CN112625605B - 双组份瓷砖胶 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种双组份瓷砖胶粘剂。所述双组份瓷砖胶粘剂包括A组份和B组份;所述A组份的制备原料包括无机凝胶基料和第一固化剂;所述B组份的制备原料包括有机凝胶基料和第二固化剂;所述无机凝胶基料选自水硬性凝胶材料,与所述第一固化剂接触后不发生固化反应,当所述A组份和B组份混合后,所述无机凝胶基料与所述第二固化剂接触,发生固化反应;所述有机凝胶基料与所述第二固化剂接触后不发生固化反应,当所述A组份和B组份混合后,所述有机凝胶基料与所述第一固化剂接触,于室温下发生固化反应。本发明所述A组份和B组份均为膏状,流动性好,均可以通过机器输送,且A组份和B组份储存稳定性好,不易沉降堵塞设备。
Description
技术领域
本发明涉及建筑材料技术领域,特别涉及双组份瓷砖胶。
背景技术
贴砖施工是最需要建筑工人经验技术之一的工种,随着建筑工人日益稀缺,自动化施工的呼声和需要也越来越强烈。一方面,目前国内外都开始进行贴砖施工机械甚至贴砖机器人的研发工作。另一方面,自动化施工对于瓷砖胶的要求也达到了一个新的高度,这些要求包括瓷砖胶材料配合比的确定性、运送过程的材料稳定性、材料固化时间与机器施工匹配、固化后需尽快达到一定粘接强度以满足后续较沉重的施工机器上砖进行其他工序施工,材料性能还需符合常规的铺贴使用要求等。
目前常见的瓷砖胶包括干硬性砂浆加水泥油、掺建筑胶水的砂浆、水泥基干粉瓷砖胶和瓷砖背胶加干粉料。
干硬性砂浆水泥油是传统的瓷砖胶,其每平方耗材量大,工人现场配料,混料配比视现场情况适应调整,不适用于要求配合比确定的自动化施工,而且,由于干硬性砂浆使用了中粗河砂,导致流动性差,也非常不利于自动化施工。此外,水泥油材料性质不稳定,机器施工时还会发生运输不畅堵管的问题。还有,一般而言,干硬性砂浆水泥油与瓷砖的粘接强度低,容易发生后期空鼓。
掺建筑胶水的砂浆也常见于房建施工的墙砖铺贴中,同样是工人现场拌料,配合比视现场情况适应调整,不适用于要求配合比确定的自动化施工,而且,如果采用机器自动化施工,在机器转运、物料在长管路中输送的过程中,其粘接性能难以保证。此外,建筑胶水耐水性能差,卫生间高湿度环境下容易出现掉砖问题。
水泥基干粉瓷砖胶是国外用的比较广泛的产品,通过干粉兑水的方式,实现现场应用,配合比确定,性能较稳定,施工性较好,是比较适合机器进行自动化施工的材料,但水泥基材料的非牛顿流体属性使得在进行瓷砖高精度调平时对机器产生了很大的设计精度要求,而且,材料兑水后稠度对温度变化较敏感,在复杂现场环境下机器输料及工作间隙时会遇到堵塞问题。
专利CN201510458535.8和专利CN201811375842.X所介绍的瓷砖背胶加干粉料的是目前比较新的铺贴产品,在瓷砖背面抹上背胶,干燥一定时间后贴到加水拌均的干粉料上,即可完成贴砖。但该施工方法其实是两道工序,干粉料兑水后稠度特性对时间和温度敏感,机器输送及工作间隙过程中也会遇到堵塞问题,工序较多的情况也不适合机器一体自动化施工的节拍要求。
发明内容
基于此,本发明提供一种双组份瓷砖胶,A组份和B组份均为膏状,流动性好,均可以通过机器输送,且A组份和B组份储存稳定性好,不易沉降堵塞设备。
所述双组份瓷砖胶粘剂包括A组份和B组份;
所述A组份的制备原料包括无机凝胶基料和第一固化剂;
所述B组份的制备原料包括有机凝胶基料和第二固化剂;
