CN110317528B - 一种美缝剂 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种美缝剂，涉及填缝剂技术领域。本发明实施例提供的美缝剂将脂肪族异氰酸酯固化剂及天门冬氨酸酯树脂反应以获得双组份聚脲美缝剂材料。天门冬氨酸酯树脂耐黄变色性好，其与脂肪族异氰酸酯反应可形成聚脲聚合物，而脲健本身具有很高的强度和韧性以及较好的耐UV老化、黄变性能。因此，得到的美缝剂具有良好的耐候性、耐老化、耐黄变性。

Description

一种美缝剂

技术领域

本发明涉及填缝剂技术领域，尤其涉及一种美缝剂。

背景技术

随着房地产近30年的高速发展，带动房屋装饰市场欣欣向荣，各类装饰材料、装修工艺不断的更新换代，日趋高效率、高品质化。其中，作为瓷砖填缝材料经历了从无机白水泥、胶粉类瓷砖填缝剂(也有叫勾缝剂)到环氧美缝剂的升级换代。填缝剂的主要成分是水泥、碳酸钙粉、滑石粉和胶粉等，其容易发黑发霉、滋生细菌，而且颜色单调，防水效果较差，升级后的环氧美缝剂具有耐水、耐霉变，抗划伤、色彩丰富等优点，越来越受到大众的喜爱，采用环氧美缝剂填缝在家装客厅地砖、公共场所的大理石地面填缝等场合应用极为普及。

虽然环氧美缝剂的应用范围在快速扩大，整体效果不错，但实际使用过程中还是存在一些问题。主要存在两个方面：

首先，耐候性差。从分子结构上看，环氧树脂具有的芳香环结构耐UV差，并且柔韧性差。目前采用的增塑剂增韧方法只能在短期内起到效果，随着增塑剂的迁移，胶条很容易老化开裂，造成局部成条状脱落，特别是在阳光可以照射到和温差变化较大的地方，比如窗台附近、阳台、酒店大堂靠玻璃门部位、商业综合体天窗下方等，使用年限只有2-3年。

其次，耐黄变性能很差。美缝剂通常做成白色、银灰色和其他淡色系以具有美观效果，在使用一段时间后就容易出现黄变，影响装饰效果及美观，不适合高品质要求的装饰应用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是背景技术中提到的问题，提供一种耐候性强、耐黄变色性和耐老化开裂性能优异的新型美缝剂。

为了解决上述问题，本发明提供以下技术方案：

一种美缝剂，由树脂组分及固化剂组分组成；

所述树脂组分包括天门冬氨酸酯；所述固化剂组分包括脂肪族异氰酸酯；

所述天门冬氨酸酯及脂肪族异氰酸酯的体积活性当量为1:1-1.1。

进一步地，所述树脂组分按重量份计，包括80～90份的天门冬氨酸酯及 10～20份的添加剂。

进一步地，所述天门冬氨酸酯包括N,N'-(亚甲基二-4,1-环己烷二基)二天冬氨酸四乙酯、N,N'-(亚甲基二-4,1-环己烷二基)二天冬氨酸四丁酯、N,N'-(亚甲基二-(1-甲基,-4,1-环己烷二基))二天冬氨酸四乙酯、N,N'-(α-(2-氨甲基乙基)-ω-(2- 氨甲基乙氧基)聚氧(甲基-1,2-亚乙基)二基)二天冬氨酸四乙酯中的至少一种。

进一步地，所述10-20份的添加剂中包括气相二氧化硅6～10份、分散剂0～1 份、消泡剂0～1份、色浆5～10份。

进一步地，所述固化剂组分按重量份计，包括HDI三聚体20～40份、预聚物40～70份、增稠剂气相二氧化硅3～10份和1～2份助剂。

进一步地，所述预聚物是由IPDI、HMDI、HDI中的至少一种单体与大分子多元醇改性得到的端异氰酸酯预聚物。

进一步地，所述大分子多元醇包括：分子量500～2000的聚己内酯二元醇、聚(甲基)丙二醇丁二酸酯二醇、聚(甲基)丙二醇己二酸酯二醇、聚异戊二醇己二酸酯二醇、聚异戊二醇丁二酸酯二醇以及分子量200～1000的聚酯三元醇中的至少一种。

进一步地，所述预聚物中含有的NCO质量分数为8～15％。

进一步地，所述固化剂组分中含有的NCO质量分数为10～15％。

进一步地，所述增稠剂气相二氧化硅为疏水型气相二氧化硅。

与现有技术相比，本发明所能达到的技术效果包括：

该美缝剂将脂肪族异氰酸酯固化剂及天门冬氨酸酯树脂反应以获得双组份聚脲美缝剂材料。天门冬氨酸酯树脂耐黄变色性好，其与脂肪族异氰酸酯反应可形成聚脲聚合物，而脲健本身具有很高的强度和韧性以及较好的耐UV老化、黄变性能。因此，得到的美缝剂具有良好的耐候性、耐老化、耐黄变性。

