一种由纯丙弹性乳液与苯丙乳液制取的瓷砖背胶及工艺的制作方法

文档序号:11469995阅读:860来源:国知局
本发明涉及瓷砖背胶领域,尤其涉及一种由纯丙弹性乳液与苯丙乳液制取的瓷砖背胶及工艺。
背景技术
:瓷砖在粘贴过程中,由于受施工条件、环境温度、粘结材料,尤其是瓷砖致密度及吸水率的影响,经常出现脱落的现象;瓷砖背胶专门应用于湿贴瓷砖的背面处理,也适用于低吸水率、质地致密、表面光滑的石材,能有效的提高瓷砖和粘结材料之间的粘结强度,解决瓷砖湿贴中常见的空鼓、脱落等问题。纯丙弹性乳液一般是透明或者乳白略带蓝色粘稠液体,粒径细,高光泽,具有优良的耐酸性、耐碱性,不透水性好,低温柔韧性佳、耐候耐老化性能优异,施工方便等优点,广泛使用于涂料行业中。苯丙乳液是由苯乙烯和丙烯酸酯单体经乳液共聚而得,具有良好的附着力,胶膜透明,耐水、耐油、耐热、耐老化性能好,是一类重要的中间化工产品,现主要用作建筑涂料、金属表面乳胶涂料、地面涂料、纸张粘合剂、胶粘剂等。现有的瓷砖背胶产品不能兼备干膜时间短、初粘性好、粘结强度高、抗冲击性好等优点,因此,还需要进一步的改进。技术实现要素:鉴于上述现有技术的不足之处,本发明的目的在于提供一种由纯丙弹性乳液与苯丙乳液制取的瓷砖背胶及工艺,旨在解决瓷砖湿贴中常见的空鼓、脱落,而现有陶瓷背胶产品不能在施工时间、初粘性、粘结强度和抗冲击性等方面满足施工需要的问题。为了达到上述目的,本发明采取了以下技术方案:一种由纯丙弹性乳液与苯丙乳液制取的瓷砖背胶,其组成为:纯丙弹性乳液50~70份,苯丙乳液50~30份,消泡剂0.1~0.2份和防腐剂0.1~0.2份;其中,所述纯丙弹性乳液的组成为:甲基丙烯酸甲酯5~10份,丙烯酸丁酯40~60份,丙烯酸羟乙酯1~5份,分子量调节剂0.05~0.09份,阴离子表面活性剂2~5份,ph调节剂0.03~0.08份,卡松防腐剂0.1~0.3份,过硫酸钠0.1~0.5份,水40~50份;所述苯丙乳液的组成为:丙烯酸丁酯20~30份,苯乙烯15~28份,丙烯酰胺2~4份,40eo脂肪醇醚非离子乳化剂1~2份,阴离子表面活性剂0.5~1份,过硫酸钠0.2~0.4份,消泡剂0.1~0.2份,防腐剂0.1~0.2份,硅酸盐水泥湿润剂1~2份,水45~55份。所述的由纯丙弹性乳液与苯丙乳液制取的瓷砖背胶,其中,所述的纯丙弹性乳液的玻璃化转变温度为-50℃~-20℃。所述的由纯丙弹性乳液与苯丙乳液制取的瓷砖背胶,其中,所述的苯丙乳液的玻璃化转变温度为-10℃~35℃。所述的由纯丙弹性乳液与苯丙乳液制取的瓷砖背胶,其中,所述的纯丙弹性乳液中的ph调节剂为碳酸钠。所述的由纯丙弹性乳液与苯丙乳液制取的瓷砖背胶,其中,所述的纯丙弹性乳液中的分子量调节剂是正十二烷基硫醇。所述的由纯丙弹性乳液与苯丙乳液制取的瓷砖背胶,其中,所述的纯丙弹性乳液分子的分子量是20万~50万。所述的由纯丙弹性乳液与苯丙乳液制取瓷砖背胶的工艺,包括以下步骤:步骤a,先制取纯丙弹性乳液和苯丙乳液;步骤b,再通过上述的纯丙弹性乳液和苯丙乳液制取瓷砖背胶,开启反应缸的搅拌功能,缓慢的加入所述的弹性纯丙乳液,再缓慢的加入所述的苯丙乳液,搅拌30min,继续缓慢加入消泡剂和防腐剂,搅拌均匀,出料。