本发明涉及石材加工领域，具体的说，涉及一种乳液型单组分石材背网胶及其制备方法。
背景技术：
天然石材从开采到加工，综合能耗非常之低，是首选的建筑材料。大理石荒料切成毛板后，由于板材有很多细小裂纹，会在石材背面粘结一张玻璃纤维网布进行加固，这是一道极其重要的工序。以往，大多数石板材加工厂使用的背胶，基本上都是清一色的不饱和聚酯树脂、环氧树脂。用这种树脂型背胶，虽然工人操作起来相对简单，但由于其不是水性环保背胶，所以刷涂的时候，刺激性味道一般都非常大，对工人的长期身体健康而言，是一种潜在的职业病威胁。
石材安装后由于背胶自身有机化合物的特性，难免总会释放出一些气体，如果室内通风效果不是很好，则易对家庭环境人体造成一定影响。另外，使用树脂型背胶的石板材，在湿贴施工前，都必须先铲除刷涂背胶后形成的一层背网，这一过程中稍有不慎，石板材很容易开裂破碎。而背网都很难百分百地被铲除干净，而由于树脂型背胶与水泥不相容，即使只存在少量背网，都会引起石板材粘不结实，这也是石板材脱落、起壳、空鼓等问题屡见不鲜最为主要的原因。因此，石材加工时使用的何种背胶越来越受关注，如此一来便带动了越来越多石板材加工厂转型，纷纷采购乳液和无机盐硅酸盐为主的双组份背胶，尽管成本稍微贵一些，操作相对复杂些，但这种水性乳液双组份背胶，正在大规模地替代掉传统的不饱和聚酯树脂。
目前国内普遍使用的是乳液型双组份背胶，双组份背胶指的是在使用时，除胶水之外还需要配硅酸盐类水泥，让乳液与硅酸盐类水泥一起使用，并需要按一定比例现场调配，要调到合适的比例才行。由于双组份背胶在使用时，需要临时按特定比例调配、搅拌均匀才行，这样在使用时就比较繁琐，另外，按比例调配好的胶保存时间也比较短（1小时/25℃左右）。
技术实现要素：
本发明的目的：提供一种新型石材防水背网胶，使其在使用时，不会对室内空气造成影响，可避免对工人和消费者健康的伤害；可加强背网层与石材的粘结强度，避免铲网、运输、铺贴施工过程中造成对石材的破损；增强背网层与粘结剂的相溶性，大幅提高了水泥基粘结材料与石材的粘结强度，石材不会发生脱落现象；同时使用非常方便，施工速度快、保存期和开放期更长。
为了达到上述方案，本发明是这样实现的：
本发明的技术方案：单组份防水背网胶，按质量份数计，由以下组分组成：
反应型乳化剂2-6份，
ph调节剂1-10份，
引发剂7-13份，
丙烯酸缩水甘油酯40-80份，
叔碳酸乙烯酯60-160份，
甲基丙烯酸甲酯80-160份
丙烯酸丁酯50-90份
苯乙烯60-90份
丙烯酸-2-乙基己酯80-150份
改性单体①30-60份
改性单体②25-45份
交联剂35-60份
交联阻止剂40-65份
抗氧剂6-12份
水340-440份
防腐剂0.5-1.5份
上述反应型乳化剂为se-10或sh-10中的一种或它们两种的混合物（se-10与sh-10的重量比为2：1）；
上述ph调节剂为氨水；引发剂为工业级过硫酸铵；丙烯酸缩水甘油酯为工业级；叔碳酸乙烯酯为工业级vv-10；甲基丙烯酸甲酯为工业级；丙烯酸丁酯为工业级；
上述改性单体①为参与聚合时分子链上引入酮羰基的甲基乙烯基酮、(甲基)丙烯酸乙酰乙酰氧基乙基酯、(甲基)丙烯酸乙酰乙酰胺基乙基酯、双丙酮丙烯酰胺中的一种或两种以上的混合物；
上述交联剂为己二酸二酰肼或癸二酸二酰肼中的一种或为它们两种的混合物（己二酸二酰肼和癸二酸二酰肼的重量比为1：2）；交联阻止剂为双丙酮醇；
