CN112063338A - 一种瓷砖防腐填缝材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于防腐填缝材料技术领域，尤其为一种瓷砖防腐填缝材料及其制备方法，所述瓷砖防腐填缝材料由重量份比为1:1～2的A组份和B组份组成，其中：A组份由以下重量份的原料组成：含羟基的丙烯酸酯乳液100～150份，羧基化氧化石墨烯0.3～0.6份，增稠剂5～20份，多异氰酸酯固化剂3～10份，消泡剂0.1～0.5份，止流剂1～5份，颜料5～15份；B组份由以下重量份的原料组成：环氧树脂30～45份，聚酰胺15～25份，改性纳米SiO21～5份，流平剂0.1～0.5份，抗菌剂0.1～0.3份，钛白粉1～10份。本发明与现有技术相比，制得的瓷砖防腐填缝材料具有优异的耐酸、碱性、耐水性和耐盐雾性，在柔韧性及硬度方面表现突出，使整体性能得到极大提升。

Description

一种瓷砖防腐填缝材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及防腐填缝材料技术领域，具体为一种瓷砖防腐填缝材料及其制备方法。
背景技术
随着社会的发展，瓷砖、马赛克或石材等已经成为建筑装饰领域最常用的材料之一。为了便于运输和存放，成品的瓷砖、马赛克或石材的规格尺寸一般不宜太大，因此，要形成整幅的墙面或地面，需要一块一块进行拼贴，考虑到热胀冷缩的因素，在铺设瓷砖、马赛克或石材的过程中，块与块之间都需要预留一定的缝隙，这些缝隙就需要采用填缝材料进行填充。目前，用于填充瓷砖、马赛克或石材缝隙的填缝材料有普通水泥基填缝剂和反应型树脂填缝剂，普通水泥基填缝剂一般采用白水泥，而白水泥使用一段时间后，易受灰尘、油烟等物的沾染而由白变黑，不仅影响美观，而且易滋生霉菌、产生异味，进而影响家居环境；反应型树脂填缝剂虽能克服以上劣势，但材料、包装成本过高，生产、混料工序复杂，加之含有VOC等有毒有害气体，使其应用受到限制。另外，现有的填缝剂颜色单调，而瓷砖、马赛克或石材等装饰材料的品种、款式、花样越来越多，如果没有色彩多样、与其配套的填缝剂，即使有再好的装饰产品和设计施工水平，也不能获得完美的整体效果，更令产品的装饰效果大打折扣。为了配合多姿多彩的瓷砖、马赛克或石材产品，一种具有光泽、颜色丰富的美缝剂应运而生。
美缝剂是填缝剂的升级版，主要由水性聚合物乳液和高档颜料组成，其施工容易、且装饰性和实用性明显优于彩色填缝剂，因而越来越得到装饰领域的青睐。
现有市面上的美缝剂虽然较之水泥基填缝剂和反应型树脂填缝剂等填缝材料装饰性及整体性能较优，但仍存在防腐蚀性能提升不明显的问题，且在耐水性、耐盐雾性、柔韧性及硬度方面表现不突出，整体性能不能满足使用需求。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种瓷砖防腐填缝材料及其制备方法，解决了现有市面上的美缝剂虽然较之水泥基填缝剂和反应型树脂填缝剂等填缝材料装饰性及整体性能较优，但仍存在防腐蚀性能提升不明显的问题，且在耐水性、耐盐雾性、柔韧性及硬度方面表现不突出，整体性能不能满足使用需求的问题。
(二)技术方案
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种瓷砖防腐填缝材料，包括，所述瓷砖防腐填缝材料由重量份比为1:1～2的A组份和B组份组成，其中：
