本發(fā)明屬于聚合物材料及粘結(jié)劑，具體涉及一種水性環(huán)保雙組份瓷磚粘結(jié)劑及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、瓷磚粘結(jié)劑主要包括水泥基膠粘劑(cementitous?adhesive，由水硬性膠凝材料、集料、添加劑等組成的粉狀混合物)、膏狀乳液基膠粘劑(disperslon?adhesive，由水性聚合物乳液、添加劑和礦物填料等組成的有機粘合劑)和反應(yīng)型樹脂膠粘劑(reactionresinadhesive，由合成樹脂、礦物填料和添加劑組成的單組分或多組分混合物，通過化學(xué)反應(yīng)固化的膠粘劑)。其中水泥基膠粘劑成本較低，但粘接性、柔韌性及耐候性較差；反應(yīng)型樹脂膠粘劑粘接性及耐候性較好，但穩(wěn)定性稍差且對施工條件要求較高；膏狀乳液基膠粘劑因其穩(wěn)定性較好、易施工等優(yōu)勢得到了廣泛的應(yīng)用。

2、目前市場上的膏狀乳液基膠粘劑主要由丙烯酸溶液、苯丙乳液、聚醋酸乙烯乳液作為水性聚合物乳液成分。但單一的聚合物乳液普遍存在粘結(jié)力不足、耐水性及耐熱性較差的缺陷。專利cn?115260947?a公開了一種瓷磚背膠，采用丙烯酸乳液和水性聚氨脂乳液復(fù)配作為膠體成分，涂層具有良好的粘結(jié)性能，通過添加聚氨酯乳液，能夠有效改善丙烯酸類乳液吸水量大的問題，在良好柔性前提下賦予瓷磚背膠良好的耐水性，提高浸水粘結(jié)性能。但其采用普通的水性聚氨脂乳液復(fù)配對瓷磚膠耐水性和耐熱性的提高作用有限。

3、因此，開發(fā)一種粘結(jié)力強、耐水性及耐熱性較好的瓷磚粘結(jié)劑具有廣闊的市場前景。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、針對以上現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點和不足之處，本發(fā)明的首要目的在于提供一種水性環(huán)保雙組份瓷磚粘結(jié)劑。

2、本發(fā)明的另一目的在于提供上述水性環(huán)保雙組份瓷磚粘結(jié)劑的制備方法。

3、本發(fā)明目的通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：

4、一種水性環(huán)保雙組份瓷磚粘結(jié)劑，包括液料和粉料；

5、所述液料包括如下重量份的組分：丙烯酸乳液50～80份，有機硅改性聚氨酯乳液20～30份，水0～30份；

6、所述粉料包括如下重量份的組分：硅酸鹽水泥50～80份，石英砂20～30份，白炭黑2～10份；

7、所述有機硅改性聚氨酯乳液通過如下方法制備得到：

8、將端羥基聚醚改性聚二甲氧基硅氧烷、二異氰酸酯和有機錫催化劑加入到反應(yīng)釜中攪拌混合均勻，升溫至70～85℃攪拌反應(yīng)至nco基含量為0.5％～2％，再加入dmpa(2,2-二羥甲基丙酸)或dmba(2,2-二羥甲基丁酸)丁酮溶液繼續(xù)攪拌反應(yīng)至nco基含量低于0.2％，反應(yīng)完成后降溫至50℃以下，加入三乙胺丙酮溶液進行中和，再加入去離子水?dāng)嚢枞榛瑴p壓蒸除有機溶劑，得到有機硅改性聚氨酯乳液。

9、所述端羥基聚醚改性聚二甲氧基硅氧烷為本領(lǐng)域常規(guī)原料，其結(jié)構(gòu)式如下所示：

10、

11、式中a為-ch2ch2ch2(och2ch2)a(och2ch(ch3))boh的端羥基聚醚；n為1～50的整數(shù)，a為1～20的整數(shù)，b為0～10的整數(shù)。

12、所述二異氰酸酯優(yōu)選為六亞甲基二異氰酸酯(hdi)、異佛爾酮二異氰酸酯(ipdi)、二環(huán)己基甲烷二異氰酸酯(hmdi)、甲苯二異氰酸酯(tdi)或二苯基甲烷二異氰酸酯(mdi)。

