CN115449320A - 一种粘结材料及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明属于粘结剂技术领域，特别涉及一种粘结材料及其制备方法和应用。所述粘结材料包括如下重量份的组分：丙烯酸乳液60‑90份，可分散乳胶粉10‑20份，无机填料10‑20份，助剂2‑5份。本发明通过添加多种助剂，可大大提高瓷砖粘结材料的各项性能，其中，主要添加有防霉剂，可极大程度地提高瓷砖粘结材料的防霉特性，减少潮湿环境中细菌滋生而导致的空鼓、霉变情况，进一步保障粘结后的安全、卫生情况，且整体配方取材方便，制备工艺简单，对环境无污染，具有较高的实用价值和良好的应用前景。

Description

一种粘结材料及其制备方法和应用
技术领域
本发明属于粘结剂技术领域，特别涉及一种粘结材料及其制备方法和应用。
背景技术
瓷砖粘结材料又称面砖粘结材料，该材料一般是由水泥、石英砂、聚合物胶结料配以多种添加剂经机械混合均匀而成。瓷砖粘结材料主要用于粘结瓷砖和面砖的粘合剂，亦被称为聚合物瓷砖粘结砂浆。该瓷砖粘结材料它彻底解决了瓷砖、地砖等材料在粘贴施工中没有高品质专用粘接材料可以选择的困扰，为市场提供了一种新型可靠的瓷砖专用粘贴产品。
传统的瓷砖粘结材料大多是采用普通水泥、建筑细砂、无机填料经混合包装，使用时加水调和作为瓷砖缝的填充材料，由于此类粘结材料的质量较差，应用这种瓷砖粘结材料施工完成后，在风吹、日晒、雨淋、冻融等的自然环境因素的影响下，瓷砖很快产生收缩裂缝、霉变、空鼓甚至瓷砖脱落等质量问题和安全隐患。
公布号为CN106746989A的中国发明专利申请公开了一种含纤维素醚的瓷砖胶及其生产工艺，包括水泥、微硅粉、石英粉、石膏粉、可再分散乳胶粉、丙烯酸核聚糖、丙二醇、纤维素醚、海藻酸三乙醇胺盐、甲酸钙、邻苯二甲酸二丁酯、憎水剂、木质素磺酸盐、酒石酸、水。该瓷砖胶虽具有好的防水性和粘结性，但成分复杂，制作复杂，不易保存，且容易发生霉变。因此需研究一种制作简单、易于保存、有防霉效果的环保瓷砖粘结材料。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的第一方面提出一种粘结材料，该粘结材料表现出很好的防霉效果，同时具有很好的粘结强度。
本发明的第二方面是提出所述粘结材料的制备方法。
本发明的第三方面是提出所述粘结材料的应用。
具体地，本发明采取如下的技术方案：
本发明的第一方面是提出一种粘结材料，所述粘结材料包括如下重量份的组分：
丙烯酸乳液60-90份
可分散乳胶粉10-20份
无机填料10-20份
助剂2-5份；
所述助剂包括防霉剂，所述防霉剂包括联苯、邻苯基苯酚、2-吡啶硫醇-1-氧化锌(ZINC OMADINE FPS)、2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮、5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮、10,10’-氧代双吩恶砒(OBPA)、苯并咪唑氨基甲酸酯、异噻唑啉酮类衍生物中的任意一种或几种的混合物。
在本发明的一些实例中，所述粘结材料包括如下重量份的组分：
丙烯酸乳液80-90份
可分散乳胶粉15-20份
无机填料15-20份
助剂4-5份。
在本发明的一些实例中，所述粘结材料包括如下重量份的组分：
丙烯酸乳液60-70份
可分散乳胶粉10-15份
无机填料10-15份
