CN105255417A - 一种环保建材表面用高透明高硬度耐黄变环氧树脂ab胶 - Google Patents
一种环保建材表面用高透明高硬度耐黄变环氧树脂ab胶 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供了一种环保建材表面用高透明高硬度耐黄变环氧树脂AB胶，其由A组份和B组份组成，所述A组份包含的成分及其质量份数为：双酚A环氧树脂80-90份，纳米级二氧化硅/环氧聚合物增韧剂10-20，润湿及防缩孔助剂0.05-0.2份，抗UV阻隔剂0.2-0.8份，偶联剂0.5-1.0份；所述B组份包含的成分及其质量份数为：聚醚胺95-97份，脂环胺3-5份，偶联剂0.2-0.6份；所述A组份和B组份的质量比为（2~2.5）：1。采用本发明的技术方案的环氧树脂AB胶，透明度高，具有很高的邵氏硬度，且耐黄变达3年以上，可以应用于再生资源陶瓷板、人造大理石、艺术陶瓷板等的表面披覆或涂层。
Description
技术领域
本发明属于高分子材料技术领域，尤其涉及一种环保建材表面用高透明高硬度耐黄变环氧树脂AB胶。
背景技术
目前应用在再生资源陶瓷板、人造大理石、艺术陶瓷板等的表面披覆/涂层的透明环氧AB胶的效果不佳，主要原因有透明度不够，达不到邵氏硬度85-90D，且抗紫外线能力差。就算有的产品硬度能达到邵氏硬度85D的情况下，就会出现环氧AB胶的固化体与基材的附着力不够，并且胶层开裂的现象。另外，在室内环境下耐黄变达不到2年；在户外环境下耐候性差，抗紫外线不好，耐黄变达不到1年。现有技术的表面披覆/涂层的透明的胶不能满足未来节能环保建材的美观、轻量化方向发展需求。
发明内容
针对以上技术问题，本发明公开了一种环保建材表面用高透明高硬度耐黄变环氧树脂AB胶，透明度高，具有很高的邵氏硬度，且耐黄变达3年以上，可以应用于再生资源陶瓷板、人造大理石、艺术陶瓷板等的表面披覆/涂层。
对此，本发明采用的技术方案为：
一种环保建材表面用高透明高硬度耐黄变环氧树脂AB胶，其由A组份和B组份组成，所述A组份包含的成分及其质量份数为：双酚A环氧树脂80-90份，纳米级二氧化硅/环氧聚合物增韧剂10-20份，润湿及防缩孔助剂0.05-0.2份，抗UV阻隔剂0.2-0.8份，偶联剂0.5-1.0份；其中，所述纳米级二氧化硅/环氧聚合物增韧剂中所述纳米级二氧化硅的粒径为10～50nm，所述纳米级二氧化硅所占的质量百分比不大于45％；
所述B组份包含的成分及其质量份数为：聚醚胺95-97份，脂环胺3-5份，偶联剂0.2-0.6份；所述A组份和B组份的质量比为(2～2.5)：1。A组分过多，使得固化后的材料硬度过高，容易开裂；B组分过多，使得固化后材料的太软，硬度达不到要求。采用此技术方案，透明度高，还具有很高的邵氏硬度，固化后不会发生开裂，且耐黄变时间长。
作为本发明的进一步改进，所述A组份包含的成分及其质量百分比为：双酚A环氧树脂82-88份，纳米级二氧化硅/环氧聚合物增韧剂15-18份，润湿及防缩孔助剂0.1-0.15份，抗UV阻隔剂0.4-0.6份，偶联剂0.6-0.8份。
作为本发明的进一步改进，所述A组份和B组份的质量比为(2～2.2)：1。采用此技术方案，使得固化后材料硬度适中，固化后不会发生开裂，且大大提高了耐黄变的性能，延长了耐黄变的时间。
作为本发明的进一步改进，所述双酚A环氧树脂的环氧当量为184-190g/eq。
作为本发明的进一步改进，所述纳米级二氧化硅/环氧聚合物增韧剂中的环氧聚合物的环氧当量为220-230g/eq。
