CN111892893A - 一种新型环保美缝剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新型环保美缝剂及其制备方法。这种新型环保美缝剂由A组分和B组分组成，A组分：B组分＝(3～4):2，A组分包括环氧树脂35.0～55.0、稀释剂0.0～8.0、改性剂a2.0～6.0、改性剂b1.0～3.0、增容剂1.0～3.0、中和剂2.0～8.0和水5.0～18.0；B组分包括中等活性固化剂30.0～40.0、环氧树脂1.0～5.0、稀释剂1.0～5.0、增容剂1.0～5.0和高活性固化剂1.0～5.0。本发明用改性剂对环氧树脂进行亲水改性，并使之具有触变性，配以固化剂组分，得到一种双组份抗流挂环保型美缝剂。本发明无需加入大量填料既具有优异的抗流挂性，并且以水作为溶剂，无毒环保，施工简便。

Description

一种新型环保美缝剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及瓷砖粘合剂技术领域，尤其是一种新型环保美缝剂及其制备方法。

背景技术

如今，瓷砖、马赛克、石材板等已经成为装修中最为常见的材料。在铺装该类装饰材料时，砖块之间会产生缝隙，这便需要我们对其进行填缝处理。随着人们对装饰材料要求的提升，传统勾缝剂由于其耐污性差、易开裂等缺点，逐渐被双组份环氧类美缝剂所替代。双组份环氧类美缝剂由环氧组分和固化剂组分构成，经混合后挤入饰板间的缝隙中发生固化反应，起到填缝的效果。环氧类美缝剂粘接性强、耐污性好、耐久性优异，已经逐渐成为应用最广的美缝剂产品。

尽管环氧类美缝剂具有诸多性能优势，但该类产品也有很多不足之处。首先，为了满足美缝剂在固化前所需的抗流挂性，在制备美缝剂时要加入大量的填料，如二氧化硅、滑石粉等。该过程不仅大大提高了材料成本，而且生产过程中会产生大量粉尘，不利于环保；其次，为了满足粘度要求，美缝剂中加入了大量有机溶剂，不仅不环保，还会对人身健康造成损伤；第三，如果在施工过程中不慎污染墙面或沾至手上，油性的美缝剂难以擦除。CN105802451公开的一种双组份环氧美缝剂，制备方法简单，通用性强，但采用苯甲醇作为溶剂，体系无亲水性，操作繁琐且不环保；CN109777179公开了一种水性环氧树脂美缝剂，具有环保性，但仍依靠大量的填料实现抗流挂性，经济性差，制作过程不环保。因此，市场上仍缺乏一种经济适用的环保型美缝剂。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术中之不足，提供一种新型环保美缝剂及其制备方法，该制备方法经济实用且绿色环保，所得产品性能优异。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种新型环保美缝剂,由A组分和B组分组成，质量配比为A组分：B组分＝(3～4):2；

所述A组分包括如下质量份的原料：

所述B组分包括如下质量份的原料：

进一步地，所述A组分还包括有质量份为1.0～5.0的颜料，颜料采用珠光粉等常用颜料。

进一步地，所述A组分中的环氧树脂为双酚A型环氧树脂或双酚F型环氧树脂中的一种或两种；稀释剂为1,4-丁二醇二缩水甘油醚或丁基缩水甘油醚；改性剂a为端氨基酰胺类分子；改性剂b为二乙醇胺或乙醇胺中的一种或两种，增容剂为乙醇、聚乙二醇、丙二醇甲醚或二丙二醇甲醚中的一种或几种；中和剂为冰醋酸、乳酸或柠檬酸中的一种或几种。

进一步地，所述B组分中的中等活性固化剂为聚酰胺固化剂；环氧树脂为双酚A型环氧树脂或双酚F型环氧树脂中的一种或两种；稀释剂为1,4-丁二醇二缩水甘油醚或丁基缩水甘油醚；增容剂为乙醇、聚乙二醇、丙二醇甲醚或二丙二醇甲醚中的一种或几种；高活性固化剂为二乙醇胺、乙醇胺、乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺中的一种或几种。

进一步地，所述A组分中环氧树脂为双酚A型环氧树脂，环氧当量为200～230g/mol；稀释剂为丁基缩水甘油醚；改性剂a为活泼氢当量为90～100g/mol的端氨基酰胺类分子；改性剂b为二乙醇胺，增容剂为丙二醇甲醚。

