CN117659917A - 一种不变色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，提出了一种不变色美缝剂及其制备方法，美缝剂由组分A和组分B组成；组分A包括以下重量份的组分：第一环氧树脂70~90份、第一稀释剂5~10份、第一增稠剂4~6份、流平剂0.1~1.5份、第一消泡剂0.1~0.5份、分散剂0.2~0.8份、聚脲色粉15.1~34.6份；组分B包括以下重量份的组分：第二环氧树脂10~14份、1,3环己二甲胺5~9份、聚醚胺6~10份、第二稀释剂5~15份、第二增稠剂4~7份、止流剂0.4~1份、第二消泡剂0.2~0.5份、填料30~60份。通过上述技术方案，解决了现有技术中的美缝剂易黄变、柔韧性差的问题。
Description
技术领域
本发明涉及建筑装饰材料技术领域，具体的，涉及一种不变色美缝剂及其制备方法。
背景技术
美缝剂是传统白水泥和填缝剂的升级产品，主要应用于瓷砖或石材接缝处，解决瓷砖或石砖缝不美观、脏黑及掉灰等问题。目前，市售美缝剂主要可分为单组分美缝剂和双组分美缝剂。单组分美缝剂具有较低的固含量、较大的收缩率，且固化后耐水性差易脱落。双组分美缝剂大多以环氧树脂为基体，但由于环氧树脂耐黄变性能不佳、柔韧性差易开裂，现有双组分美缝剂很难满足市场的需求。因此，研发一种不变色美缝剂具有重大的现实意义和商业价值。
发明内容
本发明提出一种不变色美缝剂及其制备方法，解决了相关技术中美缝剂易黄变、柔韧性差的问题。
本发明的技术方案如下：
本发明提出一种不变色美缝剂，由组分A和组分B组成；
所述组分A包括以下重量份的组分：第一环氧树脂70~90份、第一稀释剂5~10份、第一增稠剂4~6份、流平剂0.1~1.5份、第一消泡剂0.1~0.5份、分散剂0.2~0.8份、聚脲色粉15.1~34.6份；
所述组分B包括以下重量份的组分：第二环氧树脂10~14份、1,3环己二甲胺5~9份、聚醚胺6~10份、第二稀释剂5~15份、第二增稠剂4~7份、止流剂0.4~1份、第二消泡剂0.2~0.5份、填料30~60份。
作为进一步的技术方案，所述聚脲色粉包括以下组分：聚天门冬氨酸酯、二甲基酰胺、异氰酸酯预聚体、异佛尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、助磨剂、颜料。
聚脲色粉中的异氰酸酯成分可以和组分B中的胺类成分作用，缩短美缝剂的固化时间，节约施工等待时间，提升施工效率。
作为进一步的技术方案，所述异氰酸酯预聚体为HDI异氰酸酯预聚体。
作为进一步的技术方案，所述颜料为钛白粉、氧化铁红、氧化铁黄、氧化铁蓝、氧化铁黑中的一种或几种。
作为进一步的技术方案，所述助磨剂为三乙醇胺、六偏磷酸钠、乙二醇中的一种或多种。
作为进一步的技术方案，所述聚脲色粉包括以下重量份的组分：聚天门冬氨酸酯6~8份、二甲基酰胺0.3~0.8份、异氰酸酯预聚体3~6份、异佛尔酮二异氰酸酯1.5~3份、六亚甲基二异氰酸酯0.3~0.8份、助磨剂2~8份、颜料2~8份。
作为进一步的技术方案，所述聚脲色粉的制备方法，包括以下步骤：
S1、将异氰酸酯预聚体、异佛尔酮二异氰酸酯和六亚甲基二异氰酸酯混合均匀，反应，得到改性异氰酸酯固化剂；
S2、将聚天门冬氨酸酯、二甲基酰胺、助磨剂和颜料混合均匀，加入所述改性异氰酸酯固化剂固化后，粉磨，得到所述聚脲色粉。
本发明中，以异氰酸酯预聚体为主固化剂，加入异佛尔酮二异氰酸酯降低固化速度提高硬度，加入六亚甲基二异氰酸酯提高耐黄变，反应后得到改性异氰酸酯固化剂，将其加入美缝剂中，改善了原有美缝剂的刚性，提高了美缝剂的柔韧性，使制得的美缝剂不易开裂。