作为本发明的进一步改进，所述润湿及防缩孔助剂为有机硅双生结构表面活性剂，所述抗UV阻隔剂为奈米抗UV阻隔剂，所述偶联剂为硅烷偶联剂。
本发明还提供了一种制备如上所述的环保建材表面用高透明、高硬度、耐黄变环氧树脂AB胶的方法，其特征在于，所述A组份的制备包括以下步骤：
步骤A：在反应装置中加入双酚A环氧树脂和纳米级二氧化硅/环氧聚合物增韧剂，升温至50～70度，搅拌20～60min，然后加入润湿及防缩孔助剂、抗UV阻隔剂和偶联剂，在50～70度下搅拌反应0.5～2h，降温得到所述A组份；
所述B组份的制备包括以下步骤：
步骤B：在反应装置中加入聚醚胺、脂环胺和偶联剂在40～60℃下搅拌15～40min后降温，得到所述B组份。
作为本发明的进一步改进，所述步骤A中的搅拌速度为2500～3500rpm；所述步骤B中的搅拌速度为2500～3500rpm。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
第一，采用本发明的技术方案，透明度高，具有很高的邵氏硬度，且耐黄变达3年以上，能很好的满足再生资源陶瓷板、人造大理石、艺术陶瓷板等的表面披覆或涂层的要求。
第二，采用本发明的技术方案，应用在再生资源陶瓷板、人造大理石、艺术陶瓷板等环保建材的表面涂层时，除了具有很高的邵氏硬度外，而且与环保建材表面的附着力高，胶层不会发生开裂现象。
第三，采用本发明的技术方案，应用在再生资源陶瓷板、人造大理石、艺术陶瓷板等环保建材的表面涂层时，户外环境下耐候性好，抗紫外线性能好，耐黄变时间久，而且美观，质量轻。
具体实施方式
下面对本发明的较优的实施例作进一步的详细说明。
实施例1
一种环保建材表面用高透明高硬度耐黄变环氧树脂AB胶，其由A组份和B组份组成，所述A组份包含的成分及其质量份数为：
双酚A环氧树脂80份，纳米级二氧化硅/环氧聚合物增韧剂20份，润湿及防缩孔助剂0.05份，奈米抗UV阻隔剂0.2份，硅烷偶联剂0.5份；其中，所述双酚A环氧树脂的环氧当量为184-190g/eq；所述纳米级二氧化硅/环氧聚合物增韧剂中的环氧聚合物的环氧当量为220-230g/eq，所述纳米级二氧化硅的粒径为10～50nm，所述纳米级二氧化硅所占的质量百分比不大于45％；所述润湿及防缩孔助剂为有机硅双生结构表面活性剂，所述奈米抗UV阻隔剂为透明液体，粘度为10-15CPS。
所述B组份包含的成分及其质量份数为：聚醚胺95份，脂环胺5份，硅烷偶联剂0.2份。其中，所述聚醚胺的平均AHEW(胺活泼氢当量)为80-83g/eq，所述脂环胺的平均AHEW(胺活泼氢当量)为60-63g/eq，所述硅烷偶联剂的中和当量为110-120g/eq。
采用以下制备方法得到：
所述A组份包括以下步骤：
在配备好搅拌器、调温器、回流冷凝器、加料和充氮装置的不锈钢反应釜中，先加入双酚A环氧树脂，环氧聚合物增韧剂，升温至50℃，开始搅拌，每分钟2500转，搅拌60分钟；然后加入润湿及防缩孔助剂，奈米抗UV阻隔剂，硅烷偶联剂，保温60℃搅拌反应1小时后，降温至25℃，得到所述A组份。
所述B组份包括以下步骤：
在配备搅拌器、调温器、回流冷凝器、加料和充氮装置的不锈钢反应釜中，加入三元胺、脂环胺和硅烷偶联剂，升温至40℃后开始搅拌，每分钟3500转，搅拌15分钟后降温至25℃，得到所述B组份。
使用时，按照所述A组份和B组份的质量比为2.5：1进行混合固化。
实施例2
一种环保建材表面用高透明高硬度耐黄变环氧树脂AB胶，其由A组份和B组份组成，所述A组份包含的成分及其质量份数为：
