CN112457784A - 一种快干型石材修补胶及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种快干型石材修补胶及其制备方法，该石材修补胶包括以下组分组成：α‑氰基丙烯酸酯、阴离子阻聚剂、提速剂、提强剂和原料A；阴离子阻聚剂的质量为α‑氰基丙烯酸酯质量的0.0005‑0.001％，提速剂的质量为α‑氰基丙烯酸酯质量的0.01‑0.5％，提强剂的质量为α‑氰基丙烯酸酯质量的0.01‑0.5％，原料A的质量为α‑氰基丙烯酸酯质量的25‑45％。上述石材修补胶的制备方法，将α‑氰基丙烯酸酯、阴离子阻聚剂、提速剂、提强剂和原料A搅拌溶解即得。本发明的石材修补胶固化速度较快，可以有效避免石板涂胶边缘泛白现象；渗透性好，可以渗透至石材内部，粘结强度大，有效修补石材表面的缺陷。

Description

一种快干型石材修补胶及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种快干型石材修补胶及其制备方法，属于胶黏剂技术领域。

背景技术

石材修补技术和材料随着材料科学的不断发展和更新，越来越多的应用于石材加工中，而石材修补技术中最常用最便捷也是最行之有效的方法，就是使用化学胶黏剂进行修补。随着石材行业的不断发展和技术进步，对胶黏剂产品提出了更新更高的要求。但是目前常用的胶黏剂在使用的过程中存在以下缺点：(1)胶水固化速度慢，胶水长时间挥发，遇到空气中的水迅速固化后落回石板，导致修补的石板涂胶边缘易泛白、影响石板美观；(2)胶水渗透性差，胶水遇石粉固化后导致石粉和石板缝隙边缘无胶，粘接不牢，打磨脱胶，打磨后缝隙修补不完全，影响修补效率。

α-氰基丙烯酸酯类化合物，由于其高阴离子聚合的特性，遇水即聚合固化，从而在粘接材料表面产生一定的粘接力，因此可将其用于制备修补石材用的胶黏剂。关于以α-氰基丙烯酸酯类化合物为基础制备石材胶也有专利文献进行报道。例如：中国专利文件CN110172303A提供了一种石材胶粘剂，该石材胶粘剂是由α-氰基丙烯酸乙酯为主体，组分还包括焦性没食子酸酯类化合物和钛白粉，其中焦性没食子酸酯类化合物的质量占α-氰基丙烯酸乙酯质量的500-800ppm；钛白粉的质量占α-氰基丙烯酸乙酯质量的500-1000ppm，但是该胶粘剂为白色，仅适用于白色石材，而且钛白粉的加入严重影响胶粘剂保质期，同时该胶粘剂若采用其他方法来延长保质期，会影响产品的反应活性，影响胶粘剂的固化速度。

因此，需要制备一种适用于石材修补的快干型胶黏剂，既能达到理想的修补效果还能提高工人修补效率。为此，提出本发明。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种快干型石材修补胶及其制备方法。本发明的石材修补胶固化速度较快，可以有效避免石板涂胶边缘泛白现象；渗透性好，可以渗透至石材内部，粘结强度大，有效修补石材表面的缺陷，并且具有较长的保质期。

术语说明：

室温：具有本领域公知的含义，指25±5℃。

本发明的技术方案如下：

一种快干型石材修补胶，包括以下组分组成：α-氰基丙烯酸酯、阴离子阻聚剂、提速剂、提强剂和原料A，其中，阴离子阻聚剂的质量为α-氰基丙烯酸酯质量的0.0005-0.001％，提速剂的质量为α-氰基丙烯酸酯质量的0.01-0.5％，提强剂的质量为α-氰基丙烯酸酯质量的0.01-0.5％，原料A的质量为α-氰基丙烯酸酯质量的25-45％。

根据本发明优选的，所述α-氰基丙烯酸酯为α-氰基丙烯酸乙酯、α-氰基丙烯酸甲酯、α-氰基丙烯酸正丁酯、α-氰基丙烯酸叔丁酯、α-氰基丙烯酸正辛酯、α-氰基丙烯酸乙氧基乙酯、α-氰基丙烯酸甲氧基乙酯中的一种或两种以上的组合；优选的，所述α-氰基丙烯酸酯为α-氰基丙烯酸乙酯。

