CN114456742A - 一种瓷砖美缝剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及建筑装饰材料技术领域，具体涉及一种瓷砖美缝剂，按重量份包括乙烯‑醋酸乙烯酯30‑50份、憎水型触变润滑剂0.5‑2份、纳米硅溶胶3‑15份、填料50‑80份、颜填料5‑25份、纤维素醚2‑6份、交联剂1‑3份、消泡剂0.8‑1.5份、增光增亮剂1‑3份、成膜助剂0.5‑1.5份；其中，憎水型触变润滑剂为纳米改性气相白炭黑，其制备方法为：首先称取白炭黑于高温下下真空活化，然后加入甲苯和混合处理剂搅拌均匀，接下来用乙醇洗涤，经过真空干燥即得纳米改性气相白炭黑；本发明还提供了该瓷砖美缝剂的制备方法。本发明改善了瓷砖美缝剂的泛碱性能，提高了其耐水性、封闭性、装饰性及抗污能力，延长了其使用寿命，有利于推广及应用。
Description
技术领域
本发明涉及建筑装饰材料技术领域，具体涉及一种瓷砖美缝剂及其制备方法。
背景技术
瓷砖是一种常见的墙面装饰材料，粘贴瓷砖需采用瓷砖粘贴剂或瓷砖填缝剂，过去一般都采用水泥砂浆填缝，存在着易渗入水和泛碱的现象。随着人们对工程施工质量和工程细节部分要求不断的提高，对建筑各种微细部分质量的要求也得到了不断重视。近些年，出现了大量不同种类的内外墙瓷砖，与之配套的瓷砖粘结剂和瓷砖填缝剂也大量涌现，然而，并没有克服传统水泥砂浆填缝固有的问题。
添加聚合物的瓷砖填缝剂能够克服一些传统水泥存在的缺陷，一方面提高密实度，另一方面节能环保，降低材料成本，属于一种优质高效的环保型复合粘结材料。但是在实际应用过程中，瓷砖美缝剂还存在着许多缺点，如泛碱、粘结强度低等。
发明内容
针对上述现有领域存在的问题，本发明的目的是提供一种抗碱效果好、粘结强度高的瓷砖美缝剂。为实现本发明的目的，采用如下技术方案：
一种瓷砖美缝剂，按重量份，包括乙烯-醋酸乙烯酯30-50份、憎水型触变润滑剂0.5-2份、纳米硅溶胶3-15份、填料50-80份、颜填料5-25份、纤维素醚2-6份、交联剂1-3份、消泡剂0.8-1.5份、增光增亮剂1-3份、成膜助剂0.5-1.5份；其中，所述憎水型触变润滑剂为纳米改性气相白炭黑，且所述纳米改性气相白炭黑的制备方法为：
(1)白炭黑的预活化：称取一定质量的白炭黑于100-120℃下真空活化2-5h，得到预活化的白炭黑；
(2)改性白炭黑：将上述步骤中预活化的白炭黑转移到三口烧瓶中，加入甲苯于105-120℃下搅拌0.5-1.5h，然后加入混合处理剂，搅拌均匀，即得改性白炭黑；
(3)洗涤、干燥：将上述得到的改性白炭黑用乙醇洗涤2-3次，放入真空干燥箱中80-90℃烘干，即得纳米改性气相白炭黑。
优选的，所述填料为轻质碳酸钙、石英砂、滑石粉中的一种或多种。
优选的，所述颜填料为金属颜料粉、珠光粉、钛白粉或立德粉中的一种。
优选的，所述交联剂为正硅酸乙酯。
优选的，所述消泡剂为亲水性消泡剂。
优选的，所述增光增亮剂为改性聚硅氧烷。
优选的，所述成膜助剂为戊二醇单异丁酸酯。
优选的，纳米改性气相白炭黑的制备方法的步骤(2)中所述混合处理剂为六甲基二硅氮烷、二甲基二乙氧基硅烷和水的混合物，且所述六甲基二硅氮烷、二甲基二乙氧基硅烷和水的混合物的重量比为(2-5)：(1-3)：(1-2)。
为达上述目的，本发明还提供了一种瓷砖美缝剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)制备憎水型触变润滑剂：通过白炭黑的预活化、改性白炭黑以及洗涤、干燥的步骤，制得纳米改性气相白炭黑，即得到憎水型触变润滑剂；