上述改性单体②为cx-650；
上述抗氧剂为bht或tbp中的一种或两种抗氧剂的混合物；防腐剂为卡松。
单组份石材防水背网胶的制备方法，其特征在于其工艺为以下步骤：
①将甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、丙烯酸丁酯、1/2-2/3改性单体①、1/4水、1/4反应型乳化剂按重量比称取好，混合均匀，预乳化40分钟，标记为预乳化单体a；
②将丙烯酸缩水甘油酯、叔碳酸乙烯酯、丙烯酸-2-乙基己酯、1/3-1/2改性单体①、改性单体②、交联阻止剂、1/2水、1/2反应型乳化剂按重量比称取好，混合均匀，预乳化60分钟，标记为预乳化单体b；
③按照重量比，称取1/4水、1/4反应型乳化剂、加入带搅拌和冷凝回流装置的反应釜内，升温至60℃，搅拌20-30分钟，待混合物混合均匀；
④调节温度60℃，先加入1/3引发剂，1分钟后一次性加入预乳化液a做为种子乳液反应45分钟，待反应釜内液体由乳白色变成淡蓝色时，冷凝回流管无回流时，升高温度至80℃左右；
⑤调节温度在78-82℃之间，待温度平稳后，同时滴加预乳化液b和剩余的引发剂，进行聚合反应，减慢滴加预乳化液b速度，滴加速度控制在引发剂比预乳化液b晚滴完30分钟，防止冷凝回流过快，整个聚合反应控制在4-5个小时内，预乳化液b滴完后，升温至85℃-95℃熟成；
⑥熟成1-1.5个小时后，降温，在不高于60℃的温度条件下，加入ph调节剂，将ph调整至6-8后，加入交联剂和交联阻止剂；
⑦降温至45℃，加入防腐剂和抗氧剂，用100目滤网过滤包装得最终产品。
本发明的积极效果在于：与使用不饱和树脂类防水背网胶相比，本发明所述的单组防水背网胶有着四个方面的改善：
⑴发明所述的乳液型单组分防水背网胶直接使用即可，无需添加第二组分，在施工过程中因为乳液中交联阻止剂的挥发，乳液分子链中的潜伏型固化剂进行交联固化，减少双组份不和树脂胶等需要调胶麻烦，从而提高生产效率；
⑵本发明的亮点一为：采用壳核聚合体系，不同层加入的不同的单体进行聚合。核层以甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯等为主，通过分段乳液聚合先制得硬度较高，内聚强度高，tg高达80℃的核种子乳液。然后继续壳层聚合，壳层以丙烯酸缩水甘油酯、叔碳酸乙烯酯、改性单体cx-650等为主，制得物附着力强、耐水性好、软而不粘的壳层。形成内硬外软的聚丙烯酸酯改性聚合物，壳核层共聚物都含酮羰基，能与交联剂进行交联，提高强度；同时壳层中加入了软而不粘的交联单体cx-650，能提高对石材的附着力，而不粘手；加入了含有环氧基团的丙烯酸缩水甘油酯，能大大提高对石材及水泥的附着力；
⑶本发明的亮点二为：在乳液在聚合时，分子链中引入含活泼性交联基团酮羰基，并且体系中加入室温时能与酮羰基交联成腙的酰肼类交联剂。在聚合反应结束时，调整ph为6或者8，可大大降低酰肼类交联剂酮羰基团交联成腙；同时体系中加入交联阻止剂，交联阻止剂优于酮羰基先与其他基团反应，且可发生交换反应，从而使酮羰基的活度大大降低，从而可以和水基乳液共混共存，可以长时间存放；
⑷使用时，随着干燥，交联阻止剂未参与聚合，能够从乳液中游离挥发出来，随着交联阻止剂发挥，交联基团酮羰基恢复活度，与乳液中丙酸缩水甘油酯、叔碳酸乙烯酯、丙烯酸类单体形成网状立体交联，使得胶层的耐水性和强度大大提升。