13、所述端羥基聚醚改性聚二甲氧基硅氧烷和二異氰酸酯加入的摩爾比為1:1.5～2(oh/nco)。

14、所述有機錫催化劑優(yōu)選為二月桂酸二丁基錫。

15、所述dmpa或dmba的加入量優(yōu)選為端羥基聚醚改性聚二甲氧基硅氧烷和二異氰酸酯總質(zhì)量的1％～5％；所述三乙胺的加入量為端羥基聚醚改性聚二甲氧基硅氧烷和二異氰酸酯總質(zhì)量的1％～5％。

16、所述有機硅改性聚氨酯乳液的固含量為30％～50％。

17、所述丙烯酸乳液包含市場上常用的純丙乳液、硅丙乳液、苯丙乳液、醋丙乳液等；更優(yōu)選的，所述丙烯酸乳液為如下方法制備得到的有機硅改性丙烯酸乳液：

18、(1)將端羥基聚醚改性聚二甲氧基硅氧烷、異氰酸酯丙烯酸乙酯和有機錫催化劑加入到反應(yīng)釜中攪拌混合均勻，升溫至70～85℃攪拌反應(yīng)至nco基含量低于0.1％，得到有機硅改性丙烯酸酯大單體；

19、(2)將有機硅改性丙烯酸酯大單體與丙烯酸單體和丙烯酸酯單體加入到乳化劑水溶液中攪拌乳化均勻，氮氣保護下升溫至60～80℃，加入引發(fā)劑保溫反應(yīng)，得到有機硅改性丙烯酸乳液。

20、所述丙烯酸乳液的制備過程中所采用的端羥基聚醚改性聚二甲氧基硅氧烷、有機錫催化劑等原料與有機硅改性聚氨酯乳液制備過程中所采用的原料來源相同，在此不做過多描述。

21、步驟(1)中所述端羥基聚醚改性聚二甲氧基硅氧烷與異氰酸酯丙烯酸乙酯加入的摩爾比為1:1.5～2。

22、步驟(2)中所述丙烯酸單體為(甲基)丙烯酸；所述丙烯酸酯單體為(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸羥乙酯、(甲基)丙烯酸羥丙酯中的一種或兩種以上。

23、步驟(2)中所述有機硅改性丙烯酸酯大單體、丙烯酸單體和丙烯酸酯單體加入的質(zhì)量比為1:1～3:2～4。

24、步驟(2)中所述乳化劑水溶液為質(zhì)量濃度為4％～8％的烯丙氧基羥丙磺酸鈉、烯丙氧基壬基酚聚氧乙烯醚硫酸銨、烷基酚聚氧乙烯醚硫酸銨、烯丙氧基壬基酚聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚的水溶液。

25、步驟(2)中所述引發(fā)劑為過硫酸銨、過硫酸鉀，引發(fā)劑的加入量為聚合單體總質(zhì)量的0.2％～0.8％。

26、所述有機硅改性丙烯酸乳液的固含量為30％～60％。

27、上述水性環(huán)保雙組份瓷磚粘結(jié)劑的制備方法，包括如下制備步驟：

28、(a)將丙烯酸乳液與有機硅改性聚氨酯乳液加入到混合罐中攪拌混勻，然后加水調(diào)節(jié)固含量為30％～50％，得到液料；

29、(b)將硅酸鹽水泥、石英砂和白炭黑加入到干粉攪拌機中攪拌混勻，得到粉料。

30、本發(fā)明所得水性環(huán)保雙組份瓷磚粘結(jié)劑在使用時，直接將液料與粉料按質(zhì)量比為2～4:1混勻后施工即可。

31、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

32、(1)本發(fā)明的瓷磚粘結(jié)劑由液料及粉料組成，既有良好的粘結(jié)性，同時又具備水為分散介質(zhì)環(huán)保兩大突出特點。是一種粘結(jié)力強的防脫處理劑，增強劑。能夠解決吸水率低的?；u、大理石、花崗巖等脫層，能有效解決瓷磚易出現(xiàn)空鼓、掉磚的難題。

