CN112322236A - 一种抗菌美缝剂及其制备方法和应用 - Google Patents

Abstract

本发明属于建筑装饰材料技术领域，公开了一种抗菌美缝剂及其制备方法和应用，采用氢化环氧树脂，不需要额外添加紫外吸收剂和抗氧化剂便可达到耐变黄、可长期不变色的效果；配方中还添加以选自脲醛三聚氰胺树脂和/或异氰酸酯作为改性剂，并添加了无机填料和颜料，因而使得成本大大降低、所得抗菌美缝剂的粘接强度高、收缩率低、韧性好、颜色丰富细腻、美观耐磨，同时具有良好的抗渗透性、抗水性以及抗化学性能。本发明还提供了上述抗菌美缝剂的制备方法，工艺和操作简单，所得的抗菌美缝剂能满足市场需求，可用于建筑和装修等领域，尤其适用于作为瓷砖铺贴的美缝剂中，应用前景广泛。

Description

一种抗菌美缝剂及其制备方法和应用

技术领域

本发明属于建筑装饰材料技术领域，具体涉及一种抗菌美缝剂及其制备方法和应用。

背景技术

瓷砖缝隙为什么会发黑，这要从瓷砖缝隙的填充材料说起。在传统的装修中，瓷砖缝隙都是用白水泥之类的水泥基填缝剂把瓷砖缝隙填上的，而水泥基的填缝剂在变成干粉以后会掉粉，时间久了瓷砖缝隙中容易吸附灰尘。如果是在厨卫、阳台等潮湿的空间，这些灰尘遇上湿气、再混入霉菌之类的，不仅是发黑，还会发霉。随着科技的进步，装修材料的更新换代，出现了美缝剂类的产品。

目前市面上的美缝剂分为单组份和双组份两种：单组份美缝剂的颜色淡、没有光泽度、美缝剂容易塌陷、美缝剂硬度低，容易脱落；而双组份美缝剂是由环氧树脂、固化剂、高级颜料等组成。在美缝施工时操作简单方便，美缝打胶时不需要打底，直接打美缝剂即可，固化后表面平整光滑，坚硬如瓷，韧性好、防水、防霉、耐磨、耐脏、不吸污易清理，也不会出现塌陷。双组份美缝剂的耐用性与实用性较于单组份都要高很多，所以单组份美缝剂已经逐渐成为淘汰产品了。然而，现有的双组份油性美缝剂也存在以下缺点和不足：l)双组份油性美缝剂中含有挥发性有机物(VOC)，不仅污染环境，而且还会损害人体健康；2)价格相对较高；3)施工前需要贴美纹纸，避免瓷砖被污染难清理，施工工序繁琐；4)市售的双组份油性美缝剂无法长久保持美观，且在潮湿的环境下容易滋生病菌，易霉变发黑，难以清洁，影响整体美观效果。

发明内容

本发明提出一种抗菌美缝剂及其制备方法和应用，以解决现有技术中存在的一个或多个技术问题，至少提供一种有益的选择或创造条件。

为了克服上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

一种抗菌美缝剂，其主要由A组分和B组分制得，其中，所述A组分主要由以下原料制得：氢化环氧树脂、改性剂、无机填料和抗菌剂，所述改性剂选自脲醛三聚氰胺树脂、异氰酸酯中的至少一种；所述B组分主要由以下原料制得：环氧固化剂和固化促进剂。

针对所述改性剂而言，具体地，在氢化环氧树脂树脂中添加改性剂脲醛三聚氰胺树脂和/或异氰酸酯，具有降低渗透性、增加抗水性、抗化学性能、提高强度的作用；所述脲醛三聚氰胺树脂为三聚氰胺改性脲醛树脂，三聚氰胺的环状结构，能有效地与脲醛树脂交联，形成三维网状结构，同时对一部分亲水基团(如-CH₂OH-)起到了封闭作用，从而具有降低渗透性、增加抗水性、提高强度的作用。脲醛三聚氰胺树脂与环氧树脂发生化学反应，脲醛树脂链段贯穿到环氧树脂链段中，从而赋予环氧树脂低渗透、抗水性、高强度的性能。

作为上述方案的进一步改进，所述脲醛三聚氰胺树脂与所述异氰酸酯的质量比为(0～1.5)：(0～1.3)，优选质量比为(0.5～1)：1。

作为上述方案的进一步改进，按重量百分比计，所述A组分包括氢化环氧树脂50～70％、改性剂5～15％、无机填料5～14％和抗菌剂1～5％，所述B组分主要由以下原料制得：环氧固化剂70～90％和固化促进剂5～10％。

