一种聚苯醚改性环氧树脂的石材粘结剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种聚苯醚改性环氧树脂的石材粘结剂及其制备方法，该粘结剂采用氨基改性的聚苯醚再分配产物对环氧树脂进行改性，同时还采用聚醚胺改性固化剂和脂肪胺改性固化剂组成的混合固化剂，具有优良粘接性同时，还有一定的应力缓和功能，同时通过对改性碳酸钙进行改性，提高其在树脂中的分散效果，进而大大提高了环氧粘结剂的粘结性能。本发明专利技术的环氧粘结剂制备方法和操作相对简便，原材料利用率高，石材粘结后具有较高强度，可有效避免后期二次开裂。二次开裂。

【技术实现步骤摘要】
一种聚苯醚改性环氧树脂的石材粘结剂及其制备方法


[0001]本专利技术涉及石材环氧胶黏剂，具体涉及一种聚苯醚改性环氧树脂的石材粘结剂及其制备方法，属于建筑材料胶黏


技术介绍

[0002]天然石板材质地高雅，纹理清奇美观，常作为建筑物内外墙、地面、天花板、窗台和桌面、洁具的饰面材料。随着经济的发展，人们生活水平的提高和文化素养的提升，使用这种饰面材料的数量越来越大。随着石材在建筑行业中的广泛应用，其石材黏接用胶的市场需求也不断扩大，特别体现在石材的修复、安装和定位的黏接加固作业中，而现阶段对石材进行修复、安装和定位的黏接加固材料主要采用的是不饱和聚酯胶粘剂(云石胶)；其在石材的定位加固时存在很多不足，如：挥发严重，且挥发物有毒，不饱和聚酯胶粘剂含20
‑
30％的苯乙烯单体，在室温下易挥发，苯乙烯有较大的毒性和刺激性，影响工业卫生和劳动保护，长期接触会致白血病；收缩率大，固化收缩产生较大应力；脆性大、耐老化性能差等。而环氧胶固化后，具有优异的黏接性和机械强度，耐老化性能优良、环保、收缩率小，改性后韧性好、并且在普通环氧胶的基础上加快了固化速度，完全可以替代不饱和聚酯胶粘剂(云石胶)，满足建筑行业石材干挂的快速定位粘接。
[0003]环氧树脂含有多种极性基团和活性很大的环氧基，因而与表面活性高的材料具有很强的粘接力，同时环氧固化物的内聚强度也很大，所以其粘接强度很高，固化收缩率小，固化后产物尺寸稳定性好，固化产物硬度高，容易打磨加工。因此，在目前石材加工行业中，以环氧树脂为原料制备的胶黏剂逐渐占据了市场的主导地位。
[0004]虽然环氧树脂材料使用广泛，但是在用作石材黏合剂时也存在诸多不足，石材在修复、安装和定位过程中，往往石材的胶结面积相对较小，因而黏结胶受力相对较大，因此对胶黏剂的性能要求较高，特别是对胶黏剂的黏结强度、稳定性、耐磨性、耐污性等存在较高要求。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供了一种聚苯醚改性环氧树脂的石材粘结剂，该石材粘结剂为反应型粘结剂，在固化过程中挥发物极少，收缩率低，同时采用两种改性固化剂组合物，具有优良粘接性同时，还有一定的应力缓和功能。该石材用粘结剂还采用了改性改性碳酸钙，一方面能够使得固化后胶料与石材外观尽可能相近，同时能够增强石材用粘结剂的黏结强度、耐磨性、耐老化性能、耐玷污性等性能，该石材粘结剂的制备方法和操作相对简便，材料利用率高，石材粘结剂胶黏固定后具有较高强度，可有效避免后期二次开裂。
[0006]为实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案具体如下：
[0007]根据本专利技术的第一种实施方案，提供一种聚苯醚改性环氧树脂的石材粘结剂。
[0008]一种聚苯醚改性环氧树脂的石材粘结剂，该粘结剂包括A组份和B组份，其中A组份包括：
[0009]改性环氧树脂40
‑
70重量份，优选为45
‑
65重量份，更优选为50
‑
60重量份。
[0010]增韧剂3
‑
15重量份，优选为5
‑
12重量份，更优选为8
‑
10重量份。
[0011]碳酸钙12
‑
30重量份，优选为15
‑
28重量份，更优选为18
‑
25重量份。
[0012]抗氧化剂0.05
‑
1.2重量份，优选0.08
‑
1重量份，更优选为0.1
‑
0.8重量份。
[0013]纳米氮化钨0.8
‑
4重量份，优选为1
‑
3重量份，更优选为1.2
‑
2.5重量份。
[0014]白炭黑5
‑
18重量份，优选为8
‑
16重量份，更优选为10
‑
