专利名称:一种耐候性透水粘结剂的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种粘结剂，特别是一种可用于制作透水性产品的耐候性好、透水性强的粘结剂。
背景技术：
目前，全球面临能源、水资源等匮乏，同时沙化面积扩大和风沙的频繁发生，使人类生存的环境日趋恶劣。目前城市居民居住的地方主要被用花岗岩、大理石、釉面砖、水泥和柏油等不透水的材质铺设的城市广场、商业街、人行道、社区活动地、停车场等的地面包围着，硬化地面对城市环境的危害非常大。下雨时，硬化地面完全阻止了雨水直接渗透入地，满地积水使人们的出行变得很不方便；宝贵的水资源最后随着排水管道流走，加重了城市排水设施的负担；雨水的大量流失导致地下水位难以回升，直接影响到城市植被的健康，使得城市中的地表植物难以正常生长，加重市政绿化负担；雨水的大量流失进一步加重城市的干旱、缺水问题，形成生态学上的“人造沙漠”。
而不下雨时，硬化地面又极为干燥，容易堆积尘土，造成尘土到处飞扬的局面；地面与空气进行热量、水分的交换比较困难，调节城市地表温度、湿度的能力也跟着变低，地面还会大量反射、保留和释放太阳的辐射热，极大地增加了城市的热岛效应，使城市的环境舒适度大大减少。进入21世纪人们对所生活的环境更加关注，但是人类所面临的生态环境日渐恶化已是不争的事实，开发新型的环保建筑材料，尤其是用于路面改造的透水性路面材料，改善和美化人类生存环境势在必行。
目前市场上建材领域的一些透水砖、透水路面等透水性建筑材料主要采用砂石为原料，以水泥为粘结剂，要采用大量的水泥，原料的开采造成对环境的破坏，也会消耗大量的资源；也有一些透水砖的材料为天然石子为原料，废旧的塑料为粘结剂，其缺点是耐候性差使用寿命短；以上所述的透水砖或透水路面都是通过增大砖体空隙提高透水率，空隙率在20％以上，由于不能解决粉尘堵塞空隙问题，因此不能持续保持高透水性能；而且由于空隙较大，其用于水过滤效果也较差。
关于透水性材料及待开发出环保型、能源节约型、耐候性好、透水率高的粘结剂。
发明内容本发明的目的在于克服现有技术中粘结剂的耐候性差、透水性不佳的缺点，提供一种环保的、节约能源的、耐候性好、透水率高的粘结剂。
为了实现本发明的目的，本发明通过如下技术方案实现一种耐候性透水粘结剂；该粘结剂包含有耐候性好的环氧树脂、聚氨酯树脂、丙烯酸树脂之一或其任意组合；其中耐候性好的环氧树脂中还添加有脂肪族多胺或脂环族多胺类固化剂，其用量占环氧树脂的质量比为5～60％；其中耐候性好聚氨酯树脂中还添加有聚氨脂固化反应催化剂。
为了提高透水材料的渗水性，所述的粘合剂中添加亲水性树脂；其中该亲水性树脂占树脂总质量的1～60％；所述亲水性树脂是通过化学反应在树脂分子中引入亲水基团，并引入环氧基或羟基，使其成为具有一定自乳化性能可反应性树脂；所述的耐候性好的环氧树脂为脂环族型环氧树脂、氢化双酚A型环氧树脂、有机硅改性双酚A型环氧树脂、饱和缩水甘油酯型环氧树脂、杂环型和混合型环氧树脂中的一种或其任意组合。
