CN110484047A - 一种腻平粘结料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种腻平粘结料，主要由以下重量份的原料制备而成：氧化镁100份；氯化镁20～40份；水20～40份；有机树脂30～80份；固化剂0～30份；增粘剂5～20份；偶联剂1～4份；促进剂0.1～1份；粉剂10～50份；减水剂0.1～0.3份。本发明还公开了一种腻平粘结料的制备方法，包括配置氧化镁水溶液、制备改性氧化镁、将氧化镁水溶液与改性氧化镁混合得到混合料、添加助剂并搅拌得到腻平粘结料等步骤。采用本发明的制备工艺制备得到的腻平粘结料具有胶料细腻、初粘性佳、粘结强度高、固化膨胀率低、耐水防火等优点。

Description

一种腻平粘结料及其制备方法
技术领域
本发明属于板材表面处理技术领域，具体涉及一种腻平粘结料及其制备方法。
背景技术
目前的板材表面装饰，尤其是表面不平整的板材，基本采用上粉、砂光、上胶、贴纸这一套工艺，该工艺流程多，过程繁杂。若能提供一种只需上料、贴纸和冷压三道工序即可完成板材表面装饰的工艺，将能有效简化工艺流程，但此工艺需要一种既有较好的腻平效果，又能起到良好粘结作用的腻平粘结料，目前市场上尚无能满足此工艺使用的腻平粘结料。
我国是世界菱镁矿资源大国，无论储量还是品味都位居世界第一。菱镁土固化后有着较高的强度，常用来压制窗台板、门窗框等，且用其制备的装饰板材具有成本低、防火防霉、强度高等优点，这也是当前菱镁料的主要用途。其实菱镁料是与水泥相似的无机胶粘材料，菱镁土与植物纤维能很好的粘结，而且碱性较弱，不会腐蚀纤维，可以将其作为胶黏剂来粘结木材纤维材料。但是菱镁土几乎没有初粘性，粘结强度不高，难以达到作为粘结剂使用的操作要求及质量标准，所以目前基本没有用菱镁材料作为粘结剂使用的报道及应用。除了粘结问题外，菱镁材料还存在耐水性差和固化引起的体积变形量大等问题，这些问题都严重制约了菱镁料作为粘结剂的使用。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术存在的不足，提供一种胶料细腻、初粘性佳、粘结强度高、固化膨胀率低、耐水防火且成本较低的腻平粘结料及其制备方法。
为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：
一种腻平粘结料，主要由以下重量份的原料制备而成：
氧化镁：100份；
氯化镁：20～40份；
水：20～40份；
有机树脂：30～80份；
固化剂：0～30份；
增粘剂：5～20份；
偶联剂：1～4份；
促进剂：0.1～1份；
粉剂：10～50份；
减水剂：0.1～0.3份。
上述的腻平粘结料，优选的，所述有机树脂为环氧树脂、有机硅树脂、氨基树脂中的一种或多种。本发明的腻平粘结料以无机粘结剂菱镁料(氧化镁和氯化镁)作为主要的腻平粘结材料，有机树脂在静压固化过程中，由于自身比重轻，分子链结构往粘结表面迁移，能够起到强化粘结的作用。
上述的腻平粘结料，优选的，所述增粘剂为改性松香树脂乳液。增粘剂能够使腻平粘结剂具有较好的初粘力和持粘力，便于板材上饰面纸的初步定型。
上述的腻平粘结料，优选的，所述偶联剂为硅烷类偶联剂。偶联剂可以提高有机树脂与氧化镁及氯化镁的界面性能和分散性能，且能进一步增强有机树脂的粘结能力，使最终形成的腻平粘结固化层具有较好的耐老化性能和耐水性能。
上述的腻平粘结料，优选的，所述促进剂为硫酸亚铁、明矾中的一种或多种。促进剂可以提高菱镁料的凝结速度，并提高其抗收缩性。
上述的腻平粘结料，优选的，所述粉剂为活性硅粉、滑石粉、玻璃粉的混合物。活性硅粉可以有效的与镁二价正离子形成抗水性强的结晶胶凝化合物，增强了晶体间的穿插和粘附力，而滑石粉和玻璃粉可以使材料保持较好的化学稳定和体积稳定，减少固化过程中引起的固化膨胀率，在三种粉剂的协同作用下，使本发明的腻平粘结料具备初粘性佳、粘结强度高同时固化膨胀率低的优点。
上述的腻平粘结料，优选的，所述减水剂为聚羧酸盐类减水剂和木质素磺酸盐类减水剂的混合物。减水剂能降低水的用量，进一步降低腻平粘结料的固化膨胀率，充分固化后，该腻平粘结料的固化收缩率小于千分之三，接近于木材本身的收缩率。
作为一个总的技术构思，本发明还提供了一种上述的腻平粘结料的制备方法，包括以下步骤：
