CN112441790A - 双组份石材用背胶组合物及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明的双组份石材用背胶组合物及其制备方法，其包括液料组分和粉料组分，液料组分和粉料组份的重量比为1:(1～5)；其中所述的粉料组分包含：白水泥、沙子、有机渗透结晶材料和化学外加剂；所述液料组分包含聚合物乳液、消泡剂、偶联剂、杀菌剂和水。本发明双组份石材用背胶组合物使石材粘结体系具备优秀的粘结强度、柔韧性、防水性、耐候性和即刮即贴的施工性，不仅可以降低石材受到收缩应力造成的粘结界面破坏，还可以抵抗外界渗水、冲击等人为自然因素，最终降低了石材空鼓、脱落、透色、泛碱的风险。

Description

双组份石材用背胶组合物及其制备方法

技术领域

本发明涉及石材铺贴用材料，具体涉及一种强度高、柔韧性好、易施工的双组份石材用背胶组合物及其制备方法。

背景技术

石材是一种被广泛使用的装饰性建筑材料，石材分为人造石材和天然石材。为了美观，人造石材的致密性越来越好，且单块石材的面积、重量也在不断增大。

当石材用于大堂、客厅、外墙时，由于墙体、砂浆层的收缩应力和各种人为、外界的因素导致粘结界面破坏，从而造成石材的空鼓、脱落，因此目前市场上对石材铺贴材料的要求也变得更高。

石材透色、泛碱、空鼓、脱落的主要原因是石材与粘结剂之间的界面受应力或外界渗水至界面层导致界面层破坏。传统的粘结剂即使达到了C2级别，其本质仍为刚性粘结剂，虽然强度较高，但能够承受的塑性变形很小，无法抵抗收缩产生的应力，粘结界面容易破坏；传统粘接剂也不具备防水的功效，粘结层内部或外界的水分会随微孔渗透至界面层，从而破坏粘结界面。

因此，本领域需要开发一种优良的石材粘结材料，来提高石材的粘结性和对内外界环境的抵抗力。

发明内容

本发明的目的在于克服上述问题，提供一种双组份石材用背胶组合物及其制备方法。本发明双组份石材用背胶组合物使石材粘结体系具备优秀的粘结强度、柔韧性、防水性、耐候性和即刮即贴的施工性，不仅可以降低石材受到收缩应力造成的粘结界面破坏，还可以抵抗外界渗水、冲击等人为自然因素，最终降低了石材空鼓、脱落、透色、泛碱的风险。

本发明的双组份石材用背胶组合物，其包括液料组分和粉料组分，液料组分和粉料组份的重量比为1:(1～5)；

其中所述的粉料组分按以下重量份组分配制：

其中所述的液料组分按以下重量份组分配制：

其中所述的有机渗透结晶材料为一种主要结构为活性硅的活性物质，其分子式为：Ca(O-R-OH)₂，其中R为疏水硅基团。

本发明的双组份石材用背胶组合物的进一步优化为：

其中所述的粉料组分按以下重量份组分配制：

其中所述的液料组分按以下重量份组分配制：

本发明的双组份石材用背胶组合物的进一步优化为：

所述的白水泥为白色硅酸盐水泥。

本发明的双组份石材用背胶组合物的进一步优化为：

所述的白色硅酸盐水泥为42.5R、52.5R的白色硅酸盐水泥中的一种或两种的组合。

本发明的双组份石材用背胶组合物的进一步优化为：

所述的沙子为石英砂、河沙中的一种或两者的组合。

本发明的双组份石材用背胶组合物的进一步优化为：

所述的化学外加剂为减水剂、缓凝剂、增稠剂中的一种或几种的组合。

本发明的双组份石材用背胶组合物的进一步优化为：

所述的减水剂为聚羧酸减水剂；

所述的增稠剂为羟乙基纤维素醚；

所述的缓凝剂为淀粉醚类缓凝剂。

本发明的双组份石材用背胶组合物的进一步优化为：

所述的聚合物乳液选自纯丙乳液、苯丙乳液中的一种或两种的组合物。

本发明的双组份石材用背胶组合物的进一步优化为：

所述的聚合物乳液要求通过环境标准JC 1066-2008和力学性能标准JC/T1017-2006。

本发明的双组份石材用背胶组合物的进一步优化为：

所述的消泡剂为矿物油类、有机硅类或聚醚类消泡剂中的一种或两种以上的组合；优选为巴斯夫FOAMSTAR-ST-2410-AC、Dow

108F Additive消泡剂中的一种或两者的组合。

本发明的双组份石材用背胶组合物的进一步优化为：

所述的杀菌剂为由杀菌成分MIT、CMIT和BIT中的一种构成或两种以上复合组成的无甲醛型工业杀菌剂；优选为DOWICIL QK-20、ROCIMA 631中的一种或两者的组合。

