一种岩板背网胶及其制备方法和涂覆工艺与流程

2021-02-02 15:02:03|

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本发明属于建筑材料领域，具体涉及一种岩板背网胶及其制备方法和涂覆工艺。

背景技术：

岩板是建材行业一种新兴的装饰材料，最大尺寸可达3.2m*1.6m，厚度介于3～12mm之间；岩板由二氧化硅、无机黏土、长石粉组成并辊压烧制而成，存在易碎的缺点，岩板在墙面、地板、家具台面等场景上的应用和运输过程中都非常容易碎裂。

虽然石材行业较早就存在石材背网胶和涂覆背网工艺(即涂布石材背网胶后再压布)，但是不适用于岩板，这是因为石材体积相对较小(最大尺寸一般为1.2m*0.6m)，同时石材产量小，需求少，因此一般都可以采用人工刮涂膏状的石材背网胶，再静置24小时进行固化；如果应用到岩板上，存在膏状石材胶难以流水线机械操作、生产效率慢、人工成本高的生产问题；同时，普通的石材背网胶气味大，即使固化后塑化剂还持续挥发，影响人的健康；此外，由于石材的体积较小和应用场景的考虑，传统的石材背网胶的适用期不足，对强度和硬度的要求也不高，但是由于岩板的易碎性，体积较大以及应用场景考虑，传统的石材背网胶也完全无法满足岩板对适用期、硬度和强度的要求。

因此，目前在陶瓷和建筑行业中，岩板背网胶水上仍旧存在空白，面对复杂的使用环境，市场需要一款环保、无味、高附着力、耐酸碱、耐老化的胶水，否则对人员的安全存在非常大的安全隐患，同时还可以满足岩板产量大、生产效率高的需求。

技术实现要素：

本发明的目的之一在于提供一种岩板背网胶，由体积比为2:1的a组分和b组分混合组成；

a组分按照质量份数包括：环氧树脂100份，活性稀释剂10～20份，非活性稀释剂5～10份，流平剂0.1～1份，消泡剂0.5～1份，硅烷偶联剂1～5份；

b组分按照质量份数包括：非活性稀释剂9～20份，固化剂35～55份，杀菌剂0.1～1份，促进剂1～5份，防腐剂1～3份。

发明人通过不断实验提出了一种可以适用于岩板的背网胶，首先采用了环氧树脂的体系，在不添加塑化剂等其它材料的前提下，通过配合适当重量份的活性稀释剂和硅烷偶联剂等成分作为a组分，再配合适当重量份的固化剂和防腐剂等成分作为b组分，按照2:1的体积比组成了该背网胶。其中，活性稀释剂带有的环氧基团不仅可以参与固化反应，提高胶的韧性，同时也可以起到稀释树脂，降低粘度的作用；而硅烷偶联剂(建议选用kh-560或kh-550)含有的硅烷氧基对于无机物具有可反应性，同时对树脂具有相容性，从而可以提升树脂与无机界面的粘结力；同时b组分中的防腐剂(建议选用水杨酸，成本低，同时包含酚羟基，可以促进环氧基与胺基的交联反应)和杀菌剂(建议选用苯扎氯胺，成本低)可以防止固化后胶体发霉，延长其使用时间。

该岩板背网胶具有较好的粘结性，稳定性，耐酸碱性和极低的固化收缩率(即固化后的体积几乎不变)，同时无味且固化速度更快(常温下0.5h即可完成固化)，能够适用流水线机械操作，大大降低了人工成本，提高了生产效率。

作为对上述方案的进一步优化，所述环氧树脂为双酚a二缩水甘油醚环氧树脂。发明人经过不断试验，选择双酚a二缩水甘油醚环氧树脂可以进一步降低材料成本，同时也可以进一步降低背网胶的粘度；其型号可选自e51、e44和e20中的至少一种。

