一种瓷砖背胶及其制备方法与流程

1.本发明涉及瓷砖背胶技术领域，具体地涉及一种瓷砖背胶及其制备方法。


背景技术：

2.瓷砖是一种被广泛使用的装饰性建筑材料，从陶砖，到釉面砖、通体砖、瓷片，再到玻化砖、仿古砖、仿石砖，到目前的薄板、微晶石、全抛釉，瓷砖家族技术不断更新、品质不断提高、花色不断创新。作为瓷砖的伴侣——瓷砖粘贴材料，相应的也在不断升级、更新，从石灰到水泥、水泥砂浆，再到现在的瓷砖胶、瓷砖背胶，以满足瓷砖粘贴的性能要求。由于瓷砖胶自身缺点也很明显，瓷砖胶本身属于半成品，须现场加水调制才能使用，水灰比不可控，粘结强度波动大，同时瓷砖胶的铺贴每平米的单价高，一般客户难以承受，进而出现现场勾兑水泥的现象，使得瓷砖胶的效果大打折扣。而瓷砖背胶的诞生正好解决了瓷砖胶不能解决的问题。
3.目前，市场上的瓷砖背胶品种繁多，一部分瓷砖背胶是由干粉组分和液体组分两部分组成，使用时干粉组分和液体组分按照一定比例拌和，用于铺贴在瓷砖、玻化砖、地砖等装饰材料的背面，然而这种双组份的合成物要严格按照干粉和液体部分的比例拌和，对制备条件有一定的要求，且使用不方便；还有一部分的瓷砖背胶为单组份，一般以天然橡胶为原料和采用水泥类粘合剂，以天然橡胶为原料的瓷砖背胶通常含有甲醛，毒性高，采用水泥类粘合剂的瓷砖背胶是一种反应型聚合物水泥基材料，粘合力却有所降低，耐水性、耐候性较差，容易出现空鼓现象，导致砖体脱落，尤其在振动和稳定变换，极易起壳和剥离。因此，亟需一种环保，粘结力强，耐水性、耐候性好的单组份瓷砖背胶。