S1、将20～40重量份的氯化镁与20～40重量份的水混合均匀，静置得到氯化镁水溶液；
S2、将100重量份的氧化镁加入恒温搅拌罐中，然后向恒温搅拌罐中喷入1～4重量份的偶联剂，在恒温条件下进行干法搅拌反应，得到改性氧化镁，可使得氧化镁的表面接枝双亲性基团，提高氧化镁与有机树脂的界面性能；
S3、将S1得到的氯化镁水溶液和S2得到的改性氧化镁混合均匀，然后加入30～80重量份的有机树脂和0～20重量份的固化剂，并搅拌均匀得到混合料；
S4、向S3中得到的混合料中依次加入10～50重量份的粉剂、0.1～1重量份的促进剂和0.1～0.3重量份的减水剂，最后添加5～20重量份的增粘剂，高速搅拌均匀即得到所述腻平粘结料。
由于氯化镁通常为片状固体，需要先在水中充分水解才能得到富含Mg2+离子和Cl-离子的水溶液，使得水解得到的Mg2+离子能够充分与其他物料反应，降低局部不良率。
上述的制备方法，优选的，S2中先将0～20重量份的固化剂加入30～80重量份的有机树脂中得到含固化剂的有机树脂，然后将含固化剂的有机树脂整体加入至S1的氯化镁水溶液与S2的改性氧化镁混合均匀后的混合物中。
上述的制备方法，优选的，所述S2中恒温搅拌罐内的温度为40℃～80℃，干法搅拌反应的时间为0.5～2h。
上述的制备方法，优选的，所述S1中静置时间为24h。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
(1)本发明的腻平粘结料以无机粘结剂菱镁料(氧化镁和氯化镁)作为主要腻平粘结材料，有机树脂在静压固化过程中，由于自身比重较轻，分子链结构往粘结表面迁移，起到了强化粘结的作用，此外在增粘剂、偶联剂、促进剂、粉剂和减水剂的协同作用下，使本发明的腻平粘结料具有胶料细腻、初粘性佳、粘结强度高、固化膨胀率低、耐水防火等优点。
(2)本发明的腻平粘结料可以先用作腻子料，以填平板材表面的孔洞，然后作为粘结料直接贴纸，只需保持冷压即可完成表面贴纸工艺，大幅简化了现有的板材表面的装饰工艺，省去了做家具时最为繁杂、粉尘污染严重的砂光程序，可大大降低生产成本、改善生产环境、提高生产效率，使用本发明的腻平粘结料处理的装饰板表面平整美观，完全达到板材表面装饰的标准。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下文将结合较佳的实施例对本发明做更全面、细致地描述，但本发明的保护范围并不限于以下具体实施例。
除非另有定义，下文中所使用的所有专业术语与本领域技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的专业术语只是为了描述具体实施例的目的，并不是旨在限制本发明的保护范围。
除非另有特别说明，本发明中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。
实施例1：
一种腻平粘结料，主要由以下重量份的原料制备而成：
氧化镁：100份；
氯化镁：30份；
水：30份；
环氧树脂E44：30份；
三聚氰胺树脂：20份；
自乳化环氧树脂固化剂：15份；
水性松香甘油酯乳液：5份；
KH560：2份；
明矾：0.5份；
粉剂：35份(活性硅粉20份，滑石粉13份，玻璃粉2份)；
聚羧酸盐类减水剂：0.2份。
本实施例的腻平粘结料的制备方法，包括以下步骤：
S1、将30重量份的氯化镁与30重量份的水混合均匀，静置24h，得到氯化镁水溶液；
S2、将100重量份的氧化镁加入恒温搅拌罐中，然后向恒温搅拌罐中喷入2重量份的偶联剂KH560，在恒温60℃的条件下干法搅拌反应1.5h，得到改性氧化镁；
S3、将S1得到的氯化镁水溶液和S2得到的改性氧化镁混合均匀得到预混料，将15重量份的自乳化环氧树脂固化剂添加到30重量份的环氧树脂E44中，然后将加有固化剂的环氧树脂E44及20重量份三聚氰胺树脂加入至预混料中，搅拌均匀得到混合料；
S4、向S3中得到的混合料中依次加入35重量份的粉剂(由20重量份的活性硅粉、13重量份的滑石粉和2重量份的玻璃粉组成的混合物)、0.5重量份的明矾和0.2重量份的聚羧酸盐类减水剂，最后添加5重量份的水性松香甘油酯乳液，高速搅拌均匀即得到本实施例的腻平粘结料。
