一種建築門窗用粘合劑及製備方法與流程
2023-07-03 21:34:36
本發明涉及建築門窗技術領域，具體地，涉及一種建築門窗用粘合劑及製備方法。
背景技術：
目前，建築、裝潢等行業對建築膠粘劑的需求日益增加，傳統膠粘劑的膠粘強度、防水等指標已經不能滿足目前質量要求，並且含有大量的有機添加劑和有機溶劑等有害物質，對於人們的生活居住環境和身體健康產生不良的影響。目前的建築膠粘劑為了提高膠粘劑的粘結強度會添加多種改性添加劑，對基礎樹脂進行改性，雖然粘結性能好，但是添加劑的用量越多，成品膠粘劑中的有害物質就越多，對人們的生活居住環境和身體健康的影響就越大。
建築膠粘劑是建築工程上必不可少的材料，使用範圍很廣泛，可以應用在建築涉及的方方面面。隨著中國經濟的發展，城市建築物成幾何級數的增多，而在在建築裝飾裝修過程中，涉及到板材粘結、牆面預處理、陶瓷牆地磚、地板鋪設粘結、門窗的粘結等方面都需要用到建築膠水來增加密封性、防水性等一系列性能，這不僅可以提高建築裝飾質量，增加美觀舒適感，還可以改進施工工藝，提高建築施工效率和質量等。
因此，研究開發一種應用於建築門窗具有較好的粘結效果的膠粘劑，具有較好的應用價值，也符合目前市場要求。
技術實現要素：
針對現有技術中的缺陷，本發明的目的是提供一種建築門窗用粘合劑及製備方法，所述粘合劑應用於建築門窗中，不僅能夠起到較好的粘結效果，還具有一定的防水、防腐效果，擴大了粘合劑的應用領域，此外，所述粘合劑採用水做溶劑，避免使用有機溶劑帶來的危害。
本發明解決技術問題採用如下技術方案：
本發明涉及一種建築門窗用粘合劑，包括如下重量份的各組分：聚乙烯醇20~38份、聚丙烯酸鈉2~7份、松樹膠10~15份、羥乙基纖維素4~9份、高粘凹凸棒石粘土10~17份、石墨烯0.5~3.5份、抗老化劑3~6份、防蟲劑5~12份、填充劑8~15份。
優選地，所述聚乙烯醇32份、聚丙烯酸鈉6份、松樹膠12份、羥乙基纖維素7份、高粘凹凸棒石粘土15份、石墨烯1.5份、抗老化劑5份、防蟲劑8份、填充劑12份。
優選地，所述防蟲劑包括如下重量份的各組分：除蟲菊10~20份、藿香5~9份、苜蓿7~11份、菖蒲8~15份、丁香子3~8份、穿心蓮3~6份。
優選地，所述高粘凹凸棒土為天然凹凸棒土經提純、熱活化之後的產物。
優選地，所述填充劑為白炭黑、輕質碳酸鈣、超細雲母粉中的一種或多種的混合。
本發明還涉及一種製備建築門窗用粘合劑的方法，包括如下步驟：
（1）按照配比稱取防蟲劑的各組分，粉碎並過150~200目篩，混合均勻，然後置於索氏提取器中，在乙醇於水的混合溶劑中，回流提取4~6h，得到提取液，備用；
（2）按照配比分別稱取聚乙烯醇、聚丙烯酸鈉、松樹膠加入到反應釜中，加水攪拌均勻，然後升溫至70~80℃，加入石墨烯，攪拌反應1~2h，得到反應產物；
（3）向步驟（2）的產物中加入配比量的、羥乙基纖維素和步驟（1）得到的提取液，混合攪拌均勻後，再加入高粘凹凸棒石粘土、抗老化劑、填充劑，混合均勻，然後置於轉速為500~1000轉/min的剪切機中剪切分散20~30min，即得所述粘合劑。
優選地，所述步驟（1）中混合溶劑的體積量與混合粉料的質量之比為15~20ml：1g。
優選地，所述步驟（1）中乙醇與水的體積比為1:1~2。
優選地，所述步驟（2）中加入石墨烯的方法為加入濃度為0.1~0.3g/l的石墨烯水溶液。
優選地，所述步驟（3）中高粘凹凸棒石粘土的製備方法包括：
取天然凹凸棒石粘土進行粉碎並過200目篩，加水，攪拌形成懸浮泥漿，取上層懸濁液於3000轉/min的離心機中離心處理5~10min，真空抽濾；將濾餅烘乾，然後置於馬弗爐中以20℃/min的速度程序升溫至800℃~900℃，然後恆溫焙燒3~4h，冷卻後研磨至粒徑為200目，得到高粘凹凸棒石粘土。