所述的由纯丙弹性乳液与苯丙乳液制取瓷砖背胶的工艺,其中,所述步骤a中纯丙弹性乳液的制作工艺为:把阴离子表面活性剂和ph调节剂加入装有水的乳化缸中,搅拌分散,缓慢加入甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸羟乙酯和分子量调节剂,搅拌混合均匀为乳化液待用;往反应缸中加入水,加热升温到85℃,将引发剂过硫酸钠溶液加入到反应缸中,缓慢滴加乳化液至反应缸中,过程为4~5h;滴加完成后温度维持在80~84℃,保温1~3h,然后加入水和卡松防腐剂,搅拌均匀,过滤出料,待用。所述的由纯丙弹性乳液与苯丙乳液制取瓷砖背胶的工艺,其中,所述步骤a中苯丙乳液的制造工艺为:往装有水的乳化缸中加入40eo脂肪醇醚非离子乳化剂和阴离子表面活性剂,搅拌均匀,继续加入丙烯酸丁酯、苯乙烯和丙烯酰胺,混合为均匀的乳化液待用;把水加入反应缸中,加热升温至90℃,加入过硫酸钠溶液,再缓慢加入单体乳化液5%,初始反应引发;初始反应完成后,把乳化缸中剩余的单体乳化液滴加到反应缸中,滴加过程为4.5h;维持反应温度在90~95℃,继续反应1~3h;反应完成后加入消泡剂、防腐剂和硅酸盐水泥湿润剂,搅拌均匀,过滤出料,待用。所述的由纯丙弹性乳液与苯丙乳液制取的瓷砖背胶,其中,所述的纯丙弹性乳液的组成为:甲基丙烯酸甲酯5份,丙烯酸丁酯46份,丙烯酸羟乙酯5份,分子量调节剂0.08份,阴离子表面活性剂2份,ph调节剂0.05份,卡松防腐剂0.1份,过硫酸钠0.2份,水40份,此配比下的纯丙弹性乳液具有优良的抗回粘性和耐候性。有益效果:本发明采用具有玻璃化转变温度范围较广的纯丙弹性乳液和苯丙乳液作为基料,使其具有优异的耐水性、耐候性和粗粘性,抗冲击性能好,粘结强度高,按照jc/t907-2002检测瓷砖背胶的拉伸粘结强度,施刮瓷砖背胶养护7天后,拉伸粘结强度大于1.0mpa,远远高于标准限定的0.5mpa,而且本发明施工干膜的时间比一般的背胶产品要短,只需要15~20min,施工简单、方便。附图说明图1为本发明提供的由纯丙弹性乳液与苯丙乳液制取瓷砖背胶的工艺流程图。具体实施方式本发明提供一种由纯丙弹性乳液与苯丙乳液制取的瓷砖背胶,为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确,以下结合实施例对本发明进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。本发明提供一种由纯丙弹性乳液与苯丙乳液制取的瓷砖背胶,其组成为:纯丙弹性乳液50~70份,苯丙乳液50~30份,消泡剂0.1~0.2份和防腐剂0.1~0.2份;其中,所述纯丙弹性乳液的组成为:甲基丙烯酸甲酯5~10份,丙烯酸丁酯40~60份,丙烯酸羟乙酯1~5份,分子量调节剂0.05~0.09份,阴离子表面活性剂2~5份,ph调节剂0.03~0.08份,卡松防腐剂0.1~0.3份,过硫酸钠0.1~0.5份,水40~50份;所述苯丙乳液的组成为:丙烯酸丁酯20~30份,苯乙烯15~28份,丙烯酰胺2~4份,40eo脂肪醇醚非离子乳化剂1~2份,阴离子表面活性剂0.5~1份,过硫酸钠0.2~0.4份,消泡剂0.1~0.2份,防腐剂0.1~0.2份,硅酸盐水泥湿润剂1~2份,水45~55份。采用上述方案后,本发明得到的纯丙弹性乳液具有优良的抗回粘性和耐候性,苯丙乳液具有良好的附着力和耐老化性,所述瓷砖背胶具有良好的粘结强度、初粘性、剥离力和抗冲击性;进一步的,所述的纯丙弹性乳液的玻璃化转变温度为-50℃~-20℃;玻璃化转变温度越低,产品初粘性越好,但相应强度会降低;此温度下,产品的初粘性和强度能够达到一个相对的平衡,同时对后期复配提供了调整的空间。