CN111363473B - 一种瓷砖防污剂及其制备方法 - Google Patents

一种瓷砖防污剂及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种瓷砖防污剂包括以下组分：甲基高含氢硅油、低含氢硅油、聚醚嵌段氨基硅油、长链烷基硅油、硅烷偶联剂、不易燃的溶剂油。本发明以甲基含氢硅油、聚醚嵌段氨基硅油、长链烷基硅油为基本有机硅品种，通过溶剂分散的方法制备出瓷砖防污剂。本发明将四种硅油调配在一起，彼此之间可通过协同作用在瓷砖表面形成防污耐污、不发生粘砖问题，提高瓷砖光泽度的多功能有机硅强化的保护层，同时，还具有环保，不易燃的性能。

Description

一种瓷砖防污剂及其制备方法
技术领域
本发明属于瓷砖防污技术领域，具体涉及一种瓷砖防污剂及其制备方法。
背景技术
陶瓷砖在日常使用中，常会受到污染物如墨水、油漆、茶水、油污等的污染，在其表面留下难以去除的污痕。通常瓷砖的吸水率越大，易受污染的程度也越大。目前，为了进一步提高瓷砖的抗污能力，大部分抛光砖生产企业在生产时都会使用防污剂，以弥补由于生产工艺方面的原因所导致的抛光砖表面抗污性能差的不足。市场上出现的瓷砖防污剂中有机硅以其优异的疏水、透气、耐热性能成为新一代瓷砖防污技术的重要用品。但是，其防污力稍弱，操作工艺要求更高，所以使用范围受到一定的限制。市面上有机硅种类繁多，如何科学挑选出所需的有机硅品种，并通过适当的工艺制备出综合性能优异、使用方便的瓷砖防污剂是该技术亟需解决的关键性问题。
中国专利200710017509.7公开了一种通过原位缩聚合成有机硅防污剂的方法，但是该方法制作工艺较为复杂，所采用有机硅单体所含的功能基团结构较为单一，难以实现多功能复合型防污的目的。
中国专利201610880415.1公开了一种防污防滑砖的制备工艺，通过在砖面涂覆胶体溶液待其干燥后形成一层防水膜来起到防污效果。该专利所用的防污液成分为含氢硅油，其耐碱性很差，容易在清洁时被碱性清洁剂所腐蚀；硅胶溶液被水浸泡后也很容易被磨损掉，导致防污能力不持久。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的不足之处而提供一种瓷砖防污剂，具有长效抗污性能。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种瓷砖防污剂包括以下组分：甲基高含氢硅油、低含氢硅油、聚醚嵌段氨基硅油、长链烷基硅油、硅烷偶联剂、不易燃的溶剂油。
优选地，所述瓷砖防污剂包括以下重量份的组分：甲基高含氢硅油6～16份、低含氢硅油4～12份、聚醚嵌段氨基硅油4～12份、长链烷基硅油3～15份、硅烷偶联剂0.1～1份、不易燃的溶剂油65～85份。
优选地，所述瓷砖防污剂包括以下重量份的组分：甲基高含氢硅油8～14份、低含氢硅油6～10份、聚醚嵌段氨基硅油5～11份、长链烷基硅油6～13份、硅烷偶联剂0.3～0.9份、不易燃的溶剂油70～80份。
优选地，所述瓷砖防污剂包括以下重量份的组分：甲基高含氢硅油10份、低含氢硅油8份、聚醚嵌段氨基硅油8份、长链烷基硅油12份、硅烷偶联剂0.6份、不易燃的溶剂油75份。
优选地，所述甲基高含氢硅油含氢量为1.4％～1.6％，25℃粘度为15～30mm2·s-1。
优选地，所述低含氢硅油含氢量为0.1％～0.5％，25℃粘度为80～300mm2·s-1。
优选地，硅烷偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH-550)、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(KH-560)、γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷(KH-570)、N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷(DL-602)、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲(乙)氧基硅烷(KH-792)中的一种或多种。