作为上述方案的进一步改进，所述A组分还包括颜料和其它功能助剂，按重量百分比计所述A组分包括氢化环氧树脂55～70％、改性剂8～13％、无机填料8～11％、抗菌剂2～4％、颜料8～12％和其它功能助剂1～2％；按重量百分比计所述B组分包括环氧固化剂85～90％和固化促进剂8～10％。

作为上述方案的进一步改进，所述颜料选自珍珠白粉、闪亮银粉、爵士灰粉中的至少一种；所述其它功能助剂包括流平剂和消泡剂，其中，所述流平剂选自BYK-310、BYK-358N中的至少一种，所述流平剂的含量为0.3-2.0％，所述消泡剂选自BYK-A501、BYK-A506中的至少一种，所述消泡剂的含量为0.1-0.5％；所述B组分中，所述环氧固化剂包括1,3-环己二甲胺；所述固化促进剂选自三乙醇胺、N,N-二甲苯胺中的至少一种。

作为上述方案的进一步改进，所述A组分中，所述抗菌剂选自纳米氧化锌、银离子、纳米银抗菌剂或磷酸钛盐中的至少一种；优选为纳米氧化锌抗菌剂，其粒径为20nm～30nm。纳米氧化锌抗菌剂的成本低、抗菌率>99.99％，能长效抑制缝隙中存在的病毒和致病细菌(大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、手足口病毒等)，可长久保持美观，也对瓷砖缝隙在潮湿的环境下容易滋生病菌，易霉变发黑，难以清洁的问题提供了一个可行的方案。

进一步，所述A组分中，所述无机填料的原料包括石英粉和氧化铝粉，所述石英粉和氧化铝粉的粒径均小于100目。添加石英粉和氧化铝粉无机填料，可以降低成本，同时还可以提高强度、降低收缩率、提高耐磨性能。

作为上述方案的进一步改进，所述A组分和所述B组分中都分别还包括触变剂，按重量百分比计，所述A组分中触变剂的含量为0.5～4％，所述B组分中触变剂的含量为0.5～5％；所述触变剂为混合有0.3～0.7wt％纤维素醚的微粉化酰胺蜡；触变剂的加入，主要是由于原料中的氢化环氧树脂和环氧固化剂的黏度存在较大差异，因此在复配时容易出现混合不均匀，而加入触变剂可有利于提高氢化环氧树脂和环氧固化剂的混合均匀程度，同时方便后期使用；所述颜料选自珍珠白粉、闪亮银粉、爵士灰粉中的至少一种；

所述氢化环氧树脂为Tailuck-ST3000树脂，其杂质含量<1％，为高纯度氢化环氧树脂，耐候性、抗水性、耐热性能好，粘接性能好；

所述其它功能助剂包括流平剂和消泡剂，其中，所述流平剂选自BYK-310、BYK-358N中的至少一种，所述流平剂的含量为0.3-2.0％，所述消泡剂选自BYK-A501、BYK-A506中的至少一种，所述消泡剂的含量为0.1-0.5％；所述B组分中，所述环氧固化剂包括1,3-环己二甲胺；所述固化促进剂选自三乙醇胺、N,N-二甲苯胺中的至少一种。

其中，所述微粉化酰胺蜡添加0.3～0.7wt％纤维素醚作为触变剂使用的同时，还兼具增稠剂、防沉剂的作用；在所述触变剂用量为1～3％的时，还具有防流挂的作用，与膨润土系触变剂相比，其稳定性更好，更具有较好的流变效果，添加很少的量就可达到理想的效果。

添加的其它功能助剂中的消泡剂、流平剂等均不含有对人体有害物质，安全健康；流平剂选自BYK-310、BYK-358N中的至少一种，其中，BYK-310、BYK-358N均为流平剂的不同型号，均是可用于改善流平和增加光泽的丙烯酸酯助剂。该助剂造成“长波状”流平性能并防止缩孔，它仅使表面张力轻微降低，对重涂性和层间附着力无不利影响，且属于本领域的公知常识。

消泡剂选自BYK-A501、BYK-A506中的至少一种，其中BYK-A501、BYK-A506均为消泡剂的不同型号。用于在不饱和树脂中具有较佳的相容性，特别推荐用于透明制品中。也可用于环氧地坪及聚氨酯体系中。

