一种抑菌高性能环保胶黏剂及其制备方法与流程

文档序号:14240545阅读:221来源:国知局
本发明涉及建筑材料
技术领域
,具体涉及一种抑菌高性能环保胶黏剂及其制备方法。
背景技术
:建筑胶粘剂能将同种和异种建筑材料较好的粘接到一起,替代原有钉、铆、焊等工艺,极大程度的节省了资源、提高了施工速度、降低工程造价等。近年来,建筑胶粘剂的增值幅度远远超过其他产品,其应用范围也由单一的既有建筑的加固、补强、抗震等应用扩展到道路、桥梁、地铁、涵洞、隧道、堤坝等各个领域,甚至新建的各项高速铁路项目也大量使用建筑结构胶粘接,并且随着技术的进步,胶粘剂向特种功能化转变,如耐热、耐低温、绝缘、快速固化型、绿色环保型等。一方面为了达到环保效果,出现了使用天然植物胶逐渐代替合成的建筑粘胶剂,如瓜尔豆胶和田箐胶等。天然植物胶一般需要采用阳离子型醚化改性或非离子型羟丙基改性后,其粘结性和水溶性才会大大提高,但是其耐水性较差,如果长期暴露在空气中易受潮、腐蚀,并且容易脱落,出现裂缝,严重影响了建筑质量。另一方面随着对装饰装修个性化的需求,家庭diy操作逐渐兴起,建筑免钉胶凭借其施工方便、无钉孔粘接美观的优点逐渐的被人们广泛的使用。近年来我国企业也开发了几款建筑免钉胶产品,但所开发的品种也仅限于非环保产品,含有大量有害溶剂。同时由于有些胶水的使用环境比较潮湿,细菌较多,非常容易发霉,在人们越来越追求环保、追求完美的今天,开发一种可以提高建筑施工工艺,避免发霉老化而影响施工效果的环保建筑胶是非常必要的。技术实现要素:针对现有技术的缺陷,本发明的目的是提供一种抑菌高性能环保胶黏剂,该抑菌高性能环保胶黏剂其粘结强度高、固化速度快、耐老化性能好的,具有抑制细菌增长、不易发霉、无甲醛、安全环保、贮存时间长、低温不凝胶的优点;同时本发明的原料组分安全可靠,对环境无污染,且原料易得,成本较低,工艺简明,具有较高的实用价值和良好的应用前景。本发明解决技术问题采用如下技术方案:本发明提供了一种抑菌高性能环保胶黏剂,包括以下重量份的原料:环氧树脂25-35份、硬度调节剂2-4份、聚乙烯醇15-20份、聚醋酸乙烯酯15-25份、碳酸钙4-6份、增稠填料17-21份、抑菌剂0.3-0.7份、丙二醇6-8份、乳化剂4-8份、消泡剂2-3份、引发剂0.7-1.1份、偶联剂5-7份、植物淀粉10-18份、固化促进剂1-2份。优选地,所述抑菌高性能环保胶黏剂包括以下重量份的原料:环氧树脂30份、硬度调节剂3份、聚乙烯醇18份、聚醋酸乙烯酯20份、碳酸钙5份、增稠填料19份、抑菌剂0.5份、丙二醇7份、乳化剂6份、消泡剂2.5份、引发剂0.9份、偶联剂6份、植物淀粉14份、固化促进剂1.5份。优选地,所述硬度调节剂为醋酸甲酯、丙烯酸丁酯、醋酸乙烯酯重量比2:1:1组成的混合物。优选地,所述增稠填料为蛭石粉末、滑石粉、石英粉按照重量比1:3:2组成的混合物,所述增稠填料的规格为过300目。优选地,所述抑菌剂纳米氧化为纳米二氧化钛、纳米氧化锌和卡松按照重量比2:2:3组成的混合物。优选地,所述乳化剂包括以下重量份的原料:辛基酚聚氧乙烯醚1-2份、十八烷醇聚氧乙烯醚3-5份、十二烷基硫酸钠1-3份、十二烷基氨基丙酸钠2-4份;所述消泡剂为乳化硅油、聚氧丙烯甘油醚和聚二甲基硅氧烷按照重量比2:1:2组成的混合物;所述引发剂为硫酸铵和硫酸钾按照重量比2:1组成的混合物。