助剂2-3份。
在本发明的一些示例中，所述防霉剂包括OBPA、Kathon LXE、ZINC OMADINE FPS、Nordes EPW中的任意一种或几种的混合物。
在本发明的一些实例中，所述丙烯酸乳液的技术参数包括：pH值为7～9，20℃黏度50～500mPa·s，固体含量48％～52％，阴离子型，平均粒径0.2-0.4微米。所述丙烯酸乳液包括：保立佳BLJ-818、万华Adwel 1318S、巴斯夫BASF安固力Acronal ECO 7634、银洋WA-766、陶氏Dow天坝2012中的任意一种或多种的混合物。
在本发明的一些实例中，所述可分散乳胶粉包括醋酸乙烯-乙烯乳胶粉、丁乙烯-苯乙烯乳胶粉、苯乙烯-丙烯酸乳胶粉、丙烯酸酯乳胶粉中的任意一种或几种的混合物，优选包括醋酸乙烯-乙烯乳胶粉、丁乙烯-苯乙烯乳胶粉、苯乙烯-丙烯酸乳胶粉、丙烯酸酯乳胶粉的混合物。所述混合物中，所述醋酸乙烯-乙烯乳胶粉、丁乙烯-苯乙烯乳胶粉、苯乙烯-丙烯酸乳胶粉、丙烯酸酯乳胶粉的重量份配比为(0.2-1)：(0.5-1.2)：(1-2)：1，优选(0.3-0.6)：(0.8-1.2)：(1.2-1.8)：1，例如0.5:1:1.5:1。
在本发明的一些实例中，所述可分散乳胶粉包括瓦克5010N、Axilat PSB-150、阿克苏易来泰FX7000、GUUDPOLY RD-200W中的任意一种或多种。
在本发明的一些实例中，所述无机填料的粒径为200-600目，优选200-400目。
在本发明的一些实例中，所述无机填料包括碳酸钙、滑石粉和石墨中的任意一种或几种的混合物，优选包括碳酸钙、滑石粉和石墨的混合物。优选地，所述碳酸钙的粒径为200-400目，优选200-300目，例如250目；所述滑石粉的粒径为200-600目，优选300-500目，例如400目；所述石墨的粒径为200-500目，优选250-400目，例如300目。所述无机填料包括碳酸钙、滑石粉和石墨的混合物时，各成分重量配比为：碳酸钙7-10份、滑石粉1-4份和石墨1-4份。
在本发明的一些实例中，所述助剂还包括流平剂、消泡剂、稳定剂、增稠剂、防腐剂中的任意一种或几种的混合物，优选还包括流平剂、消泡剂、稳定剂、增稠剂、防腐剂的混合物。通过添加多种助剂，可大大提高该瓷砖粘结材料的各项性能。
在本发明的一些实例中，所述助剂的各成分重量配比为：流平剂1-2份、消泡剂1-2份、稳定剂1-2份、增稠剂1-2份、防霉剂7-10份、防腐剂7-10份。
在本发明的一些实例中，所述流平剂包括聚醚改性硅氧烷流平剂、异佛尔酮、二丙酮醇、丙烯酸酯均聚物或共聚物中的任意一种或几种的混合物，例如可以采用GSK-6440、Basf Efka FL 3600、EASYTECH ST-1070、毕克BYK333。
在本发明的一些实例中，所述消泡剂包括聚醚硅氧硅共聚乳液、乳化硅油、聚氧丙烯甘油醚和聚二甲基硅氧烷中的任意一种或几种的混合物。例如可以采用GSK-702、Foamaster MO NXZ、EASYTECH ST-5000、索尔维DF-691。
在本发明的一些实例中，所述稳定剂包括磷酸二氢钾、磷酸二氢钙、聚丙烯酸钠中的任意一种或几种的混合物。
在本发明的一些实例中，所述增稠剂包括羟乙基纤维素醚、羟丙基纤维素醚、甲基羟乙基纤维素醚、羧甲基纤维素醚中的任意一种或几种的混合物。
在本发明的一些实例中，所述防腐剂包括山梨酸钾、五氯酚钠、卡松中的任意一种或几种的混合物。
本发明的第二方面是提供所述粘结材料的制备方法，包括将各组分混合的步骤。
