本发明涉及美缝剂技术领域，特别涉及一种环氧彩砂美缝剂及其制备方法。
背景技术：
随着装饰领域的迅速发展，人们对家装美观的要求也越来越高，通常都会使用瓷砖、马赛克或石材等作为墙面、地面的装潢。而瓷砖、马赛克或石材等在铺设时需要各块之间进行拼贴，形成缝隙，这些缝隙需要采用填缝剂进行填充。目前常用的填缝剂一般为白水泥，其易受灰尘、油烟等污染而变黑，还容易发霉、产生异味。为此现在还出现了美缝剂作为填缝剂的改良产品，美缝剂主要有水性聚合物乳液和颜填料组成，装饰性较强，但固化后的胶膜较软，容易出现刮伤、磨损的问题，使美缝剂的外观遭到破坏，同时还造成外界的水汽、腐蚀性液体等进入美缝剂内部，使美缝剂剥落、损坏。
技术实现要素：
为解决上述提到的现有技术中美缝剂存在的易磨损刮伤、剥落损坏的问题，本发明提供一种环氧彩砂美缝剂及其制备方法，在制备过程中对氧化石墨烯进行改性，使石墨烯的表面产生较多的羟基，配合水性光固化含羧基聚氨酯分散体，在水性光固化含羧基聚氨酯分散体与水性羟基环氧树脂固化时使石墨烯掺杂到链段之间，依靠石墨烯的层叠状结构使固化后的胶膜的机械强度大幅提高，固化后的胶膜不易被刮伤，也难以被腐蚀性液体侵入，使用寿命大大增长。
本发明采用如下技术方案：
一种环氧彩砂美缝剂，包括甲组分和乙组分，所述甲组分包括以下重量份的成分：
所述乙组分包括以下重量份的成分：
所述甲组分和乙组分的质量比为1:1～1.5。
进一步地，所述甲组分包括以下重量份的成分：
所述乙组分包括以下重量份的成分：
所述甲组分和乙组分的质量比为1:1～1.5。
进一步地，所述水性羟基环氧树脂的环氧值为0.23～0.31eq/100g，固含量为55％～60％，羟值为85～90mgkoh/g。
进一步地，所述水性光固化含羧基聚氨酯分散体的羧基含量为8.2％～9.5％，固含量为41％～44％。
进一步地，所述彩色玻璃微珠为硼硅酸盐球状颗粒，粒度为100～250μm。
进一步地，所述金葱粉为pet材质，粒径为0.01mm～0.05mm。
进一步地，所述固化剂为水性环氧树脂与1.3－环己二甲胺经加成反应得到。
进一步地，所述流变剂为byk-r607或byk-r605中的一种或两种混合。
进一步地，所述硅烷偶联剂为γ—(2，3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷或γ—氨丙基三乙氧基硅烷中的一种，所述改性聚硅氧烷为聚醚硅氧烷共聚物。
本发明还提供一种环氧彩砂美缝剂的制备方法，甲组分的制备步骤为：
步骤一、将水性羟基环氧树脂和气相二氧化硅倒入分散容器中，以200～300r/min分散10～20min，再以900～1200r/min分散30～50min；再加入彩色玻璃微珠和硅烷偶联剂，密封并保持0.08～0.09mpa，以900～1200r/min分散20～30min；
步骤二、将氧化石墨烯、纳米氧化锌和改性聚硅氧烷加入步骤一的产物中，在30～35μw/cm2紫外光辐照条件下，以900～1200r/min分散30～50min，再加入水性光固化含羧基聚氨酯分散体，以200～300r/min分散10～20min，再以900～1200r/min分散30～50min，之后分装出料即可得到所述甲组分；
所述乙组分的制备步骤为：将水性环氧固化剂和气相二氧化硅倒入分散容器中，以200～300r/min分散10～20min，再以900～1200r/min分散30～50min；再加入彩色玻璃微珠和金葱粉，密封并保持0.08～0.09mpa，以900～1200r/min分散40～50min；再加入流变剂，以500～600r/min搅拌15～20min，分装出料即可得到所述乙组分。
本发明提供的技术方案中，将氧化石墨烯进行特殊处理，加入纳米氧化锌后使用紫外光进行辐射，纳米氧化锌在混合物体系中表面带有正电荷，在紫外光照射下使氧化石墨烯的表面产生还原，并使氧化石墨烯的表面带有羟基，带有羟基的氧化石墨烯与水性羟基环氧树脂的排斥性较大，但由于加入有水性光固化含羧基聚氨酯分散体，在固化的过程中，带羟基的氧化石墨烯和水性羟基环氧树脂以水性光固化含羧基聚氨酯分散体为界限，从而使带羟基氧化石墨烯层叠排布在固化物中，大大地增强了固化后的胶膜的机械强度，同时水性光固化含羧基聚氨酯分散体的链段柔韧性较强，在缝隙出现热胀冷缩情况时，可以保证缝隙内的固化物不产生破裂，同时氧化石墨烯本身具有一定的润滑性，在固化物产生轻微形变时，氧化石墨烯片层可以自行移动，保证固化物的机械强度不遭到破坏。
除此之外，所述的水性光固化含羧基聚氨酯分散体在实际施工中可使用紫外灯进行照射固化，大大简便了聚氨酯的固化过程，同时使聚氨酯分散体可与环氧树脂同时进行固化，使聚氨酯和环氧树脂的链段在固化过程中同步地进行连接，形成更为稳定的结构，从而增强了固化物的机械强度。
本发明提供的一种环氧彩砂美缝剂及其制备方法，添加水性光固化含羧基聚氨酯分散体和经过特殊处理的氧化石墨烯，大大提高了固化后胶膜表面的机械强度和硬度，增强了耐刮蹭、耐磨损性能，同时在表面破损后也可防止外界的腐蚀性液体侵入固化物内部，耐候性能优秀。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，都属于本发明保护的范围。
