本技术涉及瓷砖胶的领域,尤其是涉及一种高耐水单组份强渗透膏状瓷砖胶及其制备工艺。
背景技术:
1、陶瓷砖胶粘剂主要用于铺贴陶瓷砖、墙砖和地砖等装饰材料,广泛地适用于内外墙面、地面、浴室和厨房等建筑的饰面装饰场所,其主要特点是粘结强度高,耐水、耐冻融、耐老化性优良及施工方便,是一种相对理想的铺贴粘结材料。陶瓷砖胶粘剂减少了传统施工工艺对基层洒水及浸砖工序的依赖性,较好地避免了因浸砖、洒水不足而造成的铺贴缺陷。
2、国内陶瓷砖胶粘剂主要是水泥基类胶粘剂,以及少部分环氧类胶粘剂和乳液基胶粘剂。由于传统的铺贴方式是以水泥砂浆厚层粘贴法来铺贴瓷砖,每年约消耗黄沙、水泥高达10400亿吨;而新型的陶瓷砖胶粘剂则是采用薄贴法铺贴,消耗黄沙、水泥仅需约不到2500亿吨,极大地节约了资源。
3、如申请号为wo2024023063a1的专利申请文件中公开了一种基于磨细矿渣的瓷砖粘结剂,其包含至少一种骨料和水硬性粘合剂制剂,所述水硬性粘合剂制剂包含:大于5重量%磨碎的粒状高炉矿渣,优选至多30重量%的硫酸钙,5重量%或更少的普通波特兰水泥,10重量%或更少的含硫铝酸钙的水泥,含硫铝酸钙的熟料、铝酸钙水泥或其混合物,至少一种络合和增稠聚合物,其选自羧甲基纤维素、阿拉伯树胶、瓜尔胶、瓜尔醚、琼脂、角叉菜胶、黄原胶、壳聚糖、果胶,至少一种流变改性剂,如不同于络合和增稠聚合物的纤维素醚。
4、最早的瓷砖吸水率比较高,瓷砖背面具有大量的微小毛细结构。通常是用水泥净浆或者水泥砂浆直接在多孔基面贴砖。粘结力来自于水泥净浆渗入表面毛细孔、干固后形成类似机械锚固的拉力将瓷砖粘结在基面上。然而,随着建筑室内外墙饰面的快速发展,市场上出现了大量低吸水率并且大尺寸的饰面材料,陶瓷薄板砖、玻化砖、拋光砖、微晶石、人造大理石、陶瓷岩板等,铺贴材料也从水泥砂浆,发展到瓷砖胶和瓷砖背胶。由于瓷砖吸水率越来越低,粘贴面也越来越光滑致密,无法提供有效的机械嵌固。采用传统铺贴更加无法满足粘结要求,尤其是玻化砖、拋光砖材质强度较高,对温度变化敏感,温差不同步,与水泥的热膨账系数不同,大规格瓷砖铺贴后存在温差应力,季节性的温差振荡。会造成粘结强度降低,破坏砖体和基体的粘结强度,导致了瓷砖与结构层之间就会因粘贴、结合不牢而出现空鼓现象,水泥砂浆属于刚性材料,其耐久性好但粘结强度不高,也无法抵御因热胀泠缩或湿胀干缩带来的脱落。
5、与水泥基瓷砖胶相比,膏状瓷砖胶(d型瓷砖胶)无需预混合,是非常容易施工的一类瓷砖胶。施工人员不需要担心粉末和液体的混合比例,即可获得无粉尘排放和可直接使用的产品。也正是因为其无尘的特性,是室内装修的理想选择。然而,膏状瓷砖胶中一般添加有亲水性良好的聚合物如丙烯酸酯类聚合物,这类聚合物微粒可以深入渗透多孔基材,从而获得良好的附着力。然而,这些亲水性聚合物成膜后具有吸水溶胀的本征缺陷,如gb/t41059-2021陶瓷砖胶粘剂技术要求,要求普通型膏状乳液基粘结剂(d1型瓷砖胶)具有不低于1.0n/mm2的剪切粘结强度和热老化后剪切粘结强度,但是即使对于增强型膏状乳液基粘结剂(d2型瓷砖胶),在21d标准条件下养护,7d浸水后剪切粘结强度也仅要求不低于0.5n/mm2。
6、在膏状瓷砖胶中,若增加聚合物乳液的比例,由于聚合物乳液良好的粘结性能,能够使膏状瓷砖胶具有良好的初粘性,方能满足低吸水率、大尺寸饰面材料的铺贴;然而,聚合物乳液的比例增加往往会导致胶膜的吸水溶胀程度提高,浸水后粘结强度下降,而如南方梅雨季节等长时间高温、高湿的环境对膏状瓷砖胶提出了较高的浸水粘结强度要求。因此,获得一种兼具良好初粘性能和良好湿热环境下粘结性能的膏状瓷砖胶,是目前亟待解决但是又难以解决的技术难题。