优选地,所述植物淀粉为玉米淀粉、木薯淀粉、小麦淀粉按照重量比4:3:1组成的混合物;所述植物淀粉的制备方法为:按重量比玉米、木薯、小麦清洗,将其加入高速粉碎机中粉碎混合,过150目筛,再加入适量的水在1.5个大气压下煎煮50分钟,再将所得物喷雾干燥即可。优选地,所述固化促进剂为环烷酸钴、异辛酸钴、过氧化甲乙酮按照重量比2:2:5组成的混合物。本发明还提供一种抑菌高性能环保胶黏剂的制备方法,包括以下步骤:步骤一,按要求称量准备各组分原料;步骤二,将偶联剂、增稠填料、抑菌剂、碳酸钙混合加入高速搅拌机中,转速为300-400r/min,搅拌25-35分钟,得到混合物a;步骤三,将植物淀粉混合其重量3-5倍的水加入高速搅拌机中,在温度40-50℃,搅拌转速为200-300r/min,搅拌10-20分钟,再加入丙二醇,继续搅拌5-9分钟看,得到混合物b;步骤四,在反应釜中加入聚乙烯醇以及其重量10-16倍的去离子水,然后加温至92-96℃熬制25-35分钟,使聚乙烯醇完全溶解,降温至70-76℃,再加入环氧树脂,保温搅拌15-25分钟,降温至55-60℃,再加入聚醋酸乙烯酯、引发剂、消泡剂,保温搅拌40-60分钟,搅拌转速300-400r/min,再降温至30-40℃,依次加入步骤二制备的混合物a、步骤三制备的混合物b、乳化剂、硬度调节剂、固化促进剂,继续保温搅拌1-2小时,搅拌转速400-600r/min,自然冷去后即得本发明的抑菌高性能环保胶黏剂。优选地,所述抑菌高性能环保胶黏剂的制备步骤为:步骤一,按要求称量准备各组分原料;步骤二,将偶联剂、增稠填料、抑菌剂、碳酸钙混合加入高速搅拌机中,转速为350r/min,搅拌30分钟,得到混合物a;步骤三,将植物淀粉混合其重量3-5倍的水加入高速搅拌机中,在温度45℃,搅拌转速为250r/min,搅拌15分钟,再加入丙二醇,继续搅拌7分钟看,得到混合物b;步骤四,在反应釜中加入聚乙烯醇以及其重量13倍的去离子水,然后加温至94℃熬制30分钟,使聚乙烯醇完全溶解,降温至73℃,再加入环氧树脂,保温搅拌20分钟,降温至57℃,再加入聚醋酸乙烯酯、引发剂、消泡剂,保温搅拌50分钟,搅拌转速350r/min,再降温至35℃,依次加入步骤二制备的混合物a、步骤三制备的混合物b、乳化剂、硬度调节剂、固化促进剂,继续保温搅拌1.5小时,搅拌转速500r/min,自然冷去后即得本发明的抑菌高性能环保胶黏剂。与现有技术相比,本发明具有如下的有益效果:(1)本发明的一种抑菌高性能环保胶黏剂以环氧树脂、聚乙烯醇、聚醋酸乙烯酯为主要原料,通过搅拌融合反应,其粘结性较好,辅助添加了植物淀粉进一步加强了其胶合强度,添加的助剂使得胶黏剂的粘结牢固可靠,贮存稳定性较好,耐水耐候不收缩。(2)本发明的一种抑菌高性能环保胶黏剂添加的植物淀粉主要为玉米淀粉、木薯淀粉和小麦淀粉经过提取聚合后得到的,一方面其可以有效降低聚乙烯醇的使用量无毒、无甲醛污染、对人体无害,环保性能好,另一方面玉米、木薯和小麦几者植物多糖和淀粉含量较高,其与聚乙烯醇混合制备的粘结效果好,抗滑移性优良,性能稳定。