本实施例的腻平粘结剂有机树脂的含量达到了整个配方比例的25％，为提高环氧树脂与无机菱镁料(氧化镁和氯化镁)的界面性能，采用了自乳化环氧固化剂以及偶联剂表面接枝改性氧化镁的工艺配方，实现了环氧树脂与菱镁料的大比例混合。利用大分子链环氧树脂的强粘性及高粘结力，以提高初粘力及粘结强度，此外少量的水性松香甘油酯乳液能够进一步提高配方的初粘性能。本实施例的腻平粘结剂室温活性使用时间为4h～6h，粘结强度可达6.2MPa，固化膨胀率仅为1.2‰，另外其还具有初粘性佳、耐水防火等优点，采用本实施例的腻平粘结料制备的装饰板表面平整、外观精美、耐水防腐。
实施例2：
一种腻平粘结料，主要由以下重量份的原料制备而成：
氧化镁：100份；
氯化镁：35份；
水：35份；
有机硅树脂：20份；
脲醛树脂：40份；
水性松香季戊四醇酯乳液：10份；
KH550：1份；
明矾：0.6份；
粉剂：15份(活性硅粉8份，滑石粉5份，玻璃粉2份)；
聚羧酸盐类减水剂：0.2份。
本实施例的腻平粘结料的制备方法，包括以下步骤：
S1、将35重量份的氯化镁与35重量份的水混合均匀，静置24h，得到氯化镁水溶液；
S2、将100重量份的氧化镁加入恒温搅拌罐中，然后向恒温搅拌罐中喷入1重量份的偶联剂KH550，在恒温50℃的条件下干法搅拌反应1.5h，得到改性氧化镁；
S3、将S1得到的氯化镁水溶液和S2得到的改性氧化镁混合均匀得到预混料，向预混料中依次加入20重量份的有机硅树脂和40重量份的脲醛树脂，搅拌均匀得到混合料；
S4、向S3中得到的混合料中依次加入15重量份的粉剂(由8重量份的活性硅粉、5重量份的滑石粉和2重量份的玻璃粉组成的混合物)、0.6重量份的明矾和0.2重量份的聚羧酸盐类减水剂，最后添加10重量份的水性松香季戊四醇酯乳液，高速搅拌均匀即得到本实施例的腻平粘结料。
本实施例的腻平粘结剂将有机硅与脲醛树脂作为其复合增粘成分，不仅可以提高胶合强度，而且有机硅的非极性分子结构可以迅速游离在料的表面，起到表面助粘作用，提高耐水性和胶合强度，此外添加少量水性松香季戊四醇酯乳液进一步提高了其的初粘力。本实施例的腻平粘结剂室温活性使用时间为6h～8h，粘接强度达到5.5MPa，固化膨胀率为1.6‰，另外其还具有初粘性佳、耐水防火等优点，采用本实施例的腻平粘结料制备的装饰板表面平整、外观精美、耐水防腐。
实施例3：
一种腻平粘结料，主要由以下重量份的原料制备而成：
氧化镁：100份；
氯化镁：25份；
水：25份；
环氧树脂：35份；
有机硅树脂：25份；
环氧树脂固化剂：20份；
水性松香甘油酯乳液：15份；
KH570：2份；
硫酸亚铁：0.3份；
粉剂：30份(活性硅粉15份，滑石粉10份，玻璃粉5份)；
木质素磺酸钠减水剂：0.3份。
本实施例的腻平粘结料的制备方法，包括以下步骤：
S1、将25重量份的氯化镁与25重量份的水混合均匀，静置24h，得到氯化镁水溶液；
S2、将100重量份的氧化镁加入恒温搅拌罐中，然后向恒温搅拌罐中喷入2重量份的偶联剂KH570，在恒温80℃的条件下干法搅拌反应30min，得到改性氧化镁；
S3、将S1得到的氯化镁水溶液和S2得到的改性氧化镁混合均匀得到预混料，将20重量份的环氧树脂固化剂添加到35重量份的环氧树脂中，然后将加有固化剂的环氧树脂及25重量份的有机硅树脂依次加入至预混料中，搅拌均匀得到混合料；
S4、向S3中得到的混合料中依次加入30重量份的粉剂(由15重量份的活性硅粉、10重量份的滑石粉和5重量份的玻璃粉组成的混合物)、0.3重量份的硫酸亚铁和0.3重量份的木质素磺酸钠减水剂，最后添加15重量份的水性松香甘油酯乳液，搅拌均匀即得到本实施例的腻平粘结料。
本实施例的腻平粘结剂选用了环氧树脂和有机硅树脂作为有机树脂增强成分，作为有机柔性分子链与无机菱镁料相结合，可大幅提高固化层的韧性和强度，与最后添加的少量水性松香甘油酯乳液相容性好，协同作用下可大幅提高该腻平粘结料的粘结强度与初粘力。本实施例的腻平粘结剂室温活性使用时间为6h～8h，粘结强度可达8.6MPa，固化膨胀率仅为1.0‰，另外其还具有初粘性佳、耐水防火等优点，采用本实施例的腻平粘结料制备的装饰板表面平整、外观精美、耐水防腐。
实施例4：
一种腻平粘结料，主要由以下重量份的原料制备而成：
氧化镁：100份；
氯化镁：25份；
水：25份；
环氧树脂：40份；