更具体地，所述粘结材料的制备方法包括如下步骤：
将丙烯酸乳液、无机填料混合，得到混合物A；
将可分散乳胶粉和水混合，得到混合物B；
将所述混合物A与混合物B混合，加热，加入助剂，搅拌即得到所述粘结材料。
在本发明的一些实例中，所述制备方法中的各混合步骤可以分别在200-800r/mim(优选300-400r/min)下进行，混合时间可以分别设置为5-120min(优选10-60min)。
在本发明的一些实例中，所述加热的温度为40-80℃，优选50-60℃。
在本发明的一些实例中，所述可分散乳胶粉和水混合步骤中，可分散乳胶粉与水的重量比为0.1-1：1，优选0.2-0.4：1。
本发明的第三方面是提供所述粘结材料在粘结瓷砖中的应用。
相对于现有技术，本发明具有如下有益效果：
1、本发明通过添加丙烯酸乳液，具有超高的耐候性、耐水性，还具有高耐热性、低温抗冻性和耐老化性。
2、本发明通过添加多种助剂，可大大提高该瓷砖粘结材料的各项性能，其中，主要添加有防霉剂，可极大程度地提高瓷砖粘结材料的防霉特性，减少潮湿环境中细菌滋生而导致的空鼓、霉变情况，进一步保障粘结后的安全、卫生情况。
3、本发明整体配方取材方便，制备工艺简单，对环境无污染，具有较高的实用价值和良好的应用前景。
具体实施方式
以下结合具体的实施例进一步说明本发明的技术方案。以下实施例中所用的原料，如无特殊说明，均可从常规商业途径得到；所采用的工艺，如无特殊说明，均采用本领域的常规工艺。
实施例一
本实施例提供一种环保瓷砖粘结材料，包括以下组成成分，按重量配比：丙烯酸乳液60份、可分散乳胶粉10份、无机填料10份、助剂2份。
其中，丙烯酸乳液为保立佳BLJ-818，可分散乳胶粉为瓦克5010N；
无机填料包括250目碳酸钙、400目滑石粉和300目石墨，且各成分重量配比为：碳酸钙7份、滑石粉1份和石墨1份；
助剂包括流平剂、消泡剂、稳定剂、增稠剂、防霉剂、防腐剂，且各成分重量配比为：流平剂1份、消泡剂1份、稳定剂1份、增稠剂1份、防霉剂7份、防腐剂7份。其中，流平剂为GSK-6440，消泡剂为GSK-702，稳定剂为磷酸二氢钾，增稠剂为阿克苏的羟乙基纤维素EBS451QF，防霉剂为OBPA，防腐剂为山梨酸钾。
该环保瓷砖粘结材料的制备方法包括以下步骤：
S1：将上述重量份的丙烯酸乳液、无机填料加入混料机内进行混合搅拌，混料机的转速为400r/min，且搅拌时间为30分钟，得到混合物A；
S2：将上述重量份的可分散乳胶粉和水加入混料机内进行混合搅拌，其中，水的重量份为50份，混料机的转速为400r/min，且搅拌时间为30分钟，得到混合物B；
S3：将混合物A与混合物B在混料机中混合，并加热，加热温度为60℃，再加入助剂，继续搅拌，即得到产品。
实施例二
本实施例提供一种环保瓷砖粘结材料，包括以下组成成分，按重量配比：丙烯酸乳液70份、可分散乳胶粉10份、无机填料10份、助剂3份。
其中，丙烯酸乳液为万华Adwel 1318S，可分散乳胶粉为Axilat PSB-150
无机填料包括250目碳酸钙、400目滑石粉和300目石墨，且各成分重量配比为：碳酸钙8份、滑石粉2份和石墨2份；
助剂包括流平剂、消泡剂、稳定剂、增稠剂、防霉剂、防腐剂，且各成分重量配比为：流平剂1份、消泡剂1份、稳定剂1份、增稠剂1份、防霉剂8份、防腐剂8份。其中，流平剂为BasfEfka FL 3600，消泡剂为Foamaster MO NXZ，稳定剂为磷酸二氢钾，增稠剂为惠广MEILOTEX，防霉剂为美国罗门哈斯的Kathon LXE，防腐剂为五氯酚钠。