所述无机凝胶基料选自水硬性凝胶材料,与所述第一固化剂接触后不发生固化反应,当所述A组份和B组份混合后,所述无机凝胶基料与所述第二固化剂接触,发生固化反应;
所述有机凝胶基料与所述第二固化剂接触后不发生固化反应,当所述A组份和B组份混合后,所述有机凝胶基料与所述第一固化剂接触,于室温下发生固化反应;
所述有机凝胶基料与所述第一固化剂的固化反应为非脱除小分子的固化反应;
所述A组份和B组份均为膏状。
在其中一实施例中,所述无机凝胶基料选自水泥;
所述第一固化剂选自室温固化型胺类固化剂;
所述有机凝胶基料选自改性或未改性的环氧树脂;
所述第二固化剂选自水。
所制备的双组份瓷砖胶粘剂粘接强度高,耐水、耐老化,耐温变化性能好。
在其中一实施例中,所述室温固化型胺类固化剂选自纳米层状蒙脱石复合C4-C8的伯胺和/或聚酰胺。所述纳米层状蒙脱石复合C4-C8的伯胺是一类快速固化剂,兼具防沉降作用。所述聚酰胺是一类慢速固化剂。
在其中一实施例中,所述纳米层状蒙脱石复合C4-C8的伯胺的制备方法包括以下步骤:
混合C4-C8的伯胺和极性活化剂,再加入纳米层状蒙脱石,搅拌,升温至50℃-70℃,反应2h-6h。
反应过程中,温度超过70℃,会产生副反应,影响产品质量,温度低于50℃,则会反应不完全,固化剂收率较低。
优选地,反应4h-6h。
在其中一实施例中,所述C4-C8的伯胺、极性活化剂和纳米层状蒙脱石的重量比为100∶(2-5)∶(30-50)。
在其中一实施例中,所述极性活化剂为碳酸丙烯酯。
通过将纳米层状蒙脱石和C4-C8复合,可以形成胶体级粘粒凝胶,具有良好的增稠性、触变性、耐水性及化学稳定性。兼顾了防沉降和快速固化环氧组份的作用。
在其中一实施例中,所述聚酰胺在25℃下的粘度为2000mPa.s-4000mPa.s。低粘度聚酰胺具有很好的流动度,可以为A组份物料提供主要的流动性,方便机器输送。
在其中一实施例中,所述聚酰胺的制备方法包括以下步骤:
于70℃-80℃下,按照胺基∶羧基=(1.2-2)∶1的摩尔比混合多元酸和多元胺,升温至150℃-180℃,保温1h-2h。
可以理解地,反应结束后,真空脱除未反应小分子。
在其中一实施例中,所述多元酸选自二聚亚油酸和/或谷氨酸。
在其中一实施例中,所述多元胺选自对苯二胺和/或三乙烯四胺。
二聚亚油酸与谷氨酸均是二元酸。亚油酸提供软段链段和柔韧度,谷氨酸与对苯二胺加强后期固化的硬段链段和刚度,三乙烯四胺增加环氧交联网络密度,改进耐水性、耐热性,解决耐久性不足的问题。
在其中一实施例中,所述改性或未改性的环氧树脂在25℃下的粘度为9000mPa.s-18000mPa.s。
环氧树脂材料具有极低的尺寸变化率,作为胶粘剂的有机凝胶基料可以降低后期热胀冷缩造成的脱壳、空鼓问题。
粘度低于9000mPa.s,则活性官能团多、粘接强度高,但不利于铺贴时的施工稳定,容易导致流挂、下坠。最佳的粘度范围为12000mPa.s-15000mPa.s。
在其中一实施例中,所述改性的环氧树脂为聚硫改性环氧树脂。通过聚硫对环氧进行改性,可以提升耐水、耐温度变化性能,使得胶粘剂在极寒气候的地区也可以施工。且聚硫改性环氧与水泥凝胶材料具有很好的相容性,不会离析,可以兼具耐热、耐寒要求。
在其中一实施例中,所述聚硫改性环氧树脂的制备方法包括以下步骤:
混合2-硫醇基苯并噻唑和三羟甲基丙烷三缩水甘油醚,于70℃-90℃下反应2h-4h,制备中间体;
混合所述中间体和双酚A型环氧树脂,反应1h-2h,制备聚硫改性环氧树脂。
