一种环保低VOC界面处理剂及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种环保低VOC界面处理剂，由接枝聚乙烯亚胺的三硅酸镁和聚乙酸乙烯酯乳液进行聚合反应制备得到。其中，三硅酸镁是一种含水硅酸镁，可由工业原料生产制得，具有较发达的孔结构和大比表面积，具有较好的吸附性能、离子交换性和分子筛功能，因此本发明专利技术利用其特性通过化学反应长效吸收聚乙酸乙烯酯降解产生的酸性物质，以及通过物理作用长效吸附抑制有机小分子杂质的散发。同时，利用带有多活性官能团氨基的不挥发的大分子聚乙烯亚胺通过迈克尔加成、氨基加成等化学反应对聚合残留的乙烯基单体、醛类杂质、酸性降解副产物起到快速吸收作用。制备的界面处理剂具有较低的VOC和优良的粘稠度。

A low VOC interface treatment agent for environmental protection and its preparation method

The invention provides an environmental friendly low VOC interface treating agent, which is prepared by polymerization of three magnesium silicate and polyvinyl acetate emulsion grafted polyethyleneimine. Among them, three magnesium silicate is a hydrated magnesium silicate, the production of industrial raw materials, has developed pore structure and high surface area, has good adsorption properties, ion exchange and molecular sieve function, therefore the present invention utilizes the acidic substances produced by the chemical reaction of long-term absorption properties of polyvinyl acetate degradation the effect of adsorption and distributed through physical inhibition of organic small molecular impurities. At the same time, the nonvolatile macromolecular polyethyleneimines with multi functional groups of amino groups can be rapidly absorbed by polymerized vinyl monomers, aldehydes impurities and acid degradation by-products through chemical reactions such as Michael addition and amino addition. The prepared interface agents have low VOC and good viscosity.

