專利名稱：聚苯乙烯保溫板外墻外保溫專用有機無機復(fù)合粘結(jié)劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及粘結(jié)劑類，特別是涉及一種聚苯乙烯保溫板外墻外保溫專用有機無機復(fù)合粘結(jié)劑。
從《水泥化學(xué)》中，我們知道普通硅酸鹽水泥在凝結(jié)和硬化過程中，只能與其重量約1/4的水，成為化學(xué)上持久的結(jié)合狀態(tài)，這種結(jié)合化合水僅占原始自由水體積的3/4，而另外1/4的水與硅酸鹽水泥形成松散的結(jié)合狀態(tài)，即凝膠水；上述兩種結(jié)合狀態(tài)形成均一的固體吸附物質(zhì)——水泥凝膠，當(dāng)在干燥空氣中或在105℃時，水泥凝膠失去凝膠水，而留下細(xì)分散的許多孔隙(凝膠孔隙)，這些孔隙相當(dāng)于其體積的20％，上述龐大的孔隙的存在即是造成混泥土結(jié)構(gòu)防滲透性差的根源。
本發(fā)明的技術(shù)方案為一種聚苯乙烯保溫板外墻外保溫專用有機無機復(fù)合粘結(jié)劑，其特征在于該粘結(jié)劑是由下述重量配比的物質(zhì)組成30％硅溶膠 20-40份；苯乙烯—丙烯酸聚合乳液20-100份；螯合劑 0.4-0.8份；溶劑0.8-1.6份；填料 84-110份；防霉劑0.15-0.30份；增稠劑 0.2-0.4份；
所述螯合劑為硝酸鉻；所述溶劑為乙二醇；所述填料為石英砂、石棉和碳酸鈣；所述防霉劑為己咪唑聚合物，可以選用羅門哈斯、漢高科寧或西安華科公司生產(chǎn)的防霉劑；所述增稠劑為羥乙基纖維素或羥甲基纖維素，本發(fā)明選用美國聯(lián)合公司生產(chǎn)的HBR250防霉劑；上述物質(zhì)的最佳重量配比為30％硅溶膠20份；苯乙烯—丙烯酸乳液80份；硝酸鉻 0.7份；乙二醇 0.7份；石英砂 100份；石棉 2份；碳酸鈣 3份；己咪唑聚合物 0.2份；羥乙基纖維素 0.02份；所述苯乙烯—丙烯酸聚合乳液(SBC)含有下述重量配比的物質(zhì)乳化劑 5.4-13.7份；丙烯酸酯 340-420份；苯乙烯 120-164份；丙烯酰胺8.8-14.4份；有機硅烷3-15份；過硫酸鹽 2.3-3.5份；水 400-500份；所述苯乙烯—丙烯酸乳液的最佳重量配比為乳化劑6.66份；丙烯酸酯 388.9份；苯乙烯 141.6份；丙烯酰胺 10.8份；有機硅烷10份；過硫酸鹽 2.9份；水 429.3份；所述乳化劑為壬基酚聚氧乙烯醚，本發(fā)明選用的是德國漢高公司生產(chǎn)的NP-40，簡稱NP-40漢高；所述丙烯酸酯為丙烯酸丁酯，簡稱BA；所述有機硅烷為二甲基硅油，本發(fā)明選用的是香港道康寧公司生產(chǎn)的有機硅烷；所述過硫酸鹽為過硫酸鉀、過硫酸鈉或過硫酸氨；所述苯乙烯——丙烯酸乳液中還含有氧化劑和還原劑，用于消除殘留單體；所述氧化劑為叔丁基過氧化氫，簡稱FBH，還原劑為雕白塊，簡稱SSF。
本發(fā)明的聚苯乙烯保溫板外墻外保溫專用有機無機粘結(jié)劑，以無機硅膠和有機硅改性低Tg(玻璃化溫度)值、高粘結(jié)性的苯乙烯—丙烯酸聚合乳液(SBC)為主粘合劑，填加石英砂、石棉等補強填充料和一些助劑合成。
