CN110003834A - 一种多功能防返碱大理石背胶的制备方法及应用 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例公开了一种多功能防返碱大理石背胶的制备方法及应用，本发明先以氢化环氧树脂为原料、并通过聚硅氧烷共价改性得到聚硅氧烷改性氢化环氧树脂，与制备的固态聚羧酸减水剂和防霉微胶囊、不同粒径的石英砂按比例混合得到组分A；将不同的胺类固化剂和促进剂按比例混合得到组分B。使用时，将组分A、B按比例混合均匀，涂刷在大理石砖背面，并与混凝土基材胶接固化成高密度密封隔绝体，杜绝了混凝土基材与空气和水分接触。本申请的多功能防返碱大理石背胶不使用有机溶剂，具有绿色环保的特点；将其应用在大理石砖的铺贴，可显示密封隔绝、强力粘接、防水、防霉、防泛碱、耐老化等高性能和多功能的特点，在石材领域获得广泛应用。

Description

一种多功能防返碱大理石背胶的制备方法及应用
技术领域
本发明实施例涉及装饰材料技术领域，具体涉及一种多功能防返碱大理石背胶的制备方法及应用。
背景技术
现阶段，在对建筑物进行装修时，针对建筑物内外墙混凝土主体进行装饰美化敷面粘结安装大理石砖，因为空气湿度因素，混凝土结构吸收水分，并生成氢氧化钙，又与空气中二氧化碳反应生成碳酸钙，部分氢氧化钙持续析出至石材表面和空气中二氧化碳反应生成碳酸钙。生成物碳酸钙结构疏松，容易堆积，导致墙体对大理石砖吸附力降低容易脱落，且大理石表面容易堆积碳酸钙并影响美观及清洁，因此一般采用背胶对大理石进行处理。
目前大理石使用的背胶，基本上都以溶剂型的环氧树脂和不饱和聚酯树脂两种类型为主，虽然施工工艺简单、机械强度较好。但由于背胶成分中含有对人体和环境危害巨大的高VOC含量的有机溶剂，而且背胶在使用过程中会出现发霉和反碱现象等危害而导致变色和脱落的问题。
发明内容
为此，本发明实施例提供一种多功能防返碱大理石背胶的制备方法及应用，以解决现有技术中背胶成分中含有对人体和环境危害巨大的高VOC含量的有机溶剂，而且背胶在使用过程中会出现发霉和反碱现象等危害而导致变色和脱落的问题。
为了实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：
根据本发明实施例的第一方面，一种多功能防返碱大理石背胶的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、制备组分A：将聚硅氧烷改性氢化环氧树脂、粗石英砂、细石英砂、固态聚羧酸减水剂和防霉微胶囊搅拌均匀，得到浆状产物，即组分A，密封保存备用；
步骤二、制备组分B：将聚醚胺D230、聚醚胺D400、聚醚胺D2000、N-氨乙基哌嗪和促进剂DMP-30混合均匀，制得组分B，密封保存备用；
步骤三、将组分A和组分B混合并搅拌均匀，即制得所述的多功能防返碱大理石背胶。
进一步地，所述粗石英砂为30—90目石英砂，所述细石英砂为500目石英砂。
进一步地，制备组分A的原料中各组分的重量份数分别为聚硅氧烷改性氢化环氧树脂45.0-55.0份、粗石英砂28.0-36.4份、细石英砂7.0-9.0份、固态聚羧酸减水剂0.8-1.6、防霉微胶囊1.0-2.0份；
制备组分B的原料中聚醚胺D230、聚醚胺D400、聚醚胺D2000、N-氨乙基哌嗪、促进剂DMP-30按照质量比31:31:27:7:4混合均匀。
进一步地，所述聚硅氧烷改性氢化环氧树脂的制备方法包括将硅烷偶联剂KH550与氢化环氧树脂AL-3010按照质量比5:95加入到容器内，并在温度为90℃的水浴中搅拌反应3h以上。
进一步地，所述固态聚羧酸减水剂的制备方法包括将吸附剂和液态聚羧酸高效减水剂按比例混合，之后进行干燥，制得所述的固态聚羧酸减水剂。
进一步地，所述吸附剂为500目二氧化硅，所述液态聚羧酸高效减水剂的固含量为40％。
进一步地，所述吸附剂与液态聚羧酸高效减水剂的质量比为1:1。
进一步地，所述防霉微胶囊的制备方法包括以下步骤：
步骤(1)、将明胶和β-环糊精用蒸馏水浸泡溶胀后加热至溶解，制得明胶、β-环糊精溶液；