本发明的双组份石材用背胶组合物的进一步优化为：

所述的偶联剂选自三甲氧基硅烷类偶联剂中的一种或两种的组合。

本领域的技术人员可根据本发明的双组份石材用背胶组合物的原料组分或优化组分，通过常用的技术方法或是相关产品的操作方法制备得到发明的双组份石材用背胶组合物，但使用本发明的优化组分或是制备方法可以得到品质更好的双组份石材用背胶组合物。

本发明还涉及一种前面所述的双组份石材用背胶组合物的制备方法，其包括以下步骤：

A、粉料组分的制备：按顺序将称好重量的白水泥、沙子、有机渗透结晶、化学外加剂加入搅拌缸内，充分搅拌10分钟；

B、液料组分的制备：将水、聚合物乳液、杀菌剂、偶联剂、消泡剂按照生产要求称好重量待用，先将水加入搅拌釜，开启搅拌机低速200转/分钟搅拌，依次加入杀菌剂、聚合物乳液、消泡剂、偶联剂，然后中速500转/分钟搅拌15分钟；

C、双组份石材用背胶组合物的制备：按比例称量好液料组分和粉料组分待用，将液料组分和粉料组分依次倒入搅拌桶，用手持搅拌器，转速可达到800转/分钟，搅拌3分钟即可使用。

本发明的双组份石材用背胶组合物的主要优点为：

1、本发明为双组份石材用材料，干燥后呈现白色，石材铺贴完毕后不易透色，填缝时易覆盖，总体铺贴效果更加美观；

2、本发明提供的双组份石材用背胶组合物具有更好的强度、耐水性、耐候性。本发明中添加的硅烷类偶联剂使石材、背胶、粘结剂三种材料通过偶联反应，形成新的化学键，具有很好的粘结强度、耐水性和耐候性。

3、本发明因使用了高柔性的聚合物乳液从而具有较好的柔韧性，在石材铺贴后不仅可以抵抗背胶材料本身、墙体、粘结剂等水泥材料的收缩应力造成的粘结界面破坏，还可以降低石材受到震动、冲击及外界气候条件(如热胀冷缩引起的形变、雨水浸泡，冻融交替)对石材铺贴的影响。该聚合物乳液同时具有很好的活性，能够与硅烷偶联剂发生交联反应。

4、本发明中添加的有机渗透结晶材料，可以有效地渗透至石材、粘结剂、背胶材料本身的微孔内并发生缩聚反应生成不溶于水的晶体达到防水的效果，可以防止石材的向外透色和外界向粘结界面渗水破坏粘结界面。

5、本发明施工性简便，铺贴时即刮即贴，铺贴时不需等待背胶干燥可直接配合粘结剂使用，且开放时间长达3小时，省时省工。

6、本发明因其较强的粘结强度、柔韧性和基层附着力，还可用于直接在原有老旧石上铺贴新的石材，可以做到老旧石材免砸，这样工人铺贴已有瓷砖、石材、马赛克的基层上贴石材时，无需将老旧材料清除可直接使用本发明组合物在老旧材料上批刮一道然后进行石材铺贴即可，可节约很大成本。

7、本发明产品还可以当做背水面防水材料使用，其具有较好的抗渗性，在屋顶或者墙壁有渗漏情况时，在背水面批刮一道本发明组合物即可达到治愈效果。

8、本发明组合在范围内调整液料和粉料的组分比例，还可以将本发明组合物用于疏松基层上起到加固基层的作用。

具体实施方式

本申请的发明人经过广泛而深入地研究，创造性地研发出一种新型的双组份石材用背胶组合物，所述的组合物中，聚合物乳液提供了材料本身较好的柔韧性，使整个背胶层在粘结界面遇到收缩应力后，能以自身的伸长或收缩消耗掉这些应力；所述组合物中有机渗透结晶材料，在粘接剂和石材的微孔内发生缩聚反应将这些微孔堵住，起到防水的效果；诉述组合物中的硅烷偶联剂在粘接剂、背胶组合物、石材之间形成化学键起到交联的作用，再配合高强度的52.5R、62.5R白色硅酸盐水泥使石材用背胶组合物具有较好的强度、耐候性、耐水性。在此基础上，发明人完成了本发明。

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合具体实施例详细描述本发明内容。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不限定于本发明。凡在本发明构思前提下对本发明制备方法的简单改进都属于本发明的保护范围之内。