本發(fā)明的優(yōu)點是從以下方面具體體現(xiàn)的1)本發(fā)明選用低Tg值，高粘結(jié)性的有機高分子分散乳液—丙烯酸，同時添加與聚苯乙烯板極性和相似性一致的苯乙烯，以提高粘結(jié)性能；2)本發(fā)明在合成過程中添加有機硅烷，以提高耐老化性能，同時，在保持柔韌性的基礎(chǔ)下，適當(dāng)提高硬度；3)由于無機物的耐老化性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于有機物的耐老化性能，因此，本發(fā)明添加無機硅溶膠與苯乙烯—丙烯酸聚合乳液復(fù)合使用，以增強粘結(jié)劑的耐老化性能，同時，利用二氧化硅粒子的親水性能，及通過增稠劑表面活性基團、螯合劑同乳液中活性基團交聯(lián)，從而與乳液分散體形成均勻分散體系，且可均勻分散于水泥沙漿中，不僅提高了產(chǎn)品的粘結(jié)劑強度，而且還大大提高了產(chǎn)品的耐水性能；4)本發(fā)明所選用的苯乙烯—丙烯酸聚合乳液的羥基及膠體二氧化硅系合水后，形成羥基上的氧與螯合劑——Cr2(NO3)3中的Cr23+的外層空軌道進行配位結(jié)合，完成交聯(lián)，這種接枝交聯(lián)反應(yīng)發(fā)生在三個工序中a高分子乳液分子鏈之間的交聯(lián)反應(yīng)，形成網(wǎng)狀分子結(jié)構(gòu)；b膠體二氧化硅與水的親合反應(yīng)，形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)；c增稠劑分子間形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，同時，上述三種網(wǎng)狀分子鏈交結(jié)成更大的網(wǎng)，從而提高了粘結(jié)劑的粘結(jié)性能，同時也改變了產(chǎn)品的高觸變性能，保障產(chǎn)品的貯存穩(wěn)定性和良好的施工性能，而不增加產(chǎn)品的成本。
5)本發(fā)明選用的高分子聚合物和超細(xì)二氧化硅膠體，均勻分散在水泥砂漿中，可填充干燥后失去凝膠水而留下的凝膠孔隙，從而阻隔水的滲透，即使水泥砂漿在干燥后出現(xiàn)微小裂紋，只要有水存在，聚合物微粒和膠體就會發(fā)生溶脹，從而堵塞裂紋，增強防滲透性能。
6)本發(fā)明添加填料，如石英砂、石棉、碳酸鈣等，主要作用為a.降低固化過程中的收縮率，提高膠層的抗沖擊韌性及其機械性能；b.可起到增稠效果，避免膠液因在固化過程中流動而造成缺膠或影響樹脂配比、纖維狀材料的增稠作用顯著，可改善樹脂的角變性能，以控制膠漿的流動性；c.可起到補強作用，當(dāng)一條分子鏈?zhǔn)艿綉?yīng)力時，可通過交聯(lián)點將應(yīng)力分散傳遞到其他分子上，如若其中一鏈發(fā)生斷裂，其他鏈可照樣起作用，而不致于馬上危及整體，故可大幅度增加粘結(jié)劑的粘結(jié)性能。
綜上所述，本發(fā)明的聚苯乙烯保溫板外墻外保溫專用粘結(jié)劑，具有粘結(jié)效果好，強度高，耐老化性能強，硬度高，耐水性能強等優(yōu)點。
為了能清楚的表明本發(fā)明的顯著效果，制定如下實驗

從以上數(shù)據(jù)表明1.有機硅的添加接枝對粘結(jié)性能有顯著提高；2.無機硅溶膠的添加同樣對粘結(jié)性能有明顯提高；3.硅溶膠的加入提高了粘結(jié)劑的硬度。
