水性瓷砖背胶及其制备工艺的制作方法

1.本发明涉及瓷砖背胶技术领域，具体为水性瓷砖背胶及其制备工艺。


背景技术：

2.随着人们对装饰标准的不断提高，陶瓷、文化石、大理石、玻化砖等人造和天然石材被大面积使用。各种瓷砖种类繁多，性能差异巨大，施工要求也各不相同。由于施工人员对于不同瓷砖的表面性能缺乏认识，更容易导致瓷砖上墙后出现空鼓、脱落，一旦高层出现此类现象，其修复将异常困难，有些需要整个墙面系统重新制作，带来非常高的维修处理费用。
3.目前，瓷砖铺贴材料主要使用瓷砖粘接剂，针对瓷砖粘接剂产品的良莠不齐以及较高的使用成本和运输成本、施工时容易出现空鼓现象等，市场上出现了瓷砖背胶产品，这类产品的优点是施工简单、造价低且性能与传统材料比显著提高。
4.现有的水性瓷砖背胶产品虽然较之传统的瓷砖粘接剂在整体性能上具有较大提升，但仍不能满足高粘结强度需求，冻融拉伸粘结强度较低，抗压强度不高，柔韧性特别是低温柔韧性能不佳。
5.因此我们提出了水性瓷砖背胶及其制备工艺来解决上述问题。


