技术领域
本发明属于美缝剂技术领域，具体涉及一种环保性防水防油美缝剂。
背景技术
采用白水泥对瓷砖的缝隙进行填充，以达到防水、美观、防污等目的，这是目前最常用的方法。然而，白水泥填缝剂表面粗糙，随着使用时间的延长会变得暗淡无光，且容易霉变发黑，难以清洁，严重影响装修美观效果。近年来，市场上出现了一种新型的填缝材料—美缝剂，除了具有填缝作用以外，还具备防水防霉、易清洁、不变黑、光泽度高等优点，越来越受欢迎。
目前，市面上的美缝剂主要包括单组份美缝剂和双组份油性美缝剂两种。单组份美缝剂普遍存在收缩率大、容易脱落等缺点。双组份油性美缝剂具有收缩率低、粘结性好、强度高、亮度高等优点，有望逐渐代替单组份美缝剂，成为市场主流。然而，现有的双组份油性美缝剂也存在以下缺点和不足：1)双组份油性美缝剂中含有挥发性有机物(VOC)，不仅污染环境，而且还会损害人体健康；2)施工前需要贴美纹纸，避免瓷砖被污染难清理，施工工序繁琐；3)市售的双组份油性美缝剂无法长久保持美观，且在潮湿的环境下容易滋生病菌，易霉变发黑，难以清洁，影响整体美观效果，同时市售的油性美缝剂对油污的抵抗力较差，极易造成油污残留，难以清理。
因此，亟需开发一种环保无害、防污性好、易清洁、强度高的美缝剂。
发明内容
针对现有技术中的问题，本发明提供本发明通过聚乙二醇油酸酯本身的不亲水和不亲油的特性，能够形成憎水憎油体系，防止水或油污的污染，保证美缝剂的长久光泽度，同时也能够便于清洗，提升美缝剂的使用寿命。
为实现以上技术目的，本发明的技术方案是：
一种环保型防水防油美缝剂，包括如下质量配比：
环氧树脂乳液20-30份、十二烷基硫酸钠5-10份、硅酸钾7-13份、聚乙二醇油酸酯10-15份、固化剂3-5份、苯甲醇15-20份、抗菌剂3-6份、分散剂 6-15份、稀释剂10-14份、紫外吸收剂4-10份、促进剂3-5份和色料3-6份。
所述抗菌剂采用纳米银抗菌剂和四丁基溴化铵的混合物，所述纳米银抗菌剂和四丁基溴化铵的质量比例为3-5:2。
所述分散剂采用高取代羟丙基纤维素。
所述稀释剂采用乙醇水溶液，所述乙醇水溶液中的乙醇体积浓度为60-80％。
所述紫外吸收剂采用2，4-二羟基二苯甲酮和二氧化硅改性纳米二氧化钛组合而成，所述二氧化硅改性纳米二氧化钛与2，4-二羟基二苯甲酮的质量比为 3-7:1。
所述二氧化硅改性纳米二氧化钛中，二氧化硅与二氧化钛的摩尔比为 1:3-5。
所述固化剂采用偏苯三酸酐和甲基四氢苯酐，所述偏苯三酸酐和甲基四氢苯酐的质量比是2:1。
所述促进剂采用三乙醇胺。
所述色料采用有机颜料。
所述美缝剂的制备方法如下：
步骤1，将十二烷基硫酸钠和硅酸钾加入至稀释剂中，高速搅拌至完全分散，然后密封加热反应1-3h，得到混合液；
步骤2，将分散剂与聚乙二醇油酸酯加入至苯甲醇中，加热搅拌至完全分散，形成稳定的分散悬浊液；
步骤3，将抗菌剂加入至分散悬浊液中恒温超声反应10-30min，然后趁热加入紫外吸收剂和促进剂，慢速搅拌均匀，形成功能混合液；
步骤4，将混合液和功能混合液依次滴加到环中，密封加热搅拌10-30min，然后加入固化剂和色料搅拌均匀后蒸发10-15min，得到环保型防水防油美缝剂。
所述步骤1中的高速搅拌的搅拌速度为3000-5000r/min，所述密封加热反应的温度为50-60℃。
所述步骤2中的加热搅拌的搅拌速度为2000-3000r/min，温度为70-80℃。