所述的耐候性好的聚氨酯树脂为耐候性好的脂肪族多元醇和多异氰酸酯混合物；所述的多异氰酸酯为1，6-己二异氰酸酯(HDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、苯二亚甲基二异氰酸酯(XDI)、甲基环己基二异氰酸酯(HTDI)、二环己基甲烷二异氰酸酯(HMDI)、四甲基苯二亚甲基二异氰酸酯(TMXDI)、HDI缩二脲、HDI三聚体、IPDI三聚体、TDI-HDI混合三聚体或预聚体中的一种或几种；所述的脂肪族多元醇为聚酯多元醇、四氢呋喃为基的聚醚多元醇、含羟基的丙烯酸树脂或有机硅树脂中的一种或几种；所述的聚氨脂固化反应催化剂为有机锡类、铅类催化剂之一或其组合；所述的有机锡类催化剂最好为二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡、异辛酸亚锡；所述的铅类催化剂最好为环烷酸铅、异辛酸铅。
所述的聚氨酯树酯中还可添加有氨酯级溶剂；所述的氨酯级溶剂为醋酸乙酯、甲乙酮、丙酮、甲苯、二甲基甲酰胺、四氢呋喃中的一种或其任意组合。
所述的聚氨酯树酯还可添加扩链剂与交联剂；所述的扩链剂与交联剂为醇类和胺类；所述的醇类和胺类为1，4-丁二醇，1，6-己二醇、三羟甲基丙烷、3，3′-二氯-4，4′-二氨基-二苯基甲烷MOCA中的一种或几种。
导致高分子材料老化的诸因素中，太阳光中的紫外线是极其重要的一个；光稳定剂是用于提高高分子材料的光稳定性助剂，它能屏蔽紫外线、或吸收紫外线并把它转化为无害的热能，或淬灭被紫外线激发的分子或基团的激发态，使其回复到基态，或者捕获因光氧化产生的自由基，避免光氧化反应进行下去，从而使高分子材料免遭紫外线的破坏，为了增加粘结剂耐候性，所述的耐气候透水粘结剂还添加光稳定剂，所述的光稳定剂的用量占树脂质量的0.1-5％，所述的光稳定剂为二苯甲酮类、水杨酸酯类、苯并三唑类、受阻胺类、光稳定剂HPT和光稳定剂EPU中的任一种或几种；具体来说，适合上述粘结剂的光稳定剂有二苯甲酮(UV-207、UV-9、UV-531、UV-A、MA、D49和光稳定剂-50等)、水杨酸酯(光稳定剂TBS、光稳定剂BAD等)、苯并三唑(UV-P、UV-320、UV-326、UV-327、UV-328和UV-5411等)、受阻胺(光稳定剂744、光稳定剂144、受阻胺770、光稳定剂292等)、光稳定剂HPT和光稳定剂EPU等。
高分子材料在贮存、加工和使用过程中，在自身因素和环境因素的作用下会受到氧化，从而引起高分子材料及其制品性能的下降或损失，为了增强该粘结剂的抗氧化性，进而增强其耐候性，所述的粘结剂中添加有抗氧剂，所述的抗氧剂的用量占树脂质量的0.1-4％时效果较佳，所述的抗氧剂为抗氧剂1222、AT-76、抗氧剂2246-S、AT-59、抗氧剂1035、抗氧剂1098、抗氧剂3125、TPP、TNPP、AT-168、抗氧剂245、GA-80、抗氧剂858、抗氧剂1010中的一种或几种。
为了提高阻燃性，可添加阻燃树脂和阻燃剂；阻燃性环氧树脂如含溴环氧树脂、含氯环氧树脂和含磷及氮环氧树脂、聚氨酯、丙烯酸树脂和阻燃剂。
本发明由于采用上述基数方案具有如下的优点和有益效果(1)环保粘结剂无毒、无味、无污染、可再生循环利用；(2)耐候性好选用耐候性好的树脂，并添加抗氧化剂、光稳定剂；使该粘结剂抗氧化、防紫外线，大大提高了粘结剂的耐候性；(3)透水性好通过选用透水性好的树脂，并添加亲水性可反应树脂，有效提高了粘结剂的透水性；
(4)应用领域广泛用于作为透水建筑预制件的粘结剂，制成透水建材，可大面积应用在园林、街道、房屋建筑；美观耐用，优化城市环境，既可以保温隔热，节省能源；还可以作为雨水收集材料的粘结剂，制成水过滤预制件，收集、过滤、净化雨水，促进雨水资源的充分利用；具体实施方式