作为对上述方案的进一步优化，所述活性稀释剂为1，4-丁二醇二缩水甘油醚。1，4-丁二醇二缩水甘油醚具有成本低、气味小和环保的优点。

作为对上述方案的进一步优化，所述固化剂包括：聚醚胺30～45份，胺类固化剂5～10份；所述胺类固化剂包括异佛尔酮二胺、间苯二甲胺、三亚乙基四胺、二乙烯三胺、咪唑、β-羟乙基乙二胺和1，6己二胺中的至少一种。聚醚胺作为一种柔性固化剂，其分子量小，粘度小，但单独使用聚醚胺制得的产品邵氏硬度不足(只能到55)；发明人经过不断试验，将聚醚胺按照一定重量份与这些分子量较低的胺类固化剂作为混合固化剂，能够进一步降低背网胶的粘度，也无需较高的固化温度从而降低了生产成本，同时也提高了制得产品的硬度、耐候性、韧性和固化速度。其中，聚醚胺的型号可选用d230、t403和d400中的至少一种。

作为对上述方案的进一步优化，所述a组分中还包括：填料1～3份，分散剂0.1～1份。在一些要求更高的应用场景下，加入能与本发明背网胶其它原料适配的一定量填料和分散剂，能够进一步提高硬度和降低固化收缩率，以满足不同的需求。

此外，发明人在保证各个材料相适配的前提下，最优的情况下选用正丁醇作为a组分中的非活性稀释剂用以稀释树脂降低粘度，选用低毒性不易挥发的苯甲醇作为b组分中的非活性稀释剂，正丁醇和苯甲醇均具有环保低毒的优点；另外，选用十二烷基酚作为促进剂，其中的酚羟基可以有效促进环氧基与胺基反应，进一步加快固化速度。

同时，保证与其它相适配及环保性的前提下，填料能够进一步降低背网胶的固化收缩率，可以选用气相二氧化硅、1000目重钙粉、1000目石英粉或是其它填料均可；分散剂能够使得各材料均匀分散不会沉降，建议选用byk-410；流平剂中的聚醚改性有机硅成分可以降低表面能，进一步提高流动性，建议选用byk-340或者迪高420；消泡剂建议选用byk-530、byk-525、byk-535、byk-1796和byk-066n中的一种。

本发明的目的之二是提供上述岩板背网胶的制备方法，其中，

a组分的制备过程包括以下步骤：将非活性稀释剂、活性稀释剂和硅烷偶联剂混合，搅拌均匀后，再一边搅拌一边加入环氧树脂；最后加入流平剂和消泡剂，搅拌均匀后脱泡，出料；

b组分的制备过程包括以下步骤：将非活性稀释剂和促进剂混合，搅拌均匀后，再加入防腐剂和杀菌剂，继续搅拌至均匀；然后一边搅拌一边加入固化剂，搅拌均匀后脱泡，出料。

在a组分和b组分的制备过程中，建议在60～100℃的温度范围以及200～600rpm的转速条件下进行；温度过低，树脂的粘度大，材料的分散效果不好；温度过高，则活性稀释剂和非活性稀释剂均容易蒸发，存在生产安全隐患；转速过低，同样会使得材料的分散效果不好，水杨酸这类固体的溶解性也差；而转速过高则存在一定的生产安全隐患。

在b组分的制备过程中，固化剂选用聚醚胺和异佛尔酮二胺，防腐剂选用水杨酸时，加入完固化剂后，还需要继续搅拌1.8～2.2h(优选为2h)，这是因为发明人发现异佛尔酮二胺和水杨酸能够发生反应，从而对异佛尔酮二胺进行改性，能够避免固化剂出现白化现象。

其中，上述制备过程中的脱泡建议采用真空脱泡方法，真空度不低于-0.1mpa。

本发明的目的之三是提供一种岩板背网胶的涂覆工艺，包括以下步骤：

步骤一、采用上述的岩板背网胶对岩板表面进行喷涂，形成背胶层；

步骤二、在背胶层上进行压布，最后烘干即可。

其中，应用自动化机械技术进行流水线生产时，步骤一的具体过程为：采用上述的岩板背网胶对岩板表面自右向左喷涂，形成背胶层；步骤二的具体过程为：利用机械臂牵动布头与岩板的左端对齐，通过传送带带动岩板向左推进，到达岩板的右端时，剪断布，然后通过滚筒辊反复3次压实布，使其均匀铺贴；最后烘干即可；所述布可以选用玻纤布。