所述步骤3中的恒温超声反应的温度为45-55℃，超声频率为20-40kHz，所述紫外吸收剂和促进剂的加入温度为不低于40℃，所述慢速搅拌的速度为 500-1000r/min。
所述步骤4中的混合液和功能混合液的滴加速度为10-20mL/min，所述密封加热搅拌的温度为60-80℃，搅拌速度为2000-3000r/min，所述蒸发的温度为 70-90℃，蒸发后的体积是蒸发前体积的30-40％。
分散剂采用高取代羟丙基纤维素，具有如下特点：1.羟丙基纤维素在极性溶剂中具有良好的均匀分散性，能够将聚乙二醇油酸酯进行良好的分散，形成稳定的悬浊状态；且高取代羟丙基纤维素能够在整个制备体系中时刻保持分散性，提升材料的分散均匀性，保证美缝剂的均匀效果，同时促使聚乙二醇油酸酯完全分散；2.高取代羟丙基纤维素是良好的热塑型物质，能够具有良好的成膜性，起到良好的粘附效果，稳定性佳，光泽性好；3.高取代羟丙基纤维素本身具有良好的化学惰性，能够确保其不与其他物质反应，且能够时刻保证其表面活性，体现出良好的分散特性，减少了副反应的产生；4.高取代羟丙基纤维素能够在水中形成凝胶和溶解的可逆过程，能够在热环境中形成固化凝胶结构。
十二烷基硫酸钠和硅酸钾在稀释剂中形成溶解体系，并且十二烷基苯磺酸钠与硅酸盐中的金属阳离子发生离子交换，从而以分子插层的方式进入到硅酸盐的分子层间，赋予硅酸盐支化结构；加入环氧树脂乳液中搅拌过程中，能够将支链逐步插入树脂结构内，形成网络结构，降低了美缝剂的收缩率；同时，未反应的硅酸钾能够作为填料使用，而十二烷基硫酸钠能够作为分散剂，在溶液中形成良好的分散体系，与高取代羟丙基纤维素形成复合分散体系，能够在高取代羟丙基纤维素形成凝胶时保证材料的分散性。
杀菌剂采用纳米银杀菌剂和四丁基溴化铵杀菌剂。纳米银杀菌剂可以长期稳定存在，杀菌效果好，保证美缝剂可以长期使用不变黄、不变黑、不生霉；四丁基溴化铵杀菌剂具有相转移的作用，能够确保反应在苯甲醇、乙醇和水中持续反应，确保反应的进行，同时四丁基溴化铵具有良好的杀菌性能。
聚乙二醇油酸酯不亲水不亲油，使得油污和水珠不易在附着在美缝剂表面，赋予美缝剂优异的防污性能。
偏苯三酸酐和甲基四氢苯酐作为固化剂复合使用，能够与环氧树脂充分混合，改善环氧树脂的工艺条件，降低环氧树脂的固化条件。
紫外吸收剂采用改性纳米二氧化钛和2，4-二羟基二苯甲酮，改性二氧化钛本身处于纳米状态，具有良好的紫外线屏蔽作用，能够起到良好的反射和散射紫外线的效果，对美缝剂中的有机成分起到保护作用，纳米二氧化硅本身具有透光性和折射性，作为二氧化钛的改性剂，能够增加二氧化钛的光处理能力；2，4- 二羟基二苯甲酮本身具有良好的紫外线吸收性能，且适用于环氧树脂，能够提升环氧树脂的抗紫外能力，但是2，4-二羟基二苯甲酮本身存在光稳定性不足的问题；该方案采用二氧化硅改性二氧化钛与2，4-二羟基二苯甲酮协同作用，以二氧化硅改性二氧化钛作为主要紫外屏蔽剂，将2，4-二羟基二苯甲酮的光处理量大大降低，解决了2，4-二羟基二苯甲酮光稳定性差的问题，从而提升整体材料的光稳定性。
以上描述可以看出，本发明具备以下优点：
1.本发明通过聚乙二醇油酸酯本身的不亲水和不亲油的特性，能够形成憎水憎油体系，防止水或油污的污染，保证美缝剂的长久光泽度，同时也能够便于清洗，提升美缝剂的使用寿命。