为了进一步验证本发明的有效效果，发明人进行了多次实验，现列举如下较佳的的实施例来说明本发明的有益效果；实例1取氢化双酚A型环氧树脂4.6g，光稳定剂UV-3200.0046g和抗氧剂10100.0046g；脂肪族多胺固化剂0.23g，含氯环氧树脂0.5g和阻燃剂0.05g制成粘结剂。
取染成青色的0.4～0.2mm目石英砂100g，再取环氧丙氧丙基三甲氧基硅烷0.12g作为偶联剂，混合后通过模具成型制成透水砖，阻燃性良好，耐后性优良，测试其性能指标与普通透水砖的对比情况
实例2取含羟基的丙烯酸树脂600g和75％的HDI缩二脲200g，光稳定剂UV-3260.8g和抗氧剂1010 0.9g，固化反应催化剂0.5％的环烷酸铅溶液0.5g、二月桂酸二丁基锡0.9g；制成粘结剂。
取染成绿色的0.07～0.2mm目石英砂10Kg，硅烷偶联剂5503g，加入上述的粘结剂，混合后通过模具成型制成透水砖，测其性能如下。
实例3取粘合剂为70％的650聚酯溶液600g和75％的HDI的缩二脲溶液560g，加入硅烷偶联剂5505g，光稳定剂UV-3270.6g；抗氧剂12220.9g，环烷酸锌1.8g；三羟甲基丙烷20g；甲乙酮15g；混合后制成粘结剂取染成黑色的0.2～0.4mm石英砂10Kg，加入上述的粘结剂，制成透水砖。
实例4
取；粘合剂为氢化双酚A型环氧树脂400g和亲水型环氧树脂100g；脂肪族多胺固化剂175g，光稳定剂EPU10g，抗氧剂10358g；混合后制成粘结剂；染成红色的1.2～1.6mm石英砂10Kg，硅藻土100g，加入上述的粘结剂，充分混合后；选一块1平方米的路面，在路面上铺设20厘米的石子基层并夯实，将上述混合料铺设在石子路基上压实找平形成15厘米厚的透水层，5天后测得
根据以上实施例可知通过应用本发明所述的透水性粘结剂的应用，显著提高了透水产品的透水性和耐候性。
权利要求
1.一种耐候性透水粘结剂；其特征在于该粘结剂包含有耐候性好的环氧树脂、聚氨酯树脂、丙烯酸树脂之一或其任意组合；其中耐候性好的环氧树脂中还添加有脂肪族多胺或脂环族多胺类固化剂，其用量占环氧树脂的质量比为5～60％；其中耐候性好聚氨酯树脂中还添加有聚氨脂固化反应催化剂。
2.如权利要求
1所述的耐候性透水粘结剂，其特征在于所述的粘合剂中添加亲水性可反应树脂；其中该亲水性可反应树脂占树脂质量的1～60％。
3.如权利要求
1所述的耐候性透水粘结剂，其特征在于所述亲水性可反应树脂是通过化学反应在树脂分子中引入亲水基团，并引入环氧基或羟基，使其成为具有一定自乳化性能的可反应树脂。
4.如权利要求
1所述的耐候性透水粘结剂，其特征在于所述的耐候性好的环氧树脂为脂环族型环氧树脂、氢化双酚A型环氧树脂、有机硅改性双酚A型环氧树脂、饱和缩水甘油酯型环氧树脂、杂环型和混合型环氧树脂中的一种或其任意组合。
5.如权利要求
1所述的耐候性透水粘结剂，其特征在于所述的耐候性好的聚氨酯树脂为耐候性好的脂肪族多元醇、多异氰酸酯之一或其任意组合。
6.如权利要求
4所述的耐候性透水粘结剂，其特征在于所述的多异氰酸酯为1，6-己二异氰酸酯(HDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、苯二亚甲基二异氰酸酯(XDI)、甲基环己基二异氰酸酯(HTDI)、二环己基甲烷二异氰酸酯(HMDI)、四甲基苯二亚甲基二异氰酸酯(TMXDI)、HDI缩二脲、HDI三聚体、IPDI三聚体、TDI-HDI混合三聚体或预聚体中的一种或几种；所述的脂肪族多元醇为聚酯多元醇、四氢呋喃为基的聚醚多元醇、含羟基的丙烯酸树脂或有机硅树脂中的一种或几种。
