CN114874688A - 一种疏水聚脲美缝剂及其制备方法 - Google Patents

一种疏水聚脲美缝剂及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于美缝剂技术领域，具体公开了一种疏水聚脲美缝剂及其制备方法。本发明公开的疏水聚脲美缝剂包括A组分与B组分，其中A组分包含聚脲树脂5240A80‑85份、消泡剂0.1‑0.4份、分散剂0.1‑0.4份、疏水性气相二氧化硅8‑10份、颜料5‑8份；B组分包含聚脲固化剂5240B88‑90份、消泡剂0.1‑0.4份、疏水性气相二氧化硅5‑8份、硅烷偶联剂3‑5份，将A、B两组分混合便得到疏水聚脲美缝剂。本发明提高了疏水美缝剂与瓷砖的粘结强度、环保性能、硬度和耐污染性。

Description

一种疏水聚脲美缝剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及美缝剂技术领域，尤其涉及一种疏水聚脲美缝剂及其制备方法。
背景技术
美缝剂是一种半流状液体，不同于白水泥、彩色填缝剂(干粉类水泥材料+低档颜料)，美缝剂主要由新型聚合物材料+高档颜料及特种助剂精配而成。具有光泽、颜色丰富、自然细腻等特点，如金色、银色、珠光色等，白色、黑色色度明显高于白水泥、彩色填缝剂，能够给墙面带来更好的整体效果，因此装饰性大大强于白水泥、彩色填缝剂。并且其凝固后，表面光滑如瓷，可以和瓷砖一起擦洗。
但是传统的美缝剂往往存在味道大，水分蒸发后收缩等问题，而且与瓷砖的粘结强度较低，易脱落。因此，如何提供一种疏水聚脲美缝剂及其制备方法，提高美缝剂与瓷砖的粘结强度、环保性能、硬度和耐污染性是本领域亟待解决的难题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种疏水聚脲美缝剂及其制备方法，本发明解决了美缝剂味道大，环保性差，易收缩的问题，提高了美缝剂自身的强度以及与瓷砖的粘结强度。
为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种疏水聚脲美缝剂，包括A组分和B组分，其中A组分包含如下质量份数的原料，聚脲树脂5240A 80-85份、消泡剂0.1-0.4份、分散剂0.1-0.4份、疏水性气相二氧化硅8-10份、颜料5-8份；
B组分包含如下质量份数的原料，聚脲固化剂5240B 88-90份、消泡剂0.1-0.4份、疏水性气相二氧化硅5-8份、硅烷偶联剂3-5份；
A组分与B组分的质量比为1：0.8-1.2。
优选的，所述疏水性气相二氧化硅为硅烷改性气相二氧化硅。
优选的，所述消泡剂为有机硅消泡剂。
优选的，所述分散剂为改性丙烯酸酯嵌段共聚物。
优选的，所述颜料为钛白粉、氧化铁颜料和珠光粉中的一种或几种。
本发明的另一目的是提供一种疏水聚脲美缝剂的制备方法，包括以下步骤：
A组分的制备方法：先将聚脲树脂5240A、消泡剂、部分分散剂、疏水型气相二氧化硅在1200-2000rpm下分散40-80min，然后再加入剩余分散剂和颜料在800-1200rpm的速度下，搅拌20-40min，在400-600rpm的速度下真空搅拌40-80min得到A组分；
B组分的制备方法：将聚脲固化剂5240B、消泡剂、分散剂、疏水型气相二氧化硅在1200-2000rpm保护气氛下搅拌40-80min，然后在400-600rpm下真空搅拌40-80min，得到B组分；
将A组分与B组分混合，得到疏水聚脲美缝剂；
部分分散剂与剩余分散剂的质量比为4-6:4-6。
经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明所述疏水性气相二氧化硅表面含有不水解的甲基基团，呈现疏水特性，与本发明限定的树脂和固化剂的有机分子结构具有相似性，能够更好的相容，提高材料的粘度和储存稳定性。
本发明中聚脲树脂5240A与聚脲固化剂5240B能够实现交联固化，交联固化之后，分子结构中含有脲基结构，由于脲基基团的极性较大，可以形成更多的氢键，使得到的疏水聚脲美缝剂具有更好的稳定性和柔韧性。
本发明制备的疏水聚脲美缝剂具有绿色环保、耐磨、强度高的特点，不含有游离甲醛和苯，同时与瓷砖粘结强度较高(可高达6MPa)。
具体实施方式