A组份由以下重量份的原料组成：含羟基的丙烯酸酯乳液100～150份，羧基化氧化石墨烯0.3～0.6份，增稠剂5～20份，多异氰酸酯固化剂3～10 份，消泡剂0.1～0.5份，止流剂1～5份，颜料5～15份；
B组份由以下重量份的原料组成：环氧树脂30～45份，聚酰胺15～25份，改性纳米SiO21～5份，流平剂0.1～0.5份，抗菌剂0.1～0.3份，钛白粉1～ 10份，颜料1～10份，水60～100份。
作为本发明的一种优选技术方案，所述增稠剂为气相二氧化硅、膨润土类增稠剂、聚氨酯类增稠剂、纤维素醚增稠剂、氢化蓖麻油中的中的一种或多种。
作为本发明的一种优选技术方案，所述消泡剂为乳化硅油、高碳醇脂肪酸酯复合物、聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚和聚氧丙烯甘油醚和聚氧丙烯中的一种或多种。
作为本发明的一种优选技术方案，所述止流剂采用港利龙化工科技有限公司生产的美缝剂专用止流剂GL100。
作为本发明的一种优选技术方案，所述颜料为膨润土、高岭土、碳酸钙、石英粉、滑石粉、钛白粉、硫酸钡、硅藻土、珠光颜料、荧光颜料、金属颜料中的一种或几种。
作为本发明的一种优选技术方案，所述流平剂为BYK-333、BYK-378中的一种。
作为本发明的一种优选技术方案，所述抗菌剂采用纳米银抗菌剂。
本发明还提供了一种瓷砖防腐填缝材料的制备方法，包括以下步骤：
S1、A组份制备：按重量份分别称取含羟基的丙烯酸酯乳液、羧基化氧化石墨烯、增稠剂、多异氰酸酯固化剂、消泡剂、止流剂和颜料，将含羟基的丙烯酸酯乳液倒入容器内，在500～800转/分钟的转速下加入羧基化氧化石墨烯和增稠剂，分散8～10分钟，再向容器内依次加入消泡剂和止流剂，分散15～20分钟，将转数提升至800～1200转/分钟后向容器内加入颜料，加料完成后分散8～10分钟，即得A组份；
S2、B组份制备：按重量份分别称取环氧树脂、聚酰胺、改性纳米SiO2、流平剂、抗菌剂、钛白粉、颜料和水，将环氧树脂倒入容器内，在500～800 转/分钟的转速下依次向容器内加入聚酰胺、改性纳米SiO2和钛白粉，分散 15～20分钟，再向容器内依次加入流平剂和抗菌剂，分散8～10分钟，最后加入颜料和水，将转速提升至800～1200转/分钟，分散8～10分钟，即得B 组份；
S3、将经S1所得的A组份与S2所得的B组份按重量份1:1～2的比例进行混合，即得美缝剂。
作为本发明的一种优选技术方案，所述含羟基的丙烯酸酯乳液是以丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸和甲基丙烯酸羟乙酯为单体，采用种子乳液聚合的方法制备而成。
作为本发明的一种优选技术方案，所述羧基化氧化石墨烯是通过采用改进的Hunmers法获得氧化石墨，再将氧化石墨烯加入氢氧化钠碱液中进行超声处理，然后加入过量的氯乙酸继续超声处理，使氧化石墨烯上的羟基、碳氧基团尽可能羧基化，得到羧基化氧化石墨烯，所述改性纳米SiO2为添加 KH560改性的纳米SiO2。
(三)有益效果
与现有技术相比，本发明提供了一种瓷砖防腐填缝材料及其制备方法，具备以下有益效果：
该瓷砖防腐填缝材料及其制备方法，通过含羟基的丙烯酸酯乳液和羧基化氧化石墨烯成分的添加，利用多异氰酸酯固化剂与含羟基的丙烯酸酯乳液和羧基化氧化石墨烯表面的羟基、羧基等官能团反应,配置成双组份的氧化石墨烯/丙烯酸酯复合材料，极大提高了防腐填缝材料组份的交联密度，与现有技术相比，制得的瓷砖防腐填缝材料具有优异的耐酸、碱性、耐水性和耐盐雾性，在柔韧性及硬度方面表现突出，使整体性能得到极大提升。