实施例1

其包括以下步骤：

A、粉料组分的制备：按顺序将称好重量的白水泥、沙子、有机渗透结晶、化学外加剂加入搅拌缸内，充分搅拌10分钟；

其中所述的白水泥为白色硅酸盐水泥，优选为42.5R、52.5R的白色硅酸盐水泥中的一种或两种的组合。

其中所述的沙子为石英砂、河沙中的一种或两种的组合，优选为50-200目的石英砂或河沙或两种的组合；特别优选为70-140目的石英砂或河沙或两种的组合。

其中所述的化学外加剂为减水剂、缓凝剂、增稠剂中的一种或几种的组合。所述的减水剂优选为聚羧酸减水剂；所述的增稠剂优选为羟乙基纤维素醚增稠剂；所述的缓凝剂优选为淀粉醚类缓凝剂。

B、液料组分的制备：将水、聚合物乳液、杀菌剂、偶联剂、消泡剂按照生产要求称好重量待用，先将水加入搅拌釜，开启搅拌机低速200转/分钟搅拌，依次加入杀菌剂、聚合物乳液、消泡剂、偶联剂，然后中速500转/分钟搅拌15分钟；

其中所述的聚合物乳液为纯丙乳液、苯丙乳液中的一种或两种组合；

所述的聚合物乳液优选为要求通过环境标准JC 1066-2008和力学性能标准JC/T1017-2006。

其中所述的消泡剂为矿物油类、有机硅类或聚醚类消泡剂中的一种或两种以上的组合；优选为巴斯夫FOAMSTAR-ST-2410-AC、Dow

108F Additive消泡剂中的一种或两种的组合。

其中所述的杀菌剂为由杀菌成分MIT、CMIT和BIT中的一种构成或两种以上复合组成的无甲醛型工业杀菌剂；优选为陶氏DOWICIL QK-20、陶氏ROCIMA 631中的一种或两种的组合。

其中所述的偶联剂选自三甲氧基硅烷类偶联剂中的一种或两种的组合。

表1为粉料组分和液料组分的原料组成表。

表1 粉料组分和液料组分的原料组成表(重量份)

C、双组份石材用背胶组合物的制备：按比例称量好液料组分和粉料组分待用，将液料组分和粉料组分依次倒入搅拌桶，用手持搅拌器，转速可达到800转/分钟，搅拌3分钟，待用。

表2为双组份石材用背胶组合物的原料组成表。

表2 双组份石材用背胶组合物的原料组成表(重量份)

项目	1#	2#	3#	4#	5#
						液料组分	1	1	1	1	1
粉料组份	1	2	3	4	5

性能测试：

按照《JC/T547-2017陶瓷砖胶粘剂》和《JC/T 984-2011聚合物水泥防水砂浆》中的试验方法，以本发明提供的液粉比进行性能测试。本发明主要参照的标准《JC/T547-2017陶瓷砖胶粘剂》中CⅡS1的指标和《JC/T 984-2011聚合物水泥防水砂浆》中抗渗性(砂浆背水面)Ⅰ型的指标。

实施例2

本实施例为一个更为具体的实施例。

粉料组份为：

液料组分为：

配方的液粉比为1:4，按照《JC/T547-2017陶瓷砖胶粘剂》和《JC/T984-2011聚合物水泥防水砂浆》对本配方进行试验。

实施例3

本实施例为一个更为具体的实施例。

粉料组份为：

液料组分为：

配方的液粉比为1:3，按照《JC/T547-2017陶瓷砖胶粘剂》和《JC/T984-2011聚合物水泥防水砂浆》对本配方进行试验。

实施例4

本实施例为一个更为具体的优化实施例。

本发明的双组份石材用背胶组合物的制备方法，其包括以下步骤：

A、粉料组分的制备：按顺序将45份阿尔博52.5白水泥、24份九江飞华70-140目河沙、25份徐州新沂天巍覆膜砂业50-100目石英砂、5份山东大迈渗透结晶母料、0.2份巴斯夫2651F减水剂、0.5份惠广HEC、0.3份七星酒石酸粉末加入搅拌缸内，充分搅拌10分钟；

B、液料组分的制备：先将47.7份水加入搅拌釜，开启搅拌机低速(200转/分钟)搅拌，在搅拌过程中依次加入0.5份ROCIMA 631杀菌剂、50份陶氏天坝2012聚合物乳液、0.8份巴斯夫FOAMSTAR-ST-2410-AC、1份赢创MP200偶联剂，然后中速(500转/分钟)搅拌15分钟；

C、双组份石材用背胶组合物的制备：按1:4比例称取1份液料组分和4份粉料组分待用，将液料组分和粉料组分倒入搅拌桶，用手持搅拌器(转速可达到800转/分钟)搅拌3分钟，待用。