作为上述方案的进一步改，所述A组分与所述B组分进行混合时的质量比为1：(0.6～1.2)；优选质量比为1：1。

一种抗菌美缝剂的制备方法，包括如下步骤：

1)按所述A组分的原料配方称取原料，取抗菌剂以外的原料，经溶解、混合搅拌，再加入抗菌剂，继续混合搅拌，得到A组分；

2))按所述B组分的原料配方称取原料，经溶解、混合搅拌，得到B组分；

3)复配：将步骤1)所得的A组分和步骤2)所得的B组分进行混合，得所述的抗菌美缝剂。

本发明所述的抗菌美缝剂在建筑、装修领域中的应用。

本发明的有益效果是：

本发明提供了一种双组份抗菌美缝剂，采用氢化环氧树脂，不需要额外添加紫外吸收剂和抗氧化剂便可达到耐变黄、可长期不变色的效果；配方中还添加以选自脲醛三聚氰胺树脂和/或异氰酸酯作为改性剂，并添加了无机填料和颜料，因而使得成本大大降低、所得抗菌美缝剂的粘接强度高、收缩率低、韧性好、颜色丰富细腻、美观耐磨，同时具有良好的抗渗透性、抗水性以及抗化学性能。本发明还提供了上述抗菌美缝剂的制备方法，工艺和操作简单，所得的抗菌美缝剂能满足市场需求，可用于建筑和装修等领域，尤其适用于作为瓷砖铺贴的美缝剂中，应用前景广泛。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明进行具体描述，以便于所属技术领域的人员对本发明的理解。有必要在此特别指出的是，实施例只适用于对本发明做进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，所属领域技术熟练人员，根据上述发明内容对本发明所作出的非本质性的改进和调整，应仍属于本发明的保护范围。同时，下述所提及的原料未详细说明的，均为市售产品；未详细提及的工艺步骤或提取方法为均为本领域技术人员所知晓的工艺步骤或提取方法。

实施例1

抗菌美缝剂的制备方法，包括如下步骤：

1)按重量百分比称取原料配方，取氢化环氧树脂(日本株式会社的Tailuck-ST3000树脂，杂质含量＜1％)60％、改性剂(脲醛三聚氰胺树脂与异氰酸酯1:1质量比的混合物)13％、无机填料(粒径＜100目的石英粉和氧化铝粉)10％、触变剂(混合有0.5wt％纤维素醚的微粉化酰胺蜡)1.5％、消泡剂BYK-A501 0.5％，经溶解、混合搅拌均匀，再加入粒径为20nm的纳米氧化锌4％、闪亮银粉10％和BYK-358N 1％，继续混合搅拌均匀，得到A组分；

2)取1,3-环己二甲胺88％、三乙醇胺9.5％和混合有0.5wt％纤维素醚的微粉化酰胺蜡2.5％经溶解、混合搅拌均匀，得到B组分；

3)复配：将步骤1)所得A组分和步骤2)所得B组分按质量比为1：1进行混合，得抗菌美缝剂实施例成品1。

对比例1(普通环氧树脂)

抗菌美缝剂的制备方法，包括如下步骤：

1)按重量百分比称取原料配方，取普通双酚A型环氧树脂60％、改性剂(脲醛三聚氰胺树脂与异氰酸酯1:1质量比的混合物)13％、无机填料(粒径＜100目的石英粉和氧化铝粉)10％、触变剂(混合有0.5wt％纤维素醚的微粉化酰胺蜡)1.5％、消泡剂BYK-A5010.5％，经溶解、混合搅拌均匀，再加入粒径为20nm的纳米氧化锌4％、闪亮银粉10％和BYK-358N 1％，继续混合搅拌均匀，得到A组分；

2)取1,3-环己二甲胺88％、三乙醇胺9.5％和混合有0.5wt％纤维素醚的微粉化酰胺蜡2.5％经溶解、混合搅拌均匀，得到B组分；

3)复配：将步骤1)所得A组分和步骤2)所得B组分按质量比为1：1进行混合，得抗菌美缝剂对比例成品1。

对比例2(未添加改性剂)