附图说明
图1为本发明提供的瓷砖防腐填缝材料的制备步骤示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所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做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。
实施例
实施例1
请参阅图1，本发明提供以下技术方案：一种瓷砖防腐填缝材料，包括，瓷砖防腐填缝材料由重量份比为1:1的A组份和B组份组成，其中：
A组份由以下重量份的原料组成：含羟基的丙烯酸酯乳液100份，羧基化氧化石墨烯0.3份，增稠剂5份，多异氰酸酯固化剂3份，消泡剂0.1份，止流剂1份，颜料5份；
B组份由以下重量份的原料组成：环氧树脂30份，聚酰胺15份，改性纳米SiO21份，流平剂0.1份，抗菌剂0.1份，钛白粉1份，颜料1份，水60 份。
具体的，增稠剂为气相二氧化硅、膨润土类增稠剂、聚氨酯类增稠剂、纤维素醚增稠剂、氢化蓖麻油中的中的一种或多种。
具体的，消泡剂为乳化硅油、高碳醇脂肪酸酯复合物、聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚和聚氧丙烯甘油醚和聚氧丙烯中的一种或多种。
具体的，止流剂采用港利龙化工科技有限公司生产的美缝剂专用止流剂 GL100。
具体的，颜料为膨润土、高岭土、碳酸钙、石英粉、滑石粉、钛白粉、硫酸钡、硅藻土、珠光颜料、荧光颜料、金属颜料中的一种或几种。
具体的，流平剂为BYK-333、BYK-378中的一种。
具体的，抗菌剂采用纳米银抗菌剂。
本发明还提供了一种瓷砖防腐填缝材料的制备方法，包括以下步骤：
S1、A组份制备：按重量份分别称取含羟基的丙烯酸酯乳液、羧基化氧化石墨烯、增稠剂、多异氰酸酯固化剂、消泡剂、止流剂和颜料，将含羟基的丙烯酸酯乳液倒入容器内，在500转/分钟的转速下加入羧基化氧化石墨烯和增稠剂，分散8分钟，再向容器内依次加入消泡剂和止流剂，分散15分钟，将转数提升至800转/分钟后向容器内加入颜料，加料完成后分散8分钟，即得A组份；
S2、B组份制备：按重量份分别称取环氧树脂、聚酰胺、改性纳米SiO2、流平剂、抗菌剂、钛白粉、颜料和水，将环氧树脂倒入容器内，在500转/分钟的转速下依次向容器内加入聚酰胺、改性纳米SiO2和钛白粉，分散15分钟，再向容器内依次加入流平剂和抗菌剂，分散8分钟，最后加入颜料和水，将转速提升至800转/分钟，分散8分钟，即得B组份；
S3、将经S1所得的A组份与S2所得的B组份按重量份1:1的比例进行混合，即得美缝剂。
具体的，含羟基的丙烯酸酯乳液是以丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸和甲基丙烯酸羟乙酯为单体，采用种子乳液聚合的方法制备而成。
具体的，羧基化氧化石墨烯是通过采用改进的Hunmers法获得氧化石墨，再将氧化石墨烯加入氢氧化钠碱液中进行超声处理，然后加入过量的氯乙酸继续超声处理，使氧化石墨烯上的羟基、碳氧基团尽可能羧基化，得到羧基化氧化石墨烯，改性纳米SiO2为添加KH560改性的纳米SiO2。
实施例2
请参阅图1，本发明提供以下技术方案：一种瓷砖防腐填缝材料，包括，瓷砖防腐填缝材料由重量份比为1:1.5的A组份和B组份组成，其中：
A组份由以下重量份的原料组成：含羟基的丙烯酸酯乳液125份，羧基化氧化石墨烯0.5份，增稠剂12份，多异氰酸酯固化剂5份，消泡剂0.3份，止流剂3份，颜料10份；