(3)本发明的一种抑菌高性能环保胶黏剂添加的碳酸钙、硬度调节剂和偶联剂,几者复合作用可以具有触变性能,施胶方便且胶液不会沿着立面发生流淌,能够让建筑装饰变得平整无痕,同时添加的抑菌剂还具有较好的防霉杀菌作用,提高了产品的自清洁性能。(4)本发明的一种瓷砖用高效环保粘结剂添加的增稠填料,主要为蛭石粉末、滑石粉、石英粉,其粒度较小,能够有效的和其他物质交联,形成致密的膏状弹性体,不受热涨、冻涨的侵害,从而使制备胶黏剂达到优异的耐候性,另一方面添加的填料能够吸收空气中的污染物,达到了较好的净化空气的作用。(5)本发明的一种抑菌高性能环保胶黏剂添加的固化促进剂,可以提高了胶黏剂的固化速率,添加的乳化剂、消泡剂和引发剂复合作用可以提高胶黏剂的耐高低温性能,使得胶黏剂成胶后的伸断裂强度、抗冲击强度、剥离强度、伸长率等力学指标显著改善,流挂性能和粘结性能大大提高。(6)本发明的一种抑菌高性能环保胶黏剂,其粘结强度高、固化速度快、耐老化性能好的,具有抑制细菌增长、不易发霉、无甲醛、安全环保、贮存时间长、低温不凝胶的优点;同时本发明的原料组分安全可靠,对环境无污染,且原料易得,成本较低,工艺简明,具有较高的实用价值和良好的应用前景。具体实施方式下面结合具体实施例,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做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。实施例1.本实施例的一种抑菌高性能环保胶黏剂,包括以下重量份的原料:环氧树脂25份、硬度调节剂2份、聚乙烯醇15份、聚醋酸乙烯酯15份、碳酸钙4份、增稠填料17份、抑菌剂0.3份、丙二醇6份、乳化剂4份、消泡剂2份、引发剂0.7份、偶联剂5份、植物淀粉10份、固化促进剂1份。本实施例中的硬度调节剂为醋酸甲酯、丙烯酸丁酯、醋酸乙烯酯重量比2:1:1组成的混合物。本实施例中的增稠填料为蛭石粉末、滑石粉、石英粉按照重量比1:3:2组成的混合物,所述增稠填料的规格为过300目。本实施例中的抑菌剂纳米氧化为纳米二氧化钛、纳米氧化锌和卡松按照重量比2:2:3组成的混合物。本实施例中的乳化剂包括以下重量份的原料:辛基酚聚氧乙烯醚1份、十八烷醇聚氧乙烯醚3份、十二烷基硫酸钠1份、十二烷基氨基丙酸钠2份;所述消泡剂为乳化硅油、聚氧丙烯甘油醚和聚二甲基硅氧烷按照重量比2:1:2组成的混合物;所述引发剂为硫酸铵和硫酸钾按照重量比2:1组成的混合物。本实施例中的植物淀粉为玉米淀粉、木薯淀粉、小麦淀粉按照重量比4:3:1组成的混合物;所述植物淀粉的制备方法为:按重量比玉米、木薯、小麦清洗,将其加入高速粉碎机中粉碎混合,过150目筛,再加入适量的水在1.5个大气压下煎煮50分钟,再将所得物喷雾干燥即可。本实施例中的固化促进剂为环烷酸钴、异辛酸钴、过氧化甲乙酮按照重量比2:2:5组成的混合物。