低溫固化的雙組份環氧石材干掛膠及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及石材干掛膠領域，特別是涉及一種低溫固化的雙組份環氧石材干掛膠 及其制備方法。
【背景技術】
[0002] 石材建筑裝飾幕墻以其獨特的風格使建筑物更具時代感和藝術感，因而在各大城 市建筑中廣泛應用，成為城市建筑步入現代化的重要標志之一。"干掛"一般用于石材基層 用鋼骨架，再用不銹鋼掛件將鋼骨架與石材連接的施工方法。不銹鋼掛件固定石材底部及 上部的開槽部位，并用干掛膠填縫密封。目前我國干掛石材幕墻已占有相當大的比例，并 具有逐年上升趨勢。伴隨著石材干掛的迅猛發展，對環氧石材干掛膠的需求也越來越大。 干掛膠又叫石材干掛結構膠，工程中用膠應符合國家發布的《干掛石材幕墻用環氧膠粘劑》 (JC887-2001)的標準。干掛膠使用前應按照規范要求通過粘結強度的試驗。
[0003] 中國幅員遼闊，南北氣候溫差大。秦嶺淮河以北的北方地區特別是東北每年一到 十一、十二月份之后，室外溫度常常出現零度及以下的溫度。而目前市場上的石材干掛膠 一般以常溫慢干型居多，在5°C及以下低溫環境中不宜施工，并且需要使用云石膠來快速定 位，否則粘結的石材就要出現位移，甚至可能墜落。用不飽和聚酯樹脂調配的云石膠雖有固 化速度快、價格低廉、便于操作的特點，但在潮濕的環境下，主體樹脂會逐漸水解，尤其在酸 雨、堿性等環境下更為明顯，會導致粘接強度下降，況且不飽和聚酯樹脂（云石膠）根本達 不到建筑結構膠所需的粘結強度和耐候性，國家相關標準明文規定不飽和聚酯樹脂膠粘劑 只能做填縫、修補、定位等的用膠，不能作為干掛石材膠。
[0004] 因此就目前而言，能夠在低溫環境下（5°至-5°甚至更低）施工的環氧石材膠還 未見報道。

【發明內容】

[0005] 基于此，有必要提供一種低溫固化的雙組份環氧石材干掛膠。
[0006] 一種低溫固化的雙組份環氧石材干掛膠，包括A組分和B組分，其中，
[0007] 所述A組分包括如下重量百分數的各組分：
[0008] 環氧樹脂 30-75% 環氧稀釋劑 0-3% 環氧樹脂增軔劑 0-4% 偶聯剤處理重晶石粉 7-40% 納米輕質碳酸鈣 15-35% 白炭黑 0-4%，
[0009] 所述B組分包括如下重量百分數的各組分： 固化劑 20-40% 聚醚改性脂肪胺 0-10% 固化促進劑 1-5% 分散劑 0-1.5%
[0010] 其中， 溶劑 0-5.5% 偶關劑處理重晶石粉 15-40% 納米輕質碳酸鈣 20-32% 白炭黑 1-3%,
[0011] 所述固化劑包括固化劑A和固化劑B，
[0012] 所述固化劑A為聚硫醇及其衍生物中的一種或多種；
[0013] 所述固化劑B為多胺硫脲加成物中的一種或多種。
[0014] 所述環氧樹脂增韌劑可選自羧基液體丁晴橡膠，端羧基液體丁晴橡膠，聚硫橡膠， 聚醚，聚酰亞胺，聚氨酯環氧樹脂或聚醚環氧樹脂等反應型或非反應型增韌劑中一種或多 種。
[0015] 所述環氧稀釋劑為正丁基縮水甘油醚，辛基縮水甘油醚，芐基縮水甘油醚， C12-C14烷基縮水甘油醚（AGE)，甲基丙烯酸縮水甘油醚，苯甲酸縮水甘油醚，二縮水甘油 醚，乙二醇縮水甘油醚，1，4- 丁二醇縮水甘油醚，己二醇縮水甘油醚，新戊二醇縮水甘油醚， 間苯二酚縮水甘油醚，丙三醇三縮水甘油醚，三羥甲基丙烷三縮水甘油醚中的一種或幾種 的混合物。
[0016] 所述重晶石粉可為偶聯劑KH-560或KH-550偶聯處理過2000目重晶石粉；所述納 米輕質碳酸鈣可為100_400nm輕質碳酸鈣；所述白炭黑為氣象二氧化硅。
[0017]所述固化促進劑可為2, 4, 6-三（二甲氨基甲基）-苯酚（DMP-30)，可有效加快固 化的初始反應；所述分散劑可為環氧固化體系專用高分子聚合物分散劑。