【技术实现步骤摘要】
一种环保低VOC界面处理剂及其制备方法
本专利技术涉及界面剂
，尤其涉及一种环保低VOC界面处理剂及其制备方法。
技术介绍
混凝土界面处理剂又称混凝土界面胶粘剂、界面处理剂等，简称界面剂。应用于增强混凝土表面性能的一种表面处理材料，是一种功能型胶粘剂。工程实践证明，使用混凝土界面处理剂是预防粉刷层与基层墙体起壳、分离、剥落的一种有效技术措施。界面处理剂近年来使用和发展较快，为了规范产品性能、确保工程质量，我国于2002年发布了混凝土界面处理剂的建材行业标准JC907-2002。界面剂按组成分为两种类别，即干粉类界面剂和液体类界面剂。干粉类界面剂是由水泥等无机胶凝材料、填料、聚合物胶粉和相关的外加剂组成的干粉类产品，使用时需与水或其他液体混合物拌和。液体类界面剂是含聚合物分散液的产品，使用时可于界面处直接涂刷使用，也可与水泥等无机胶凝材料和水等按比例配合使用。对于建筑室内装修，墙面越光滑附着力越低，涂布界面处理剂，一部分界面剂渗入基层，像“锚”一样嵌入基层，形成钩挂系统，提高附着力，另一部分在基层表面形成不平滑、粗糙的透气性胶膜。抹灰或刮腻子过程胶膜基层吸收一部分水份而软化，有利于界面的粘接，达到提高基层界面附着力的作用。还可以采用界面剂“造毛”，一部分界面剂和水泥浆料渗入基层，像“锚”一样嵌入基层，另一部分在墙面基层形成不平整的尖状水泥浆毛头，进行抹灰时，使抹灰层、泥浆毛头、墙体三者结合在一起，成为一体，不会产生开裂、脱落等问题。例如在光滑墙面贴瓷砖容易出现脱落，使用界面处理剂就可大幅度提高接触面积和基层附着力。目前已公开的界面处理剂多为干粉类界面剂，液体类界面剂较少。专利CN102643059中公开了一种混凝土无机界面胶结处理剂，由硅酸盐水泥、减水剂、硅质材料、重钙粉、保水剂、可再分散性乳胶粉、增稠剂改性膨润土、矿物掺合料组成，用于混凝土的修补粘结、大体积混凝土施工分仓仓面的粘合处理等。专利CN103755223公开了一种由环氧树脂、丙烯酸、甲酸钙、石英砂、重钙粉组成的混凝土界面处理剂。专利CN104261764公开了一种减缩型混凝土界面处理剂，由减缩剂、乙烯-乙酸乙烯酯共聚乳液、羟丙基甲基纤维素醚、成膜助剂、消泡剂、聚羧酸系高效减水剂、普通硅酸盐水泥、硅灰和水组成，用于处理混凝土结构施工缝处先后浇筑的混凝土之间的界面或结构修补时新旧混凝土之间的界面。建筑室内装修多用液体类界面剂，但其中所使用的乳液、助剂等成分中难免存在可挥发性的小分子有机化合物，使得产品总的挥发性有机物(volatileorganiccompounds，VOCs)含量较高，难以满足人们的环保需求，无法满足愈发严苛的环保类标准，降低VOCs含量是当前技术发展的目标，也是近年来科学研究和生产中急需解决的主要问题。中国环境保护标准HJ2541-2016规定产品不得含有邻苯二甲酸酯类的增塑剂、烷基酚聚氧乙烯醚类的乳化剂、异噻唑酮类的防腐剂等，规定水基型建筑胶粘剂中总挥发性有机物含量≤40g/L，这些要求的执行使我国的环境标志产品与北欧、加拿大、澳大利亚等国家地区的生态标志要求更为接近，由此对传统的高分子乳液、液体类界面剂、胶粘剂等提出了挑战，急需新的技术以满足可挥发性有机物含量和环保的要求。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术要解决的技术问题在于提供一种环保低VOC界面处理剂及其制备方法，具有较低的VOC含量。本专利技术提供的环保低VOC界面处理剂，由接枝聚乙烯亚胺的三硅酸镁和聚乙酸乙烯酯乳液进行聚合反应制备得到。所述接枝聚乙烯亚胺的三硅酸镁和聚乙酸乙烯酯乳液的质量比优选为(0.1～1)：(75.65～129.25)。优选的，所述接枝聚乙烯亚胺的三硅酸镁为聚乙烯亚胺和三硅酸镁，在硅烷偶联剂的作用下反应得到。具体的，所述接枝聚乙烯亚胺的三硅酸镁按照以下方法制备：A)采用硅烷偶联剂在酸性条件下，对三硅酸镁进行活化；B)将步骤A)得到的活化后的三硅酸镁与聚乙烯亚胺进行反应，得到接枝聚乙烯亚胺的三硅酸镁。所述硅烷偶联剂优选为3-(异丁烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷。本专利技术利用3-(异丁烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷的水解接枝反应以及双键与氨基的迈克尔加成反应，使聚乙烯亚胺接枝至三硅酸镁，形成有机-无机杂化体，并与聚乙酸乙烯酯乳液进行聚合，不仅具有消除VOC的作用，还可使三硅酸镁均匀分散悬浮于乳液体系中而不产生沉降，从而提升了乳液的粘稠度。上述步骤A)中，活化的溶剂优选为乙醇。上述步骤B)中，反应的溶剂优选为四氢呋喃。本专利技术提供的界面处理剂是由乙酸乙烯酯、聚乙烯醇、过硫酸铵、乳化剂、碳酸氢钠、水、增塑剂、防腐剂、接枝聚乙烯亚胺的三硅酸镁通过乳液聚合以及物理混合等方式制备而成，其中添加的接枝聚乙烯亚胺的三硅酸镁不仅能有效降低VOC含量，还可对界面剂起到增稠作用，使体系满足环保要求。本专利技术提供了上述环保低VOC界面处理剂的制备方法，包括以下步骤：将聚乙烯醇溶解于水中，然后加入乳化剂、过硫酸铵和乙酸乙烯酯进行第一次聚合反应，再加入碳酸氢钠、接枝聚乙烯亚胺的三硅酸镁进行第二次交联聚合反应，最后加入增塑剂和防腐剂，得到界面处理剂。优选的，所述接枝聚乙烯亚胺的三硅酸镁、乙酸乙烯酯、聚乙烯醇、过硫酸铵、乳化剂、碳酸氢钠、水、增塑剂和防腐剂的质量比为(0.1～1)：(10～30)：(3～4)：(0.2～0.3)：(0.2～0.4)：(0.15～0.25)：(60～90)：(2～4)：(0.1～0.3)。所述乳化剂优选为烷氧基聚乙烯氢氧基乙醇；所述增塑剂优选为二丙二醇二苯甲酸酯；所述防腐剂优选为二癸基二甲基氯化铵。优选的，所述第一次聚合反应的温度为70℃，反应时间为3～6h。优选的，所述第二次交联聚合反应的温度为50℃，反应时间为1～2h。与现有技术相比，本专利技术提供了一种环保低VOC界面处理剂，由接枝聚乙烯亚胺的三硅酸镁和聚乙酸乙烯酯乳液进行聚合反应制备得到，有效解决了传统界面处理剂可挥发性高、不环保的问题。其中，三硅酸镁是一种含水硅酸镁，可由工业原料生产制得，具有较发达的孔结构和大比表面积，具有较好的吸附性能、离子交换性和分子筛功能，因此本专利技术利用其特性通过化学反应长效吸收聚乙酸乙烯酯降解产生的酸性物质，以及通过物理作用长效吸附抑制有机小分子杂质的散发。同时，利用带有多活性官能团氨基的不挥发的大分子聚乙烯亚胺通过迈克尔加成、氨基加成等化学反应对聚合残留的乙烯基单体、醛类杂质、酸性降解副产物起到快速吸收作用。第三，通常液体型界面处理剂使用时浓度较低，直接涂覆或水泥造毛时需要一定粘度，而一般乳液稀释后粘度不足，还必须有增稠增粘结构辅助，传统一般使用醛类物质，如甲醛等有毒有害化合物交联聚乙烯醇后得到聚乙烯醇缩甲醛。而本专利技术体系有别于传统体系，利用有机-无机杂化体，除了具有降低挥发性功能以外，还可提高触变性，具有增稠和提高粘接性的作用，进而满足界面剂的使用性能，无需增稠增粘结构辅助。第四，本专利技术提供的上述界面处理剂中，环保型助剂与界面处理剂体系兼容性好，离子体系类型恰能相互融合，乳液稳定，不仅满足整体综合性能和功能，还能够符合环保标准的要求。具体实施方式为了进一步说明本专利技术，下面结合实施例对本专利技术提供的环保低VOC界面处理剂及其制备方法进行详细描述。比较例1首先在溶解釜中加入8k本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种环保低VOC界面处理剂，其特征在于，由接枝聚乙烯亚胺的三硅酸镁和聚乙酸乙烯酯乳液进行聚合反应制备得到。

