CN110551450B - 一种饰面石材增艳剂及其制备方法和用途 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种饰面石材增艳剂及其制备方法和用途,该增艳剂是由丙烯酸酯聚合物、胺基烷氧基硅烷改性硅油、胺基烷氧基硅烷改性聚醚及助剂混配而成,该增艳剂喷或涂于天然石材、人造石材表面能产生增深增艳效果,其增深增艳水平和耐热水性、耐洗刷性、耐气候老化性能满足石材加工行业要求,且施工方便,成本低。
Description
技术领域
本发明涉及饰面石材修饰用高分子组合材料,具体涉及一种饰面石材增艳剂及其制备方法和用途,属于饰面石材加工技术领域。
背景技术
饰面石材是有一定的装饰性能、物理化学性能、加工性能,可加工成一定规格尺才的建筑材料的岩石,它主要用于建筑物的内外表面装饰。目前商业上的天然物面石村主要有大理石,花岗石和板石。关理石类饰面石材大多属于沉积的碳酸盐岩及其变质岩如大理岩、蛇纹石化大理岩等,适用于室内装饰,花岗石类饰面石材大多属于岩浆岩(花岗岩、辉长石冈长岩既岩等)和变质的含硅酸盐矿物为主的努石(如片麻岩、混合岩等),适用于室内外装饰,板石即地质上的板岩,有碳质板岩、钙质板岩等,主要用于外境面装饰和做屋顶板。饰面石材因表面光洁、亮丽、纹理独特漂亮,受到人们的普遍欢迎。不过,在使用过程中,常因表面沾污、磨损、风化、失水等原因出现表面干涩、褪色、污斑,变得越来越不好看,即使清洁也无济于事。为解决这些技术问题,现有技术中也出现了一类饰面石材增深增艳材料,它能有效增加饰面石材的色泽和颜色,保持湿润的感觉,且防水防污。不过这类材料往往价格昂贵,增色增艳效果有限。
发明内容
针对现有技术的不足,本申请发明人对饰面石材表面物化特性和增深增艳原理、手段做了深入研究,又进行了大范围的试验后,提出了一种饰面石材增艳剂及其制备方法和用途,该增艳剂是由丙烯酸酯聚合物、胺基烷氧基硅烷改性硅油、胺基烷氧基硅烷改性聚醚及助剂混配而成,该增艳剂喷或涂于天然石材、人造石材表面能产生增深增艳效果,其增深增艳水平和耐热水性、耐洗刷性、耐气候老化性能满足石材加工行业要求。
为实现上述目的,本发明所提供的技术方案具体如下:
根据本发明的第一种实施方式,提供一种饰面石材增艳剂,该饰面石材增艳剂由聚丙烯酸酯聚合物、改性聚二甲基硅氧烷和改性聚醚制备而成。
作为优选,其中:所述改性聚二甲基硅氧烷由环氧基硅油通过胺基烷氧基硅烷改性获得。所述改性聚醚由环氧基聚醚通过胺基烷氧基硅烷改性获得。
作为优选,该饰面石材增艳剂包括以下组分或者由以下组分制备而成:
聚丙烯酸酯聚合物15-60重量份,优选20-55重量份,更优选25-50重量份。
胺基烷氧基硅烷改性聚二甲基硅氧烷30-65重量份,优选35-60重量份,更优选40-55重量份。
胺基烷氧基硅烷改性聚醚2-30重量份,优选4-25重量份,更优选6-20重量份。
作为优选,该饰面石材增艳剂还包括以下组分:
催化剂0.01-0.15重量份,优选0.03-0.12重量份,更优选0.05-0.1重量份。
脱水剂0.2-3重量份,优选0.5-2.5重量份,更优选0.8-2重量份。
防老剂0.02-0.5重量份,优选0.05-0.45重量份,更优选0.08-0.4重量份。
光稳定剂0.01-0.15重量份,优选0.03-0.12重量份,更优选0.05-0.1重量份。
防霉剂0.02-0.18重量份,优选0.04-0.15重量份,更优选0.06-0.12重量份。
作为优选,所述聚丙烯酸酯聚合物是通过将丙烯酸酯单体溶于溶剂中,然后加入引发剂和调节剂,最后在氮气气氛下进行聚合反应制备获得。和/或
作为优选,所述胺基烷氧基硅烷改性聚二甲基硅氧烷是通过将环氧基硅油溶于溶剂中,然后加入胺基烷氧基硅烷和抗黄变剂,最后在氮气气氛下进行改性反应制备获得。和/或
作为优选,所述胺基烷氧基硅烷改性聚醚是通过将环氧基聚醚和抗黄变剂溶于溶剂中,然后加入胺基烷氧基硅烷,最后在氮气气氛下进行改性反应制备获得。
作为优选,所述丙烯酸酯单体为甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸的混合物。
作为优选,所述引发剂为过氧化苯甲酰。所述调节剂为十二烷基硫醇。和/或
作为优选,所述环氧基硅油为单环氧基硅油和双环氧基硅油的混合物。
作为优选,所述单环氧基硅油或双环氧基硅油的分子量为800-7000,优选为1000-6000,更优选为1200-5000,环氧值为0.05-0.15,优选为0.08-0.12。
