本發(fā)明涉及粘合劑技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種石材專用環(huán)氧樹脂粘合劑。
背景技術(shù):
目前,隨著社會的進步,人們對建筑物的裝飾要求越來越高,各種天然石材以及各種制作精美的陶瓷飾面層出不窮。人們常用的石材如大理石、花崗巖、陶瓷飾面如瓷磚、釉面磚、馬賽克等等,而粘貼這些裝飾面料的粘合物主要是采用水泥砂漿,這是一種較傳統(tǒng)的方法,它不僅總成本造價較高,而且脫離嚴重,施工很不方便,特別是對頂板的粘貼更是十分困難,費工費時。
環(huán)氧樹脂由于其良好的力學性能、電學性能及耐化學腐蝕性能,在表面涂料、電子電器組分、復(fù)合材料、膠粘劑、地坪材料、模具鑄造等行業(yè)有大量應(yīng)用?,F(xiàn)有的環(huán)氧樹脂粘合劑固化物的力學性能不是很好,沖擊韌性欠佳,存在易開裂的現(xiàn)象。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
基于背景技術(shù)存在的技術(shù)問題,本發(fā)明提出了一種石材專用環(huán)氧樹脂粘合劑,其粘結(jié)力強,固化后強度高,沖擊韌性好,耐候性能優(yōu)異。
本發(fā)明提出的一種石材專用環(huán)氧樹脂粘合劑,其原料按重量份包括:環(huán)氧樹脂100份、端氨基液體丁腈橡膠20-35份、雙氰胺20-50份、固化促進劑2-5份、納米碳酸鈣3-10份、高嶺土2-10份、粉煤灰1-5份、納米二氧化硅5-12份。
優(yōu)選地,其原料中還包括1-3.8重量份的硅烷偶聯(lián)劑KH-560。
優(yōu)選地,其原料按重量份包括:環(huán)氧樹脂100份、端氨基液體丁腈橡膠28份、雙氰胺32份、固化促進劑3.2份、納米碳酸鈣7份、高嶺土8份、粉煤灰3份、納米二氧化硅10份、硅烷偶聯(lián)劑KH-560 2份。
優(yōu)選地,所述固化促進劑按照以下工藝進行制備:將1-氰乙基-2-甲基咪唑、雷尼鎳和氫氧化鉀加入反應(yīng)釜中,然后加入乙醇,通入氫氣去除反應(yīng)釜中的空氣,加熱反應(yīng)釜至90-100℃,并保持反應(yīng)釜中氫氣壓力為3-3.8MPa,反應(yīng)2.5-3.5h,反應(yīng)結(jié)束后排出氫氣,過濾后旋轉(zhuǎn)蒸發(fā),然后減壓蒸餾得到物料A;將物料A和氯化銅加入N,N-二甲基甲酰胺和水的混合溶液中,攪拌均勻后轉(zhuǎn)移至水熱反應(yīng)釜中,在90-110℃的條件下反應(yīng)50-80h,反應(yīng)結(jié)束后經(jīng)過濾、洗滌、干燥得到所述固化促進劑。
優(yōu)選地,在固化促進劑的制備過程中,1-氰乙基-2-甲基咪唑、雷尼鎳、氫氧化鉀的重量比為70-85:10-20:2-5。
優(yōu)選地,在固化促進劑的制備過程中,物料A、氯化銅的摩爾比為1:1.5-2。
優(yōu)選地,在固化促進劑的制備過程中,N,N-二甲基甲酰胺和水的混合溶液中,N,N-二甲基甲酰胺與水的體積比為1:1-2。
優(yōu)選地,所述納米碳酸鈣為平均粒徑為30-80nm的納米碳酸鈣、平均粒徑為200-350nm的納米碳酸鈣按重量比為3-10:2-8的混合物。
優(yōu)選地,所述納米二氧化硅為平均粒徑為50-100nm的納米二氧化硅、平均粒徑為150-280nm的納米二氧化硅按重量比為5-15:2-10的混合物。
本發(fā)明所述石材專用環(huán)氧樹脂粘合劑,其以環(huán)氧樹脂為主料,并配合加入了端氨基液體丁腈橡膠為增韌劑,在粘合劑固化的過程中,形成了“海島模型”的兩相結(jié)構(gòu),在兩相界面上形成化學鍵而起到增韌作用,顯著提高了粘合劑的沖擊韌性,提高了粘合劑的剝離強度,在不降低整體機械性能和熱性能的同時減少了粘合劑的固化收縮率;加入了雙氰胺為固化劑,并加入了一定量的固化促進劑,使所得粘合劑具有優(yōu)異的穩(wěn)定性,固化物具有良好的耐熱性和耐候性,在優(yōu)選方式中,所述固化促進劑其首先以1-氰乙基-2-甲基咪唑為原料,以乙醇為溶劑,以雷尼鎳和氫氧化鉀作為催化體系,通過控制反應(yīng)的條件,使1-氰乙基-2-甲基咪唑中的氰基發(fā)生了催化加氫反應(yīng),得到了含伯胺的物料A,之后以物料A為配體,以氯化銅為金屬鹽,進行了溶劑熱反應(yīng),得到了物料A的銅配合物,將其作為固化促進劑加入體系中,能調(diào)節(jié)雙氰胺固化劑的固化活性,使其在室溫下具有優(yōu)異的儲存期,并有效降低了雙氰胺固化環(huán)氧樹脂的溫度,同時在很大程度上提高了固化物的粘結(jié)強度、沖擊韌性、耐候性和耐熱性能;將特定粒徑的納米碳酸鈣以及特定粒徑的納米二氧化硅加入體系中,在體系中分散均勻,與高嶺土、粉煤灰配合后具有協(xié)同作用,進一步提高了粘合劑的機械強度。