14重量份。
[0015]其中B组份包括：
[0016]聚醚胺改性固化剂18
‑
35重量份，优选为20
‑
32重量份，更优选为25
‑
30重量份。
[0017]脂肪胺改性固化剂25
‑
45重量份，优选为30
‑
42重量份，更优选为35
‑
40重量份。
[0018]促进剂0.5
‑
6重量份，优选为0.8
‑
5重量份，更优选为1
‑
4重量份。
[0019]硅烷偶联剂1
‑
10重量份，优选为2
‑
8重量份，更优选为3
‑
6重量份。
[0020]白炭黑1
‑
6重量份，优选为1.5
‑
5.5重量份，更优选为2
‑
5重量份。
[0021]碳酸钙10
‑
28重量份，优选为12
‑
25重量份，更优选为15
‑
22重量份。
[0022]其中，改性环氧树脂是采用氨基改性的聚苯醚再分配产物对环氧树脂进行改性获得的。
[0023]作为优选，所述改性环氧树脂是采用氨基改性聚苯醚再分配产物对E
‑
51环氧树脂进行改性后的改性E
‑
51环氧树脂。所述氨基改性的聚苯醚再分配产物的数均分子量为2000
‑
3300，优选为2500
‑
3000。
[0024]作为优选，所述聚醚胺改性固化剂是聚氧丙烯二胺和/或聚氧乙烯二胺和/或聚氧丙烯三胺采用环氧树脂改性后的聚醚胺改性固化剂。优选为聚氧丙烯二胺和/或聚氧乙烯二胺和/或聚氧丙烯三胺使用E
‑
51环氧树脂进行改性后再进一步用苯甲醇处理过的聚醚胺改性固化剂。
[0025]作为优选，所述脂肪胺改性固化剂是二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、间二甲苯二胺中的一种或多种采用壬基酚缩水甘油醚对其进行改性后的脂肪胺改性固化剂。
[0026]作为优选，所述苯甲醇的用量是基于聚醚胺改性固化剂的总质量的1
‑
8wt％，优选为2
‑
6wt％。
[0027]作为优选，所述氨基改性的聚苯醚再分配产物是先将聚苯醚与2，2
‑
二(4
‑
羟基苯基)丙烷进行再分配反应后，然后再将聚苯醚再分配产物与卤源和氨源依次进行取代反应后获得。
[0028]作为优选，所述卤源为氯乙酰氯和/或溴乙酰溴。其使用量为聚苯醚再分配产物摩尔量的1
‑
4倍，优选为1.5
‑
2倍。
[0029]作为优选，所述氨源为氨水，其使用量为聚苯醚再分配产物摩尔量的1.5
‑
5倍，优选为2
‑
3倍。
[0030]作为优选，所述改性碳酸钙是采用氨基苯甲酸对碳酸钙进行改性获得的。所述氨基苯甲酸本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种聚苯醚改性环氧树脂的石材粘结剂，其特征在于：该粘结剂包括A组份和B组份，其中A组份包括：改性环氧树脂40
‑
70重量份，优选为45
‑
65重量份，更优选为50
‑
60重量份；增韧剂3
‑
15重量份，优选为5
‑
12重量份，更优选为8
‑
10重量份；碳酸钙12
‑
30重量份，优选为15
‑
28重量份，更优选为18
‑
25重量份；抗氧化剂0.05
‑
1.2重量份，优选0.08
‑
1重量份，更优选为0.1
‑
0.8重量份；纳米氮化钨0.8
‑
4重量份，优选为1
‑
3重量份，更优选为1.2
‑
2.5重量份；白炭黑5
‑
18重量份，优选为8
‑
16重量份，更优选为10
‑
14重量份；其中B组份包括：聚醚胺改性固化剂18
‑
35重量份，优选为20
‑
32重量份，更优选为25
‑
30重量份；脂肪胺改性固化剂25
‑
45重量份，优选为30
‑
42重量份，更优选为35
‑
40重量份；促进剂0.5
‑
6重量份，优选为0.8
‑
5重量份，更优选为1
‑
4重量份；硅烷偶联剂1
‑
10重量份，优选为2
‑
8重量份，更优选为3
‑
6重量份；白炭黑1
‑
6重量份，优选为1.5
‑
5.5重量份，更优选为2
‑
5重量份；碳酸钙10
‑
28重量份，优选为12
‑
25重量份，更优选为15
‑
22重量份；其中，改性环氧树脂是采用氨基改性的聚苯醚再分配产物对环氧树脂进行改性获得的。2.根据权利要求1所述的石材粘结剂，其特征在于：所述改性环氧树脂是采用氨基改性聚苯醚再分配产物对E
‑
51环氧树脂进行改性后的改性E
‑
51环氧树脂；所述氨基改性的聚苯醚再分配产物的数均分子量为2000
‑
