CN115505360A - 速干型岩板胶及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种速干型岩板胶及其制备方法。速干型岩板胶包括A组分和B组分，所述A组分包括基体树脂、固化延缓剂、胺类扩链剂、分散剂、消泡剂、填料、增稠剂以及着色剂，所述基体树脂为脂肪族聚天门冬氨酸酯树脂，所述固化延缓剂为XP‑284，所述B组分为脂肪族异氰酸酯固化剂，所述A组分和B组分的质量比为（4～5）:1。其制备方法为：将基体树脂、固化延缓剂、胺类扩链剂、分散剂、消泡剂、着色剂、填料以及增稠剂依次添加至体系中，分散过滤，滤液为A组分；将A组分和B组分混合，制备得到速干型岩板胶。本申请可用于岩板的定位、拼接、安装、修补等工序，具有减少刺激性气味，缩短固化时间的优点。

Description

速干型岩板胶及其制备方法

技术领域

本申请涉及岩板胶的技术领域，尤其是涉及一种速干型岩板胶及其制备方法。

背景技术

岩板是由天然原料经过特殊工艺，结合先进技术，经过1200℃以上的高温烧制而成，能够经得起切割、钻孔、打磨等加工过程的超大规格新型瓷质材料。岩板作为家居领域的大面积饰面材料，相比于其它传统材料，具有安全卫生、防火耐高温、抗污性、易清洁、防渗透、耐酸碱、环保健康等特性而被用于墙面、地面、台面、门板、餐桌等场景的装修。在岩板的应用中，涉及到定位、拼接、安装、修补、填充等工序，这些工序都要用到岩板胶。

岩板胶在使用的过程中需要满足以下两个要求：1、岩板胶在固化前需要有一定的操作时间以便于在岩板处涂布岩板胶；2、涂布岩板胶后，岩板胶固化达到邵氏D硬度≥70HD的时间尽量要短，以实现快速修补。

目前，常用的岩板胶主要包括乙烯基酯树脂岩板胶和丙烯酸树脂岩板胶两种。

乙烯基酯树脂是由双酚型或酚醛型环氧树脂与甲基丙烯酸反应得到的一类变性环氧树脂，为热固性树脂，通常被称为乙烯基酯树脂。树脂兼具不饱和聚酯和环氧树脂的性能，有良好的力学性能、韧性、耐热性和黏结性，优异的耐化学性而被广泛用于岩板胶领域。但是乙烯基酯树脂中含有苯乙烯等活性稀释剂，苯乙烯是一种有毒物质，对人的眼睛和上呼吸道黏膜有刺激和麻醉作用。人暴露于苯乙烯后，通常会出现头痛、头晕、恶心、神经衰弱等急性或者慢性反应。苯乙烯还会对土壤、水、大气等造成一定的污染。同时乙烯基酯树脂在潮湿环境下的固化程度不高，容易出现发粘情况，因此乙烯基酯树脂不适于实际应用。

丙烯酸树脂岩板胶主要是以丙烯酸酯、甲基丙烯酸及甲基丙烯酸酯等单体的聚合产物为主体材料的岩板胶。在聚合过程中，为保证共聚物的均匀，常加入引发剂产生自由基，使单体交联固化，适用于岩板和金属的粘合。但在制备过程中，丙烯酸酯等物质反应时会产生刺激性气味，对眼睛、皮肤有很强的刺激作用。

因此，亟需一种固化时间短且制备过程中刺激性气味少的岩板胶。

发明内容

为了减少岩板胶制备过程中产生的刺激性气味，并提高岩板胶的固化速度，本申请提供一种速干型岩板胶及其制备方法。

第一方面，本申请提供一种速干型岩板胶，采用如下的技术方案：

一种速干型岩板胶包括A组分和B组分，按照重量百分比计，所述A组分包括：

所述基体树脂为含有仲氨基且可与异氰酸酯基反应的脂肪族聚天门冬氨酸酯树脂，所述固化延缓剂为XP-284，所述B组分为脂肪族异氰酸酯固化剂，所述A组分和B组分的质量比为(4～5):1。