[0018] 所述溶劑可為環保溶劑乙二醇二乙脂，鄰苯二甲酸單乙基己酯，乙二醇乙醚醋酸 酯，尼龍酸甲酯，混酸甲酯，二乙二醇乙醚醋酸酯中的一種或多種。
[0019] 在其中一個實施例中，所述固化劑A和固化劑B的重量比為（1-5):(1-3)。
[0020] 在其中一個實施例中，所述聚硫醇及其衍生物的巰基當量為130-280,官能度 2-4,粘度為 45-20000cps(25°C)。
[0021] 在其中一個實施例中，所述聚硫醇及其衍生物為科寧聚硫醇固化劑CapCUre3800、 科寧聚硫醇固化劑CapcureWR-6、科寧聚硫醇固化劑EPOMATEQX-11、科寧聚硫醇固化劑 EPOMATEQX-40中的一種或多種。
[0022] 在其中一個實施例中，所述多胺硫脲加成物的粘度為2000-25000cpS(25°C)。
[0023] 在其中一個實施例中，所述多胺硫脲加成物為多胺硫脲加成物F-ZS-4、多胺硫脲 加成物E-Qx-2、多胺硫脲加成物E-Qx-3中的一種或多種。
[0024] 在其中一個實施例中，所述環氧樹脂為官能度為3-4的多官能度環氧樹脂，粘度 為 550-40000ερ8(25Γ或 5(TC)。
[0025]在其中一個實施例中，所述環氧樹脂為環氧樹脂E-51、環氧樹脂MY0500、環氧樹 脂E-44、環氧樹脂AG-80、雙酚F環氧樹脂、雙酚A/F環氧樹脂、環氧樹脂AFG-90、環氧樹脂 AralditeMY0510中的一種或幾種混合物。
[0026] 以上述環氧樹脂與環氧稀釋劑進行靈活搭配，可獲得良好的速度可控的快速固化 效果和對環境溫度的自適應平衡。
[0027] 在其中一個實施例中，所述聚醚改性脂肪胺的胺值200_400K0H/g，活潑氫當量 150-195,粘度 2000-20000ερ8(25Γ)。
[0028] 本發明還提供所述的低溫固化的雙組份環氧石材干掛膠的制備方法，包括如下步 驟：
[0029] (a)在行星攪拌機中依次添加所述環氧樹脂，環氧稀釋劑，環氧樹脂增韌劑，攪拌 抽真空脫泡；
[0030] (b)添加所述偶聯劑處理重晶石粉，活性納米輕質碳酸鈣，白炭黑，繼續攪拌，鏟邊 后閉合所述行星攪拌機的缸蓋，抽真空脫泡，控制真空度不高于-〇.IMPa，攪拌均勻后出料 即得組分A;
[0031] (c)在行星攪拌機中依次添加所述固化劑，聚醚改性脂肪胺，固化促進劑，分散劑， 溶劑，攪拌抽真空脫泡；
[0032] ⑷加入所述偶聯劑處理重晶石粉、納米輕質碳酸媽，白炭黑，攪拌鏟邊后閉合所 述行星攪拌機的缸蓋，抽真空脫泡，控制真空度不高于-〇.IMPa，攪拌均勻后出料即得組分 B〇
[0033] 本發明的原理及優點如下：
[0034] 本發明所述低溫固化的雙組份環氧石材干掛膠，各組分按照一定重量比配合，可 以實現低溫條件下的快速固化，其原理如下：
[0035] 本發明所述干掛膠的B組分采用固化劑為聚硫醇及其衍生物與多胺硫脲加成物 作為主體互相配合，能夠有效促使A組分的環氧樹脂體系的在低溫條件下快速固化，同時， 合理控制A組分中所述環氧樹脂的官能度和粘度，可以使固化后的干掛膠體系具有較強的 低溫增韌功能。
[0036] 體系中還添加了活性低點的聚醚改性脂肪胺類固化劑進行緩沖，使固化速度平穩 進行，優選為200-400K0H/g，活潑氫當量150-195,粘度2000-20000cpS的聚醚改性脂肪胺； 為了加快初始反應，可添加一定量固化促進劑，優選采用DMP-30。
[0037] 與現有技術相比，本發明具有以下有益效果：
[0038] 本發明所述低溫固化的雙組份環氧石材干掛膠，在低溫（-5-5Γ)環境下，將組分 A和組分B按一定重量比（如1 :1)混合均勻后，表干（指觸干）在30分鐘以內，4小時內 硬化（手指劃壓無痕不變形），初具機械力學性能，達到了工程上安裝的施工要求。