(2)高速混合：按配方，称取一定质量的乙烯-醋酸乙烯酯和纳米硅溶胶于三口烧瓶中，并添加一定质量上述步骤所得的憎水型触变润滑剂和交联剂，升高温度至60-80℃，于R1的搅拌速度下高速搅拌，然后加入填料、颜填料、纤维素醚以及消泡剂，继续搅拌，直至混合均匀，得到预混成膜液；
(3)低速成膜：降低温度至室温，并调整搅拌的速度为R2，按重量份，于上述步骤所得的预混成膜液中加入增光增亮剂和成膜助剂，搅拌2-4h，即得瓷砖美缝剂。
优选的，所述转速R1为400-600r/min，所述转速R2为100-300r/min。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明的一种瓷砖美缝剂以乙烯-醋酸乙烯酯和憎水型触变润滑剂为原料，并且添加适量的纳米硅溶胶，使砂浆颗粒表面形成一层透气的膜结构，既达到憎水的效果，又可以防止外部的水渗入结构内部，改善了瓷砖美缝剂的泛碱性能，且提高了其耐水性、封闭性及抗污能力；添加的纤维素醚可以增强瓷砖美缝剂的黏性和贮存稳定性，提高了产品的性能，且有效延长了瓷砖美缝剂的使用寿命；还添加了颜填料和增光增亮剂，提升了瓷砖美缝剂的装饰性和实用性，有利于其推广及应用。
附图说明
图1为本发明一种瓷砖美缝剂的制备方法的流程图；
图2为本发明中纳米改性气相白炭黑的制备方法的流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
具体实施例1
在本实施例中，具体配方为：
| 乙烯-醋酸乙烯酯 | 30份 |
| 憎水型触变润滑剂 | 0.5份 |
| 纳米硅溶胶 | 3份 |
| 填料 | 50份 |
| 颜填料 | 5份 |
| 纤维素醚 | 2份 |
| 交联剂 | 1份 |
| 消泡剂 | 0.8份 |
| 增光增亮剂 | 1份 |
| 成膜助剂 | 0.5份 |
其中，填料为轻质碳酸钙和石英砂的混合物；颜填料为金属颜料粉；交联剂为正硅酸乙酯；消泡剂为亲水性消泡剂；增光增亮剂为改性聚硅氧烷；成膜助剂为戊二醇单异丁酸酯。
在本实施例中，憎水型触变润滑剂为纳米改性气相白炭黑。图2为本发明中纳米改性气相白炭黑的制备方法的流程图，从中可以看出该纳米改性气相白炭黑的制备方法为：
步骤S11：白炭黑的预活化：称取一定质量的白炭黑于100℃下真空活化5h，得到预活化的白炭黑。
步骤S12：改性白炭黑：将上述步骤中预活化的白炭黑转移到三口烧瓶中，加入甲苯于105℃下搅拌1.5h，然后加入混合处理剂，搅拌均匀，即得改性白炭黑。在本步骤中，混合处理剂为六甲基二硅氮烷、二甲基二乙氧基硅烷和水的混合物，且六甲基二硅氮烷、二甲基二乙氧基硅烷和水的混合物的重量比为2：1：1。
步骤S13：洗涤、干燥：将上述得到的改性白炭黑用乙醇洗涤2次，放入真空干燥箱中80℃烘干，即得纳米改性气相白炭黑。
图1为本发明一种瓷砖美缝剂的制备方法的流程图，从中可以看出本实施的具体制备方法为：
步骤S1：制备憎水型触变润滑剂：通过白炭黑的预活化、改性白炭黑以及洗涤、干燥的步骤，制得纳米改性气相白炭黑，即得到憎水型触变润滑剂；
步骤S2：高速混合：按配方，称取一定质量的乙烯-醋酸乙烯酯和纳米硅溶胶于三口烧瓶中，并添加一定质量上述步骤所得的憎水型触变润滑剂和交联剂，升高温度至60℃，于400r/min的搅拌速度下高速搅拌，然后加入填料、颜填料、纤维素醚以及消泡剂，继续搅拌，直至混合均匀，得到预混成膜液；