通过采用上述技术方案，将A组分和B组分混合，固化剂使基体树脂固化；分散剂和消泡剂能够更好地分散混匀各组分，填料和增稠剂能增加岩板胶的机械强度；胺类扩链剂能够与基体树脂上的官能团反应而使分子链扩展，加速固化，使操作时间缩短至1min以内；XP-284是一种改性聚天门冬氨酸酯树脂，改性聚天门冬氨酸酯树脂的空间结构位阻大于基体树脂，可以延缓固化时间，使操作时间延长至2～3min；因此，基体树脂、固化延缓剂以及固化剂相互配合可以使该岩板胶的固化时间短，并有足够的操作时间，提高生产效率。

优选的，所述基体树脂为F524或K8428中的一种或两者的组合。

优选的，所述基体树脂为F524。

通过采用上述技术方案，制备岩板胶的过程中，F524与固化剂之间的反应时间适中，缩短固化时间的同时也能留出足够的操作时间，更加适用于实际的应用。

优选的，所述B组分为六甲撑二异氰酸酯或HDI-三聚体中的一种或两者的组合。

优选的，所述胺类扩链剂为二乙基甲苯二胺、二甲硫基甲苯二胺或3,3'-二氯-4,4'-二氨基二苯基甲烷中的一种或几种的组合。

优选的，所述胺类扩链剂为二乙基甲苯二胺。

通过采用上述技术方案，二乙基甲苯二胺作为胺类扩链剂，能够加速固化，实现岩板胶的速干效果。

优选的，所述分散剂是含颜料亲和基团的聚氨酯嵌段共聚物。

优选的，所述分散剂为BYK-8461、BYK-163、BYK-110、ZiCh-7027或ZiCh-7033中的一种或几种的组合。

优选的，所述分散剂为BYK-163。

优选的，所述消泡剂为DCA-418、Defom-5500、Defom-6800或BASF-2722中的一种或几种的组合。

优选的，所述消泡剂为Defom-6800。

优选的，所述填料为沉淀硫酸钡、重钙或硅灰石粉中的一种或几种的组合。

优选的，所述填料为沉淀硫酸钡。

通过采用上述技术方案，沉淀硫酸钡不溶于水及酸，吸油量少，具有较好的光泽性以及精细的颗粒度，用于岩板胶的填料可以增加其表面硬度；也能使岩板胶具有稳定的颜色。

优选的，所述增稠剂为有机膨润土或BYK-410中的一种或两者组合。

优选的，所述着色剂为金红石型钛白粉。

优选的，所述着色剂为R902、R996或CR828中的一种或几种的组合。

第二方面，本申请提供一种速干型岩板胶的制备方法，采用如下的技术方案：

一种速干型岩板胶的制备方法，包括以下步骤：

将基体树脂、固化延缓剂、胺类扩链剂、分散剂和消泡剂依次加入分散缸中，以400～500rpm/min的转速分散5～8min，使体系分散均匀；

将着色剂和填料添加至体系中，调整转速至1200～1500rpm/min，分散30～40min，得到颗粒细度小于40μm的混合物；

将增稠剂加入混合物中，调整转速至800～1000rpm/min，分散10～12min后过滤，滤液为A组分；

将A组分和B组分脂肪族异氰酸酯固化剂混合，制备得到速干型岩板胶。

通过采用上述制备工艺，在制备时间岩板胶的过程中，不需要高温高压，耗能低，制备工艺简单，可实施性强；在制备过程中不会产生刺激性气味，能够减少对工作人员的身体损害。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.本申请以基体树脂和脂肪族异氰酸酯为基本反应制备岩板胶，不会产生刺激性气味，减少环境污染。

2.本申请同时引入胺类扩链剂和固化延缓剂，缩短了岩板胶固化时间的同时，留出操作时间，提高了工作效率。

具体实施方式

岩板胶的制备中，影响工作效率的关键因素是缩短固化时间的同时也能留出操作时间。本申请人通过大量的研究发现，胺类扩链剂和固化剂共同作用能够使操作时间缩短至1min以内，但为了实际应用，需要留出足够的操作时间。本申请人经过大量研究发现，加入空间位阻更大的固化延缓剂——XP-284能够延缓固化，操作时间延长至2～3min，从而使该岩板胶能够应用于实际工作场景，提高工作效率。