作为优选,所述胺基烷氧基硅烷为N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷和/或γ-氨丙基三乙氧基硅烷。所述抗黄变剂为V76-P。和/或
作为优选,所述环氧基聚醚为甲基聚氧乙烯环氧基醚。
作为优选,所述甲基聚氧乙烯环氧基醚的分子量为400-1500,优选为500-1200,更优选为600-1000,环氧值为0.05-0.30mol/100g,优选为0.10-0.20mol/100g。和/或
作为优选,所述溶剂为有机溶剂,优选为所述有机溶剂为乙酸丁酯、甲苯、D30溶剂油中的一种或多种。
根据本发明的第二种实施方式,提供一种制备第一种实施方式中所述饰面石材增艳剂的方法,该方法包括以下步骤:
1)聚丙烯酸酯聚合物的制备:首先将丙烯酸酯单体溶于溶剂中,然后加入引发剂和调节剂,最后在氮气气氛下进行聚合反应获得聚丙烯酸酯聚合物。
2)胺基烷氧基硅烷改性聚二甲基硅氧烷的制备:首先将环氧基硅油溶于溶剂中,然后加入胺基烷氧基硅烷和抗黄变剂,最后在氮气气氛下进行改性反应获得胺基烷氧基硅烷改性聚二甲基硅氧烷。
3)胺基烷氧基硅烷改性聚醚的制备:首先将环氧基聚醚和抗黄变剂溶于溶剂中,然后加入胺基烷氧基硅烷,最后在氮气气氛下进行改性反应获得胺基烷氧基硅烷改性聚醚。
4)增艳剂的制备:首先将上述步骤制备获得的聚丙烯酸酯聚合物、胺基烷氧基硅烷改性聚二甲基硅氧烷和胺基烷氧基硅烷改性聚醚按比例加入到反应容器中,在氮气气氛下进行反应获得饰面石材增艳剂。
作为优选,在步骤1)中,所述丙烯酸酯单体为甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸的混合物。
作为优选,所述甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸的质量比为20-45:15-40:1-8,优选为25-35:20-35:2-5。
作为优选,所述丙烯酸酯单体混合物、溶剂、引发剂、调节剂加入量的质量比为:37-90:30-60:0.3-1.5:0.2-1.2。优选为45-80:40-55:0.5-1:0.3-0.8。和/或
作为优选,在步骤2)中,所述环氧基硅油为单环氧基硅油和双环氧基硅油的混合物,优选为单环氧基硅油和双环氧基硅油的质量比为2-5:5-8。
作为优选,所述环氧基硅油、胺基烷氧基硅烷、抗黄变剂、溶剂的加入量的质量比为30-70:1-10:0.1-0.8:20-60,优选为40-60:3-7:0.3-0.5:30-50。和/或
作为优选,在步骤3)中,所述环氧基聚醚为甲基聚氧乙烯环氧基醚。
作为优选,所述环氧基聚醚、胺基烷氧基硅烷、溶剂、抗黄变剂加入量的质量比为45-65:10-20:20-40:0.10-0.50,优选为50-62:10-20:20-35:0.10-0.40。和/或
作为优选,在步骤4)中,所述聚丙烯酸酯聚合物、胺基烷氧基硅烷改性聚二甲基硅氧烷、胺基烷氧基硅烷改性聚醚加入量的质量比为20-55:30-60:6-20,优选为30-45:40-55:10-15。
作为优选,步骤4)具体为:首先将上述步骤制备获得的聚丙烯酸酯聚合物、胺基烷氧基硅烷改性聚二甲基硅氧烷和胺基烷氧基硅烷改性聚醚按比例加入到反应容器中,然后依次加入脱水剂、防老剂、光稳定剂、防霉剂和催化剂,最后在氮气气氛下进行反应获得增艳剂。
作为优选,所述催化剂为二月桂酸二丁基锡。催化剂的加入量为聚丙烯酸酯聚合物、胺基烷氧基硅烷改性聚二甲基硅氧烷、胺基烷氧基硅烷改性聚醚总质量的0.01-0.1%,优选为0.03-0.07%。
作为优选,所述脱水剂为乙烯基三甲氧基硅烷。脱水剂的加入量为聚丙烯酸酯聚合物、胺基烷氧基硅烷改性聚二甲基硅氧烷、胺基烷氧基硅烷改性聚醚总质量的0.5-2%,优选为0.8-1.5%。
作为优选,所述防老剂为2,2'-亚甲基双-(4-甲基-6-叔丁基苯酚)。防老剂的加入量为聚丙烯酸酯聚合物、胺基烷氧基硅烷改性聚二甲基硅氧烷和胺基烷氧基硅烷改性聚醚总质量的0.05-0.48%,优选为0.1-0.4%。
作为优选,所述光稳定剂为受阻胺类光稳定剂。光稳定剂的加入量为聚丙烯酸酯聚合物、胺基烷氧基硅烷改性聚二甲基硅氧烷和胺基烷氧基硅烷改性聚醚总质量的0.03-0.1%。优选为0.05-0.08%。
作为优选,所述防霉剂为二甲基十八烷基-[3-(三甲氧基硅基)丙基]氯化铵。防霉剂的加入量为聚丙烯酸酯聚合物、胺基烷氧基硅烷改性聚二甲基硅氧烷和胺基烷氧基硅烷改性聚醚总质量的0.02-0.12%。优选为0.05-0.1%。