步骤S3：低速成膜：降低温度至室温，并调整搅拌的速度为100r/min，按重量份，于上述步骤所得的预混成膜液中加入增光增亮剂和成膜助剂，搅拌4h，即得瓷砖美缝剂，并进行相关性能的检测。
具体实施例2
在本实施例中，具体配方为：
| 乙烯-醋酸乙烯酯 | 50份 |
| 憎水型触变润滑剂 | 2份 |
| 纳米硅溶胶 | 15份 |
| 填料 | 80份 |
| 颜填料 | 25份 |
| 纤维素醚 | 6份 |
| 交联剂 | 3份 |
| 消泡剂 | 1.5份 |
| 增光增亮剂 | 3份 |
| 成膜助剂 | 1.5份 |
其中，填料为滑石粉；颜填料为珠光粉；交联剂为正硅酸乙酯；消泡剂为亲水性消泡剂；增光增亮剂为改性聚硅氧烷；成膜助剂为戊二醇单异丁酸酯。
在本实施例中，憎水型触变润滑剂为纳米改性气相白炭黑。图2为本发明中纳米改性气相白炭黑的制备方法的流程图，从中可以看出该纳米改性气相白炭黑的制备方法为：
步骤S11：白炭黑的预活化：称取一定质量的白炭黑于120℃下真空活化2h，得到预活化的白炭黑。
步骤S12：改性白炭黑：将上述步骤中预活化的白炭黑转移到三口烧瓶中，加入甲苯于120℃下搅拌0.5h，然后加入混合处理剂，搅拌均匀，即得改性白炭黑。在本步骤中，混合处理剂为六甲基二硅氮烷、二甲基二乙氧基硅烷和水的混合物，且六甲基二硅氮烷、二甲基二乙氧基硅烷和水的混合物的重量比为5：3：2。
步骤S13：洗涤、干燥：将上述得到的改性白炭黑用乙醇洗涤3次，放入真空干燥箱中90℃烘干，即得纳米改性气相白炭黑。
图1为本发明一种瓷砖美缝剂的制备方法的流程图，从中可以看出本实施的具体制备方法为：
步骤S1：制备憎水型触变润滑剂：通过白炭黑的预活化、改性白炭黑以及洗涤、干燥的步骤，制得纳米改性气相白炭黑，即得到憎水型触变润滑剂；
步骤S2：高速混合：按配方，称取一定质量的乙烯-醋酸乙烯酯和纳米硅溶胶于三口烧瓶中，并添加一定质量上述步骤所得的憎水型触变润滑剂和交联剂，升高温度至80℃，于600r/min的搅拌速度下高速搅拌，然后加入填料、颜填料、纤维素醚以及消泡剂，继续搅拌，直至混合均匀，得到预混成膜液；
步骤S3：低速成膜：降低温度至室温，并调整搅拌的速度为300r/min，按重量份，于上述步骤所得的预混成膜液中加入增光增亮剂和成膜助剂，搅拌4h，即得瓷砖美缝剂，并进行相关性能的检测。
具体实施例3
在本实施例中，具体配方为：
| 乙烯-醋酸乙烯酯 | 40份 |
| 憎水型触变润滑剂 | 1份 |
| 纳米硅溶胶 | 8份 |
| 填料 | 60份 |
| 颜填料 | 15份 |
| 纤维素醚 | 4份 |
| 交联剂 | 2份 |
| 消泡剂 | 1份 |
| 增光增亮剂 | 2份 |
| 成膜助剂 | 1份 |
其中，填料为轻质碳酸钙；颜填料为钛白粉；交联剂为正硅酸乙酯；消泡剂为亲水性消泡剂；增光增亮剂为改性聚硅氧烷；成膜助剂为戊二醇单异丁酸酯。
在本实施例中，憎水型触变润滑剂为纳米改性气相白炭黑。图2为本发明中纳米改性气相白炭黑的制备方法的流程图，从中可以看出该纳米改性气相白炭黑的制备方法为：
步骤S11：白炭黑的预活化：称取一定质量的白炭黑于110℃下真空活化3h，得到预活化的白炭黑。
步骤S12：改性白炭黑：将上述步骤中预活化的白炭黑转移到三口烧瓶中，加入甲苯于110℃下搅拌1h，然后加入混合处理剂，搅拌均匀，即得改性白炭黑。在本步骤中，混合处理剂为六甲基二硅氮烷、二甲基二乙氧基硅烷和水的混合物，且六甲基二硅氮烷、二甲基二乙氧基硅烷和水的混合物的重量比为4：1：1。