根据本发明优选的，所述阴离子阻聚剂为甲烷磺酸、亚硫酸烷基酯、丙烷磺酸内酯、二氧化硫中的一种或两种以上的组合；优选的，所述阴离子阻聚剂为甲烷磺酸。

根据本发明优选的，所述提速剂为4-叔丁基杯[4]芳烃-四乙酸乙酯、二甲基硅杂-14-冠醚-5、聚醚多元醇中的一种或两种以上的组合；优选的，所述提速剂为聚醚多元醇；

进一步优选的，所述聚醚多元醇为聚氧化丙烯二醇、聚四氢呋喃二醇或四氢呋喃-氧化丙烯共聚二醇；所述聚醚多元醇的分子量为500-2000g/mol，羟值小于120mg KOH/g；更优选的，所述聚醚多元醇的分子量为1000g/mol，羟值小于120mg KOH/g。

根据本发明优选的，所述提强剂为焦性没食子酸、没食子酸酯、邻苯二甲酸酐、丙酮酸中的一种或两种以上的组合；优选的，所述提强剂为焦性没食子酸；

进一步优选的，所述没食子酸酯为没食子酸甲酯。

根据本发明优选的，所述原料A为二氯甲烷、三氯甲烷、甲苯、乙酸乙酯、丙酮中的一种或两种以上的组合；优选的，所述原料A为乙酸乙酯。

根据本发明，上述快干型石材修补胶的制备方法，包括步骤如下：

将α-氰基丙烯酸酯、阴离子阻聚剂、提速剂、提强剂和原料A搅拌溶解即得。

本发明的技术特点及有益效果如下：

1、本发明的石材修补胶中所用提强剂能有效提高胶水在石材上的粘接强度，尤其是以焦性没食子酸为提强剂时，胶水呈现出较好的粘接强度。

2、本发明的石材修补胶中所用提速剂可有效快速引发胶水在石材上的聚合固化，而且对产品储存稳定性影响较小。

3、本发明的石材修补胶中加入特定的易挥发溶剂，一方面当加入合适的量时可加速胶水的固化；另一方面可加快胶水的扩散和渗透，使胶水在和石粉接触时，能完全渗透，粘接更牢固。

4、本发明各组分共同作用使得本发明的石材补胶具有较快的固化速度较快，较大的渗透性以及较强的粘结强度，应用于石材修补，修补缝隙表面平滑，可以有效避免石板涂胶边缘泛白现象，并且可以渗透至石材内部，固化速度快并且固化后粘结强度大，有效修补石材表面的缺陷。本发明的石材修补胶老化时间较长，具有较长的保质期。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明做进一步的说明，但不限于此。

同时下述的实施例中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法；所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得。

实施例中所用聚醚多元醇为聚氧化丙烯二醇，分子量为1000g/mol，羟值小于120mg KOH/g。

实施例1

一种快干型石材修补胶，包括以下组分组成：α-氰基丙烯酸乙酯，α-氰基丙烯酸乙酯质量0.001％的阴离子阻聚剂甲烷磺酸，α-氰基丙烯酸乙酯质量0.12％的提速剂聚醚多元醇，α-氰基丙烯酸乙酯质量0.1％的提强剂焦性没食子酸，α-氰基丙烯酸乙酯质量30％的原料A乙酸乙酯。

上述快干型石材修补胶的制备方法，包括步骤如下：

将α-氰基丙烯酸乙酯加入三口烧瓶内，依次加入阴离子阻聚剂甲烷磺酸，提速剂聚醚多元醇，提强剂焦性没食子酸，原料A乙酸乙酯，在室温下搅拌至物料全部溶解即得。

实施例2

一种快干型石材修补胶，包括以下组分组成：α-氰基丙烯酸乙酯，α-氰基丙烯酸乙酯质量0.001％的阴离子阻聚剂甲烷磺酸，α-氰基丙烯酸乙酯质量0.05％的提速剂4-叔丁基杯[4]芳烃-四乙酸乙酯，α-氰基丙烯酸乙酯质量0.1％的提强剂焦性没食子酸，α-氰基丙烯酸乙酯质量30％的原料A乙酸乙酯。