抗菌美缝剂的制备方法，包括如下步骤：

1)按重量百分比称取原料配方，取氢化环氧树脂(日本株式会社的Tailuck-ST3000树脂，杂质含量＜1％)70％、无机填料(粒径＜100目的石英粉和氧化铝粉)11％、触变剂(混合有0.5wt％纤维素醚的微粉化酰胺蜡)1.5％、消泡剂BYK-A501 0.5％，经溶解、混合搅拌均匀，再加入粒径为20nm的纳米氧化锌4％、闪亮银粉12％和BYK-358N 1％，继续混合搅拌均匀，得到A组分；

2)取1,3-环己二甲胺88％、三乙醇胺9.5％和混合有0.5wt％纤维素醚的微粉化酰胺蜡2.5％经溶解、混合搅拌均匀，得到B组分；

3)复配：将步骤1)所得A组分和步骤2)所得B组分按质量比为1：1进行混合，得抗菌美缝剂对比例成品2。

对比例3(未添加无机填料)

抗菌美缝剂的制备方法，包括如下步骤：

1)按重量百分比称取原料配方，取氢化环氧树脂(日本株式会社的Tailuck-ST3000树脂，杂质含量＜1％)70％、改性剂(脲醛三聚氰胺树脂与异氰酸酯1:1质量比的混合物)13％、触变剂(混合有0.5wt％纤维素醚的微粉化酰胺蜡)1.5％、消泡剂BYK-A5010.5％，经溶解、混合搅拌均匀，再加入粒径为30nm的纳米氧化锌4％、闪亮银粉10％和BYK-358N 1％，继续混合搅拌均匀，得到A组分；

2)取1,3-环己二甲胺88％、三乙醇胺9.5％和混合有0.5wt％纤维素醚的微粉化酰胺蜡2.5％经溶解、混合搅拌均匀，得到B组分；

3)复配：将步骤1)所得A组分和步骤2)所得B组分按质量比为1：1进行混合，得抗菌美缝剂对比例成品3。

实施例2

抗菌美缝剂的制备方法，包括如下步骤：

1)按重量百分比称取原料配方，取氢化环氧树脂(日本株式会社的Tailuck-ST3000树脂，杂质含量＜1％)60％、改性剂(脲醛三聚氰胺树脂与异氰酸酯1:1质量比的混合物)13％、无机填料(粒径＜100目的石英粉和氧化铝粉)10％、触变剂(混合有0.5wt％纤维素醚的微粉化酰胺蜡)1.5％、消泡剂BYK-A501 0.5％，经溶解、混合搅拌均匀，再加入粒径为25nm的纳米氧化锌4％、珍珠白粉10％和BYK-358N 1％，继续混合搅拌均匀，得到A组分；

2)取1,3-环己二甲胺88％、三乙醇胺9.5％和混合有0.5wt％纤维素醚的微粉化酰胺蜡2.5％经溶解、混合搅拌均匀，得到B组分；

3)复配：将步骤1)所得A组分和步骤2)所得B组分按质量比为1：0.7进行混合，得抗菌美缝剂实施例成品2。

实施例3

抗菌美缝剂的制备方法，包括如下步骤：

1)按重量百分比称取原料配方，取氢化环氧树脂(日本株式会社的Tailuck-ST3000树脂，杂质含量＜1％)60％、改性剂(脲醛三聚氰胺树脂与异氰酸酯1:1质量比的混合物)13％、无机填料(粒径＜100目的石英粉和氧化铝粉)10％、触变剂(混合有0.5wt％纤维素醚的微粉化酰胺蜡)1.5％、消泡剂BYK-A501 0.5％，经溶解、混合搅拌均匀，再加入粒径为25nm的纳米氧化锌4％、爵士灰粉10％和BYK-358N 1％，继续混合搅拌均匀，得到A组分；

2)取1,3-环己二甲胺88％、三乙醇胺9.5％和混合有0.5wt％纤维素醚的微粉化酰胺蜡2.5％经溶解、混合搅拌均匀，得到B组分；

3)复配：将步骤1)所得A组分和步骤2)所得B组分按质量比为1：1.2进行混合，得抗菌美缝剂实施例成品3。

产品性能测试

将实施例1～3和对比例1～3所得成品分别进行相关性能检测，其检测结果如下表1所示。

表1抗菌美缝剂实施例成品1-3和对比例成品1-3

注：A+B为一组，每组含量为500g，A、B组分各250g；

对比例1相比于实施例1使用的是普通双酚A环氧树脂，环氧树脂双酚A结构易氧化产生羰基形成发黄基团，因此制备出的美缝剂容易变黄；对比例2中相比于实施例1未添加改性剂脲醛三聚氰胺树脂与异氰酸酯，固化后轻强度相对较低(脲醛三聚氰胺树脂具有增强抗化学性能和强度的作用)；对比例3相比于实施例1未添加无机填料，固化后强度低，成本高。添加无机填料可以降低成本、提高强度。

