一种无溶剂的环保高效瓷砖美缝用彩砂及其制备方法与流程

1.本发明涉及瓷砖美缝技术领域，具体为一种无溶剂的环保高效瓷砖美缝用彩砂及其制备方法。


背景技术：

2.随着人们对家庭装修质量要求的不断提高，在瓷砖美缝、大理石美缝、门窗缝隙填充美化等方面，通常需要进行美缝处理，能满足美缝需求的产品有很多种，目前最普遍的是双管的美缝剂和新一代的环氧彩砂。
3.环氧彩砂填缝剂，比水泥基填缝剂具有更高致密度、更低吸水率(环氧填缝剂吸水率接近于零)，污染物不容易渗透浸入使用过环氧填缝剂的砖缝内。具有更好的耐污防霉效果，度、抗冲击性能。有伸缩性，保护瓷砖不变形，色彩选择多，颜色更立体。因此，相对美缝剂来说，彩砂美缝更受消费者青睐。
4.从成份来看，美缝剂是环氧树脂+固化剂。而环氧彩砂在环氧树脂内加入了石英砂，更加坚硬，耐久，并且防水效果要优于美缝剂；从施工上说，双管的美缝剂是打胶+压缝的方式，难免会有凹槽，而环氧彩砂是直接抹压的填缝方式，可以做到平砖平缝，方便以后打扫；抗污能力，环氧彩砂的密度高，更低吸水率(环氧填缝剂吸水率接近于零)，污染物不容易渗透浸入使用过环氧填缝剂的砖缝内；从效果上讲，环氧彩砂加入了天然砂颗粒，呈现出哑光效果，摸上去也是粗糙的磨砂感，比较适合仿古砖、木纹砖，看上去非常低调大气；附着力强，比起美缝剂，彩砂的附着力是最高的，能够牢牢的粘在瓷砖中间，不影响瓷砖的热胀冷缩，还能经得起时间的考验，耐磨防刮；因此，相对美缝剂来说，彩砂美缝更受消费者青睐。
5.但现有的环氧彩砂为了保证稳定性，就会添加甲苯、二甲苯等有机溶剂稀释，这些溶剂会对人体的健康造成危害，且产品的耐候性和耐黄变性能不佳，使环氧彩砂的环保高效性能得不到保障。