在其中一实施例中,所述2-硫醇基苯并噻唑和三羟甲基丙烷三缩水甘油醚的摩尔比为1∶(0.8-1.2);所述中间体和双酚A型环氧树脂的质量比为1∶(4-5)。
在其中一实施例中,所述A组份的制备原料还包括第一助剂。
在其中一实施例中,所述B组份的制备原料还包括第二助剂。
在其中一实施例中,所述第一助剂选自第一触变剂和有机凝胶反应催化剂中的一种或几种。
在其中一实施例中,所述第二助剂选自稳定剂、填料、骨料、活性单体和第二触变剂中的一种或几种。
在其中一实施例中,所述无机凝胶基料为水泥;所述第一固化剂为纳米层状蒙脱石复合C4-C8的伯胺和聚酰胺;所述有机凝胶基料为聚硫改性环氧树脂;所述第二固化剂为水;所述A组份的制备原料还包括第一助剂,所述第一助剂为第一触变剂和有机凝胶反应催化剂;所述B组份的制备原料还包括第二助剂,所述第二助剂为稳定剂、填料、骨料、活性单体和第二触变剂;以重量份数计,
所述A组份的制备原料包括:
所述B组份的制备原料包括:
在其中一实施例中,以重量份数计,
所述A组份的制备原料包括:
所述B组份的制备原料包括:
在其中一实施例中,所述第一触变剂为气相二氧化硅。
所在其中一实施例中,述有机凝胶反应催化剂为氯化苄基三乙基铵。
在其中一实施例中,所述稳定剂为硬脂酸钙。
在其中一实施例中,所述填料为重钙。
在其中一实施例中,所述骨料为石英砂。
在其中一实施例中,所述活性单体为环氧丙烷苯基醚。
在其中一实施例中,所述第二触变剂为气相二氧化硅。
与现有方案相比,本发明具有以下有益效果:
本发明所述的双组份瓷砖胶粘剂中,A组份和B组份均可通过机械输送,且在输送过程中,A组份和B组份始终保持膏状,不固化的状态,储存稳定性好,不易沉降,不堵塞设备,可以解决机器自动化作业过程中,由于机器转运,物料需在长管路中输送,导致粘结剂性能发生变化的问题,还可以解决物料稠度变化导致的堵塞设备的问题。施工作业时,只需在使用端将A组份和B组份混合,即可铺设,粘结剂性能稳定。铺设完成后,由于双组份固化快,可以实现很好的早期强度和后期强度,适合机器作业快节奏的节拍。同时,有机、无机凝胶基料的结合,使得双组份瓷砖胶有着广泛的粘接性,适用于混凝土基面、抹面砂浆基面、石膏基面、硅钙板基面上进行的瓷砖粘接。而且,B组份包括有机凝胶基料,呈膏状,由于有机凝胶基料特性,其在机器调整所铺贴瓷砖平整度时用到的交变外力作用下流动性好,容易铺设。同时,A组份包括无机凝胶基料,其具有较好的耐久性和触变特性,在卸载交变外力后,具有良好的触变性、抗下坠性。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明作进一步详细的说明。本发明可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施方式。相反地,提供这些实施方式的目的是使对本发明公开内容理解更加透彻全面。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
一种双组份瓷砖胶粘剂,包括A组份和B组份;
所述A组份的制备原料包括无机凝胶基料和第一固化剂;
所述B组份的制备原料包括有机凝胶基料和第二固化剂;
所述无机凝胶基料选自水硬性凝胶材料,与所述第一固化剂接触后不发生固化反应,当所述A组份和B组份混合后,所述无机凝胶基料与所述第二固化剂接触,发生固化反应;
所述有机凝胶基料与所述第二固化剂接触后不发生固化反应,当所述A组份和B组份混合后,所述有机凝胶基料与所述第一固化剂接触,于室温下发生固化反应;