2.本发明通过十二烷基硫酸钠和硅酸钾形成良好的插层支化结构，能够在环氧树脂内形成网状结构，降低树脂收缩率，防止细菌与灰尘侵入。
3.本发明采用四丁基溴化铵作为相转移催化剂，降低制备过程中的溶剂壁垒，提升制备效率，同时四丁基溴化铵与纳米银形成广域杀菌效率，起到良好的杀菌性能，此时高取代羟丙基纤维素在固化后也具备良好的杀菌性能，形成以纳米银为主体，四丁基溴化铵和高取代羟丙基纤维素为辅助的协同杀菌体系，大大提升了杀菌效率。
具体实施方式
结合实施例详细说明本发明，但不对本发明的权利要求做任何限定。
实施例1
一种环保型防水防油美缝剂，包括如下质量配比：
环氧树脂乳液20份、十二烷基硫酸钠5份、硅酸钾7份、聚乙二醇油酸酯 10份、固化剂3份、苯甲醇15份、抗菌剂3份、分散剂6份、稀释剂10份、紫外吸收剂4份、促进剂3份和色料3份。
所述抗菌剂采用纳米银抗菌剂和四丁基溴化铵的混合物，所述纳米银抗菌剂和四丁基溴化铵的质量比例为3:2。
所述分散剂采用高取代羟丙基纤维素。
所述稀释剂采用乙醇水溶液，所述乙醇水溶液中的乙醇体积浓度为60％。
所述紫外吸收剂采用2，4-二羟基二苯甲酮和二氧化硅改性纳米二氧化钛组合而成，所述二氧化硅改性纳米二氧化钛与2，4-二羟基二苯甲酮的质量比为 3:1；所述二氧化硅改性纳米二氧化钛中，二氧化硅与二氧化钛的摩尔比为1:3。
所述固化剂采用偏苯三酸酐和甲基四氢苯酐，所述偏苯三酸酐和甲基四氢苯酐的质量比是2:1。
所述促进剂采用三乙醇胺。
所述色料采用有机颜料。
所述美缝剂的制备方法如下：
步骤1，将十二烷基硫酸钠和硅酸钾加入至稀释剂中，高速搅拌至完全分散，然后密封加热反应1h，得到混合液；
步骤2，将分散剂与聚乙二醇油酸酯加入至苯甲醇中，加热搅拌至完全分散，形成稳定的分散悬浊液；
步骤3，将抗菌剂加入至分散悬浊液中恒温超声反应10min，然后趁热加入紫外吸收剂和促进剂，慢速搅拌均匀，形成功能混合液；
步骤4，将混合液和功能混合液依次滴加到环氧树脂乳液中，密封加热搅拌 10min，然后加入固化剂和色料搅拌均匀后蒸发10min，得到环保型防水防油美缝剂。
所述步骤1中的高速搅拌的搅拌速度为3000r/min，所述密封加热反应的温度为50℃。
所述步骤2中的加热搅拌的搅拌速度为2000r/min，温度为70℃。
所述步骤3中的恒温超声反应的温度为45℃，超声频率为20kHz，所述紫外吸收剂和促进剂的加入温度为为43℃，所述慢速搅拌的速度为500r/min。
所述步骤4中的混合液和功能混合液的滴加速度为10mL/min，所述密封加热搅拌的温度为60℃，搅拌速度为2000r/min，所述蒸发的温度为70℃，蒸发后的体积是蒸发前体积的30％。
实施例2
一种环保型防水防油美缝剂，包括如下质量配比：
环氧树脂乳液30份、十二烷基硫酸钠10份、硅酸钾13份、聚乙二醇油酸酯15份、固化剂5份、苯甲醇20份、抗菌剂6份、分散剂15份、稀释剂14 份、紫外吸收剂10份、促进剂5份和色料6份。
所述抗菌剂采用纳米银抗菌剂和四丁基溴化铵的混合物，所述纳米银抗菌剂和四丁基溴化铵的质量比例为5:2。
所述分散剂采用高取代羟丙基纤维素。
所述稀释剂采用乙醇水溶液，所述乙醇水溶液中的乙醇体积浓度为80％。
所述紫外吸收剂采用2，4-二羟基二苯甲酮和二氧化硅改性纳米二氧化钛组合而成，所述二氧化硅改性纳米二氧化钛与2，4-二羟基二苯甲酮的质量比为 7:1。
所述二氧化硅改性纳米二氧化钛中，二氧化硅与二氧化钛的摩尔比为1:5。
所述固化剂采用偏苯三酸酐和甲基四氢苯酐，所述偏苯三酸酐和甲基四氢苯酐的质量比是2:1。
所述促进剂采用三乙醇胺。
所述色料采用有机颜料。
所述美缝剂的制备方法如下：
步骤1，将十二烷基硫酸钠和硅酸钾加入至稀释剂中，高速搅拌至完全分散，然后密封加热反应3h，得到混合液；
步骤2，将分散剂与聚乙二醇油酸酯加入至苯甲醇中，加热搅拌至完全分散，形成稳定的分散悬浊液；
步骤3，将抗菌剂加入至分散悬浊液中恒温超声反应30min，然后趁热加入紫外吸收剂和促进剂，慢速搅拌均匀，形成功能混合液；
步骤4，将混合液和功能混合液依次滴加到环氧树脂乳液中，密封加热搅拌 30min，然后加入固化剂和色料搅拌均匀后蒸发15min，得到环保型防水防油美缝剂。
所述步骤1中的高速搅拌的搅拌速度为5000r/min，所述密封加热反应的温度为60℃。
所述步骤2中的加热搅拌的搅拌速度为3000r/min，温度为80℃。
所述步骤3中的恒温超声反应的温度为55℃，超声频率为40kHz，所述紫外吸收剂和促进剂的加入温度为50℃，所述慢速搅拌的速度为1000r/min。
所述步骤4中的混合液和功能混合液的滴加速度为20mL/min，所述密封加热搅拌的温度为80℃，搅拌速度为3000r/min，所述蒸发的温度为90℃，蒸发后的体积是蒸发前体积的40％。
实施例3
一种环保型防水防油美缝剂，包括如下质量配比：
环氧树脂乳液25份、十二烷基硫酸钠8份、硅酸钾10份、聚乙二醇油酸酯 13份、固化剂4份、苯甲醇18份、抗菌剂5份、分散剂10份、稀释剂12份、紫外吸收剂8份、促进剂4份和色料5份。
所述抗菌剂采用纳米银抗菌剂和四丁基溴化铵的混合物，所述纳米银抗菌剂和四丁基溴化铵的质量比例为4:2。
所述分散剂采用高取代羟丙基纤维素。
所述稀释剂采用乙醇水溶液，所述乙醇水溶液中的乙醇体积浓度为70％。
所述紫外吸收剂采用2，4-二羟基二苯甲酮和二氧化硅改性纳米二氧化钛组合而成，所述二氧化硅改性纳米二氧化钛与2，4-二羟基二苯甲酮的质量比为 5:1。
所述二氧化硅改性纳米二氧化钛中，二氧化硅与二氧化钛的摩尔比为1:4。
所述固化剂采用偏苯三酸酐和甲基四氢苯酐，所述偏苯三酸酐和甲基四氢苯酐的质量比是2:1。
所述促进剂采用三乙醇胺。
所述色料采用有机颜料。
所述美缝剂的制备方法如下：
步骤1，将十二烷基硫酸钠和硅酸钾加入至稀释剂中，高速搅拌至完全分散，然后密封加热反应2h，得到混合液；
步骤2，将分散剂与聚乙二醇油酸酯加入至苯甲醇中，加热搅拌至完全分散，形成稳定的分散悬浊液；
步骤3，将抗菌剂加入至分散悬浊液中恒温超声反应20min，然后趁热加入紫外吸收剂和促进剂，慢速搅拌均匀，形成功能混合液；
步骤4，将混合液和功能混合液依次滴加到环氧树脂乳液中，密封加热搅拌 20min，然后加入固化剂和色料搅拌均匀后蒸发13min，得到环保型防水防油美缝剂。
所述步骤1中的高速搅拌的搅拌速度为4000r/min，所述密封加热反应的温度为55℃。
所述步骤2中的加热搅拌的搅拌速度为2500r/min，温度为75℃。
所述步骤3中的恒温超声反应的温度为50℃，超声频率为30kHz，所述紫外吸收剂和促进剂的加入温度为45℃，所述慢速搅拌的速度为800r/min。
所述步骤4中的混合液和功能混合液的滴加速度为15mL/min，所述密封加热搅拌的温度为70℃，搅拌速度为2500r/min，所述蒸发的温度为70-90℃，蒸发后的体积是蒸发前体积的35％。
实施例4
一种环保型防水防油美缝剂，包括如下质量配比：
环氧树脂乳液24份、十二烷基硫酸钠7份、硅酸钾11份、聚乙二醇油酸酯 12份、固化剂4份、苯甲醇17份、抗菌剂4份、分散剂8份、稀释剂12份、紫外吸收剂8份、促进剂4份和色料5份。
所述抗菌剂采用纳米银抗菌剂和四丁基溴化铵的混合物，所述纳米银抗菌剂和四丁基溴化铵的质量比例为4:2。
所述分散剂采用高取代羟丙基纤维素。
所述稀释剂采用乙醇水溶液，所述乙醇水溶液中的乙醇体积浓度为75％。
所述紫外吸收剂采用2，4-二羟基二苯甲酮和二氧化硅改性纳米二氧化钛组合而成，所述二氧化硅改性纳米二氧化钛与2，4-二羟基二苯甲酮的质量比为 5:1。
所述二氧化硅改性纳米二氧化钛中，二氧化硅与二氧化钛的摩尔比为1:4。
所述固化剂采用偏苯三酸酐和甲基四氢苯酐，所述偏苯三酸酐和甲基四氢苯酐的质量比是2:1。
所述促进剂采用三乙醇胺。
所述色料采用有机颜料。
所述美缝剂的制备方法如下：
步骤1，将十二烷基硫酸钠和硅酸钾加入至稀释剂中，高速搅拌至完全分散，然后密封加热反应2h，得到混合液；
步骤2，将分散剂与聚乙二醇油酸酯加入至苯甲醇中，加热搅拌至完全分散，形成稳定的分散悬浊液；
步骤3，将抗菌剂加入至分散悬浊液中恒温超声反应25min，然后趁热加入紫外吸收剂和促进剂，慢速搅拌均匀，形成功能混合液；
步骤4，将混合液和功能混合液依次滴加到环氧树脂乳液中，密封加热搅拌 20min，然后加入固化剂和色料搅拌均匀后蒸发12min，得到环保型防水防油美缝剂。
所述步骤1中的高速搅拌的搅拌速度为4500r/min，所述密封加热反应的温度为55℃。
所述步骤2中的加热搅拌的搅拌速度为2500r/min，温度为75℃。
所述步骤3中的恒温超声反应的温度为53℃，超声频率为35kHz，所述紫外吸收剂和促进剂的加入温度为50℃，所述慢速搅拌的速度为700r/min。
所述步骤4中的混合液和功能混合液的滴加速度为15mL/min，所述密封加热搅拌的温度为65℃，搅拌速度为2500r/min，所述蒸发的温度为85℃，蒸发后的体积是蒸发前体积的35％。
性能检测
以现有产品作为对比例，实施例1-4与对比例的性能检测如下表所示：
综上所述，本发明具有以下优点：
1.本发明通过聚乙二醇油酸酯本身的不亲水和不亲油的特性，能够形成憎水憎油体系，防止水或油污的污染，保证美缝剂的长久光泽度，同时也能够便于清洗，提升美缝剂的使用寿命。
2.本发明通过十二烷基硫酸钠和硅酸钾形成良好的插层支化结构，能够在环氧树脂内形成网状结构，降低树脂收缩率，防止细菌与灰尘侵入。
3.本发明采用四丁基溴化铵作为相转移催化剂，降低制备过程中的溶剂壁垒，提升制备效率，同时四丁基溴化铵与纳米银形成广域杀菌效率，起到良好的杀菌性能，此时高取代羟丙基纤维素在固化后也具备良好的杀菌性能，形成以纳米银为主体，四丁基溴化铵和高取代羟丙基纤维素为辅助的协同杀菌体系，大大提升了杀菌效率。
可以理解的是，以上关于本发明的具体描述，仅用于说明本发明而并非受限于本发明实施例所描述的技术方案。本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本发明的保护范围之内。