技术实现要素：

6.(一)解决的技术问题
7.针对现有技术的不足，本发明提供了一种无溶剂的环保高效瓷砖美缝用彩砂及其制备方法，解决了现有的环氧彩砂不够环保，且产品的耐候性和耐黄变性能不佳，使环氧彩砂的环保高效性能得不到保障的问题。
8.(二)技术方案
9.本发明为了实现上述目的具体采用以下技术方案：
10.一种无溶剂的环保高效瓷砖美缝用彩砂，包括质量比为1：1的a组分和b组分，所述a组分包括如下按质量比添加的原料：60％的ls-001合成树脂、20％的280目白刚玉、19.5％的320目白刚玉、0.2％的湿润剂以及0.3％的消泡剂，其中，所述ls-001合成树脂为丙烯酸树脂改性环氧树脂；所述b组分为聚氨酯改性聚醚胺树脂，所述b组分包括如下按质量比添
加的原料：30％的d-230聚醚胺、20％的二乙烯三胺、10％的ipdi异氰酸酯、20％的2000分子量聚醚、1％的kh-550硅烷偶联剂、18.8％的3000氢化环氧树脂以及0.2％的消泡剂。
11.进一步地，所述a组分中，湿润剂为美国氰特ot-75湿润剂，消泡剂为德国byk公司的byk-073硅酯类消泡剂。
12.进一步地，所述b组分中，d-230聚醚胺选用的是美国亨斯曼聚醚胺环氧固化剂，二乙烯三胺选用的为美国巴斯夫deta，ipdi异氰酸酯为拜耳化学的异佛尔酮二异氰酸酯，型号为z4470ba，2000分子量聚醚为山东东大分子量2000的聚醚多元醇，kh-550硅烷偶联剂为胺基硅烷，3000氢化环氧树脂为巴陵石化型号3000的环氧树脂，消泡剂选用的是byk的byk-066高效消泡剂。
13.进一步地，所述ls-001合成树脂包括如下质量比的原料：70％的3000氢化环氧树脂、29％的丙烯酸树脂以及1％的a-187硅烷偶联剂。
14.具体的，所述ls-001合成树脂中，3000氢化环氧树脂选用的是巴陵石化的产品，丙烯酸树脂选用的是日本三菱化学的br-116颗粒状丙烯酸树脂，a-187硅烷偶联剂为美国迈图硅烷偶联剂，为缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷。
15.本发明还提供了一种无溶剂的环保高效瓷砖美缝用彩砂的制备方法，包括以下制备步骤；
16.s1、a组分制备：
17.s11、制备丙烯酸树脂改性环氧树脂；
18.丙烯酸树脂改性环氧树脂制备工艺步骤如下：
19.s111：检查设备：设备需要带有油温加热功能，需要抽真空，真空度保持在-0.1以下；
20.先加入称取量的3000氢化环氧树脂，加热到70摄氏度，开启搅拌，中速搅拌；
21.s112：待料温达到70摄氏度时，按量加入丙烯酸树脂，继续搅拌升温，温度加热到110摄氏度；
22.s113：温度达到110摄氏度以时候，关闭加热，开启抽真空，对产品进行脱水，抽真空脱水120分钟；
23.s114：真空脱水后，降温，降温到80摄氏度，加入a-187硅烷偶联剂，搅拌分散均匀后，降温到40摄氏度以下，出料，备用，备用物料为标识为ls-001合成树脂。
24.s12、向行星搅拌机内加入称取量的ls-001合成树脂和白刚玉，加入后开启搅拌，搅拌分散30分钟；
25.s13、分散30分钟后，加入称取量湿润剂和消泡剂，继续搅拌20分钟，后开启抽真空，真空状态下，搅拌分散60分钟，降温出料备用。
26.s2、b组分制备；
27.b组分制备工艺步骤如下：
28.s21、按量称取ipdi异氰酸酯，加入三口烧瓶，匀速搅拌；
29.s22、加入设计量的2000分子量聚醚多元醇，开启搅拌，加热温度调整到100摄氏度，反应，抽真空后继续反应120分钟，降温到60摄氏度，整个反应过程中ipdi过量；
30.s23、关闭真空，放气，加入称取量的3000氢化环氧树脂，继续搅拌反应，反应放热，控制温度在80摄氏度左右，反应时间120分钟后降温；
31.s24、降温到60摄氏度，加入称取量的聚醚胺和二乙烯三胺，搅拌分散，产品继续放热，控制实验温度不超过120摄氏度；
32.s25、反应120分钟后，降温到70摄氏度以下，加入称取量的kh-550胺基硅烷和消泡剂，开启抽真空，继续搅拌，降温，30分钟后出料。
33.s3、使用时，按照质量比1：1的比例将a组分和b组分混合使用即可。
34.(三)有益效果
35.与现有技术相比，本发明提供了一种无溶剂的环保高效瓷砖美缝用彩砂及其制备方法，具备以下有益效果：
36.本发明，采用以聚氨酯改性环氧树脂为主体的树脂，加入白刚玉作为填料，不收缩，不易脱落，选用氢化环氧树脂为树脂原料，聚氨酯改性的聚醚胺为固化剂，相比于常规产品，极大的提高了产品的耐候性和耐黄变性能，为瓷砖美缝提供了环保高效的保障。
具体实施方式
37.下面将结合本发明实施例，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。
38.实施例
39.如表1-4所示，本发明一个实施例提出的一种无溶剂的环保高效瓷砖美缝用彩砂，包括质量比为1：1的a组分和b组分，a组分包括如下按质量比添加的原料：60％的ls-001合成树脂、20％的280目白刚玉、19.5％的320目白刚玉、0.2％的湿润剂以及0.3％的消泡剂；如表2所示；其中，ls-001合成树脂为丙烯酸树脂改性环氧树脂；b组分为聚氨酯改性聚醚胺树脂，b组分包括如下按质量比添加的原料：30％的d-230聚醚胺、20％的二乙烯三胺、10％的ipdi异氰酸酯、20％的2000分子量聚醚、1％的kh-550硅烷偶联剂、18.8％的3000氢化环氧树脂以及0.2％的消泡剂；如表3所示。