步骤S13：洗涤、干燥：将上述得到的改性白炭黑用乙醇洗涤2次，放入真空干燥箱中85℃烘干，即得纳米改性气相白炭黑。
图1为本发明一种瓷砖美缝剂的制备方法的流程图，从中可以看出本实施的具体制备方法为：
步骤S1：制备憎水型触变润滑剂：通过白炭黑的预活化、改性白炭黑以及洗涤、干燥的步骤，制得纳米改性气相白炭黑，即得到憎水型触变润滑剂；
步骤S2：高速混合：按配方，称取一定质量的乙烯-醋酸乙烯酯和纳米硅溶胶于三口烧瓶中，并添加一定质量上述步骤所得的憎水型触变润滑剂和交联剂，升高温度至70℃，于500r/min的搅拌速度下高速搅拌，然后加入填料、颜填料、纤维素醚以及消泡剂，继续搅拌，直至混合均匀，得到预混成膜液；
步骤S3：低速成膜：降低温度至室温，并调整搅拌的速度为200r/min，按重量份，于上述步骤所得的预混成膜液中加入增光增亮剂和成膜助剂，搅拌3h，即得瓷砖美缝剂，并进行相关性能的检测。
具体实施例4
在本实施例中，具体配方为：
| 乙烯-醋酸乙烯酯 | 35份 |
| 憎水型触变润滑剂 | 1.5份 |
| 纳米硅溶胶 | 12份 |
| 填料 | 70份 |
| 颜填料 | 20份 |
| 纤维素醚 | 4份 |
| 交联剂 | 2份 |
| 消泡剂 | 1.2份 |
| 增光增亮剂 | 1份 |
| 成膜助剂 | 1.2份 |
其中，填料为石英砂；颜填料为立德粉；交联剂为正硅酸乙酯；消泡剂为亲水性消泡剂；增光增亮剂为改性聚硅氧烷；成膜助剂为戊二醇单异丁酸酯。
在本实施例中，憎水型触变润滑剂为纳米改性气相白炭黑。图2为本发明中纳米改性气相白炭黑的制备方法的流程图，从中可以看出该纳米改性气相白炭黑的制备方法为：
步骤S11：白炭黑的预活化：称取一定质量的白炭黑于110℃下真空活化4h，得到预活化的白炭黑。
步骤S12：改性白炭黑：将上述步骤中预活化的白炭黑转移到三口烧瓶中，加入甲苯于115℃下搅拌1.2h，然后加入混合处理剂，搅拌均匀，即得改性白炭黑。在本步骤中，混合处理剂为六甲基二硅氮烷、二甲基二乙氧基硅烷和水的混合物，且六甲基二硅氮烷、二甲基二乙氧基硅烷和水的混合物的重量比为3：2：1。
步骤S13：洗涤、干燥：将上述得到的改性白炭黑用乙醇洗涤3次，放入真空干燥箱中85℃烘干，即得纳米改性气相白炭黑。
图1为本发明一种瓷砖美缝剂的制备方法的流程图，从中可以看出本实施的具体制备方法为：
步骤S1：制备憎水型触变润滑剂：通过白炭黑的预活化、改性白炭黑以及洗涤、干燥的步骤，制得纳米改性气相白炭黑，即得到憎水型触变润滑剂；
步骤S2：高速混合：按配方，称取一定质量的乙烯-醋酸乙烯酯和纳米硅溶胶于三口烧瓶中，并添加一定质量上述步骤所得的憎水型触变润滑剂和交联剂，升高温度至65℃，于400r/min的搅拌速度下高速搅拌，然后加入填料、颜填料、纤维素醚以及消泡剂，继续搅拌，直至混合均匀，得到预混成膜液；
步骤S3：低速成膜：降低温度至室温，并调整搅拌的速度为200r/min，按重量份，于上述步骤所得的预混成膜液中加入增光增亮剂和成膜助剂，搅拌1h，即得瓷砖美缝剂，并进行相关性能的检测。
检测结果如下：
表1各实施例的性能检测结果