为了更方便理解本申请的技术方案，以下结合表格和实施例对本申请作进一步详细说明，但不作为本申请限定的保护范围。

本申请实施例及对比例中部分原料的来源如下：

基体树脂，牌号F524，来自珠海飞扬化工有限公司；

基体树脂，牌号K8428，来自广州金铂尔化工有限公司；

固化延缓剂，牌号XP-284，深圳佳迪达新材料科技有限公司；

其余原料为常规选择。

实施例1

本实施例公开了一种速干型岩板胶，包括A组分和B组分，按照重量百分比计，制备方法如下：

将25wt％的基体树脂、5wt％的固化延缓剂、8wt％的胺类扩链剂、0.8wt％的分散剂和0.8wt％的消泡剂依次加入分散缸中，以400rpm/min的转速分散8min，使体系分散均匀。

将52.4wt％的填料添加至体系中，调整转速至1500rpm/min，分散30min，得到颗粒细度小于40μm的混合物。

将8wt％的增稠剂加入混合物中，调整转速至1000rpm/min，分散10min后过滤，滤液为A组分。

将A组分和B组分以质量比为4:1混合，制备得到速干型岩板胶。

其中，基体树脂为F524，固化延缓剂为XP-284，胺类扩链剂为3,3'-二氯-4,4'-二氨基二苯基甲烷，分散剂为BYK-110，消泡剂为Defom-5500，填料为硅石灰粉，增稠剂为BYK-410，B组分为六甲撑二异氰酸酯。

实施例2

本实施例公开了一种速干型岩板胶，包括A组分和B组分，按照重量百分比计，制备方法如下：

将26.8wt％的基体树脂、7wt％的固化延缓剂、5wt％的胺类扩链剂、0.6wt％的分散剂和0.6wt％的消泡剂依次加入分散缸中，以500rpm/min的转速分散8min，使体系分散均匀。

将2wt％的着色剂和55wt％的填料添加至体系中，调整转速至1500rpm/min，分散40min，得到颗粒细度小于40μm的混合物。

将3wt％的增稠剂加入混合物中，调整转速至850rpm/min，分散12min后过滤，滤液为A组分。

将A组分和B组分以质量比为4:1混合，制备得到速干型岩板胶。

其中，基体树脂为K8428，固化延缓剂为XP-284，胺类扩链剂为二乙基甲苯二胺，分散剂为BYK-8461，消泡剂为DCA-418，填料为沉淀硫酸钙，增稠剂为有机膨润土，着色剂为R902，B组分为HDI-三聚体。

实施例3

本实施例公开了一种速干型岩板胶，包括A组分和B组分，按照重量百分比计，制备方法如下：

将30wt％的基体树脂、8wt％的固化延缓剂、4wt％的胺类扩链剂、0.7wt％的分散剂和0.3wt％的消泡剂依次加入分散缸中，以400rpm/min的转速分散8min，使体系分散均匀。

将10wt％的着色剂和40wt％的填料添加至体系中，调整转速至1400rpm/min，分散30min，得到颗粒细度小于40μm的混合物。

将7wt％的增稠剂加入混合物中，调整转速至1000rpm/min，分散10min后过滤，滤液为A组分。

将A组分和B组分以质量比为4:1混合，制备得到速干型岩板胶。

其中，基体树脂为F524，固化延缓剂为XP-284，胺类扩链剂为二甲硫基甲苯二胺，分散剂为ZiCh-7027，消泡剂为Defom-6800，填料为沉淀硫酸钡，增稠剂为BYK-410，着色剂为CR828，B组分为六甲撑二异氰酸酯。

实施例4

本实施例公开了一种速干型岩板胶，包括A组分和B组分，按照重量百分比计，制备方法如下：

将31wt％的基体树脂、9wt％的固化延缓剂、3.5wt％的胺类扩链剂、0.2wt％的分散剂和0.3wt％的消泡剂依次加入分散缸中，以450rpm/min的转速分散5min，使体系分散均匀。

将5wt％的着色剂和45wt％的填料添加至体系中，调整转速至1350rpm/min，分散35min，得到颗粒细度小于40μm的混合物。

将6wt％的增稠剂加入混合物中，调整转速至900rpm/min，分散11min后过滤，滤液为A组分。

将A组分和B组分以质量比为4:1混合，制备得到速干型岩板胶。

其中，基体树脂为F524，固化延缓剂为XP-284，胺类扩链剂为二乙基甲苯二胺，分散剂为BYK-163，消泡剂为Defom-6800，填料为沉淀硫酸钡，增稠剂为有机膨润土，着色剂为R996，B组分为HDI-三聚体。