本发明还提供一种瓷砖防污剂的制备方法，包括以下步骤：
S1、在搅拌作用下将甲基高含氢硅油、低含氢硅油、聚醚嵌段氨基硅油、长链烷基硅油依次加入不易燃的溶剂油中，搅拌1～5分钟；
S2、边搅拌边加入硅烷偶联剂，继续搅拌1～5分钟；
S3、静置让其自身反应2～5天。
本发明的有益效果：本发明以甲基含氢硅油、聚醚嵌段氨基硅油、长链烷基硅油为基本有机硅品种，通过溶剂分散的方法制备出瓷砖防污剂。本发明的瓷砖防污剂中的甲基含氢硅油组分含有大量的Si-H键，可以与瓷砖表面的Si-OH发生缩合反应，生成稳定的Si-O-Si共价键结构，使得有机硅能够牢固结合在瓷砖表面，与硅烷偶联剂交联固化反应形成防污膜层；聚醚嵌段氨基硅油渗入抛光瓷砖的内部微孔中，形成固状物填塞微细毛孔，从而降低抛光瓷砖的吸水率，并提高表面光泽度，增加色泽自然美感；而加入长链烷基硅油既加固甲基含氢硅油与瓷砖表面结合；而高粘度的低含氢硅油可以提高整个防污剂的粘稠度，使得瓷砖在堆叠受压后不会出现粘砖现象。将四种硅油调配在一起，彼此之间可通过协同作用在瓷砖表面形成防污耐污、不会出现粘砖现象，同时还能提高瓷砖光泽度的多功能有机硅强化保护层，产生大于分别使用各种有机硅组分所能实现的防污能力的总和。另外，由于本发明选用的是不易燃的溶剂油，本发明的防污剂还具有不易燃的优点。
具体实施方式
为了更加简洁明了的展示本发明的技术方案、目的和优点，下面结合具体实施例对本发明做进一步的详细描述。
本发明的化学试剂购于以下厂家：
甲基高含氢硅油购于佛山市盈智有机硅材料有限公司，25KG/桶；低含氢硅油购于青岛中宝硅材料科技有限公司，25KG/桶；聚醚嵌段氨基硅油为HT-183D，购于广东宏昊化工有限公司，200KG/桶；长链烷基硅油购于佛山市南海赛图有机硅厂，25KG/桶；硅烷偶联剂购于杭州杰西卡化工有限公司，25KG/桶；不易燃的溶剂油为d80环保型溶剂油，购于广东中海南联能源有限公司，160KG/桶。
实施例1
本实施例提供一种瓷砖防污剂，包括以下重量份的组分：甲基高含氢硅油6份、低含氢硅油4份、聚醚嵌段氨基硅油4份、长链烷基硅油3份、硅烷偶联剂0.1份、不易燃的溶剂油85份。
其中甲基高含氢硅油含氢量为1.4％，25℃粘度为15mm2·s-1；低含氢硅油含氢量为0.1％，25℃粘度为80mm2·s-1；所述聚醚嵌段氨基硅油为HT-183D；硅烷偶联剂为硅烷偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH-550)，所述不易燃的溶剂油为d80环保型溶剂油。
实施例2
本实施例提供一种瓷砖防污剂，包括以下重量份的组分：甲基高含氢硅油8份、低含氢硅油6份、聚醚嵌段氨基硅油5份、长链烷基硅油6份、硅烷偶联剂0.3份、不易燃的溶剂油80份。
其中甲基高含氢硅油含氢量为1.6％，25℃粘度为25mm2·s-1；低含氢硅油含氢量为1％，25℃粘度为100mm2·s-1；硅烷偶联剂为γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(KH-560)，所述不易燃的溶剂油为d80环保型溶剂油。
实施例3
本实施例提供一种瓷砖防污剂，包括以下重量份的组分：甲基高含氢硅油10份、低含氢硅油8份、聚醚嵌段氨基硅油8份、长链烷基硅油12份、硅烷偶联剂0.6份、不易燃的溶剂油75份。