本实施例的一种抑菌高性能环保胶黏剂的制备方法,包括以下步骤:步骤一,按要求称量准备各组分原料;步骤二,将偶联剂、增稠填料、抑菌剂、碳酸钙混合加入高速搅拌机中,转速为300r/min,搅拌25分钟,得到混合物a;步骤三,将植物淀粉混合其重量3-5倍的水加入高速搅拌机中,在温度40℃,搅拌转速为200r/min,搅拌10分钟,再加入丙二醇,继续搅拌5分钟看,得到混合物b;步骤四,在反应釜中加入聚乙烯醇以及其重量10倍的去离子水,然后加温至92℃熬制25分钟,使聚乙烯醇完全溶解,降温至70℃,再加入环氧树脂,保温搅拌15分钟,降温至55℃,再加入聚醋酸乙烯酯、引发剂、消泡剂,保温搅拌40分钟,搅拌转速300r/min,再降温至30℃,依次加入步骤二制备的混合物a、步骤三制备的混合物b、乳化剂、硬度调节剂、固化促进剂,继续保温搅拌1小时,搅拌转速400r/min,自然冷去后即得本发明的抑菌高性能环保胶黏剂。实施例2.本实施例的一种抑菌高性能环保胶黏剂,包括以下重量份的原料:环氧树脂35份、硬度调节剂4份、聚乙烯醇20份、聚醋酸乙烯酯25份、碳酸钙6份、增稠填料21份、抑菌剂0.7份、丙二醇8份、乳化剂8份、消泡剂3份、引发剂1.1份、偶联剂7份、植物淀粉18份、固化促进剂2份。本实施例中的硬度调节剂为醋酸甲酯、丙烯酸丁酯、醋酸乙烯酯重量比2:1:1组成的混合物。本实施例中的增稠填料为蛭石粉末、滑石粉、石英粉按照重量比1:3:2组成的混合物,所述增稠填料的规格为过300目。本实施例中的抑菌剂纳米氧化为纳米二氧化钛、纳米氧化锌和卡松按照重量比2:2:3组成的混合物。本实施例中的乳化剂包括以下重量份的原料:辛基酚聚氧乙烯醚2份、十八烷醇聚氧乙烯醚5份、十二烷基硫酸钠3份、十二烷基氨基丙酸钠4份;所述消泡剂为乳化硅油、聚氧丙烯甘油醚和聚二甲基硅氧烷按照重量比2:1:2组成的混合物;所述引发剂为硫酸铵和硫酸钾按照重量比2:1组成的混合物。本实施例中的植物淀粉为玉米淀粉、木薯淀粉、小麦淀粉按照重量比4:3:1组成的混合物;所述植物淀粉的制备方法为:按重量比玉米、木薯、小麦清洗,将其加入高速粉碎机中粉碎混合,过150目筛,再加入适量的水在1.5个大气压下煎煮50分钟,再将所得物喷雾干燥即可。本实施例中的固化促进剂为环烷酸钴、异辛酸钴、过氧化甲乙酮按照重量比2:2:5组成的混合物。本实施例的一种抑菌高性能环保胶黏剂的制备方法,包括以下步骤:步骤一,按要求称量准备各组分原料;步骤二,将偶联剂、增稠填料、抑菌剂、碳酸钙混合加入高速搅拌机中,转速为400r/min,搅拌35分钟,得到混合物a;步骤三,将植物淀粉混合其重量3-5倍的水加入高速搅拌机中,在温度50℃,搅拌转速为300r/min,搅拌20分钟,再加入丙二醇,继续搅拌9分钟看,得到混合物b;步骤四,在反应釜中加入聚乙烯醇以及其重量16倍的去离子水,然后加温至96℃熬制35分钟,使聚乙烯醇完全溶解,降温至76℃,再加入环氧树脂,保温搅拌25分钟,降温至60℃,再加入聚醋酸乙烯酯、引发剂、消泡剂,保温搅拌60分钟,搅拌转速400r/min,再降温至40℃,依次加入步骤二制备的混合物a、步骤三制备的混合物b、乳化剂、硬度调节剂、固化促进剂,继续保温搅拌2小时,搅拌转速600r/min,自然冷去后即得本发明的抑菌高性能环保胶黏剂。实施例3.本实施例的一种抑菌高性能环保胶黏剂,包括以下重量份的原料:环氧树脂30份、硬度调节剂3份、聚乙烯醇18份、聚醋酸乙烯酯20份、碳酸钙5份、增稠填料19份、抑菌剂0.5份、丙二醇7份、乳化剂6份、消泡剂2.5份、引发剂0.9份、偶联剂6份、植物淀粉14份、固化促进剂1.5份。