CN113337235A - 一种快速固化室内装修用环氧真瓷胶及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种快速固化室内装修用环氧真瓷胶，包括如下原料组分：A组分：环氧树脂60～100份、稀释剂0～30份、触变剂0～20份、消泡剂0.05～0.2份；B组分：改性固化剂60～100份、触变剂0～20份、消泡剂0.01～0.2份、止流剂0.5～2份、色粉0～45份、填料0～20份、光引发剂0.1～1.5份。通过对各原料组分合理优化，最终制备得到的环氧真瓷胶，残留胺少，活泼氢当量低，其特有的大分子结构赋予产品具有优异的柔韧性和耐紫外老化性能。同时，施胶完成后开放时间长，可操作时间适宜，施工方式灵活，能真正有效实现双固化施工模式。

Description

一种快速固化室内装修用环氧真瓷胶及其制备方法

技术领域

本发明属于建筑材料技术领域，具体涉及一种快速固化室内装修用环氧真瓷胶及其制备方法。

背景技术

环氧真瓷胶以其优异的防水防霉、固化后强度大、色泽亮，具有与陶瓷釉质类似的光滑表面质感等优点在室内建材技术领域逐渐成为市场主流。现有普通真瓷胶所使用的固化剂大多采用脂肪胺、脂环胺通过环氧树脂改性制备，前者施胶完成后干燥速度过快，必须马上刮缝，否则还未来得及填缝就已经凝胶，可操作时间不易控制，并且气味较大，不环保。后者虽然气味较小，但固化速度相对较慢，尤其是在冬季气温较低时需用热水浸泡胶管数小时才能施胶，可操作时间较脂肪胺有所延长，但大多数脂环胺在气温较低时易吸潮白化，冬天使用时易出现结晶、橘皮等不良。目前市售的真瓷胶夏天施胶完成后需要2～6h表干，8～24h撕边铲边，冬天则需时间更长，一般8～12h表干，24～48h撕边铲边，等待周期长，大面积施工结束后需很长的时间才能实现完全固化，这就影响了环氧真瓷胶的实际使用效果，也在很大程度上限制了很多想要很快入住、生活的家装住户。

发明内容

本发明的目的是提供一种快速固化室内装修用环氧真瓷胶，解决环氧真瓷胶施胶后操作时间不可控，导致施工方式不灵活的缺陷，同时具有更好的耐黄变性、柔韧性好、抗拉伸强度高的特点。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种快速固化室内装修用环氧真瓷胶，由A、B组分组成，以重量份计，其原料包括：

A组分：环氧树脂60～100份、稀释剂0～30份、触变剂0～20份、消泡剂0.05～0.2份；

B组分：改性固化剂60～100份、触变剂0～20份、消泡剂0.01～0.2份、止流剂0.5～2份、色粉0～45份、填料0～20份、光引发剂0.1～1.5份

本方案还提供了一种快速固化室内装修用环氧真瓷胶的制备方法，其特征在于：

(1)A组分制备：将环氧树脂、稀释剂、触变剂、填料、消泡剂在真空条件下混合均质，获得A组分；

(2)B组分制备：将改性固化剂、色粉、触变剂、填料、消泡剂混合，然后依次加入止流剂、光引发剂，在真空条件下，经混合均质B组分；

(3)混合：使用时，将A组分和B组分按重量比1.1：1混合，获得AB混合物；

(4)固化：使用紫外线处理所述AB混合物。

本发明的优点：

1、本发明通过固化剂改性，合成了一种结构规整、具有较高双键密度的改性胺固化剂，其特有的超支化大分子结构赋予产品优异的柔韧性和力学强度。

2、本发明制备的一种快速固化室内装修用环氧真瓷胶，改性后的固化剂残留胺少、活泼氢含量低，相比传统的真瓷胶具有更长的操作时间；传统真瓷胶在施胶后半小时内需立即刮缝，而本发明制备的环氧真瓷胶，可在大面积施胶结束后再刮缝，开放时间长；同时改性后的固化剂结构中胺的含量低，具有更优的耐黄变性能和耐紫外老化性能(传统环氧树脂制备的美缝剂中胺容易黄变)。