2.有機硅改性苯乙烯——丙烯酸乳液的制備(一)準(zhǔn)備下述重量的原料一、預(yù)乳化液A水(DW) 50千克乳化劑(德國漢高公司生產(chǎn)的NP-40)2.04千克丙烯酸丁酯(BA) 129.6千克苯乙烯(ST) 47.2千克丙烯酰胺(AM)3.6千克B水(DW)100千克乳化劑(德國漢高公司生產(chǎn)的NP-40) 4.08千克丙烯酸丁酯(BA) 259.3千克苯乙烯(ST) 94.4千克丙烯酰胺(AM)7.2千克有機硅烷(香港道康寧公司) 10千克二、釜料水259.3千克乳化劑(德國漢高公司生產(chǎn)的NP-40) 0.54千克三、初引發(fā)劑過硫酸鉀(APS) 2.2千克水 10千克四、滴加引發(fā)劑過硫酸鉀(APS) 0.7千克水(DW)10千克五、后消除氧化劑叔丁基過氧化氫(FBH) 0.9千克水5.0千克六、后消除還原劑雕白塊(SSF)0.6千克水 5.0千克七、氫氧化氨(NH4OH)約4S PH＝7.5-8.0(二)具體生產(chǎn)工藝1.將原料二(釜料)投入到反應(yīng)釜中，攪拌均勻后，開始夾套升溫；2.將原料一中的A組分按順序依次稱量加入單體罐中，攪拌均勻后備用；3.將原料三、四分別在配料桶中攪拌均勻后待用；4.待反應(yīng)釜中的物料溫度升至82℃時，加入步驟2中的A組份34Kg預(yù)乳化單體；5.反應(yīng)釜攪拌2分鐘后，加入原料三(初引發(fā)劑)，保持溫度在83-85℃，15分鐘后，開始滴加A組份的剩余預(yù)乳化單體，約50-60分鐘；6.將原料一中的B組份的原料按順序依次稱量，并加入單體罐中攪拌均勻后備用；7.將原料四加入到己配好的組份B中，攪拌均勻備用；8.A組份滴加完后，開始滴加上述過程7中的組份，約2小時，控溫83-85℃；9.滴加結(jié)束后，將溫度保持在83-85℃進行后反應(yīng)，保溫1-2小時；
10.降溫，待釜內(nèi)溫度降至70℃以下時，打開人孔，緩慢加入原料五，攪拌20分鐘后，再加入原料六，繼續(xù)攪拌降溫；11.待釜溫降至50℃以下時，加入約4.5Kg的氨水，調(diào)整PH7.5-8，攪拌20分鐘后，即成苯乙烯—丙烯酸聚合乳液(SBC)乳液。(三)粘結(jié)劑的制備按下述重量份數(shù)稱量A30％硅溶膠 20千克SBC 80千克硝酸鉻 0.7千克乙二醇 0.7千克B石英砂(40-50目)100千克石棉2千克CaCO3(325目) 3千克防霉劑(西安華科公司生產(chǎn)981) 0.2千克羥乙基纖維素(美國聯(lián)合公司生產(chǎn)的HBR250) 0.02千克將上述A組份攪拌半小時后，在攪拌狀態(tài)下依次加入B組份，分散20分鐘后，即為本發(fā)明的粘結(jié)劑。
將本發(fā)明的粘結(jié)劑同水泥按1∶1-1∶1.3重量比與少量水混勻即可使用。
實施例21.30％硅溶膠的制備具體制備方法同實施例1。