酚醛树脂：20份；
环氧树脂固化剂：20份；
水性松香季戊四醇酯乳液：20份；
KH570：2份；
硫酸亚铁：0.2份；
粉剂：30份(活性硅粉10份，滑石粉15份，玻璃粉5份)；
木质素磺酸钠减水剂：0.3份。
本实施例的腻平粘结料的制备方法，包括以下步骤：
S1、将25重量份的氯化镁与25重量份的水混合均匀，静置24h，得到氯化镁水溶液；
S2、将100重量份的氧化镁加入恒温搅拌罐中，然后向恒温搅拌罐中喷入2重量份的偶联剂KH570，在恒温40℃的条件下干法搅拌反应2h，得到改性氧化镁；
S3、将S1得到的氯化镁水溶液和S2得到的改性氧化镁混合均匀得到预混料，将20重量份的环氧树脂固化剂添加到40重量份的环氧树脂中，然后将加有固化剂的环氧树脂及20重量份的酚醛树脂依次加入至预混料中，搅拌均匀得到混合料；
S4、向S3中得到的混合料中依次加入30重量份的粉剂(由10重量份的活性硅粉、15重量份的滑石粉和5重量份的玻璃粉组成的混合物)、0.2重量份的硫酸亚铁和0.3重量份的木质素磺酸钠减水剂，最后添加20重量份的水性松香季戊四醇酯乳液，搅拌均匀即得到本实施例的腻平粘结料。
本实施例的腻平粘结剂选用了环氧树脂和酚醛树脂作为有机树脂复合增强助粘成分，首先酚醛树脂作为柔性大分子可以与菱镁料无机成分充分结合，固化时形成交联结构，环氧树脂固化时迁移至表面，起到界面粘结增强作用，少量水性松香季戊四醇酯乳液可大幅提高该腻平粘结料的粘结强度与初粘力。本实施例的腻平粘结剂室温活性使用时间为6h～8h，粘结强度可达7.4MPa，固化膨胀率为1.6‰，另外其还具有初粘性佳、耐水防火等优点，采用本实施例的腻平粘结料制备的装饰板表面平整、外观精美、耐水防腐。
虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。

Claims (10)

1.一种腻平粘结料，其特征在于，主要由以下重量份的原料制备而成：
氧化镁：100份；
氯化镁：20～40份；
水：20～40份；
有机树脂：30～80份；
固化剂：0～30份；
增粘剂：5～20份；
偶联剂：1～4份；
促进剂：0.1～1份；
粉剂：10～50份；
减水剂：0.1～0.3份。
2.根据权利要求1所述的腻平粘结料，其特征在于：所述有机树脂为环氧树脂、有机硅树脂、氨基树脂中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的腻平粘结料，其特征在于：所述增粘剂为改性松香树脂乳液。
4.根据权利要求1所述的腻平粘结料，其特征在于：所述偶联剂为硅烷类偶联剂。
5.根据权利要求1所述的腻平粘结料，其特征在于：所述促进剂为硫酸亚铁、明矾中的一种或多种。
6.根据权利要求1所述的腻平粘结料，其特征在于：所述粉剂为活性硅粉、滑石粉、玻璃粉的混合物。
7.根据权利要求1所述的腻平粘结料，其特征在于：所述减水剂为聚羧酸盐类减水剂和木质素磺酸盐类减水剂的混合物。
8.一种如权利要求1至7任一项所述的腻平粘结料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、将20～40重量份的氯化镁与20～40重量份的水混合均匀，静置得到氯化镁水溶液；
S2、将100重量份的氧化镁加入恒温搅拌罐中，然后向恒温搅拌罐中喷入1～4重量份的偶联剂，在恒温条件下进行干法搅拌反应，得到改性氧化镁；
S3、将S1得到的氯化镁水溶液和S2得到的改性氧化镁混合均匀，然后加入30～80重量份的有机树脂和0～20重量份的固化剂，并搅拌均匀得到混合料；
S4、向S3中得到的混合料中依次加入10～50重量份的粉剂、0.1～1重量份的促进剂和0.1～0.3重量份的减水剂，最后添加5～20重量份的增粘剂，搅拌均匀即得到所述腻平粘结料。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于：所述S2中恒温搅拌罐内的温度为40℃～80℃，干法搅拌反应的时间为0.5～2h。
10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于：所述S1中静置时间为24h。
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