將本發(fā)明所述石材專用環(huán)氧樹脂粘合劑在100℃固化2h+125℃固化2h后進行性能檢測,其剪切強度≥28.2MPa,剝離強度為≥23.8KN/m,其耐沖擊強度≥28KJ/m2。
具體實施方式
下面,通過具體實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案進行詳細說明。
實施例1
本發(fā)明提出的一種石材專用環(huán)氧樹脂粘合劑,其原料按重量份包括:環(huán)氧樹脂100份、端氨基液體丁腈橡膠20份、雙氰胺50份、固化促進劑2份、納米碳酸鈣10份、高嶺土2份、粉煤灰5份、納米二氧化硅5份。
實施例2
本發(fā)明提出的一種石材專用環(huán)氧樹脂粘合劑,其原料按重量份包括:環(huán)氧樹脂100份、端氨基液體丁腈橡膠35份、雙氰胺20份、固化促進劑5份、納米碳酸鈣3份、高嶺土10份、粉煤灰1份、納米二氧化硅12份。
實施例3
本發(fā)明提出的一種石材專用環(huán)氧樹脂粘合劑,其原料按重量份包括:環(huán)氧樹脂100份、端氨基液體丁腈橡膠25份、雙氰胺38份、固化促進劑2.6份、納米碳酸鈣8份、高嶺土4份、粉煤灰4.1份、納米二氧化硅8份、硅烷偶聯(lián)劑KH-560 3.8份;
其中,所述固化促進劑按照以下工藝進行制備:將1-氰乙基-2-甲基咪唑、雷尼鎳和氫氧化鉀加入反應(yīng)釜中,然后加入乙醇,通入氫氣去除反應(yīng)釜中的空氣,加熱反應(yīng)釜至100℃,并保持反應(yīng)釜中氫氣壓力為3MPa,反應(yīng)3.5h,反應(yīng)結(jié)束后排出氫氣,過濾后旋轉(zhuǎn)蒸發(fā),然后減壓蒸餾得到物料A;將物料A和氯化銅加入N,N-二甲基甲酰胺和水的混合溶液中,攪拌均勻后轉(zhuǎn)移至水熱反應(yīng)釜中,在90℃的條件下反應(yīng)80h,反應(yīng)結(jié)束后經(jīng)過濾、洗滌、干燥得到所述固化促進劑。
實施例4
本發(fā)明提出的一種石材專用環(huán)氧樹脂粘合劑,其原料按重量份包括:環(huán)氧樹脂100份、端氨基液體丁腈橡膠32份、雙氰胺27份、固化促進劑3.3份、納米碳酸鈣6份、高嶺土8份、粉煤灰2.3份、納米二氧化硅10.3份、硅烷偶聯(lián)劑KH-560 1份;
其中,所述固化促進劑按照以下工藝進行制備:將1-氰乙基-2-甲基咪唑、雷尼鎳和氫氧化鉀加入反應(yīng)釜中,然后加入乙醇,通入氫氣去除反應(yīng)釜中的空氣,加熱反應(yīng)釜至90℃,并保持反應(yīng)釜中氫氣壓力為3.8MPa,反應(yīng)2.5h,反應(yīng)結(jié)束后排出氫氣,過濾后旋轉(zhuǎn)蒸發(fā),然后減壓蒸餾得到物料A;將物料A和氯化銅加入N,N-二甲基甲酰胺和水的混合溶液中,攪拌均勻后轉(zhuǎn)移至水熱反應(yīng)釜中,在110℃的條件下反應(yīng)50h,反應(yīng)結(jié)束后經(jīng)過濾、洗滌、干燥得到所述固化促進劑。
實施例5
本發(fā)明提出的一種石材專用環(huán)氧樹脂粘合劑,其原料按重量份包括:環(huán)氧樹脂100份、端氨基液體丁腈橡膠27份、雙氰胺29份、固化促進劑4.6份、納米碳酸鈣8份、高嶺土3份、粉煤灰2份、納米二氧化硅9份、硅烷偶聯(lián)劑KH-560 1.5份;
其中,所述固化促進劑按照以下工藝進行制備:將1-氰乙基-2-甲基咪唑、雷尼鎳和氫氧化鉀加入反應(yīng)釜中,其中,1-氰乙基-2-甲基咪唑、雷尼鎳、氫氧化鉀的重量比為85:10:5,然后加入乙醇,通入氫氣去除反應(yīng)釜中的空氣,加熱反應(yīng)釜至92℃,并保持反應(yīng)釜中氫氣壓力為3.6MPa,反應(yīng)2.8h,反應(yīng)結(jié)束后排出氫氣,過濾后旋轉(zhuǎn)蒸發(fā),然后減壓蒸餾得到物料A;將物料A和氯化銅加入N,N-二甲基甲酰胺和水的混合溶液中,其中,物料A、氯化銅的摩爾比為1:2,N,N-二甲基甲酰胺和水的混合溶液中,N,N-二甲基甲酰胺與水的體積比為1:1,攪拌均勻后轉(zhuǎn)移至水熱反應(yīng)釜中,在105℃的條件下反應(yīng)60h,反應(yīng)結(jié)束后經(jīng)過濾、洗滌、干燥得到所述固化促進劑;