本发明提供了一种疏水聚脲美缝剂，包括A组分和B组分，其中A组分包含如下质量份数的原料，聚脲树脂5240A 80-85份、消泡剂0.1-0.4份、分散剂0.1-0.4份、疏水性气相二氧化硅8-10份、颜料5-8份，优选为聚脲树脂5240A 83-85份、消泡剂0.2-0.3份、分散剂0.1-0.3份、疏水性气相二氧化硅8.5-9.5份、颜料5-7份，进一步优选为聚脲树脂5240A 84.6份、消泡剂0.2份、分散剂0.2份、疏水性气相二氧化硅9份、颜料6份；
B组分包含如下质量份数的原料，聚脲固化剂5240B 88-90份、消泡剂0.1-0.4份、疏水性气相二氧化硅5-8份、硅烷偶联剂3-5份，优选为聚脲固化剂5240B 89-90份、消泡剂0.1-0.3份、疏水性气相二氧化硅5-7份、硅烷偶联剂3.5-4.5份，进一步优选为聚脲固化剂5240B 89.8份、消泡剂0.2份、疏水性气相二氧化硅6份、硅烷偶联剂4份
A组分与B组分的质量比为1：0.8-1.2，优选为1:1。
在本发明中，所述疏水性气相二氧化硅为硅烷改性气相二氧化硅。
在本发明中，所述消泡剂为有机硅消泡剂。
在本发明中，所述分散剂为改性丙烯酸酯嵌段共聚物。
在本发明中，所述颜料为钛白粉、氧化铁颜料和珠光粉中的一种或几种。
本发明还提供了一种疏水聚脲美缝剂的制备方法，包括以下步骤：
A组分的制备方法：先将聚脲树脂5240A、消泡剂、分散剂、疏水型气相二氧化硅在1200-2000rpm下分散40-80min，优选为在1400-1700rpm下分散50-70min，进一步优选为在1500rpm下分散60min；然后再加入分散剂和颜料在800-1200rpm的速度下，搅拌20-40min，优选为在900-1100rpm的速度下，搅拌25-35min，进一步优选为在1000rpm的速度下搅拌30min；最后在400-600rpm的速度下真空搅拌40-80min得到A组分，优选为在450-550rpm的速度下搅拌50-70min，进一步优选为在500rpm的速度下搅拌60min；
B组分的制备方法：将聚脲固化剂5240B、消泡剂、分散剂、疏水型气相二氧化硅在1200-2000rpm保护气氛下搅拌40-80min，优选为在1400-1700rpm下搅拌50-70min，进一步优选为1500rpm下搅拌60min；然后在400-600rpm下真空搅拌40-80min，450-550rpm的速度下搅拌50-70min，进一步优选为在500rpm的速度下搅拌60min，得到B组分；所述保护气氛为惰性气体气氛或氮气气氛；
将A组分与B组分混合，得到疏水聚脲美缝剂；
部分分散剂与剩余分散剂的质量比为4-6：4-6，优选为5：5。
下面将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。
实施例1
A组分的制备方法：先将84.6份聚脲树脂5240A、0.2份德国毕克BYK-A530高效消泡剂、0.1份德国BYK-2152分散剂和9份疏水性气相二氧化硅(德固赛R202)在1500rpm下分散60min，然后加入0.1份德国BYK-2152分散剂和6份钛白粉，在1000rpm下搅拌30min调至需要的颜色，在500rpm的速度下真空搅拌60min得到A组分；
B组分的制备方法：将89.8份固化剂5240B、0.2份德国毕克BYK-A530高效消泡剂、6份疏水性气相二氧化硅(德固赛R202)、4份硅烷偶联剂在1500rpm并且干燥氮气保护下下分散60min，在500rpm的速度下真空搅拌60min得到B组分。
使用时，将A、B两组份按质量比1:1混合，得到疏水聚脲美缝剂。
实施例2
A组分的制备方法：先将85份聚脲树脂5240A、0.4份德国毕克BYK-014高效消泡剂、0.2份德国BYK-AT204分散剂和10份疏水性气相二氧化硅(德固赛R202)在2000rpm下分散40min，然后加入0.2份德国BYK-AT204分散剂和8份氧化铁颜料，在1200rpm下搅拌20min调至需要的颜色，在400rpm的速度下真空搅拌80min得到A组分；
B组分的制备方法：将90份固化剂5240B、0.4份德国毕克BYK-A530高效消泡剂、8份疏水性气相二氧化硅(德固赛R202)、5份硅烷偶联剂在2000rpm并且干燥氮气保护下下分散40min，在400rpm的速度下真空搅拌80min得到B组分。