技术实现要素：

6.(一)解决的技术问题
7.针对现有技术的不足，本发明提供了水性瓷砖背胶及其制备工艺，解决了现有的水性瓷砖背胶产品虽然较之传统的瓷砖粘接剂在整体性能上具有较大提升，但仍不能满足高粘结强度需求，冻融拉伸粘结强度较低，抗压强度不高，柔韧性特别是低温柔韧性能不佳的问题。
8.(二)技术方案
9.本发明为了实现上述目的具体采用以下技术方案：
10.水性瓷砖背胶，按重量份计，所述水性瓷砖背胶包括如下组分：改性丙烯酸酯乳液55～69份，改性苯丙乳液20～25份，醋酸乙烯-丙烯酸-β-羟丙酯共聚乳液5～8份，乙烯-醋酸乙烯酯共聚乳液5～9份，添加剂0.3～1.1份，填料0.1～0.5份，助剂0.6～1.4份，所述填料为石墨烯掺杂短切碳纤维，其中石墨烯的重量百分比为0.05～0.1wt％。
11.进一步地，所述改性丙烯酸酯乳液为有机硅改性丙烯酸酯乳液。
12.进一步地，所述改性苯丙乳液为有机硅改性苯丙乳液。
13.进一步地，所述添加剂为羟丙基甲基纤维素、改性淀粉、甲酸钙、聚乙烯醇中的一种或多种的组合。
14.进一步地，按重量份计，所述助剂包括如下组分：分散剂0.2～0.4份，防冻剂0.1～0.3份，增韧剂0.2～0.4份，消泡剂0.1～0.3份。
15.进一步地，所述分散剂为腐殖酸钠、六偏磷酸钠、三聚磷酸钠、cmc、柠檬酸钠、铵盐
中的一种或多种的组合，所述防冻剂为异丙醇、乙二醇、丙二醇、二甘醇、乙二醇丁醚、丙二醇丁醚、乙二醇丁醚醋酸酯、二氯甲烷、1，1-二氯乙烷、1，2一二氯乙烷、二甲基亚砜、甲酰胺、氯化钙、醋酸钠、氯化镁中的一种或多种的组合，所述增韧剂采用聚乙烯醇缩甲己醛和聚乙烯醇缩丁醛中的一种，所述消泡剂采用巴斯夫foamstar2410消泡剂。
16.本发明还提供了水性瓷砖背胶的制备工艺，包括以下制备步骤：
17.s1、将改性丙烯酸酯乳液、改性苯丙乳液、醋酸乙烯-丙烯酸-β-羟丙酯共聚乳液和乙烯-醋酸乙烯酯共聚乳液加入搅拌釜内低速混合15～18min，离心转速为300～500转/分钟，得混合乳液；
18.s2、向混合乳液内加入添加剂、石墨烯掺杂短切碳纤维填料和助剂，提升转速至500～800转/分钟，分散20～25min，即得水性瓷砖背胶。
19.(三)有益效果
20.与现有技术相比，本发明提供了水性瓷砖背胶及其制备工艺，具备以下有益效果：
21.本发明，制得的水性瓷砖背胶较之现有技术大幅提升了粘结强度，其拉伸粘结强度保持在2.71mpa以上，最高可达2.82mpa，冻融拉伸粘结强度保持在1.28mpa以上，最高可达1.32mpa，具有干燥速度较快、耐水性较好、耐酸碱、耐老化等优异性能，通过石墨烯掺杂短切碳纤维填料的添加，较大程度上提升了背胶的抗压强度，物理机械强度高，使瓷砖背胶具有良好的低温柔韧性能，满足较冷地区使用需求，适用性高。
附图说明
22.图1为本发明实施例1、2、3和比较例1、2制得的水性瓷砖背胶性能对比结果示意图。
具体实施方式
23.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
24.实施例1
25.如图1所示，本发明一个实施例提出的水性瓷砖背胶，按重量份计，水性瓷砖背胶包括如下组分：有机硅改性丙烯酸酯乳液63份，有机硅改性苯丙乳液22份，醋酸乙烯-丙烯酸-β-羟丙酯共聚乳液6份，乙烯-醋酸乙烯酯共聚乳液7份，添加剂0.8份，填料0.2份，助剂1份，填料为石墨烯掺杂短切碳纤维，其中石墨烯的重量百分比为0.075wt％。
26.水性瓷砖背胶组分中，添加剂为羟丙基甲基纤维素、改性淀粉、甲酸钙和聚乙烯醇的组合；
27.按重量份计，助剂包括如下组分：分散剂0.3份，防冻剂0.2份，增韧剂0.3份，消泡剂0.2份。
28.助剂组分中，分散剂为六偏磷酸钠，防冻剂为乙二醇，增韧剂采用聚乙烯醇缩甲己醛，消泡剂采用巴斯夫foamstar2410消泡剂。
29.本发明还提供了水性瓷砖背胶的制备工艺，包括以下制备步骤：
30.s1、将改性丙烯酸酯乳液、改性苯丙乳液、醋酸乙烯-丙烯酸-β-羟丙酯共聚乳液和乙烯-醋酸乙烯酯共聚乳液加入搅拌釜内低速混合17min，离心转速为400转/分钟，得混合乳液；
31.s2、向混合乳液内加入添加剂、石墨烯掺杂短切碳纤维填料和助剂，提升转速至650转/分钟，分散23min，即得水性瓷砖背胶。
32.实施例2
33.如图1所示，本发明一个实施例提出的水性瓷砖背胶，按重量份计，水性瓷砖背胶包括如下组分：有机硅改性丙烯酸酯乳液55份，有机硅改性苯丙乳液25份，醋酸乙烯-丙烯酸-β-羟丙酯共聚乳液8份，乙烯-醋酸乙烯酯共聚乳液9份，添加剂1.1份，填料0.5份，助剂1.4份，填料为石墨烯掺杂短切碳纤维，其中石墨烯的重量百分比为0.05wt％。
