一种渗透型环氧树脂胶粘剂及其制备方法和应用与流程

本发明属于高分子胶粘剂，涉及一种渗透型环氧树脂胶粘剂及其制备方法和应用。

背景技术：

1、天然大理石、花岗岩广泛应用于建筑装饰、景观水景工程。石材内部存在大量微米级微孔与微裂纹，需要环氧树脂胶粘剂进行渗透加固、粘接修补。

2、现有公开专利以及市面石材环氧胶存在多处技术矛盾点：

3、第一，想要实现石材微孔渗透，需要低粘度体系。现有技术单纯依靠单一种类活性稀释剂降粘，会造成交联密度下降，固化后剪切强度明显降低；如果使用高分子量环氧树脂，粘度超过 50mpas，渗透能力不足，只能停留在石材表面，加固效果差。另外，针对上述的两种情况，申请人提出了一种低粘度、可亲水固化的环氧树脂石材修补面胶，以高分子量的氢化双酚a型环氧树脂为基体，通过提高稀释剂的用量，可降低修补面胶的粘度，然而，大量使用的稀释剂，不仅不利于降低成本，而且难以提高固化后的剪切强度，导致渗透加固的效果较差。

4、第二，传统聚酰胺固化体系耐水性一般、长期户外极易黄变，不适合景观水景长期使用；常规脂环胺体系配方设计不合理时，无法实现带水界面固化，难以满足水下修补施工需求。

5、第三，常规透明环氧胶普遍耐黄变性差，户外光照、长期受热后容易发黄，破坏石材饰面装饰效果；市面上高耐黄变环氧大多粘度偏高，不具备渗透施工能力。

6、第四，现有环氧体系常大量使用双酚f型环氧树脂作为主体原料，原料成本偏高；同时现有环氧体系硬度两极分化：高粘接强度产品邵氏硬度往往大于 80d，胶层脆性大；石材存在热胀冷缩形变，硬质胶层容易出现开裂；降低硬度后，剪切强度下降至 8mpa 以内，无法满足工程粘接指标。

7、第五，常规填料折光率与环氧树脂差异大，添加后胶层雾白、不透明；普通纳米填料分散不佳同样会造成制品失透，无法满足透明修补的饰面要求。

8、可见，现有技术中缺少一种以双酚f型环氧树脂和双酚a型环氧树脂为基体且兼具低粘度（≤30mpas）、高渗透性、高剪切强度（≥8.5mpa）、可水中和潮湿固化、固化制品无色透明且耐黄变性能优异、光泽度高（＞100gs）、硬度适中（邵氏硬度为70d～80d）的渗透型环氧树脂胶粘剂。

9、基于上述原因，提出本发明。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种兼具低粘度、高渗透性、高剪切强度、可水中和潮湿固化、固化制品无色透明且耐黄变性能优异、光泽度高、硬度适中的渗透型环氧树脂胶粘剂及其制备方法和应用。

2、为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

3、一种渗透型环氧树脂胶粘剂，包括a组分和b组分；

4、所述a组分，按照重量份计包括以下原料组分：

5、双酚f型环氧树脂15份～25份，

6、双酚a型环氧树脂29份～35份，

7、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯11份～15份，

8、活性稀释剂12份～18份，

9、填料 3份～6份，

10、硅烷偶联剂 1份～2份；

11、消泡剂 0.3份～0.8份，

12、润湿分散剂 0.2份～0.5份；

13、耐黄变助剂 0.8份～1.5份；

14、所述b组分，按照重量份计包括以下原料组分：

15、改性脂环胺固化剂 70份～80份，

16、固化促进剂5份～8份，

17、增韧剂8份～12份，

18、抗水解助剂2份～4份；

19、所述活性稀释剂由age和苄基缩水甘油醚复配而成；

20、所述耐黄变助剂由受阻胺光稳定剂与苯并三氮唑类紫外吸收剂复配而成；

21、所述改性脂环胺固化剂由脂环胺和稀释剂为原料制备得到；

22、所述抗水解助剂由γ-氨丙基三乙氧基硅烷和稀释剂为原料制备得到。

23、上述的渗透型环氧树脂胶粘剂，进一步改进的，所述双酚f型 环氧树脂的环氧当量为 160 g/eq～180g/eq；所述双酚a型环氧树脂的环氧当量为 180 g/eq～195g/eq。

24、上述的渗透型环氧树脂胶粘剂，进一步改进的，所述活性稀释剂由age和苄基缩水甘油醚的质量比为1.85～2.15∶1。

25、上述的渗透型环氧树脂胶粘剂，进一步改进的，所述填料为经硅烷偶联剂表面改性的气相纳米二氧化硅；所述气相纳米二氧化硅的粒径为20 nm～50 nm。

26、上述的渗透型环氧树脂胶粘剂，进一步改进的，所述硅烷偶联剂为kh-560；所述消泡剂为byk-054；所述润湿分散剂为byk-142；所述受阻胺光稳定剂与苯并三氮唑类紫外吸收剂的质量比为1∶1；所述受阻胺光稳定剂为uv-531；所述苯并三氮唑类紫外吸收剂为uv-1500。

