本发明涉及水性涂料
技术领域：
，具体是一种提高硅酮胶与木质基材粘接的水性底涂剂及制备方法。
背景技术：
：单组份室温硫化硅橡胶(RTV-1)的硫化反应是靠与空气中的水份发生作用而硫化成弹性体。单组份室温硫化硅橡胶(RTV-1)固化时不吸热、不放热，固化后收缩率小，对材料的粘接性好。许多单组份硅橡胶粘接剂的配方表现出对多种材料如大多数金属、玻璃、陶瓷和混凝上的自动粘接性能，但对木质、塑料等极性有机基材粘接性都很差。为改善单组份室温硫化硅橡胶与不同基材的粘接性，往往要用底涂剂。所谓底涂剂是指在硅酮胶未涂敷在基材上之前预涂处理剂，对基材进行表面处理，同时，该底涂剂与胶和粘接基材有很好的相容性和结合力，从而增强基材与硅酮胶的粘接。木材是一种毛细管多孔有限膨胀胶体，因为木材表面不能被硅橡胶完全湿润，难以用硅酮胶粘接，因此，通过表面处理即涂专用底涂剂，可以大大增强木材表面跟硅酮胶的粘接能力，而处理剂特性决定了胶对木材表面粘接强度。环氧树脂是一种常用的木材表面底涂剂的材料之一。环氧树脂具有附着力高、化学稳定性好、固化收缩率小等优点，被广泛应用于涂料、胶黏剂等领域。常用的环氧树脂大多数是黏稠的液体或固体，难溶于水，只溶于有机溶剂。有机溶剂挥发会对环境和人体造成严重危害。因此，开发水溶性环氧树脂是大势所趋。目前开发的水性环氧树脂还存在质地硬脆，耐磨、耐热及耐水较差等缺点，经水溶性纳米二氧化硅改性后的水性环氧树脂的柔韧性、耐磨、耐热性及耐水性等都得到全面改善。本发明首先通过化学改性法，制得稳定性优良的水性环氧树脂乳液，然后将其与经硅烷偶联剂改性的硅溶胶溶液复合，制备出一种绿色环保的高性能硅酮胶底涂剂，专适用于提高木材与硅酮胶的粘接能力。中国专利CN1303896A公开一种水性环氧底涂剂及制备方法，其由水性环氧树脂；丙烯酸乳液；烷基酚聚氧乙烯醚；甲醛和水组成；该产品对所施工墙体表面或需粘结水泥制品的湿度无特殊要求，新旧墙体均可使用。该底涂剂无气味，无污染，施工方便，成本低。该底涂剂虽然用到水性环氧树脂，做到无气味、无污染，但没有说明其是否用于硅酮胶与木质基材上，也没有用改性硅溶胶对水性环氧树脂进行改性，不能达到本专利中改性水性环氧树脂的性能。中国专利ZL200910087090.1公开了一种玻璃密封胶底涂剂的制备方法，其采用环氧树脂、甲苯二异氰酸酯和二苯基甲烷，4-4，4-二异氰酸酯混合后在60～100℃温度下反应，再加入催化剂、有机硅类偶联剂等物质，调节异氰酸根的含量后制得预聚体。预聚体再与有机溶剂、炭黑混合后在球磨机上研磨后，加入辛酸亚锡、多乙烯多胺、三乙胺继续研磨0.5～1.0小时，加入有机溶剂稀释均匀后，测试异氰酸含量为0.1％～0.3％时，即得到底涂剂。该底涂剂可有效提高玻璃密封胶(聚氨酯密封胶)与汽车挡风玻璃基材之间的粘接，但是该工艺存在的问题是：(1)在配制底涂剂的过程中，需要先制备预聚体，再配制底涂剂，而且制备预聚体和底涂剂过程中要多次测定异氰酸根含量，工序繁琐；(2)由于有毒有机溶剂的应用，该底涂剂不环保，对人体有害。中国专利CN103113789A公开了一种难粘材料的底涂剂及制备方法，其将氯化丙烯、有机硅聚合物、丙烯酸酯类共聚物、钛酸酯偶联剂、苯类溶剂、喹啉和稳定剂混合，在77-110℃下调节固含量制得底涂剂，可有效提高聚乙烯、聚丙烯等难粘材料的粘接强度，但该有喹啉存在，有恶臭及毒性大的缺点。现有技术中的硅酮胶底涂剂多是用有机有毒溶剂作稀释剂，虽然改善了硅酮胶与各种材质如木质基材和极性有机材料的粘接强度，但极其污染环境，难于实现工业化生产。以上
背景技术：
内容的公开仅用于辅助理解本发明的发明构思及技术方案，其并不必然属于本专利申请的现有技术，在没有明确的证据表明上述内容在本专利申请的申请日已经公开的情况下，上述
背景技术：
不应当用于评价本申请的新颖性和创造性。技术实现要素：本发明目的是克服现有技术的缺陷，提供一种安全环保、无毒无刺激性气味的硅酮胶底涂剂，能够提高木质基材与硅酮胶之间的粘结能力，大大减少底涂剂对环境的污染和对人体的危害，具有良好的社会效益、生态效益和经济效益。为了实现以上目的，本发明是通过如下技术方案实现：一种提高硅酮胶与木质基材粘接的水性底涂剂，包括质量比为1:1:1的A、B、C的组份组成：所述A组份由以下质量份数比的原料组成：水性环氧树脂10-30份、水性增粘树脂5-10份、乳化剂0.1-0.5份、水10-15份；所述B组份由以下质量份数比的原料组成：碱性硅溶胶10-20份、硅烷偶联剂1-5份和乙醇5-10份；所述C组份由以下质量份数比的原料组成；硅酸酯3-5份和钛酸酯0.1-0.5份。进一步地，所述水性环氧树脂为水性环氧树脂E44、水性环氧树脂E51、水性环氧树脂E35和水性环氧树脂E42中的一种或多种组合。进一步地，所述水性增粘树脂为水性帖烯树脂或水性松香树脂及它们的衍生物中的一种或者几种复配。进一步地，所述碱性硅溶胶为市场上购买的碱性硅溶胶(SiO2溶度为(30-35％)。进一步地，所述乳化剂为烯丙氧基壬基酚丙醇聚氧乙烯(10)醚硫酸铵(DNS-86)或/和壬基酚聚氧乙烯醚(OP-10)。进一步地，所述硅烷偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-(2,3环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷、γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、γ-巯丙基三乙氧基硅烷中的一种或多种组合。进一步地，所述硅酸酯为正硅酸甲酯、正硅酸乙酯、三甲基硅氧基硅酸酯、2-三甲基硅甲基丙烯酸乙酯中的一种或多种组合。进一步地，所述钛酸酯为钛酸丁酯、钛酸丙酯、钛酸异丙酯中的至少一种。本发明所述提高硅酮胶与木质基材粘接的水性底涂剂的制备方法，包括如下步骤：(1)按照上述比例称取各原料，把A组分的水性环氧树脂、水性增粘树脂、乳化剂和水加入搅拌器，高速搅拌20-30min，制得水性环氧树脂乳液；将B组分的碱性硅溶胶、硅烷偶联剂和乙醇加入搅拌器，搅拌10-20min，制得改性硅溶胶乳液；(2)再将A组分制备的水性环氧树脂乳液和B组分制得的改性硅溶胶乳液，在高速条件下搅拌20-30min，即得硅溶胶改性水性环氧树脂乳液；(3)将C组分的硅酸酯和钛酸酯加入硅溶胶改性水性环氧树脂乳液中高速搅拌10-20min，过滤，即得提高硅酮胶与木质基材粘接的水性底涂剂。进一步地，所述高速搅拌是在转速为500-1000r/min下搅拌。与现有技术相比，本发明的优点及有益效果为：1、本发明提供的水性底涂剂不含有有毒的有机溶剂，可挥发性有机物(VOC)含量低和低毒性，安全环保，无失火隐患，减少对施工人员带来的身体伤害；且底涂剂具有优良的渗透性和粘结性，在室内环境下使用，能够大大提高硅酮胶与木质基材间的粘接性能。2、本发明提供的水性底涂剂以水作为介质，可以避免有机有毒溶剂作稀释剂带来的环境污染和危害施工人员健康，且水的成本更低；仅含少量助溶剂的情况下具有较大的粘度可调范围。3、本发明提供的底涂剂组成成分简单、成本低廉、制备工艺简单，对大多数基材具有渗透性和粘结性，可以与水泥或水泥砂浆配合使用，应用范围广泛；添加底涂剂的生产及施工设备可以用水清洗，操作简单方便、安全，容易实现工业化生产。具体实施方式下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细说明。应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本发明的范围及其应用。实施例1本实施例所述提高硅酮胶与木质基材粘接的水性底涂剂，由质量比为1:1:1的A、B、C的组份组成：所述水性底涂剂的制备方法，包括如下步骤：(1)按照上述比例称取各原料，把A组分的水性环氧树脂E44、水性帖烯树脂、OP-10乳化剂和水加入搅拌器，高速搅拌25min，制得水性环氧树脂乳液；将B组分的碱性硅溶胶、硅烷偶联剂和乙醇加入搅拌器，搅拌10min，制得改性硅溶胶乳液；(2)再将A组分制备的水性环氧树脂乳液和B组分制得的改性硅溶胶乳液，在高速条件下搅拌25min，即得硅溶胶改性水性环氧树脂乳液；(3)将C组分的硅酸酯和钛酸酯加入硅溶胶改性水性环氧树脂乳液中高速搅拌15min，过滤，即得提高硅酮胶与木质基材粘接的水性底涂剂。实施例2本实施例所述提高硅酮胶与木质基材粘接的水性底涂剂，由质量比为1:1:1的A、B、C的组份组成：所述水性底涂剂的制备方法，包括如下步骤：(1)按照上述比例称取各原料，把A组分的水性环氧树脂E51、水性帖烯树脂、DNS-86乳化剂和水加入搅拌器，高速搅拌30min，制得水性环氧树脂乳液；将B组分的碱性硅溶胶、硅烷偶联剂和乙醇加入搅拌器，搅拌15min，制得改性硅溶胶乳液；(2)再将A组分制备的水性环氧树脂乳液和B组分制得的改性硅溶胶乳液，在高速条件下搅拌30min，即得硅溶胶改性水性环氧树脂乳液；(3)将C组分的硅酸酯和钛酸酯加入硅溶胶改性水性环氧树脂乳液中高速搅拌15min，过滤，即得提高硅酮胶与木质基材粘接的水性底涂剂。实施例3本实施例所述提高硅酮胶与木质基材粘接的水性底涂剂，由质量比为1:1:1的A、B、C的组份组成：所述水性底涂剂的制备方法，包括如下步骤：(1)按照上述比例称取各原料，把A组分的水性环氧树脂E35、水性松香树脂、DNS-86乳化剂和水加入搅拌器，高速搅拌20min，制得水性环氧树脂乳液；将B组分的碱性硅溶胶、硅烷偶联剂和乙醇加入搅拌器，搅拌10min，制得改性硅溶胶乳液；(2)再将A组分制备的水性环氧树脂乳液和B组分制得的改性硅溶胶乳液，在高速条件下搅拌25min，即得硅溶胶改性水性环氧树脂乳液；(3)将C组分的硅酸酯和钛酸酯加入硅溶胶改性水性环氧树脂乳液中高速搅拌20min，过滤，即得提高硅酮胶与木质基材粘接的水性底涂剂。实施例4本实施例所述提高硅酮胶与木质基材粘接的水性底涂剂，由质量比为1:1:1的A、B、C的组份组成：所述水性底涂剂的制备方法，包括如下步骤：(1)按照上述比例称取各原料，把A组分的水性环氧树脂E42、水性松香树脂、OP-10乳化剂和水加入搅拌器，高速搅拌25min，制得水性环氧树脂乳液；将B组分的碱性硅溶胶、硅烷偶联剂和乙醇加入搅拌器，搅拌20min，制得改性硅溶胶乳液；(2)再将A组分制备的水性环氧树脂乳液和B组分制得的改性硅溶胶乳液，在高速条件下搅拌30min，即得硅溶胶改性水性环氧树脂乳液；(3)将C组分的硅酸酯和钛酸酯加入硅溶胶改性水性环氧树脂乳液中高速搅拌25min，过滤，即得提高硅酮胶与木质基材粘接的水性底涂剂。以松木材料作为基材，按照GB/T13477.8-2003的要求，将松木板裁成50mm×50mm×5mm的规格，胶接面制作成12.5mm×25mm的规格，基材的粘接面用240#砂纸按水平和竖直方向，用同一压力均匀打磨。用毛刷除尘后，再用无水乙醇或者丙酮溶液将松木基材表面清洗干净，放置自然表干后，将实施例1-4制备的水性底涂剂均匀涂于松木基材表面，对比例为不涂覆任何底涂剂，随后涂覆硅酮胶(胶接面积12.5mm×25mm)每组制备5个试件，在(23±2)℃、相对湿度为(50±5)％的条件下，待试件充分固化后(约21天左右)，按照国家标准，利用电子拉力机测试胶接样片的拉伸剪切强度，性测试结果如表1所示。基材表面处理产品拉伸强度/MPa破外形式脱粘面积/％实施例11.28内聚破外5.6实施例21.34内聚破外7.1实施例31.26内聚破外6.9实施例41.22内聚破外6.1对比例0.78界面破外89从上述测试结果得知，本发明的水性底涂剂能够大大提高硅酮胶与木质基材间的粘接性能。以上内容是结合具体的/优选的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属
技术领域：
的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，其还可以对这些已描述的实施例做出若干替代或变型，而这些替代或变型方式都应视为属于本发明的保护范围。当前第1页1 2 3