在岩板表面涂覆本发明的背网胶及压布后，常温下经过0.5h即可固化，岩板的厚度仅提升0.3mm左右，但岩板整体的综合力学性能提升至3倍，确保了即使岩板碎裂也不会与背网分离脱落，极大的保护了人身安全。

本发明的有益效果为：本发明提出的岩板背网胶无味，具有较好的粘结性，稳定性，耐酸碱性以及极低的固化收缩率，同时无需高温固化，固化速度更快，具有更长的适用期，更好的硬度和强度；其制备方法和涂覆工艺简单易操作，能够适用流水线自动机械操作，大大降低了人工成本，提高了生产效率。

具体实施方式

以下将结合实施例对本发明的构思及产生的技术效果进行清楚、完整的描述，以充分地理解本发明的目的、方案和效果。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

实施例1：

一种岩板背网胶，由体积比为2:1的a组分和b组分混合组成，a组分和b组分的成分组成和对应的重量份如表1所示：

表1

a组分的制备过程包括以下步骤：将正丁醇、1,4-丁二醇二缩水甘油醚、byk-410和kh-560混合，在60℃，200rpm的条件下搅拌；待搅拌均匀后，再一边搅拌一边加入双酚a二缩水甘油醚环氧树脂e51；2小时内加完后，在600rpm的条件下，分批加入气相二氧化硅，最后加入迪高420和byk-530，搅拌均匀后抽真空脱泡0.5h(真空度为-0.1mpa)，出料；

b组分的制备过程包括以下步骤：将苯甲醇和十二烷基酚混合，在80℃，200rpm的条件下搅拌；待搅拌均匀后，再加入水杨酸和苯扎氯胺，继续搅拌至均匀；然后在600rpm的条件下，一边搅拌一边加入聚醚胺d230和间苯二甲胺，2小时内加完后，搅拌均匀后抽真空脱泡0.5h(真空度为-0.1mpa)，出料。

实施例2：

一种岩板背网胶，由体积比为2:1的a组分和b组分混合组成，a组分和b组分的成分组成和对应的重量份如表2所示：

表2

a组分的制备过程包括以下步骤：将正丁醇、1，4-丁二醇二缩水甘油醚、byk-410和kh-550混合，在60℃，200rpm的条件下搅拌；待搅拌均匀后，再一边搅拌一边加入双酚a二缩水甘油醚环氧树脂e51；2小时内加完后，在600rpm的条件下，分批加入1000目重钙粉，最后加入迪高420和byk-066n，搅拌均匀后抽真空脱泡0.5h(真空度为-0.1mpa)，出料；

b组分的制备过程包括以下步骤：将苯甲醇和十二烷基酚混合，在80℃，200rpm的条件下搅拌；待搅拌均匀后，再加入水杨酸和苯扎氯胺，继续搅拌至均匀；然后在600rpm的条件下，一边搅拌一边加入聚醚胺t403和异佛尔酮二胺，2小时内加完后，再搅拌2h后抽真空脱泡0.5h(真空度为-0.1mpa)，出料。

实施例3：

一种岩板背网胶，由体积比为2:1的a组分和b组分混合组成，a组分和b组分的成分组成和对应的重量份如表3所示：

表3

a组分的制备过程包括以下步骤：将正丁醇、1，4-丁二醇二缩水甘油醚、byk-410和kh-560混合，在60℃，200rpm的条件下搅拌；待搅拌均匀后，再一边搅拌一边加入双酚a二缩水甘油醚环氧树脂e44；2小时内加完后，在600rpm的条件下，分批加入1000目石英粉，最后加入byk-340和byk-525，搅拌均匀后抽真空脱泡0.5h(真空度为-0.1mpa)，出料；