技术实现要素：

4.本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种瓷砖背胶，按重量百分比计，其原料组成包括：
[0005][0006][0007]
进一步地，所述水性聚氨酯分散体各组份的重量百分比为：水44.74％，硅烷偶联剂0.49％，聚酯多元醇28.68％，二羟甲基丙酸2.29％，n-甲基吡咯烷酮5.16％，甲苯二异氰酸酯6.02％，六亚甲基二异氰酸酯8.61％，三乙胺1.72％，乙二胺2.29％。
[0008]
进一步地，所述硅烷偶联剂为美国联合碳化物公司的a-151硅烷偶联剂。
[0009]
进一步地，所述填充剂包括石棉粉、稻壳粉、玻璃粉、三聚磷酸铝。
[0010]
进一步地，还包括ph调节剂0.3～0.6％。
[0011]
进一步地，所述消泡剂为byk1740消泡剂，所述分散剂为hydropalat 9040分散剂，所述防腐杀菌剂为卡松。
[0012]
进一步地，所述润湿剂为广州市名粤合成材料科技有限公司的vt-1660分散剂。
[0013]
此外，本发明还提供了一种制备上述任一所述的瓷砖背胶的方法，包括如下步骤：
[0014]
s1、按照配比称取各原料以备用；
[0015]
s2、将水性聚氨酯分散体、填充剂、分散剂加入搅拌装置中搅拌均匀；
[0016]
s3、将剩余成份加入步骤s2所得的产物中并搅拌均匀，即得所述背胶。
[0017]
本发明所提供的瓷砖背胶，是一种以水性聚氨酯分散体为主要成膜物质，加以填充剂及其他助剂配置而成，通过水分挥发固化成膜的环保型单组分瓷砖背胶，具有较强的粘结力，较好的耐水性和耐候性。使用时，首先将瓷砖背胶涂刮至瓷砖的背面，之后，将调配好的水泥砂浆涂至背胶上，紧接着，即可进行瓷砖的铺贴。
[0018]
水性聚氨酯分散体环保无毒，超低的voc，可较好地满足日益严格的voc限制；反应性硅烷偶联剂加入水性聚氨酯分散体的制备过程中，使得水性聚氨酯分子支链带有偶联剂基团，从而使得瓷砖背胶具有较强的粘结力，较好的耐水性和耐候性，以及优异的韧性、弹性，可有效抵抗水泥砂浆层的收缩以及变形；三聚磷酸铝含有聚磷酸根离子，聚磷酸根离子可渗透入水泥基面毛细孔并与水泥中的金属离子结合，从而可进一步提高瓷砖背胶与水泥砂浆的粘合力；稻壳粉作为填料，可降低成本，稻壳粉中富含二氧化硅，二氧化硅是一种优良的流动促进剂，可改善瓷砖背胶施工的便捷性，还可使得背胶成膜后具有可压性；玻璃粉粒径小、分散性好、防沉效果好，其化学性质稳定，具有耐酸碱性、化学惰性、超耐候性，可改善瓷砖背胶成膜后的耐候性；石棉粉含有石棉纤维的粉状非金属材料，可改善瓷砖背胶的耐水性；邻苯二甲酸二甲酯作为成膜助剂。
具体实施方式
[0019]
为了更好地理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。
[0020]
实施例1：
[0021]
一种瓷砖背胶，按重量百分比计，其原料组成包括：水性聚氨酯分散体65％，填充剂32％，润湿剂0.1％，分散剂0.2％，消泡剂0.1％，防腐杀菌剂0.3％，邻苯二甲酸二甲酯2％，ph调节剂0.3％；
[0022]
所述填充剂包括石棉粉、稻壳粉、玻璃粉、三聚磷酸铝，所述石棉粉、稻壳粉、玻璃粉、三聚磷酸铝的重量比为0.5:1:0.5:0.4。
[0023]
所述消泡剂为byk1740消泡剂，所述分散剂为hydropalat 9040分散剂，所述防腐杀菌剂为卡松；所述润湿剂为广州市名粤合成材料科技有限公司的vt-1660分散剂。
[0024]
所述水性聚氨酯分散体各组份的重量百分比为：水44.74％，硅烷偶联剂0.49％，聚酯多元醇28.68％，二羟甲基丙酸2.29％，n-甲基吡咯烷酮5.16％，甲苯二异氰酸酯6.02％，六亚甲基二异氰酸酯8.61％，三乙胺1.72％，乙二胺2.29％；所述硅烷偶联剂为美
国联合碳化物公司的a-151硅烷偶联剂，所述聚酯多元醇为由二元羧酸与二元醇等通过缩聚反应制得。
[0025]
所述水性聚氨酯分散体的制备方法为：首先按重量配比称取各原料以备用；之后，将聚酯多元醇、二羟甲基丙酸和n-甲基吡咯烷酮投入反应釜中进行搅拌，并启动反应釜上的加热装置，加热温度为55℃，搅拌30分钟后停止搅拌；加入甲苯二异氰酸酯，加热温度为70℃，反应时间为30分钟，之后，再加入六亚甲基二异氰酸酯，升温到90℃，反应时间为40分钟，紧接着降温到60℃，加入三乙胺中和得聚氨酯预聚物；加入水，剧烈搅拌以分散聚氨酯预聚物，加入乙二胺和硅烷偶联剂，加完后再搅拌30分钟，即得固含量为50％的水性聚氨酯分散体。
[0026]
一种制备上述瓷砖背胶的方法，包括如下步骤：
[0027]
s1、按照配比称取各原料以备用；
[0028]
s2、将水性聚氨酯分散体、填充剂、分散剂加入搅拌装置中搅拌均匀；
[0029]