进一步地，所述B组分中的中等活性固化剂为活泼氢当量为80～110g/mol的聚酰胺固化剂；环氧树脂为双酚A型环氧树脂，环氧当量为190～250g/mol；稀释剂为1,4-丁二醇二缩水甘油醚；增容剂为丙二醇甲醚；高活性固化剂为三乙烯四胺和乙醇胺的混合物，三乙烯四胺和乙醇胺的质量比为1:1。

一种新型环保美缝剂的制备方法，包括以下步骤：

A制备A组分

(1)、在配料罐中加入环氧树脂35.0～55.0份、稀释剂0.0～8.0份、改性剂a2.0～6.0份、改性剂b1.0～3.0份和增容剂1.0～3.0份，加热搅拌，加热温度为50～110℃，搅拌时间为1～6h，得到A组分半成品；

(2)、向步骤(1)制得的A组分半成品中加入中和剂2.0～8.0份，调节A组分半成品的pH为6～7，然后依次加入水5.0～18.0份和颜料1.0～5.0份，在中和剂、水以及颜料的添加过程中边加边搅拌，搅拌均匀得到A组分，密封保存；

B制备B组分

在配料罐中加入中等活性固化剂30.0～40.0份、环氧树脂1.0～5.0份、稀释剂1.0～5.0份、增容剂1.0～5.0份和高活性固化剂1.0～5.0份，室温搅拌，搅拌时间为4～6h，得到B组分，密封保存。

在A组分的制备过程中，本发明利用改性剂a和改性剂b对环氧树脂进行改性，在环氧树脂分子中引入酰胺键和羟基等基团，再加入中和剂中和成盐后，得到可分散于水的水性环氧体系，这样一来便可以以水作为溶剂调节体系流动性，避免了有机溶剂的加入；分子链中酰胺键的存在使得分子间氢键大大增加，在加入水后，乳液粒子间的相互作用使得体系触变性大大提高，进而提高了抗流挂性；在B组分的制备过程中，高活性固化剂组分可以加快美缝剂固化，缩短表干时间。而中等活性固化剂可以适当降低交联密度，进而提高美缝剂韧性。增溶剂和稀释剂则可以进一步改善美缝剂的施工性能。当A、B组分混合后，环氧树脂与固化剂发生反应，逐渐形成三维交联网络，进而起到填补缝隙的效果。

本发明的有益效果是：本发明设计合理，操作简便，具有以下有点：

(1)、本发明以环氧树脂为基体，将其进行水性化，在制备过程中以水为溶剂，无挥发性有机溶剂的加入，是一种环保型材料；本发明通过对环氧树脂分子结构进行改性而获得抗流挂性，无需加入填料，既节约了成本，又可以避免生产过程中由于无机填料的添加而导致的粉尘污染；

(2)、在使用过程中，将A、B组分混合后涂抹至瓷砖缝隙内，由于高活性固化剂的存在，体系可以在较短时间内表干，之后逐渐固化，形成具有交联结构的固体。由于该发明为水性体系，在涂抹时若不慎污染瓷砖，可以直接用水洗去，或用湿布擦除，操作简单施工方便。

具体实施方式

现在优选实施例对本发明作进一步详细的说明。

实施例1

一种新型环保美缝剂的制备方法，包括以下步骤：

A制备A组分

(1)、在配料罐中加入环氧当量为200～230g/mol的双酚A型环氧树脂35.0份、丁基缩水甘油醚2.0份、活泼氢当量为90～100g/mol的端氨基酰胺类分子2.0份、二乙醇胺2.0份和丙二醇甲醚1.0份，加热搅拌，加热温度为50℃，搅拌时间为6h，得到A组分半成品；

(2)、向步骤(1)制得的A组分半成品中加入冰醋酸和乳酸的混合物制成的中和剂，冰醋酸和柠檬酸的质量比为1:1，调节A组分半成品的pH为6～7，然后依次加入水5.0份和颜料1.0份，在中和剂、水以及颜料的添加过程中边加边搅拌，搅拌均匀得到A组分，密封保存；

B制备B组分

在配料罐中加入活泼氢当量为80～110g/mol的聚酰胺固化剂30.0份、环氧当量为190～250g/mol的双酚A型环氧树脂1.0份、1,4-丁二醇二缩水甘油醚2.0份、丙二醇甲醚3.0份以及三乙烯四胺和乙醇胺按质量比为1:1混合的混合物5.0份，室温搅拌，搅拌时间为5h，得到B组分，密封保存。