步骤(2)、将1,2-苯并异噻唑啉-3-酮、吐温80和蒸馏水混合并搅拌均匀制得混合乳液；
步骤(3)、将明胶、β-环糊精溶液和混合乳液加入到容器中搅拌均匀，之后调节pH值并加热搅拌直至完全分散，然后进行降温，制得混合溶液，备用；
步骤(4)、向步骤(3)制得的混合溶液中加入戊二醛，反应结束后调节pH值，之后进行搅拌并过夜，然后收集沉淀物，对沉淀物依次用异丙醇和无水乙醇洗涤并真空干燥，制得所述的防霉微胶囊。
进一步地，所述的步骤(1)包括将明胶和β-环糊精用蒸馏水浸泡溶胀，且明胶、β-环糊精和蒸馏水的质量比为2:1:100，之后加热至50℃溶解，制得明胶、β-环糊精溶液；
所述的步骤(2)中1,2-苯并异噻唑啉-3-酮、吐温80和蒸馏水的质量比为2:1:5；
所述的步骤(3)包括将明胶、β-环糊精溶液和混合乳液加入到容器中搅拌均匀，之后调节pH值至4.0，在温度为50℃的环境下加热搅拌直至完全分散，然后进行降温至10℃以下，制得混合溶液，备用；
所述的步骤(4)包括向步骤(3)制得的混合溶液中加入质量百分比浓度为25％的戊二醛使其交联反应30min，反应结束后调节pH值至10.0，继续搅拌30min，静置过夜；之后收集沉淀物，对沉降物依次用异丙醇和无水乙醇各洗涤2次并真空干燥，制得所述的防霉微胶囊。
根据本发明实施例的第二方面，提供一种多功能防返碱大理石背胶，包括中间体和设置在中间体两侧的粘附面，其中一个粘附面与混凝土连接，另一个粘附面与大理石砖连接。
本发明实施例具有如下优点：本发明实施例提供一种多功能防返碱大理石背胶的制备方法及应用，所述多功能防返碱大理石背胶的制备方法采用绿色环保的无溶剂低粘度树脂有效避免现有背胶成分中高VOC含量的有机溶剂对人体和环境的巨大危害。本申请多功能防返碱大理石背胶的制备方法通过采用聚硅氧烷共价改性氢化环氧树脂，其机械力学性能、耐水性和耐候性得到改善，还可以增强其对混凝土的粘接性。此外，本申请将减水剂制备成固态，可以延长其防水和防返碱性能的寿命，添加防霉微胶囊可以获得长效防霉的效果。
本发明实施例提供的强耐候大理石砖防泛碱背砂胶的一面包覆在混凝土墙面外部的砂浆胶体可以固化形成高密度密封隔绝体，杜绝了混凝土墙面与空气的接触，同时隔绝了外部水分的渗入，并对混凝土墙面产生强力的吸附粘结效果。所述强耐候大理石砖防泛碱背砂胶的另一面对大理石砖背面强力吸附并固化形成高密度密封层，隔绝空气水分与大理石砖背面及胶体接触，只使用一次施工即可实现密封隔绝、强力粘结、防水防泛碱、耐老化等多重效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。
本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。
图1为本发明的一实施例提供的一种强耐候大理石砖防泛碱背砂胶的结构示意图；
图中：1—混凝土；2—背砂胶；3—大理石砖。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
实施例1
本实施例提供一种多功能防返碱大理石背胶的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、制备组分A：将聚硅氧烷改性氢化环氧树脂、粗石英砂、细石英砂、固态聚羧酸减水剂和防霉微胶囊搅拌均匀，得到浆状产物，即组分A，密封保存备用；
步骤二、制备组分B：将聚醚胺D230、聚醚胺D400、聚醚胺D2000、N-氨乙基哌嗪和促进剂DMP-30混合均匀，制得组分B，密封保存备用；
步骤三、将组分A和组分B混合并搅拌均匀，即制得所述的多功能防返碱大理石背胶。
进一步地，所述粗石英砂为30—90目石英砂，所述细石英砂为500目石英砂。
进一步地，制备组分A的原料中各组分的重量份数分别为聚硅氧烷改性氢化环氧树脂45.0-55.0份、粗石英砂28.0-36.4份、细石英砂7.0-9.0份、固态聚羧酸减水剂0.8-1.6、防霉微胶囊1.0-2.0份；