2.有機硅改性苯乙烯——丙烯酸乳液的制備(一)準(zhǔn)備下述重量的原料一、預(yù)乳化液A水(DW) 50千克乳化劑(德國漢高公司生產(chǎn)的NP-40)3千克丙烯酸丁酯(BA)110千克苯乙烯(ST) 57千克丙烯酰胺(AM) 4.4千克B水(DW)100千克乳化劑(德國漢高公司生產(chǎn)的NP-40)10千克丙烯酸丁酯(BA) 230千克苯乙烯(ST) 80千克丙烯酰胺(AM) 9.8千克有機硅烷(香港道康寧公司) 15千克二、釜料水259.3千克乳化劑(德國漢高公司生產(chǎn)的NP-40) 0.7千克三、初引發(fā)劑過硫酸鉀(APS) 1.8千克水10千克四、滴加引發(fā)劑過硫酸鉀(APS) 0.9千克水(DW) 10千克五、后消除氧化劑叔丁基過氧化氫(FBH)0.9千克水5.0千克六、后消除還原劑雕白塊(SSF) 0.6千克水5.0千克七、氫氧化氨(NH4OH)約4S PH＝7.5-8.0(二)具體生產(chǎn)工藝具體生產(chǎn)工藝同實施例1。(三)粘結(jié)劑的制備按下述重量份數(shù)稱量A30％硅溶膠 30千克SBC100千克硝酸鉻 0.5千克乙二醇 1.2千克B石英砂(40-50目) 80千克石棉 2千克CaCO3(325目) 3千克防霉劑(西安華科公司生產(chǎn)981)0.2千克羥乙基纖維素(美國聯(lián)合公司生產(chǎn)的HBR250) 0.02千克將上述A組份攪拌半小時后，在攪拌狀態(tài)下依次加入B組份，分散20分鐘后，即為本發(fā)明的粘結(jié)劑。
將本發(fā)明的粘結(jié)劑同水泥按1∶1-1∶1.3重量比與少量水混勻即可使用。
實施例31.30％硅溶膠的制備具體制備方法同實施例1。
2.有機硅改性苯乙烯——丙烯酸乳液的制備(一)準(zhǔn)備下述重量的原料一、預(yù)乳化液A水(DW) 50千克乳化劑(德國漢高公司生產(chǎn)的NP-40) 1.5千克丙烯酸丁酯(BA)115千克苯乙烯(ST) 40千克丙烯酰胺(AM) 2.8千克B水(DW)100千克乳化劑(德國漢高公司生產(chǎn)的NP-40)3.5千克丙烯酸丁酯(BA)280千克苯乙烯(ST) 100千克丙烯酰胺(AM) 9.8千克有機硅烷(香港道康寧公司) 6千克二、釜料水259.3千克乳化劑(德國漢高公司生產(chǎn)的NP-40)0.7千克三、初引發(fā)劑過硫酸鉀(APS) 2.2千克水10千克四、滴加引發(fā)劑過硫酸鉀(APS) 0.5千克水(DW) 10千克五、后消除氧化劑叔丁基過氧化氫(FBH)0.9千克水5.0千克六、后消除還原劑雕白塊(SSF) 0.6千克水5.0千克七、氫氧化氨(NH4OH)約4S PH＝7.5-8.0(二)具體生產(chǎn)工藝 具體生產(chǎn)工藝同實施例1。(三)粘結(jié)劑的制備按下述重量份數(shù)稱量A30％硅溶膠 20千克SBC 50千克硝酸鉻 0.7千克乙二醇 1.0千克B石英砂(40-50目)90千克石棉 6千克CaCO3(325目) 3千克防霉劑(西安華科公司生產(chǎn)981) 0.2千克羥乙基纖維素(美國聯(lián)合公司生產(chǎn)的HBR250)0.02千克將上述A組份攪拌半小時后，在攪拌狀態(tài)下依次加入B組份，分散20分鐘后，即為本發(fā)明的粘結(jié)劑。
將本發(fā)明的粘結(jié)劑同水泥按1∶1-1∶1.3重量比與少量水混勻即可使用。
權(quán)利要求
1.一種聚苯乙烯保溫板外墻外保溫專用有機無機復(fù)合粘結(jié)劑，其特征在于該粘結(jié)劑是由下述重量配比的物質(zhì)組成30％硅溶膠 20-40份；苯乙烯—丙烯酸聚合乳液20-100份；螯合劑 0.4-0.8份；溶劑0.8-1.6份；填料 84-110份；防霉劑0.15-0.30份；增稠劑 0.2-0.4份。