双酚A环氧树脂82.5份，纳米级二氧化硅/环氧聚合物增韧剂17.5份，润湿及防缩孔助剂0.08份，奈米抗UV阻隔剂0.35份，硅烷偶联剂0.6份；其中，所述双酚A环氧树脂的环氧当量为184-190g/eq；所述纳米级二氧化硅/环氧聚合物增韧剂中的环氧聚合物的环氧当量为220-230g/eq，所述纳米级二氧化硅的粒径为10～50nm，所述纳米级二氧化硅所占的质量百分比不大于45％；所述润湿及防缩孔助剂为有机硅双生结构表面活性剂，所述奈米抗UV阻隔剂为透明液体，粘度为10-15CPS。
所述B组份包含的成分及其质量份数为：聚醚胺95.5份，脂环胺4.5份，硅烷偶联剂0.2份。其中，所述聚醚胺的平均AHEW(胺活泼氢当量)为80-83g/eq，所述脂环胺的平均AHEW(胺活泼氢当量)为60-63g/eq，所述硅烷偶联剂的中和当量为110-120g/eq。
采用以下制备方法得到：
所述A组份包括以下步骤：
在配备好搅拌器、调温器、回流冷凝器、加料和充氮装置的不锈钢反应釜中，先加入双酚A环氧树脂，环氧聚合物增韧剂，升温至50℃，开始搅拌，每分钟2500转，搅拌60分钟；然后加入润湿及防缩孔助剂，奈米抗UV阻隔剂，硅烷偶联剂，保温50℃搅拌反应1.5小时后，降温至25℃，得到所述A组份。
所述B组份包括以下步骤：
在配备搅拌器、调温器、回流冷凝器、加料和充氮装置的不锈钢反应釜中，加入聚醚胺、脂环胺和硅烷偶联剂，升温至40℃后开始搅拌，每分钟3000转，搅拌20分钟后降温至25℃，得到所述B组份。
使用时，按照所述A组份和B组份的质量比为2.4：1进行混合固化。
实施例3
一种环保建材表面用高透明高硬度耐黄变环氧树脂AB胶，其由A组份和B组份组成，所述A组份包含的成分及其质量份数为：
双酚A环氧树脂85份，纳米级二氧化硅/环氧聚合物增韧剂15份，润湿及防缩孔助剂0.12份，奈米抗UV阻隔剂0.5份，硅烷偶联剂0.7份；其中，所述双酚A环氧树脂的环氧当量为184-190g/eq；所述纳米级二氧化硅/环氧聚合物增韧剂中的环氧聚合物的环氧当量为220-230g/eq，所述纳米级二氧化硅的粒径为10～50nm，所述纳米级二氧化硅所占的质量百分比不大于45％；所述润湿及防缩孔助剂为有机硅双生结构表面活性剂，所述奈米抗UV阻隔剂为透明液体，粘度为10-15CPS。
所述B组份包含的成分及其质量份数为：聚醚胺96份，脂环胺4份，硅烷偶联剂0.4份。其中，所述聚醚胺的平均AHEW(胺活泼氢当量)为80-83g/eq，所述脂环胺的平均AHEW(胺活泼氢当量)为60-63g/eq，所述硅烷偶联剂的中和当量为110-120g/eq。
采用以下制备方法得到：
所述A组份包括以下步骤：
在配备好搅拌器、调温器、回流冷凝器、加料和充氮装置的不锈钢反应釜中，先加入双酚A环氧树脂，环氧聚合物增韧剂，升温至70℃，开始搅拌，每分钟3500转，搅拌20分钟；然后加入润湿及防缩孔助剂、奈米抗UV阻隔剂和硅烷偶联剂，保温70℃搅拌反应40min后，降温至25℃，得到所述A组份。
所述B组份包括以下步骤：
在配备搅拌器、调温器、回流冷凝器、加料和充氮装置的不锈钢反应釜中，加入聚醚胺，脂环胺，硅烷偶联剂，升温至40℃后开始搅拌，每分钟3000转，搅拌15分钟后降温至25℃，得到所述B组份。
使用时，按照所述A组份和B组份的质量比为2.3：1进行混合固化。
实施例4
一种环保建材表面用高透明高硬度耐黄变环氧树脂AB胶，其由A组份和B组份组成，所述A组份包含的成分及其质量份数为：