该环保瓷砖粘结材料的制备方法包括以下步骤：
S1：将上述重量份的丙烯酸乳液、无机填料加入混料机内进行混合搅拌，混料机的转速为400r/min，且搅拌时间为30分钟，得到混合物A；
S2：将上述重量份的可分散乳胶粉和水加入混料机内进行混合搅拌，其中，水的重量份为50份，混料机的转速为400r/min，且搅拌时间为30分钟，得到混合物B；
S3：将混合物A与混合物B在混料机中混合，并加热，加热温度为60℃，再加入助剂，继续搅拌，即得到产品。
实施例三
本实施例提供一种环保瓷砖粘结材料，包括以下组成成分，按重量配比：丙烯酸乳液90份、可分散乳胶粉20份、无机填料20份、助剂4份。
其中，丙烯酸乳液为巴斯夫BASF安固力Acronal ECO 7634，可分散乳胶粉为阿克苏易来泰FX7000
无机填料包括250目碳酸钙、400目滑石粉和300目石墨，且各成分重量配比为：碳酸钙9份、滑石粉3份和石墨3份；
助剂包括流平剂、消泡剂、稳定剂、增稠剂、防霉剂、防腐剂，且各成分重量配比为：流平剂2份、消泡剂2份、稳定剂2份、增稠剂2份、防霉剂9份、防腐剂9份。其中，流平剂为EASYTECH ST-1070，消泡剂为EASYTECH ST-5000，稳定剂为磷酸二氢钙，增稠剂为北方天普甲基羟乙基纤维素醚WTM0008，防霉剂为ZINC OMADINE FPS，防腐剂为山梨酸钾。
该环保瓷砖粘结材料的制备方法包括以下步骤：
S1：将上述重量份的丙烯酸乳液、无机填料加入混料机内进行混合搅拌，混料机的转速为400r/min，且搅拌时间为30分钟，得到混合物A；
S2：将上述重量份的可分散乳胶粉和水加入混料机内进行混合搅拌，其中，水的重量份为50份，混料机的转速为400r/min，且搅拌时间为30分钟，得到混合物B；
S3：将混合物A与混合物B在混料机中混合，并加热，加热温度为60℃，再加入助剂，继续搅拌，即得到产品。
实施例四
本实施例提供一种环保瓷砖粘结材料，包括以下组成成分，按重量配比：丙烯酸乳液90份、可分散乳胶粉20份、无机填料20份、助剂5份。
其中，丙烯酸乳液为银洋WA-766，可分散乳胶粉为GUUDPOLY RD-200W。
无机填料包括250目碳酸钙、400目滑石粉和300目石墨，且各成分重量配比为：碳酸钙10份、滑石粉4份和石墨4份。
助剂包括流平剂、消泡剂、稳定剂、增稠剂、防霉剂、防腐剂，且各成分重量配比为：流平剂2份、消泡剂2份、稳定剂2份、增稠剂2份、防霉剂10份、防腐剂10份，其中，流平剂为毕克BYK333，消泡剂为索尔维DF-691，稳定剂为聚丙烯酸钠，增稠剂为Ashland亚什兰羧甲基纤维素醚NATROSOL HE 10K，防霉剂为Nordes EPW，防腐剂为卡松。
该环保瓷砖粘结材料的制备方法包括以下步骤：
S1：将上述重量份的丙烯酸乳液、无机填料加入混料机内进行混合搅拌，混料机的转速为400r/min，且搅拌时间为30分钟，得到混合物A；
S2：将上述重量份的可分散乳胶粉和水加入混料机内进行混合搅拌，其中，水的重量份为50份，混料机的转速为400r/min，且搅拌时间为30分钟，得到混合物B；
S3：将混合物A与混合物B在混料机中混合，并加热，加热温度为60℃，再加入助剂，继续搅拌，即得到产品。
对比例一
本对比例与实施例一的区别为不含防霉剂，其他各组分及用量、制备方法均与实施例一相同。
对比例二