技术实现思路
1、为了改善目前常见的膏状瓷砖胶难以兼得良好初粘性和良好湿热环境下粘结性能的问题,本技术提供一种高耐水单组份强渗透膏状瓷砖胶及其制备工艺。
2、本技术提供的一种高耐水单组份强渗透膏状瓷砖胶及其制备工艺采用如下的技术方案:
3、第一方面,本技术提供一种高耐水单组份强渗透膏状瓷砖胶,采用如下的技术方案:
4、一种高耐水单组份强渗透膏状瓷砖胶,按照质量份,至少包括以下组分:粘结剂乳液100-200份;无机填料650-850份;水50-150份;增稠剂3-15份;其中,所述无机填料包括粗填料和细填料,所述粗填料包括粒径为250-800μm的粗无机颗粒和包覆在所述粗无机颗粒上的粗再生纤维素层,所述细填料包括粒径为100-150μm的细无机颗粒和包覆在所述细无机颗粒上的细再生纤维素层,所述粗再生纤维素层和细再生纤维素层上均分布有吸湿孔。
5、通过采用上述技术方案,由于环保要求,目前各类涂料、粘接剂都是水性材质,膏状瓷砖胶也不例外,因此,在配制膏状瓷砖胶时,所用乳液也必须是亲水性聚合物。而水性乳液配制得到的膏状瓷砖胶耐水性往往较差,也正因此,正如前述,这些亲水性聚合物成膜后具有吸水溶胀的本征缺陷,如gb/t41059-2021陶瓷砖胶粘剂技术要求中,要求普通型膏状乳液基粘结剂具有不低于1.0n/mm2的剪切粘结强度和热老化后剪切粘结强度,但是即使对于增强型膏状乳液基粘结剂,在21d标准条件下养护,7d浸水后剪切粘结强度也仅要求不低于0.5n/mm2。
6、一般认为,为了提高膏状瓷砖胶的粘结性能,提高配方中粘结剂乳液的比例是有效的,然而,本技术的发明人们发现,通过适当提高粘结剂乳液的比例,确实能够提高瓷砖胶的初粘性和持粘性,然而,当瓷砖胶处于高温高湿条件下时(如南方常见的梅雨季节,温度高、湿度高,甚至长时间浸泡于冷凝水中),其粘结性能将出现明显下降。针对该现象,通过gb/t41059-2021陶瓷砖胶粘剂技术要求中d2(增强型膏状乳液基胶粘剂)的测试标准,对瓷砖胶7d浸水后的剪切粘接强度进行测试,发现瓷砖胶的粘结性能相较于其干燥条件明显下降。但是若降低配方中粘结剂乳液的比例,则瓷砖胶的初粘性和持粘性随之下降,难以通过国标gb/t41059-2021中的抗滑移测试。这也是为何目前国标gb/t41059-2021中对于普通型膏状乳液基胶粘剂(d1),要求剪切粘接强度不小于1n/mm2,而对于要求更高的d2型瓷砖胶7d浸水后的剪切粘接强度不小于0.5n/mm2即可,正是由于两者难以兼得。
7、基于该问题,本技术的发明人们发现,通过控制粘结剂乳液和无机填料的比例,同时控制无机填料的级配并在无机填料上包覆具有多孔结构的再生纤维素层,能够使瓷砖胶不但具有相较于常规瓷砖胶初粘性和持粘性,即使在国标gb/t41059-2021未曾要求的高温高湿条件下,瓷砖胶仍然具有良好的粘性,这是十分意外的结果。
8、初粘性和持粘性的提高,可能是由于本技术中的膏状乳液基瓷砖胶配方中无机填料占比较高,虽然无机填料表面包覆有粘结剂乳液,但是在铺贴瓷砖时,与瓷砖贴合部分的无机填料表面本就较薄的粘结剂乳液容易被挤开,使得无机填料与瓷砖之间的粘结剂乳液的厚度过薄,甚至导致无机填料直接与瓷砖接触,而无论是哪种情况,都会导致粘结性能的下降。而通过控制粘结剂乳液的添加量为100-200份并且无机填料的添加量为650-850份,并且控制无机填料包括粗填料和细填料,其中粗填料中的粗无机颗粒粒径为250-800μm,细填料中的细无机颗粒粒径为100-150μm,通过细填料填充粗填料之间的间隙,能够提高瓷砖胶铺贴过程中粘结剂乳液的运动阻力,从而使瓷砖铺贴后表面覆盖的粘结剂乳液的厚度提高,并且,在本技术特定的粒径级配配合下,瓷砖胶具有良好的初粘性和持粘性。