其中甲基高含氢硅油含氢量为1.6％，25℃粘度为30mm2·s-1；低含氢硅油含氢量为0.8％，25℃粘度为200mm2·s-1；硅烷偶联剂为γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷(KH-570)；所述不易燃的溶剂油为d80环保型溶剂油。
实施例4
本实施例提供一种瓷砖防污剂，包括以下重量份的组分：甲基高含氢硅油14份、低含氢硅油10份、聚醚嵌段氨基硅油11份、长链烷基硅油13份、硅烷偶联剂0.9份、不易燃的溶剂油80份。
其中甲基高含氢硅油含氢量为1.4％，25℃粘度为30mm2·s-1；低含氢硅油含氢量为0.5％，25℃粘度为250mm2·s-1；硅烷偶联剂为N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷(DL-602)；所述不易燃的溶剂油为d80环保型溶剂油。
实施例5
本实施例提供一种瓷砖防污剂，包括以下重量份的组分：甲基高含氢硅油16份、低含氢硅油12份、聚醚嵌段氨基硅油12份、长链烷基硅油15份、硅烷偶联剂1份、不易燃的溶剂油85份。
其中甲基高含氢硅油含氢量为1.6％，25℃粘度为30mm2·s-1；低含氢硅油含氢量为0.3％，25℃粘度为300mm2·s-1；硅烷偶联剂为N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲(乙)氧基硅烷(KH-792)，所述不易燃的溶剂油为d80环保型溶剂油。
实施例6
本实施例提供一种瓷砖防污剂的制备方法(以实施例1的配方执行)，包括以下步骤：
S1、在搅拌作用下将甲基高含氢硅油、低含氢硅油、聚醚嵌段氨基硅油、长链烷基硅油依次加入不易燃的溶剂油中，搅拌1～5分钟；
S2、边搅拌边加入硅烷偶联剂，继续搅拌1～5分钟；
S3、静置让其自身反应2～5天。
对比例1
对比例1的防污剂包括以下重量份的组分：低含氢硅油8份、聚醚嵌段氨基硅油8份、长链烷基硅油12份、硅烷偶联剂0.6份、不易燃的溶剂油75份。其中低含氢硅油含氢量为0.5％，25℃粘度为200mm2·s-1；硅烷偶联剂为γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷(KH-570)，所述不易燃的溶剂油为d80环保型溶剂油。
对比例2
对比例2的防污剂包括以下重量份的组分：甲基高含氢硅油10份、低含氢硅油8份、聚醚嵌段氨基硅油8份、硅烷偶联剂0.6份、不易燃的溶剂油75份；其中甲基高含氢硅油含氢量为1.6％，25℃粘度为30mm2·s-1；低含氢硅油含氢量为0.5％，25℃粘度为200mm2·s-1；硅烷偶联剂为γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷(KH-570)，所述不易燃的溶剂油为d80环保型溶剂油。
对比例3
对比例3的防污剂包括以下重量份的组分：甲基高含氢硅油10份、低含氢硅油8份、长链烷基硅油12份、硅烷偶联剂0.6份、不易燃的溶剂油75份；其中甲基高含氢硅油含氢量为1.6％，25℃粘度为30mm2·s-1；低含氢硅油含氢量为0.5％，25℃粘度为200mm2·s-1；硅烷偶联剂为N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷(DL-602)，所述不易燃的溶剂油为d80环保型溶剂油。
对比例4
对比例4的防污剂包括以下重量份的组分：甲基高含氢硅油10份、聚醚嵌段氨基硅油8份、长链烷基硅油12份、硅烷偶联剂0.6份、不易燃的溶剂油75份；其中甲基高含氢硅油含氢量为1.6％，25℃粘度为30mm2·s-1；硅烷偶联剂为γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷(KH-570)；所述不易燃的溶剂油为d80环保型溶剂油。
效果对比：将实施例1～5和对比例1～4的防污剂按照实施例6的制备方法制备，将其获得的防污剂进行防污、光泽度和粘砖现象的对比，具体如下：