本发明的双组份石材用背胶组合物与市场上普通双组份背胶材料性能测试结果如表3所示：

表3 物理性能测试结果及对比

测试项目	单位	指标	本发明	市场材料
					拉伸胶粘强度	MPa	≥1.0	2.0～3.0	1.3
晾置时间≥20min，拉伸粘结强度	MPa	≥0.5	2.0～3.0	1.4
					浸水后的拉伸粘结强度	MPa	≥1.0	1.5～2.0	1.5
热老化后的拉伸粘结强度	MPa	≥1.0	1.5～2.0	1.4
					冻融循环后的拉伸粘结强度	MPa	≥1.0	1.5～2.0	1.5
柔韧性胶粘剂(S1)	mm	2.5-5	3.0～5	2.1
					抗渗性(砂浆背水面)	MPa	≥0.4	0.5～1.5	0.3

由表3的物理性能测试结果及对比可知本发明的双组份石材用背胶组合物的性能明显优于市场上普通的双组份背胶材料。

综上所述，仅为本发明的较佳实例而已，并非对本发明作任何形式上的限制；凡熟悉本专业的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，利用以所揭示的技术内容而做出的些许变更、修饰与演变的等同变化，均视为本发明的等效实例；同时，凡根据本发明的实质技术对以上实施例所作出的任何等同变化的变更、修饰与演变，均仍属于本发明的技术方案的保护范围之内。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

本发明中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件或按照制造厂商所建议的条件。

本发明中的各种优化技术方案，除非另外说明，否则各种优化的技术方案之间可以相互进行结合。

除非另外说明，否则百分比和份数是重量百分比和重量份数。

说明书以及实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件或按照制造厂商所建议的条件。

本发明中使用各种原料、试剂、组分，除非另外说明，均为本领域内常用的相应原材料。

除非另行定义，文中所使用的所有专业与科学用语与本领域熟练人员所熟悉的意义相同。此外，任何与所记载内容相似或均等的方法及材料皆可应用于本发明方法中。

Claims (10)

1.一种双组份石材用背胶组合物，其特征在于:

其包括液料组分和粉料组分，液料组分和粉料组份的重量比为1:(1～5)；

其中所述的粉料组分按以下重量份组分配制：

其中所述的有机渗透结晶材料为一种主要结构为活性硅的活性物质，其分子式为：Ca(O-R-OH)₂，其中R为疏水硅基团；

其中所述的液料组分按以下重量份组分配制：

2.根据权利要求1所述的双组份石材用背胶组合物，其特征在于：

其中所述的粉料组分按以下重量份组分配制：

其中所述的液料组分按以下重量份组分配制：

3.根据权利要求1所述的双组份石材用背胶组合物，其特征在于：

所述的白水泥为白色硅酸盐水泥。

4.根据权利要求3所述的双组份石材用背胶组合物，其特征在于：

所述的白色硅酸盐水泥为42.5R、52.5R的白色硅酸盐水泥中的一种或两种的组合。

5.根据权利要求1所述的双组份石材用背胶组合物，其特征在于：

所述的沙子为石英砂、河沙中的一种或两者的组合。

6.根据权利要求1所述的双组份石材用背胶组合物，其特征在于：

所述的化学外加剂为减水剂、缓凝剂、增稠剂中的一种或几种的组合。

7.根据权利要求1所述的双组份石材用背胶组合物，其特征在于：

所述的减水剂为聚羧酸减水剂；

所述的增稠剂为羟乙基纤维素醚；

所述的缓凝剂为淀粉醚类缓凝剂。

8.根据权利要求1所述的双组份石材用背胶组合物，其特征在于：

所述的聚合物乳液选自纯丙乳液、苯丙乳液中的一种或两种的组合物。

9.根据权利要求1所述的双组份石材用背胶组合物，其特征在于：

所述的偶联剂选自三甲氧基硅烷类偶联剂中的一种或两种的组合。

10.根据权利要求1～9任一项所述的双组份石材用背胶组合物的制备方法，其特征在于：

其包括以下步骤：

A、粉料组分的制备：按顺序将称好重量的白水泥、沙子、有机渗透结晶、化学外加剂加入搅拌缸内，充分搅拌10分钟；

B、液料组分的制备：将水、聚合物乳液、杀菌剂、偶联剂、消泡剂按照生产要求称好重量待用，先将水加入搅拌釜，开启搅拌机低速200转/分钟搅拌，依次加入杀菌剂、聚合物乳液、消泡剂、偶联剂，然后中速500转/分钟搅拌15分钟；

C、双组份石材用背胶组合物的制备：按比例称量好液料组分和粉料组分待用，将液料组分和粉料组分依次倒入搅拌桶，用手持搅拌器，转速可达到800转/分钟，搅拌3分钟，待用。