实施例5

本实施例公开了一种速干型岩板胶，包括A组分和B组分，按照重量百分比计，制备方法如下：

将40wt％的基体树脂、15wt％的固化延缓剂、2wt％的胺类扩链剂、0.1wt％的分散剂和0.1wt％的消泡剂依次加入分散缸中，以500rpm/min的转速分散8min，使体系分散均匀。

将40.8wt％的填料添加至体系中，调整转速至1500rpm/min，分散40min，得到颗粒细度小于40μm的混合物。

将2wt％的增稠剂加入混合物中，调整转速至1000rpm/min，分散12min后过滤，滤液为A组分。

将A组分和B组分以质量比为4:1混合，制备得到速干型岩板胶。

其中，基体树脂为F524，固化延缓剂为XP-284，胺类扩链剂为3,3'-二氯-4,4'-二氨基二苯基甲烷，分散剂为Zich-7033，消泡剂为BASF-2722，填料为重钙，增稠剂为有机膨润土，B组分为HDI-三聚体。

实施例6

与实施例1的不同之处在于A组分与B组分的质量比为5:1。

对比例1

与实施例1的不同之处在于基体树脂的重量百分比为20wt％，填料的重量百分比为54wt％，着色剂的重量百分比为3.4％。

对比例2

与实施例5的不同之处在于基体树脂的重量百分比为45wt％，填料的重量百分比为35.8wt％。

对比例3

与实施例1的不同之处在于固化延缓剂的重量百分比为3wt％，填料的重量百分比为54.4wt％。

对比例4

与实施例5的不同之处在于固化延缓剂的重量百分比为20wt％，填料的重量百分比为35.8wt％。

对比例5

与实施例1的不同之处在于胺类扩链剂的重量百分比为10wt％，填料的重量百分比为50.4wt％。

对比例6

与实施例5的不同之处在于胺类扩链剂的重量百分比为1wt％，填料的重量百分比为41.8wt％。

对比例7

与实施例1的不同之处在于A组分与B组分的质量比为3:1。

对比例8

与实施例1的不同之处在于A组分与B组分的质量比为6:1。

采用实施例1-6及对比例1-8的组分按以下重量百分数的配比制备岩板胶，具体配比如表1：

表1：实施例1-6及对比例1-8中速干型岩板胶的组分配比

采用实施例1-6及对比例1-8的组分重量百分比制备的岩板胶的性能如表2：

表2：实施例1-6及对比例1-8中速干型岩板胶的性能数据

结合实施例1、对比例1以及表1～2的数据可知，当基体树脂的重量百分比减少为20wt％时，实际应用时岩板胶的韧性降低，结构变脆，易折断。

结合实施例5、对比例2以及表1～2的数据可知，当基体树脂的重量百分比增加为45wt％时，制备的岩板胶的硬度下降，并且随着基体树脂重量百分比的增大，制备成本也随之增高。

结合实施例1、对比例3以及表1～2的数据可知，当固化延缓剂的重量百分比减少为3wt％时，制备的岩板胶的表干时间和实干时间缩短，操作时间减少，实际应用时不易操作，施工难度大。

结合实施例5、对比例4以及表1～2的数据可知，当固化延缓剂的重量百分比增加为20wt％时，制备的岩板胶的表干时间和实干时间延长，并且邵氏硬度为65HD，不能达到70HD，因此该参数下制备的岩板胶难以速干且邵氏硬度达不到应用标准。

结合实施例1、对比例5以及表1～2的数据可知，当胺类扩链剂的重量百分比增加为10wt％时，制备的岩板胶的表干时间和实干时间缩短，所以操作时间缩短，在实际应用时没有操作时间，不适用于实际应用场景。

结合实施例5、对比例6以及表1～2的数据可知，当胺类扩链剂的重量百分比减少为1wt％时，制备的岩板胶的表干时间和实干时间延长，操作时间也相应地延长，并且邵氏硬度为68HD，不能达到70HD，达不到应用标准。

结合实施例1、对比例7以及表1～2的数据可知，当A组分和B组分的质量比减少为3:1时，制备的岩板胶的表干时间和实干时间缩短，实际应用时不能留出足够的操作时间，施工难度大。

结合实施例1、对比例8以及表1～2的数据可知，当A组分和B组分的质量比增加为6:1时，制备的岩板胶的表干时间和实干时间延长，邵氏硬度降低，实际应用时操作时间延长，会降低生产效率。