作为优选,步骤1)具体为:首先将部分丙烯酸酯单体混合物(优选为丙烯酸酯单体混合物总加入量的15%-35%)、部分溶剂(优选为溶剂总加入量的30%-70%)、引发剂(优选为过氧化苯甲酰)和调节剂(优选为十二烷基硫醇)按比例全部加入到反应釜中。接着向反应釜中充入氮气并进行搅拌(优选充氮10-20min后开启搅拌,搅拌速率为20-100r/min)反应(优选回流反应温度为75-90℃,反应时间0.5-2h)。然后开始滴加剩余的丙烯酸酯单体混合物继续反应(优选反应温度为80-90℃,反应时间为1-4h);滴加完成后继续反应(优选在85-95℃下反应3-6h);反应完成后再加入剩余的溶剂,搅拌降温(优选降至常温),停止充氮,获得聚丙烯酸酯聚合物;和/或
作为优选,步骤2)具体为:首先将环氧基硅油和溶剂按比例加入到反应釜中。接着向反应釜中充入氮气并进行搅拌(优选充氮10-20min后开启搅拌,搅拌速率为20-100r/min)。然后按比例加入胺基烷氧基硅烷和抗黄变剂(优选为抗黄变剂V76-P)进行反应(优选回流反应温度为40-50℃,反应时间1.5-3h,然后再升温至60-70℃,反应2.5-5h)。冷却(优选冷却至常温),停止搅拌和充氮,获得胺基烷氧基硅烷改性聚二甲基硅氧烷。和/或
作为优选,步骤3)具体为:首先将环氧基聚醚、溶剂和抗黄变剂(优选为抗黄变剂V76-P)加入到反应釜中。接着向反应釜中充入氮气并进行搅拌(优选充氮10-20min后开启搅拌,搅拌速率为20-100r/min)。然后加入胺基烷氧基硅烷反应(优选回流反应温度为55-65℃,反应时间为0.5-2h,然后再升温至75-85℃,反应2-6h)。冷却(优选冷却至室温)停止搅拌和充氮,获得胺基烷氧基硅烷改性聚醚。和/或
作为优选,步骤4)具体为:聚丙烯酸酯聚合物、胺基烷氧基硅烷改性聚二甲基硅氧烷、胺基烷氧基硅烷改性聚醚按比例加入到反应釜中。接着向反应釜中充入氮气并进行搅拌(优选充氮10-20min后开启搅拌,搅拌速率为20-100r/min)。然后依次按比例加入脱水剂、防老剂、光稳定剂、防霉剂后继续搅拌(优选搅拌10-20min)。再接着按比例加入催化剂后继续搅拌(优选搅拌10-20min),停止搅拌和充氮,获得饰面石材增艳剂。
根据本发明的第三种实施方式,提供一种如第一种实施方式所述的饰面石材增艳剂或者如第二种实施方式的方法制备的饰面石材增艳剂的用途,其特征在于:将该增艳剂用于饰面石材修饰技术领域。
作为优选,将该增艳剂用于天然大理石、天然花岗石、人造石英石、人造岗石表面修饰。
在本发明中,所述聚丙烯酸酯聚合物由甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸三元共聚而成,且在溶剂中聚合,没有带入水,也没有带入乳化剂,聚合物干燥后无色透明,耐水性、耐老化性优良,尤其是能在石材表面形成牢固的结合,能显著增强饰面石材增艳剂的力学性能和耐老化性能。
在本发明中,改性聚二甲基硅氧烷由环氧基硅油和胺基烷氧基硅烷经环氧基与胺基间的加成反应制成,分子中既有聚二甲基硅氧烷链段,又有烷氧基硅基存在,能赋予饰面石材增艳剂耐水、耐磨、耐老化性能,耐玷污性也有所提高。
在本发明中,改性聚醚由环氧基聚醚、胺基烷氧基硅烷经加成反应制得,聚醚分子链有保水功能。在分子中胺基的共同作用下,有增湿、增艳的特性,它在饰面石材增艳剂中发挥着保湿增艳的作用。
在本发明中,饰面石材增艳剂是通过自制的三种主要材料和多种助剂混合制备而成的,自制的三种材料在耐水性、粘接性、耐老化性、增湿增艳、耐磨抗污方面发挥了很好的作用。改性聚二甲基硅氧烷和改性聚醚分子中均有烷氧基硅基存在,饰面石材增艳剂在使用时,喷或涂于饰面石材表面,经吸收空气中或石材表面的水份,发生水解反应,又在催化剂的作用下,交联成大分子,使饰面石材增艳剂牢固地附着在石材表面。
在本发明中,所述抗黄变剂为抗黄变剂V76-P,又称为抗氧剂,为广州市志一化工有限公司生产供应。所述防老剂为防老剂2246,化学名2,2'-亚甲基双-(4-甲基-6-叔丁基苯酚),为南通新长化学有限公司生产供应。所述防霉剂为防霉剂IHeir-333(防霉剂AEM-5700L),化学名二甲基十八烷基-[3-(三甲氧基硅基)丙基]氯化铵,为广州艾浩尔防霉抗菌科技有限公司生产供应。所述光稳定剂为光稳定剂GW-540,受阻胺类光稳定剂,为武汉远成共创科技有限公司生产供应。所述甲基聚氧乙烯环氧基醚由杭州丹维科技有限公司生产供应。所述进口增艳剂为市售某发达国家生产的石材增艳剂样品(德国思诺),产品名称为SINO-1800石材专用处理剂。
