一种半互穿网络聚合物水泥基柔性饰面砖及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种半互穿网络聚合物水泥基柔性饰面砖，包含以下重量份的组分：水性环氧树脂乳液10～25份、水溶性环氧树脂固化剂3～10份、橡胶弹性体1‑5份、含氟聚丙烯酸酯弹性乳液1～5份、水泥15～25份、石粉15～25份、石英砂30～50份、阻燃剂5～15份、无机颜料1～3份及水10～25份。其制备方法是将上述各组分按重量份加入搅拌釜中，充分搅拌，配制成浆料，然后注入模具中，固化、干燥，得到产品。其制备工艺简单，制备得到的柔性饰面砖具有良好的防霉及防水抗渗漏性，耐磨性、耐热性及柔韧性较好，且强度高，可广泛应用于建筑装饰材料。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属建筑装饰材料领域，具体涉及一种半互穿网络聚合物水泥基柔性饰面砖及其制备方法。
技术介绍
柔性饰面砖，是以水性聚合物乳液与水泥作为粘合剂，以泥土、石英砂或矿粉为无机填充物，经加工成型而得到的一种面状材料。软瓷具有质轻体薄、柔软性好、外观造型丰富多彩、表现力极强等优点，且施工快捷、成本低、不易脱落，适合于建筑内、外墙的装饰材料，是一种新型的节能环保生态装饰材料。水性聚合物乳液配合水泥作为软瓷的粘合剂，赋予软瓷产品独特的防水性、柔软性、耐腐蚀性、抗开裂性，以及较好的拉伸强度和断裂伸长率。可用于软瓷的聚合物乳液主要有纯丙乳液、苯丙乳液、硅丙乳液等系列聚丙烯酸酯均聚物或共聚物乳液。如中国专利公告号CN105731877A，公告日是2016年7月6日，名称为‘一种新型绿色环保柔性软瓷饰面砖配方及制备方法’中公开了利用丙烯酸乳液与抛光废渣及天然彩砂制备柔性软瓷饰面砖的配方及方法。如中国专利公告号CN104453151A，公告日是2015年3月25日，名称为‘一种内外墙装饰用的彩色柔性饰面砖’中公开了利用纯丙或硅丙乳液及天然彩砂等制备的彩色柔性饰面砖。由于纯丙乳液的玻璃化转变温度较低，因而制备得到的软瓷饰面砖存在强度、耐划性等不足的缺点；尽管苯丙乳液或硅丙乳液的玻璃化转变温度稍高一些，柔性饰面砖能够满足一定温度下的强度要求，但也存在柔性不足，抗撕裂性差及断裂伸长率低等缺点。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服现有技术的不足，提高柔性饰面砖的抗撕裂性和断裂伸长率，提供了一种半互穿网络聚合物水泥基柔性饰面砖及其制备方法。采用水性环氧树脂乳液，配合弹性体改性和水性固化剂，结合水泥作为粘接剂，与石粉及石英砂配制成聚合物浆料，经固化、干燥制备半互穿网络聚合物水泥基柔性饰面砖。为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种半互穿网络聚合物水泥基柔性饰面砖及其制备方法：一种半互穿网络聚合物水泥基柔性饰面砖，包含以下重量份的组分：水性环氧树脂乳液10～25份、橡胶弹性体1-5份，水溶性环氧树脂固化剂3～10份、含氟聚丙烯酸酯弹性乳液1～5份、水泥15～25份、石粉15～25份、石英砂30～50份、阻燃剂5～15份、无机颜料1～3份及水10～25份。上述的水性环氧树脂乳液，固含量为50％，25℃时的其粘度为500～8,000mPa.s，环氧当量为200～1,800g/mol。上述的水溶性环氧树脂固化剂为聚酰胺，25℃时的其粘度为500～12,000mPa.s，胺值为150～350mgKOH/g。