一种水性聚氨酯砂浆踢脚线及其制备方法和应用 |
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| 申请号 | CN201710282508.9 | 申请日 | 2017-04-26 | 公开(公告)号 | CN107117873A | 公开(公告)日 | 2017-09-01 |
| 申请人 | 默利卡高分子材料(上海)有限公司; | 发明人 | 周景润; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种 水 性聚 氨 酯 砂浆 踢脚线，所用材料包括聚氨酯砂浆；聚氨酯砂浆包括 质量 比为1∶1.5‑3∶12‑25的组分A、组分B和组分C；组分A包括质量百分比为68‑70％的聚酯多元醇、1.0‑1.5％的 流平剂 、1.0‑1.5％的 减水剂 和27‑30％的水；组分B包括质量百分比为98.5‑99.0％的聚异氰酸酯和1.0‑1.5％的流平剂；组分C为 混凝土 砂浆。本发明还提供其制备方法和应用。本发明所采用的聚氨酯砂浆由于水性聚氨酯与 水泥 砂浆类无机胶凝材料充分混合、反应后，使用 刮涂 工艺，在墙体与地面间形成致密、坚硬、附着 力 优异、透气性良好、韧性极佳的踢脚线，且在施工过程中无刺激性气味，完全达到安全、环保的要求。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种水性聚氨酯砂浆踢脚线，其特征在于，所用材料包括聚氨酯砂浆；所述聚氨酯砂浆包括质量比为1∶1.5-3∶12-25的组分A、组分B和组分C；所述组分A包括质量百分比为68- |
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| 说明书全文 | 一种水性聚氨酯砂浆踢脚线及其制备方法和应用技术领域[0001] 本发明涉及踢脚线及其制备方法和应用，尤其是一种水性聚氨酯砂浆踢脚线及其制备方法和应用。 背景技术[0002] 目前市面上最常用的踢脚线按材质分主要分为:陶瓷踢脚线、石材踢脚线、木踢脚线、聚氯乙烯(PVC)踢脚线、铝合金踢脚线，聚苯乙烯(PS)高分子踢脚线。这些材料的踢脚线大部分应用于家装行业，而如果应用于工业厂房领域，则都会有相应的明显缺陷而不能满足工业厂房区域诸如高强度、材料韧性、耐腐蚀、耐刮擦、易清洁维护与保养等综合性能的要求，每种材料或多或少会在一、两方面存在明显不足，如陶瓷踢脚线强度有余但太脆、韧性不足，木踢脚线或塑料踢脚线韧性好、但强度太低、还不宜清洁、不耐腐蚀等。专利CN201620113140.4《一种阳台踢脚线结构》公开了一种阳台踢脚线结构，专利CN201620113141.9《一种踢脚线结构》公开了一种踢脚线结构，这些都是陶瓷或木质等材料作为的踢脚线进行施工的；而专利CN201410442054.3《一种利用水泥砂浆造型特殊墙面施工工艺》公开的一种利用水泥砂浆造型特殊墙面施工工艺，虽然用到了水泥砂浆等强度较高的材质，但在材料韧性、耐腐蚀、耐刮擦等方面仍然没有明显改进。 发明内容[0003] 为了得到强度与韧性更加均衡、耐腐蚀、耐刮擦性能良好以及耐沾污性能好、易清洁维护的踢脚线材料，本发明提出一种水性聚氨酯砂浆踢脚线，所用材料包括聚氨酯砂浆；所述聚氨酯砂浆包括质量比为1∶1.5-3∶12-25的组分A、组分B和组分C；所述组分A包括质量百分比为68-70％的聚酯多元醇、1.0-1.5％的流平剂、1.0-1.5％的减水剂和27-30％的水； 所述组分B包括质量百分比为98.5-99.0％的聚异氰酸酯和1.0-1.5％的流平剂；所述组分C为混凝土砂浆。 [0004] 在一个具体实施方式中，所述聚氨酯砂浆踢脚线的出墙厚度是≤15mm，高度是60-150mm。出墙厚度和高度主要是从上述配方中的配比上来实现的，主要解决的是砂浆粘度、固化速度以及施工时间的一个平衡。粘度要高一些、以达到不坍塌的程度，固化速度与施工时间要平衡，确保在聚氨酯固化的时间内能顺利的完成施工。 [0005] 在另一个具体实施方式中，所述聚氨酯砂浆踢脚线呈L型，包括水平段和直立段；所述直立段的出墙厚度是≤15mm，高度是60-150mm。 [0006] 进一步地，所述聚酯多元醇的羟值为360～400mgKOH/g，酸值≤3.0mgKOH/g，水分≤0.1％，粘度≤6000mPa·s。 [0007] 进一步地，所述聚酯多元醇的分子量为1900-2100道尔顿。 [0008] 进一步地，所述聚酯多元醇是多元醇与二元酸或酸酐在140～230℃进行酯化和缩聚反应而成；所述多元醇包括乙二醇、一缩二乙二醇、丁基乙基丙二醇、三羟甲基丙烷、季戊四醇、1，4-丁二醇中的一种或者多种；所述二元酸包括已二酸、苯二甲酸、卤代苯二甲酸中的一种或者多种；所述酸酐包括苯二甲酸酐。 [0009] 进一步地，所述多元醇是乙二醇和一缩二乙二醇；所述二元酸是己二酸；在生成所述聚酯多元醇时，所述多元醇和所述二元酸的摩尔比为1.12～1.28∶1，其中一缩二乙二醇在所述多元醇中的质量百分比为85％～98％，使用钛酸四异丙酯或者醋酸锌作为催化剂。 [0010] 进一步地，所述聚异氰酸酯是万华公司生产的CDMDI-100L，NCO含量29％，黏度25-60mPa·s。 [0012] 进一步地，所述底层的厚度是≤1mm。 [0013] 在一个具体实施方式中，所述聚氨酯砂浆踢脚线的出墙厚度是≤15mm，高度是60-150mm。 [0014] 在另一个具体实施方式中，所述聚氨酯砂浆踢脚线呈L型，包括水平段和直立段；所述直立段的出墙厚度是≤15mm，高度是60-150mm。 [0015] 进一步地，所述水平段与所述直立段通过弧线过渡连接。 [0016] 进一步地，所述水平段的厚度随距离所述直立段的远近程度而变化，越靠近所述直立段的所述水平段的厚度越厚，越远离所述直立段的所述水平段的厚度越薄使得与所述水平段覆盖的地面平滑相接。从而有利于保持地面环境清洁，不会藏污纳垢，便于打扫。 [0017] 进一步地，所述直立段的厚度随距离所述水平段的远近程度而变化，越靠近所述水平段的所述直立段的厚度越厚，越远离所述水平段的所述直立段的厚度越薄使得与所述直立段覆盖的墙面平滑相接。从而有利于保持墙面环境清洁，不会藏污纳垢，便于打扫。 [0018] 进一步地，所述水平段与所述直立段的高度比是1∶1-50。 [0019] 进一步地，所述水平段的高度是1-150mm。 [0020] 进一步地，所述面层的厚度是≤14mm。 [0021] 本发明还公开了如上所述的水性聚氨酯砂浆踢脚线在机器底座、排水沟、容器底座、积水池、溢出物储漕和/或墙裙中的应用。本发明所涉及的踢脚线，对于对防腐、防潮及耐磨、物理机械强度等都有较高要求的可以运用于各种设备机器底座、排水沟、容器底座、积水池、溢出物储漕及墙裙等均可适用。 [0022] 本发明还公开了一种如上所述的水性聚氨酯砂浆踢脚线的制备方法，包括以下步骤: [0023] 步骤一、对基层进行清洁处理和平整度处理； [0024] 步骤二、按质量比1∶1.5-3∶12-25称取所述组分A、所述组分B和所述组分C，搅拌混合，制得底层涂料；将所述底层涂料均匀摊铺在经所述步骤一处理后的基层的表面，得到底层，并使得所述底层的厚度为0.8-1.0mm； [0025] 步骤三、按质量比1∶1.5-3∶12-25称取所述组分A、所述组分B和所述组分C，搅拌混合，制得面层涂料；在所述底层的表面开始凝结之前(触粘未干时)进行所述面层涂料的湿对湿施工，将所述面层涂料通过刮涂工艺覆盖在所述底层上形成面层，得到所述水性聚氨酯砂浆踢脚线。 [0026] 进一步地，所述刮涂工艺包括用镘刀或刮板进行操作。 [0027] 进一步地，制备所述底层涂料所用的组分A、组分B和组分C的质量比为1∶1.5-2.5∶12-18。 [0028] 进一步地，制备所述面层涂料所用的组分A、组分B和组分C的质量比为1∶1.5-2.5∶12-18。 [0029] 进一步地，步骤二还包括在底层的表面开始凝结之前，用消泡滚筒在其表面滚动，将底层涂料中的空气排除。步骤三还包括在面层的表面开始凝结之前，用消泡滚筒在其表面滚动，将面层涂料中的空气排除，并对面层进行固化，其固化条件为在15℃-30℃温度下固化23小时以上。 [0030] 其有益效果在于: [0031] 1、聚氨酯砂浆的配比，使得作为聚氨酯踢脚线的砂浆层能很好地与基面层粘结，形成均一稳定、外观良好、高度与出墙宽度满足设计要求的聚氨酯砂浆踢脚线。 [0032] 2、本发明做成的终端踢脚线产品，其挥发性有机化合物(VOC)含量极低，完全符合室内内墙涂料的安全技术标准。 [0033] 3、本发明的水性聚氨酯砂浆踢脚线的物理机械性能、耐化学性能、耐刮擦性能等极佳。 [0034] 4、由水性聚氨酯砂浆制作的踢脚线耐沾污性能好，且易清洁维护。底层和面层的双层结构使得踢脚线与地面和/墙面粘贴的更牢靠。 [0035] 5、越远离直立段的水平段的厚度越薄使得与水平段覆盖的地面平滑相接。越远离水平段的直立段的厚度越薄使得与直立段覆盖的墙面平滑相接。从而有利于保持地面和墙面环境清洁，不会藏污纳垢，便于打扫。 [0037] 图1是本发明所涉及的一种水性聚氨酯砂浆踢脚线的结构示意图。 [0038] 图2是本发明的一个具体实施方式的结构示意图。 [0039] 图3是本发明的另一个具体实施方式的结构示意图。 具体实施方式[0040] 下面结合附图与具体实施例对本发明做进一步的描述，本发明的保护内容不局限于以下实施例。在不背离发明构思的精神和范围下，本领域技术人员能够想到的变化和优点都被包括在本发明中，并且以所附的权利要求书为保护范围。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件。下述实施例中所用的材料等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。 [0041] 一、水性聚氨酯砂浆踢脚线 [0042] 实施例1 [0043] 图1示出了本发明的水性聚氨酯砂浆踢脚线的一种具体实施方式。在该本实施例中，水性聚氨酯砂浆踢脚线1呈L型，包括水平段11和直立段12。水平段11与地坪层2连接，共同覆盖在基层3上。基层3指地面和墙面。图1中省略了基层3作为墙面的部分。实际上，直立段12紧贴在墙面上。同时，水性聚氨酯砂浆踢脚线1为两层结构，下层为底层13，直接覆盖在基层3上；上层为面层14，覆盖在底层13上。水平段11和直立段12通过弧线过渡连接，如图中A区域所示。 [0044] 地坪层2为“同质透芯”的聚氨酯砂浆材料，也可以是其他材质的砂浆类地坪材料。 [0045] 水性聚氨酯砂浆踢脚线所用材料包含组分A、组分B及组分C；所述的组分A包含质量百分比为68-70％的聚酯多元醇、1.0-1.5％的流平剂、1.0-1.5％的减水剂和27-30％的水。该聚酯多元醇是采用间歇法或真空脱水法制得。多元醇与二元酸或酸酐在140～230℃进行酯化和缩聚反应而成。酯化和缩聚反应中的多元醇可以是丁基乙基丙二醇、乙二醇、一缩二乙二醇等二元醇、三羟甲基丙烷、季戊四醇、1，4-丁二醇等；二元酸和酸酐可以是苯二甲酸或苯二甲酸酐或其酯、己二酸、卤代苯二甲酸等。该聚酯多元醇的羟值为360～400mgKOH/g，酸值≤3.0mgKOH/g，水分≤0.1％，粘度≤6000mPa·s。 [0046] 所述组分B包含质量百分比为98.5-99.0％的聚异氰酸酯和1.0-1.5％的流平剂。该异氰酸酯为万华公司生产CDMDI-100L，NCO含量29％，黏度25-60mPa·s。 [0047] 所述的组分C是混凝土砂浆，具体而言包含质量百分比70％的水泥和30％的沙子。 [0048] 本发明的水性聚氨酯砂浆踢脚线中的组分A:组分B:组分C＝1∶1.5-3:12-25(质量比)。流平剂和减水剂为市面上常用流平剂和减水剂。 [0049] 实施例2 [0050] 图2示出了水性聚氨酯砂浆踢脚线的水平段11越远离直立段12，其厚度越薄，使得与水平段11覆盖的地坪层2平滑相接。地坪层2覆盖在地面上。地面和墙面组成基层3。 [0051] 实施例3 [0052] 图3示出了水性聚氨酯砂浆踢脚线的水平段11越远离直立段12，其厚度越薄，使得与水平段11覆盖的地坪层2平滑相接；水性聚氨酯砂浆踢脚线的直立段12越远离水平段11，其厚度越薄使得与直立段12覆盖的墙面平滑相接。地面和墙面组成基层3。 [0053] 二、水性聚氨酯砂浆踢脚线材料 [0054] 实施例4 [0055] 将质量比为1∶1.5∶12的组分A、组分B、组分C搅拌混合均匀，制得实施例4的水性聚氨酯砂浆踢脚线材料。其中，组分A由质量百分比为68-70％的聚酯多元醇、1.0-1.5％的流平剂、1.0-1.5％的减水剂和27-30％的水组成。 [0056] 组分A中的聚酯多元醇的制备方法为：通过己二酸(工业级)、乙二醇(工业级)和一缩二乙二醇(工业级)混合，其中一缩二乙二醇的质量百分比在所在醇中占98％，醇酸配料比(摩尔比)1.28∶1，在150℃下保温反应2.0h，之后以10℃/h的升温速度升温至220℃，保温反应；待反应器顶温下降且不再回升时可抽真空，加速反应进行，但反应控制温度在220～230℃；在反应过程中，选用钛酸四异丙酯(分析级)作催化剂，其用量为反应体系总质量的 0.01～0.05％；抽真空方式分三阶段，逐渐增大真空度，根据酸值适当延长抽真空时间；保温并取样，分析酸值和羟值，使分子量的范围为1900～2100道尔顿，得到需要的聚酯多元醇。如此制备的聚酯多元醇的羟值为360～400mgKOH/g，酸值≤3.0mgKOH/g，水分≤0.1％，粘度≤6000mPa·s。 [0057] 组分B由质量百分比为98.5-99.0％的聚异氰酸酯和1.0-1.5％的流平剂组成。该异氰酸酯为万华公司生产CDMDI-100L，NCO含量29％，黏度25-60mPa·s。组分A和B中的平流剂均为硅氧烷，减水剂是木质素磺酸盐。 [0058] 组分C由质量百分比70％的水泥和30％的沙子构成。 [0059] 实施例5 [0060] 将质量比为1∶2∶16的组分A、组分B、组分C搅拌混合均匀，制得实施例5的水性聚氨酯砂浆踢脚线材料。组分A由质量百分比为68-70％的聚酯多元醇、1.0-1.5％的流平剂、1.0-1.5％的减水剂和27-30％的水组成。组分A中的聚酯多元醇的制备方法除一缩二乙二醇的质量百分比在所在醇中占90％，醇酸配料比(摩尔比)1.2∶1，以及用醋酸锌(分析级)替换钛酸四异丙酯(分析级)作为催化剂外，其余同实施例4。如此制备的聚酯多元醇的羟值为 360～400mgKOH/g，酸值≤3.0mgKOH/g，水分≤0.1％，粘度≤6000mPa·s。 [0061] 组分B由质量百分比为98.5-99.0％的聚异氰酸酯和1.0-1.5％的流平剂组成。该异氰酸酯为万华公司生产CDMDI-100L，NCO含量29％，黏度25-60mPa·s。组分A和B中的平流剂均为BYK310，减水剂是萘磺酸盐甲醛聚合物。 [0062] 组分C由质量百分比70％的水泥和30％的沙子构成。 [0063] 实施例6 [0064] 将质量比为1∶2.5∶25的组分A、组分B、组分C搅拌混合均匀，制得实施例6的水性聚氨酯砂浆踢脚线材料。其中，组分A由质量百分比为68-70％的聚酯多元醇、1.0-1.5％的流平剂、1.0-1.5％的减水剂和27-30％的水组成。组分A中的聚酯多元醇的制备方法除一缩二乙二醇的质量百分比在所在醇中占85％，醇酸配料比(摩尔比)1.12∶1外，其余同实施例4。如此制备的聚酯多元醇的羟值为360～400mgKOH/g，酸值≤3.0mgKOH/g，水分≤0.1％，粘度≤6000mPa·s。 [0065] 组分B由质量百分比为99％的聚异氰酸酯和1％的流平剂组成。该异氰酸酯为万华公司生产CDMDI-100L，NCO含量29％，黏度25-60mPa·s。组分A和B中的平流剂均为BYK333，减水剂是聚羧酸高效减水剂。 [0066] 组分C由质量百分比70％的水泥和30％的沙子构成。 [0067] 二、本发明的水性聚氨酯砂浆踢脚线的制备方法 [0068] 实施例7 [0069] 实施例7的水性聚氨酯砂浆踢脚线的制备方法包括以下步骤： [0070] 步骤一、将混凝土基层的表面进行清洁、清理处理，确保混凝土基层(地面和墙面)的表面无污染、无粉尘，平整度达到一定要求。 [0071] 步骤二、将实施例4的水性聚氨酯砂浆踢脚线材料作为底层涂料，均匀摊铺在经步骤一处理后的混凝土基层的表面，得到厚度为0.8mm的底层，务必做到不漏底、无缩孔、无气泡。 [0072] 步骤三、将实施例4的水性聚氨酯砂浆踢脚线材料作为面层涂料，在底层涂料触粘未干时进行面层涂料的湿对湿施工，用镘刀或刮板将混合好的面层涂料涂覆在底层上得到面层，并使得直立段的高度为100mm，出墙厚度为6mm，在面层的表面开始凝结之前，用消泡滚筒在其表面滚动，将面层涂料中的空气排除，并且在15℃-30℃的条件下固化面层23小时，制得实施例4的水性聚氨酯砂浆踢脚线。 [0073] 实施例8 [0074] 实施例8的水性聚氨酯砂浆踢脚线的制备方法包括以下步骤： [0075] 步骤一、将混凝土基层的表面进行清洁、清理处理，确保混凝土基层(地面和墙面)的表面无污染、无粉尘，平整度达到一定要求。 [0076] 步骤二、将实施例5的水性聚氨酯砂浆踢脚线材料作为底层涂料，均匀摊铺在经步骤一处理后的混凝土基层的表面，得到厚度为1.0mm的底层，务必做到不漏底、无缩孔、无气泡。 [0077] 步骤三、将实施例4的水性聚氨酯砂浆踢脚线材料作为面层涂料，在底层涂料触粘未干时进行面层涂料的湿对湿施工，用镘刀或刮板将混合好的面层涂料涂覆在底层上得到面层，并使得直立段的高度为120mm，出墙厚度为8mm，在面层的表面开始凝结之前，用消泡滚筒在其表面滚动，将面层涂料中的空气排除，并且在15℃-30℃的条件下固化面层23小时，制得实施例5的水性聚氨酯砂浆踢脚线。 [0078] 实施例9 [0079] 实施例9的水性聚氨酯砂浆踢脚线的制备方法包括以下步骤： [0080] 步骤一、将混凝土基层的表面进行清洁、清理处理，确保混凝土基层(地面和墙面)的表面无污染、无粉尘，平整度达到一定要求。 [0081] 步骤二、将实施例6的聚氨酯砂浆作为底层涂料，均匀摊铺在经步骤一处理后的混凝土基层的表面，得到厚度为1.0mm的底层，务必做到不漏底、无缩孔、无气泡。 [0082] 步骤三、将实施例4的聚氨酯砂浆作为面层涂料，在底层涂料触粘未干时进行面层涂料的湿对湿施工，用镘刀或刮板将混合好的面层涂料涂覆在底层上得到面层，并使得直立段的高度为150mm，出墙厚度10mm，在面层的表面开始凝结之前，用消泡滚筒在其表面滚动，将面层涂料中的空气排除，并且在15℃-30℃的条件下固化面层24时，制得实施例6的水性聚氨酯砂浆踢脚线。 [0083] 性能测试 [0084] 检验依据：JC/T2327-2015《水性聚氨酯地坪材料》，GB/T17671-1999《水泥胶砂强度检验方法(ISO法)》，JC/T985-2005《地面用水泥基自流平砂浆》，GB18582-2008《室内装修材料内墙涂料中有害物质限量》。 [0085] 实施例6的配方+实施例9的施工工艺生产的聚氨酯砂浆踢脚线，经检测所有项目均合格，如表1所示。其他实施例配方与工艺结合后生产的砂浆地坪检测项目与表1中所列的结果相近，这里不再赘述。 [0086] 表1 检测结果 [0087] [0088] [0089] 现有的踢脚线材料，如果要应用于工业化厂房、食品饮料厂房、医药工厂和化工工厂时，都会由于材料强度、材料韧性、耐腐蚀、耐刮擦、清洁维护与保养等方面的要求而无法满足全部要求，每种材料或多或少会在一、两方面存在明显不足，而聚氨酯砂浆作为踢脚线材料，很好地满足了以上诸多物理力学性能与防腐等功能化的要求，从而为以上对物理力学性能与防腐等功能化性能都有要求的领域提供了较为完美的踢脚线材料选择。 |
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