聚天门冬氨酸酯、二甲基酰胺、助磨剂、颜料等混合均匀后加入改性异氰酸酯固化剂反应固化，完全固化后用粉碎机粉碎至小颗粒，再用研磨机一边研磨一边用冷水循环降温，防止研磨产生高温熔化材料，研磨至需求的粒径如100-200目，得到聚脲色粉。与以往的添加颜料色浆、彩砂等的美缝剂不同，本发明的美缝剂在聚脲色粉中加入颜料，因聚脲色粉质地较轻，会悬浮于美缝剂表面，从而使颜料悬浮于美缝剂表面，有效解决了美缝剂中颜料沉淀以及美缝剂遇到潮湿环境美缝施工和水擦洗平缝施工中，美缝剂里颜料吸潮而引起变色的问题；同时，聚脲色粉悬浮于美缝剂表面，还可以增加美缝剂的耐磨损，提高了美缝剂的抗污性。
作为进一步的技术方案，所述第一稀释剂和所述第二稀释剂各自独立地为苯甲醇、苯基缩水甘油醚、苯甲醇中的一种。
作为进一步的技术方案，所述流平剂为丙烯酸酯类流平剂或有机硅类流平剂。
作为进一步的技术方案，所述第一消泡剂和所述第二消泡剂各自独立地为聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚、聚氧丙烯甘油醚、聚二甲基硅氧烷中的一种或多种。
作为进一步的技术方案，所述止流剂为NP-616或BYK-R607。
作为进一步的技术方案，所述分散剂为硬脂酸单甘油酯、硬脂酸锌、硬脂酸钙中的一种或多种。
作为进一步的技术方案，所述第一增稠剂和所述第二增稠剂各自独立地为亲水型二氧化硅。
作为进一步的技术方案，所述填料为玻璃微珠。
本发明还提出所述不变色美缝剂的制备方法，包括以下步骤：
A1、将第一环氧树脂、第一稀释剂、第一增稠剂、流平剂、第一消泡剂和分散剂混合均匀，加入聚脲色粉，混合均匀，脱泡，得到组分A；
A2、将第二环氧树脂、1,3环己二甲胺、聚醚胺和第二稀释剂混合均匀，加入第二增稠剂、止流剂、第二消泡剂和填料混合均匀，得到组分B；
A3、将所述组分A和所述组分B混合均匀，得到美缝剂。
作为进一步的技术方案，所述步骤A3中，所述组分A和所述组分B的体积比为1:1。
本发明的工作原理及有益效果为：
1、本发明中，美缝剂具有良好的耐黄变性能和柔韧性。其中，聚脲色粉质地较轻，可以悬浮于美缝剂表面，从而阻挡紫外线，使美缝剂不易黄变。聚脲色粉的加入，解决了颜料易沉淀吸潮从而产生色变的问题，使美缝剂可以应用于潮湿环境和水擦洗平缝施工环境中。
2、本发明中，美缝剂固化时间短，节约了施工等待时间，明显提升了施工效率。
3、本发明中，美缝剂柔韧性好，不易开裂。
4、本发明中，美缝剂中的聚脲色粉悬浮于美缝剂表面，还可以增加美缝剂的耐磨损性能，提高美缝剂的抗污性。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，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作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都涉及本发明保护的范围。
下述实施例和对比例中，如无特殊说明，环氧树脂的环氧当量为800g/eq；亲水型二氧化硅的比表面积为200m2/g；丙烯酸酯类流平剂的型号为SDJ-3002，购自广东三鼎甲新材料科技有限公司；聚氧丙烯甘油醚的型号为HSH-305，购自江苏省海安石油化工厂；硬脂酸钙的型号为G-04，购自山东浩纳新材料科技集团有限公司；1,3环己二甲胺的氢当量为35.5g/eq；聚醚胺的型号为ZD-123，购自淄博正大聚氨酯有限公司；苯甲醇的纯度为99%；止流剂的型号为NP-616，购自济宁棠邑化工有限公司；玻璃微珠的粒径为75μm；聚天门冬氨酸酯的型号为NH-1420，购自佛山市万化科技有限公司；二甲基酰胺的纯度为99.5%；异氰酸酯预聚体为HDI异氰酸酯预聚体，型号为HDI-N3390，购自湖北方德新材料有限公司；异佛尔酮二异氰酸酯的纯度为98%；六亚甲基二异氰酸酯的纯度为99%；三乙醇胺的纯度为98%；氧化铁红的粒径为0.1μm；异氰酸酯固化剂的型号为HT-100，购自烟台万华化学集团股份有限公司。
实施例1
一种不变色美缝剂的制备方法，包括以下步骤：
A1、按重量份计，将70份环氧树脂、5份苯甲醇、4份亲水型二氧化硅、0.1份丙烯酸酯类流平剂、0.1份聚氧丙烯甘油醚和0.2份硬脂酸钙混合均匀，加入15.1份聚脲色粉，混合均匀，脱泡，得到组分A；
