CN101671141A - 一种石膏浆体外加剂 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于石膏浆体的外加剂，该外加剂由以聚羧酸减水剂及稳泡剂构成的甲组份和以改性剂构成的乙组份组成，甲组分占外加剂重量的1.0～20.0％，乙组分占外加剂重量的80.0～99.0％；乙组分为水泥、石灰和苏打粉中的一种或几种，外加剂的掺量为石膏粉重量的0.5～5.0％。本发明具有高减水率、不缓凝、且可降低石膏容重的特点，采用本发明的石膏外加剂制备石膏板可以大幅度降低生产能耗、提高生产效率。

Description

一种石膏浆体外加剂
技术领域
本发明涉及材料添加剂，具体地说是利用聚羧酸减水剂及发泡剂为甲组分，采用水泥、石灰、苏打粉等为乙组分，通过两种组分复合，制备出可以改善石膏浆体工作性的外加剂。
背景技术
石膏是传统的三大无机胶凝材料(水泥、石膏、石灰)之一，是一种重要的建筑原材料。随着建筑业的发展，作为新型内墙体材料主导产品的石膏板材，具有质轻、隔音、隔热的优点，拥有良好的防火特性，居住安全，且易于更换，可再生，是一种无毒、无味、无公害的真正绿色建材。
石膏墙体建材是一种真正价廉物美的材料，决定其成本较低的原因在于制备工艺的快捷和高效。
对于生产工艺的改善方面，我国已经作了大量的工作，但对于搅拌成浆到浇注成型阶段，要求浆体具有较大的流动度，国内大部分厂家往是通过增大水膏比来实现，少部分企业通过采用减水剂达到在低水灰比、大流动度的目的。半水石膏的理论水膏比为18.61％，而石膏板材生产中实际用水量为65％～80％，多增加的水分可以保证石膏浆体的流动性，但却导致了去除多余水分的步骤及干燥过程延长，并由于大量水分的蒸发，造成石膏板才内部空隙增大，强度大幅度降低。目前国内的石膏板生产厂家所用减水剂主要为木质素磺酸盐及萘磺酸甲醛缩合物；木质素类减水剂的缺点是减水率低，且会延长石膏浆体的凝结时间，从而降低石膏板生产速率；萘系减水剂的缺点是减水率低，且其中甲醛含量高，不环保。
此外，石膏板生产所要控制的一个关键指标是板密度，质轻是石膏板的特性，但要想使石膏板在保证一定强度的前提下达到质轻的目的，却很难实现。一般石膏板厂都是通过采用普通的发泡剂对石膏浆体进行发泡处理，但由于发泡剂产生的气泡多且大小不均匀，很容易导致石膏板材内部空隙分布不均，从而造成板密度的不均匀性，降低石膏板材的强度。
发明内容
本发明的目的是为了解决石膏墙体材料生产中的技术难题，进而制备一种新型的外加剂，其具有高减水、不缓凝且稳泡的性能；该外加剂能够降低石膏板生产的水灰比，保证石膏浆体具有一定得流动性，并可以使石膏板在保证强度的前提下达到质轻的目的。
本发明的目的是这样实现的：
一种石膏浆体外加剂，由以聚羧酸减水剂及稳泡剂构成的甲组份和以改性剂构成的乙组份组成，甲组分占外加剂重量的1.0～20.0％，乙组分占外加剂重量的80.0～99.0％；其中：甲组分中聚羧酸减水剂占甲组分重量的95.0～99.9％、稳泡剂占甲组分重量的0.1～5.0％；乙组分为水泥、石灰和苏打粉中的一种或几种。
所述聚羧酸减水剂是丙烯酸系梳型聚合物和烯丙基聚醚系梳型聚合物中的一种或两种混合。
所述聚羧酸减水剂的重均分子量为5000～60000。
所述稳泡剂为十二烷基硫酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠和α-烯基磺酸钠中的一种或几种。
所述外加剂的掺量为石膏粉重量的0.5～5.0％。