本发明相对现有技术有以下优点：
1.本产品为单组份，使用非常方便，施工速度快、保存期和开放期更长；
2.本品为纯水性产品，不含apeo，零voc排放，在使用时，不会对室内空气造成影响，可避免对工人和消费者健康的伤害；
3.可加强背网层与石材、水泥的粘结强度，避免运输、铲网、铺贴施工过程中造成对石材的破损；
4.增强背网层与粘接剂的相溶性，大幅提高了水泥基粘结材料与石材的粘结强度，石材不会发生脱落现象；
5.耐水性及耐候性能优异，不会随时间推移而降低，反而增强。
具体实施方法
下面结合实施例对本发明做进一步的说明。
实施例1：
单组分防水背网胶胶，按质量份数计，由以下组分组成：
反应型乳乳化剂5
ph调节剂6
引发剂10
丙烯酸缩水甘油酯50
叔碳酸乙烯酯110
甲基丙烯酸甲酯120
丙烯酸丁酯65
苯乙烯60
丙烯酸-2-乙基己酯100
改性单体①45
改性单体②30
交联剂40
交联阻止剂45
抗氧剂8
水400
防腐剂1
单组份防水背网胶的制备方法，其特征在于其工艺为以下步骤：
1.将甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、丙烯酸丁酯、2/3改性单体①、1/4水、1/4反应型乳化剂按配方称取好，混合均匀，预乳化40分钟，标记为预乳化单体a；
2.将丙烯酸缩水甘油酯、叔碳酸乙烯酯、丙烯酸-2-乙基己酯、1/3改性单体①、改性单体②、交联阻止剂、1/2水、1/2反应型乳化剂按配方称取好，混合均匀，预乳化60分钟，标记为预乳化b；
3.按照配方，1/4水、1/4反应型乳化剂、加入带搅拌和冷凝回流装置的反应釜内，升温至60℃，搅拌20-30分钟，待混合物混合均匀；
4.调节温度60℃，先加入1/3引发剂，1分钟后一次性加入预乳化液a做为种子乳液反应45分钟，待反应釜内液体由乳白色变成淡蓝色时，冷凝回流管无回流时，升高温度至80℃左右；
5.调节温度在78-82℃之间，待温度平稳后，同时滴加预乳化液b和引发剂，进行聚合反应，如冷凝回流过快，可以适当减慢滴加预乳化液b速度，整个聚合反应控制在4-5个小时内，同时必须确保引发剂比预乳化液b晚滴完30分钟，预乳化液b滴完后，升温至85℃-95℃-熟成；
6.熟成1-1.5个小时后，降温，在不高于60℃的温度条件下，加入ph调节剂，将ph调整6，加入交联剂和交联阻止剂；
7.降至45℃，加入防腐剂和抗氧剂，用100目滤网过滤包装得最终产品。
实施例2：
单组分防水背网胶胶，按质量份数计，由以下组分组成：
反应型乳乳化剂6
ph调节剂8
引发剂11
丙烯酸缩水甘油酯70
叔碳酸乙烯酯130
甲基丙烯酸甲酯100
丙烯酸丁酯55
苯乙烯70
丙烯酸-2-乙基己酯110
改性单体①50
改性单体②35
交联剂50
交联阻止剂50
抗氧剂10
水400
防腐剂1
单组份防水背网胶的制备方法，其特征在于其工艺为以下步骤：
1.将甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、丙烯酸丁酯、2/3改性单体①、1/4水、1/4反应型乳化剂按配方称取好，混合均匀，预乳化40分钟，标记为预乳化单体a；
2.将丙烯酸缩水甘油酯、叔碳酸乙烯酯、丙烯酸-2-乙基己酯、1/3改性单体①、改性单体②、交联阻止剂、1/2水、1/2反应型乳化剂按配方称取好，混合均匀，预乳化60分钟，标记为预乳化b；