40.表1为本发明ls-001合成树脂的各组分原料添加百分比表
41.原料名称添加百分比3000氢化环氧树脂70％丙烯酸树脂29％a-187硅烷偶联剂1％
42.表2为本发明a组分的各原料添加百分比表；
43.[0044][0045]
表3为本发明b组分的各原料添加百分比表
[0046]
物料名称添加百分比d-230聚醚胺30％二乙烯三胺20％ipdi异氰酸酯10％2000分子量聚醚20％kh-550硅烷偶联剂1％3000氢化环氧树脂18.8％消泡剂0.2％
[0047]
在一些实施例中，a组分中，湿润剂为美国氰特ot-75湿润剂，消泡剂为德国byk公司的byk-073硅酯类消泡剂。
[0048]
在一些实施例中，b组分中，d-230聚醚胺选用的是美国亨斯曼聚醚胺环氧固化剂，二乙烯三胺选用的为美国巴斯夫deta，ipdi异氰酸酯为拜耳化学的异佛尔酮二异氰酸酯，型号为z4470ba，2000分子量聚醚为山东东大分子量2000的聚醚多元醇，kh-550硅烷偶联剂为胺基硅烷，3000氢化环氧树脂为巴陵石化型号3000的环氧树脂，消泡剂选用的是byk的byk-066高效消泡剂。
[0049]
在一些实施例中，ls-001合成树脂包括如下质量比的原料：70％的3000氢化环氧树脂、29％的丙烯酸树脂以及1％的a-187硅烷偶联剂。如表1所示。
[0050]
在一些实施例中，ls-001合成树脂中，3000氢化环氧树脂选用的是巴陵石化的产品，丙烯酸树脂选用的是日本三菱化学的br-116颗粒状丙烯酸树脂，a-187硅烷偶联剂为美国迈图硅烷偶联剂，为缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷。
[0051]
本发明还提供了一种无溶剂的环保高效瓷砖美缝用彩砂的制备方法，包括以下制备步骤；
[0052]
s1、a组分制备：
[0053]
s11、制备丙烯酸树脂改性环氧树脂；
[0054]
丙烯酸树脂改性环氧树脂制备工艺步骤如下：
[0055]
s111：检查设备：设备需要带有油温加热功能，需要抽真空，真空度保持在-0.1以下；
[0056]
先加入称取量的3000氢化环氧树脂，加热到70摄氏度，开启搅拌，中速搅拌；
[0057]
s112：待料温达到70摄氏度时，按量加入丙烯酸树脂，继续搅拌升温，温度加热到110摄氏度；
[0058]
s113：温度达到110摄氏度以时候，关闭加热，开启抽真空，对产品进行脱水，抽真空脱水120分钟；
[0059]
s114：真空脱水后，降温，降温到80摄氏度，加入a-187硅烷偶联剂，搅拌分散均匀后，降温到40摄氏度以下，出料，备用，备用物料为标识为ls-001合成树脂。
[0060]
s12、向行星搅拌机内加入称取量的ls-001合成树脂和白刚玉，加入后开启搅拌，搅拌分散30分钟；
[0061]
s13、分散30分钟后，加入称取量湿润剂和消泡剂，继续搅拌20分钟，后开启抽真空，真空状态下，搅拌分散60分钟，降温出料备用。
[0062]
在本实施方案中，a组分料根据需求，可加入不同颜色的珠光粉，加入量在a组分料总质量的5-10％之间，备用。
[0063]
s2、b组分制备；
[0064]
实验设备选用三口烧瓶，需要配备恒温数显加热套，真空泵，实验过程中需要加热，整个反应过程中需要抽真空，保证反应过程中产品尽量少接触空气，减少副反应的发生。
[0065]
b组分制备工艺步骤如下：
[0066]
s21、按量称取ipdi异氰酸酯，加入三口烧瓶，匀速搅拌；
[0067]
s22、加入设计量的2000分子量聚醚多元醇，开启搅拌，加热温度调整到100摄氏度，反应，抽真空后继续反应120分钟，降温到60摄氏度，整个反应过程中ipdi过量；
[0068]
s23、关闭真空，放气，加入称取量的3000氢化环氧树脂，继续搅拌反应，反应放热，控制温度在80摄氏度左右，反应时间120分钟后降温；
[0069]
s24、降温到60摄氏度，加入称取量的聚醚胺和二乙烯三胺，搅拌分散，产品继续放热，控制实验温度不超过120摄氏度；
[0070]
s25、反应120分钟后，降温到70摄氏度以下，加入称取量的kh-550胺基硅烷和消泡剂，开启抽真空，继续搅拌，降温，30分钟后出料。
[0071]
s3、使用时，按照质量比1：1的比例将a组分和b组分混合使用即可。
[0072]
按照gb/t 36797-2018测试标准对本实施例制得的无溶剂的环保高效瓷砖美缝用彩砂与现有市售美缝剂、常规环氧彩砂在粘结强度、拉伸剪切强度及耐候性方面进行测验结果比对，测验结果如下表所示：
[0073]
表4为本发明与现有美缝产品的性能测试表
[0074][0075]
本产品树脂是以聚氨酯改性环氧树脂为主体的树脂，加入白刚玉作为填料环氧树脂美缝产品，适用于瓷砖美缝，大理石美缝，门窗缝隙填充美化等，相较于现有市售美缝剂、常规环氧彩砂等在粘结强度及拉伸剪切强度方面得到显著提升，不收缩，不易脱落；本产品选用氢化环氧树脂为树脂原料，聚氨酯改性的聚醚胺为固化剂，相比于常规产品，长时间内在室外高温暴晒情况下不老化、不粉化，耐水、耐候，不易脱落，极大的提高了产品的耐候性和耐黄变性能，为瓷砖美缝提供了环保高效的保障。
[0076]
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。