这种新型环保美缝剂使用过程为：在配料罐中加入A组分和B组分，A组分和B组分的质量比为3:2，搅拌均匀即可使用。

实施例2

一种新型环保美缝剂的制备方法，包括以下步骤：

A制备A组分

(1)、在配料罐中加入环氧当量为200～230g/mol的双酚A型环氧树脂40.0份、1,4-丁二醇二缩水甘油醚5.0份、活泼氢当量为90～100g/mol的端氨基酰胺类分子3.0份、二乙醇胺2.0份和丙二醇甲醚3.0份，加热搅拌，加热温度为100℃，搅拌时间为1h，得到A组分半成品；

(2)、向步骤(1)制得的A组分半成品中加入冰醋酸和乳酸的混合物制成的中和剂，冰醋酸和乳酸的质量比为1:1，调节A组分半成品的pH为6～7，然后依次加入水15.0份和颜料5.0粉，在中和剂、水以及颜料的添加过程中边加边搅拌，搅拌均匀得到A组分，密封保存；

B制备B组分

在配料罐中加入活泼氢当量为80～110g/mol的聚酰胺固化剂35.0份、环氧当量为190～250g/mol的双酚A型环氧树脂4.0份、1,4-丁二醇二缩水甘油醚1.0份、丙二醇甲醚5.0份以及四乙烯五胺和乙醇胺按质量比为1:1混合的混合物2.0份，室温搅拌，搅拌时间为4h，得到B组分，密封保存。

这种新型环保美缝剂使用过程为：在配料罐中加入A组分和B组分，A组分和B组分的质量比为2:1，搅拌均匀即可使用。

实施例3

一种新型环保美缝剂的制备方法，包括以下步骤：

A制备A组分

(1)、在配料罐中加入环氧当量为200～230g/mol的双酚A型环氧树脂45.0份、活泼氢当量为90～100g/mol的端氨基酰胺类分子4.0份、乙醇胺3.0份和二丙二醇甲醚3.0份，加热搅拌，加热温度为60℃，搅拌时间为3h，得到A组分半成品；

(2)、向步骤(1)制得的A组分半成品中加入冰醋酸和乳酸的混合物制成的中和剂，冰醋酸和乳酸的质量比为1:1，调节A组分半成品的pH为6～7，然后依次加入水18.0份和颜料2.0份，在中和剂、水以及颜料的添加过程中边加边搅拌，搅拌均匀得到A组分，密封保存；

B制备B组分

在配料罐中加入活泼氢当量为80～110g/mol的聚酰胺固化剂40.0份、环氧当量为160～190g/mol的双酚F型环氧树脂5.0份、1,4-丁二醇二缩水甘油醚5.0份、丙二醇甲醚1.0份以及三乙烯四胺和乙醇胺按质量比为2:1混合的混合物1.0份，室温搅拌，搅拌时间为5h，得到B组分，密封保存。

这种新型环保美缝剂使用过程为：在配料罐中加入A组分和B组分，A组分和B组分的质量比为3:2，搅拌均匀即可使用。

实施例4

一种新型环保美缝剂的制备方法，包括以下步骤：

A制备A组分

(1)、在配料罐中加入环氧当量为200～230g/mol的双酚A型环氧树脂55.0份、丁基缩水甘油醚和1,4-丁二醇二缩水甘油醚按质量比为1:1混合的混合物8.0份、活泼氢当量为90～100g/mol的端氨基酰胺类分子6.0份、二乙醇胺1.0份和丙二醇甲醚3.0份，加热搅拌，加热温度为110℃，搅拌时间为1h，得到A组分半成品；

(2)、向步骤(1)制得的A组分半成品中加入冰醋酸和乳酸的混合物制成的中和剂，冰醋酸和乳酸的质量比为1:1，调节A组分半成品的pH为6～7，然后依次加入水16.0份和颜料3.0粉，在中和剂、水以及颜料的添加过程中边加边搅拌，搅拌均匀得到A组分，密封保存；

B制备B组分

在配料罐中加入活泼氢当量为80～110g/mol的聚酰胺固化剂40.0份、环氧当量为200～230g/mol的双酚A型环氧树脂5.0份、1,4-丁二醇二缩水甘油醚3.0份、丙二醇甲醚5.0份以及三乙烯四胺和乙醇胺按质量比为1:1混合的混合物2.0份，室温搅拌，搅拌时间为6h，得到B组分，密封保存。

这种新型环保美缝剂使用过程为：在配料罐中加入A组分和B组分，A组分和B组分的质量比为3:2，搅拌均匀即可使用。

根据实施例1-4制成的新型环保美缝剂的性能指标如下表所示。

实施例	表干时间	抗流挂性	柔韧性
				实施例1	≤4h	≤4mm	φ50mm无裂纹
实施例2	≤4h	≤2mm	φ50mm无裂纹
				实施例3	≤4h	≤3mm	φ50mm无裂纹
实施例4	≤4h	≤5mm	φ50mm无裂纹