进一步的,所述的苯丙乳液的玻璃化转变温度为-10℃~35℃;此温度范围下可以得到高强度的苯丙乳液,为复配比例的调整提供了空间。优选的是,所述的纯丙弹性乳液中的ph调节剂为碳酸钠;碳酸钠易溶于水,在水作为溶剂的所述纯丙弹性乳液中能够很好的分散。优选的是,所述的纯丙弹性乳液中的分子量调节剂是正十二烷基硫醇;正十二烷基硫醇能够阻止过度的官能团交联,使聚合物内聚力适当。进一步的,所述的纯丙弹性乳液分子的分子量是20万~50万;分子量在这个范围内的纯丙弹性乳液,其内部强度和化学性能、储存稳定性达到一个较好的平衡;分子量太小,乳液的内部强度和化学性能会变差,分子量太大,乳液不稳定,存储稳定性差。所述的由纯丙弹性乳液与苯丙乳液制取瓷砖背胶的工艺,包括以下步骤:步骤a,先制取纯丙弹性乳液和苯丙乳液;步骤b,再通过上述的纯丙弹性乳液和苯丙乳液制取瓷砖背胶,开启反应缸的搅拌功能,缓慢的加入所述的弹性纯丙乳液,再缓慢的加入所述的苯丙乳液,搅拌30min,继续缓慢加入消泡剂和防腐剂,搅拌均匀,出料。所述的由纯丙弹性乳液与苯丙乳液制取瓷砖背胶的工艺,其中,所述步骤a中纯丙弹性乳液的制作工艺为:把阴离子表面活性剂和ph调节剂加入装有水的乳化缸中,搅拌分散,缓慢加入甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸羟乙酯和分子量调节剂,搅拌混合均匀为乳化液待用;往反应缸中加入水,加热升温到85℃,将引发剂过硫酸钠溶液加入到反应缸中,缓慢滴加乳化液至反应缸中,过程为4~5h;滴加完成后温度维持在80~84℃,保温1~3h,然后加入水和卡松防腐剂,搅拌均匀,过滤出料,待用。所述的由纯丙弹性乳液与苯丙乳液制取瓷砖背胶的工艺,其中,所述步骤a中苯丙乳液的制造工艺为:往装有水的乳化缸中加入40eo脂肪醇醚非离子乳化剂和阴离子表面活性剂,搅拌均匀,继续加入丙烯酸丁酯、苯乙烯和丙烯酰胺,混合为均匀的乳化液待用;把水加入反应缸中,加热升温至90℃,加入过硫酸钠溶液,再缓慢加入单体乳化液5%,初始反应引发;初始反应完成后,把乳化缸中剩余的单体乳化液滴加到反应缸中,滴加过程为4.5h;维持反应温度在90~95℃,继续反应1~3h;反应完成后加入消泡剂、防腐剂和硅酸盐水泥湿润剂,搅拌均匀,过滤出料,待用。上述纯丙弹性乳液和苯丙乳液制备过程中的反应温度、反应时间以及单体滴加的时间对于本方案来说是最适合的,纯丙弹性乳液和苯丙乳液滴加单体温度分别为85℃和90℃时,适合各单体聚合,温度太高反应过快,聚合效果不容易控制,容易出现结团现象,温度太低单体无法聚合;控制单体滴加速度可以控制反应温度不会显著变化,使聚合反应容易控制,得到稳定的乳液;滴加过程为4~5个小时,乳化反应效果好,分子量大小合适;单体滴加完成后分别采用80~84℃和90~95℃的反应温度,上述温度分别是纯丙弹性乳液和苯丙乳液的最优聚合温度,得到的产物分子量合适,副产物少,反应1~3h刚好能够反应完全,得到的产物的收益高,时间太短则反应不充分,单体未反应完全,时间过长产物收益降低,造成浪费。所述瓷砖背胶的粘结强度和剥离力随组分中纯丙弹性乳液含量的增加而降低,随苯丙乳液含量的增加而升高;初粘性和抗冲击性随组分中纯丙弹性乳液含量的增加而增强,随苯丙乳液的增加而减弱。