3.按照配方，1/4水、1/4反应型乳化剂、加入带搅拌和冷凝回流装置的反应釜内，升温至60℃，搅拌20-30分钟，待混合物混合均匀；
4.调节温度60℃，先加入1/3引发剂，1分钟后一次性加入预乳化液a做为种子乳液反应45分钟，待反应釜内液体由乳白色变成淡蓝色时，冷凝回流管无回流时，升高温度至80℃左右；
5.调节温度在78-82℃之间，待温度平稳后，同时滴加预乳化液b和引发剂，进行聚合反应，如冷凝回流过快，可以适当减慢滴加预乳化液b速度，整个聚合反应控制在4-5个小时内，同时必须确保引发剂比预乳化液b晚滴完30分钟，预乳化液b滴完后，升温至85℃-95℃熟成；
6.熟成1-1.5个小时后，降温，在不高于60℃的温度条件下，加入ph调节剂，将ph调整8，加入交联剂和交联阻止剂；
7.降至45℃，加入防腐剂和抗氧剂，用100目滤网过滤包装得最终产品。
实施例3：
单组分防水背网胶胶，按质量份数计，由以下组分组成：
反应型乳乳化剂6
ph调节剂6
引发剂11
丙烯酸缩水甘油酯60
叔碳酸乙烯酯120
甲基丙烯酸甲酯140
丙烯酸丁酯70
苯乙烯80
丙烯酸-2-乙基己酯120
改性单体①40
改性单体②25
交联剂35
交联阻止剂40
抗氧剂10
水420
防腐剂1
单组份防水背网胶的制备方法，其特征在于其工艺为以下步骤：
1.将甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、丙烯酸丁酯、2/3改性单体①、1/4水、1/4反应型乳化剂按配方称取好，混合均匀，预乳化40分钟，标记为预乳化单体a；
2.将丙烯酸缩水甘油酯、叔碳酸乙烯酯、丙烯酸-2-乙基己酯、1/3改性单体①、改性单体②、交联阻止剂、1/2水、1/2反应型乳化剂按配方称取好，混合均匀，预乳化60分钟，标记为预乳化b；
3.按照配方，1/4水、1/4反应型乳化剂、加入带搅拌和冷凝回流装置的反应釜内，升温至60℃，搅拌20-30分钟，待混合物混合均匀；
4.调节温度60℃，先加入1/3引发剂，1分钟后一次性加入预乳化液a做为种子乳液反应45分钟，待反应釜内液体由乳白色变成淡蓝色时，冷凝回流管无回流时，升高温度至80℃左右；
5.调节温度在78-82℃之间，待温度平稳后，同时滴加预乳化液b和引发剂，进行聚合反应，如冷凝回流过快，可以适当减慢滴加预乳化液b速度，整个聚合反应控制在4-5个小时内，同时必须确保引发剂比预乳化液b晚滴完30分钟，预乳化液b滴完后，升温至85℃-95℃熟成；
6.熟成1-1.5个小时后，降温，在不高于60℃的温度条件下，加入ph调节剂，将ph调整6，加入交联剂和交联阻止剂；
7.降至45℃，加入防腐剂和抗氧剂，用100目滤网过滤包装得最终产品。
实施例4：
单组分防水背网胶胶，按质量份数计，由以下组分组成：
反应型乳乳化剂6
ph调节剂8
引发剂11
丙烯酸缩水甘油酯75
叔碳酸乙烯酯140
甲基丙烯酸甲酯130
丙烯酸丁酯75
苯乙烯75
丙烯酸-2-乙基己酯130
改性单体①60
改性单体②45
交联剂60
交联阻止剂65
抗氧剂10
水400
防腐剂1
单组份防水背网胶的制备方法，其特征在于其工艺为以下步骤：