3、本发明制备的一种快速固化室内装修用环氧真瓷胶，在施工结束后，家装住户如需快速入住、生活，可用便携式紫外灯照射，经UV固化即可实现极短时间内表干、1h～2h撕边，其特有的双固化模式有效解决了传统真瓷胶固化速度慢，施工结束后需等待1～2天才能撕边铲边的现象，施工方式更加灵活。

4、本发明在体系中引入高强度、高模量、高韧性、抗腐蚀、分散性好的改性纳米硫酸钡，L值高，光学性能卓越，不仅赋予真瓷胶具有较高的韧性和强度，而且还能使涂层表面保持高的光洁度和色彩鲜艳度，有效避免了填缝后因时间过久而导致的失色、变色等问题。

优选的，所述原料包括：

A组分：环氧树脂80～100份、稀释剂4～7份、触变剂6～10份、消泡剂0.05～0.2份；

B组分：改性固化剂80～100份、触变剂5～8份、消泡剂0.01～0.2份、止流剂0.5～1.5份、色粉5～20份、填料5～8份、光引发剂0.1～1份。

优选的，所述环氧树脂为市售通用型液体环氧树脂E44或E51。

优选的，所述稀释剂为活性稀释剂或非活性稀释剂；所述活性稀释剂为C12-C14烷基缩水甘油醚、苄基缩水甘油醚、丁基缩水甘油醚中的一种物质或几种物质组成的混合物；所述非活性稀释剂为乙二醇、苯甲醇中的一种物质或两种物质组成的混合物。所述非活性稀释剂中苯甲醇价格低廉易于获取，且性质稳定，与环氧树脂的相容性好。

优选的，所述触变剂为羟乙基纤维素、聚乙烯醇、气相二氧化硅、聚酰胺蜡、有机膨润土中的一种物质或几种物质组成的混合物。

更为优选的，所述触变剂为分散、防沉效果好、具有流变性能的气相二氧化硅，比表面积为150-200平方米/克。

优选的，所述改性固化剂的结构式如式(1)所示：

其中，R₁为(CH₂)n，R₂为CH₃CH₂C或CH₂O，y为2-6的整数：

优选的，所述改性固化剂是由活性胺和带丙烯酸酯双键的活性单体在甲醇的催化下，经迈克尔加成反应制得；所述活性胺的结构式如式(2)所示；所述活性单体的结构式如式(3)所示：

其中，R₁为(CH₂)n，R₂为CH₃CH₂C或CH₂O，x为1-2的整数；y为2-6的整数；

优选的，所述活性胺为脂肪胺、脂环胺。更优选的，所述活性胺为二乙烯三胺、三乙烯四胺。

优选的，所述带丙烯酸酯双键的活性单体为二缩三丙二醇二丙烯酸酯、乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯。

优选的，所述改性固化剂由如下方法制备：活性胺、带丙烯酸酯双键的活性单体再经甲醇的催化、氮气的保护以及在40-70℃的温度下，反应8-12h，获得所述改性固化剂。

更优选的，所述催化剂甲醇用量占改性固化剂制备体系总重量份的25％～30％。催化剂用量很小时，体系中反应物浓度较大，反应速率较快，反应体系容易提前发生固化，产物纯度较低。催化剂用量达到一定数值后，产物纯度开始减小，这是由于催化剂用量过大，产物不能完全从溶剂中分离出来，使纯度降低。

优选的，所述改性固化剂的粘度为50～100mpa.s；所述改性固化剂的胺值为330-390mgKOH/g；所述改性固化剂的色度为40-60加德纳。由此制备得到的改性固化剂色泽浅，粘度低，流动性好，分子量分布均一，而常规合成的固化剂是长链的柔性分子，分子链易缠结，粘度较大，流动性差，固化时需加入大量的稀释剂调节，不环保。

优选的，所述色粉为钛白粉、色浆、珠光粉、金葱粉中的一种物质或几种物质组成的混合物。

优选的，所述光引发剂为2-羟基-2甲基-1-苯基-1-丙酮(D-1173)、1-羟基环己基苯基甲酮(UV-184)、安息香乙醚、二苯甲酮中的一种物质或几种物质组成的混合物。上述光引发剂不仅具有良好的溶解性和反应活性，用量少、引发效率高，而且气味小、无毒害、无环境污染，价廉易得。

优选的，所述填料为纳米活性碳酸钙、改性纳米硫酸钡。上述填料流动性好、光泽度高、力学性能优异。

优选的，所述止流剂为BYK-607、N-607。上述止流剂作为流变功能助剂，具有良好的止流行，其触变性可以保证真瓷胶在施工过程中保持良好的稳定性，平面不塌陷、立面不流挂。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

实施例1

一种快速固化室内装修用环氧真瓷胶的制备流程如下：

(1)A组分制备：将60～100份环氧树脂和0～30份稀释剂按重量份混合，以200-300rpm低速搅拌均匀后分批加入0～20份触变剂，待触变剂溶解至细腻、均匀、无颗粒后，带真空高速(600～800rpm)分散，再加入0.05～0.2份消泡剂，分散均匀后抽真空(真空度-0.09～-0.1MPa)脱泡，出料。

(2)B组分制备：将60～100份改性固化剂和0～45份色粉按比例混合，以200-300rpm低速搅拌均匀后分批加入0～20份触变剂，带真空高速(600～800rpm)分散，再加入0～20份填料、0.01～0.2份消泡剂、0.1～1.5份光引发剂、0.5～2份止流剂，分散均匀后抽真空(真空度-0.09～-0.1MPa)脱泡，出料。

(3)混合：将A组分、B组分通过双组份灌装设备罐入200ml(1:1)等径双管中分开储存，使用时在出胶口装设静态混合器，A组分和B组分按重量比1.1:1混合施胶。

其中，改性固化剂的制备流程如下：

将活性胺、带丙烯酸酯双键的活性单体和催化剂甲醇加入装有恒速搅拌器、温度计、恒温加热的装置中，搅拌均匀后，在氮气保护下加热至40-70℃，保温反应8-12h，经减压蒸馏后真空干燥即得到所述改性固化剂。例式(4)所示：

在本实施例中，具体为：

(1)A组分制备：将100份双酚A型环氧树脂E51和30份苯甲醇按重量份混合，低速(200～300rpm)搅拌均匀后加入20份气相二氧化硅，带真空(真空度-0.09～-0.1MPa)高速(600～800rpm)分散，再加入0.2份BYK-088，分散均匀后出料。

(2)B组分制备：将100份改性固化剂和45份珠光粉按比例混合，低速(200～300rpm)搅拌均匀后加入20份气相二氧化硅，带真空(真空度-0.09～-0.1MPa)高速(600～800rpm)分散，再加入20份纳米活性碳酸钙、0.2份BYK-088、1.5份安息香乙醚、2份N-607，分散均匀后抽真空(真空度-0.09～-0.1MPa)脱泡，出料。

(3)混合：将A组分、B组分通过双组份灌装设备罐入200ml(1:1)等径双管中分开储存，使用时在出胶口装设静态混合器，A组分和B组分按重量比1.1:1混合施胶。

其中，改性固化剂为二乙烯三胺与二缩三丙二醇二丙烯酸酯在催化剂甲醇(甲醇用量占改性固化剂制备体系总重量份的30％)条件下按摩尔比1：5在氮气保护下加热至40℃，保温反应8h，经减压蒸馏、真空干燥后制得。由此制得的固化剂的粘度为25mpa.s，胺值为340mgKOH/g，色度为40。

实施例2

实施例2与实施例1基本相同，不同点在于具体原料的类型和用量选用，区别点如下：

(1)A组分：双酚A型环氧树脂60份、触变剂6份、消泡剂0.05份；

B组分：改性固化剂60份、触变剂5份、消泡剂0.01份、止流剂0.5份、光引发剂0.1份；

其中，所述双酚A型环氧树脂为E51，触变剂为V15，消泡剂为BYK-088，止流剂为N-607，光引发剂为二苯甲酮。

(2)混合：A组分和B组分混合施胶的重量比为1.1:1。

(3)所述的改性固化剂为三乙烯四胺与二缩三丙二醇二丙烯酸酯在催化剂甲醇(甲醇用量占改性固化剂制备体系总重量份的30％)条件下按摩尔比1：6在氮气保护下加热至70℃，保温反应12h，经减压蒸馏、真空干燥后制得。由此制得的固化剂的粘度为36mpa.s，胺值为355mgKOH/g，色度为50。

实施例3

实施例3与实施例1基本相同，不同点在于具体原料的类型和用量选用，区别点如下：

(1)A组分：双酚A型环氧树脂80份、稀释剂10份、触变剂10份、消泡剂0.1；

B组分：改性固化剂80份、触变剂5份、填料10份、色粉6份、消泡剂0.2份、止流剂1.5份、光引发剂1份；

其中，所述双酚A型环氧树脂为E51，稀释剂为苯甲醇，填料为改性纳米硫酸钡，触变剂为V15，消泡剂为BYK-088，止流剂为N-607，色粉为珠光粉，光引发剂为UV-184。

(2)混合：A组分和B组分混合施胶的重量比为1.1:1。

(3)所述的改性固化剂为二乙烯三胺与乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯在催化剂甲醇(甲醇用量占体系总重量份的30％)条件下按摩尔比1：6在氮气保护下加热至50℃，保温反应8h，经减压蒸馏、真空干燥后制得。由此制得的固化剂的粘度为36mpa.s，胺值为355mgKOH/g，色度为50。

实施例4

实施例4与实施例1基本相同，不同点在于具体原料的类型和用量选用，区别点如下：

(1)A组分：双酚A型环氧树脂90份、稀释剂5份、触变剂6份、消泡剂0.01；

B组分：改性固化剂90份、触变剂5份、填料5份、色粉30份、消泡剂0.2份、止流剂0.5份、光引发剂0.5份；

其中，所述双酚A型环氧树脂为E51，稀释剂为苯甲醇，填料为改性纳米硫酸钡，触变剂为V15，消泡剂为BYK-088，止流剂为N-607，色粉为珠光粉，光引发剂为D-1173。

(2)混合：A组分和B组分混合施胶的重量比为1.1:1。

(3)所述的改性固化剂为三乙烯四胺与乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯在催化剂甲醇(甲醇用量占改性固化剂制备体系总重量份的30％)条件下按摩尔比1：7在氮气保护下加热至60℃，保温反应12h，经减压蒸馏、真空干燥后制得。由此制得的固化剂的粘度为48mpa.s，胺值为358mgKOH/g，色度为50。

对比例1

与实施例1类似的提供了一种快速固化室内装修用环氧真瓷胶，不同点在于具体原料的类型选用，区别点如下。

(1)A组分：E51 100份、苯甲醇30份、V15 20份、BYK-088 0.2份；

B组分：改性固化剂(JH-5400)100份、V15 20份、纳米活性碳酸钙20份、珠光粉45份、BYK-088 0.2份、N-607 2份、安息香乙醚1.5份；

其中，所述改性固化剂为购自佳迪达新材料有限公司，型号JH-5400，胺值740mgKOH/g。

(2)混合：A组分和B组分混合施胶的重量比为1.1:1。

对比例2

与实施例1类似的提供了一种快速固化室内装修用环氧真瓷胶，不同点在于具体原料的类型选用，区别点如下。

1)A组分：E51 100份、苯甲醇30份、V15 20份、BYK-088 0.2份；

B组分：改性固化剂(R-3609)100份、V15 20份、纳米活性碳酸钙20份、珠光粉45份、BYK-088 0.2份、N-607 2份、安息香乙醚1.5份；

其中，所述改性固化剂为购自瑞奇化工有限公司，型号R-3609，胺值680mgKOH/g。

(2)混合：A组分和B组分混合施胶的重量比为1.1:1。

取实施例1～4及对比例1～2获得的产品，用手动胶枪填充在瓷砖缝隙内刮涂后室温固化测试的相关数据如表1所示。

表1

结论：由表1可知，本发明实施例提供的真瓷胶及对比例真瓷胶经胶枪施胶后，常温表干时间、撕边时间实施例1～4真瓷胶较对比例1～2有更长的开放时间，经紫外灯照射后，表干时间、撕边时间实施例1～4真瓷胶都较对比例1～2有大幅缩减，这是因为实施例改性固化剂分子中含有不同数目的双键结构，双键密度越大，表干、固化时间就越短。而对比例改性固化剂分子结构中无双键结构，故对比例1～2真瓷胶经紫外灯照射后，表干、撕边时间不受影响。从实验结果得知，实施例1～4真瓷胶可实现大面积快捷施工，而且经紫外灯照射UV固化后，耐紫外、柔韧性、拉伸强度变得更优异。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。

Claims (10)

1.一种快速固化室内装修用环氧真瓷胶，其特征在于，由A、B组分组成，以重量份计，其原料包括：

A组分：环氧树脂60～100份、稀释剂0～30份、触变剂0～20份、消泡剂0.05～0.2份；

B组分：改性固化剂60～100份、触变剂0～20份、消泡剂0.01～0.2份、止流剂0.5～2份、色粉0～45份、填料0～20份、光引发剂0.1～1.5份。

2.根据权利要求1所述的一种快速固化室内装修用环氧真瓷胶，其特征在于：所述环氧树脂为E44或E51。

3.根据权利要求1所述的一种快速固化室内装修用环氧真瓷胶，其特征在于：所述稀释剂为活性稀释剂或非活性稀释剂；所述活性稀释剂为C12-C14烷基缩水甘油醚、苄基缩水甘油醚、丁基缩水甘油醚中的一种物质或几种物质组成的混合物；所述非活性稀释剂为乙二醇、苯甲醇中的一种物质或两种物质组成的混合物。

4.根据权利要求1所述的一种快速固化室内装修用环氧真瓷胶，其特征在于：所述触变剂为羟乙基纤维素、聚乙烯醇、气相二氧化硅、聚酰胺蜡、有机膨润土中的一种物质或几种物质组成的混合物。

5.根据权利要求1所述的一种快速固化室内装修用环氧真瓷胶，其特征在于：所述改性固化剂的结构式如式(1)所示：

其中，R₁为(CH₂)n，R₂为CH₃CH₂C或CH₂O，y为2-6的整数。

6.根据权利要求5所述的一种快速固化室内装修用环氧真瓷胶，其特征在于：所述改性固化剂是由活性胺和带丙烯酸酯双键的活性单体在甲醇的催化下，经迈克尔加成反应制得；所述活性胺的结构式如式(2)所示；所述活性单体的结构式如式(3)所示：

其中，R₁为(CH₂)n，R₂为CH₃CH₂C或CH₂O，x为1-2的整数；y为2-6的整数。

7.根据权利要求5所述的一种快速固化室内装修用环氧真瓷胶，其特征在于：所述改性固化剂由如下方法制备：活性胺、带丙烯酸酯双键的活性单体再经甲醇的催化、氮气的保护以及在40-70℃的温度下，反应8-12h，获得所述改性固化剂；由此制得的改性固化剂的粘度为50～100mpa.s，胺值为330-390mgKOH/g，色度为40-60加德纳。

8.根据权利要求1所述的一种快速固化室内装修用环氧真瓷胶，其特征在于：所述色粉为钛白粉、色浆、珠光粉、金葱粉中的一种物质或几种物质组成的混合物。

9.根据权利要求1所述的一种快速固化室内装修用环氧真瓷胶，其特征在于：所述光引发剂为2-羟基-2甲基-1-苯基-1-丙酮(D-1173)、1-羟基环己基苯基甲酮(UV-184)、安息香乙醚、二苯甲酮中的一种物质或几种物质组成的混合物。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的一种快速固化室内装修用环氧真瓷胶的制备方法，其特征在于：

(1)A组分制备：将环氧树脂、稀释剂、触变剂、填料、消泡剂在真空条件下混合均质，获得A组分；

(2)B组分制备：将改性固化剂、色粉、触变剂、填料、消泡剂混合，然后依次加入止流剂、光引发剂，在真空条件下，经混合均质B组分；

(3)混合：使用时，将A组分和B组分按重量比1.1：1混合，获得AB混合物；

(4)固化：使用紫外线处理所述AB混合物。