33、(2)本發(fā)明采用特定的有機硅改性聚氨酯乳液與丙烯酸乳液進行復(fù)配使用，能夠顯著提高瓷磚粘結(jié)劑的粘結(jié)力、耐水性及耐熱性。

34、(3)本發(fā)明可進一步采用特定的有機硅改性丙烯酸乳液，相比常規(guī)短鏈有機硅烷制備的硅丙乳液，一方面提高了丙烯酸乳液與有機硅改性聚氨酯乳液的混合相容效果，進一步改善復(fù)配性能；另一方面長鏈有機硅支鏈及交聯(lián)結(jié)構(gòu)的引入進一步提高了瓷磚粘結(jié)劑的粘結(jié)力、耐水性及耐熱性。

技術(shù)特征：

1.一種水性環(huán)保雙組份瓷磚粘結(jié)劑，其特征在于，包括液料和粉料；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水性環(huán)保雙組份瓷磚粘結(jié)劑，其特征在于，所述端羥基聚醚改性聚二甲氧基硅氧烷的結(jié)構(gòu)式如下所示：

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水性環(huán)保雙組份瓷磚粘結(jié)劑，其特征在于，所述dmpa或dmba的加入量為端羥基聚醚改性聚二甲氧基硅氧烷和二異氰酸酯總質(zhì)量的1％～5％；所述三乙胺的加入量為端羥基聚醚改性聚二甲氧基硅氧烷和二異氰酸酯總質(zhì)量的1％～5％。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水性環(huán)保雙組份瓷磚粘結(jié)劑，其特征在于，所述有機硅改性聚氨酯乳液的固含量為30％～50％；所述丙烯酸乳液為固含量為30％～60％的純丙乳液、硅丙乳液、苯丙乳液或醋丙乳液。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水性環(huán)保雙組份瓷磚粘結(jié)劑，其特征在于，所述丙烯酸乳液為如下方法制備得到的有機硅改性丙烯酸乳液：

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種水性環(huán)保雙組份瓷磚粘結(jié)劑，其特征在于，步驟(1)中所述端羥基聚醚改性聚二甲氧基硅氧烷與異氰酸酯丙烯酸乙酯加入的摩爾比為1:1.5～2。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種水性環(huán)保雙組份瓷磚粘結(jié)劑，其特征在于，步驟(2)中所述丙烯酸單體為(甲基)丙烯酸；所述丙烯酸酯單體為(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸羥乙酯、(甲基)丙烯酸羥丙酯中的一種或兩種以上。

8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種水性環(huán)保雙組份瓷磚粘結(jié)劑，其特征在于，步驟(2)中所述有機硅改性丙烯酸酯大單體、丙烯酸單體和丙烯酸酯單體加入的質(zhì)量比為1:1～3:2～4。

9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種水性環(huán)保雙組份瓷磚粘結(jié)劑，其特征在于，步驟(2)中所述乳化劑水溶液為質(zhì)量濃度為4％～8％的烯丙氧基羥丙磺酸鈉、烯丙氧基壬基酚聚氧乙烯醚硫酸銨、烷基酚聚氧乙烯醚硫酸銨、烯丙氧基壬基酚聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚的水溶液；所述引發(fā)劑為過硫酸銨、過硫酸鉀，引發(fā)劑的加入量為聚合單體總質(zhì)量的0.2％～0.8％。

10.權(quán)利要求1～9任一項所述的一種水性環(huán)保雙組份瓷磚粘結(jié)劑的制備方法，其特征在于，包括如下制備步驟：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明屬于聚合物材料及粘結(jié)劑技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種水性環(huán)保雙組份瓷磚粘結(jié)劑及其制備方法。所述雙組份瓷磚粘結(jié)劑包括液料和粉料；所述液料包括如下重量份的組分：丙烯酸乳液50～80份，有機硅改性聚氨酯乳液20～30份，水0～30份；所述粉料包括如下重量份的組分：硅酸鹽水泥50～80份，石英砂20～30份，白炭黑2～10份。所述有機硅改性聚氨酯乳液是采用端羥基聚醚改性聚二甲氧基硅氧烷與二異氰酸酯反應(yīng)后，經(jīng)親水?dāng)U鏈、中和乳化得到。本發(fā)明的瓷磚粘結(jié)劑采用特定的有機硅改性聚氨酯乳液與丙烯酸乳液進行復(fù)配使用，能夠顯著提高瓷磚粘結(jié)劑的粘結(jié)力、耐水性及耐熱性。

技術(shù)研發(fā)人員：劉國,熊林,俞德華,劉增泰,陳倩玲,余國立
受保護的技術(shù)使用者：清遠(yuǎn)樓邦建材科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/11/26