实施例4：

一种岩板背网胶，由体积比为2:1的a组分和b组分混合组成，a组分和b组分的成分组成和对应的重量份如表4所示：

表4

a组分的制备过程包括以下步骤：将正丁醇、1，4-丁二醇二缩水甘油醚、byk-410和kh-560混合，在60℃，200rpm的条件下搅拌；待搅拌均匀后，再一边搅拌一边加入双酚a二缩水甘油醚环氧树脂e20；2小时内加完后，在600rpm的条件下，分批加入1000目石英粉，最后加入迪高420和byk-066n，搅拌均匀后抽真空脱泡0.5h(真空度为-0.1mpa)，出料；

b组分的制备过程包括以下步骤：将苯甲醇和十二烷基酚混合，在80℃，200rpm的条件下搅拌；待搅拌均匀后，再加入水杨酸和苯扎氯胺，继续搅拌至均匀；然后在600rpm的条件下，一边搅拌一边加入聚醚胺d400和三亚乙基四胺，2小时内加完后，搅拌均匀后抽真空脱泡0.5h(真空度为-0.1mpa)，出料。

实施例5：

一种岩板背网胶，由体积比为2:1的a组分和b组分混合组成，a组分和b组分的成分组成和对应的重量份如表5所示：

表5

a组分的制备过程包括以下步骤：将正丁醇、1，4-丁二醇二缩水甘油醚和kh-560混合，在60℃，200rpm的条件下搅拌；待搅拌均匀后，再一边搅拌一边加入双酚a二缩水甘油醚环氧树脂e51；2小时内加完后，再加入byk-340和byk-525，搅拌均匀后抽真空脱泡0.5h(真空度为-0.1mpa)，出料；

b组分的制备过程包括以下步骤：将苯甲醇和十二烷基酚混合，在80℃，200rpm的条件下搅拌；待搅拌均匀后，再加入水杨酸和苯扎氯胺，继续搅拌至均匀；然后在600rpm的条件下，一边搅拌一边加入聚醚胺t403和二乙烯三胺，2小时内加完后，搅拌均匀后抽真空脱泡0.5h(真空度为-0.1mpa)，出料。

实施例6：

一种岩板背网胶，由体积比为2:1的a组分和b组分混合组成，a组分和b组分的成分组成和对应的重量份如表6所示：

表6

a组分的制备过程包括以下步骤：将正丁醇、1，4-丁二醇二缩水甘油醚和kh-560混合，在60℃，200rpm的条件下搅拌；待搅拌均匀后，再一边搅拌一边加入双酚a二缩水甘油醚环氧树脂e51；2小时内加完后，加入byk-340和byk-525，搅拌均匀后抽真空脱泡0.5h(真空度为-0.1mpa)，出料；

b组分的制备过程包括以下步骤：将苯甲醇和十二烷基酚混合，在80℃，200rpm的条件下搅拌；待搅拌均匀后，再加入水杨酸和苯扎氯胺，继续搅拌至均匀；然后在600rpm的条件下，一边搅拌一边加入聚醚胺t403和咪唑，2小时内加完后，搅拌均匀后抽真空脱泡0.5h(真空度为-0.1mpa)，出料。

实施例7：

一种岩板背网胶，由体积比为2:1的a组分和b组分混合组成，a组分和b组分的成分组成和对应的重量份如表7所示：

表7

a组分的制备过程包括以下步骤：将正丁醇、1，4-丁二醇二缩水甘油醚和kh-560混合，在60℃，200rpm的条件下搅拌；待搅拌均匀后，再一边搅拌一边加入双酚a二缩水甘油醚环氧树脂e51；2小时内加完后，加入byk-340和byk-1796，搅拌均匀后抽真空脱泡0.5h(真空度为-0.1mpa)，出料；

b组分的制备过程包括以下步骤：将苯甲醇和十二烷基酚混合，在80℃，200rpm的条件下搅拌；待搅拌均匀后，再加入水杨酸和苯扎氯胺，继续搅拌至均匀；然后在600rpm的条件下，一边搅拌一边加入聚醚胺t403和β-羟乙基乙二胺，2小时内加完后，搅拌均匀后抽真空脱泡0.5h(真空度为-0.1mpa)，出料。