9、在采用特殊级配无机填料的基础上,一方面,无机填料表面带有再生纤维素层,纤维素具有大量羟基,这些羟基相互之间以及与配方中的粘结剂乳液之间均能形成氢键,而再生纤维素层与粘结剂乳液之间形成的氢键能够很好的确保粘结剂乳液在铺贴过程中稳定的包覆在无机填料表面,从而大大降低无机填料直接与瓷砖接触从而导致粘结性能下降的可能性。另一方面,再生纤维素层上具有大量吸湿孔结构,这些吸湿孔中孔径较大的孔结构通过毛细现象吸附配方中的粘结剂乳液,从而进一步提高粘结剂乳液与无机填料之间的相容性和包覆牢度。即使无机填料表面的粘结剂乳液被挤压从而使得无机填料直接与瓷砖接触,再生纤维素层上的大量羟基也易于与瓷砖上的无机材料形成氢键,以获得良好的初粘性。
10、进一步的,在高温高湿环境下,添加量远大于粘结剂乳液并且表面有再生纤维素层的无机填料,由于再生纤维素层表面大量的亲水性羟基,具有相较于粘结剂乳液显著更良好的吸湿能力,因而能够自粘结剂乳液处夺取水,从而大大降低因为粘结剂乳液中的聚合物颗粒吸湿后粘性下降的可能性。当然,再生纤维素层吸湿后同样会产生溶胀的现象,然而,再生纤维素层具有大量吸湿孔结构,大量孔结构给再生纤维素层吸湿溶胀提供了形变空间,这大大降低了瓷砖胶吸湿溶胀导致粘性下降的可能性,这使得本技术的瓷砖胶即使在高温高湿的环境下,仍具有良好的粘结性能,远大于国标gb/t41059-2021中要求的0.5n/mm2。
11、综上,通过无机填料的级配控制粗填料和细填料上的粘结剂乳液在铺贴过程中被挤压脱离无机填料的可能性,从而获得良好的初粘性和持粘性;而在无机填料上均布有吸湿孔的再生纤维素层一方面能大大提高无机填料与粘结剂乳液之间的包覆强度,还能通过再生纤维素层的吸湿溶胀代替粘结剂乳液的吸湿溶胀,在特殊级配无机填料的钉扎作用配合下,使得瓷砖胶在高温高湿条件下产生较小的溶胀,以获得高温高湿条件下良好的粘结性能。
12、特别需要注意的是,在瓷砖胶的配方中加入纤维素纤维,并不能获得初粘性和高温高湿条件下;此外,国标gb/t41059-2021中的d2标准是分别对瓷砖胶的高温剪切粘结强度和7d浸水后的剪切粘接强度进行测试,并未要求对高温高湿条件下的瓷砖胶剪切粘接强度进行测试,然而,如南方梅雨季节时,瓷砖胶实际上长期处于较高的温度和较高的湿度。
13、此外,本技术中所谓粘结剂乳液,在配制时为液态,但是讨论其吸湿性、强度等时,是指其干燥成膜后的状态;同样的,讨论瓷砖胶的性能时,是指其干燥成膜厚的状态。因此,所谓再生纤维素自粘结剂乳液处夺取水,并且是自液态的粘结剂乳液中夺取水,而是从固化成膜的瓷砖胶中的粘结剂乳液(虽然称为乳液,但是其是固态)中夺取水。
14、可选的,所述无机填料中,无机颗粒与再生纤维素层的质量比为10:2-3。
15、通过采用上述技术方案,膏状瓷砖胶中的无机填料起到十分重要的填充和强化作用,本技术中具有再生纤维素层结构的无机填料实际上是以无机颗粒作为骨架,表面覆盖再生纤维素层。考虑到再生纤维素层材质本身的强度较低,无机填料的强度主要取决于作为骨架的无机颗粒,因此,无机填料中的无机颗粒占比不宜过低,以免无机填料整体的强度过低,当然,若再生纤维素层的占比过低,往往难以很好的起到自粘结剂乳液中夺取水的作用,从而使得瓷砖胶在高温高湿条件下难以保证良好的粘性。特别的,若再生纤维素层的占比过高,表面的再生纤维素层难以良好附着,在制备过程以及使用过程中,都有可能导致再生纤维素层的脱落。