[0039] 此外，該干掛膠在常溫施工環境下也具有速度可控快速固化的性能，常溫混合后， 在使用期10-20分鐘內（使用期隨環境溫度的變化而變化，環境溫度越高，使用期越短）施 工完畢，表干（指觸干）30分鐘以內，大大優于一般市面上要60分鐘表干時間的環氧石材 干掛膠；2小時內硬化（手指劃壓無痕不變形），初具機械力學性能，大大優于一般市面上要 8小時以上才能硬化的環氧石材干掛膠，達到了工程上快速安裝的施工要求。
【具體實施方式】
[0040] 以下結合具體實施例對本發明的低溫固化的雙組份環氧石材干掛膠及其制備方 法作進一步詳細的說明。
[0041] 本發明所述科寧聚硫醇固化劑Capcure3800巰基當量為280，25 °C粘度為 10000-15000cps，購自日本富士化成工業公司；
[0042] 科寧聚硫醇固化劑CapcureWR-6巰基當量為174, 25°C粘度為100-350cps，購自 日本富士化成工業公司；
[0043] 科寧聚硫醇固化劑EPOMATEQX-11巰基當量為235,25°C粘度為1000-2000cps，購 自日本富士化成工業公司；
[0044] 科寧聚硫醇固化劑EPOMATEQX-40巰基當量為130, 25°C粘度為45-55cps，購自日 本富士化成工業公司。
[0045] 上述聚硫醇及其衍生物固化劑具有通式（I)或（II)所示的結構特征：
[0046]
[0047] 其中，R任選自
[0048] 叫=1 或2，
[0049]
丄丄，厶，吁，
[0052] 本發明所述多胺硫脲加成物F-ZS_425°C粘度為4500-5500cps，購自日本富士化 成工業公司；
[0053] 多胺硫脲加成物E-Qx_225°C粘度為18000-25000cpS，購自日本富士化成工業公 司；
[0054] 多胺硫脲加成物E-Qx_325°C粘度為2500-3800cpS，購自日本富士化成工業公司。
[0055] 上述多胺硫脲加成物固化劑具有如通式（III)所示的結構特征：
[0056]
[0057]其中，&、私分別任選自

[0058] m任選自1，2或3。
[0059] 實施例1
[0060] 本實施例一種低溫固化的雙組份環氧石材干掛膠，包括A組分和B組分，其中，
[0061] 所述A組分包括如下重量百分數的各組分：
[0062] 環氧樹脂E-51 25% (25:C粘度為 10000-25000cps) 高活性環氧樹脂MY0500 5% (25C粘度為 2000-5000cps) 環氧稀釋劑AGE 3% 環氧樹脂增軔劑羧基液體丁晴橡膠 2% KH-560處理2000目重晶石粉 30% l00-400nm輕質碳酸鈣 35%,
[0063] 所述B組分包括如下重量百分數的各組分：
[0064] 固化劑 20% 聚醚改性脂肪胺 8% (胺值40()K:OH/g，活潑氫當量195,粘度2()000cps) 固化促進劑DMP-30 3% 分散劑聚羧酸銨鹽 1.5% 溶劑乙二醇乙醚醋酸酯 5,5% KH-550處理2000目重晶石粉30% UX)-400nm輕質碳酸鈣 30% 白炭黑氣象二氧化硅 2%,其中,
[0065] 所述固化劑包括重量比為1:1的科寧聚硫醇固化劑Capcure3800與多胺硫脲加 成物F-ZS-4。
[0066] 實施例2
[0067] 本實施例一種低溫固化的雙組份環氧石材干掛膠，包括A組分和B組分，其中，
[0068] 所述A組分包括如下重量百分數的各組分：
[0069] 環氧樹脂E-44 30% (25T：粘度為 30000-40000cps) 高活性環氧樹脂AG-80 7% (5()t:粘度為 3000-6000cps) 環氧樹脂增韌劑聚