7.如权利要求
1或5或6所述的耐候性透水粘结剂，其特征在于所述的聚氨脂固化反应催化剂为有机锡类、铅类催化剂之一或其组合。
8.如权利要求
7所述的耐候性透水粘结剂，其特征在于所述的有机锡类催化剂为二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡、异辛酸亚锡；所述的铅类催化剂为环烷酸铅、异辛酸铅。
9.如权利要求
1或8所述的耐候性透水粘结剂，其特征在于所述的聚氨酯树酯中还添加有氨酯级溶剂。
10.如权利要求
9所述的耐候性透水粘结剂，其特征在于所述的氨酯级溶剂为醋酸乙酯、甲乙酮、丙酮、甲苯、二甲基甲酰胺、四氢呋喃中的一种或其任意组合。
11.如权利要求
1或9所述的耐候性透水粘结剂，其特征在于所述的聚氨酯树酯还添加扩链剂与交联剂。
12.如权利要求
11所述的耐候性透水粘结剂，其特征在于所述的扩链剂与交联剂为醇类和胺类。
13.如权利要求
12所述的耐候性透水粘结剂，其特征在于所述的醇类和胺类为1，4-丁二醇，1，6-己二醇、三羟甲基丙烷、3，3′-二氯-4，4′-二氨基-二苯基甲烷MOCA中的一种或几种。
14.如权利要求
1所述的耐候性透水粘结剂，其特征在于所述的耐气候透水粘结剂还添加光稳定剂。
15.如权利要求
14所述的耐候性透水粘结剂，其特征在于所述的光稳定剂的用量占树脂质量的0.1-5％。
16.如权利要求
15所述的耐候性透水粘结剂，其特征在于所述的光稳定剂为二苯甲酮类、水杨酸酯类、苯并三唑类、受阻胺类、光稳定剂HPT和光稳定剂EPU中的任一种或其任意组合。
17.如权利要求
1或14或15或16所述的耐候性透水粘结剂，其特征在于所述的耐候性透水粘结剂添加有抗氧剂。
18.如权利要求
17所述的耐候性透水粘结剂，其特征在于所述的抗氧剂的用量占树脂质量的0.1-4％。
19.如权利要求
18所述的耐候性透水粘结剂，其特征在于所述的抗氧剂为抗氧剂1222、AT-76、抗氧剂2246-S、AT-59、抗氧剂1035、抗氧剂1098、抗氧剂3125、TPP、TNPP、AT-168、抗氧剂245、GA-80、抗氧剂858、抗氧剂1010中的一种或几种。
20.如权利要求
1或2或14所述的耐候性透水粘结剂，其特征在于所述的耐候性透水粘结剂添加有阻燃树脂或阻燃剂。
专利摘要
本发明涉及一种耐候性透水粘结剂；该粘结剂包含有耐候性好的环氧树脂、聚氨酯树脂、丙烯酸树脂之一或其任意组合；其中耐候性好的环氧树脂中还添加有脂肪族多胺或脂环族多胺类固化剂，其用量占环氧树脂的质量比为5～60％，其中耐候性好聚氨酯树脂中还添加有聚氨脂固化反应催化剂；通过选用耐候性好的树脂，并添加抗氧化剂、光稳定剂；使该粘结剂抗氧化、防紫外线，大大提高了粘结剂的耐候性；通过选用透水性好树脂，并添加亲水性可反应树脂，有效提高了粘结剂的透水性；用于作为透水建筑预制件的粘结剂，或作为雨水收集材料的粘结剂，透水效果好、耐候性好。
文档编号C08G18/24GK1995257SQ200510132735
公开日2007年7月11日 申请日期2005年12月26日
发明者秦升益, 张伟民, 王芳 申请人:秦升益导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan