一种装配式吊顶预制件粘接用胶粘剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及胶粘剂技术领域，尤其是，本发明涉及一种装配式吊顶预制件粘接用胶粘剂及其制备方法。

背景技术

随着现代工业技术的发展，房屋装饰可以像机器生产那样，成批成套的制造，只要把预制好的内饰构件，运到毛坯房内进行组装就可以完成，装配式内装早期在国外就已盛行，由于装配式内装的整体装修速度快，而且生产成本低，近些年也在国内迅速推广开来。装配式内装的显著优点包含以下几个方面：1）品质稳定性高，所有的装饰材料预制件都是在工厂内部进行流水线制作，有系统的质量体系控制；2）环保，由于采用工业化生产，所有制作过程都是在工厂完成，避免了噪音、灰尘、装修垃圾等污染；3）缩短工期，由于都是采用预制件现场安装，大量减少了现场施工强度，省去了抹墙、地砖及墙砖铺贴、卫生间防水涂料施工等工序。

装配式内装吊顶板也需要采用工厂预制模式，吊顶板采用的是菱镁板，工厂内部将菱镁板与镀锌板底座预先进行粘接固定，形成预制件，工地现场直接通过龙骨与吊顶预制件上的底座进行卡合，完成安装，由于整个吊顶板在后期使用过程中长期处于悬空，因此，菱镁板与镀锌板底座的粘接显得尤为重要。目前，市面上常用的胶粘剂是硅酮胶，但是硅酮胶长时间使用后会渗油，使得胶粘接触面变得脏污且影响胶粘性能。

聚氨酯类胶粘剂可避免渗油的问题，如中国专利CN201410480821.X公开了一种单组份湿固化聚氨酯胶粘剂及其制备方法，该胶粘剂以有机溶剂为溶剂，是由聚醚二元醇和/或聚酯二元醇、二苯基甲烷二异氰酸酯、多亚甲基多苯基异氰酸酯以及分子量小于200的三元伯醇反应制成，获得的高官能度端-NCO预聚物平均官能度≥3，适用于木材的拼接和榫口（或组装）、石材、防火板、塑铝板、胶木板、橡木板、某些金属如铝、铁、镀锌板与PVC膜等的粘接与复合，特别适用于酸枝木、红木的粘接，满足某些产品的特殊需求。中国专利CN201910015953.8公开了一种双组分聚氨酯胶粘剂及其制备方法。该双组分聚氨酯胶粘剂由A组分和B组分制备而成：所述A组分由包括以下重量份的原料制备而成：混合多元醇30~60份；改性重质碳酸钙40~65份；功能助剂0.1~3份；其他助剂1.5~18份；所述混合多元醇包括有植物油多元醇和含有环氧基团的多元醇，所述植物油多元醇在25℃下的粘度为1000~2000cps；所述B组分为异氰酸酯。上述双组分聚氨酯胶粘剂既能在玻镁板上有较好的防渗透性能，又能对镀锌板有优异的粘结力。然而，聚氨酯类胶粘剂在光滑的基材上需要预先底涂处理，工序繁琐。

此外，硅烷改性类胶粘剂也可用于吊顶预制件的粘接，如中国专利CN201911403941.9公开了一种木地板胶粘剂，它涉及建筑材料技术领域；它由以下重量份的原料组成：硅烷改性聚醚树脂10～25、增塑剂10～30、填料40～60、着色剂0～2、抗氧剂0.2～1、光稳定剂0.2～1、除水剂0.5～2、偶联剂0.2～2、催化剂0.1～1。中国专利CN201910373443.8公开了一种高强度耐老化MS胶，按重量份计，其制备原料至少包含：硅烷改性聚醚预聚体80～120份、增塑剂100～180份、填料70～100份、催化剂0.2～5份、除水剂1～10份；该发明还公开了一种高强度耐老化MS胶的制备方法，包括以下步骤：a.混料：称取增塑剂、填料、除水剂投入搅拌混合釜，搅拌混合0.5～1小时，加入硅烷改性聚醚预聚体继续搅拌至均匀，抽真空，在搅拌条件下升温至90～110℃，保持1～3小时；b.反应：将釜内温度降至40～50℃，充入氮气，加入催化剂，重新抽真空，充分搅拌物料后，解除真空至常压，出料灌装，即得成品。但是，这类硅烷改性胶粘剂完全固化后，拉拔测试不能达到基材破坏，不适用于与表面光滑的菱镁板之间的粘接。 因此，本领域迫切需要开发一种装配式内装吊顶预制件粘接用胶粘剂。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种装配式吊顶预制件粘接用胶粘剂及其制备方法。

为解决上述问题，本发明采用如下技术方案：

一种装配式吊顶预制件粘接用胶粘剂，含有以下重量份成分：硅烷封端预聚物25~45份，增塑剂15~30份，重质碳酸钙5~20份，纳米碳酸钙10~30份，除水剂1~3份，偶联剂1~3份，润湿剂1~3份，催化剂0.1~1份。

优选地，所述硅烷封端预聚物为S203、S303、S260、SPUR1015LM中的至少一种。

优选地，所述增塑剂为PPG400、PPG2000、PPG3000中的至少一种。

优选地，所述除水剂为乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、氧化钙、分子筛中的至少一种。

优选地，所述偶联剂为Silquest A 187、 Silquest A1120、Silquest A1110中的至少一种。

优选地，所述润湿剂为H-1400、WE-3323、FC4430中的至少一种。

优选地，所述催化剂为二月桂酸二丁基锡催化剂DY-12、二月桂酸二丁基锡催化剂DY-5505、有机铋催化剂DY-20、螯合锡催化剂U-220中的至少一种。

本发明还提供一种装配式吊顶预制件粘接用胶粘剂的制备方法，包括以下步骤：

将增塑剂、重质碳酸钙、纳米碳酸钙混合得到第一混合物；

将所述第一混合物升温至110~120℃，在真空条件下进行脱水得到第一反应混合物；

将所述第一反应混合物降温至50℃以下，向其中加入硅烷封端预聚物、除水剂、偶联剂、润湿剂，真空搅拌混合均匀得到第二反应混合物；

将所述第二反应混合物降温至50℃以下，向其中加入催化剂，真空搅拌混合均匀得到胶粘剂。

优选地，所述胶粘剂的表干时间为9.5~11.5min。

优选地，所述胶粘剂的平拉力值>780N。

与现有技术相比，本发明的技术效果体现在：

本发明的一种装配式吊顶预制件粘接用胶粘剂具有优异的稳定性，且其成分不含异氰酸酯，固化后长时间使用也不会出现渗油现象；此外，相比于聚氨酯类胶粘剂，本发明的含有硅烷封端预聚物的胶粘剂在使用时，无需在光滑的基材表面进行预先底涂处理，可简化装配式吊顶预制件的粘接工序，使用更便捷。另一方面，本发明通过在胶粘剂配方中添加润湿剂，提升了胶粘剂在光滑的菱镁板基材表面上的润湿能力，进而提升胶粘剂与光滑的菱镁板之间的附着力，使得胶粘剂不仅具有较短的表干时间，还能在室温固化7天后的平拉测试达到基材破坏，使其能够用于与表面光滑的菱镁板之间的粘接。

本发明的一种装配式吊顶预制件粘接用胶粘剂的制备方法简单，工艺可控性高，制备出的胶粘剂性能稳定，易于实现规模化量产。

本发明的附加优点、目的以及特征将在下面的描述中将部分地加以阐述，且将对于本领域普通技术人员在研究下文后部分地变得明显，或者可以根据本发明的实践而获知。本发明的目的和其他的优点可以通过在书面说明及其权利要求书以及附图中具体指出的结构实现并获得。

本领域技术人员将会理解的是，能够用本发明实现的目的和优点不限于以上具体所述，并且根据以下详细说明将更清楚地理解本发明能够实现的上述和其他目的。

附图说明

图1为本发明实施例1提供的一种装配式吊顶预制件粘接用胶粘剂在菱镁板基材表面测试后的基材破坏情况效果图；

图2为本发明对比例1提供的一种胶粘剂在菱镁板基材表面测试后的基材破坏情况效果图；

图3为本发明对比例2提供的一种胶粘剂在菱镁板基材表面测试后的基材破坏情况效果图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图和实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明实施例提供一种装配式吊顶预制件粘接用胶粘剂，含有以下重量份成分：硅烷封端预聚物25~45份，增塑剂15~30份，重质碳酸钙5~20份，纳米碳酸钙10~30份，除水剂1~3份，偶联剂1~3份，润湿剂1~3份，催化剂0.1~1份。

在本发明的优选实施例中，硅烷封端预聚物为S203、S303、S260、SPUR1015LM中的至少一种。其中，S203、S303、S260由日本钟渊化学提供，SPUR1015LM由迈图新材料集团提供。

在本发明的优选实施例中，增塑剂为PPG400、PPG2000、PPG3000中的至少一种，本发明的增塑剂均由山东蓝星东大化工提供。

在本发明的优选实施例中，除水剂为乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、氧化钙、分子筛中的至少一种。其中，乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷由迈图高新材料集团提供，氧化钙由南通润丰石油化工有限公司提供，分子筛由上海久宙化工提供。

在本发明的优选实施例中，偶联剂为Silquest A 187、 Silquest A1120、Silquest A1110中的至少一种，本发明的偶联剂均由迈图高新材料集团提供。

在本发明的优选实施例中，润湿剂为H-1400、WE-3323、FC4430中的至少一种。其中，H-1400由广州亨缌克新材料有限公司提供，WE-3323由巴斯夫提供，FC4430由美国3M提供。

在本发明的优选实施例中，催化剂为二月桂酸二丁基锡催化剂DY-12、二月桂酸二丁基锡催化剂DY-5505、有机铋催化剂DY-20、螯合锡催化剂U-220中的至少一种。其中，二月桂酸二丁基锡催化剂DY-12、二月桂酸二丁基锡催化剂DY-5505、有机铋催化剂DY-20由德音化学提供，螯合锡催化剂U-220H由日本日东化成提供。

本发明的重质碳酸钙为东莞元林塑料有限公司提供的LM-2200，纳米碳酸钙为日本丸尾公司提供的KALFAIN 200A或为意大利苏威公司提供的U1S2。

本发明的一种装配式吊顶预制件粘接用胶粘剂具有优异的稳定性，且其成分不含异氰酸酯，固化后长时间使用也不会出现渗油现象；此外，相比于聚氨酯类胶粘剂，本发明的含有硅烷封端预聚物的胶粘剂在使用时，无需在光滑的基材表面进行预先底涂处理，可简化装配式吊顶预制件的粘接工序，使用更便捷。另一方面，本发明通过在胶粘剂配方中添加润湿剂，提升了胶粘剂在光滑的菱镁板基材表面上的润湿能力，进而提升胶粘剂与光滑的菱镁板之间的附着力，使得胶粘剂不仅具有较短的表干时间，还能在室温固化7天后的平拉测试达到基材破坏，使其能够用于与表面光滑的菱镁板之间的粘接。

本发明实施例还提供一种装配式吊顶预制件粘接用胶粘剂的制备方法，包括以下步骤：

（1）将增塑剂、重质碳酸钙、纳米碳酸钙混合得到第一混合物；

（2）将第一混合物升温至110~120℃，在真空条件下进行脱水得到第一反应混合物；

（3）将第一反应混合物降温至50℃以下，向其中加入硅烷封端预聚物、除水剂、偶联剂、润湿剂，真空搅拌混合均匀得到第二反应混合物；

（4）将第二反应混合物降温至50℃以下，向其中加入催化剂，真空搅拌混合均匀得到胶粘剂。

本发明实施例制备的胶粘剂含有以下重量份成分：硅烷封端预聚物25~45份，增塑剂15~30份，重质碳酸钙5~20份，纳米碳酸钙10~30份，除水剂1~3份，偶联剂1~3份，润湿剂1~3份，催化剂0.1~1份。通过本发明方法制备的胶粘剂的表干时间为9.5~11.5min，远小于目前常规使用的硅烷改性类胶粘剂的表干时间（25~35min），使用本发明方法制备的胶粘剂进行吊顶预制件的粘接施工时可有效缩短施工时间。且本发明方法制备的胶粘剂能在室温固化7天后的平拉力值达到780N以上，平拉测试达到基材破坏，使其能够用于与表面光滑的菱镁板之间的粘接。

本发明的一种装配式吊顶预制件粘接用胶粘剂的制备方法简单，工艺可控性高，制备出的胶粘剂性能稳定，易于实现规模化量产。

以下结合具体实施例做进一步说明。

实施例1

本发明实施例1提供一种装配式吊顶预制件粘接用胶粘剂及其制备方法，该胶粘剂按照以下方法制备：

（1）将220g PPG2000与200g LM-2200、250g KALFAIN 200A投入反应釜，500r/min高速分散搅拌均匀后，开启电加热油加热至110℃，真空脱水4h得到第一反应物；