34.水性瓷砖背胶组分中，添加剂为羟丙基甲基纤维素、改性淀粉和甲酸钙的组合；
35.按重量份计，助剂包括如下组分：分散剂0.4份，防冻剂0.3份，增韧剂0.4份，消泡剂0.3份。
36.助剂组分中，分散剂为cmc，防冻剂为二氯甲烷，增韧剂采用聚乙烯醇缩丁醛，消泡剂采用巴斯夫foamstar2410消泡剂。
37.本发明还提供了水性瓷砖背胶的制备工艺，包括以下制备步骤：
38.s1、将改性丙烯酸酯乳液、改性苯丙乳液、醋酸乙烯-丙烯酸-β-羟丙酯共聚乳液和乙烯-醋酸乙烯酯共聚乳液加入搅拌釜内低速混合15min，离心转速为300转/分钟，得混合乳液；
39.s2、向混合乳液内加入添加剂、石墨烯掺杂短切碳纤维填料和助剂，提升转速至800转/分钟，分散25min，即得水性瓷砖背胶。
40.实施例3
41.如图1所示，本发明一个实施例提出的水性瓷砖背胶，按重量份计，水性瓷砖背胶包括如下组分：有机硅改性丙烯酸酯乳液69份，有机硅改性苯丙乳液20份，醋酸乙烯-丙烯酸-β-羟丙酯共聚乳液5份，乙烯-醋酸乙烯酯共聚乳液5份，添加剂0.3份，填料0.1份，助剂0.6份，填料为石墨烯掺杂短切碳纤维，其中石墨烯的重量百分比为0.1wt％。
42.水性瓷砖背胶组分中，添加剂为羟丙基甲基纤维素、甲酸钙和聚乙烯醇的组合；
43.按重量份计，助剂包括如下组分：分散剂0.2份，防冻剂0.1份，增韧剂0.2份，消泡剂0.1份。
44.助剂组分中，分散剂为柠檬酸钠，防冻剂为氯化钙，增韧剂采用聚乙烯醇缩甲己醛，消泡剂采用巴斯夫foamstar2410消泡剂。
45.本发明还提供了水性瓷砖背胶的制备工艺，包括以下制备步骤：
46.s1、将改性丙烯酸酯乳液、改性苯丙乳液、醋酸乙烯-丙烯酸-β-羟丙酯共聚乳液和乙烯-醋酸乙烯酯共聚乳液加入搅拌釜内低速混合18min，离心转速为500转/分钟，得混合乳液；
47.s2、向混合乳液内加入添加剂、石墨烯掺杂短切碳纤维填料和助剂，提升转速至800转/分钟，分散20min，即得水性瓷砖背胶。
48.比较例1
49.比较例1提供的水性瓷砖背胶，按重量份计包括如下组分：丙烯酸酯乳液70份，苯
丙乳液27.5份，羟丙基甲基纤维素0.3份，改性淀粉0.5份，甲酸钙0.4份，分散剂0.5份，防冻剂0.1份，增韧剂0.5份，消泡剂0.2份。
50.比较例2
51.比较例提供的水性瓷砖背胶，按重量份计包括如下组分：改性丙烯酸酯乳液61份，改性苯丙乳液22份，醋酸乙烯-丙烯酸-β-羟丙酯共聚乳液7份，乙烯-醋酸乙烯酯共聚乳液7.5份，羟丙基甲基纤维素0.3份，改性淀粉0.5份，甲酸钙0.4份，分散剂0.5份，防冻剂0.1份，增韧剂0.5份，消泡剂0.2份。
52.将本发明的制得的水性瓷砖背胶与比较例1、2的制得的水性瓷砖背胶的性能进行对比；按以下方法将实施例1-3的样品和对比例1-2水性瓷砖背胶进行标准拉伸粘结强度以及冻融拉伸粘结强度的对比测试：
53.标准拉伸粘结强度试样：用直边抹刀在混凝土板上薄抹一层界面剂，应用力刮抹；在瓷砖背面涂抹一层1-2mm厚的背胶，再抹上6-8mm厚的砂浆，将其置于抹好的混凝土板上。在每块瓷砖上放(2000
±
15)g的压块，持续30s，用直边抹刀切除四周溢出的砂浆；标准养护28d。
54.冻融拉伸粘结强度试样：试样在标准试验条件下养护7d然后浸入(23
±
2)℃水中养护21d；
55.每次冻融循环为：
56.a.从水中取出试样，在2h
±
20min内降温至(-15
±
3)℃；
57.b.试样保持(-15
±
3)℃，时间为2h
±
20min；
58.c.将试样浸入(20
±
3)℃水中，升温至(15
±
3)℃，在进行下一个冻融循环前，在该温度下至少养护2h；
59.d.重复进行25次循环。
60.完成25次循环后，试样置于标准试验条件下，用树脂(ep)将拉拔头粘在瓷砖上，用(250
±
50)n/s拉伸速率测定胶粘剂的拉伸粘结强度。
61.测试结果如图1所示。
62.由实施例1、2和3制得的水性瓷砖背胶，其性能与比较例1和2制得的水性瓷砖背胶相比，具有更高的粘结强度，其拉伸粘结强度保持在2.71mpa以上，最高可达2.82mpa，冻融拉伸粘结强度保持在1.28mpa以上，最高可达1.32mpa，具有干燥速度较快、粘接强度高、耐水性较好、耐酸碱、耐老化等优异性能，另外，通过石墨烯掺杂短切碳纤维填料的添加，较大程度上提升了背胶的抗压强度，同时使背胶具有良好低温柔韧性能，满足较冷地区使用需求，适用性高。
63.最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。