B组份由以下重量份的原料组成：环氧树脂38份，聚酰胺20份，改性纳米SiO23份，流平剂0.3份，抗菌剂0.2份，钛白粉5份，颜料5份，水80 份。
具体的，增稠剂为气相二氧化硅、膨润土类增稠剂、聚氨酯类增稠剂、纤维素醚增稠剂、氢化蓖麻油中的中的一种或多种。
具体的，消泡剂为乳化硅油、高碳醇脂肪酸酯复合物、聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚和聚氧丙烯甘油醚和聚氧丙烯中的一种或多种。
具体的，止流剂采用港利龙化工科技有限公司生产的美缝剂专用止流剂 GL100。
具体的，颜料为膨润土、高岭土、碳酸钙、石英粉、滑石粉、钛白粉、硫酸钡、硅藻土、珠光颜料、荧光颜料、金属颜料中的一种或几种。
具体的，流平剂为BYK-333、BYK-378中的一种。
具体的，抗菌剂采用纳米银抗菌剂。
本发明还提供了一种瓷砖防腐填缝材料的制备方法，包括以下步骤：
S1、A组份制备：按重量份分别称取含羟基的丙烯酸酯乳液、羧基化氧化石墨烯、增稠剂、多异氰酸酯固化剂、消泡剂、止流剂和颜料，将含羟基的丙烯酸酯乳液倒入容器内，在700转/分钟的转速下加入羧基化氧化石墨烯和增稠剂，分散9分钟，再向容器内依次加入消泡剂和止流剂，分散18分钟，将转数提升至1000转/分钟后向容器内加入颜料，加料完成后分散9分钟，即得A组份；
S2、B组份制备：按重量份分别称取环氧树脂、聚酰胺、改性纳米SiO2、流平剂、抗菌剂、钛白粉、颜料和水，将环氧树脂倒入容器内，在700转/分钟的转速下依次向容器内加入聚酰胺、改性纳米SiO2和钛白粉，分散18分钟，再向容器内依次加入流平剂和抗菌剂，分散9分钟，最后加入颜料和水，将转速提升至1000转/分钟，分散9分钟，即得B组份；
S3、将经S1所得的A组份与S2所得的B组份按重量份1:1.5的比例进行混合，即得美缝剂。
具体的，含羟基的丙烯酸酯乳液是以丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸和甲基丙烯酸羟乙酯为单体，采用种子乳液聚合的方法制备而成。
具体的，羧基化氧化石墨烯是通过采用改进的Hunmers法获得氧化石墨，再将氧化石墨烯加入氢氧化钠碱液中进行超声处理，然后加入过量的氯乙酸继续超声处理，使氧化石墨烯上的羟基、碳氧基团尽可能羧基化，得到羧基化氧化石墨烯，改性纳米SiO2为添加KH560改性的纳米SiO2。
实施例3
请参阅图1，本发明提供以下技术方案：一种瓷砖防腐填缝材料，包括，瓷砖防腐填缝材料由重量份比为1:2的A组份和B组份组成，其中：
A组份由以下重量份的原料组成：含羟基的丙烯酸酯乳液150份，羧基化氧化石墨烯0.6份，增稠剂20份，多异氰酸酯固化剂10份，消泡剂0.5份，止流剂5份，颜料15份；
B组份由以下重量份的原料组成：环氧树脂45份，聚酰胺25份，改性纳米SiO25份，流平剂0.5份，抗菌剂0.3份，钛白粉10份，颜料10份，水 100份。
具体的，增稠剂为气相二氧化硅、膨润土类增稠剂、聚氨酯类增稠剂、纤维素醚增稠剂、氢化蓖麻油中的中的一种或多种。
具体的，消泡剂为乳化硅油、高碳醇脂肪酸酯复合物、聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚和聚氧丙烯甘油醚和聚氧丙烯中的一种或多种。
具体的，止流剂采用港利龙化工科技有限公司生产的美缝剂专用止流剂 GL100。
具体的，颜料为膨润土、高岭土、碳酸钙、石英粉、滑石粉、钛白粉、硫酸钡、硅藻土、珠光颜料、荧光颜料、金属颜料中的一种或几种。
具体的，流平剂为BYK-333、BYK-378中的一种。
具体的，抗菌剂采用纳米银抗菌剂。
本发明还提供了一种瓷砖防腐填缝材料的制备方法，包括以下步骤：
S1、A组份制备：按重量份分别称取含羟基的丙烯酸酯乳液、羧基化氧化石墨烯、增稠剂、多异氰酸酯固化剂、消泡剂、止流剂和颜料，将含羟基的丙烯酸酯乳液倒入容器内，在800转/分钟的转速下加入羧基化氧化石墨烯和增稠剂，分散10分钟，再向容器内依次加入消泡剂和止流剂，分散20分钟，将转数提升至1200转/分钟后向容器内加入颜料，加料完成后分散10分钟，即得A组份；
S2、B组份制备：按重量份分别称取环氧树脂、聚酰胺、改性纳米SiO2、流平剂、抗菌剂、钛白粉、颜料和水，将环氧树脂倒入容器内，在800转/分钟的转速下依次向容器内加入聚酰胺、改性纳米SiO2和钛白粉，分散20分钟，再向容器内依次加入流平剂和抗菌剂，分散10分钟，最后加入颜料和水，将转速提升至1200转/分钟，分散10分钟，即得B组份；
S3、将经S1所得的A组份与S2所得的B组份按重量份1:2的比例进行混合，即得美缝剂。
具体的，含羟基的丙烯酸酯乳液是以丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸和甲基丙烯酸羟乙酯为单体，采用种子乳液聚合的方法制备而成。
具体的，羧基化氧化石墨烯是通过采用改进的Hunmers法获得氧化石墨，再将氧化石墨烯加入氢氧化钠碱液中进行超声处理，然后加入过量的氯乙酸继续超声处理，使氧化石墨烯上的羟基、碳氧基团尽可能羧基化，得到羧基化氧化石墨烯，改性纳米SiO2为添加KH560改性的纳米SiO2。
对比例1
一种瓷砖防腐填缝材料，与上述实施例相比，A组份包括以下成分：普通丙烯酸酯乳液、增稠剂、固化剂、消泡剂和止流剂；B组份包括以下成分：环氧树脂、流平剂、抗菌剂、钛白粉、颜料和水，制备方法同上述实施例大体相同。
对比例2
一种瓷砖防腐填缝材料，与上述实施例相比，A组份包括以下成分：普通丙烯酸酯乳液、增稠剂、固化剂、消泡剂和止流剂；B组份的成分与上述实施例相同，制备方法同上述实施例大体相同。
经测试，实施例1～3、对比例1及对比例2的制备的一种瓷砖防腐填缝材料性能测试结果如下表所示：
项目 实施例1 实施例2 实施例3 对比例1 对比例2
耐酸、碱性 优 优 优 轻微变色 轻微变色
耐水性 优 优 优 一般 良
耐盐雾性 优 优 优 一般 一般
柔韧性 优 优 优 一般 良
硬度 较高 高 高 一般 一般
由上表可以看出，通过含羟基的丙烯酸酯乳液和羧基化氧化石墨烯成分的添加，利用多异氰酸酯固化剂与含羟基的丙烯酸酯乳液和羧基化氧化石墨烯表面的羟基、羧基等官能团反应,配置成双组份的氧化石墨烯/丙烯酸酯复合材料，极大提高了防腐填缝材料组份的交联密度；本发明与现有技术(对比例1、2)相比，制得的瓷砖防腐填缝材料具有优异的耐酸、碱性、耐水性和耐盐雾性，在柔韧性及硬度方面表现突出，使整体性能得到极大提升。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种瓷砖防腐填缝材料，包括，其特征在于：所述瓷砖防腐填缝材料由重量份比为1:1～2的A组份和B组份组成，其中：
A组份由以下重量份的原料组成：含羟基的丙烯酸酯乳液100～150份，羧基化氧化石墨烯0.3～0.6份，增稠剂5～20份，多异氰酸酯固化剂3～10份，消泡剂0.1～0.5份，止流剂1～5份，颜料5～15份；
