水性环氧背网胶固化剂及制备方法和背网胶技术

本发明专利技术公开了水性环氧背网胶固化剂，它由如下原料及重量份制备而成：长链柔性脂肪胺70～95份、聚醚醇二缩水甘油醚53～68份、液态环氧树脂33～52份、单缩水甘油醚46～62.5份、端环氧硅烷偶联剂12～25份、去离子水39～98份。本发明专利技术还公开了所述水性环氧背网胶固化剂的制备方法，它通过亲水性的聚醚醇二缩水甘油醚和液态环氧树脂的混合物对长链柔性脂肪胺进行复合扩链，再通过滴加单缩水甘油醚和端环氧硅烷偶联剂对扩链物伯胺进行复合封端，最后加入适量的去离子水高速分散制得高固含量的水性环氧背网胶固化剂。本发明专利技术还公开了这种固化剂配制的背网胶，应用于石材背网湿法铺贴，具有亲和力好、适用期长、柔韧性好、粘接强度高、防水抗渗性好等优点。

【技术实现步骤摘要】
水性环氧背网胶固化剂及制备方法和背网胶
本专利技术涉及环氧胶粘剂领域，更具体地说涉及水性环氧背网胶固化剂，本专利技术还涉及其这种水性环氧背网胶固化剂的制备方法，本专利技术涉还及包含这种固化剂的背网胶。
技术介绍
石材背网胶是石材加工领域中的一种专用背网技术胶水，使用时先在石材板面的背向铺贴网格玻璃纤维布，然后将背网胶均匀涂抹在网格布上，使石材与网格布粘合固定的一种石材背网技术。现有的石材背网胶主要采用溶剂型不饱和聚酯及环氧树脂体系。其中传统的环氧体系背网胶虽然操作简便、应用广泛，与不饱和聚酯相比其粘接强度、固化收缩率、防水抗渗、耐老化等性能虽然有大幅度的提升，但随着安全环保的要求日益严格以及前沿技术的更迭换代，其弊端在使用过程中也日渐凸显，具体表现在以下几个方面：其一，传统的环氧背网胶含有挥发性有机溶剂，污染生活环境、危害人体健康，不符合绿色环保的发展理念；其二，未经改性过的传统环氧体系胶粘剂的脆性大、韧性不足，易引起石材背面空鼓、开裂、脱落等问题；其三，传统的环氧体系背网胶仍然存在与水泥亲和力很差的问题，不能在湿法施工中直接铺贴。当水性环氧胶粘剂应用于石材的背网工艺以后，该体系在上述应用性能上的不足虽然有明显的改善，但是现有水性环氧固化剂的合成技术主要以二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺等为基础原料进行环氧加成改性，这一类多乙烯多胺的分子链较短、反应活性点较为集中，在改性之后仍然具备较高的反应活性，普遍存在适用期较短、柔韧性不足等问题。另一类以聚醚胺D230、D400等为基础原料进行加成改性合成的水性环氧固化剂，虽然可以解决适用期较短、柔韧性不足的问题，但是这一类聚醚胺的反应活性非常低，改性之后的固化剂反应活性更低，制成的背网胶固化缓慢，一般需要10h以上才能完成初始固化，普遍存在粘结强度低、防水抗渗性差等问题。因此，现亟需开发一种改善亲和力、延长适用期、增加柔韧性、反应活性适中，且能提高石材背网层的粘结强度、防水抗渗等性能的水性环氧背网胶固化剂。
技术实现思路
本专利技术的第一目的是为了提供水性环氧背网胶固化剂。本专利技术方法制备的固化剂可以改善水泥基背网胶的亲和力、延长适用期、增加柔韧性，还可以提升背网层的粘结强度和防水抗渗等性能。本专利技术的第二目的是提供上述水性环氧背网胶固化剂的制备方法。本专利技术的第三目的是提供包含上述固化剂的背网胶。本专利技术方法制备的背网胶固化剂和环氧树脂水泥基浆料按其活泼氢当量与环氧当量之比，配制成双组分水泥基水性环氧背网胶，再对石材背面和玻璃纤维网格布进行粘合，经水分挥发和水泥化反应及树脂交联固化形成高强度、高韧性、高粘结性、高致密度、强防水抗渗的三维网状结构的石材背网。为了实现本专利技术的第一目的，本专利技术采用的技术方案如下：水性环氧背网胶固化剂，它由如下原料及重量份制备而成：长链柔性脂肪胺70～95份、聚醚醇二缩水甘油醚53～68份、液态环氧树脂33～52份、单缩水甘油醚46～62.5份、端环氧硅烷偶联剂12～25份、去离子水39～98份。在上述技术方案中，所述长链柔性脂肪胺选自N,N-二(3-氨丙基)乙基乙胺(优选索尔维HDN4)和N-(6-氨基己基)-1,6-己二胺(优选上海隆发化工有限公司BHMT)。