16、而用过控制两者之比为10:2-3,能够使无机填料兼具良好的强度和良好的吸湿效果,从而使瓷砖胶在高温高湿条件下具有良好的粘性。
17、可选的,所述吸湿孔的平均孔径为50-200nm,所述吸湿孔的孔面积占比不低于20%。优选的,吸湿孔的孔面积占比不大于60%。
18、通过采用上述技术方案,吸湿孔的大小,一方面决定了这些孔对粘结剂乳液的吸附作用,若吸湿孔过小,其难以吸附粘度较大的粘结剂乳液,从而导致粘结剂乳液和无机填料之间相容性下降,结合牢度下降;若吸湿孔过大,则这些孔结构将基本被粘结剂乳液填充而密闭,难以在高温高湿条件下起到良好的吸湿并代替粘结剂乳液形变的作用。因此,需控制吸湿孔的平均孔径为50-200nm并且孔面积占比不低于20%,一方面确保无机填料与粘结剂乳液之间的物理嵌合,提高相容性和结合牢度,另一方面确保在高温高湿条件下再生纤维素层能够自粘结剂乳液中夺取水并代替其发生溶胀,而再生纤维素层溶胀时,这些孔径合适、孔面积率占比较大的吸湿孔提供了大量形变空间。当然,吸湿孔的孔面积占比优选不大于60%,能够确保再生纤维素层具有足够的、吸附水的羟基。
19、吸湿孔的平均孔径为粗再生纤维素层和细再生纤维素层上的吸湿孔的平均孔径,孔面积占比亦是。
20、可选的,所述吸湿孔中,孔径大于150nm的为渗透孔,孔径不大于150nm的为溶胀孔,所述溶胀孔的数量占比大于所述渗透孔的数量占比。
21、通过采用上述技术方案,吸湿孔中孔径大于150nm的孔为渗透孔,其更利于高粘度的粘结剂乳液渗透从而提高无机填料和粘结剂乳液之间的结合牢度和相容性,而孔径较小的溶胀孔难以吸附高粘度的粘结剂乳液,因而在配制过程和使用过程中得以保留,当再生纤维素层吸湿溶胀后,这些孔径虽小,但是数量占比较大(溶胀孔的数量占比大于渗透孔的数量占比,因此溶胀孔的数量占多数)的溶胀孔能够很好的提供溶胀空间。
22、可选的,所述溶胀孔占吸湿孔数量之比为55-70%,所述吸湿孔中孔径大于300nm的孔占比为1-5%。
23、通过采用上述技术方案,占比不低于55%的溶胀孔能够确保再生纤维素层吸湿溶胀后有足够的溶胀空间,而剩余的数量虽小但是孔径较大的渗透孔则更好的确保粘结剂乳液渗透到再生纤维素层内。在此基础上,确保具有孔径大于300nm的孔结构并且其占比为1-5%,能够很好的在粘结剂乳液和再生纤维素层之间形成少量但是强度较高的“锚固点”,以强化无机填料在瓷砖胶中的钉扎作用,整体降低瓷砖胶的溶胀和相互移位,从而进一步降低瓷砖胶的吸湿溶胀,使瓷砖胶在高温高湿条件下具有良好的粘性。
24、可选的,按照质量份,瓷砖胶中还添加有1-5份杀菌剂、1-5份分散剂和0.5-2份消泡剂。
25、通过采用上述技术方案,适当加入如杀菌剂、分散剂、消泡剂等能够进一步改善瓷砖胶的性能。
26、可选的,所述粗填料和所述细填料的添加质量比为1.5-3.5,所述无机填料与所述粘结剂乳液的有效质量的质量比为8-13,所述粘结剂乳液的有效质量为粘结剂乳液的添加质量与固含量的乘积。
27、通过采用上述技术方案,在粗填料内的粗无机颗粒的粒径为250-800μm而细填料内的细无机颗粒的粒径为100-150μm的基础上,进一步控制两者的添加质量之比为1.5-3.5,意味着无机填料中主要是粗填料,而占比相对较小的细填料填充于粗填料之间,而粘结剂乳液则分别包覆于粗填料和细填料上。这样的级配和配比,能够降低粗填料和细填料之间相对位移的可能性,另外,粘结剂乳液相较于无机填料较少的添加量,特别的,控制无机填料与粘结剂乳液的有效质量的质量比为8-13,能够确保瓷砖胶干燥成膜后,包覆在无机填料上的粘结剂乳液厚度不过厚(两者之比不小于8),一方面,这能够确保瓷砖胶在高温高湿条件下本就不容易发生较大的溶胀,另一方面,这能够确保再生纤维素层具有良好的吸水性,以避免粘结剂乳液溶胀后粘性下降。当然,两者之比也不宜大于13,以免瓷砖胶的初粘性不足。
28、需要特别注意的是,该配比是基于无机填料上的再生纤维素层具有吸湿孔结构,即使再生纤维层吸湿也不会出现明显的溶胀现象。此外,也正是由于再生纤维素层具有渗透孔和溶胀孔,尺寸较小的溶胀孔具有良好的毛细效应,配合厚度较小的粘结剂乳液层,能够很好的确保再生纤维素层的吸水效果,而尺寸较大的渗透孔与粘结剂乳液之间形成的粘结位点,能够确保无机填料和粘结剂乳液的粘结牢度。
29、第二方面,本技术提供一种高耐水单组份强渗透膏状瓷砖胶的制备工艺,采用如下的技术方案:
30、一种高耐水单组份强渗透膏状瓷砖胶的制备工艺,包括以下工艺步骤:
31、s1、无机填料制备,配制改性液并分别将粗无机颗粒和细无机颗粒与改性液共混得到浆料,随后将浆料置于固化液中使改性液分相固化,随后置于再生浴中,形成覆盖于粗无机颗粒上的粗再生纤维素层和覆盖于细无机颗粒上的细再生纤维素层,得到覆盖有再生纤维素层的无机填料;
32、s2、混料,按照配比,先将粘结剂乳液和水初步共混得到混合乳液,随后将混合乳液升温到50-70℃,再将粗填料和细填料初步共混为混合的无机填料并加入至加热后的混合乳液中,无机填料的温度加热至相较于混合乳液的温度高10-20℃,随后将剩余物料加入并搅拌均匀并降至室温即可。
33、通过采用上述技术方案,步骤s1中,改性液在固化液中分相固化并形成吸湿孔结构,从而使得无机填料上覆盖带有吸湿孔的再生纤维素层。需要注意的是,由于纤维素上存在大量羟基,而无机填料本身也容易形成羟基,因而无机填料与纤维素之间往往具有良好的包覆强度。
34、步骤s2中,按照配比进行各物料的混合,然而,混料过程并非常规混料即可。而是需要先将稀释粘结剂得到混合乳液并加热到较高的50-70℃,从而使得混合乳液的粘度下降,而无机填料则加热至更高的温度,无机填料的温度加热至高于混合乳液10-20℃,这能够显著提高最终制得的瓷砖胶的综合性能。这是由于,控制两者的温度,一方面通过加热降低混合乳液的粘度,使得混合乳液(稀释后本就粘度下降,加热后粘度更低)更易于渗透到吸湿孔内从而形成相互之间的锚固点,另一方面,控制无机填料具有更高的温度,使得两者混合时,无机填料表面附近的混合乳液温度升高,该处的混合乳液具有进一步更低的粘度,而无机填料后续的降温行为则使得再生纤维素层上的孔结构冷却收缩,形成一定负压,从而对混合乳液形成一定吸附作用力,多种因素结合,降低混合乳液粘度过大导致无机填料和粘结剂乳液难以机械嵌合的可能性,从而获得综合粘性更好的瓷砖胶。
35、可选的,所述步骤s1具体包括以下步骤:
36、s11、改性液配制,所述改性液包括醋酸纤维素、致孔剂和溶剂,其中,改性液中醋酸纤维素的含量为10-15wt%,所述致孔剂的添加量为所述醋酸纤维素添加量的0.3-0.5倍;