B组份由以下重量份的原料组成：环氧树脂30～45份，聚酰胺15～25份，改性纳米SiO21～5份，流平剂0.1～0.5份，抗菌剂0.1～0.3份，钛白粉1～10份，颜料1～10份，水60～100份。
2.根据权利要求1所述的一种瓷砖防腐填缝材料，其特征在于：所述增稠剂为气相二氧化硅、膨润土类增稠剂、聚氨酯类增稠剂、纤维素醚增稠剂、氢化蓖麻油中的中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的一种瓷砖防腐填缝材料，其特征在于：所述消泡剂为乳化硅油、高碳醇脂肪酸酯复合物、聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚和聚氧丙烯甘油醚和聚氧丙烯中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的一种瓷砖防腐填缝材料，其特征在于：所述止流剂采用港利龙化工科技有限公司生产的美缝剂专用止流剂GL100。
5.根据权利要求1所述的一种瓷砖防腐填缝材料，其特征在于：所述颜料为膨润土、高岭土、碳酸钙、石英粉、滑石粉、钛白粉、硫酸钡、硅藻土、珠光颜料、荧光颜料、金属颜料中的一种或几种。
6.根据权利要求1所述的一种瓷砖防腐填缝材料，其特征在于：所述流平剂为BYK-333、BYK-378中的一种。
7.根据权利要求1所述的一种瓷砖防腐填缝材料，其特征在于：所述抗菌剂采用纳米银抗菌剂。
8.根据权利要求1-7任意一项所述的一种瓷砖防腐填缝材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1、A组份制备：按重量份分别称取含羟基的丙烯酸酯乳液、羧基化氧化石墨烯、增稠剂、多异氰酸酯固化剂、消泡剂、止流剂和颜料，将含羟基的丙烯酸酯乳液倒入容器内，在500～800转/分钟的转速下加入羧基化氧化石墨烯和增稠剂，分散8～10分钟，再向容器内依次加入消泡剂和止流剂，分散15～20分钟，将转数提升至800～1200转/分钟后向容器内加入颜料，加料完成后分散8～10分钟，即得A组份；
S2、B组份制备：按重量份分别称取环氧树脂、聚酰胺、改性纳米SiO2、流平剂、抗菌剂、钛白粉、颜料和水，将环氧树脂倒入容器内，在500～800转/分钟的转速下依次向容器内加入聚酰胺、改性纳米SiO2和钛白粉，分散15～20分钟，再向容器内依次加入流平剂和抗菌剂，分散8～10分钟，最后加入颜料和水，将转速提升至800～1200转/分钟，分散8～10分钟，即得B组份；
S3、将经S1所得的A组份与S2所得的B组份按重量份1:1～2的比例进行混合，即得美缝剂。
9.根据权利要求8所述的一种瓷砖防腐填缝材料的制备方法，其特征在于：所述含羟基的丙烯酸酯乳液是以丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸和甲基丙烯酸羟乙酯为单体，采用种子乳液聚合的方法制备而成。
10.根据权利要求8所述的一种瓷砖防腐填缝材料的制备方法，其特征在于：所述羧基化氧化石墨烯是通过采用改进的Hunmers法获得氧化石墨，再将氧化石墨烯加入氢氧化钠碱液中进行超声处理，然后加入过量的氯乙酸继续超声处理，使氧化石墨烯上的羟基、碳氧基团尽可能羧基化，得到羧基化氧化石墨烯，所述改性纳米SiO2为添加KH560改性的纳米SiO2。
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