（2）检测水分合格后，将第一反应物降温至50℃以下，向其中分别加入S303 200g、S260 60g、乙烯基三甲氧基硅烷15g、Silquest A1120 10g、H-1400 10g，真空搅拌40min同时通冷却水得到第二反应混合物；

（3）将第二反应混合物降温至50℃以下加入螯合锡催化剂U220H 5g，通冷却水条件下，真空搅拌40min，出料，即得到装配式内装吊顶预制件粘接用胶粘剂。

实施例2

本发明实施例2提供一种装配式吊顶预制件粘接用胶粘剂及其制备方法，该胶粘剂按照以下方法制备：

（1）将300g PPG400与120g LM-2200、300g KALFAIN 200A投入反应釜，500r/min高速分散搅拌均匀后，开启电加热油加热至115℃，真空脱水4h得到第一反应物；

（2）检测水分合格后，将第一反应物降温至50℃以下，向其中分别加入S203 250g、S260 90g、乙烯基三甲氧基硅烷15g、乙烯基三乙氧基硅烷15g、Silquest A1110 15g、WE3323 16g，真空搅拌40min同时通冷却水得到第二反应混合物；

（3）将第二反应混合物降温至50℃以下加入二月桂酸二丁基锡催化剂DY-12 5g、二月桂酸二丁基锡催化剂DY-5505 5g，通冷却水条件下，真空搅拌40min，出料，即得到装配式内装吊顶预制件粘接用胶粘剂。

实施例3

本发明实施例3提供一种装配式吊顶预制件粘接用胶粘剂及其制备方法，该胶粘剂按照以下方法制备：

（1）将160g PPG3000与60g LM-2200、120g U1S2投入反应釜，500r/min高速分散搅拌均匀后，开启电加热油加热至120℃，真空脱水4h得到第一反应物；

（2）检测水分合格后，将第一反应物降温至50℃以下，向其中分别加入SPUR1015LM420g、氧化钙5g、分子筛5g、Silquest A 187 28g、FC4430 28g，真空搅拌40min同时通冷却水得到第二反应混合物；

（3）将第二反应混合物降温至50℃以下加入有机铋催化剂DY-20 2g，通冷却水条件下，真空搅拌40min，出料，即得到装配式内装吊顶预制件粘接用胶粘剂。

对比例1

按照中国专利CN201911403941.9公开的实施例3方法制备的胶粘剂。

对比例2

按照中国专利CN201910373443.8公开的实施例2方法制备的胶粘剂。

根据GB/T13477.5-2002《建筑密封材料试验方法第5部分：表干时间的测定》测试本发明实施例1~实施例3以及对比例1、对比例2制备的胶粘剂的表干时间，并依据GB/T1452-2018《夹层结构平拉强度试验方法》，测试本发明实施例1~实施例3以及对比例1、对比例2制备的胶粘剂与基材吊顶预制件（菱镁板）粘接后标准环境固化7天后的平拉力值及测试后基材破坏情况。测试结果如表1所示。附图1为本发明实施例1提供的一种装配式吊顶预制件粘接用胶粘剂在菱镁板基材表面测试后的基材破坏情况效果图；附图2为本发明对比例1提供的一种胶粘剂在菱镁板基材表面测试后的基材破坏情况效果图；附图3为本发明对比例2提供的一种胶粘剂在菱镁板基材表面测试后的基材破坏情况效果图。

从表1中看到，本发明实施例制备的胶粘剂的表干时间在10min左右，而对比例1、对比例2制备的胶粘剂的表干时间在20min以上，与对比例1、对比例2相比，本发明实施例制备的胶粘剂表干时间显著缩短，表明使用本发明方法制备的胶粘剂进行吊顶预制件的粘接施工时可有效缩短施工时间。且本发明方法制备的胶粘剂能在室温固化7天后的平拉力值达到780N以上，表明本发明方法制备的胶粘剂与光滑的菱镁板之间具有更强的附着力，平拉测试达到基材破坏，使其能够用于与表面光滑的菱镁板之间的粘接。

本发明不局限于上述具体的实施方式，本发明可以有各种更改和变化。凡是依据本发明的技术实质对以上实施方式所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。