所述有机凝胶基料与所述第一固化剂的固化反应为非脱除小分子的固化反应;
所述A组份和B组份均为膏状。
可以理解地,无机凝胶基料选自水硬性凝胶材料,气硬性凝胶材料不适用本发明。水硬性凝胶材料与第一固化剂混合后,不会固化,且能够形成流动性好的膏体,但是,无机凝胶基料与第二固化剂混合后,可固化。即A组份不会单独固化,本身呈膏状,当与B组份混合后,无机凝胶基料才会在第二固化剂存在下固化。同理,有机凝胶基料与第二固化剂混合后,也不会固化,且能够形成流动性好的膏体,但是,有机凝胶基料与第一固化剂混合后,可固化。即B组份也不会单独固化,本身呈膏状,当与A组份混合后,有机凝胶基料才会在第一固化剂存在下固化。
此外,有机凝胶基料与第一固化剂的固化反应还需满足:
(1)两者可在室温下固化。
(2)两者的固化反应为非脱除小分子的固化反应。
(3)两者可在富水环境下固化。
本发明所述的双组份瓷砖胶粘剂中,A组份和B组份均可通过机械输送,且在输送过程中,A组份和B组份始终保持膏状、不固化的状态,储存稳定性好,不易沉降,不堵塞设备,可以解决机器自动化作业过程中,由于机器转运,物料需在长管路中输送,导致粘结剂性能发生变化的问题,还可以解决物料稠度变化导致的堵塞设备的问题。施工作业时,只需在使用端将A组份和B组份混合,即可铺设,粘结剂性能稳定。铺设完成后,由于双组份固化快,可以实现很好的早期强度和后期强度,适合机器作业快节奏的节拍。同时,有机、无机凝胶基料的结合,使得双组份瓷砖胶有着广泛的粘接性,适用于混凝土基面、抹面砂浆基面、石膏基面、硅钙板基面上进行的瓷砖粘接。
而且,B组份包括有机凝胶基料,呈膏状,由于有机凝胶基料特性,其在交变外力作用下流动性好,容易铺设。同时,A组份包括无机凝胶基料,其具有较好的耐久性和触变特性,在卸载交变外力后,具有良好的触变性、抗下坠性。
在一个优选的实施例中,所述无机凝胶基料为水泥;所述第一固化剂为室温固化型胺类固化剂;所述有机凝胶基料为改性或未改性的环氧树脂;所述第二固化剂为水。A组份和B组份混合后,有机凝胶基料先固化,当室温固化型胺类固化剂反应完全后,无机凝胶基料开始固化。所制备的双组份瓷砖胶粘剂粘接强度高,耐水、耐老化,耐温变化性能好。
可以理解地,所述水泥选自硅酸盐水泥,优选自42.5早强复合硅酸盐水泥。
进一步优选地,水加入重量是上述42.5早强复合硅酸盐水泥的1/4。
优选地,所述室温固化型胺类固化剂选自纳米层状蒙脱石复合C4-C8的伯胺和/或聚酰胺。所述纳米层状蒙脱石复合C4-C8的伯胺是一类快速固化剂,兼具防沉降作用。所述聚酰胺是一类慢速固化剂。
更优选地,所述室温固化型胺类固化剂为纳米层状蒙脱石复合C4-C8的伯胺和聚酰胺。以纳米层状蒙脱石复合C4-C8的伯胺作为快速固化剂,提供了环氧组份初期固化时的机械强度和粘接性能,但仍存在交联密度交低、抗冲击性较差、后期强度不高的缺陷。协同加入聚酰胺作为慢速固化剂,增强后期强度,使得环氧交联组份兼具本体高强度、高粘接性、耐水、耐热、耐冲击的优点。
其中,C4-C8伯胺是指碳原子数为4-8的伯胺。
优选地,所述纳米层状蒙脱石复合C4-C8的伯胺的制备方法包括以下步骤:
混合C4-C8的伯胺和极性活化剂,再加入纳米层状蒙脱石,搅拌,升温至50℃-70℃,反应2h-6h。
具体地,可在氮气保护下混合C4-C8的伯胺和极性活化剂,混合后,再加入纳米层状蒙脱石,可以理解地,在高速剪切搅拌作用下加入纳米层状蒙脱石。优选地,搅拌速率为1000rpm-2000rpm。然后逐步升温至50℃-70℃溶胀,层插反应2h-6h,得到纳米层状蒙脱石复合C4-C8的伯胺。反应过程中,温度超过70℃,会产生副反应,影响产品质量,温度低于50℃,则会反应不完全,固化剂收率较低。