与现有技术相比较,本发明的技术方案具有以下有益技术效果:
1、本发明的饰面石材增艳剂增深增艳效果显著,耐热水性、耐洗刷性、耐人工气候老化性优秀,达到国际先进水平。
2、本发明所述的饰面石材增艳剂的制备方法简单,成本低,增深增艳稳定性高,较长时间内无明显的弱化现象。
3、本发明制备饰面石材增艳剂的三种材料均为自制,且三种材料在耐热水性、粘接性、耐洗刷性、耐人工老化性、增湿增艳性方面具有很好的作用,保证了增深增艳效果的显著性和耐久稳定性等。
具体实施方式
下面对本发明的技术方案进行举例说明,本发明请求保护的范围包括但不限于以下实施例。
实施例1
材料A的制备:将40.50g甲基丙烯酸甲酯、16.00g丙烯酸丁酯、2.44g甲基丙烯酸混合均匀获得丙烯酸酯单体混合物;然后将11.79g的丙烯酸酯单体混合物、21.00g乙酸丁酯、0.60g过氧化苯甲酰、0.80g十二烷基硫醇加入到反应釜中;接着向反应釜中充入氮气,充氮15min后开启搅拌并调节搅拌速率为60r/min,然后将反应釜升温至80℃回流反应1h。再然后将反应釜的温度升至85℃并在3h滴加完剩余的丙烯酸酯单体混合物,接着将反应釜升温至90℃恒温反应4h。反应完成后再加入18.66g乙酸丁酯,继续搅拌将反应釜温度降至常温,停止搅拌和充氮,出料密封,获得淡黄色透明液体,粘度25℃时为185mPa·s的聚丙烯酸酯聚合物。
材料B的制备:将25.00g单环氧基硅油(牌号为IOTA105-4)、35.00g双环氧基硅油(牌号为IOTA105-2)、25.73g乙酸丁酯加入到反应釜中。接着向反应釜中充入氮气,充氮15min后开启搅拌并调节搅拌速率为60r/min。然后再加入4.00gKH-602偶联剂和0.30g抗黄变剂V76-P,将反应釜升温至45℃回流反应2h。然后再升温至60℃,回流反应3h。反应完成后将反应釜冷却至常温,停止搅拌和充氮,出料密封,获得浅黄色透明液体、25℃时粘度为182mPa·s的胺基烷氧基硅烷改性聚二甲基硅氧烷。
材料C的制备:将52.10g甲基聚氧乙烯环氧基醚(分子量为600)、30.20g乙酸丁酯、0.20g抗黄变剂V76-P加入到反应釜中。接着向反应釜中充入氮气,充氮15min后开启搅拌并调节搅拌速率为60r/min。然后加入17.50gKH-602偶联剂,将反应釜升温至60℃回流反应1h,然后再升温至75℃反应3h。反应完成后将反应釜冷却至室温,停止搅拌和充氮,出料密封,获得淡黄色透明液体、25℃时粘度为60mPa·s的胺基烷氧基硅烷改性聚醚。
实施例2
材料A的制备:将35.00g甲基丙烯酸甲酯、19.00g丙烯酸丁酯、3.42g甲基丙烯酸混合均匀获得丙烯酸酯单体混合物;然后将11.49g的丙烯酸酯单体混合物、22.50g乙酸丁酯、0.70g过氧化苯甲酰、0.92g十二烷基硫醇加入到反应釜中;接着向反应釜中充入氮气,充氮15min后开启搅拌并调节搅拌速率为60r/min,然后将反应釜升温至80℃回流反应1h。再然后将反应釜的温度升至85℃并在3h滴加完剩余的丙烯酸酯单体混合物,接着将反应釜升温至90℃恒温反应4h。反应完成后再加入18.46g乙酸丁酯,继续搅拌将反应釜温度降至常温,停止搅拌和充氮,出料密封,获得淡黄色透明液体、粘度25℃时为217mPa·s的聚丙烯酸酯聚合物。
材料B的制备:将27.00g单环氧基硅油(牌号为IOTA105-4)、33.00g双环氧基硅油(牌号为IOTA105-2)、33.47g甲苯加入到反应釜中。接着向反应釜中充入氮气,充氮15min后开启搅拌并调节搅拌速率为60r/min。然后再加入4.11gKH-602偶联剂和0.42g抗黄变剂V76-P,将反应釜升温至45℃回流反应2h。然后再升温至60℃,回流反应3h。反应完成后将反应釜冷却至常温,停止搅拌和充氮,出料密封,获得浅黄色透明液体、25℃时粘度为167mPa·s的胺基烷氧基硅烷改性聚二甲基硅氧烷。
材料C的制备:将58.06g甲基聚氧乙烯环氧基醚(分子量为900)、28.40g甲苯、0.34g抗黄变剂V76-P加入到反应釜中。接着向反应釜中充入氮气,充氮15min后开启搅拌并调节搅拌速率为60r/min。然后加入13.20gKH-602偶联剂,将反应釜升温至60℃回流反应1h,然后再升温至75℃反应3h。反应完成后将反应釜冷却至室温,停止搅拌和充氮,出料密封,获得无色或淡黄色溶液,25℃时粘度为85mPa·s的胺基烷氧基硅烷改性聚醚。
实施例3