37、s12、混料,以所述粗无机颗粒或细无机颗粒填充于填料床,随后以所述填料床过滤改性液,使改性液附着于无机颗粒得到浆料,混料过程控制温度为10-20℃;
38、s13、固化分相,以填充有浆料的填料床过滤固化液,促使改性液分相固化,得到初始颗粒,所述固化液为水、甲醇和乙醇中的至少一种;
39、s14、后处理,将初始颗粒置于再生浴中,使醋酸纤维素水解再生为再生纤维素,所述再生浴为氢氧化钠水溶液。
40、通过采用上述技术方案,通过控制改性液中各物料的配比,特别是改性液中的醋酸纤维含量,以及控制致孔剂与醋酸纤维素的添加比,能够确保最终值得的再生纤维素层具有所需的孔结构。而控制混料过程中的温度较低,仅为10-20℃,则能够确保低温下更高粘度的改性液更好的附着在无机颗粒上,随后在固化、再生过程中,分相固化得到所需的多孔再生纤维素层。
41、需要注意的是,本技术中无机填料采用了特殊的过滤粘附的制备工艺,在填充有无机颗粒的填充床过滤改性液时,作为填料的无机颗粒能够很好的均匀接触改性液,并且通过低温过滤,能够使固含量并不高的改性液更好的粘附在无机颗粒上形成均匀的改性液层。而在后续的分相固化过程中,均相的改性液形成富溶剂相和富聚合物相,并且由于较低的固含量配合无机颗粒对于富聚合物相之间的附着作用,分相固化过程中相邻无机填料颗粒之间的再生纤维素层往往仅有很小的黏连,该处黏连十分容易断裂,因此,制备得到的无机填料往往是单分散的包覆有再生纤维素层的颗粒,而非块状的填充有无机颗粒的三维网络再生纤维素。即最终制得的主体为无机颗粒,再生纤维素层仅是包覆于无机颗粒上的层结构,而非再生纤维素为主体,无机颗粒分散于再生纤维素中。当然,无机颗粒与再生纤维素层的质量比,是以无机颗粒的初始重量以及最终制得的无机填料重量计算得到。
42、若采用较为常见的共混工艺,直接将改性液和无机颗粒共混,往往无机颗粒和改性液的混合均匀性难以保证,最终制得的无机填料往往均匀性较差。此外,若改性液的固含量过高,虽然改性液的粘度更高,易于粘附在无机颗粒上,但是分相固化时富聚合物相含量提高,一方面相邻无机颗粒上的再生纤维素层黏连程度提高,不易制得单分散的无机填料颗粒,另一方面,再生纤维层的孔结构占比下降,难以起到良好的吸湿效果以及与粘结剂乳液之间的良好锚固作用。
43、另外,由于制备粗填料和细填料所用改性液和分相工艺完全相同,因此,粗再生纤维素层和细再生纤维素层上的孔结构大致相同。
44、可选的,所述步骤s13之前,还以填充有浆料的填料床过滤溶剂蒸汽,过滤时间10-30s,所述固化液为甲醇的水溶液,且甲醇的体积占比为20-30%。
45、通过采用上述技术方案,本技术的发明人们发现,通过对浆料进行预处理并采用特殊的甲醇水溶液作为固化液,能够使最终配制得到的膏状瓷砖胶在高温高湿条件下,具有更好的粘结性能,这是未曾预想的意外结果。
46、在进行固化之前,以填充有浆料的填料床过滤溶剂蒸汽,溶剂蒸汽吸附在浆料表面,从而使浆料的表面被稀释,浆料中的改性液形成内浓外稀的浓度梯度,在后续固化时,位于表面浓度较低的改性液更易于形成孔结构,从而提高最终形成的纤维素层的孔隙率,更高的孔隙率意味着与配方中的其余成分更好的相容性和更好的结合强度(毛细吸附效应等原因),更重要的是,更高的孔隙率还意味着更大的形变空间,这大大降低了瓷砖胶在高湿条件下吸湿后配方中的粘结剂乳液吸湿粘性下降的可能性。