1、防污效果
取相同量的实施例1～5和对比例1～4的防污剂涂刷在抛光砖表面后，采用国标GBT3810.14-2016陶瓷砖试验方法第14部分耐污染性的测定方法检测本发明的防污效果。结果分级：按照国标GBT3810.14-2016将陶瓷砖表面耐污染性分为1～5级，第5级对应于最易于将规定的污染剂从砖面上清除；第1级对应于任何一种试验步骤在不破坏砖面的情况下无法清除砖面上的污染剂。结果如表1所示：
表1：不同防污剂的防污和耐污效果
Figure BDA0002386381130000061
Figure BDA0002386381130000071
2、光泽度检测
将实施例1～5和对比例1～4的防污剂滴流于瓷砖表面，每平方米瓷砖的用量大约10～15g，用海绵球进行打磨，再将其进行抛光处理，采用LS191陶瓷光泽度仪测量其表面光泽度。结果如表2所示：
表2：涂抹不同防污剂的瓷砖光泽度
分组 光泽度
实施例1 97.9
实施例2 98.6
实施例3 99.6
实施例4 99.2
实施例5 96.8
对比例1 92.5
对比例2 95.4
对比例3 85.6
对比例4 93.8
3、粘砖现象检测
将实施例1～5和对比例1～4的防污剂滴流于瓷砖表面，每平方米瓷砖的用量大约20～25g，用海绵球进行打磨，再将其进行抛光处理，将得到的瓷砖每5块一箱，设置10箱，垂直叠放，放置30天观察是否发生粘砖现象。结果如表3所示：
表3：涂抹不同防污剂的粘砖效果
分组 是否发生粘砖现象
实施例1 否
实施例2 否
实施例3 否
实施例4 否
实施例5 否
对比例1 否
对比例2 否
对比例3 否
对比例4 是
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (7)

1.一种瓷砖防污剂，其特征在于，由以下重量份的组分组成：甲基高含氢硅油6~16份、低含氢硅油4~12份、聚醚嵌段氨基硅油4~12份、长链烷基硅油3~15份、硅烷偶联剂0.1~1份、d80环保型溶剂油65~85份。
2.如权利要求1所述的瓷砖防污剂，其特征在于，由以下重量份的组分组成：甲基高含氢硅油8~14份、低含氢硅油6~10份、聚醚嵌段氨基硅油5~11份、长链烷基硅油6~13份、硅烷偶联剂0.3~0.9份、d80环保型溶剂油70~80份。
3.如权利要求2所述的瓷砖防污剂，其特征在于，由以下重量份的组分组成：甲基高含氢硅油10份、低含氢硅油8份、聚醚嵌段氨基硅油8份、长链烷基硅油12份、硅烷偶联剂0.6份、d80环保型溶剂油75份。
4.如权利要求1~3任一项所述的瓷砖防污剂，其特征在于，所述甲基高含氢硅油含氢量为1.4％～ 1.6％，25℃粘度为15~30mm2·s-1。
5.如权利要求1~3任一项所述的瓷砖防污剂，其特征在于，所述低含氢硅油含氢量为0.1％～0.5％，25℃粘度为80~300mm2·s-1。
6.如权利要求1~3任一项所述的瓷砖防污剂，其特征在于，硅烷偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、γ-(甲基丙烯酰氧) 丙基三甲氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷中的一种或多种。
7.一种如权利要求1~3任一项所述的瓷砖防污剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、在搅拌作用下将甲基高含氢硅油、低含氢硅油、聚醚嵌段氨基硅油、长链烷基硅油依次加入到d80环保型溶剂油中，搅拌1~5分钟；
S2、边搅拌边加入硅烷偶联剂，继续搅拌1~5分钟；
S3、静置让其自身反应2~5天。
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