與現有技術相比，本發明具有如下的有益效果：
（1）本發明所述的建築門窗用粘合劑，應用於建築門窗中，不僅能夠起到較好的粘結效果，還具有一定的防水、防腐效果，擴大了粘合劑的應用領域，此外，所述粘合劑採用水做溶劑，避免使用有機溶劑帶來的危害。
（2）本發明所述的建築門窗用粘合劑中添加的防蟲劑採用多種中草藥成分，不僅能夠有效防止門窗結合處蟲類的寄生，避免了蟲類寄生導致的門窗結合不牢固的現象，且所述成分不會對環境和人體造成傷害，具有較好的使用安全性和環保性。
（3）本發明所述的建築門窗用粘合劑中添加有高粘凹凸棒石粘土，由於凹凸棒土獨特的鏈層狀結構和較大的比表面積，使其具有較好的吸附性能，能夠有效吸附周圍環境中的不良氣味，具有一定的淨化空氣的作用；再加上其高粘特性，大大增加了粘合劑與門窗之間的粘結牢固性。
（4）本發明所述的建築門窗用粘合劑中還添加有石墨烯，首先將石墨烯與聚合物組分進行改性處理，由於石墨烯優異的力學性能，使得製備得到的粘合劑具有優良的粘結牢固性和抗剝離、耐刮擦的性能，此外石墨烯的片層狀結構，也是的改性後的聚合物粘合劑的耐水性和耐腐蝕性能得到的較大提高。
（5）本發明所述的建築門窗用粘合劑的製備方法簡單、操作方便，工藝條件溫和，適合工業化推廣生產。
具體實施方式
下面結合具體實施例，進一步闡述本發明。這些實施例僅用於說明本發明而不用於限制本發明的範圍。
實施例1：
本實施例涉及一種建築門窗用粘合劑及製備方法；
所述粘合劑由如下組分製備而成：
聚乙烯醇32份、聚丙烯酸鈉6份、松樹膠12份、羥乙基纖維素7份、高粘凹凸棒石粘土15份、石墨烯1.5份、抗老化劑5份、防蟲劑8份、填充劑12份。
其中，所述防蟲劑包括如下重量份的各組分：除蟲菊16份、藿香7份、苜蓿8份、菖蒲10份、丁香子6份、穿心蓮5份。
所述高粘凹凸棒石粘土為天然凹凸棒土經提純、熱活化之後的產物。
所述填充劑為白炭黑、超細雲母粉的混合，其中，兩者的質量比為1:1.2。
本發明製備建築門窗用粘合劑的方法，包括如下步驟：
（1）按照配比稱取防蟲劑的各組分，粉碎並過200目篩，混合均勻，然後置於索氏提取器中，在乙醇於水的混合溶劑中，回流提取5h，得到提取液，備用；
（2）按照配比分別稱取聚乙烯醇、聚丙烯酸鈉、松樹膠加入到反應釜中，加水攪拌均勻，然後升溫至80℃，加入石墨烯，攪拌反應2h，得到反應產物；
（3）向步驟（2）的產物中加入配比量的、羥乙基纖維素和步驟（1）得到的提取液，混合攪拌均勻後，再加入高粘凹凸棒石粘土、抗老化劑、填充劑，混合均勻，然後置於轉速為1000轉/min的剪切機中剪切分散20min，即得所述粘合劑。
步驟（1）中混合溶劑的體積量與混合粉料的質量之比為18ml：1g。
步驟（1）中乙醇與水的體積比為1:1.5。
步驟（2）中加入石墨烯的方法為加入濃度為0.3g/l的石墨烯水溶液。
步驟（3）中高粘凹凸棒石粘土的製備方法包括：
取天然凹凸棒石粘土進行粉碎並過200目篩，加水，攪拌形成懸浮泥漿，取上層懸濁液於3000轉/min的離心機中離心處理10min，真空抽濾；將濾餅烘乾，然後置於馬弗爐中以20℃/min的速度程序升溫至800℃，然後恆溫焙燒4h，冷卻後研磨至粒徑為200目，得到高粘凹凸棒石粘土。
實施例2：
本實施例涉及一種建築門窗用粘合劑及製備方法；
所述粘合劑由如下組分製備而成：
聚乙烯醇20份、聚丙烯酸鈉2份、松樹膠10份、羥乙基纖維素4份、高粘凹凸棒石粘土10份、石墨烯0.5份、抗老化劑3份、防蟲劑5份、填充劑8份。
其中，所述防蟲劑包括如下重量份的各組分：除蟲菊10份、藿香5份、苜蓿7份、菖蒲8份、丁香子3份、穿心蓮3份。