五种纯丙弹性乳液和苯丙乳液的不同配比下的初粘性和拉伸粘接强度如下表所示:纯丙弹性乳液:苯丙乳液(重量比)初粘性拉伸粘结强度/mpa(7d)9:150.57:341.05:531.33:721.51:911.8综上所述,本发明通过采用玻璃化转变温度范围广、性能良好的纯丙弹性乳液和苯丙乳液混合而成,具有优异的耐水性、耐候性和粗粘性,抗冲击性能好,拉伸粘结强度高的优点,而且施工干膜时间短,施工方便、简单。实施例1一种由纯丙弹性乳液与苯丙乳液制取的瓷砖背胶,其组成为:纯丙弹性乳液68份,苯丙乳液32份,消泡剂0.15份,防腐剂0.15份;所述的纯丙弹性乳液的组成为:甲基丙烯酸甲酯10份,丙烯酸丁酯60份,丙烯酸羟乙酯5份,正十二烷基硫醇0.09份,阴离子表面活性剂5份,碳酸钠0.08份,卡松防腐剂0.3份,过硫酸钠0.5份,水50份;所述的苯丙乳液的组成为:丙烯酸丁酯20份,苯乙烯15份,丙烯酰胺2份,40eo脂肪醇醚非离子乳化剂1份,阴离子表面活性剂0.5份,过硫酸钠0.2份,消泡剂0.1份,防腐剂0.1份,硅酸盐水泥湿润剂1份,水45份。本发明采用上述的成分制备,制作工艺如下:首先分别制备纯丙弹性乳液和苯丙乳液;所述的纯丙弹性乳液的制作工艺包括如下步骤:把阴离子表面活性剂和碳酸钠加入装有水的乳化缸中,搅拌分散,缓慢加入甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸羟乙酯和正十二烷基硫醇,搅拌混合均匀为乳化液,待用;往反应缸中加入水,加热升温到85℃,将引发剂过硫酸钠溶液加入到反应缸中,缓慢滴加上述乳化液单体至反应缸中,滴加过程为4~5h;滴加完成后温度维持在80~84℃,保温1~3h,然后加入水和卡松防腐剂,搅拌均匀,过滤出料。所述的苯丙乳液的制作工艺包括如下步骤:往装有水的乳化缸中加入40eo脂肪醇醚非离子乳化剂和阴离子表面活性剂,搅拌均匀,继续加入丙烯酸丁酯、苯乙烯和丙烯酰胺,混合为均匀的乳化液,待用;把水加入反应缸中,加热升温至90℃,加入过硫酸钠溶液,再缓慢加入单体乳化液5%,初始反应引发;初始反应完成后,把乳化缸中剩余的单体乳化液滴加到反应缸中,滴加过程为4.5h;维持反应温度在90~95℃,继续反应1~3h;反应完成后加入消泡剂、防腐剂和硅酸盐水泥湿润剂,搅拌均匀,过滤出料。再通过上述制备的纯丙弹性乳液和苯丙乳液制取所述的瓷砖背胶,所述的瓷砖背胶的制作工艺包括:开启反应缸的搅拌功能,缓慢的加入所述的纯丙弹性乳液,再缓慢的加入所述的苯丙乳液,搅拌30min,继续缓慢加入消泡剂和防腐剂,搅拌均匀,出料。本实施例得到的瓷砖背胶具有良好的抗冲击性和剥离力,初粘性为4,施刮7天后的拉伸粘结强度为1.0mpa。实施例2一种由纯丙弹性乳液与苯丙乳液制取的瓷砖背胶,其组成为:纯丙弹性乳液60份,苯丙乳液40份,消泡剂0.2份,防腐剂0.2份;所述的纯丙弹性乳液的组成为:甲基丙烯酸甲酯5份,丙烯酸丁酯40份,丙烯酸羟乙酯1份,正十二烷基硫醇0.05份,阴离子表面活性剂2份,碳酸钠0.03份,卡松防腐剂0.1份,过硫酸钠0.1份,水40份;所述的苯丙乳液的组成为:丙烯酸丁酯30份,苯乙烯28份,丙烯酰胺4份,40eo脂肪醇醚非离子乳化剂2份,阴离子表面活性剂1份,过硫酸钠0.4份,消泡剂0.2份,防腐剂0.2份,硅酸盐水泥湿润剂2份,水55份。制作工艺同实施例1。本实施例得到的瓷砖背胶具有良好的抗冲击性和剥离力,初粘性为3,施刮7天后的拉伸粘结强度为1.2mpa。