上述快干型石材修补胶的制备方法，包括步骤如下：

将α-氰基丙烯酸乙酯加入三口烧瓶内，依次加入阴离子阻聚剂甲烷磺酸，提速剂4-叔丁基杯[4]芳烃-四乙酸乙酯，提强剂焦性没食子酸，原料A乙酸乙酯，在室温下搅拌至物料全部溶解即得。

实施例3

一种快干型石材修补胶，包括以下组分组成：α-氰基丙烯酸乙酯，α-氰基丙烯酸乙酯质量0.001％的阴离子阻聚剂甲烷磺酸，α-氰基丙烯酸乙酯质量0.05％的提速剂聚醚多元醇，α-氰基丙烯酸乙酯质量0.1％的提强剂丙酮酸，α-氰基丙烯酸乙酯质量30％的原料A乙酸乙酯。

上述快干型石材修补胶的制备方法，包括步骤如下：

将α-氰基丙烯酸乙酯加入三口烧瓶内，依次加入阴离子阻聚剂甲烷磺酸，提速剂聚醚多元醇，提强剂丙酮酸，原料A乙酸乙酯，在室温下搅拌至物料全部溶解即得。

实施例4

一种快干型石材修补胶，包括以下组分组成：α-氰基丙烯酸乙酯，α-氰基丙烯酸乙酯质量0.001％的阴离子阻聚剂甲烷磺酸，α-氰基丙烯酸乙酯质量0.12％的提速剂聚醚多元醇，α-氰基丙烯酸乙酯质量0.1％的提强剂没食子酸甲酯，α-氰基丙烯酸乙酯质量30％的原料A乙酸乙酯。

上述快干型石材修补胶的制备方法，包括步骤如下：

将α-氰基丙烯酸乙酯加入三口烧瓶内，依次加入阴离子阻聚剂甲烷磺酸，提速剂聚醚多元醇，提强剂没食子酸甲酯，原料A乙酸乙酯，在室温下搅拌至物料全部溶解即得。

本实施例中，没食子酸甲酯难溶，溶解时间延长至实施例1的8倍。

对比例1

一种石材修补胶，包括以下组分组成：α-氰基丙烯酸乙酯，α-氰基丙烯酸乙酯质量0.001％的阴离子阻聚剂甲烷磺酸，α-氰基丙烯酸乙酯质量30％的原料A乙酸乙酯。

本对比例的石材修补胶中不含有提速剂和提强剂。

上述石材修补胶的制备方法，包括步骤如下：

将α-氰基丙烯酸乙酯放入三口烧瓶内，依次加入阴离子阻聚剂甲烷磺酸，原料A乙酸乙酯，在室温下搅拌至物料全部溶解即得。

对比例2

一种石材修补胶，包括以下组分组成：α-氰基丙烯酸乙酯，α-氰基丙烯酸乙酯质量0.001％的阴离子阻聚剂甲烷磺酸，α-氰基丙烯酸乙酯质量0.12％的提速剂聚醚多元醇，α-氰基丙烯酸乙酯质量0.1％的提强剂焦性没食子酸。

本对比例的石材修补胶中不含有原料A。

上述快干型石材修补胶的制备方法，包括步骤如下：

将α-氰基丙烯酸乙酯放入三口烧瓶内，依次加入阴离子阻聚剂甲烷磺酸，提速剂聚醚多元醇，提强剂焦性没食子酸，在室温下搅拌至物料全部溶解即得。

对比例3

一种石材修补胶，包括以下组分组成：α-氰基丙烯酸乙酯，α-氰基丙烯酸乙酯质量0.001％的阴离子阻聚剂甲烷磺酸，α-氰基丙烯酸乙酯质量0.12％的提速剂聚醚多元醇，α-氰基丙烯酸乙酯质量30％的原料A乙酸乙酯。

本对比例的石材修补胶中不含有提强剂。

上述石材修补胶的制备方法，包括步骤如下：

将α-氰基丙烯酸乙酯放入三口烧瓶内，依次加入阴离子阻聚剂甲烷磺酸，提速剂聚醚多元醇，原料A乙酸乙酯，在室温下搅拌至物料全部溶解即得。

对比例4

一种石材修补胶，包括以下组分组成：α-氰基丙烯酸乙酯，α-氰基丙烯酸乙酯质量0.001％的阴离子阻聚剂甲烷磺酸，α-氰基丙烯酸乙酯质量0.1％的提强剂焦性没食子酸，α-氰基丙烯酸乙酯质量30％的原料A乙酸乙酯。

