CN113860825B - 防紫外辐射瓷砖胶料组合物、防紫外辐射瓷砖胶料及其制备方法和应用 - Google Patents

防紫外辐射瓷砖胶料组合物、防紫外辐射瓷砖胶料及其制备方法和应用 Download PDF

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Abstract

本发明涉及建筑材料领域，公开了防紫外辐射瓷砖胶料组合物、防紫外辐射瓷砖胶料及其制备方法和应用。该组合物中含有两者以上混合保存或各自独立保存的以下组分：硅酸盐水泥、填料、乳胶粉、促凝剂、纤维素醚、抗紫外线剂、氧化铁、滑石粉；所述抗紫外线剂选自二苯甲酮类抗紫外线剂中的至少一种。采用本发明的组合物制备得到的防紫外线瓷砖胶，具有优异的粘结性能、耐候性能以及抗紫外线性能。

Description

防紫外辐射瓷砖胶料组合物、防紫外辐射瓷砖胶料及其制备 方法和应用
技术领域
本发明涉及建筑材料领域，具体地，涉及防紫外辐射瓷砖胶料组合物、防紫外辐射瓷砖胶料及其制备方法和应用。
背景技术
建筑外墙一般使用外墙瓷砖来保护和装饰外墙，外墙贴砖使用瓷砖胶将瓷砖粘接于外墙。常规瓷砖胶在外墙长时间受到太阳光照射，内部有机成分分解，瓷砖胶粘接强度下降，易导致掉砖，影响美观的同时还存在较大的危险，并且后期人工修复成本高。
CN106883689A公开了一种抗紫外线外墙涂料，包括30～40％的A组分和60～70％的B组分；所述A组分包括以下重量份的原料：EVA乳液80～90份、纳米TiO230～60份、填料20～30份、复配胶黏剂10～15份、紫外线吸收剂2～10份、助剂2～8份和去离子水50～60份；所述B组分包括以下重量份的原料：苯丙乳液80～90份、废玻璃铁镨磁性氧化物复合粉料30～60份、白色硅酸盐水泥20～30份、着色颜料2～10份和去离子水30～60份。该现有技术可以吸收紫外线，具有较高的散热效果和耐候性能，但是其对瓷砖的粘接性能还有待提高。
CN102701693A公开了一种防水面砖勾缝料，按重量百分比包含如下物质：石英砂55-60％，硅酸盐水泥8-12％，高铝水泥20-22％，石膏5-7％，纤维素醚0.1-0.3％，乳胶粉2.5-3.3％，憎水剂0.6-0.9％，氧化铁颜料0.6-1.2％。该现有技术提供的防水面砖勾缝料具有防水性能好、柔韧性能好、粘结强度高、透气性强的特点，但是其不具有抗紫外线的能力。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种具有优异的抗紫外线性能、粘结性能以及耐候性能的瓷砖胶料。
为了实现上述目的，本发明的第一方面提供一种防紫外辐射瓷砖胶料组合物，该组合物中含有两者以上混合保存或各自独立保存的以下组分：
硅酸盐水泥、填料、乳胶粉、促凝剂、纤维素醚、抗紫外线剂、氧化铁、滑石粉；
在所述组合物中，所述硅酸盐水泥的含量为300-400重量份，所述填料的含量为600-650重量份，所述乳胶粉的含量为10-30重量份，所述促凝剂的含量为2-3重量份，所述纤维素醚的含量为2-3重量份，所述抗紫外线剂的含量为2-3重量份，所述氧化铁的含量为10-20重量份，所述滑石粉的含量为30-40重量份；
所述抗紫外线剂选自二苯甲酮类抗紫外线剂中的至少一种。
本发明的第二方面提供一种制备防紫外辐射瓷砖胶料的方法，该方法包括：将前述第一方面中所述的防紫外辐射瓷砖胶组合物中的各组分进行混合；将各组分进行混合的步骤包括：
(1)将硅酸盐水泥与填料进行第一混合，得到混合物I；
(2)将所述混合物I与组分A进行第二混合；所述组分A中含有乳胶、促凝剂、纤维素醚、抗紫外线剂、氧化铁、滑石粉。
本发明的第三方面提供一种前述第二方面所述的方法制备得到的防紫外辐射瓷砖胶料。
本发明的第四方面提供一种前述第三方面中所述的防紫外辐射瓷砖胶料在建筑外墙材料中的应用。
本发明采用具有协同促进作用的抗紫外线剂与氧化铁的组合，并辅以一定重量配比的硅酸盐水泥、填料、乳胶、促凝剂、纤维素醚等，提供了具有良好加工性能的组合物。采用本发明的组合物制备得到的防紫外线瓷砖胶，具有优异的粘结性能、耐候性能以及抗紫外线性能。
本发明提供的制备防紫外线瓷砖胶料的方法具有简单易操作的优点。
具体实施方式