2.按權(quán)利要求1所述的聚苯乙烯保溫板外墻外保溫專用有機無機復(fù)合粘結(jié)劑，其特征是所述螯合劑為硝酸鉻；所述溶劑為乙二醇；所述填料為石英砂、石棉和碳酸鈣；所述防霉劑為己咪唑聚合物；所述增稠劑為羥乙基纖維素或羥甲基纖維素。
3.按權(quán)利要求1或2所述的聚苯乙烯保溫板外墻外保溫專用有機無機復(fù)合粘結(jié)劑，其特征在于上述物質(zhì)的最佳重量配比為30％硅溶膠 20份；苯乙烯—丙烯酸乳液80份；硝酸鉻0.7份；乙二醇0.7份；石英砂100份；石棉2份；碳酸鈣 3份；己咪唑聚合物 0.2份；羥乙基纖維素 0.02份。
4.按權(quán)利要求3所述的聚苯乙烯保溫板外墻外保溫專用有機無機復(fù)合粘結(jié)劑，其特征在于所述苯乙烯-丙烯酸聚合乳液含有下述重量配比的物質(zhì)乳化劑 5.4-13.7份；丙烯酸酯 340-420份；苯乙烯120-164份；丙烯酰胺 8.8-14.4份；有機硅烷 3-15份；過硫酸鹽 2.3-3.5份；水400-500份。
5.按權(quán)利要求4所述的聚苯乙烯保溫板外墻外保溫專用有機無機復(fù)合粘結(jié)劑，其特征在于所述苯乙烯—丙烯酸乳液的最佳重量配比為乳化劑6.66份；丙烯酸酯 388.9份；苯乙烯 141.6份；丙烯酰胺 10.8份；有機硅烷10份；過硫酸鹽 2.9份；水 429.3份。
6.按權(quán)利要求5所述的聚苯乙烯保溫板外墻外保溫專用有機無機復(fù)合粘結(jié)劑，其特征是所述乳化劑為壬基酚聚氧乙烯醚。
7.按權(quán)利要求5所述的聚苯乙烯保溫板外墻外保溫專用有機無機復(fù)合粘結(jié)劑，其特征是所述丙烯酸酯為丙烯酸丁酯。
8.按權(quán)利要求5所述的聚苯乙烯保溫板外墻外保溫專用有機無機復(fù)合粘結(jié)劑，其特征是所述有機硅烷為二甲基硅油。
9.按權(quán)利要求5所述的聚苯乙烯保溫板外墻外保溫專用有機無機復(fù)合粘結(jié)劑，其特征是所述過硫酸鹽為過硫酸鉀、過硫酸鈉或過硫酸氨。
10.按權(quán)利要求5所述的聚苯乙烯保溫板外墻外保溫專用有機無機復(fù)合粘結(jié)劑，其特征是所述苯乙烯—丙烯酸乳液中還含有氧化劑和還原劑。
11.按權(quán)利要求9所述的聚苯乙烯保溫板外墻外保溫專用有機無機復(fù)合粘結(jié)劑，其特征是所述氧化劑為叔丁基過氧化氫，還原劑為雕白塊。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種聚苯乙烯保溫板外墻外保溫專用有機無機復(fù)合粘結(jié)劑，該粘結(jié)劑以無機硅膠和有機硅改性低Tg(玻璃化溫度)值高粘結(jié)性的苯乙烯－丙烯酸聚合乳液為主粘合劑，填加石英砂、石棉等補強填充料和一些助劑合成。本發(fā)明的聚苯乙烯保溫板外墻外保溫專用有機無機復(fù)合粘結(jié)劑，具有粘結(jié)效果好，強度高，耐老化性能強，硬度高，耐水性能強等優(yōu)點。
文檔編號C09J125/00GK1403522SQ0212997
公開日2003年3月19日 申請日期2002年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2002年8月31日
發(fā)明者賈銘琳 申請人:賈銘琳