本对比例的石材修补胶中不含有提速剂。

上述石材修补胶的制备方法，包括步骤如下：

将α-氰基丙烯酸乙酯放入三口烧瓶内，依次加入阴离子阻聚剂甲烷磺酸，提强剂焦性没食子酸，原料A乙酸乙酯，在室温下搅拌至物料全部溶解即得。

对比例5

一种石材修补胶，包括以下组分组成：α-氰基丙烯酸乙酯，α-氰基丙烯酸乙酯质量0.001％的阴离子阻聚剂甲烷磺酸，α-氰基丙烯酸乙酯质量0.12％的提速剂聚醚多元醇，α-氰基丙烯酸乙酯质量0.1％的提强剂焦性没食子酸，α-氰基丙烯酸乙酯质量100％的原料A乙酸乙酯。

本对比例的石材修补胶中原料A的比例过高。

上述快干型石材修补胶的制备方法，包括步骤如下：

将α-氰基丙烯酸乙酯放入三口烧瓶内，依次加入阴离子阻聚剂甲烷磺酸，提速剂聚醚多元醇，提强剂焦性没食子酸，原料A乙酸乙酯，在室温下搅拌至物料全部溶解即得。

对比例6

一种石材修补胶，包括以下组分组成：α-氰基丙烯酸乙酯，α-氰基丙烯酸乙酯质量0.001％的阴离子阻聚剂甲烷磺酸，α-氰基丙烯酸乙酯质量0.12％的提速剂聚醚多元醇，α-氰基丙烯酸乙酯质量0.1％的提强剂焦性没食子酸，α-氰基丙烯酸乙酯质量10％的原料A乙酸乙酯。

本对比例的石材修补胶中原料A的比例过低。

上述石材修补胶的制备方法，包括步骤如下：

将α-氰基丙烯酸乙酯放入三口烧瓶内，依次加入阴离子阻聚剂甲烷磺酸，提速剂聚醚多元醇，提强剂焦性没食子酸，原料A乙酸乙酯，在室温下搅拌至物料全部溶解即得。

对比例7

一种快干型石材修补胶，包括以下组分组成：α-氰基丙烯酸乙酯，α-氰基丙烯酸乙酯质量0.001％的阴离子阻聚剂甲烷磺酸，α-氰基丙烯酸乙酯质量0.05％的提速剂18-冠醚-6，α-氰基丙烯酸乙酯质量的0.1％提强剂焦性没食子酸，α-氰基丙烯酸乙酯质量的30％原料A乙酸乙酯。

本对比例中提速剂使用18-冠醚-6来代替聚醚多元醇。

上述快干型石材修补胶的制备方法，包括步骤如下：

将α-氰基丙烯酸乙酯放入三口烧瓶内，依次加入阴离子阻聚剂甲烷磺酸，提速剂18-冠醚-6，提强剂焦性没食子酸，原料A乙酸乙酯，在室温下搅拌至物料全部溶解即得。

试验例

对实施例以及对比例制备的石材修补胶进行固化时间、剪切强度、渗透性以及70℃老化时间的测试。

固化时间的测试方法为：参照标准HB/T2492进行测试。

剪切强度的测试方法：参照标准GB/T7124进行测试。

渗透性测试方法为：制备一个直径为1cm，高度为2cm的圆柱形开口容器，材质为聚四氟乙烯，填充白色大理石粉，填充高度为1.5cm，大理石粉目数为800目，含水量为0.6％，将0.2g的石材修补胶产品一次性倒入容器内，待胶水固化后，测量变硬的石粉高度，以此来测试胶水在石粉上的渗透性。