材料A的制备:将31.40g甲基丙烯酸甲酯、23.40g丙烯酸丁酯、4.50g甲基丙烯酸混合均匀获得丙烯酸酯单体混合物;然后将11.86g的丙烯酸酯单体混合物、25.00g甲苯、0.65g过氧化苯甲酰、0.55g十二烷基硫醇加入到反应釜中;接着向反应釜中充入氮气,充氮15min后开启搅拌并调节搅拌速率为60r/min,然后将反应釜升温至80℃回流反应1h。再然后将反应釜的温度升至85℃并在3h滴加完剩余的丙烯酸酯单体混合物,接着将反应釜升温至90℃恒温反应4h。反应完成后再加入14.50g甲苯,继续搅拌将反应釜温度降至常温,停止搅拌和充氮,出料密封,获得淡黄色透明液体、粘度25℃时为255mPa·s的聚丙烯酸酯聚合物。
材料B的制备:将28.00g单环氧基硅油(牌号为IOTA105-4)、30.00g双环氧基硅油(牌号为IOTA105-2)、23.96g乙酸丁酯、11.94gD30溶剂油加入到反应釜中。接着向反应釜中充入氮气,充氮15min后开启搅拌并调节搅拌速率为60r/min。然后再加入5.95gKH-602偶联剂和0.27g抗黄变剂V76-P,将反应釜升温至45℃回流反应2h。然后再升温至60℃,回流反应3h。反应完成后将反应釜冷却至常温,停止搅拌和充氮,出料密封,获得浅黄色透明液体、25℃时粘度为146mPa·s的胺基烷氧基硅烷改性聚二甲基硅氧烷。
材料C的制备:将60.95g甲基聚氧乙烯环氧基醚(分子量为900)、24.30g乙酸丁酯、0.25g抗黄变剂V76-P加入到反应釜中。接着向反应釜中充入氮气,充氮15min后开启搅拌并调节搅拌速率为60r/min。然后加入14.50gKH-602偶联剂,将反应釜升温至60℃回流反应1h,然后再升温至75℃反应3h。反应完成后将反应釜冷却至室温,停止搅拌和充氮,出料密封,获得无色或淡黄色溶液,25℃时粘度为110mPa·s的胺基烷氧基硅烷改性聚醚。
实施例4
选取实施例1的材料A和材料B、实施3的材料C。
将32.00g聚丙烯酸酯聚合物、48.50g胺基烷氧基硅烷改性聚二甲基硅氧烷、18.08g胺基烷氧基硅烷改性聚醚加入到反应釜中。接着向反应釜中充入氮气,充氮15min后开启搅拌并调节搅拌速率为60r/min。再然后加入1.20g脱水剂乙烯基三甲氧基硅烷、0.12g防老剂2246、0.06g光稳定剂GW-540、0.08g防霉剂AEM-5700L后继续搅拌15min。再接着加入0.04g二月桂酸二丁基锡催化剂,继续搅拌15min后停止搅拌和充氮,出料密封,获得无色透明液体,25℃时粘度为132mPa·s的增艳剂。
实施例5
选取实施例1的材料A和材料B、实施3的材料C。
将40.50g聚丙烯酸酯聚合物、46.50g胺基烷氧基硅烷改性聚二甲基硅氧烷、11.80g胺基烷氧基硅烷改性聚醚加入到反应釜中。接着向反应釜中充入氮气,充氮15min后开启搅拌并调节搅拌速率为60r/min。再然后加入1.0g脱水剂乙烯基三甲氧基硅烷、0.09g防老剂2246、0.06g光稳定剂GW-540、0.06g防霉剂AEM-5700L后继续搅拌15min。再接着加入0.05g二月桂酸二丁基锡催化剂,继续搅拌15min后停止搅拌和充氮,出料密封,获得无色透明液体,25℃时粘度为207mPa·s的增艳剂。
实施例6
选取实施例1的材料A和材料B、实施3的材料C。
将54.00g聚丙烯酸酯聚合物、36.20g胺基烷氧基硅烷改性聚二甲基硅氧烷、8.20g胺基烷氧基硅烷改性聚醚加入到反应釜中。接着向反应釜中充入氮气,充氮15min后开启搅拌并调节搅拌速率为60r/min。再然后加入1.0g脱水剂乙烯基三甲氧基硅烷、0.22g防老剂2246、0.08g光稳定剂GW-540、0.10g防霉剂AEM-5700L后继续搅拌15min。再接着加入0.06g二月桂酸二丁基锡催化剂,继续搅拌15min后停止搅拌和充氮,出料密封,获得无色透明液体,25℃时粘度为155mPa·s的增艳剂。
应用实施例
取实施例4、实施例5、实施例6的样品和进口增艳剂样品、空白样进行应用试验和评价。
对增艳剂实施例样品,进口增艳剂样品做应用试验,同时对未使用增艳剂的饰面石材做空白对照试验。选取200×400×20mm大理石、花岗石、人造石英石成品板试样各10片,用自来水清洗表面后在23±2℃RH50%条件下风干48小时;每种石材各选用2片做空白、2片做增艳效果试验、2片做耐热水性试验、2片做耐洗刷性试验、2片做耐人工气候老化试验。