本发明提供的实施例见表1：
表1
具体制备方法如下：
实施例1：
甲组分的制备步骤为：
步骤一、将48份水性羟基环氧树脂、10份水性光固化含羧基聚氨酯分散体和3份气相二氧化硅倒入分散容器中，以300r/min分散15min，再以1000r/min分散45min；再加入38份彩色玻璃微珠和1份硅烷偶联剂，密封并保持0.09mpa，以1000r/min分散25min；
步骤二、将8份氧化石墨烯、4份纳米氧化锌和5份改性聚硅氧烷加入步骤一的产物中，在35μw/cm2紫外光辐照条件下，以1000r/min分散30min，再加入10份水性光固化含羧基聚氨酯分散体，以300r/min分散20min，再以1200r/min分散40min，之后分装出料即可得到所述甲组分；
乙组分的制备步骤为：
将28份水性环氧固化剂和2份气相二氧化硅倒入分散容器中，以300r/min分散20min，再以1000r/min分散50min；再加入28份彩色玻璃微珠和22份金葱粉，密封并保持0.09mpa，以1000r/min分散40min；再加入0.8份流变剂，以600r/min搅拌20min，分装出料即可得到所述乙组分。
实施例2：
甲组分的制备步骤为：
步骤一、将50份水性羟基环氧树脂、11份水性光固化含羧基聚氨酯分散体和2份气相二氧化硅倒入分散容器中，以300r/min分散15min，再以1000r/min分散45min；再加入39份彩色玻璃微珠和1份硅烷偶联剂，密封并保持0.09mpa，以1000r/min分散25min；
步骤二、将8份氧化石墨烯、5份纳米氧化锌和4份改性聚硅氧烷加入步骤一的产物中，在35μw/cm2紫外光辐照条件下，以1000r/min分散30min，再加入11份水性光固化含羧基聚氨酯分散体，以300r/min分散20min，再以1200r/min分散40min，之后分装出料即可得到所述甲组分；
乙组分的制备步骤为：
将27份水性环氧固化剂和2.5份气相二氧化硅倒入分散容器中，以300r/min分散20min，再以1000r/min分散50min；再加入27份彩色玻璃微珠和24份金葱粉，密封并保持0.09mpa，以1000r/min分散40min；再加入1.2份流变剂，以600r/min搅拌20min，分装出料即可得到所述乙组分。
实施例3：
甲组分的制备步骤为：
步骤一、将53份水性羟基环氧树脂、11份水性光固化含羧基聚氨酯分散体和3份气相二氧化硅倒入分散容器中，以300r/min分散15min，再以1000r/min分散45min；再加入43份彩色玻璃微珠和1.2份硅烷偶联剂，密封并保持0.09mpa，以1000r/min分散25min；
步骤二、将9份氧化石墨烯、6份纳米氧化锌和5份改性聚硅氧烷加入步骤一的产物中，在35μw/cm2紫外光辐照条件下，以1000r/min分散30min，再加入11份水性光固化含羧基聚氨酯分散体，以300r/min分散20min，再以1200r/min分散40min，之后分装出料即可得到所述甲组分；
乙组分的制备步骤为：
将34份水性环氧固化剂和2.5份气相二氧化硅倒入分散容器中，以300r/min分散20min，再以1000r/min分散50min；再加入29份彩色玻璃微珠和24份金葱粉，密封并保持0.09mpa，以1000r/min分散40min；再加入1.2份流变剂，以600r/min搅拌20min，分装出料即可得到所述乙组分。
同时还设置对比例1和对比例2，具体为：
①对比例1采用实施例1的制备方法，并将配方中的氧化石墨烯去掉；
②对比例2采用实施例1的制备方法，并将配方中的水性光固化含羧基聚氨酯分散体去掉。
将实施例1～3和对比例1～2进行性能测试，具体测试方法如下：
①耐磨性能测试：按照gb/t1689-1998进行测试，试样的固化时间为48h；
②耐划伤性能测试：按照gb/t9279-2007进行测试，试样的固化时间为48h，制备的试样胶膜厚度为1mm，测试负荷为5kg、10kg、20kg；
③耐酸性、耐碱性测试：固化制成20mmx15mmx3mm的试样，在25℃下固化48h，按照gb/t9247-1988中的甲法，将试样分别置于40％的氢氧化钠溶液、30％的硫酸溶液中浸泡14d后取出，观察试样变化情况。
性能测试的结果如表2所示：
表2
由上表可以得出，实施例1、实施例2、实施例3与对比例1和对比例2相比，磨耗体积的差距十分明显，实施例1、实施例2、实施例3的磨耗体积达到0.1，而由于对比例1中没有添加氧化石墨烯，对比例2中没有添加水性光固化含羧基聚氨酯分散体，耐磨性能都较差，说明本发明提供的环氧彩砂美缝剂的通过添加氧化石墨烯和水性光固化含羧基聚氨酯分散体，大大提高了耐磨性能，说明氧化石墨烯和水性光固化含羧基聚氨酯分散体的作用是不可或缺的。相同的，在耐划伤和耐酸碱性能的测试上，实施例1、实施例2、实施例3所提供的美缝剂相比对比例1和对比例2的都有相当明显地优越性。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。