对于本发明所属技术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简单推演或替换，而不必经过创造性的劳动。因此，本领域技术人员根据本发明的揭示，对本发明做出的简单改进都应该在本发明的保护范围之内。上述实施例为本发明的优选实施例，凡与本发明类似的工艺及所作的等效变化，均应属于本发明的保护范畴。

Claims (10)

1.一种抗菌美缝剂，其特征在于，其主要由A组分和B组分制得，其中，所述A组分主要由以下原料制得：氢化环氧树脂、改性剂、无机填料和抗菌剂，所述改性剂选自脲醛三聚氰胺树脂、异氰酸酯中的至少一种；所述B组分主要由以下原料制得：环氧固化剂和固化促进剂。

2.根据权利要求1所述的抗菌美缝剂，其特征在于，所述脲醛三聚氰胺树脂与所述异氰酸酯的质量比为(0～1.5)：(0～1.3)，优选质量比为(0.5～1)：1。

3.根据权利要求1所述的抗菌美缝剂，其特征在于，按重量百分比计，所述A组分包括氢化环氧树脂50～70％、改性剂5～15％、无机填料5～14％和抗菌剂1～5％；所述B组分主要由以下原料制得：环氧固化剂70～90％和固化促进剂5～10％。

4.根据权利要求3所述的抗菌美缝剂，其特征在于，所述A组分还包括颜料和其它功能助剂，按重量百分比计所述A组分包括氢化环氧树脂55～70％、改性剂8～13％、无机填料8～11％、抗菌剂2～4％、颜料8～12％和其它功能助剂1～2％；按重量百分比计，所述B组分包括环氧固化剂85～90％和固化促进剂8～10％。

5.根据权利要求4所述的抗菌美缝剂，其特征在于，所述颜料选自珍珠白粉、闪亮银粉、爵士灰粉中的至少一种；所述其它功能助剂包括流平剂和消泡剂，其中，所述流平剂选自BYK-310、BYK-358N中的至少一种，所述流平剂的含量为0.3-2.0％，所述消泡剂选自BYK-A501、BYK-A506中的至少一种，所述消泡剂的含量为0.1-0.5％；所述B组分中，所述环氧固化剂包括1,3-环己二甲胺；所述固化促进剂选自三乙醇胺、N,N-二甲苯胺中的至少一种。

6.根据权利要求1所述的抗菌美缝剂，其特征在于，所述A组分中，所述抗菌剂选自纳米氧化锌、银离子、纳米银抗菌剂或磷酸钛盐中的至少一种；优选为纳米氧化锌抗菌剂，其粒径为20nm～30nm；所述A组分中，所述无机填料的原料包括石英粉和氧化铝粉，所述石英粉和氧化铝粉的粒径均小于100目。

7.根据权利要求1所述的抗菌美缝剂，其特征在于，所述A组分和所述B组分中都分别还包括触变剂，按重量百分比计，所述A组分中触变剂的含量为0.5～4％，所述B组分中触变剂的含量为0.5～5％；所述触变剂为混合有0.3～0.7wt％纤维素醚的微粉化酰胺蜡；所述颜料选自珍珠白粉、闪亮银粉、爵士灰粉中的至少一种；所述氢化环氧树脂为Tailuck-ST3000树脂，其杂质含量<1％。

8.根据权利要求1所述的抗菌美缝剂，其特征在于，所述A组分与所述B组分进行混合时的质量比为1：(0.6～1.2)；优选质量比为1：1。

9.一种抗菌美缝剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)按所述A组分的原料配方称取原料，取抗菌剂以外的原料，经溶解、混合搅拌，再加入抗菌剂，继续混合搅拌，得到A组分；

2))按所述B组分的原料配方称取原料，经溶解、混合搅拌，得到B组分；

3)复配：将步骤1)所得的A组分和步骤2)所得的B组分进行混合，得权利要求1-8任一项所述的抗菌美缝剂。

10.权利要求1-8任一项所述的抗菌美缝剂在建筑或装修领域中的应用。