水性环氧树脂乳液以水为介质，不含挥发性有机溶剂，符合环保要求，聚酰胺为脂肪族二元酸与二元胺形成的低分子量水溶性聚合物，具有良好的韧性，反应活性较高，环氧树脂与固化剂聚酰胺能在室温及潮湿条件下快速固化，形成聚合物交联网络结构，因而所形成的饰面砖的硬度高，具有优异的耐磨性、耐热性、耐化学药品性、防霉性及抗渗漏性等优点，以聚酰胺为固化剂，还赋予饰面砖较好的韧性。因为水性环氧树脂乳液和水溶性环氧树脂固化剂的粘度会影响其在水泥中的分散情况，进而会影响到最终饰面砖的均匀性，同时环氧树脂的环氧当量以及固化剂的胺值会影响到半互穿网络的形成状态，从而影响其机械性能，本专利技术通过模拟计算和试验得出水性环氧树脂乳液，固含量为50％，25℃时的其粘度为500～8,000mPa.s，环氧当量为200～1,800g/mol；聚酰胺，25℃时的其粘度为500～12,000mPa.s，胺值为150～350mgKOH/g的情况下，其制备出的产品的机械性能非常优越。上述的含氟聚丙烯酸酯弹性乳液为含氟丙烯酸酯单体或含氟甲基丙烯酸酯单体与丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯等共聚形成的共聚物水性乳液。含氟聚丙烯酸酯具有良好的拒水性与拒油性，且有良好的弹性，含氟聚丙烯酸酯线性链与环氧树脂固化物的交联网络结构形成半互穿网络聚合物，保留了环氧树脂固化物的优点，同时进一步改善了其柔软性，因而制备得到的饰面砖具有良好的柔软性，同时也具有良好的拒水拒油性。上述的水泥为标号为325#、425#、525#及625#的白色硅酸盐水泥。选择不同标号的水泥配合乳液作为粘接剂，可满足饰面砖不同的使用环境及机械性能的需求。上述的石粉的粒径为80～300目。上述的石英砂的粒径为50～300目。上述的阻燃剂为三聚氰胺、聚磷酸铵、三聚氰胺聚磷酸铵中的一种或两种。选择含磷及含氮的阻燃剂，配合无机粉料，提高饰面砖的阻燃等级，满足无卤阻燃的环保要求。上述的无机颜料为炭黑、钛白、钛黄、氧化铁红、氧化铁黄、铁蓝、镉红、镉黄中的一种或两种。所述的橡胶弹性体为聚醚砜、聚砜、聚醚酮和聚苯醚中的一种。橡胶弹性单体通常是带有活性端基，如所及、羟基、氨基等，与环氧基反应形成嵌段。在树脂固化过程中，这些橡胶类弹性单体嵌段能从基体析出，在物理上形成两相结构，其主要作用在于橡胶在断裂时诱发基体的能耗过程，提高材料的屈服形变能力。一种半互穿网络聚合物水泥基柔性饰面砖的制备方法包括以下步骤：1)按重量份称取水泥15～25份、石粉15～25份及石英砂30～50份，加到捏合机中，混合均匀，得到混合粉料。2)按重量份称取水性环氧树脂乳液10～25份、含氟聚丙烯酸酯弹性乳液1～5份、阻燃剂5～15份、无机颜料1～3份及水10～25份，加到搅拌釜中，搅拌均匀，得到混合乳液。3)将步骤2)中得到的混合粉料加入到步骤1)中得到的混合乳液中，充分搅拌，混合均匀后，加入橡胶弹性体1-5份、搅拌，反应0.5-2小时，再加入水溶性环氧树脂固化剂3～10份，搅拌均匀，得到聚合物砂浆。4)将聚合物砂浆注入模具中，在室温下固化1～2h，然后在40～90℃下干燥2～4h，得到半互穿网络聚合物水泥基柔性饰面砖。上述步骤3)中加入橡胶弹性单体和水溶性环氧树脂固化剂的加入方式为滴加方式。