附图说明

图1为本发明实施例中进行耐UVA测试实验的结果图。

具体实施方式

下面将对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，以下将描述的实施例仅仅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作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。

应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

还应当理解，在此本发明实施例说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明实施例。如在本发明实施例说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。

本实施例提供一种美缝剂，其包括树脂组分及固化剂组分；

所述树脂组分包括天门冬氨酸酯；所述固化剂组分包括脂肪族异氰酸酯；

所述天门冬氨酸酯及脂肪族异氰酸酯的体积活性当量为1:1-1.1。

其中，所述树脂组分按重量份计，包括80～90份的天门冬氨酸酯及10～20份的添加剂。

所述固化剂组分按重量份计，包括HDI三聚体20～40份、预聚物40～70份、增稠剂气相二氧化硅3～10份和1～2份助剂。

具体实施中，所述10-20份的添加剂中包括气相二氧化硅6～10份、分散剂 0～1份、消泡剂0～1份、色浆5～10份。

需要说明的是，助剂可选用市售助剂，如止流剂、防流挂剂等，本发明在此不限定助剂种类。

具体实施中，分散剂、消泡剂及色浆为美缝剂产品中常规的原料，例如，可以选用市售的BYK163作分散剂、BYK085作消泡剂。常用的色浆包括钛白粉、金葱粉、银葱粉、珠光粉等。

根据大量的实验研究证明，分散剂及消泡剂并不能决定美缝剂成品的实质性能，因此，在其他实施例中不添加分散剂及消泡剂也不会影响本发明提供的美缝剂成品的耐候性、耐老化、耐黄变性。

本实施例提供的美缝剂将脂肪族异氰酸酯固化剂及天门冬氨酸酯树脂反应以获得双组份聚脲美缝剂材料。天门冬氨酸酯树脂耐黄变色性好，其与脂肪族异氰酸酯反应可形成聚脲聚合物，而脲键本身具有很高的强度和韧性以及较好的耐UV老化、黄变性能。因此，得到的美缝剂具有良好的耐候性、耐老化、耐黄变性。可以理解，本发明实施例提供的美缝剂为聚脲美缝剂。

具体地，所述天门冬氨酸酯包括以下至少一种树脂：

F420:CAS No.:136210-30-5，N,N'-(亚甲基二-4,1-环己烷二基)二天冬氨酸四乙酯；

F524:CAS No:无，N,N'-(亚甲基二-4,1-环己烷二基)二天冬氨酸四丁酯；

F520:CAS No.:136210-32-7，N,N'-(亚甲基二-(1-甲基，-4,1-环己烷二基)) 二天冬氨酸四乙酯；

F2850:CAS No:无，N,N'-(α-(2-氨甲基乙基)-ω-(2-氨甲基乙氧基)聚氧(甲基 -1,2-亚乙基)二基)二天冬氨酸四乙酯。

优选地，所述天门冬氨酸酯为F420和F524的混合物。

优选地，所述预聚物是由IPDI(异佛尔酮二异氰酸酯)、HMDI(4,4'-二环己基甲烷二异氰酸酯)、HDI(六亚甲基二异氰酸酯)中的至少一种单体与大分子多元醇改性得到的端异氰酸酯预聚物。

具体地，所述大分子多元醇包括：分子量500～2000的聚己内酯二元醇、聚 (甲基)丙二醇丁二酸酯二醇、聚(甲基)丙二醇己二酸酯二醇、聚异戊二醇己二酸酯二醇、聚异戊二醇丁二酸酯二醇以及分子量200～1000的聚酯三元醇中的至少一种。

具体地，经改性得到的端异氰酸酯预聚物中含有的NCO质量分数为8～15％。

所述固化剂组分中含有的NCO质量分数为10～15％。

需要说明的是，改性方法可以参照现有技术中使用羟基树脂改性脂肪族异氰酸酯以得到端异氰酸酯预聚物，本发明对此不做具体限定。

本实施例中，固化剂组分采用羟基树脂改性脂肪族异氰酸酯，在确保不黄变色的前提下，利用大分子树脂的高强度和韧性、延伸率来进一步提高美缝剂材料的抗开裂性能。

需要说明的是，本发明提供的美缝剂的制备方法参照现有的制备方法进行制备，本发明对此不做具体限定。例如：

具体实施例：

实施例1

一种美缝剂：包括以下重量份组分A：

以下重量份组分B：

其中：预聚物由HDI 7g、HMDI 33g、聚端羟基异戊二醇己二酸酯(分子量2000，羟值56mgKOH/g)60g制得，预聚物中NCO％：11.5。

实施例2

美缝剂：包括以下重量份组分A：

以下重量份组分B：

其中：预聚物由HDI 7g、HMDI 35g、聚端羟基甲基丙二醇己二酸酯(分子量1000，羟值112mgKOH/g)58g组成，预聚物中NCO％：11.8。

实施例3

美缝剂：包括以下重量份组分A：

以下重量份组分B:

其中：预聚物由HDI 9g、HMDI 38g、聚端羟基甲基丙二醇己二酸酯(分子量1000，羟值112mgKOH/g)58g组成，预聚物中NCO％：12.1。

性能比较实验

将实施例1、实施例2制得的美缝剂与传统环氧美缝剂，实施涂覆后，经过常温养护7天，并对相关的性能进行检测，检测方法及结果如下表1：

表1，实施例1、实施例2及传统环氧美缝剂的检测结果

指标	实施例1	实施例2	传统美缝剂	检测方法
					外观	白色	白色	白色	目视
可操作时间/min	20	20	40	停枪间隔
					压胶预留时间/min	15	15	40
可铲胶时间/hr	4	4	5
					耐黄变UVA/500hr	△E＜1	△E＜1	△E＞10	GB/T14522-2008
硬度shoreD	65	65	71	GBT531.1
					柔韧性	通过	通过	断裂	3mm漆膜对折
耐水性	通过	通过	通过	72hr浸泡无变色和起泡
					拉伸强度/MPa	24	19	15	GB/T2567
断裂延伸率/％	65	80	20	GB/T2567

由表1可知，本发明实施例提供的美缝剂及传统环氧美缝剂涂覆经过正常养护7天后，经过检测，二者性能相比，本发明提供的美缝剂压胶预留时间明显缩短，具有优良的耐黄变性、柔韧性好、抗拉伸强度高和断裂延伸率高的特点。

耐UVA测试实验

将实施例1的美缝剂与传统环氧美缝剂按常规耐UVA测试方法进行测试，结果如图1所示。

由图1可知，传统环氧美缝剂24hr后就明显变黄，7天变成棕黄色，且容易老化过度，已发生开裂；而本实施例提供的美缝剂目视均无明显变化且柔韧性仍保持良好，未发生开裂。

将实施例1、实施例2及传统环氧美缝剂，分别涂覆后，在常温养护7天后再进行UVA加速老化养护5天，分别对相关性能进行检测，结果见表2。

表2，实施例1、实施例2及传统环氧美缝剂的检测结果

指标	实施例1	实施例2	传统美缝剂	检测方法
					耐黄变UVA/500hr	△E＝0.3	△E＝0.4	△E＝14	GB/T14522-2008
硬度shoreD	64	61	80	GBT531.1
					柔韧性	通过	通过	断裂	3mm漆膜对折
耐水性	通过	通过	通过	72hr浸泡无变色和起泡
					拉伸强度/MPa	24	19	11	GB/T2567
断裂延伸率/％	70	82	0.5	GB/T2567

由表2可知，经过UVA加速老化养护后，传统环氧美缝剂无法通过柔韧性的测试，已经发生断裂，其断裂延伸率只有0.5％，且△E＝14已经明显黄变。而本发明提供的美缝剂仍无明显黄变，仍保持良好的柔韧性，拉伸强度高、断裂延伸率高，性能突出。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详细描述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

以上所述，为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (5)

1.一种美缝剂，其特征在于，包括树脂组分及固化剂组分；

所述树脂组分包括天门冬氨酸酯；所述固化剂组分包括脂肪族异氰酸酯；

所述天门冬氨酸酯及脂肪族异氰酸酯的体积活性当量为1:1-1.1；

所述固化剂组分按重量份计，包括HDI三聚体20～40份、预聚物40～70份、增稠剂气相二氧化硅3～10份和1～2份助剂；

所述预聚物中含有的NCO质量分数为8～15％；所述固化剂组分中含有的NCO质量分数为10～15％；

所述预聚物是由IPDI、HMDI、HDI中的至少一种单体与大分子多元醇改性得到的端异氰酸酯预聚物；

所述大分子多元醇包括：分子量500～2000的聚己内酯二元醇、聚(甲基)丙二醇丁二酸酯二醇、聚(甲基)丙二醇己二酸酯二醇、聚异戊二醇己二酸酯二醇、聚异戊二醇丁二酸酯二醇以及分子量200～1000的聚酯三元醇中的至少一种。

2.如权利要求1所述的美缝剂，其特征在于，所述树脂组分按重量份计，包括80～90份的天门冬氨酸酯及10～20份的添加剂。

3.如权利要求2所述的美缝剂，其特征在于，所述天门冬氨酸酯包括N,N'-(亚甲基二-4,1-环己烷二基)二天冬氨酸四乙酯、N,N'-(亚甲基二-4,1-环己烷二基)二天冬氨酸四丁酯、N,N'-(亚甲基二-(1-甲基,-4,1-环己烷二基))二天冬氨酸四乙酯、N,N'-(α-(2-氨甲基乙基)-ω-(2-氨甲基乙氧基)聚氧(甲基-1,2-亚乙基)二基)二天冬氨酸四乙酯中的至少一种。

4.如权利要求2所述的美缝剂，其特征在于，所述10-20份的添加剂中包括气相二氧化硅6～10份、分散剂0～1份、消泡剂0～1份、色浆5～10份。

5.如权利要求1所述的美缝剂，其特征在于，所述增稠剂气相二氧化硅为疏水型气相二氧化硅。

Images