所述納米碳酸鈣為平均粒徑為80nm的納米碳酸鈣、平均粒徑為200nm的納米碳酸鈣按重量比為3:8的混合物;
所述納米二氧化硅為平均粒徑為100nm的納米二氧化硅、平均粒徑為150nm的納米二氧化硅按重量比為15:2的混合物。
實施例6
本發(fā)明提出的一種石材專用環(huán)氧樹脂粘合劑,其原料按重量份包括:環(huán)氧樹脂100份、端氨基液體丁腈橡膠33份、雙氰胺37份、固化促進劑3.8份、納米碳酸鈣7.2份、高嶺土5.6份、粉煤灰4份、納米二氧化硅7份、硅烷偶聯(lián)劑KH-560 3.2份;
其中,所述固化促進劑按照以下工藝進行制備:將1-氰乙基-2-甲基咪唑、雷尼鎳和氫氧化鉀加入反應(yīng)釜中,其中,1-氰乙基-2-甲基咪唑、雷尼鎳、氫氧化鉀的重量比為70:20:2,然后加入乙醇,通入氫氣去除反應(yīng)釜中的空氣,加熱反應(yīng)釜至97℃,并保持反應(yīng)釜中氫氣壓力為3.2MPa,反應(yīng)3.2h,反應(yīng)結(jié)束后排出氫氣,過濾后旋轉(zhuǎn)蒸發(fā),然后減壓蒸餾得到物料A;將物料A和氯化銅加入N,N-二甲基甲酰胺和水的混合溶液中,其中,物料A、氯化銅的摩爾比為1:1.5,N,N-二甲基甲酰胺和水的混合溶液中,N,N-二甲基甲酰胺與水的體積比為1:2,攪拌均勻后轉(zhuǎn)移至水熱反應(yīng)釜中,在94℃的條件下反應(yīng)72h,反應(yīng)結(jié)束后經(jīng)過濾、洗滌、干燥得到所述固化促進劑;
所述納米碳酸鈣為平均粒徑為30nm的納米碳酸鈣、平均粒徑為350nm的納米碳酸鈣按重量比為10:2的混合物;
所述納米二氧化硅為平均粒徑為50nm的納米二氧化硅、平均粒徑為280nm的納米二氧化硅按重量比為5:10的混合物。
實施例7
本發(fā)明提出的一種石材專用環(huán)氧樹脂粘合劑,其原料按重量份包括:環(huán)氧樹脂100份、端氨基液體丁腈橡膠28份、雙氰胺32份、固化促進劑3.2份、納米碳酸鈣7份、高嶺土8份、粉煤灰3份、納米二氧化硅10份、硅烷偶聯(lián)劑KH-560 2份;
其中,所述固化促進劑按照以下工藝進行制備:將1-氰乙基-2-甲基咪唑、雷尼鎳和氫氧化鉀加入反應(yīng)釜中,其中,1-氰乙基-2-甲基咪唑、雷尼鎳、氫氧化鉀的重量比為80:18:2.3,然后加入乙醇,通入氫氣去除反應(yīng)釜中的空氣,加熱反應(yīng)釜至95℃,并保持反應(yīng)釜中氫氣壓力為3.5MPa,反應(yīng)3h,反應(yīng)結(jié)束后排出氫氣,過濾后旋轉(zhuǎn)蒸發(fā),然后減壓蒸餾得到物料A;將物料A和氯化銅加入N,N-二甲基甲酰胺和水的混合溶液中,其中,物料A、氯化銅的摩爾比為1:1.7,N,N-二甲基甲酰胺和水的混合溶液中,N,N-二甲基甲酰胺與水的體積比為1:1.2,攪拌均勻后轉(zhuǎn)移至水熱反應(yīng)釜中,在95℃的條件下反應(yīng)65h,反應(yīng)結(jié)束后經(jīng)過濾、洗滌、干燥得到所述固化促進劑;
所述納米碳酸鈣為平均粒徑為50nm的納米碳酸鈣、平均粒徑為300nm的納米碳酸鈣按重量比為7:4的混合物;
所述納米二氧化硅為平均粒徑為80nm的納米二氧化硅、平均粒徑為210nm的納米二氧化硅按重量比為11:4的混合物。
以上所述,僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式,但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此,任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi),根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變,都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。