从本发明的以上各实施例可看出，本发明的一种瓷砖美缝剂以乙烯-醋酸乙烯酯和憎水型触变润滑剂为原料，并且添加适量的纳米硅溶胶，使砂浆颗粒表面形成一层透气的膜结构，既达到憎水的效果，又可以防止外部的水渗入结构内部，改善了瓷砖美缝剂的泛碱性能，且提高了其耐水性、封闭性及抗污能力；添加的纤维素醚可以增强瓷砖美缝剂的黏性和贮存稳定性，提高了产品的性能，且有效延长了瓷砖美缝剂的使用寿命；还添加了颜填料和增光增亮剂，提升了瓷砖美缝剂的装饰性和实用性，有利于其推广及应用。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉该技术的人在本发明所揭露的技术范围内，可理解想到的变换或更替，都应涵盖在本发明的包含范围之内，因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种瓷砖美缝剂，其特征在于：按重量份，包括乙烯-醋酸乙烯酯30-50份、憎水型触变润滑剂0.5-2份、纳米硅溶胶3-15份、填料50-80份、颜填料5-25份、纤维素醚2-6份、交联剂1-3份、消泡剂0.8-1.5份、增光增亮剂1-3份、成膜助剂0.5-1.5份；其中，所述憎水型触变润滑剂为纳米改性气相白炭黑，且所述纳米改性气相白炭黑的制备方法为：
(1)白炭黑的预活化：称取一定质量的白炭黑于100-120℃下真空活化2-5h，得到预活化的白炭黑；
(2)改性白炭黑：将上述步骤中预活化的白炭黑转移到三口烧瓶中，加入甲苯于105-120℃下搅拌0.5-1.5h，然后加入混合处理剂，搅拌均匀，即得改性白炭黑；
(3)洗涤、干燥：将上述得到的改性白炭黑用乙醇洗涤2-3次，放入真空干燥箱中80-90℃烘干，即得纳米改性气相白炭黑。
2.根据权利要求1所述瓷砖美缝剂，其特征在于：所述填料为轻质碳酸钙、石英砂、滑石粉中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述瓷砖美缝剂，其特征在于：所述颜填料为金属颜料粉、珠光粉、钛白粉或立德粉中的一种。
4.根据权利要求1所述瓷砖美缝剂，其特征在于：所述交联剂为正硅酸乙酯。
5.根据权利要求1所述瓷砖美缝剂，其特征在于：所述消泡剂为亲水性消泡剂。
6.根据权利要求1所述瓷砖美缝剂，其特征在于：所述增光增亮剂为改性聚硅氧烷。
7.根据权利要求1所述瓷砖美缝剂，其特征在于：所述成膜助剂为戊二醇单异丁酸酯。
8.根据权利要求1所述瓷砖美缝剂，其特征在于：纳米改性气相白炭黑的制备方法的步骤(2)中所述混合处理剂为六甲基二硅氮烷、二甲基二乙氧基硅烷和水的混合物，且所述六甲基二硅氮烷、二甲基二乙氧基硅烷和水的混合物的重量比为(2-5)：(1-3)：(1-2)。
9.一种瓷砖美缝剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)制备憎水型触变润滑剂：通过白炭黑的预活化、改性白炭黑以及洗涤、干燥的步骤，制得纳米改性气相白炭黑，即得到憎水型触变润滑剂；
(2)高速混合：按配方，称取一定质量的乙烯-醋酸乙烯酯和纳米硅溶胶于三口烧瓶中，并添加一定质量上述步骤所得的憎水型触变润滑剂和交联剂，升高温度至60-80℃，于R1的搅拌速度下高速搅拌，然后加入填料、颜填料、纤维素醚以及消泡剂，继续搅拌，直至混合均匀，得到预混成膜液；
(3)低速成膜：降低温度至室温，并调整搅拌的速度为R2，按重量份，于上述步骤所得的预混成膜液中加入增光增亮剂和成膜助剂，搅拌2-4h，即得瓷砖美缝剂。
10.根据权利要求9所述瓷砖美缝剂的制备方法，其特征在于：所述转速R1为400-600r/min，所述转速R2为100-300r/min。
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