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具有优势。
如前所述，本发明的第一方面提供了一种防紫外辐射瓷砖胶料组合物，该组合物中含有两者以上混合保存或各自独立保存的以下组分：
硅酸盐水泥、填料、乳胶粉、促凝剂、纤维素醚、抗紫外线剂、氧化铁、滑石粉；
在所述组合物中，所述硅酸盐水泥的含量为300-400重量份，所述填料的含量为600-650重量份，所述乳胶粉的含量为10-30重量份，所述促凝剂的含量为2-3重量份，所述纤维素醚的含量为2-3重量份，所述抗紫外线剂的含量为2-3重量份，所述氧化铁的含量为10-20重量份，所述滑石粉的含量为30-40重量份；
所述抗紫外线剂选自二苯甲酮类抗紫外线剂中的至少一种。
为了获得粘结性能更好的瓷砖胶，所述乳胶粉的含量为15-30重量份。也即含有如下技术特征的方案：
在所述组合物中，所述硅酸盐水泥的含量为300-400重量份，所述填料的含量为600-650重量份，所述乳胶粉的含量为15-30重量份，所述促凝剂的含量为2-3重量份，所述纤维素醚的含量为2-3重量份，所述抗紫外线剂的含量为2-3重量份，所述氧化铁的含量为10-20重量份，所述滑石粉的含量为30-40重量份。
优选地，所述硅酸盐水泥选自P.O42.5硅酸盐水泥、P.O52.5R硅酸盐水泥中的至少一种。
优选情况下，所述乳胶粉选自苯丙乳胶粉、纯丙乳胶粉、EVA乳胶粉中的至少一种。
优选地，所述促凝剂选自甲酸钙、铝酸盐复合物中的至少一种。
优选地，所述填料的平均粒径为125μm-425μm，且所述填料选自石英砂、钙砂中的至少一种。
优选地，所述填料为含量重量比为1：0.5-2.0的平均粒径≤200μm的石英砂与平均粒径≥300μm的钙砂的组合。本发明的发明人发现，该优选情况下，获得的防紫外辐射瓷砖胶经紫外线照射240h拉伸粘结强度高达0.77MPa，热老化后拉伸粘结强度高达0.84MPa，同时，该瓷砖胶还具有更低的收缩率。
优选地，所述纤维素醚为粘度为10000-30000mPa.s的纤维素醚中的至少一种。更加优选地，所述纤维素醚为粘度为10000-24000mPa.s的纤维素醚中的至少一种。本发明的发明人发现，该优选情况下获得的防紫外辐射瓷砖胶料具有更好的粘结性能。
优选地，所述抗紫外线剂选自2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、2-羟基-4-甲氧基-5-磺酸二苯甲酮类中的至少一种。
优选情况下，所述氧化铁的平均粒径为125μm-180μm。
优选地，所述滑石粉的平均粒径为23μm-38μm。
需要说明的是，本发明对制前述备防紫外辐射瓷砖胶料的方法没有特别的限制，本领域技术人员可以根据本领域内已知的技术手段进行选择。但是，为了获得粘结性能以及耐候性能更好的耐温变双组分水性防水涂料，本发明提供一种优选的具体实施方式。如前所述，本发明的第二方面提供了一种制备防紫外辐射瓷砖胶料的方法，该方法包括：将前述第一方面中所述的防紫外辐射瓷砖胶组合物中的各组分进行混合；将各组分进行混合的步骤包括：
(1)将硅酸盐水泥与填料进行第一混合，得到混合物I；
(2)将所述混合物I与组分A进行第二混合；所述组分A中含有乳胶、促凝剂、纤维素醚、抗紫外线剂、氧化铁、滑石粉。
本发明的第二方面涉及的各个组分的用量、种类与本发明的第一方面所述的相应组分的含量、种类相同，在此不再赘述，本领域技术人员不应理解为对本发明的限制。
根据一种优选的实施方式，在步骤(1)中，所述的第一混合的条件至少满足：在搅拌条件下进行，且搅拌的转速为800-1200rpm，温度为25-30℃，时间为4-6min。
根据另一种优选的实施方式，在步骤(2)中，所述的第二混合的条件至少满足：在搅拌条件下进行，且搅拌的转速为800-1200rpm，温度为25-30℃，时间为7-10min。
如前所述，本发明的第三方面提供了一种前述第二方面中所述的方法制备得到的防紫外辐射瓷砖胶料。
如前所述，本发明的第四方面提供了一种前述第三方面中所述的防紫外辐射瓷砖胶料在建筑外墙材料中的应用。
以下将通过实例对本发明进行详细描述。以下实例中，在没有特别说明的情况下，使用的各种原料均为市售品。
需要说明的是，本发明中的室温为25±2℃。
硅酸盐水泥：
硅酸盐水泥I：P.O42.5硅酸盐水泥，购自南通海川水泥有限公司。