老化时间的测试：将制备的石材修补胶在70℃下静置，记录胶水起沫的时间即为老化时间。

上述测试结果如表1所示。

表1固化时间、剪切强度、渗透性和老化时间的测试数据

通过上表可以看出，对比实施例1、对比例1、对比例3与对比例4可见，提强剂焦性没食子酸具有较好的提高胶水粘接强度的性能，聚醚多元醇也可以明显加快胶水固化速度，其次可见聚醚多元醇与焦性没食子酸配合使用时，对胶水强度提高优于焦性没食子酸单独使用。对比实施例1和对比例7可发现，使用18-冠醚-6做提速剂，胶水的固化速度较快，但老化时间短，稳定性差，渗透性差，粘接强度也低于实施例1，不能对石材进行有效修补。对比实施例1和实施例3可发现，丙酮酸可提高胶水的粘接强度，但其固化时间稍慢于焦性没食子酸。由实施例2可见，以4-叔丁基杯[4]芳烃-四乙酸乙酯为提速剂，所得胶水的固化时间较短，老化时间比较长，但是其成本高于焦性没食子酸。由实施例4可见，没食子酸甲酯虽然溶解性与焦性没食子酸相比较差，搅拌溶解的时间比较长，但是其提强效果与焦性没食子酸相差不大。

对比实施例1、对比例2、对比例5、对比例6可见，原料A加入量要在合适范围，加入量过多时，虽然胶水在石粉上的渗透性较好，但其不仅影响粘接强度，而且对固化速度也会造成了一定程度减慢，加入量过少时，胶水渗透性较差，粘接速度与剪切强度变化较小。

上述实施例仅是实例性质的。对于本领域的技术人员，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变性，本发明的范围又所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种快干型石材修补胶，其特征在于，该快干型石材修补胶包括以下组分组成：α-氰基丙烯酸酯、阴离子阻聚剂、提速剂、提强剂和原料A，其中，阴离子阻聚剂的质量为α-氰基丙烯酸酯质量的0.0005-0.001％，提速剂的质量为α-氰基丙烯酸酯质量的0.01-0.5％，提强剂的质量为α-氰基丙烯酸酯质量的0.01-0.5％，原料A的质量为α-氰基丙烯酸酯质量的25-45％。

2.根据权利要求1所述的快干型石材修补胶，其特征在于，所述α-氰基丙烯酸酯为α-氰基丙烯酸乙酯、α-氰基丙烯酸甲酯、α-氰基丙烯酸正丁酯、α-氰基丙烯酸叔丁酯、α-氰基丙烯酸正辛酯、α-氰基丙烯酸乙氧基乙酯、α-氰基丙烯酸甲氧基乙酯中的一种或两种以上的组合；优选的，所述α-氰基丙烯酸酯为α-氰基丙烯酸乙酯。

3.根据权利要求1所述的快干型石材修补胶，其特征在于，所述阴离子阻聚剂为甲烷磺酸、亚硫酸烷基酯、丙烷磺酸内酯、二氧化硫中的一种或两种以上的组合；优选的，所述阴离子阻聚剂为甲烷磺酸。

4.根据权利要求1所述的快干型石材修补胶，其特征在于，所述提速剂为4-叔丁基杯[4]芳烃-四乙酸乙酯、二甲基硅杂-14-冠醚-5、聚醚多元醇中的一种或两种以上的组合；优选的，所述提速剂为聚醚多元醇。

5.根据权利要求4所述的快干型石材修补胶，其特征在于，所述聚醚多元醇为聚氧化丙烯二醇、聚四氢呋喃二醇或四氢呋喃-氧化丙烯共聚二醇，所述聚醚多元醇的分子量为500-2000g/mol，羟值小于120mg KOH/g；优选的，所述聚醚多元醇的分子量为1000g/mol，羟值小于120mg KOH/g。

6.根据权利要求1所述的快干型石材修补胶，其特征在于，所述提强剂为焦性没食子酸、没食子酸酯、邻苯二甲酸酐、丙酮酸中的一种或两种以上的组合；优选的，所述提强剂为焦性没食子酸；优选的，所述没食子酸酯为没食子酸甲酯。

7.根据权利要求1所述的快干型石材修补胶，其特征在于，所述原料A为二氯甲烷、三氯甲烷、甲苯、乙酸乙酯、丙酮中的一种或两种以上的组合；优选的，所述原料A为乙酸乙酯。

8.权利要求1所述的快干型石材修补胶的制备方法，包括步骤如下：

将α-氰基丙烯酸酯、阴离子阻聚剂、提速剂、提强剂和原料A搅拌溶解即得。