s3、将剩余成份加入步骤s2所得的产物中并搅拌均匀，即得所述背胶。
[0030]
实施例2：
[0031]
一种瓷砖背胶，按重量百分比计，其原料组成包括：水性聚氨酯分散体68％，填充剂27％，润湿剂0.4％，分散剂0.3％，消泡剂0.3％，防腐杀菌剂0.5％，邻苯二甲酸二甲酯3％，ph调节剂0.5％；
[0032]
所述填充剂包括石棉粉、稻壳粉、玻璃粉、三聚磷酸铝，所述石棉粉、稻壳粉、玻璃粉、三聚磷酸铝的重量比为0.5:1:0.5:0.4。
[0033]
所述消泡剂为byk1740消泡剂，所述分散剂为hydropalat 9040分散剂，所述防腐杀菌剂为卡松；所述润湿剂为广州市名粤合成材料科技有限公司的vt-1660分散剂。
[0034]
所述水性聚氨酯分散体各组份的重量百分比为：水44.74％，硅烷偶联剂0.49％，聚酯多元醇28.68％，二羟甲基丙酸2.29％，n-甲基吡咯烷酮5.16％，甲苯二异氰酸酯6.02％，六亚甲基二异氰酸酯8.61％，三乙胺1.72％，乙二胺2.29％；所述硅烷偶联剂为美国联合碳化物公司的a-151硅烷偶联剂，所述聚酯多元醇为由二元羧酸与二元醇等通过缩聚反应制得。
[0035]
所述水性聚氨酯分散体的制备方法为：首先按重量配比称取各原料以备用；之后，将聚酯多元醇、二羟甲基丙酸和n-甲基吡咯烷酮投入反应釜中进行搅拌，并启动反应釜上的加热装置，加热温度为55℃，搅拌30分钟后停止搅拌；加入甲苯二异氰酸酯，加热温度为70℃，反应时间为30分钟，之后，再加入六亚甲基二异氰酸酯，升温到90℃，反应时间为40分钟，紧接着降温到60℃，加入三乙胺中和得聚氨酯预聚物；加入水，剧烈搅拌以分散聚氨酯预聚物，加入乙二胺和硅烷偶联剂，加完后再搅拌30分钟，即得固含量为50％的水性聚氨酯分散体。
[0036]
一种制备上述瓷砖背胶的方法，包括如下步骤：
[0037]
s1、按照配比称取各原料以备用；
[0038]
s2、将水性聚氨酯分散体、填充剂、分散剂加入搅拌装置中搅拌均匀；
[0039]
s3、将剩余成份加入步骤s2所得的产物中并搅拌均匀，即得所述背胶。
[0040]
实施例3：
[0041]
一种瓷砖背胶，按重量百分比计，其原料组成包括：水性聚氨酯分散体66％，填充
剂30％，润湿剂0.3％，分散剂0.2％，消泡剂0.2％，防腐杀菌剂0.4％，邻苯二甲酸二甲酯2.5％，ph调节剂0.4％；
[0042]
所述填充剂包括石棉粉、稻壳粉、玻璃粉、三聚磷酸铝，所述石棉粉、稻壳粉、玻璃粉、三聚磷酸铝的重量比为0.5:1:0.5:0.4。
[0043]
所述消泡剂为byk1740消泡剂，所述分散剂为hydropalat 9040分散剂，所述防腐杀菌剂为卡松；所述润湿剂为广州市名粤合成材料科技有限公司的vt-1660分散剂。
[0044]
所述水性聚氨酯分散体各组份的重量百分比为：水44.74％，硅烷偶联剂0.49％，聚酯多元醇28.68％，二羟甲基丙酸2.29％，n-甲基吡咯烷酮5.16％，甲苯二异氰酸酯6.02％，六亚甲基二异氰酸酯8.61％，三乙胺1.72％，乙二胺2.29％；所述硅烷偶联剂为美国联合碳化物公司的a-151硅烷偶联剂，所述聚酯多元醇为由二元羧酸与二元醇等通过缩聚反应制得。
[0045]
所述水性聚氨酯分散体的制备方法为：首先按重量配比称取各原料以备用；之后，将聚酯多元醇、二羟甲基丙酸和n-甲基吡咯烷酮投入反应釜中进行搅拌，并启动反应釜上的加热装置，加热温度为55℃，搅拌30分钟后停止搅拌；加入甲苯二异氰酸酯，加热温度为70℃，反应时间为30分钟，之后，再加入六亚甲基二异氰酸酯，升温到90℃，反应时间为40分钟，紧接着降温到60℃，加入三乙胺中和得聚氨酯预聚物；加入水，剧烈搅拌以分散聚氨酯预聚物，加入乙二胺和硅烷偶联剂，加完后再搅拌30分钟，即得固含量为50％的水性聚氨酯分散体。
[0046]
一种制备上述瓷砖背胶的方法，包括如下步骤：
[0047]
s1、按照配比称取各原料以备用；
[0048]
s2、将水性聚氨酯分散体、填充剂、分散剂加入搅拌装置中搅拌均匀；
[0049]
s3、将剩余成份加入步骤s2所得的产物中并搅拌均匀，即得所述背胶。
[0050]
性能测试：
[0051]
对上述实施例1～3制得的瓷砖背胶进行性能测试，参照jc/t547-2017《陶瓷砖胶粘剂》的判定标准对瓷砖背胶进行性能测试，其结果如下表1所示：
[0052]
表1
[0053][0054]
从表1的性能测试结果可知，本发明所制备的瓷砖背胶具有较强的粘结强度，较好的耐水性、耐热性、耐冻性。
[0055]
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不
脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。