实施例3一种由纯丙弹性乳液与苯丙乳液制取的瓷砖背胶,其组成为:纯丙弹性乳液70份,苯丙乳液30份,消泡剂0.1份,防腐剂0.1份;所述的纯丙弹性乳液的组成为:甲基丙烯酸甲酯5份,丙烯酸丁酯46份,丙烯酸羟乙酯5份,正十二烷基硫醇0.08份,阴离子表面活性剂2份,碳酸钠0.05份,卡松防腐剂0.1份,过硫酸钠0.2份,水40份;所述的苯丙乳液的组成为:丙烯酸丁酯28份,苯乙烯18份,丙烯酰胺3份,40eo脂肪醇醚非离子乳化剂2份,阴离子表面活性剂0.8份,过硫酸钠0.3份,消泡剂0.2份,防腐剂0.15份,硅酸盐水泥湿润剂1.5份,水50份。制作工艺同实施例1。本实施例得到的瓷砖背胶具有良好的抗冲击性和剥离力,初粘性为4,施刮7天后的拉伸粘结强度为1.0mpa。实施例4一种由纯丙弹性乳液与苯丙乳液制取的瓷砖背胶,其组成为:纯丙弹性乳液55份,苯丙乳液45份,消泡剂0.18份,防腐剂0.18份;所述的纯丙弹性乳液的组成为:阴离子表面活性剂2份,碳酸钠0.05份,卡松防腐剂0.1份,过硫酸钠0.2份,甲基丙烯酸甲酯5份,丙烯酸丁酯46份,丙烯酸羟乙酯5份,正十二烷基硫醇0.08份,水40份;所述的苯丙乳液的组成为:丙烯酸丁酯28份,苯乙烯18份,丙烯酰胺3份,40eo脂肪醇醚非离子乳化剂2份,阴离子表面活性剂0.8份,过硫酸钠0.3份,消泡剂0.2份,防腐剂0.15份,硅酸盐水泥湿润剂1.5份,水50份。制作工艺同实施例1。本实施例得到的瓷砖背胶具有良好的抗冲击性和剥离力,初粘性为3,施刮7天后的拉伸粘结强度为1.0mpa。实施例5一种由纯丙弹性乳液与苯丙乳液制取的瓷砖背胶,其组成为:纯丙弹性乳液50份,苯丙乳液50份,消泡剂0.1份,防腐剂0.1份;所述的纯丙弹性乳液的组成为:甲基丙烯酸甲酯5份,丙烯酸丁酯40份,丙烯酸羟乙酯1份,正十二烷基硫醇0.05份,阴离子表面活性剂2份,碳酸钠0.03份,卡松防腐剂0.1份,过硫酸钠0.1份,水40份;所述的苯丙乳液的组成为:丙烯酸丁酯30份,苯乙烯28份,丙烯酰胺4份,40eo脂肪醇醚非离子乳化剂2份,阴离子表面活性剂1份,过硫酸钠0.4份,消泡剂0.2份,防腐剂0.2份,硅酸盐水泥湿润剂2份,水55份。制作工艺同实施例1。本实施例得到的瓷砖背胶具有良好的抗冲击性和剥离力,初粘性为3,施刮7天后的拉伸粘结强度为1.4mpa。实施例6一种由纯丙弹性乳液与苯丙乳液制取的瓷砖背胶,其组成为:纯丙弹性乳液65份,苯丙乳液35份,消泡剂0.13份,防腐剂0.13份;所述的纯丙弹性乳液的组成为:甲基丙烯酸甲酯10份,丙烯酸丁酯60份,丙烯酸羟乙酯5份,正十二烷基硫醇0.09份,阴离子表面活性剂5份,碳酸钠0.08份,卡松防腐剂0.3份,过硫酸钠0.5份,水50份;所述的苯丙乳液的组成为:丙烯酸丁酯20份,苯乙烯15份,丙烯酰胺2份,40eo脂肪醇醚非离子乳化剂1份,阴离子表面活性剂0.5份,过硫酸钠0.2份,消泡剂0.1份,防腐剂0.1份,硅酸盐水泥湿润剂1份,水45份。制作工艺同实施例1。本实施例得到的瓷砖背胶具有良好的抗冲击性和剥离力,初粘性为3,施刮7天后的拉伸粘结强度为1.2mpa。以上所述仅为本发明的较佳实施例,并非用于限制本发明的保护范围。凡在本发明权利要求之内,所作的任何修改、等同替换及改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。当前第1页12
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