双酚A环氧树脂87.5份，纳米级二氧化硅/环氧聚合物增韧剂12.5份，润湿及防缩孔助剂0.15份，奈米抗UV阻隔剂0.65份，硅烷偶联剂0.8份；其中，所述双酚A环氧树脂的环氧当量为184-190g/eq；所述纳米级二氧化硅/环氧聚合物增韧剂中的环氧聚合物的环氧当量为220-230g/eq，所述纳米级二氧化硅的粒径为10～50nm，所述纳米级二氧化硅所占的质量百分比不大于45％；所述润湿及防缩孔助剂为有机硅双生结构表面活性剂，所述奈米抗UV阻隔剂为透明液体，粘度为10-15CPS。
所述B组份包含的成分及其质量份数为：聚醚胺96.5份，脂环胺3.5份，硅烷偶联剂0.5份。其中，所述聚醚胺的平均AHEW(胺活泼氢当量)为80-83g/eq，所述脂环胺的平均AHEW(胺活泼氢当量)为60-63g/eq，所述硅烷偶联剂的中和当量为110-120g/eq。
采用以下制备方法得到：
所述A组份包括以下步骤：
在配备好搅拌器、调温器、回流冷凝器、加料和充氮装置的不锈钢反应釜中，先加入双酚A环氧树脂，环氧聚合物增韧剂，升温至60℃，开始搅拌，每分钟3000转，搅拌30分钟；然后加入润湿及防缩孔助剂、奈米抗UV阻隔剂和硅烷偶联剂，保温60℃搅拌反应1小时后，降温至25℃，得到所述A组份。
所述B组份包括以下步骤：
在配备搅拌器、调温器、回流冷凝器、加料和充氮装置的不锈钢反应釜中，加入聚醚胺，脂环胺，硅烷偶联剂，升温至40℃后开始搅拌，每分钟3000转，搅拌15分钟后降温至25℃，得到所述B组份。
使用时，按照所述A组份和B组份的质量比为2.2：1进行混合固化。
实施例5
一种环保建材表面用高透明高硬度耐黄变环氧树脂AB胶，其由A组份和B组份组成，所述A组份包含的成分及其质量份数为：
双酚A环氧树脂90份，纳米级二氧化硅/环氧聚合物增韧剂10份，润湿及防缩孔助剂0.2份，奈米抗UV阻隔剂0.8份，硅烷偶联剂1.0份；其中，所述双酚A环氧树脂的环氧当量为184-190g/eq；所述纳米级二氧化硅/环氧聚合物增韧剂中的环氧聚合物的环氧当量为220-230g/eq，所述纳米级二氧化硅的粒径为10～50nm，所述纳米级二氧化硅所占的质量百分比不大于45％；所述润湿及防缩孔助剂为有机硅双生结构表面活性剂，所述奈米抗UV阻隔剂为透明液体，粘度为10-15CPS。
所述B组份包含的成分及其质量份数为：聚醚胺97份，脂环胺3份，硅烷偶联剂0.6份。其中，所述聚醚胺的平均AHEW(胺活泼氢当量)为80-83g/eq，所述脂环胺的平均AHEW(胺活泼氢当量)为60-63g/eq，所述硅烷偶联剂的中和当量为110-120g/eq。
采用以下制备方法得到：
所述A组份包括以下步骤：
在配备好搅拌器、调温器、回流冷凝器、加料和充氮装置的不锈钢反应釜中，先加入双酚A环氧树脂，环氧聚合物增韧剂，升温至60℃，开始搅拌，每分钟3000转，搅拌30分钟；然后加入润湿及防缩孔助剂、奈米抗UV阻隔剂和硅烷偶联剂，保温60℃搅拌反应1小时后，降温至25℃，得到所述A组份。
所述B组份包括以下步骤：
在配备搅拌器、调温器、回流冷凝器、加料和充氮装置的不锈钢反应釜中，加入聚醚胺，脂环胺，硅烷偶联剂，升温至40℃后开始搅拌，每分钟3000转，搅拌15分钟后降温至25℃，得到所述B组份。
使用时，按照所述A组份和B组份的质量比为2.0：1进行混合固化。
对比实施例1
A组分为：双酚A环氧树脂100份；
B组分为：聚醚胺95份，脂环胺5份。此配方为目前市场上应用于人造大理石、陶瓷板等的表面披覆/涂层比较好一点的产品。
使用时，A组份和B组份的质量比为2：1进行混合。
将实施例1～5、以对比实施例1中的A组分于80℃下保温1小时，B组分于60℃下保温1小时，按照各实施例的比例进行混合，充分搅拌均匀后涂在大理石的表面，加热到70℃保温2小时完成固化。