实施例8：

一种岩板背网胶，由体积比为2:1的a组分和b组分混合组成，a组分和b组分的成分组成和对应的重量份如表8所示：

表8

a组分的制备过程包括以下步骤：将正丁醇、1，4-丁二醇二缩水甘油醚和kh-560混合，在60℃，200rpm的条件下搅拌；待搅拌均匀后，再一边搅拌一边加入双酚a二缩水甘油醚环氧树脂e44；2小时内加完后，加入byk-340和byk-530，搅拌均匀后抽真空脱泡0.5h(真空度为-0.1mpa)，出料；

b组分的制备过程包括以下步骤：将苯甲醇和十二烷基酚混合，在80℃，200rpm的条件下搅拌；待搅拌均匀后，再加入水杨酸和苯扎氯胺，继续搅拌至均匀；然后在600rpm的条件下，一边搅拌一边加入聚醚胺t403和1,6己二胺，2小时内加完后，搅拌均匀后抽真空脱泡0.5h(真空度为-0.1mpa)，出料。

实施例9：

一种岩板背网胶，由体积比为2:1的a组分和b组分混合组成，a组分和b组分的成分组成和对应的重量份如表9所示：

表9

a组分的制备过程包括以下步骤：将正丁醇、1，4-丁二醇二缩水甘油醚和kh-550混合，在60℃，200rpm的条件下搅拌；待搅拌均匀后，再一边搅拌一边加入双酚a二缩水甘油醚环氧树脂e51；2小时内加完后，加入迪高420和byk-066n，搅拌均匀后抽真空脱泡0.5h(真空度为-0.1mpa)，出料；

b组分的制备过程包括以下步骤：将苯甲醇和十二烷基酚混合，在80℃，200rpm的条件下搅拌；待搅拌均匀后，再加入水杨酸和苯扎氯胺，继续搅拌至均匀；然后在600rpm的条件下，一边搅拌一边加入聚醚胺t403和间苯二甲胺，2小时内加完后，搅拌均匀后抽真空脱泡0.5h(真空度为-0.1mpa)，出料。

实施例10：

一种岩板背网胶，由体积比为2:1的a组分和b组分混合组成，a组分和b组分的成分组成和对应的重量份如表10所示：

表10

a组分的制备过程包括以下步骤：将正丁醇、1，4-丁二醇二缩水甘油醚、byk-410和kh-550混合，在60℃，200rpm的条件下搅拌；待搅拌均匀后，再一边搅拌一边加入双酚a二缩水甘油醚环氧树脂e20；2小时内加完后，在600rpm的条件下，分批加入1000目石英粉，最后加入迪高420和byk-1796，搅拌均匀后抽真空脱泡0.5h(真空度为-0.1mpa)，出料；

b组分的制备过程包括以下步骤：将苯甲醇和十二烷基酚混合，在80℃，200rpm的条件下搅拌；待搅拌均匀后，再加入水杨酸和苯扎氯胺，继续搅拌至均匀；然后在600rpm的条件下，一边搅拌一边加入聚醚胺d230和1,6己二胺，2小时内加完后，搅拌均匀后抽真空脱泡0.5h(真空度为-0.1mpa)，出料。

