真空脱泡;
(4)然后加入1kg羧基液体丁腈橡胶、0.5kg硫酸钡,1kg石英粉,搅拌铲边后闭合所述行星搅拌机的缸盖,抽真空脱泡,控制真空度不高于-0.1MPa,搅拌均匀后出料即得组分B。
在干挂胶实际使用的时候,将树脂胶A和固化剂B按1:1混合,涂在所需粘接的部位,待其干燥即可。
改性环氧树脂的制备:将12kg蒙脱土加入到去离子水中,加入30kg质量分数15%的醋酸溶液,80℃搅拌20min,然后添3kg加玉米油,回流搅拌1h,接着加入40kg双酚A环氧树脂和1kg硅烷偶联剂,置于球磨机中,60℃球磨搅拌3h,即得到改性环氧树脂。
分散助剂的制备:将5kg水解聚马来酸酐加入到去离子水中,30℃搅拌20min,然后加入5kg聚乙二醇400和0.01kg对甲基苯磺酸,加热至回流状态,保温搅拌2h,趁热过滤,所得固体用去离子水洗去杂质,50℃真空干燥至恒重,即得到分散助剂。
实施例2
(1)在行星搅拌机中依次添加50kg改性环氧树脂、4kg环氧稀释剂、1kg羧基液体丁腈橡胶,搅拌抽真空脱泡;
(2)接着添加6kg石英粉、4kg白炭黑,继续搅拌,铲边后闭合所述行星搅拌机的缸盖,抽真空脱泡,控制真空度不高于-0.1MPa,搅拌均匀后出料即得树脂胶A;
(3)在行星搅拌机中依次添加8kg改性脂肪胺固化剂、1kg固化促进剂DMP-30、3kg分散助剂,搅拌抽真空脱泡;
(4)然后加入1kg羧基液体丁腈橡胶、1kg硫酸钡,2kg石英粉,搅拌铲边后闭合所述行星搅拌机的缸盖,抽真空脱泡,控制真空度不高于-0.1MPa,搅拌均匀后出料即得组分B。
在干挂胶实际使用的时候,将树脂胶A和固化剂B按1:1混合,涂在所需粘接的部位,待其干燥即可。
改性环氧树脂的制备:将12kg蒙脱土加入到去离子水中,加入30kg质量分数15%的醋酸溶液,80℃搅拌20min,然后添3kg加玉米油,回流搅拌1h,接着加入40kg双酚A环氧树脂和1kg硅烷偶联剂,置于球磨机中,60℃球磨搅拌3h,即得到改性环氧树脂。
分散助剂的制备:将5kg水解聚马来酸酐加入到去离子水中,30℃搅拌20min,然后加入5kg聚乙二醇400和0.01kg对甲基苯磺酸,加热至回流状态,保温搅拌2h,趁热过滤,所得固体用去离子水洗去杂质,50℃真空干燥至恒重,即得到分散助剂。
对照例1
(1)在行星搅拌机中依次添加45kg改性环氧树脂、4kg环氧稀释剂、0.5kg羧基液体丁腈橡胶,搅拌抽真空脱泡;
(2)接着添加6kg石英粉、3kg白炭黑,继续搅拌,铲边后闭合所述行星搅拌机的缸盖,抽真空脱泡,控制真空度不高于-0.1MPa,搅拌均匀后出料即得树脂胶A;
(3)在行星搅拌机中依次添加8kg改性脂肪胺固化剂、1kg固化促进剂DMP-30、2kg分散助剂,搅拌抽真空脱泡;
(4)然后加入1kg羧基液体丁腈橡胶、0.5kg硫酸钡,1kg石英粉,搅拌铲边后闭合所述行星搅拌机的缸盖,抽真空脱泡,控制真空度不高于-0.1MPa,搅拌均匀后出料即得组分B。
在干挂胶实际使用的时候,将树脂胶A和固化剂B按1:1混合,涂在所需粘接的部位,待其干燥即可。
改性环氧树脂的制备:将12kg蒙脱土加入到去离子水中,加入30kg质量分数15%的醋酸溶液,80℃搅拌20min,然后回流搅拌1h,接着加入40kg双酚A环氧树脂和1kg硅烷偶联剂,置于球磨机中,60℃球磨搅拌3h,即得到改性环氧树脂。
分散助剂的制备:将5kg水解聚马来酸酐加入到去离子水中,30℃搅拌20min,然后加入5kg聚乙二醇400和0.01kg对甲基苯磺酸,加热至回流状态,保温搅拌2h,趁热过滤,所得固体用去离子水洗去杂质,50℃真空干燥至恒重,即得到分散助剂。
对照例2
(1)在行星搅拌机中依次添加45kg改性环氧树脂、4kg环氧稀释剂、0.5kg羧基液体丁腈橡胶,搅拌抽真空脱泡;
(2)接着添加6kg石英粉、3kg白炭黑,继续搅拌,铲边后闭合所述行星搅拌机的缸盖,抽真空脱泡,控制真空度不高于-0.1MPa,搅拌均匀后出料即得树脂胶A;
(3)在行星搅拌机中依次添加8kg改性脂肪胺固化剂、1kg固化促进剂DMP-30、2kg分散助剂,搅拌抽真空脱泡;
(4)然后加入1kg羧基液体丁腈橡胶、0.5kg硫酸钡,1kg石英粉,搅拌铲边后闭合所述行星搅拌机的缸盖,抽真空脱泡,控制真空度不高于-0.1MPa,搅拌均匀后出料即得组分B。