使用时，将A、B两组份按质量比1:1混合，得到疏水聚脲美缝剂。
实施例3
A组分的制备方法：先将80份聚脲树脂5240A、0.1份德国毕克BYK-A530高效消泡剂、0.05份德国BYK-2152分散剂和9份疏水性气相二氧化硅(德固赛R202)在1200rpm下分散80min，然后加入0.05份德国BYK-2152分散剂和5份钛白粉，在1200rpm下搅拌30min调至需要的颜色，在600rpm的速度下真空搅拌40min得到A组分；
B组分的制备方法：将88份固化剂5240B、0.1份德国毕克BYK-A530高效消泡剂、5份疏水性气相二氧化硅(德固赛R202)、3份硅烷偶联剂在1200rpm并且干燥氮气保护下下分散80min，在600rpm的速度下真空搅拌40min得到B组分。
使用时，将A、B两组份按质量比1:0.8混合，得到疏水聚脲美缝剂。
对实施例1-3对应的疏水聚脲美缝剂进行性能检测，检测结果如下表所示，其中，游离甲醛含量检测依据GB 18583-2008附录A、苯含量检测依据GB 18583-2008附录B、邵尔硬度检测依据GB/T 531.1-2008、耐磨性检测依据GB/T 1768-2006、耐污染性检测依据JG/T463-20146.4.3、耐黄变性检测依据GB/T 23983-2009、抗折强度和抗压强度检测依据JC/T1004-20177.3、与瓷砖粘结强度(标态)检测依据GB/T 5210-2006。
表1疏水聚脲美缝剂性能测试结果
Figure BDA0003641714470000081
Figure BDA0003641714470000091
游离甲醛和苯未检出说明：游离甲醛＜0.05g/kg；苯＜0.02g/kg。
附着力检测结果(与瓷砖粘结强度)：百分数代表剥落面积占试验面积的比例；A/B表示第一道涂层与底材间的附着破坏；A表示底材破坏(底材为符合JC/T 547-2017的无釉砖)。
从表1可以看出本发明制备的疏水聚脲美缝剂具有极强的附着力，高抗折强度和高抗压强度，在日常使用中不易脱落及损坏，还具有较强的耐污染性和耐黄变性，同时还具有耐磨环保性能。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (6)

1.一种疏水聚脲美缝剂，其特征在于，包括A组分和B组分，其中A组分包含如下质量份数的原料：聚脲树脂5240A 80-85份、消泡剂0.1-0.4份、分散剂0.1-0.4份、疏水性气相二氧化硅8-10份、颜料5-8份；
B组分包含如下质量份数的原料：聚脲固化剂5240B 88-90份、消泡剂0.1-0.4份、疏水性气相二氧化硅5-8份、硅烷偶联剂3-5份；
A组分与B组分的质量比为1：0.8-1.2。
2.根据权利要求1所述的一种疏水聚脲美缝剂，其特征在于，所述疏水性气相二氧化硅为硅烷改性气相二氧化硅。
3.根据权利要求1所述的一种疏水聚脲美缝剂，其特征在于，所述消泡剂为有机硅消泡剂。
4.根据权利要求2或3所述的一种疏水聚脲美缝剂，其特征在于，所述分散剂为改性丙烯酸酯嵌段共聚物。
5.根据权利要求4所述的一种疏水聚脲美缝剂，其特征在于，所述颜料为钛白粉、氧化铁颜料和珠光粉中的一种或几种。
6.权利要求1-5任一项所述疏水聚脲美缝剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
A组分的制备方法：先将聚脲树脂5240A、消泡剂、部分分散剂、疏水型气相二氧化硅在1200-2000rpm下分散40-80min，然后再加入剩余分散剂和颜料在800-1200rpm的速度下，搅拌20-40min，在400-600rpm的速度下真空搅拌40-80min得到A组分；
B组分的制备方法：将聚脲固化剂5240B、消泡剂、分散剂、疏水型气相二氧化硅在1200-2000rpm保护气氛下搅拌40-80min，然后在400-600rpm下真空搅拌40-80min，得到B组分；
将A组分与B组分混合，得到疏水聚脲美缝剂；
部分分散剂与剩余分散剂的质量比为4-6:4-6。
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