实施例11：

一种岩板背网胶，由体积比为2:1的a组分和b组分混合组成，a组分和b组分的成分组成和对应的重量份如表11所示：

表11

a组分的制备过程包括以下步骤：将正丁醇、1，4-丁二醇二缩水甘油醚、byk-410和kh-550混合，在60℃，200rpm的条件下搅拌；待搅拌均匀后，再一边搅拌一边加入双酚a二缩水甘油醚环氧树脂e44；2小时内加完后，在600rpm的条件下，分批加入1000目重钙粉，最后加入迪高420和byk-535，搅拌均匀后抽真空脱泡0.5h(真空度为-0.1mpa)，出料；

b组分的制备过程包括以下步骤：将苯甲醇和十二烷基酚混合，在80℃，200rpm的条件下搅拌；待搅拌均匀后，再加入水杨酸和苯扎氯胺，继续搅拌至均匀；然后在600rpm的条件下，一边搅拌一边加入聚醚胺d400和β-羟乙基乙二胺，2小时内加完后，搅拌均匀后抽真空脱泡0.5h(真空度为-0.1mpa)，出料。

对比例1：

一种岩板背网胶，由体积比为2:1的a组分和b组分混合组成，a组分和b组分的成分组成和对应的重量份如表12所示：

表12

a组分的制备过程包括以下步骤：将正丁醇、1，4-丁二醇二缩水甘油醚、byk-410和kh-560混合，在60℃，200rpm的条件下搅拌；待搅拌均匀后，再一边搅拌一边加入双酚a二缩水甘油醚环氧树脂e51；2小时内加完后，在600rpm的条件下，分批加入气相二氧化硅，最后加入迪高420和byk-530，搅拌均匀后抽真空脱泡0.5h(真空度为-0.1mpa)，出料；

对比例2：

一种岩板背网胶，由体积比为2:1的a组分和b组分混合组成，a组分和b组分的成分组成和对应的重量份如表13所示：

表13

对比例3：

一种岩板背网胶，由体积比为2:1的a组分和b组分混合组成，a组分和b组分的成分组成和对应的重量份如表14所示：

表14

b组分的制备过程包括以下步骤：将苯甲醇和十二烷基酚混合，在80℃，200rpm的条件下搅拌；待搅拌均匀后，在600rpm的条件下，一边搅拌一边加入聚醚胺t403和异佛尔酮二胺，2小时内加完后，再搅拌2h后抽真空脱泡0.5h(真空度为-0.1mpa)，出料。

实施例12：

准备实施例1～11制备的岩板背网胶、市场上的膏状普通石材胶、对比例1～3制备的岩板背网胶，分别对同一批的不同岩板进行涂覆，普通石材胶和对比例1～3制备的岩板背网胶采用人工进行涂覆，然后铺布烘干，而实施例1～11制备的岩板背网胶可以采用自动化机械的流水线进行涂覆，其过程包括：

步骤一：将岩板背网胶的a组分和b组分按照2:1的体积比倒入料桶后，机械搅拌均匀；当岩板传送至喷涂区，喷头对岩板表面自右向左喷涂，然后喷头再移回岩板的最右端，岩板向前前进，喷头再继续自右向左进行喷涂，周而复始，在岩板整个表面形成背胶层；

步骤二：岩板表面形成背胶层后，继续前进至铺布区，利用机械臂牵动布头与岩板的左端对齐，通过传送带带动岩板向左推进，到达岩板的右端时，电动剪断玻纤布，然后通过滚筒辊反复3次压实布，使其均匀铺贴；最后将岩板传送至烘干区烘干即可。

烘干后常温下经过0.5h即完成了固化，然后对涂覆了实施例1～11的岩板背网胶的岩板进行一系列性能检测，并对普通石材胶和对比例1～3制备的岩板背网胶涂覆的岩板进行同样的检测，其结果如表15所示。

表15

表15的结果表明本发明提出的岩板背网胶具有良好的粘结性和硬度，具有更长的适用期，流水线工业化生产效果非常好，具有很好的稳定性。此外，相比于本发明的岩板背网胶，对比例1中调整了活性稀释剂的重量份，对比例2中调整了硅烷偶联剂的重量份，对比例3中未加入杀菌剂和防腐剂，对比例1～3制得的岩板背网胶相比于本发明的岩板背网胶，其粘结性、适用期、硬度和强度均有一定差异，因此，本发明的岩板背网胶的各原料及其重量份的限定是具有特殊效果的。

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