结合实施例1～5、对比例1～6以及表1～2的数据可知，实施例1～5的组分配比制备的岩板胶在性能上邵氏硬度均能达到70HD以上，能满足实际应用时所需要的硬度。因此，各组分的重量百分比在以下范围内均可制备性能良好的岩板胶：基体树脂的可选范围为25wt％～40wt％，固化延缓剂的可选范围为5wt％～15wt％，胺类扩链剂的可选范围为2wt％～8wt％，分散剂的可选范围为0.1wt％～0.8wt％，消泡剂的可选范围为0.1wt％～0.8wt％，填料的可选范围为35wt％～55wt％，增稠剂的可选范围为2wt％～8wt％，着色剂的可选范围为2wt％～10wt％。

结合实施例1、实施例6、对比例7～8以及表1～2的数据可知，当A组分和B组分的质量比为4:1时，该组分配比制备的岩板胶的邵氏硬度均能达到70HD以上，能够满足实际应用；当A组分和B组分的质量比为5:1时，该组分配比制备的岩板胶邵氏硬度为71，能满足实际应用。当A组分和B组分的质量比减少为3:1时，制备的岩板胶的表干时间和实干时间缩短，实际应用时不能留出足够的操作时间。当A组分和B组分的质量比增加为6:1时，制备的岩板胶的表干时间和实干时间延长，邵氏硬度降低，实际应用时操作时间延长，会降低生产效率。由此可知，A组分和B组分的质量比在(4～5):1的范围内，均可制备良好性能的岩板胶。

上述实施例中实施例4制备的岩板胶表干时间为6.5min，操作时间为3min，使工作人员有足够的操作时间；实干时间为20min，说明实施例3制备的岩板胶能够速干，以便于工作人员后续操作；邵氏硬度为80HD，该岩板胶保持足够硬度的同时不会导致结构易脆。因此，以实施例4配比制备的岩板胶性能更佳。

本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (8)

1.一种速干型岩板胶，其特征在于：包括A组分和B组分，按照重量百分比计，所述A组分包括：

基体树脂 25～40wt%；

固化延缓剂 5～15wt%；

胺类扩链剂 2～8wt%；

分散剂 0.1～0.8wt%；

消泡剂 0.1～0.8wt%；

填料 35～55wt%；

增稠剂 2～8wt%；

着色剂 0～10wt%；

所述基体树脂为含有仲氨基且可与异氰酸酯基反应的脂肪族聚天门冬氨酸酯树脂，所述固化延缓剂为XP-284，所述B组分为脂肪族异氰酸酯固化剂，所述A组分和B组分的质量比为（4～5）:1。

2.根据权利要求1所述的速干型岩板胶，其特征在于：所述胺类扩链剂为二乙基甲苯二胺、二甲硫基甲苯二胺或3,3'-二氯-4,4'-二氨基二苯基甲烷中的一种或几种的组合。

3.根据权利要求1所述的速干型岩板胶，其特征在于：所述分散剂是含颜料亲和基团的聚氨酯嵌段共聚物。

4.根据权利要求1所述的速干型岩板胶，其特征在于：所述消泡剂中DCA-418、Defom-5500、Defom-6800或BASF-2722中的一种或几种的组合。

5.根据权利要求1所述的速干型岩板胶，其特征在于：所述填料为沉淀硫酸钡、重钙或硅灰石粉中的一种或几种的组合。

6.根据权利要求1所述的速干型岩板胶，其特征在于：所述增稠剂为有机膨润土或BYK-410中的一种或几种的组合。

7.根据权利要求1所述的速干型岩板胶，其特征在于：所述着色剂为金红石型钛白粉。

8.权利要求1~7任一项所述的速干型岩板胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

将基体树脂、固化延缓剂、胺类扩链剂、分散剂和消泡剂依次加入分散缸中，以400～500 rpm/min的转速分散5～8 min，使体系分散均匀；

将着色剂和填料添加至体系中，调整转速至1200～1500 rpm/min，分散30～40 min，得到颗粒细度小于40 μm的混合物；

将增稠剂加入混合物中，调整转速至800～1000 rpm/min，分散10～12 min后过滤，滤液为A组分；

将A组分和B组分脂肪族异氰酸酯固化剂混合，制备得到速干型岩板胶。