本实施例中的硬度调节剂为醋酸甲酯、丙烯酸丁酯、醋酸乙烯酯重量比2:1:1组成的混合物。本实施例中的增稠填料为蛭石粉末、滑石粉、石英粉按照重量比1:3:2组成的混合物,所述增稠填料的规格为过300目。本实施例中的抑菌剂纳米氧化为纳米二氧化钛、纳米氧化锌和卡松按照重量比2:2:3组成的混合物。本实施例中的乳化剂包括以下重量份的原料:辛基酚聚氧乙烯醚1份、十八烷醇聚氧乙烯醚4份、十二烷基硫酸钠2份、十二烷基氨基丙酸钠3份;所述消泡剂为乳化硅油、聚氧丙烯甘油醚和聚二甲基硅氧烷按照重量比2:1:2组成的混合物;所述引发剂为硫酸铵和硫酸钾按照重量比2:1组成的混合物。本实施例中的植物淀粉为玉米淀粉、木薯淀粉、小麦淀粉按照重量比4:3:1组成的混合物;所述植物淀粉的制备方法为:按重量比玉米、木薯、小麦清洗,将其加入高速粉碎机中粉碎混合,过150目筛,再加入适量的水在1.5个大气压下煎煮50分钟,再将所得物喷雾干燥即可。本实施例中的固化促进剂为环烷酸钴、异辛酸钴、过氧化甲乙酮按照重量比2:2:5组成的混合物。本实施例的一种抑菌高性能环保胶黏剂的制备方法,包括以下步骤:步骤一,按要求称量准备各组分原料;步骤二,将偶联剂、增稠填料、抑菌剂、碳酸钙混合加入高速搅拌机中,转速为350r/min,搅拌30分钟,得到混合物a;步骤三,将植物淀粉混合其重量3-5倍的水加入高速搅拌机中,在温度45℃,搅拌转速为250r/min,搅拌15分钟,再加入丙二醇,继续搅拌7分钟看,得到混合物b;步骤四,在反应釜中加入聚乙烯醇以及其重量13倍的去离子水,然后加温至94℃熬制30分钟,使聚乙烯醇完全溶解,降温至73℃,再加入环氧树脂,保温搅拌20分钟,降温至57℃,再加入聚醋酸乙烯酯、引发剂、消泡剂,保温搅拌50分钟,搅拌转速350r/min,再降温至35℃,依次加入步骤二制备的混合物a、步骤三制备的混合物b、乳化剂、硬度调节剂、固化促进剂,继续保温搅拌1.5小时,搅拌转速500r/min,自然冷去后即得本发明的抑菌高性能环保胶黏剂。以上各实施例制备的抑菌高性能环保胶黏剂的性能测试结果如下:拉伸强度mpa撕裂强度mpa耐热性(120℃,无气泡时间h)断裂伸长率%实施例1324.34.8169实施例2354.35.1162实施例3334.24.7166标准要求213.72.3137本发明的一种抑菌高性能环保胶黏剂其粘结强度高、固化速度快、耐老化性能好的,具有抑制细菌增长、不易发霉、无甲醛、安全环保、贮存时间长、低温不凝胶的优点;同时本发明的原料组分安全可靠,对环境无污染,且原料易得,成本较低,工艺简明,具有较高的实用价值和良好的应用前景。对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。此外,应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施例中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。当前第1页12
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