47、除此之外,通过采用体积浓度为20-30%的甲醇水溶液作为固化液,甲醇的分子量较小、表面张力比较小,具有一定的帮助渗透的效果,能够使固化液在促使浆料表面的改性液分相固化后,快速渗透并使其内部的改性液分相固化。而分相固化的速度较快,往往会导致纤维素分子链没有足够的时间重排结晶,因而具有较低的结晶度。特别的,与一般希望再生纤维层具有更高的结晶度以获得更好的抗溶胀性和更好的机械强度不同;本技术希望最终制得的再生纤维素层具有适当降低的结晶度。这是由于,再生纤维素层中的结晶区分子链排列规整,羟基基本形成分子链间氢键,只有无定形区中的未形成分子链间氢键的游离羟基更易于与粘结剂乳液、与高湿条件下吸附的水、与瓷砖等形成氢键,因而更易于自粘结剂乳液上掠夺水,因此,适当降低再生纤维素层的结晶度,反而能够获得更好的粘结性能,特别是高湿条件下的粘结性能。
48、综上所述,本技术包括以下至少一种有益技术效果:
49、1.本技术通过独创性的在瓷砖胶配方中加入包覆有多孔再生纤维素层的无机填料,不但能够确保瓷砖胶具有良好的初粘性,即使在相较于国标更严格的高温高湿环境下,仍然具有良好的粘性,因而解决了目前难以解决的无法兼得良好初粘性和良好湿热环境下粘结性能的问题;
50、2.通过进一步控制吸湿孔的平均孔径、孔面积占比以及包括孔径较大的渗透孔和孔径较小的溶胀孔,其中的渗透孔能够进一步提升粘结剂乳液与无机填料之间的结合牢度和相容性,而溶胀孔因为尺寸过小不容易吸附高粘度粘结剂乳液,但是其能够在固化成膜后再高温高湿条件下提供溶胀空间;
51、3.通过进一步优选控制无机填料与粘结剂乳液的有效质量的质量比为8-13,能够获得进一步优选的初粘性和良好的高温高湿工况粘性;
52、4.通过采用特殊的无机填料制备工艺和特殊的混料工艺,能够确保无机填料与粘结剂乳液之间的高相容性和粘结牢度。
1.一种高耐水单组份强渗透膏状瓷砖胶,其特征在于:按照质量份,至少包括以下组分:
2.根据权利要求1所述的一种高耐水单组份强渗透膏状瓷砖胶,其特征在于:所述无机填料中,无机颗粒与再生纤维素层的质量比为10:2-3。
3.根据权利要求1所述的一种高耐水单组份强渗透膏状瓷砖胶,其特征在于:所述吸湿孔的平均孔径为50-200nm,所述吸湿孔的孔面积占比不低于20%。
4.根据权利要求3所述的一种高耐水单组份强渗透膏状瓷砖胶,其特征在于:所述吸湿孔中,孔径大于150nm的为渗透孔,孔径不大于150nm的为溶胀孔,所述溶胀孔的数量占比大于所述渗透孔的数量占比。
5.根据权利要求4所述的一种高耐水单组份强渗透膏状瓷砖胶,其特征在于:所述溶胀孔占吸湿孔数量之比为55-70%,所述吸湿孔中孔径大于300nm的孔占比为1-5%。
6.根据权利要求1所述的一种高耐水单组份强渗透膏状瓷砖胶,其特征在于:按照质量份,瓷砖胶中还添加有1-5份杀菌剂、1-5份分散剂和0.5-2份消泡剂。
7.根据权利要求1所述的一种高耐水单组份强渗透膏状瓷砖胶,其特征在于:所述粗填料和所述细填料的添加质量比为1.5-3.5,所述无机填料与所述粘结剂乳液的有效质量的质量比为8-13,所述粘结剂乳液的有效质量为粘结剂乳液的添加质量与固含量的乘积。
8.权利要求1-7任一所述的单组份膏状瓷砖胶的制备工艺,其特征在于:包括以下工艺步骤:
9.根据权利要求8所述的一种高耐水单组份强渗透膏状瓷砖胶,其特征在于:所述步骤s1具体包括以下步骤:
10.根据权利要求9所述的一种高耐水单组份强渗透膏状瓷砖胶,其特征在于:所述步骤s13之前,还以填充有浆料的填料床过滤溶剂蒸汽,过滤时间10-30s,所述固化液为甲醇的水溶液,且甲醇的体积占比为20-30%。