综上所述，这种新型环保美缝剂及其制备方法具有以下优点：

(1)、本发明以环氧树脂为基体，将其进行水性化，在制备过程中以水为溶剂，无挥发性有机溶剂的加入，是一种环保型材料；本发明通过对环氧树脂分子结构进行改性而获得抗流挂性，无需加入填料，既节约了成本，又可以避免生产过程中由于无机填料的添加而导致的粉尘污染；

(2)、在使用过程中，将A、B组分混合后涂抹至瓷砖缝隙内，由于高活性固化剂的存在，体系可以在较短时间内表干，之后逐渐固化，形成具有交联结构的固体。由于该发明为水性体系，在涂抹时若不慎污染瓷砖，可以直接用水洗去，或用湿布擦除，操作简单施工方便。

以上说明书中描述的只是本发明的具体实施方式，各种举例说明不对本发明的实质内容构成限制，所属技术领域的普通技术人员在阅读了说明书后可以对以前所述的具体实施方式做修改或变形，而不背离发明的实质和范围。

Claims (7)

1.一种新型环保美缝剂，其特征在于：该美缝剂由A组分和B组分组成，质量配比为A组分：B组分＝(3～4):2；

所述A组分包括如下质量份的原料：

所述B组分包括如下质量份的原料：

2.根据权利要求1所述的新型环保美缝剂，其特征在于：所述A组分还包括有质量份为1.0～5.0的颜料。

3.根据权利要求1或2所述的新型环保美缝剂，其特征在于：所述A组分中的环氧树脂为双酚A型环氧树脂或双酚F型环氧树脂中的一种或两种；稀释剂为1,4-丁二醇二缩水甘油醚或丁基缩水甘油醚；改性剂a为端氨基酰胺类分子；改性剂b为二乙醇胺或乙醇胺中的一种或两种，增容剂为乙醇、聚乙二醇、丙二醇甲醚或二丙二醇甲醚中的一种或几种；中和剂为冰醋酸、乳酸或柠檬酸中的一种或几种。

4.根据权利要求1或2所述的新型环保美缝剂，其特征在于：所述B组分中的中等活性固化剂为聚酰胺固化剂；环氧树脂为双酚A型环氧树脂或双酚F型环氧树脂中的一种或两种；稀释剂为1,4-丁二醇二缩水甘油醚或丁基缩水甘油醚；增容剂为乙醇、聚乙二醇、丙二醇甲醚或二丙二醇甲醚中的一种或几种；高活性固化剂为二乙醇胺、乙醇胺、乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺中的一种或几种。

5.根据权利要求3所述的一种新型环保美缝剂，其特征在于：所述A组分中环氧树脂为双酚A型环氧树脂，环氧当量为200～230g/mol；稀释剂为丁基缩水甘油醚；改性剂a为活泼氢当量为90～100g/mol的端氨基酰胺类分子；改性剂b为二乙醇胺，增容剂为丙二醇甲醚。

6.根据权利要求4所述的一种新型环保美缝剂，其特征在于：所述B组分中的中等活性固化剂为活泼氢当量为80～110g/mol的聚酰胺固化剂；环氧树脂为双酚A型环氧树脂，环氧当量为190～250g/mol；稀释剂为1,4-丁二醇二缩水甘油醚；增容剂为丙二醇甲醚；高活性固化剂为三乙烯四胺和乙醇胺的混合物，三乙烯四胺和乙醇胺的质量比为1:1。

7.一种新型环保美缝剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

A制备A组分

(1)、在配料罐中加入环氧树脂35.0～55.0份、稀释剂0.0～8.0份、改性剂a2.0～6.0份、改性剂b1.0～3.0份和增容剂1.0～3.0份，加热搅拌，加热温度为50～110℃，搅拌时间为1～6h，得到A组分半成品；

(2)、向步骤(1)制得的A组分半成品中加入中和剂2.0～8.0份，调节A组分半成品的pH为6～7，然后依次加入水5.0～18.0份和颜料1.0～5.0份，在中和剂、水以及颜料的添加过程中边加边搅拌，搅拌均匀得到A组分，密封保存；

B制备B组分

在配料罐中加入中等活性固化剂30.0～40.0份、环氧树脂1.0～5.0份、稀释剂1.0～5.0份、增容剂1.0～5.0份和高活性固化剂1.0～5.0份，室温搅拌，搅拌时间为4～6h，得到B组分，密封保存。