在上述技术方案中，所述聚醚醇二缩水甘油醚选自聚乙二醇二缩水甘油醚(优选安徽新远科技股份有限公司XY215)和聚丙二醇二缩水甘油醚(优选安徽新远科技股份有限公司XY207)。在上述技术方案中，所述液态环氧树脂选自双酚A型(优选E-51、E-44型)和双酚F型(优选F-51、F-44型)液态环氧树脂。在上述技术方案中，所述单缩水甘油醚选自丁基缩水甘油醚(BGE)和苯基缩水甘油醚(PGE)。在上述技术方案中，所述端环氧硅烷偶联剂选自3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷(优选杭州杰西卡化工有限公司KH-560)和3-(2,3-环氧丙氧)丙基甲基二乙氧基硅烷(优选杭州杰西卡化工有限公司KH-78)。在上述技术方案中，所述水性环氧背网胶固化剂的固含量在75wt％～85wt％之间、胺值在172～380mgKOH/g之间、活泼氢当量在138～352g/eq之间。本专利技术的第二目的是通过如下措施来达到的：制备所述水性环氧背网胶固化剂的方法，包括以下步骤，各步骤中制备原料按上述重量份数计：步骤一：扩链，将聚醚醇二缩水甘油醚和液态环氧树脂混合均匀后滴加至长链柔性脂肪胺单体中，滴加时间2～3h，反应温度控制在60～65℃，滴加完毕后升温至70～75℃、保温反应1～2h，制得长链柔性脂肪胺与聚醚醇二缩水甘油醚及液态环氧树脂的复合扩链物；步骤二：封端，向上述扩链物中滴加单缩水甘油醚和端环氧硅烷偶联剂的预混物，对扩链物的伯胺进行复合封端，滴加时间2～3h，反应温度控制在60～65℃，滴加完毕后升温至70～75℃、保温反应1～2h，制得水可分散型柔性多胺-环氧复合的有机硅改性产物；步骤三：分散，向上述改性产物中加入去离子水，并以1000～1200r/min的转速分散30～45min，最后降温至45～50℃过滤出料，制得高固含量的水性环氧背网胶固化剂。为了实现本专利技术的第三目的，本专利技术的技术方案为：背网胶，它由所述水性环氧背网胶固化剂和环氧树脂水泥基浆料(优选专利《水性环氧树脂水泥基浆料及其制备方法》的实施例10)按其活泼氢当量与环氧当量之比配制而成，所述环氧树脂水泥基浆料的环氧当量在340～520g/eq之间。水性环氧背网胶固化剂活泼氢当量在138～352g/eq之间。所述的环氧树脂水泥基浆料由如下原料及重量份制备而成：水性环氧树脂50～60份、石英砂15～25份、水泥15～25份、消泡剂0.01～0.1份、分散剂0.5～2份、减水剂0.02～0.05份、缓凝剂0.02～0.05份、抗水剂3～5份；所述水性环氧树脂由如下原料及重量份合成：单甲基聚醚醇40～75份、二异氰酸酯单体16.82～22.22份、液态环氧树脂260～400份、有机锡催化剂0.5～1.0份、环氧活性稀释剂30～50份；所述水性环氧树脂的合成方法包括以下步骤：步骤一：二异氰酸酯的一端封闭，将单甲基聚醚醇经高温105～115℃、负压0.05～0.10MPa条件下脱水2h，加入二异氰酸酯单体，再滴加单甲基聚醚醇，时间控制在1～2h，温度控制在60～65℃，然后升温至70～75℃反应2～3h，制得一端封闭的单甲基聚醚醇-二异氰酸酯预聚体；步骤二：环氧树脂的接枝改性，将上述预聚体滴加到过量的液态环氧树脂中进行接枝改性，时间控制在1～2h，温度控制在60～65℃，再加入有机锡催化剂进一步催化反应1h，然后升温至70～75℃反应2～3h，最后添加环氧活性稀释剂调节粘度，制得聚氨酯改性的水性环氧树脂。所述的环氧树脂水泥基浆料本公司已同日申请了专利技术专利。与现有技术相比，本专利技术具有如下优点：(1)本专利技术背网胶固化剂以水为分散介质、安全环保无毒，不污染生活环境、不危害人体健康，很大程度上解决了传统背网本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.水性环氧背网胶固化剂，其特征在于它由如下原料及重量份制备而成：长链柔性脂肪胺70～95份、聚醚醇二缩水甘油醚53～68份、液态环氧树脂33～52份、单缩水甘油醚46～62.5份、端环氧硅烷偶联剂12～25份、去离子水39～98份。/n