优选地,所述C4-C8的伯胺、极性活化剂和纳米层状蒙脱石的重量比为100∶(2-5)∶(30-50)。
优选地,所述极性活化剂为碳酸丙烯酯。
优选地,反应4h-6h。
其中,纳米层状蒙脱石是硅酸盐纳米材料,每层厚度不超过50nm,颗粒细小,比表面积大,有利于提高悬浮稳定性,防止A组份沉降。C4-C8的伯胺是优良的环氧树脂固化剂,伯胺是活泼性基团,可以使得环氧树脂在A组份和B组份混合后在3小时内完成初期固化。通过调节碳链长度可改变初期固化时间。优选地,选择C4-C6的伯胺。而C2-C3的伯胺沸点过低、>C8的伯胺常温下为固体,均不适合用于固化剂的制备。通过将纳米层状蒙脱石和C4-C8复合,可以形成胶体级粘粒凝胶,具有良好的增稠性、触变性、耐水性及化学稳定性。兼顾了防沉降和快速固化环氧组份的作用。
优选地,所述聚酰胺在25℃下的粘度为2000mPa.s-4000mPa.s。低粘度聚酰胺具有很好的流动度,可以为A组份物料提供主要的流动性,方便机器输送。
优选地,所述聚酰胺的制备方法包括以下步骤:
于70℃-80℃下,按照胺基∶羧基=(1.2-2)∶1的摩尔比混合多元酸和多元胺,升温至150℃-180℃,保温1h-2h。
具体地,上述反应可在反应釜中进行,可以在反应釜中通入氮气后,将温度升温至70℃-80℃,再混合多元酸和多元胺。可以理解地,先在反应釜中投入多元酸,边搅拌边缓慢加入多元胺或多元胺的水溶液,所述多元胺的水溶液优选为多元胺的热水溶液,按照胺基∶羧基=(1.2-2)∶1的摩尔比计算多元酸和多元胺的加入量,投料完毕后,升温至150℃-180℃,保温1h-2h,得到25℃下的粘度为2000mPa.s-4000mPa.s。
优选地,所述多元酸选自二聚亚油酸和/或谷氨酸。更优选地,所述多元酸为二聚亚油酸和谷氨酸。
优选地,所述多元胺选自对苯二胺和/或三乙烯四胺。更优选地,所述多元胺为对苯二胺和三乙烯四胺。
二聚亚油酸与谷氨酸均是二元酸。亚油酸提供软段链段和柔韧度,谷氨酸与对苯二胺加强后期固化的硬段链段和刚度,提高耐热、耐寒性能,三乙烯四胺增加环氧交联网络密度,改进耐水性、耐热性,解决耐久性不足的问题。
所述有机凝胶基料选自改性或未改性的环氧树脂,环氧树脂材料具有极低的尺寸变化率,作为胶粘剂的有机凝胶基料可以降低后期热胀冷缩造成的脱壳、空鼓问题。
在一个实施例中,所述改性或未改性的环氧树脂在25℃下的粘度为9000mPa.s-18000mPa.s,粘度低于9000mPa.s,则活性官能团多、粘接强度高,但不利于铺贴时的施工稳定,容易导致流挂、下坠。最佳的粘度范围为12000mPa.s-15000mPa.s。
优选地,所述改性的环氧树脂为聚硫改性环氧树脂。通过聚硫对环氧进行改性,可以提升耐水、耐温度变化性能,使得胶粘剂在极寒气候的地区也可以施工。且聚硫改性环氧与水泥凝胶材料具有很好的相容性,不会离析,可以兼具耐热、耐寒要求。
可以理解地,所述聚硫改性环氧树脂呈液体状。
优选地,所述聚硫改性环氧树脂的制备方法包括以下步骤:
混合2-硫醇基苯并噻唑和三羟甲基丙烷三缩水甘油醚,于70℃-90℃下反应2h-4h,制备中间体;
混合所述中间体和双酚A型环氧树脂,反应1h-2h,制备聚硫改性环氧树脂。
优选地,所述2-硫醇基苯并噻唑和三羟甲基丙烷三缩水甘油醚的摩尔比为1∶(0.8-1.2)。