硅酸盐水泥II：P.O52.5R硅酸盐水泥，购自南通海川水泥有限公司。
填料：
石英砂I：平均粒径为150μm，购自广东奥胜新材料有限公司。
石英砂II：平均粒径为350μm，购自广东奥胜新材料有限公司。
钙砂I：平均粒径为350μm，购自佛山市三水创力恒建筑材料有限公司。
钙砂II：平均粒径为150μm，购自佛山市三水创力恒建筑材料有限公司。
乳胶粉：
乳胶粉I：苯丙乳胶粉，牌号DH7001，购自北京东方奥汉有限公司。
乳胶粉II：纯丙乳胶粉，牌号DH7002，购自北京东方奥汉有限公司。
促凝剂：甲酸钙，购自河南鼎祥化工产品有限公司。
纤维素醚：
纤维素醚I：粘度：15000mPa.s，购自佛山市美仁化工贸易公司。
纤维素醚II：粘度：30000mPa.s，购自北京东方奥汉有限公司。
抗紫外线剂：
抗紫外线剂I：2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮，牌号531，购自北京东方奥汉有限公司。
抗紫外线剂II：2-羟基-4-甲氧基-5-磺酸二苯甲酮，牌号532，购自北京东方奥汉有限公司。
抗紫外线剂III：水杨酸酯类，牌号046，购自武汉卡诺斯科技有限公司。
抗紫外线剂IV：三嗪类化合物，牌号1790，购自北京东方奥汉有限公司。
氧化铁：平均粒径为150μm，购自无锡市红金源金属制品有限公司。
氧化钛：平均粒径为15μm，购自郑州润泰化工产品有限公司。
氧化锌：平均粒径为15μm，购自郑州润泰化工产品有限公司。
滑石粉：平均粒径为30μm，购自广州高升化工原材料有限公司。
实施例1
本实施例用于说明本发明所述的防紫外辐射瓷砖胶料组合物按照表1中的配方和工艺参数，并按如下所述的方法制备防紫外辐射瓷砖胶料。
所述防紫外辐射瓷砖胶料的制备方法包括以下步骤：
(1)室温下，将硅酸盐水泥与填料进行第一混合，得到混合物I；
所述第一混合的条件为：以800rpm的转速搅拌5min；
(2)室温下，将所述混合物I与组分A进行第二混合，得到防紫外辐射瓷砖胶料J1；
所述第二混合的条件为：以1000rpm的转速搅拌7min。
实施例2
实施例2采用与实施例1相同的流程进行，不同的是，本实施例中：
所采用的防紫外辐射瓷砖胶料组合物配方和工艺参数不同，具体参见表1中。
分别制备得到防紫外辐射瓷砖胶料J2。
实施例3
本实施例采用与实施例1相似的配方和方法制备防紫外辐射瓷砖胶料，所不同的是：将纤维素醚I等重量替换为纤维素醚II，其余条件均与实施例1相同，制备得到防紫外辐射瓷砖胶料J3，具体参见表1。
实施例4
本实施例采用与实施例1相似的配方和方法制备防紫外辐射瓷砖胶料，所不同的是：将石英砂I等重量替换为重量比为1：1的石英砂I与钙砂I的组合，其余条件均与实施例1相同，制备得到防紫外辐射瓷砖胶料J4，具体参见表1。
实施例5
本实施例采用与实施例4相似的配方和方法制备防紫外辐射瓷砖胶料，所不同的是：填料的用量为600g，且石英砂I与钙砂I的重量比为1：4，其余条件均与实施例1相同，制备得到防紫外辐射瓷砖胶料J5，具体参见表1。
实施例6
本实施例采用与实施例4相似的配方和方法制备防紫外辐射瓷砖胶料，所不同的是：将石英砂I等重量替换为石英砂II，同时将钙砂I等重量替换为钙砂II，其余条件均与实施例1相同，制备得到防紫外辐射瓷砖胶料J6，具体参见表1。
实施例7
本实施例采用与实施例2相似的配方和方法制备防紫外辐射瓷砖胶料，所不同的是：乳胶粉的用量为30g，其余条件均与实施例2相同，制备得到防紫外辐射瓷砖胶料J7。
对比例1
本实施例采用与实施例1相似的配方和方法制备防紫外辐射瓷砖胶料，所不同的是：将抗紫外线剂I等重量替换为抗紫外线剂III，其余条件均与实施例1相同，制备得到防紫外辐射瓷砖胶料DJ1，具体参见表1。
对比例2
本实施例采用与实施例1相似的配方和方法制备防紫外辐射瓷砖胶料，所不同的是：将抗紫外线剂I等重量替换为抗紫外线剂IV，其余条件均与实施例1相同，制备得到防紫外辐射瓷砖胶料DJ2，具体参见表1。
对比例3
本实施例采用与实施例1相似的配方和方法制备防紫外辐射瓷砖胶料，所不同的是：将氧化铁等重量替换为氧化钛，其余条件均与实施例1相同，制备得到防紫外辐射瓷砖胶料DJ3，具体参见表1。
对比例4