制备组分B的原料中聚醚胺D230、聚醚胺D400、聚醚胺D2000、N-氨乙基哌嗪、促进剂DMP-30按照质量比31:31:27:7:4混合均匀。
进一步地，所述聚硅氧烷改性氢化环氧树脂的制备方法包括将硅烷偶联剂KH550与氢化环氧树脂AL-3010按照质量比5:95加入到容器内，并在温度为90℃的水浴中搅拌反应3h以上。
进一步地，所述固态聚羧酸减水剂的制备方法包括将吸附剂和液态聚羧酸高效减水剂按比例混合，之后进行干燥，制得所述的固态聚羧酸减水剂。
进一步地，所述吸附剂为500目二氧化硅，所述液态聚羧酸高效减水剂的固含量为40％。
进一步地，所述吸附剂与液态聚羧酸高效减水剂的质量比为1:1。
进一步地，所述防霉微胶囊的制备方法包括以下步骤：
步骤(1)、将明胶和β-环糊精用蒸馏水浸泡溶胀后加热至溶解，制得明胶、β-环糊精溶液；
步骤(2)、将1,2-苯并异噻唑啉-3-酮、吐温80和蒸馏水混合并搅拌均匀制得混合乳液；
步骤(3)、将明胶、β-环糊精溶液和混合乳液加入到容器中搅拌均匀，之后调节pH值并加热搅拌直至完全分散，然后进行降温，制得混合溶液，备用；
步骤(4)、向步骤(3)制得的混合溶液中加入戊二醛，反应结束后调节pH值，之后进行搅拌并过夜，然后收集沉淀物，对沉淀物依次用异丙醇和无水乙醇洗涤并真空干燥，制得所述的防霉微胶囊。
进一步地，所述的步骤(1)包括将明胶和β-环糊精用蒸馏水浸泡溶胀，且明胶、β-环糊精和蒸馏水的质量比为2:1:100，之后加热至50℃溶解，制得明胶、β-环糊精溶液；
所述的步骤(2)中1,2-苯并异噻唑啉-3-酮、吐温80和蒸馏水的质量比为2:1:5；
所述的步骤(3)包括将明胶、β-环糊精溶液和混合乳液加入到容器中搅拌均匀，之后调节pH值至4.0，在温度为50℃的环境下加热搅拌直至完全分散，然后进行降温至10℃以下，制得混合溶液，备用；
所述的步骤(4)包括向步骤(3)制得的混合溶液中加入质量百分比浓度为25％的戊二醛使其交联反应30min，反应结束后调节pH值至10.0，继续搅拌30min，静置过夜；之后收集沉淀物，对沉降物依次用异丙醇和无水乙醇各洗涤2次并真空干燥，制得所述的防霉微胶囊。
本实施例提供的多功能防返碱大理石背胶的制备方法采用绿色环保的无溶剂低粘度树脂有效避免现有背胶成分中高VOC含量的有机溶剂对人体和环境的巨大危害。本申请多功能防返碱大理石背胶的制备方法通过采用聚硅氧烷共价改性氢化环氧树脂，其机械力学性能、耐水性和耐候性得到改善，还可以增强其对混凝土的粘接性。此外，本申请将减水剂制备成固态，可以延长其防水和防返碱性能的寿命，添加防霉微胶囊可以获得长效防霉的效果。
进一步的，本实施例提供一种多功能防返碱大理石背胶，包括中间体和设置在中间体两侧的粘附面，其中一个粘附面与混凝土连接，另一个粘附面与大理石砖连接。强耐候大理石砖防泛碱背砂胶的一面包覆在混凝土墙面外部的砂浆胶体可以固化形成高密度密封隔绝体，杜绝了混凝土墙面与空气的接触，同时隔绝了外部水分的渗入，并对混凝土墙面产生强力的吸附粘结效果。所述强耐候大理石砖防泛碱背砂胶的另一面对大理石砖背面强力吸附并固化形成高密度密封层，隔绝空气水分与大理石砖背面及胶体接触，只使用一次施工即可实现密封隔绝、强力粘结、防水防泛碱、耐老化等多重效果。
实施例2
组分A：将聚硅氧烷改性氢化环氧树脂500.0g、60目石英砂323.0g、500目石英砂80.0g、固态聚羧酸减水剂12.0g、防霉微胶囊15.0g混合，室温下用高速搅拌机搅拌均匀，得到浆状产物，密封保存待用。
B组分：将聚醚胺D230 21.7g、聚醚胺D400 21.7g、聚醚胺D2000 18.9g、N-氨乙基哌嗪AEP 4.9g、促进剂DMP-30 2.8g在室温下混合均匀，得到改性胺类混合固化剂70.0g，密封保存待用。
将A、B两组分用强力机械搅拌均匀后的浆料，均匀涂布在尺寸为100mm×100mm×20mm的石材试块上，涂布厚度约1mm，确保涂布均匀且无空白、气泡及孔洞，按不同方式养护后测其性能。
所制备的多功能防返碱大理石背胶的性能见表1。
实施例3.