在制备水泥基柔性饰面砖的方法中，首先将基体材料，如水泥，石英砂和石粉进行混合均匀，之后将水性环氧树脂、含氟聚丙烯酸酯弹性乳液和添加剂混合，保证环氧树脂、含氟聚丙烯酸酯弹性乳液与添加剂之间未进行化学反应，之后将水泥基体材料和环氧树脂、含氟聚丙烯酸酯弹性乳液与添加剂进行混合，此时的环氧树脂、含氟聚丙烯酸酯弹性乳液仍然未进行弹性单体改性和固化，仅仅通过物理搅拌，使水性环氧树脂和水泥基体之间分散均匀，之后通过滴加弹性单体，在搅拌条件下，使环氧树脂和弹性单体反应，增加树脂的韧性，最后通过加入固化剂，使得树脂固化，进一步的使得环氧树脂与环氧树脂之间、环氧树脂与含氟聚丙烯酸酯之间、环氧树脂和水泥基体之间以及含氟聚丙烯酸酯与水泥基体之间形成半互穿网络，从而起到增强水泥基柔性饰面砖的力学性能，尤其是抗撕裂性及断裂伸长率。由于采用上述技术方案，制备得到的半互穿网络聚合物水泥基柔性饰面砖具有以下优点：1)由于采用水性环氧树脂及聚酰胺固化剂能够固化形成交联网络聚合物，制备得到的饰面砖的硬度高，具有优异的耐磨性、耐热性、耐化学药品性、防霉性及抗渗漏性等优点。2)以高活性及柔韧性好的聚酰胺作为固化剂，饰面砖制备工艺简单，能在室温及潮湿条件下快速固化，固化时间为1h左右，且制备得到的饰面砖具有一定的柔软性。3)采用含氟聚丙烯酸酯弹性乳液，与环氧树脂固化物形成半互穿网络聚合物，保留了环氧树脂交联固化物的优点，同时赋予饰面砖优本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半互穿网络聚合物水泥基柔性饰面砖，其特征在于：包含以下重量份的组分：水性环氧树脂乳液10～25份、橡胶弹性体1‑5份，水溶性环氧树脂固化剂3～10份、含氟聚丙烯酸酯弹性乳液1～5份、水泥15～25份、石粉15～25份、石英砂30～50份、阻燃剂5～15份、无机颜料1～3份及水10～25份。

【技术特征摘要】
1.一种半互穿网络聚合物水泥基柔性饰面砖，其特征在于：包含以下重量份的组分：水性环氧树脂乳液10～25份、橡胶弹性体1-5份，水溶性环氧树脂固化剂3～10份、含氟聚丙烯酸酯弹性乳液1～5份、水泥15～25份、石粉15～25份、石英砂30～50份、阻燃剂5～15份、无机颜料1～3份及水10～25份。2.如权利要求1所述的一种半互穿网络聚合物水泥基柔性饰面砖，其特征在于：所述的水性环氧树脂乳液，固含量为50％，25℃时的其粘度为500～8,000mPa.s，环氧当量为200～1,800g/mol。3.如权利要求1所述的一种半互穿网络聚合物水泥基柔性饰面砖，其特征在于：所述的水溶性环氧树脂固化剂为聚酰胺，25℃时的其粘度为500～12,000mPa.s，胺值为150～350mgKOH/g。4.如权利要求1所述的一种半互穿网络聚合物水泥基柔性饰面砖，其特征在于：所述的含氟聚丙烯酸酯弹性乳液为含氟丙烯酸酯单体或含氟甲基丙烯酸酯单体与丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯共聚形成的共聚物水性乳液。5.如权利要求1所述的一种半互穿网络聚合物水泥基柔性饰面砖，其特征在于：所述的水泥为标号为325#、425#、525#及625#的白色硅酸盐水泥；所述的石粉的粒径为80～300目；所述的石英砂的粒径为50～300目；所述的阻燃剂为...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐琪，赵三平，王臻，
申请(专利权)人：万卓武汉新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42