本实施例采用与实施例1相似的配方和方法制备防紫外辐射瓷砖胶料，所不同的是：将氧化铁等重量替换为氧化锌，其余条件均与实施例1相同，制备得到防紫外辐射瓷砖胶料DJ4，具体参见表1。
测试例1
将实施例和对比例制备得到的防紫外辐射瓷砖胶料进行以下测试，具体测试结果见表2。
1、拉伸粘结强度、浸水后拉伸粘结强度、热老化后拉伸粘接强度、冻融循环后拉伸粘接强度、晾置20min拉伸粘接强度以及紫外光照射240h拉伸粘接强度均参照JCT 547-2017-陶瓷砖胶粘剂-普通型水泥胶粘剂C1型进行测试。
表1
Figure BDA0003358997590000091
Figure BDA0003358997590000101
续表1
Figure BDA0003358997590000102
Figure BDA0003358997590000111
表2
Figure BDA0003358997590000112
通过表2的结果可以看出，本发明提供的防紫外辐射瓷砖胶料具有优异的粘结性能，经热老化、冻融循环、紫外光照射后仍然具有较好的粘结性能。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合，这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种防紫外辐射瓷砖胶料组合物，其特征在于，该组合物由各自独立保存的以下组分组成：
硅酸盐水泥、填料、乳胶粉、促凝剂、纤维素醚、抗紫外线剂、氧化铁、滑石粉；
在所述组合物中，所述硅酸盐水泥的含量为300-400重量份，所述填料的含量为600-650重量份，所述乳胶粉的含量为10-30重量份，所述促凝剂的含量为2-3重量份，所述纤维素醚的含量为2-3重量份，所述抗紫外线剂的含量为2-3重量份，所述氧化铁的含量为10-20重量份，所述滑石粉的含量为30-40重量份；
所述抗紫外线剂选自二苯甲酮类抗紫外线剂中的至少一种；
所述填料为含量重量比为1：0.5-2.0的平均粒径≤200µm的石英砂与平均粒径≥300µm的钙砂的组合。
2.根据权利要求1所述的组合物，其中，所述乳胶粉的含量为15-30重量份。
3.根据权利要求1所述的组合物，其中，所述硅酸盐水泥选自P.O42.5硅酸盐水泥、P.O52.5R硅酸盐水泥中的至少一种；和/或，
所述乳胶粉选自苯丙乳胶粉、纯丙乳胶粉、EVA乳胶粉中的至少一种；和/或，
所述促凝剂选自甲酸钙、铝酸盐复合物中的至少一种。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的组合物，其中，所述纤维素醚为粘度为10000-30000mPa.s的纤维素醚中的至少一种；和/或，
所述抗紫外线剂选自2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、2-羟基-4-甲氧基-5-磺酸二苯甲酮中的至少一种。
5.根据权利要求1-3中任意一项所述的组合物，其中，所述氧化铁的平均粒径为125µm-180µm；和/或，
所述滑石粉的平均粒径为23µm-38µm。
6.一种制备防紫外辐射瓷砖胶料的方法，其特征在于，该方法包括：将权利要求1-5中任意一项所述的防紫外辐射瓷砖胶组合物中的各组分进行混合；将各组分进行混合的步骤包括：
（1）将硅酸盐水泥与填料进行第一混合，得到混合物I；
（2）将所述混合物I与组分A进行第二混合；所述组分A中含有乳胶粉、促凝剂、纤维素醚、抗紫外线剂、氧化铁、滑石粉。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，在步骤（1）中，所述的第一混合的条件至少满足：在搅拌条件下进行，且搅拌的转速为800-1200rpm，温度为25-30℃，时间为4-6min。
8.根据权利要求6或7所述的方法，其中，在步骤（2）中，所述的第二混合的条件至少满足：在搅拌条件下进行，且搅拌的转速为800-1200rpm，温度为25-30℃，时间为7-10min。
9.权利要求6-8中任意一项所述的方法制备得到的防紫外辐射瓷砖胶料。
10.权利要求9所述的防紫外辐射瓷砖胶料在建筑外墙材料中的应用。
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