3300，优选为2500
‑
3000；和/或所述聚醚胺改性固化剂是聚氧丙烯二胺和/或聚氧乙烯二胺和/或聚氧丙烯三胺采用环氧树脂改性后的聚醚胺改性固化剂；优选为聚氧丙烯二胺和/或聚氧乙烯二胺和/或聚氧丙烯三胺使用E
‑
51环氧树脂进行改性后再进一步用苯甲醇处理过的聚醚胺改性固化剂；所述脂肪胺改性固化剂是二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、间二甲苯二胺中的一种或多种采用壬基酚缩水甘油醚对其进行改性后的脂肪胺改性固化剂；作为优选，所述苯甲醇的用量是基于聚醚胺改性固化剂的总质量的1
‑
8wt％，优选为2
‑
6wt％。3.根据权利要求1或2所述的石材粘结剂，其特征在于：所述氨基改性的聚苯醚再分配产物是先将聚苯醚与2，2
‑
二(4
‑
羟基苯基)丙烷进行再分配反应后，然后再将聚苯醚再分配产物与卤源和氨源依次进行取代反应后获得；作为优选，所述卤源为氯乙酰氯和/或溴乙酰溴；其使用量为聚苯醚再分配产物摩尔量的1
‑
4倍，优选为1.5
‑
2倍；和/或所述氨源为氨水，其使用量为聚苯醚再分配产物摩尔量的1.5
‑
5倍，优选为2
‑
3倍。4.根据权利要求1
‑
3中任一项所述的石材粘结剂，其特征在于：所述碳酸钙是采用氨基苯甲酸进行改性获得的改性碳酸钙；所述氨基苯甲酸选自邻氨基苯甲酸、间氨基苯甲酸、对氨基苯甲酸、2
‑
氨基
‑
3,4,5,6
‑
四氟苯甲酸、4
‑
氨基
‑
2,3,5,6
‑
四氟苯甲酸、2
‑
氨基
‑
3,4,5
‑
三氟苯甲酸、3
‑
氨基
‑
2,4,5
‑
三氟苯甲酸、3
‑
氨基
‑
2,5,6
‑
三氟苯甲酸、6
‑
氨基
‑
2,3,4
‑
三氟苯甲酸中的一种，优选为2
‑
氨基
‑
3,4,5,6
‑
四氟苯甲酸和/或4
‑
氨基
‑
2,3,5,6
‑
四氟苯甲酸；作为优选，所述改性碳酸钙粒径组成为：粒径小于100目占10
‑
30％，粒径为100
‑
200目
占25
‑
55％，粒径为300
‑
500目占18
‑
35％，粒径大于500目占12
‑
28％。5.根据权利要求1
‑
4中任一项所述的石材粘结剂，其特征在于：所述促进剂选自2,4,6
‑
三(二甲基氨基甲基)苯酚(DMP
‑
30)、2,4,6
‑
三(二甲基氨基甲基)苯酚的三
‑
(2
‑
乙基己酸)盐、三乙醇胺、硫脲中的一种或多种；优选为2,4,6
‑
三(二甲基氨基甲基)苯酚(DMP
‑
30)；和/或所述抗氧化剂为四[β
‑
(3,5
‑
二叔丁基
‑4‑
羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(抗氧化剂1010)或抗氧化剂1076；和/或所述增韧剂为活性聚氨酯增韧剂。6.根据权利要求1
‑
5中任一项所述的石材粘结剂，其特征在于：所述硅烷偶联剂为含氨基或羟基官能团的二烷氧基硅烷类或三烷氧基硅烷类偶联剂；优选为γ
‑
氨基丙基三乙氧基硅烷(KH
‑
550)、3
‑
(2,3
‑
环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷(KH
‑
560)、二亚乙基三氨基丙基三乙氧基硅烷中的一种或多种；和/或所述白炭黑为气相白炭黑。7.制备如权利要求1
‑
6中任一项所述聚苯醚改性环氧树脂的石材粘结剂的方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：S1：A组份的制备：先将改性环氧树脂、增韧剂和抗氧化剂进行混合；然后再加入碳酸钙、纳米氮化钨和白炭黑继续混合，混合均匀后获得A组份；S2：B组份的制备：先将聚醚胺改性固化剂、脂肪胺改性固化剂、促进剂进行混合；然后加入硅烷偶联剂继续混合均匀；最后加入改性碳酸钙和白炭黑继续混合，混合均匀后获得B组份；S3：聚苯醚改性环氧树脂的石材粘结剂的制备：按比例将A组份和B组份进行装瓶后即得到聚苯醚改性环氧树脂的石材粘结剂；其中，改...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑保昌，孙贤港，任伟，袁四海，
申请(专利权)人：湖南柯盛新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：