增艳剂试验是将增艳剂用刷涂方式涂于各种饰面石材试样上,刷涂量为100g/m2,然后在23±2℃RH50%条件下风干48小时,与地面成60°摆放;在日光下比较其增深增艳效果。
耐热水性的试验将各种饰面石材试样经刷涂增艳剂并风干后放入60℃自来水中浸渍24小时,然后取出后风干进行比较。
耐洗刷性试验是参照GB/T9266-2009标准进行,试样刷涂增艳剂并风干后洗刷10000次,然后清洗风干比较。
耐人工气候老化性试验是参照GB/T1865-1997标准,平均辐照度550W/m2,黑色标准温度65±2℃,程式A,试验时间1000小时,刷涂增艳剂并风干后进行耐人工气候老化试验,试验完后清洗风干比较。
空白试验是各种石材的试样不刷涂增艳剂的条件下同样做耐热水性、耐洗刷性、耐人工气候老化性试验。
效果评价方式为对照空白饰面石材成品样,增艳、耐热水性、耐洗刷性、耐人工气候老化性等效果显著则为A,有一定增艳、耐热水性、耐洗刷性、耐人工气候老化性等效果或表面出现少部分面积无效果则为B,同未处理的空白试样相近则为C,明显差于未处理的空白样则为D。评价结果如下:
表1.样品增艳效果结果统计表
表2.样品耐热水性结果统计表
表3.样品耐洗刷性结果统计表
表4.样品耐人工气候老化性结果统计表
从表1-4中可知,本发明之增艳剂增深增艳效果显著,耐热水性、耐洗刷性、耐人工气候老化性优秀,达到国际先进水平。
Claims (19)
1.一种饰面石材增艳剂,该饰面石材增艳剂由聚丙烯酸酯聚合物、改性聚二甲基硅氧烷和改性聚醚制备而成;
其中:所述改性聚二甲基硅氧烷由环氧基硅油通过胺基烷氧基硅烷改性获得;所述改性聚醚由环氧基聚醚通过胺基烷氧基硅烷改性获得;所述聚丙烯酸酯聚合物是通过将丙烯酸酯单体溶于溶剂中,然后加入引发剂和调节剂,最后在氮气气氛下进行聚合反应制备获得;所述改性聚二甲基硅氧烷是通过将环氧基硅油溶于溶剂中,然后加入胺基烷氧基硅烷和抗黄变剂,最后在氮气气氛下进行改性反应制备获得;所述改性聚醚是通过将环氧基聚醚和抗黄变剂溶于溶剂中,然后加入胺基烷氧基硅烷,最后在氮气气氛下进行改性反应制备获得。
2.根据权利要求1所述的饰面石材增艳剂,其特征在于:该饰面石材增艳剂包括以下组分:聚丙烯酸酯聚合物15-60重量份;胺基烷氧基硅烷改性聚二甲基硅氧烷30-65重量份;胺基烷氧基硅烷改性聚醚2-30重量份。
3.根据权利要求1所述的饰面石材增艳剂,其特征在于:该饰面石材增艳剂包括以下组分:聚丙烯酸酯聚合物20-55重量份;胺基烷氧基硅烷改性聚二甲基硅氧烷35-60重量份;胺基烷氧基硅烷改性聚醚4-25重量份。
4.根据权利要求1所述的饰面石材增艳剂,其特征在于:该饰面石材增艳剂包括以下组分:聚丙烯酸酯聚合物25-50重量份;胺基烷氧基硅烷改性聚二甲基硅氧烷40-55重量份;胺基烷氧基硅烷改性聚醚6-20重量份。
5.根据权利要求2所述的饰面石材增艳剂,其特征在于:该饰面石材增艳剂还包括以下组分:催化剂0.01-0.15重量份;脱水剂0.2-3重量份;防老剂0.02-0.5重量份;光稳定剂0.01-0.15重量份;防霉剂0.02-0.18重量份。
6.根据权利要求2所述的饰面石材增艳剂,其特征在于:该饰面石材增艳剂还包括以下组分:催化剂0.03-0.12重量份;脱水剂0.5-2.5重量份;防老剂0.05-0.45重量份;光稳定剂0.03-0.12重量份;防霉剂0.04-0.15重量份。
7.根据权利要求2所述的饰面石材增艳剂,其特征在于:该饰面石材增艳剂还包括以下组分:催化剂0.05-0.1重量份;脱水剂0.8-2重量份;防老剂0.08-0.4重量份;光稳定剂0.05-0.1重量份;防霉剂0.06-0.12重量份。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的饰面石材增艳剂,其特征在于:所述丙烯酸酯单体为甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸的混合物;所述引发剂为过氧化苯甲酰;所述调节剂为十二烷基硫醇;和/或
所述环氧基硅油为单环氧基硅油和双环氧基硅油的混合物;所述胺基烷氧基硅烷为N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷和/或γ-氨丙基三乙氧基硅烷;所述抗黄变剂为V76-P;和/或
所述环氧基聚醚为甲基聚氧乙烯环氧基醚;和/或
所述溶剂为有机溶剂。
9.根据权利要求8所述的饰面石材增艳剂,其特征在于:所述单环氧基硅油或双环氧基硅油的分子量为800-7000,环氧值为0.05-0.15;和/或