组分A：将聚硅氧烷改性氢化环氧树脂450.0g、90目石英砂364.0g、500目石英砂90.0g、固态聚羧酸减水剂16.0g、防霉微胶囊20.0g混合，室温下用高速搅拌机搅拌均匀，得到浆状产物，密封保存待用。
B组分：将聚醚胺D230 18.6g、聚醚胺D400 18.6g、聚醚胺D2000 16.2g、N-氨乙基哌嗪AEP 4.2g、促进剂DMP-30 2.4g在室温下混合均匀，得到改性胺类混合固化剂60.0g，密封保存待用。
将A、B两组分用强力机械搅拌均匀后的浆料，均匀涂布在尺寸为100mm×100mm×20mm的石材试块上，涂布厚度约1mm，确保涂布均匀且无空白、气泡及孔洞，按不同方式养护后测其性能。
所制备的多功能防返碱大理石背胶的性能见表1。
实施例4.
组分A：将聚硅氧烷改性氢化环氧树脂550.0g、30目石英砂280.0g、500目石英砂70.0g、固态聚羧酸减水剂10.0g、防霉微胶囊10.0g混合，室温下用高速搅拌机搅拌均匀，得到浆状产物，密封保存待用。
B组分：将聚醚胺D230 24.8g、聚醚胺D400 24.8g、聚醚胺D2000 21.6g、N-氨乙基哌嗪AEP 5.6g、促进剂DMP-30 3.2g在室温下混合均匀，得到改性胺类混合固化剂80.0g，密封保存待用。
将A、B两组分用强力机械搅拌均匀后的浆料，均匀涂布在尺寸为100mm×100mm×20mm的石材试块上，涂布厚度约1mm，确保涂布均匀且无空白、气泡及孔洞，按不同方式养护后测其性能。
所制备的多功能防返碱大理石背胶的性能见表1。
实施例5.
组分A：将聚硅氧烷改性氢化环氧树脂475.0g、45目石英砂333.5g、500目石英砂85.0g、固态聚羧酸减水剂14.0g、防霉微胶囊17.5g混合，室温下用高速搅拌机搅拌均匀，得到浆状产物，密封保存待用。
B组分：将聚醚胺D230 23.2g、聚醚胺D400 23.2g、聚醚胺D2000 20.3g、N-氨乙基哌嗪AEP 5.3g、促进剂DMP-30 3.0g在室温下混合均匀，得到改性胺类混合固化剂75.0g，密封保存待用。
将A、B两组分用强力机械搅拌均匀后的浆料，均匀涂布在尺寸为100mm×100mm×20mm的石材试块上，涂布厚度约1mm，确保涂布均匀且无空白、气泡及孔洞，按不同方式养护后测其性能。
所制备的多功能防返碱大理石背胶的性能见表1。
实施例6.