所述高粘凹凸棒石粘土為天然凹凸棒土經提純、熱活化之後的產物。
所述填充劑為白炭黑。
本發明製備建築門窗用粘合劑的方法，包括如下步驟：
（1）按照配比稱取防蟲劑的各組分，粉碎並過150目篩，混合均勻，然後置於索氏提取器中，在乙醇於水的混合溶劑中，回流提取4h，得到提取液，備用；
（2）按照配比分別稱取聚乙烯醇、聚丙烯酸鈉、松樹膠加入到反應釜中，加水攪拌均勻，然後升溫至70℃，加入石墨烯，攪拌反應2h，得到反應產物；
（3）向步驟（2）的產物中加入配比量的、羥乙基纖維素和步驟（1）得到的提取液，混合攪拌均勻後，再加入高粘凹凸棒石粘土、抗老化劑、填充劑，混合均勻，然後置於轉速為500轉/min的剪切機中剪切分散30min，即得所述粘合劑。
步驟（1）中混合溶劑的體積量與混合粉料的質量之比為15ml：1g。
步驟（1）中乙醇與水的體積比為1:1。
步驟（2）中加入石墨烯的方法為加入濃度為0.1g/l的石墨烯水溶液。
步驟（3）中高粘凹凸棒石粘土的製備方法包括：
取天然凹凸棒石粘土進行粉碎並過200目篩，加水，攪拌形成懸浮泥漿，取上層懸濁液於3000轉/min的離心機中離心處理5min，真空抽濾；將濾餅烘乾，然後置於馬弗爐中以20℃/min的速度程序升溫至800℃，然後恆溫焙燒4h，冷卻後研磨至粒徑為200目，得到高粘凹凸棒石粘土。
實施例3：
本實施例涉及一種建築門窗用粘合劑及製備方法；
所述粘合劑由如下組分製備而成：
聚乙烯醇38份、聚丙烯酸鈉7份、松樹膠15份、羥乙基纖維素9份、高粘凹凸棒石粘土17份、石墨烯3.5份、抗老化劑6份、防蟲劑12份、填充劑15份。
其中，所述防蟲劑包括如下重量份的各組分：除蟲菊20份、藿香9份、苜蓿11份、菖蒲15份、丁香子8份、穿心蓮6份。
所述高粘凹凸棒石粘土為天然凹凸棒土經提純、熱活化之後的產物。
所述填充劑為輕質碳酸鈣。
本發明製備建築門窗用粘合劑的方法，包括如下步驟：
（1）按照配比稱取防蟲劑的各組分，粉碎並過200目篩，混合均勻，然後置於索氏提取器中，在乙醇於水的混合溶劑中，回流提取6h，得到提取液，備用；
（2）按照配比分別稱取聚乙烯醇、聚丙烯酸鈉、松樹膠加入到反應釜中，加水攪拌均勻，然後升溫至80℃，加入石墨烯，攪拌反應1h，得到反應產物；
（3）向步驟（2）的產物中加入配比量的、羥乙基纖維素和步驟（1）得到的提取液，混合攪拌均勻後，再加入高粘凹凸棒石粘土、抗老化劑、填充劑，混合均勻，然後置於轉速為1000轉/min的剪切機中剪切分散20min，即得所述粘合劑。
步驟（1）中混合溶劑的體積量與混合粉料的質量之比為20ml：1g。
步驟（1）中乙醇與水的體積比為1:2。
步驟（2）中加入石墨烯的方法為加入濃度為0.3g/l的石墨烯水溶液。
步驟（3）中高粘凹凸棒石粘土的製備方法包括：
取天然凹凸棒石粘土進行粉碎並過200目篩，加水，攪拌形成懸浮泥漿，取上層懸濁液於3000轉/min的離心機中離心處理10min，真空抽濾；將濾餅烘乾，然後置於馬弗爐中以20℃/min的速度程序升溫至900℃，然後恆溫焙燒3h，冷卻後研磨至粒徑為200目，得到高粘凹凸棒石粘土。
綜上所述，本發明所述的建築門窗用粘合劑，應用於建築門窗中，不僅能夠起到較好的粘結效果，還具有一定的防水、防腐效果，擴大了粘合劑的應用領域，此外，所述粘合劑採用水做溶劑，避免使用有機溶劑帶來的危害。此外，所述的建築門窗用粘合劑的製備方法簡單、操作方便，工藝條件溫和，適合工業化推廣生產。
以上對本發明的具體實施例進行了描述。需要理解的是，本發明並不局限於上述特定實施方式，本領域技術人員可以在權利要求的範圍內做出各種變形或修改，這並不影響本發明的實質內容。