所述甲基聚氧乙烯环氧基醚的分子量为400-1500,环氧值为0.05-0.30mol/100g;和/或
所述有机溶剂为乙酸丁酯、甲苯、D30溶剂油中的一种或多种。
10.根据权利要求8所述的饰面石材增艳剂,其特征在于:所述单环氧基硅油或双环氧基硅油的分子量为1000-6000,环氧值为0.08-0.12;和/或
所述甲基聚氧乙烯环氧基醚的分子量为500-1200,环氧值为0.10-0.20mol/100g。
11.制备权利要求1-10中任一项所述饰面石材增艳剂的方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:
1)聚丙烯酸酯聚合物的制备:首先将丙烯酸酯单体溶于溶剂中,然后加入引发剂和调节剂,最后在氮气气氛下进行聚合反应获得聚丙烯酸酯聚合物;
2)胺基烷氧基硅烷改性聚二甲基硅氧烷的制备:首先将环氧基硅油溶于溶剂中,然后加入胺基烷氧基硅烷和抗黄变剂,最后在氮气气氛下进行改性反应获得胺基烷氧基硅烷改性聚二甲基硅氧烷;
3)胺基烷氧基硅烷改性聚醚的制备:首先将环氧基聚醚和抗黄变剂溶于溶剂中,然后加入胺基烷氧基硅烷,最后在氮气气氛下进行改性反应获得胺基烷氧基硅烷改性聚醚;
4)增艳剂的制备:首先将上述步骤制备获得的聚丙烯酸酯聚合物、胺基烷氧基硅烷改性聚二甲基硅氧烷和胺基烷氧基硅烷改性聚醚按比例加入到反应容器中,在氮气气氛下进行反应获得饰面石材增艳剂;或,步骤4)增艳剂的制备:首先将上述步骤制备获得的聚丙烯酸酯聚合物、胺基烷氧基硅烷改性聚二甲基硅氧烷和胺基烷氧基硅烷改性聚醚按比例加入到反应容器中,然后依次加入脱水剂、防老剂、光稳定剂、防霉剂和催化剂,最后在氮气气氛下进行反应获得增艳剂。
12.根据权利要求11所述的方法,其特征在于:在步骤1)中,所述丙烯酸酯单体为甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸的混合物;所述丙烯酸酯单体混合物、溶剂、引发剂、调节剂加入量的质量比为37-90:30-60:0.3-1.5:0.2-1.2;和/或
在步骤2)中,所述环氧基硅油为单环氧基硅油和双环氧基硅油的混合物;所述环氧基硅油、胺基烷氧基硅烷、抗黄变剂、溶剂的加入量的质量比为30-70:1-10:0.1-0.8:20-60;和/或
在步骤3)中,所述环氧基聚醚为甲基聚氧乙烯环氧基醚;所述环氧基聚醚、胺基烷氧基硅烷、溶剂、抗黄变剂加入量的质量比为45-65:10-20:20-40:0.10-0.50;和/或
在步骤4)中,所述聚丙烯酸酯聚合物、胺基烷氧基硅烷改性聚二甲基硅氧烷、胺基烷氧基硅烷改性聚醚加入量的质量比为20-55:30-60:6-20。
13.根据权利要求11所述的方法,其特征在于:在步骤1)中,所述丙烯酸酯单体为甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸的质量比为20-45:15-40:1-8的混合物;所述丙烯酸酯单体混合物、溶剂、引发剂、调节剂加入量的质量比为45-80:40-55:0.5-1:0.3-0.8;和/或
在步骤2)中,所述环氧基硅油为单环氧基硅油和双环氧基硅油的质量比为2-5:5-8的混合物;所述环氧基硅油、胺基烷氧基硅烷、抗黄变剂、溶剂的加入量的质量比为40-60:3-7:0.3-0.5:30-50;和/或
在步骤3)中,所述环氧基聚醚、胺基烷氧基硅烷、溶剂、抗黄变剂加入量的质量比为50-62:10-20:20-35:0.10-0.40;和/或
在步骤4)中,所述聚丙烯酸酯聚合物、胺基烷氧基硅烷改性聚二甲基硅氧烷、胺基烷氧基硅烷改性聚醚加入量的质量比为30-45:40-55:10-15。
14.根据权利要求11所述的方法,其特征在于:所述催化剂为二月桂酸二丁基锡;催化剂的加入量为聚丙烯酸酯聚合物、胺基烷氧基硅烷改性聚二甲基硅氧烷、胺基烷氧基硅烷改性聚醚总质量的0.01-0.1%;所述脱水剂为乙烯基三甲氧基硅烷;脱水剂的加入量为聚丙烯酸酯聚合物、胺基烷氧基硅烷改性聚二甲基硅氧烷、胺基烷氧基硅烷改性聚醚总质量的0.5-2%;所述防老剂为2,2'-亚甲基双-(4-甲基-6-叔丁基苯酚);防老剂的加入量为聚丙烯酸酯聚合物、胺基烷氧基硅烷改性聚二甲基硅氧烷和胺基烷氧基硅烷改性聚醚总质量的0.05-0.48%;所述光稳定剂为受阻胺类光稳定剂;光稳定剂的加入量为聚丙烯酸酯聚合物、胺基烷氧基硅烷改性聚二甲基硅氧烷和胺基烷氧基硅烷改性聚醚总质量的0.03-0.1%;所述防霉剂为二甲基十八烷基-[3-(三甲氧基硅基)丙基]氯化铵;防霉剂的加入量为聚丙烯酸酯聚合物、胺基烷氧基硅烷改性聚二甲基硅氧烷和胺基烷氧基硅烷改性聚醚总质量的0.02-0.12%。