本对比例与实施例二的区别为不含防霉剂，其他各组分及用量、制备方法均与实施例二相同。
对比例三
本对比例与实施例三的区别为不含防霉剂，其他各组分及用量、制备方法均与实施例三相同。
对比例四
本对比例与实施例四的区别为不含防霉剂，其他各组分及用量、制备方法均与实施例四相同。
测试例一
采用GB/T 1741-2020漆膜耐霉菌性测定法评价实施例与对比例的瓷砖粘结材料的耐霉菌性，具体结果见表1。
表1.耐霉菌性测试结果
Figure BDA0003869159240000081
测试例二
按照JC/T 547-2017《陶瓷砖粘结剂》标准测试实施例和对比例制备的瓷砖粘结材料的综合性能，具体测试结果见表2。
表2.瓷砖粘结材料的综合性能测试结果
Figure BDA0003869159240000082
从表1和表2可知，实施例一至四制备的环保瓷砖粘结材料具有很好的防霉特性，放置30天均不生长霉菌，相比加入防霉剂前明显改善了防霉效果；且加入不同防霉剂后的各瓷砖粘结材料仍然具有良好的综合性能，说明防霉剂的添加并未对产品性能产生影响；
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种粘结材料，其特征在于：所述粘结材料包括如下重量份的组分：
丙烯酸乳液60-90份
可分散乳胶粉10-20份
无机填料10-20份
助剂2-5份；
所述助剂包括防霉剂，所述防霉剂包括联苯、邻苯基苯酚、2-吡啶硫醇-1-氧化锌、2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮、5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮、10,10’-氧代双吩恶砒、苯并咪唑氨基甲酸酯、异噻唑啉酮类衍生物中的任意一种或几种的混合物。
2.根据权利要求1所述粘结材料，其特征在于：所述述丙烯酸乳液的技术参数包括：pH值为7～9，20℃黏度50～500mPa·s，固体含量48％～52％，阴离子型，平均粒径0.2-0.4微米。
3.根据权利要求1所述粘结材料，其特征在于：所述可分散乳胶粉包括醋酸乙烯-乙烯乳胶粉、丁乙烯-苯乙烯乳胶粉、苯乙烯-丙烯酸乳胶粉、丙烯酸酯乳胶粉中的任意一种或几种的混合物。
4.根据权利要求1所述粘结材料，其特征在于：所述无机填料包括碳酸钙、滑石粉和石墨中的任意一种或几种的混合物。
5.根据权利要求4述粘结材料，其特征在于：所述无机填料包括碳酸钙、滑石粉和石墨的混合物，各成分重量配比为：碳酸钙7-10份、滑石粉1-4份和石墨1-4份。
6.根据权利要求1所述粘结材料，其特征在于：所述助剂还包括流平剂、消泡剂、稳定剂、增稠剂、防腐剂中的任意一种或几种的混合物。
7.根据权利要求6所述粘结材料，其特征在于：所述助剂的各成分重量配比为：流平剂1-2份、消泡剂1-2份、稳定剂1-2份、增稠剂1-2份、防霉剂7-10份、防腐剂7-10份。
8.权利要求1-7任一项所述粘结材料的制备方法，其特征在于：包括将各组分混合的步骤。
9.根据权利要求8所述制备方法，其特征在于：所述制备方法包括如下步骤：
将丙烯酸乳液、无机填料混合，得到混合物A；
将可分散乳胶粉和水混合，得到混合物B；
将所述混合物A与混合物B混合，加热，加入助剂，搅拌即得到所述粘结材料。
10.权利要求1-7任一项所述粘结材料在粘结瓷砖中的应用。
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