在干挂胶实际使用的时候,将树脂胶A和固化剂B按1:1混合,涂在所需粘接的部位,待其干燥即可。
改性环氧树脂的制备:将12kg蒙脱土加入到去离子水中,加入30kg质量分数15%的醋酸溶液,80℃搅拌20min,然后添3kg加玉米油,回流搅拌1h,接着加入40kg双酚A环氧树脂,置于球磨机中,60℃球磨搅拌3h,即得到改性环氧树脂。
分散助剂的制备:将5kg水解聚马来酸酐加入到去离子水中,30℃搅拌20min,然后加入5kg聚乙二醇400和0.01kg对甲基苯磺酸,加热至回流状态,保温搅拌2h,趁热过滤,所得固体用去离子水洗去杂质,50℃真空干燥至恒重,即得到分散助剂。
对照例3
(1)在行星搅拌机中依次添加45kg改性环氧树脂、4kg环氧稀释剂、0.5kg羧基液体丁腈橡胶,搅拌抽真空脱泡;
(2)接着添加6kg石英粉、3kg白炭黑,继续搅拌,铲边后闭合所述行星搅拌机的缸盖,抽真空脱泡,控制真空度不高于-0.1MPa,搅拌均匀后出料即得树脂胶A;
(3)在行星搅拌机中依次添加8kg改性脂肪胺固化剂、1kg固化促进剂DMP-30、2kg分散助剂,搅拌抽真空脱泡;
(4)然后加入1kg羧基液体丁腈橡胶、0.5kg硫酸钡,1kg石英粉,搅拌铲边后闭合所述行星搅拌机的缸盖,抽真空脱泡,控制真空度不高于-0.1MPa,搅拌均匀后出料即得组分B。
在干挂胶实际使用的时候,将树脂胶A和固化剂B按1:1混合,涂在所需粘接的部位,待其干燥即可。
改性环氧树脂的制备:将12kg蒙脱土加入到去离子水中,加入30kg质量分数15%的醋酸溶液,80℃搅拌20min,然后添3kg加玉米油,回流搅拌1h,接着加入40kg双酚A环氧树脂和1kg硅烷偶联剂,置于球磨机中,60℃球磨搅拌3h,即得到改性环氧树脂。
分散助剂的制备:聚乙二醇400。
实施例3
以实施例1为基础,设置不添加天然植物油脂的对照例1、不添加硅烷偶联剂的对照例2、以聚乙二醇为分散助剂的对照例3。
利用实施例1-2、对照例1-3进行干挂胶的制备,并对其性能进行测试,结果如表1所示。
表1干挂胶的性能测试
测试项目 抗冲击性,KJ/M<sup>2</sup> 石材-石材压剪强度,MPa 石材-不锈钢压剪强度,MPa
实施例1 8.9 10.4 10.3
实施例2 9.1 10.5 10.2
对照例1 7.5 7.4 7.8
对照例2 7.2 6.6 7.2
对照例3 6.9 6.1 5.9
检测标准:JC 887-2001《干挂石材幕墙用环氧胶黏剂》,其中石材-石材压剪强度、石材-不锈钢压剪强度测试的标准条件为48h。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (2)

1.一种抗冲击、剪压强度高的石材干挂胶,其特征在于,所述石材干挂胶包括树脂胶A和固化剂B,树脂胶A由如下组分组成:改性环氧树脂40-50 kg、石英粉5-8 kg、白炭黑1-5kg、环氧稀释剂1-5 kg、增韧剂 0.5-1 kg;所述固化剂B由如下组分组成:改性脂肪胺固化剂5-10 kg、固化促进剂1-2 kg、增韧剂1-3 kg、硫酸钡0.5-2 kg、石英粉1-3 kg、分散助剂1-4 kg;
所述改性环氧树脂的制备方法为:将蒙脱土加入到去离子水中,加入质量分数10-15%的醋酸溶液,70-80℃搅拌10-30 min,然后添加天然植物油脂,回流搅拌0.5-2 h,接着加入环氧树脂和硅烷偶联剂,置于球磨机中,50-60℃球磨搅拌0.5-4 h,即得到改性环氧树脂;
所述蒙脱土、醋酸溶液、天然植物油脂、环氧树脂、硅烷偶联剂的质量比为10-15 :20-40 :1-5 :40-50 :1-5;
所述分散助剂的制备方法为:将水解聚马来酸酐加入到去离子水中,30℃搅拌10-20min,然后加入聚乙二醇400和对甲基苯磺酸,加热至回流状态,保温搅拌0.5-4 h,趁热过滤,所得固体用去离子水洗去杂质,50℃真空干燥至恒重,即得到分散助剂;
所述水解聚马来酸酐、聚乙二醇400、对甲基苯磺酸的质量比为5-10 :5-10 :0.01-0.05。
2.根据权利要求1所述的抗冲击、剪压强度高的石材干挂胶,其特征在于:所述树脂胶A和固化剂B的混合质量比为1:0.8-1。
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