A2、按重量份计，将10份环氧树脂、5份1,3环己二甲胺、6份聚醚胺和5份苯甲醇混合均匀，加入4份亲水型二氧化硅、0.4份止流剂、0.2份聚氧丙烯甘油醚和30份玻璃微珠混合均匀，得到组分B；
A3、将组分A和组分B按1:1的体积比混合均匀，得到美缝剂；
其中，聚脲色粉的制备方法，包括以下步骤：将6份聚天门冬氨酸酯、0.3份二甲基酰胺、2份三乙醇胺和2份氧化铁红混合均匀，加入4.8份异氰酸酯预聚体固化后，用粉碎机粉碎至小颗粒，再用研磨机一边研磨一边用冷水循环降温，防止研磨产生高温熔化材料，研磨至粒径100目，得到聚脲色粉。
实施例2
本实施例与实施例1的区别仅在于，本实施例中，聚脲色粉的制备方法，包括以下步骤：
S1、按重量份计，将3份异氰酸酯预聚体和1.8份异佛尔酮二异氰酸酯混合均匀，反应，得到改性异氰酸酯固化剂；
S2、将6份聚天门冬氨酸酯、0.3份二甲基酰胺、2份三乙醇胺和2份氧化铁红混合均匀，加入改性异氰酸酯固化剂固化后，用粉碎机粉碎至小颗粒，再用研磨机一边研磨一边用冷水循环降温，防止研磨产生高温熔化材料，研磨至粒径100目得到聚脲色粉。
实施例3
本实施例与实施例1的区别仅在于，本实施例中，聚脲色粉的制备方法，包括以下步骤：
S1、按重量份计，将3份异氰酸酯预聚体和1.8份六亚甲基二异氰酸酯混合均匀，反应，得到改性异氰酸酯固化剂；
S2、将6份聚天门冬氨酸酯、0.3份二甲基酰胺、2份三乙醇胺和2份氧化铁红混合均匀，加入改性异氰酸酯固化剂固化后，用粉碎机粉碎至小颗粒，再用研磨机一边研磨一边用冷水循环降温，防止研磨产生高温熔化材料，研磨至粒径100目得到聚脲色粉。
实施例4
本实施例与实施例1的区别仅在于，本实施例中，聚脲色粉的制备方法，包括以下步骤：
S1、按重量份计，将3份异氰酸酯预聚体、1.5份异佛尔酮二异氰酸酯和0.3份六亚甲基二异氰酸酯混合均匀，反应，得到改性异氰酸酯固化剂；
S2、将6份聚天门冬氨酸酯、0.3份二甲基酰胺、2份三乙醇胺和2份氧化铁红混合均匀，加入改性异氰酸酯固化剂固化后，用粉碎机粉碎至小颗粒，再用研磨机一边研磨一边用冷水循环降温，防止研磨产生高温熔化材料，研磨至粒径100目得到聚脲色粉。
实施例5
一种不变色美缝剂的制备方法，包括以下步骤：
A1、按重量份计，将90份环氧树脂、10份苯甲醇、6份亲水型二氧化硅、1.5份丙烯酸酯类流平剂、0.5份聚氧丙烯甘油醚和0.8份硬脂酸钙混合均匀，加入34.6份聚脲色粉，混合均匀，脱泡，得到组分A；
A2、按重量份计，将14份环氧树脂、9份1,3环己二甲胺、10份聚醚胺和15份苯甲醇混合均匀，加入7份亲水型二氧化硅、1份止流剂、0.5份聚氧丙烯甘油醚和60份玻璃微珠混合均匀，得到组分B；
A3、将组分A和组分B按1:1的体积比混合均匀，得到美缝剂；
其中，聚脲色粉的制备方法，包括以下步骤：
S1、按重量份计，将6份异氰酸酯预聚体、3份异佛尔酮二异氰酸酯和0.8份六亚甲基二异氰酸酯混合均匀，反应，得到改性异氰酸酯固化剂；
S2、将8份聚天门冬氨酸酯、0.8份二甲基酰胺、8份三乙醇胺和8份氧化铁红混合均匀，加入改性异氰酸酯固化剂固化后，用粉碎机粉碎至小颗粒，再用研磨机一边研磨一边用冷水循环降温，防止研磨产生高温熔化材料，研磨至粒径100目得到聚脲色粉。
对比例1
本对比例与实施例1的区别仅在于，本对比例中将34.5份聚脲色粉替换为8份氧化铁红和26.5份异氰酸酯固化剂。
对实施例1~5和对比例1制备得到的美缝剂进行如下性能测试：
①耐黄变性能：按照GB/T 14522-2008《机械工业产品用塑料、涂料、橡胶材料人工气候老化试验方法 荧光紫外灯》进行耐黄变性能测试，并通过色差仪（型号为LS-171）测量计算老化前后的色差差值，其中，光源为UVA-340荧光紫外灯，试验环境为喷水，温度为70℃，时间为24h；
②柔韧性：按照GB/T 1731-2020《漆膜、腻子膜柔韧性测定法》进行柔韧性测试，其中试验温度为23℃，用180号水砂纸将美缝剂膜打磨至表面平整，厚度为1mm；