1.将甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、丙烯酸丁酯、2/3改性单体①、1/4水、1/4反应型乳化剂按配方称取好，混合均匀，预乳化40分钟，标记为预乳化单体a；
2.将丙烯酸缩水甘油酯、叔碳酸乙烯酯、丙烯酸-2-乙基己酯、1/3改性单体①、改性单体②、交联阻止剂、1/2水、1/2反应型乳化剂按配方称取好，混合均匀，预乳化60分钟，标记为预乳化b；
3.按照配方，1/4水、1/4反应型乳化剂、加入带搅拌和冷凝回流装置的反应釜内，升温至60℃，搅拌20-30分钟，待混合物混合均匀；
4.调节温度60℃，先加入1/3引发剂，1分钟后一次性加入预乳化液a做为种子乳液反应45分钟，待反应釜内液体由乳白色变成淡蓝色时，冷凝回流管无回流时，升高温度至80℃左右；
5.调节温度在78-82℃之间，待温度平稳后，同时滴加预乳化液b和引发剂，进行聚合反应，如冷凝回流过快，可以适当减慢滴加预乳化液b速度，整个聚合反应控制在4-5个小时内，同时必须确保引发剂比预乳化液b晚滴完30分钟，预乳化液b滴完后，升温至85℃-95℃熟成；
6.熟成1-1.5个小时后，降温，在不高于60℃的温度条件下，加入ph调节剂，将ph调整8，加入交联剂和交联阻止剂；
7.降至45℃，加入防腐剂和抗氧剂，用100目滤网过滤包装得最终产品。
实施例5：
单组分防水背网胶胶，按质量份数计，由以下组分组成：
反应型乳乳化剂6
ph调节剂6
引发剂11
丙烯酸缩水甘油酯65
叔碳酸乙烯酯150
甲基丙烯酸甲酯135
丙烯酸丁酯80
苯乙烯85
丙烯酸-2-乙基己酯90
改性单体①55
改性单体②40
交联剂45
交联阻止剂50
抗氧剂10
水380
防腐剂1
单组份防水背网胶的制备方法，其特征在于其工艺为以下步骤：
1.将甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、丙烯酸丁酯、2/3改性单体①、1/4水、1/4反应型乳化剂按配方称取好，混合均匀，预乳化40分钟，标记为预乳化单体a；
2.将丙烯酸缩水甘油酯、叔碳酸乙烯酯、丙烯酸-2-乙基己酯、1/3改性单体①、改性单体②、交联阻止剂、1/2水、1/2反应型乳化剂按配方称取好，混合均匀，预乳化60分钟，标记为预乳化b；
3.按照配方，1/4水、1/4反应型乳化剂、加入带搅拌和冷凝回流装置的反应釜内，升温至60℃，搅拌20-30分钟，待混合物混合均匀；
4.调节温度60℃，先加入1/3引发剂，1分钟后一次性加入预乳化液a做为种子乳液反应45分钟，待反应釜内液体由乳白色变成淡蓝色时，冷凝回流管无回流时，升高温度至80℃左右；
5.调节温度在78-82℃之间，待温度平稳后，同时滴加预乳化液b和引发剂，进行聚合反应，如冷凝回流过快，可以适当减慢滴加预乳化液b速度，整个聚合反应控制在4-5个小时内，同时必须确保引发剂比预乳化液b晚滴完30分钟，预乳化液b滴完后，升温至85℃-95℃熟成；
6.熟成1-1.5个小时后，降温，在不高于60℃的温度条件下，加入ph调节剂，将ph
调整6，加入交联剂和交联阻止剂；
7.降至45℃，加入防腐剂和抗氧剂，用100目滤网过滤包装得最终产品。
将实施例1—5制备的单组份防水背网胶与不饱和树脂胶、水泥基双组份防水背网胶依据jct547-2005《陶瓷墙地砖胶粘剂》进行石材--水泥粘合的拉吧测试、依据gbt23445-2009《聚合物水泥防水涂料》进行耐水性性能测试。
测试结果如下