组分A：将聚硅氧烷改性氢化环氧树脂525.0g、75目石英砂292.5g、500目石英砂75.0g、固态聚羧酸减水剂10.0g、防霉微胶囊12.5g混合，室温下用高速搅拌机搅拌均匀，得到浆状产物，密封保存待用。
B组分：将聚醚胺D230 26.3g、聚醚胺D400 26.3g、聚醚胺D2000 23.1g、N-氨乙基哌嗪AEP 5.9g、促进剂DMP-30 3.4g在室温下混合均匀，得到改性胺类混合固化剂85.0g，密封保存待用。
将A、B两组分用强力机械搅拌均匀后的浆料，均匀涂布在尺寸为100mm×100mm×20mm的石材试块上，涂布厚度约1mm，确保涂布均匀且无空白、气泡及孔洞，按不同方式养护后测其性能。
所制备的多功能防返碱大理石背胶的性能见表1。
表1.多功能防返碱大理石背胶的性能
结果表明，通过采用本申请方法制备的多功能防返碱大理石背胶外观均匀、无团块颗粒，抗渗性强。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种多功能防返碱大理石背胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、制备组分A：将聚硅氧烷改性氢化环氧树脂、粗石英砂、细石英砂、固态聚羧酸减水剂和防霉微胶囊搅拌均匀，得到浆状产物，即组分A，密封保存备用；
步骤二、制备组分B：将聚醚胺D230、聚醚胺D400、聚醚胺D2000、N-氨乙基哌嗪和促进剂DMP-30混合均匀，制得组分B，密封保存备用；
步骤三、将组分A和组分B混合并搅拌均匀，即制得所述的多功能防返碱大理石背胶。
2.根据权利要求1所述多功能防返碱大理石背胶的制备方法，其特征在于：所述粗石英砂为30—90目石英砂，所述细石英砂为500目石英砂。
3.根据权利要求1所述多功能防返碱大理石背胶的制备方法，其特征在于：制备组分A的原料中各组分的重量份数分别为聚硅氧烷改性氢化环氧树脂45.0-55.0份、粗石英砂28.0-36.4份、细石英砂7.0-9.0份、固态聚羧酸减水剂0.8-1.6、防霉微胶囊1.0-2.0份，
制备组分B的原料中聚醚胺D230、聚醚胺D400、聚醚胺D2000、N-氨乙基哌嗪、促进剂DMP-30按照质量比31:31:27:7:4混合均匀。
4.根据权利要求1所述多功能防返碱大理石背胶的制备方法，其特征在于：所述聚硅氧烷改性氢化环氧树脂的制备方法包括将硅烷偶联剂KH550与氢化环氧树脂AL-3010按照质量比5:95加入到容器内，并在温度为90℃的水浴中搅拌反应3h以上。
5.根据权利要求1所述多功能防返碱大理石背胶的制备方法，其特征在于：所述固态聚羧酸减水剂的制备方法包括将吸附剂和液态聚羧酸高效减水剂按比例混合，之后进行干燥，制得所述的固态聚羧酸减水剂。
6.根据权利要求5所述多功能防返碱大理石背胶的制备方法，其特征在于：所述吸附剂为500目二氧化硅，所述液态聚羧酸高效减水剂的固含量为40％。
7.根据权利要求6所述多功能防返碱大理石背胶的制备方法，其特征在于：所述吸附剂与液态聚羧酸高效减水剂的质量比为1:1。
8.根据权利要求1所述多功能防返碱大理石背胶的制备方法，其特征在于，所述防霉微胶囊的制备方法包括以下步骤：
步骤(1)、将明胶和β-环糊精用蒸馏水浸泡溶胀后加热至溶解，制得明胶、β-环糊精溶液；
步骤(2)、将1,2-苯并异噻唑啉-3-酮、吐温80和蒸馏水混合并搅拌均匀制得混合乳液；
步骤(3)、将明胶、β-环糊精溶液和混合乳液加入到容器中搅拌均匀，之后调节pH值并加热搅拌直至完全分散，然后进行降温，制得混合溶液，备用；
步骤(4)、向步骤(3)制得的混合溶液中加入戊二醛，反应结束后调节pH值，之后进行搅拌并过夜，然后收集沉淀物，对沉淀物依次用异丙醇和无水乙醇洗涤并真空干燥，制得所述的防霉微胶囊。
9.根据权利要求8所述多功能防返碱大理石背胶的制备方法，其特征在于：所述的步骤(1)包括将明胶和β-环糊精用蒸馏水浸泡溶胀，且明胶、β-环糊精和蒸馏水的质量比为2:1:100，之后加热至50℃溶解，制得明胶、β-环糊精溶液；
所述的步骤(2)中1,2-苯并异噻唑啉-3-酮、吐温80和蒸馏水的质量比为2:1:5；
所述的步骤(3)包括将明胶、β-环糊精溶液和混合乳液加入到容器中搅拌均匀，之后调节pH值至4.0，在温度为50℃的环境下加热搅拌直至完全分散，然后进行降温至10℃以下，制得混合溶液，备用；
所述的步骤(4)包括向步骤(3)制得的混合溶液中加入质量百分比浓度为25％的戊二醛使其交联反应30min，反应结束后调节pH值至10.0，继续搅拌30min，静置过夜；之后收集沉淀物，对沉降物依次用异丙醇和无水乙醇各洗涤2次并真空干燥，制得所述的防霉微胶囊。
10.根据权利要求1—9中任一项所述方法制备的多功能防返碱大理石背胶，其特征在于：包括中间体和设置在中间体两侧的粘附面，其中一个粘附面与混凝土连接，另一个粘附面与大理石砖连接。
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