③耐磨性能：按照GB/T 1768-2006《色漆和清漆 耐磨性的测定 旋转橡胶砂轮法》进行耐磨性能测试，其中，负载为1kg，试验转数为500转；
④固化时间：于常温25℃下，记录表干固化时间。
测试结果如下表1所示。
表1美缝剂性能测试结果
实施例1与对比例1对比表明，聚脲色粉的加入，能显著提高美缝剂的耐黄变性能、柔韧性和耐磨性能，减少固化时间。实施例1~3和实施例4对比表明，异氰酸酯预聚体和异佛尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯的联用，有助于进一步提高美缝剂的耐黄变性能、柔韧性和耐磨性能。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种不变色美缝剂，其特征在于，由组分A和组分B组成；
所述组分A包括以下重量份的组分：第一环氧树脂70~90份、第一稀释剂5~10份、第一增稠剂4~6份、流平剂0.1~1.5份、第一消泡剂0.1~0.5份、分散剂0.2~0.8份、聚脲色粉15.1~34.6份；
所述组分B包括以下重量份的组分：第二环氧树脂10~14份、1,3环己二甲胺5~9份、聚醚胺6~10份、第二稀释剂5~15份、第二增稠剂4~7份、止流剂0.4~1份、第二消泡剂0.2~0.5份、填料30~60份。
2.根据权利要求1所述的一种不变色美缝剂，其特征在于，所述聚脲色粉包括以下组分：聚天门冬氨酸酯、二甲基酰胺、异氰酸酯预聚体、异佛尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、助磨剂、颜料。
3.根据权利要求2所述的一种不变色美缝剂，其特征在于，所述聚脲色粉包括以下重量份的组分：聚天门冬氨酸酯6~8份、二甲基酰胺0.3~0.8份、异氰酸酯预聚体3~6份、异佛尔酮二异氰酸酯1.5~3份、六亚甲基二异氰酸酯0.3~0.8份、助磨剂2~8份、颜料2~8份。
4.根据权利要求2或3所述的一种不变色美缝剂，其特征在于，所述聚脲色粉的制备方法，包括以下步骤：
S1、将异氰酸酯预聚体、异佛尔酮二异氰酸酯和六亚甲基二异氰酸酯混合均匀，反应，得到改性异氰酸酯固化剂；
S2、将聚天门冬氨酸酯、二甲基酰胺、助磨剂和颜料混合均匀，加入所述改性异氰酸酯固化剂固化后，粉磨，得到所述聚脲色粉。
5.根据权利要求1所述的一种不变色美缝剂，其特征在于，所述第一稀释剂和所述第二稀释剂各自独立地为苯甲醇、苯基缩水甘油醚、苯甲醇中的一种。
6.根据权利要求1所述的一种不变色美缝剂，其特征在于，所述流平剂为丙烯酸酯类流平剂或有机硅类流平剂。
7.根据权利要求1所述的一种不变色美缝剂，其特征在于，所述第一消泡剂和所述第二消泡剂各自独立地为聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚、聚氧丙烯甘油醚、聚二甲基硅氧烷中的一种或多种。
8.根据权利要求1所述的一种不变色美缝剂，其特征在于，所述分散剂为硬脂酸单甘油酯、硬脂酸锌、硬脂酸钙中的一种或多种；
优选地，所述第一增稠剂和所述第二增稠剂各自独立地为亲水型二氧化硅；
优选地，所述填料为玻璃微珠。
9.一种如权利要求1~8任意一项所述的不变色美缝剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
A1、将第一环氧树脂、第一稀释剂、第一增稠剂、流平剂、第一消泡剂和分散剂混合均匀，加入聚脲色粉，混合均匀，脱泡，得到组分A；
A2、将第二环氧树脂、1,3环己二甲胺、聚醚胺和第二稀释剂混合均匀，加入第二增稠剂、止流剂、第二消泡剂和填料混合均匀，得到组分B；
A3、将所述组分A和所述组分B混合均匀，得到美缝剂。
10.根据权利要求9所述的一种不变色美缝剂的制备方法，其特征在于，所述步骤A3中，所述组分A和所述组分B的体积比为1:1。
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