【技术特征摘要】
1.水性环氧背网胶固化剂，其特征在于它由如下原料及重量份制备而成：长链柔性脂肪胺70～95份、聚醚醇二缩水甘油醚53～68份、液态环氧树脂33～52份、单缩水甘油醚46～62.5份、端环氧硅烷偶联剂12～25份、去离子水39～98份。


2.根据权利要求1所述的水性环氧背网胶固化剂，其特征在于：所述长链柔性脂肪胺选自N,N-二(3-氨丙基)乙基乙胺和N-(6-氨基己基)-1,6-己二胺。


3.根据权利要求1所述的水性环氧背网胶固化剂，其特征在于：所述聚醚醇二缩水甘油醚选自聚乙二醇二缩水甘油醚和聚丙二醇二缩水甘油醚。


4.根据权利要求1所述的水性环氧背网胶固化剂，其特征在于：所述液态环氧树脂选自双酚A型和双酚F型液态环氧树脂。


5.根据权利要求1所述的水性环氧背网胶固化剂，其特征在于：所述单缩水甘油醚选自丁基缩水甘油醚和苯基缩水甘油醚。


6.根据权利要求1所述的水性环氧背网胶固化剂，其特征在于：所述端环氧硅烷偶联剂选自3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷和3-(2,3-环氧丙氧)丙基甲基二乙氧基硅烷。


7.根据权利要求1～6中任一权利要求所述的水性环氧背网胶固化剂，其特征在于：所述水性环氧背网胶固化剂的固含量在75wt％～85wt％之间、胺值在172～380mgKOH/g之间、活泼氢当量在138～352g/eq之间。


8.制备权利要求1～7中任一权利要求所述水性环氧背网胶固化剂的方法，其特征在于包括以下步骤，各步骤中制备原料按上述重量份数计：
步骤一：扩链，将聚醚醇二缩水甘油醚和液态环氧树脂混合均匀后滴加至长链柔性脂肪胺单体中，滴加时间2～3h，反应温度控制在60～65℃，滴加完毕后升温至70～75℃、保温反应1～2h，制得长链柔性脂肪胺与聚醚醇二缩水甘油醚及液态环氧树脂的复合扩链物；
步骤二：封端，向上述扩链物中滴加单缩水甘油醚和端环氧硅烷偶联...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜昆文，杜昆武，童快，王云飞，余琦，夏钦，叶盛阳，朱本玮，张忠侠，
申请(专利权)人：武汉市科达云石护理材料有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42