【技术特征摘要】
1.一种环保低VOC界面处理剂，其特征在于，由接枝聚乙烯亚胺的三硅酸镁和聚乙酸乙烯酯乳液进行聚合反应制备得到。2.根据权利要求1所述的环保低VOC界面处理剂，其特征在于，所述接枝聚乙烯亚胺的三硅酸镁为聚乙烯亚胺和三硅酸镁，在硅烷偶联剂的作用下反应得到。3.根据权利要求2所述的环保低VOC界面处理剂，其特征在于，所述硅烷偶联剂为3-(异丁烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷。4.根据权利要求2所述的环保低VOC界面处理剂，其特征在于，所述接枝聚乙烯亚胺的三硅酸镁按照以下方法制备：A)采用硅烷偶联剂在酸性条件下，对三硅酸镁进行活化；B)将步骤A)得到的活化后的三硅酸镁与聚乙烯亚胺进行反应，得到接枝聚乙烯亚胺的三硅酸镁。5.一种环保低VOC界面处理剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将聚乙烯醇溶解于水中，然后加入乳化剂、过硫酸铵和乙酸乙烯酯进行第一次聚合反应，再加...

【专利技术属性】
技术研发人员：王兴元，张秀超，田翠，
申请(专利权)人：美巢集团股份公司，
类型：发明
国别省市：北京,11