优选地,所述中间体和双酚A型环氧树脂的质量比为1∶(4-5)。
优选地,所述双酚A型环氧树脂选自E44型环氧树脂或E51型环氧树脂。
可以理解地,A组份和B组份需控制粘度相当,输送时管路可保持对称结构及功率稳定。
在一个实施例中,所述A组份的制备原料还包括第一助剂。
在一个实施例中,所述B组份的制备原料还包括第二助剂。
优选地,所述第一助剂选自第一触变剂和有机凝胶反应催化剂中的一种或几种。
优选地,所述第二助剂选自稳定剂、填料、骨料、活性单体和第二触变剂中的一种或几种。
在一个优选的实施例中,所述无机凝胶基料为水泥;所述第一固化剂为纳米层状蒙脱石复合C4-C8的伯胺和聚酰胺;所述有机凝胶基料为聚硫改性环氧树脂;所述第二固化剂为水;所述A组份的制备原料还包括第一助剂,所述第一助剂为第一触变剂和有机凝胶反应催化剂;所述B组份的制备原料还包括第二助剂,所述第二助剂为稳定剂、填料、骨料、活性单体和第二触变剂;以重量份数计,
所述A组份的制备原料包括:
所述B组份的制备原料包括:
在一个更优选的实施例中,以重量份数计,
所述A组份的制备原料包括:
所述B组份的制备原料包括:
优选地,所述第一触变剂为气相二氧化硅。更优选地,所述第一触变剂为纳米气相二氧化硅。
优选地,所述有机凝胶反应催化剂为氯化苄基三乙基铵。
优选地,所述稳定剂为硬脂酸钙。
优选地,所述填料为重钙。更优选地,所述重钙的目数为80目-200目。
优选地,所述骨料为石英砂。更优选地,所述石英砂的目数为80目-200目。
优选地,所述活性单体为环氧丙烷苯基醚。
优选地,所述第二触变剂为气相二氧化硅。更优选地,所述第二触变剂为纳米气相二氧化硅。
一种双组份瓷砖胶粘剂的制备方法,包括以下步骤:
混合无机凝胶基料和第一固化剂,制备A组份;
混合有机凝胶基料和第二固化剂,制备B组份;
使用时,混合A组份和B组份。
优选地,所述A组份的制备原料还包括第一助剂,混合无机凝胶基料、第一固化剂和第一助剂,制备A组份;
所述B组份的制备原料还包括第二助剂,混合有机凝胶基料、第二固化剂和第二助剂,制备B组份。
可以理解地,上述反应可在反应釜中进行。
本发明配方生产方式简单,所得双组份瓷砖胶流动性好,适宜于机器自动施工,无需施工现场额外搅拌,直接上机即可。使用完毕后包装桶可回收再利用,减少干粉类产品包装纸对环境的污染。
以下结合具体实施例和对比例进行进一步说明,以下具体实施例中所涉及的原料,若无特殊说明,均可来源于市售,所使用的仪器,若无特殊说明,均可来源于市售。
实施例1-13
实施例1-13提供一种双组份胶粘剂及其制备方法,各原料用量如表1所示。
表1
制备时,按上述重量份称取各原料。
将搅拌釜升温到60℃,投入纳米层状蒙脱石复合C4-C8的伯胺、聚酰胺,搅拌10分钟后继续投入42.5早强复合硅酸盐水泥、纳米气相二氧化硅和氯化苄基三乙基铵,充分搅拌后降温出料,制备A组份。
将聚硫改性环氧树脂、硬脂酸钙、80-200目重钙、80-200目石英砂、环氧丙烷苯基醚,纳米气相二氧化硅和水投入搅拌釜中,充分混合后出料封装,制备B组份。
使用时,将A组份和B组份混合。
其中,所述纳米层状蒙脱石复合C4-C8的伯胺的制备方法如下:
在氮气保护下混合C4-C8的伯胺和占C4-C8的伯胺重量2%-5%的碳酸丙烯酯,混合后,在高速剪切搅拌(搅拌速率为1000rpm-2000rpm)作用下加入占C4-C8的伯胺重量30%-50%的纳米层状蒙脱石,然后逐步升温至50℃-70℃溶胀,层插反应2h-6h,得到纳米层状蒙脱石复合C4-C8的伯胺。实施例1-8中纳米层状蒙脱石复合C4-C8的伯胺的制备方法不同,工艺参数详情见表2,所制得的双组份双组份胶粘剂的性能见表3。粘接强度测试方法参照JC/T547-2017《陶瓷砖胶粘剂》,性能指标评价参照关于JC/T547-2017膏状乳液基胶粘剂的指标要求。
所述聚酰胺的制备方法如下:
在反应釜中通入氮气后,将温度升温至70℃-80℃,投入二聚亚油酸和谷氨酸,边搅拌边缓慢加入对苯二胺的热水溶液和三乙烯四胺,按照二聚亚油酸∶谷氨酸∶对苯二胺∶三乙烯四胺=1∶(0.2-0.5)∶(0.1-0.5)∶(1.3-2.5)的摩尔比[控制胺基∶羧基=(1.2-2)∶1]投料,升温至150℃-180℃,保温1h-2h,然后抽真空脱除未反应小分子,制备不同粘度的聚酰胺(25℃下的粘度)。实施例1、9-10中聚酰胺的粘度不同,粘度和所制得的双组份胶粘剂的性能见表4。
所述聚硫改性环氧树脂的制备方法包括以下步骤:
以1∶1的摩尔比混合2-硫醇基苯并噻唑和三羟甲基丙烷三缩水甘油醚,于70℃-90℃下反应2h-4h,制备中间体;
以1∶(4-5)的质量比混合所述中间体和E44型环氧树脂,反应1h-2h,制备不同粘度聚硫改性环氧树脂(25℃下的粘度)。实施例1、11-13中聚硫改性环氧树脂粘度不同,所制得的双组份胶粘剂的性能见表5。
表2
实施例 | C原子个数 | 碳酸丙烯酯比例 | 蒙脱石比例 | 升温温度/℃ | 反应时间/h |
1 | 4 | 5 | 50% | 60 | 4 |
2 | 6 | 5 | 50% | 60 | 4 |
3 | 8 | 5 | 50% | 60 | 4 |
4 | 4 | 2 | 50% | 60 | 4 |
5 | 4 | 2 | 30% | 60 | 4 |
6 | 4 | 2 | 30% | 60 | 2 |
7 | 4 | 2 | 30% | 50 | 2 |
8 | 4 | 2 | 30% | 70 | 2 |
表3
由表3可知,实施例1-4制备的双组份瓷砖胶粘剂均可以满足JC/T547规范,可适用于各种地砖、墙砖以及超大砖上墙施工。其中,实施例1的反应条件制备的纳米层状蒙脱石复合C4的伯胺作为室温固化型胺类固化剂之一,所制备的双组份瓷砖胶粘剂各项性能最优。实施例1-8所制备的双组份瓷砖胶粘剂均适用于可用于瓷砖的地面铺贴。
表4
由表4可知,实施例1、9-10制备的双组份瓷砖胶粘剂均可以满足JC/T547规范,可适用于各种地砖、墙砖以及超大砖上墙施工。其中,聚酰胺粘度为3000mPa.s(25℃)时,性能最好。
表5
由表5可知,实施例1、11-13所制备的双组份瓷砖胶粘剂均适用于地砖施工。实施例1、12、13还可用于400*800mm尺寸范围以内的墙砖铺贴。实施例1、12还可用于超大砖上墙施工。其中,综合滑移和粘接性能,聚硫改性环氧树脂粘度为12000mPa.s(25℃)时,性能最好。
实施例1、14-35
实施例14-35与实施例1的双组份胶粘剂的原料和制备方法相同,区别在于各原料的用量不同,实施例1、14-35的原料用量见表6,所制得的双组份胶粘剂的性能见表7。
表6
表7
按表7各实施例的粘接性能来看:实施例1、13-35均可用于地砖施工。实施例1、14-18、21-24、26、27、29、31、32、35的滑移值表明还可满足尺寸在400*800mm以下的墙砖施工。实施例1、14、17、21、23、26、27、29制备的双组份瓷砖胶粘剂耐冻融循环等耐久粘接性能优越,可适用于各种地砖、墙砖以及超大砖上墙施工。除实施例24的6小时早期粘接强度较低以外,其余实施例均可满足机器施工的早期强度要求。
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。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (9)
1.一种双组份瓷砖胶粘剂,其特征在于,包括A组份和B组份;
所述A组份的制备原料包括无机凝胶基料和第一固化剂;
所述B组份的制备原料包括有机凝胶基料和第二固化剂;
所述无机凝胶基料选自水硬性凝胶材料,与所述第一固化剂接触后不发生固化反应,当所述A组份和B组份混合后,所述无机凝胶基料与所述第二固化剂接触,发生固化反应;
所述有机凝胶基料与所述第二固化剂接触后不发生固化反应,当所述A组份和B组份混合后,所述有机凝胶基料与所述第一固化剂接触,于室温下发生固化反应;
所述有机凝胶基料与所述第一固化剂的固化反应为非脱除小分子的固化反应;
所述A组份和B组份均为膏状;
所述无机凝胶基料为水泥;所述第一固化剂为纳米层状蒙脱石复合C4-C8的伯胺和聚酰胺;所述有机凝胶基料为聚硫改性环氧树脂;所述第二固化剂为水;所述A组份的制备原料还包括第一助剂,所述第一助剂为第一触变剂和有机凝胶反应催化剂;所述B组份的制备原料还包括第二助剂,所述第二助剂为稳定剂、填料、骨料、活性单体和第二触变剂;以重量份数计,
所述A组份的制备原料包括:
所述B组份的制备原料包括:
所述纳米层状蒙脱石复合C4-C8的伯胺的制备方法包括以下步骤:
混合C4-C8的伯胺和极性活化剂,再加入纳米层状蒙脱石,搅拌,升温至50℃-70℃,反应2h-6h;
所述C4-C8的伯胺、极性活化剂和纳米层状蒙脱石的重量比为100:(2-5):(30-50);
所述极性活化剂为碳酸丙烯酯;
所述聚酰胺在25℃下的粘度为2000mPa.s-4000mPa.s;
所述聚酰胺的制备方法包括以下步骤:
于70℃-80℃下,按照胺基:羧基=(1.2-2):1的摩尔比混合多元酸和多元胺,升温至150℃-180℃,保温1h-2h;
所述多元酸选自二聚亚油酸和/或谷氨酸;
所述多元胺选自对苯二胺和/或三乙烯四胺;
所述聚硫改性环氧树脂的制备方法包括以下步骤:
混合2-硫醇基苯并噻唑和三羟甲基丙烷三缩水甘油醚,于70℃-90℃下反应2h-4h,制备中间体;
混合所述中间体和双酚A型环氧树脂,反应1h-2h,制备聚硫改性环氧树脂;
所述2-硫醇基苯并噻唑和三羟甲基丙烷三缩水甘油醚的摩尔比为1:(0.8-1.2);所述中间体和双酚A型环氧树脂的质量比为1:(4-5)。
3.根据权利要求1所述的双组份瓷砖胶粘剂,其特征在于,所述第一触变剂为气相二氧化硅。
4.根据权利要求1所述的双组份瓷砖胶粘剂,其特征在于,所述有机凝胶反应催化剂为氯化苄基三乙基铵。
5.根据权利要求1所述的双组份瓷砖胶粘剂,其特征在于,所述稳定剂为硬脂酸钙。
6.根据权利要求1所述的双组份瓷砖胶粘剂,其特征在于,所述填料为重钙。
7.根据权利要求1所述的双组份瓷砖胶粘剂,其特征在于,所述骨料为石英砂。
8.根据权利要求1所述的双组份瓷砖胶粘剂,其特征在于,所述活性单体为环氧丙烷苯基醚。
9.根据权利要求1所述的双组份瓷砖胶粘剂,其特征在于,所述第二触变剂为气相二氧化硅。
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