15.根据权利要求14所述的方法,其特征在于:催化剂的加入量为聚丙烯酸酯聚合物、胺基烷氧基硅烷改性聚二甲基硅氧烷、胺基烷氧基硅烷改性聚醚总质量的0.03-0.07%;脱水剂的加入量为聚丙烯酸酯聚合物、胺基烷氧基硅烷改性聚二甲基硅氧烷、胺基烷氧基硅烷改性聚醚总质量的0.8-1.5%;防老剂的加入量为聚丙烯酸酯聚合物、胺基烷氧基硅烷改性聚二甲基硅氧烷和胺基烷氧基硅烷改性聚醚总质量的0.1-0.4%;光稳定剂的加入量为聚丙烯酸酯聚合物、胺基烷氧基硅烷改性聚二甲基硅氧烷和胺基烷氧基硅烷改性聚醚总质量的0.05-0.08%;防霉剂的加入量为聚丙烯酸酯聚合物、胺基烷氧基硅烷改性聚二甲基硅氧烷和胺基烷氧基硅烷改性聚醚总质量的0.05-0.1%。
16.根据权利要求11-15中任一项所述的方法,其特征在于:步骤1)具体为:首先将部分丙烯酸酯单体混合物、部分溶剂、引发剂和调节剂按比例全部加入到反应釜中;接着向反应釜中充入氮气并进行搅拌反应;然后开始滴加剩余的丙烯酸酯单体混合物继续反应;滴加完成后继续反应;反应完成后再加入剩余的溶剂,搅拌降温,停止充氮,获得聚丙烯酸酯聚合物;和/或
步骤2)具体为:首先将环氧基硅油和溶剂按比例加入到反应釜中;接着向反应釜中充入氮气并进行搅拌;然后按比例加入胺基烷氧基硅烷和抗黄变剂进行反应;冷却,停止搅拌和充氮,获得胺基烷氧基硅烷改性聚二甲基硅氧烷;和/或
步骤3)具体为:首先将环氧基聚醚、溶剂和抗黄变剂加入到反应釜中;接着向反应釜中充入氮气并进行搅拌;然后加入胺基烷氧基硅烷反应;冷却停止搅拌和充氮,获得胺基烷氧基硅烷改性聚醚;和/或
步骤4)具体为:首先将聚丙烯酸酯聚合物、胺基烷氧基硅烷改性聚二甲基硅氧烷、胺基烷氧基硅烷改性聚醚按比例加入到反应釜中;接着向反应釜中充入氮气并进行搅拌;然后依次按比例加入脱水剂、防老剂、光稳定剂、防霉剂后继续搅拌;再接着按比例加入催化剂后继续搅拌,停止搅拌和充氮,获得饰面石材增艳剂。
17.根据权利要求11-15中任一项所述的方法,其特征在于:步骤1)具体为:首先将丙烯酸酯单体混合物总加入量的15%-35%、溶剂总加入量的30%-70%、过氧化苯甲酰和十二烷基硫醇按比例全部加入到反应釜中;接着向反应釜中充氮10-20min后开启搅拌,搅拌速率为20-100r/min进行回流反应,回流反应温度为75-90℃,反应时间0.5-2h;然后开始滴加剩余的丙烯酸酯单体混合物继续反应,反应温度为80-90℃,反应时间为1-4h;滴加完成后继续在85-95℃下反应3-6h;反应完成后再加入剩余的溶剂,搅拌降至常温,停止充氮,获得聚丙烯酸酯聚合物;和/或
步骤2)具体为:首先将环氧基硅油和溶剂按比例加入到反应釜中;接着向反应釜中充氮10-20min后开启搅拌,搅拌速率为20-100r/min;然后按比例加入胺基烷氧基硅烷和抗黄变剂V76-P进行回流反应,回流反应温度为40-50℃,反应时间1.5-3h,然后再升温至60-70℃,反应2.5-5h;冷却至常温,停止搅拌和充氮,获得胺基烷氧基硅烷改性聚二甲基硅氧烷;和/或
步骤3)具体为:首先将环氧基聚醚、溶剂和抗黄变剂V76-P加入到反应釜中;接着向反应釜中充氮10-20min后开启搅拌,搅拌速率为20-100r/min;然后加入胺基烷氧基硅烷进行回流反应,回流反应温度为55-65℃,反应时间为0.5-2h,然后再升温至75-85℃,反应2-6h;冷却至室温停止搅拌和充氮,获得胺基烷氧基硅烷改性聚醚;和/或
步骤4)具体为:首先将聚丙烯酸酯聚合物、胺基烷氧基硅烷改性聚二甲基硅氧烷、胺基烷氧基硅烷改性聚醚按比例加入到反应釜中;接着向反应釜中充氮10-20min后开启搅拌,搅拌速率为20-100r/min;然后依次按比例加入脱水剂、防老剂、光稳定剂、防霉剂后继续搅拌10-20min;再接着按比例加入催化剂后继续搅拌10-20min,停止搅拌和充氮,获得饰面石材增艳剂。
18.如权利要求1-10中任一项所述的饰面石材增艳剂或者如权利要求11-17中任一项方法制备的饰面石材增艳剂的用途,其特征在于:将该增艳剂用于饰面石材修饰技术领域。
19.如权利要求18所述的用途,其特征在于:将该增艳剂用于天然大理石、天然花岗石、人造石英石、人造岗石表面修饰。
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