将实施例1～5、以对比实施例1每个实施例涂覆在大理石表面的固化样品进行邵氏硬度和户外老化耐黄变的测试，测试结果如表1所示。所述邵氏硬度采用邵氏硬度计进行测试。所述户外老化耐黄变测试即将样品放置在户外，定期观察其表面颜色情况，将其保持到颜色变黄的时间记录下来。
表1实施例1～5、对比实施例1的性能测试表
同时，对实施例1～5、对比实施例1涂覆到人造大理石的表面的样本，于7天后观察表面状况，其中对比实施例1有细微裂纹，实施例1～5的样本表面完好。
通过表1的数据对比可见，采用本发明技术方案的实施例1～5与对比实施例1相比，具有很高的邵氏硬度，且耐黄变性能大大提高，达到24个月以上。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种环保建材表面用高透明高硬度耐黄变环氧树脂AB胶，其特征在于，其由A组份和B组份组成，所述A组份包含的成分及其质量份数为：双酚A环氧树脂80~90份，纳米级二氧化硅/环氧聚合物增韧剂10~20份，润湿及防缩孔助剂0.05~0.2份，抗UV阻隔剂0.2~0.8份，偶联剂0.5~1.0份；其中，所述纳米级二氧化硅/环氧聚合物增韧剂中所述纳米级二氧化硅的粒径为10~50nm，所述纳米级二氧化硅所占的质量百分比不大于45%；
所述B组份包含的成分及其质量份数为：聚醚胺95-97份，脂环胺3~5份，偶联剂0.2~0.6份；所述A组份和B组份的质量比为（2~2.5）：1。
2.根据权利要求1所述的环保建材表面用高透明高硬度耐黄变环氧树脂AB胶，其特征在于：所述A组份包含的成分及其质量百分比为：双酚A环氧树脂82~88份，纳米级二氧化硅/环氧聚合物增韧剂12~18份，润湿及防缩孔助剂0.1~0.15份，抗UV阻隔剂0.4~0.6份，偶联剂0.6~0.8份。
3.根据权利要求1或2所述的环保建材表面用高透明高硬度耐黄变环氧树脂AB胶，其特征在于：所述A组份和B组份的质量比为（2~2.2）：1。
4.根据权利要求1或2所述的环保建材表面用高透明高硬度耐黄变环氧树脂AB胶，其特征在于：所述双酚A环氧树脂的环氧当量为184~190g/eq。
5.根据权利要求4所述的环保建材表面用高透明高硬度耐黄变环氧树脂AB胶，其特征在于：所述纳米级二氧化硅/环氧聚合物增韧剂中的环氧聚合物的环氧当量为220~230g/eq。
6.根据权利要求4所述的环保建材表面用高透明高硬度耐黄变环氧树脂AB胶，其特征在于：所述润湿及防缩孔助剂为有机硅双生结构表面活性剂，所述抗UV阻隔剂为奈米抗UV阻隔剂，所述偶联剂为硅烷偶联剂。
7.一种制备如权利要求1~6任意一项所述的环保建材表面用高透明高硬度耐黄变环氧树脂AB胶的方法，其特征在于，所述A组份的制备包括以下步骤：
步骤A：在反应装置中加入双酚A环氧树脂和纳米级二氧化硅/环氧聚合物增韧剂，升温至50~70度，搅拌20~60min，然后加入润湿及防缩孔助剂、抗UV阻隔剂和偶联剂，在50~70度下搅拌反应0.5~2h，降温得到所述A组份；
所述B组份的制备包括以下步骤：
步骤B：在反应装置中加入聚醚胺、脂环胺和偶联剂在40~60℃下搅拌15~40min后降温，得到所述B组份。
8.根据权利要求7所述的用于粘接碳纤维复合材料的高强度环氧结构胶的制备方法，其特征在于：所述步骤A中的搅拌速度为2500~3500rpm；所述步骤B中的搅拌速度为2500~3500rpm。
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