27、上述的渗透型环氧树脂胶粘剂，进一步改进的，所述改性脂环胺固化剂的制备方法包括以下步骤：将脂环胺加入到三口烧瓶中，开启搅拌，控制转速为75转/分～85转/分，调整温度为60℃～65℃，滴加入稀释剂，控制滴加时间为2h～2.5h，滴加完毕后，调整温度为65℃～70℃，继续搅拌1h～1.5h，过滤，得到改性脂环胺固化剂；所述脂环胺与稀释剂的重量比为284∶130；所述脂环胺为1，3-bac；所述稀释剂为环氧树脂稀释剂501。

28、上述的渗透型环氧树脂胶粘剂，进一步改进的，所述固化促进剂为2-乙基-4-甲基咪唑。

29、上述的渗透型环氧树脂胶粘剂，进一步改进的，所述增韧剂为聚丙二醇二缩水甘油醚。

30、上述的渗透型环氧树脂胶粘剂，进一步改进的，所述抗水解助剂的制备方法包括以下步骤：将γ-氨丙基三乙氧基硅烷加入到三口烧瓶中，开启搅拌，分2次加入稀释剂，每次加入后反应20分钟，过滤，得到抗水解助剂；所述γ-氨丙基三乙氧基硅烷与稀释剂的重量比为442∶130；所述稀释剂为环氧树脂稀释剂501。

31、上述的渗透型环氧树脂胶粘剂，进一步改进的，所述a组分和b组分的重量比为3∶1。

32、作为一个总的技术构思，本发明还提供了一种上述的渗透型环氧树脂胶粘剂的制备方法，包括以下步骤：

33、s1、在避光条件下，将双酚f型环氧树脂、双酚a型环氧树脂、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯混合，搅拌5 min～20min，加入活性稀释剂、润湿分散剂，升温至40℃～45℃，搅拌 20min～30min，加入填料、硅烷偶联剂、消泡剂、耐黄变助剂，搅拌 30 min～40min，冷却，过滤，得到 a 组分；在避光条件下，将改性脂环胺固化剂、抗水解助剂混合，搅拌10 min～20min，加入固化促进剂、增韧剂，在温度为40℃～45℃的条件下搅拌 10 min～30min，脱泡，得到 b 组分；

34、s2、将a组分、b组分混合，搅拌3 min～5min，静置1 min～3min，脱泡，得到渗透型环氧树脂胶粘剂。

35、作为一个总的技术构思，本发明还提供了一种上述的渗透型环氧树脂胶粘剂或上述的制备方法制备的渗透型环氧树脂胶粘剂在石材加工中应用。

36、上述的应用，进一步改进的，所述应用包括对石材进行粘接、基面修补、裂缝填充、饰面增亮修复中的至少一种；所述石材包括大理石、花岗岩中的至少一种。

37、与现有技术相比，本发明的优点在于：

38、（1）针对现有环氧树脂石材修补面胶中存在的难以同时实现低渗透粘度、水下环境固化、固化制品无色透明、长期耐黄变、高光泽、硬度可控与高剪切粘接强度的技术缺陷，本发明创造性的提出了一种渗透型环氧树脂胶粘剂，采用双酚f型环氧树脂搭配双酚a型环氧树脂与三羟甲基丙烷三丙烯酸酯复配为主基体，并采用两种无色透明的age和苄基缩水甘油醚复配而成的活性稀释剂，搭配改性脂环胺含水潮湿固化体系，辅以折光匹配硅烷活化气相纳米二氧化硅作为补强填料，复配紫外吸收剂与受阻胺光稳定剂构成耐黄变体系，配合无色透明抗水解助剂、透明柔性增韧剂，构建双组份环氧胶粘剂体系，并且在这些组分的共同作用下，使得渗透型环氧树脂胶粘剂兼具低粘度、高渗透性、高剪切强度、可水中和潮湿固化、固化制品无色透明且耐黄变性能优异、光泽度高、硬度适中等优点，具体的，25℃粘度 20-35mpas，剪切强度（24h）≥8.5mpa，可在含水潮湿条件下完成固化，固化膜无色透明、无发白、不起泡，固化产物光泽度大于 100gs，邵氏硬度控制在 70-80d。同时，本发明的渗透型环氧树脂胶粘剂对大理石、花岗岩等天然石材具备良好微孔渗透能力，适用于潮湿基面、水下石材粘接、裂缝修补、微孔加固、饰面修复，胶层无色透明、长期使用不易黄变，不遮挡石材天然纹理，兼顾粘接强度、韧性以及长期装饰外观，原料易得，适合工业化生产。

39、（2）本发明中还提供了一种环氧树脂防水涂料的制备方法，采用低温分步投料、避光梯度搅拌、真空脱泡的组合工艺，可制备得到无色透明、长期耐黄变的渗透型环氧胶粘剂，同时成品粘度、渗透深度、力学强度批次偏差小，工艺稳定，适合规模化生产，便于工业化应用。