本发明中的丙烯酸系梳型聚合物是由按重量计为50～95％的烷氧基聚亚烷基二醇(甲基)丙烯酸酯与按重量计为5～40％的(甲基)丙烯酸及按重量计为0～30％的可共聚的其它单体形成的共聚物。
本发明中的烯丙基聚醚系梳型聚合物是由按重量计为50～95％的C2～C8的烯基聚亚烷基二醇醚类单体与按重量计为5～40％的不饱和羧酸类单体及按重量计为0～30％的可共聚的其它单体制备得到的共聚物。
本发明的优点在于：
(1)、所采用的聚羧酸减水剂具有低掺量、高减水且不缓凝的特点，保证了石膏浆体在低水灰比下的流动性，也缩短了石膏板凝固成型进入干燥阶段的时间，可以提高石膏板的生产效率，并进一步节省蒸发多余水分的能耗。
(2)、本发明通过复配稳泡剂，对石膏浆体中的大小气泡进行匀质化处理，即保证了浆体内一定的含气量，也保证了石膏板中气泡分布的均匀性。
(3)、本发明利用水泥、石灰及苏打粉等替代部分石膏粉可以促进减水剂在石膏浆体中的分散。乙组分的加入，可以提高石膏板材表面的平整和光洁性，保证了石膏芯材与护面纸的紧密接触。
具体实施方式
在引发剂及链转移剂存在的条件下，将共聚单体在水溶液中搅拌进行共聚合反应制备得到聚羧酸减水剂。
聚羧酸减水剂与稳泡剂均匀混合，得到外加剂的甲组分；
水泥、石灰及苏打粉的一种或几种混合，制备得到外加剂的乙组分；
外加剂与水、石膏粉混合后，搅拌均匀即可得到工作性好的石膏浆体。
实施例
根据本发明内容提供以下实施例
Figure A20091019643300061
以上配方的外加剂在石膏浆体中的工作性能体现，依据以下测试方法进行检验。
试验仪器：环模为内径∮60mm±0.1mm，高50mm±0.1mm的不锈钢质筒体、玻璃板、搅拌碗、拌和棒、衡器具等均符合GB/T17669.4-1999。
流动度试验，方法如下：
先将环模内部及玻璃板擦净，并保持湿润，环模垂直放置于玻璃板上。固定石膏浆体的水灰比，称取一定量的水及外加剂甲组分倒入搅拌碗中并混合均匀。称取一定量脱硫石膏粉及外加剂的乙组分，在5s内倒入水中。用拌和棒搅拌35s，得到均匀的石膏浆，然后边搅拌边迅速注入环模筒内，并用刮刀刮去溢浆，使浆面与筒体上端面齐平。从脱硫石膏与水接触开始至50s，迅速提起环模。待筒体提去后，测定料浆扩展成的试饼两垂直方向的直径，计算其算术平均值。
减水率测试方法：不加外加剂时，石膏浆体扩展度达到180±5mm时的用水量为m1g；掺入一定量外加剂后，石膏浆体扩展度达到180±5mm时的用水量为m2g。此时，该掺量下外加剂的减水率WR＝(m1-m2)/m1×100％
石膏容重测试方法：将扩展度达到180±5mm的浆体成型，达到终凝后，将试块放入180℃的烘箱，进行除水的过程，1h后取出称重m0kg，石膏试块的体积为Vm3，所以石膏块的容重＝m0/V。
抗压强度、凝结时间测试方法：按照GB/T17669-1999进行
测试环境：温度25℃，湿度70％。
测试结果见下表
Figure A20091019643300071
由试验结果可以看出，本发明的外加剂分散性能优于萘系减水剂，对石膏无缓凝作用，并且在保持石膏试块抗压强度同时可以降低石膏板的容重。

Claims (5)

1、一种石膏浆体外加剂，其特征在于该外加剂由以聚羧酸减水剂及稳泡剂构成的甲组份和以改性剂构成的乙组份组成，甲组分占外加剂重量的1.0～20.0％，乙组分占外加剂重量的80.0～99.0％；其中：甲组分中聚羧酸减水剂占甲组分重量的95.0～99.9％、稳泡剂占甲组分重量的0.1～5.0％；乙组分为水泥、石灰和苏打粉中的一种或几种。
2、如权利要求1所述的外加剂，其特征在于所述聚羧酸减水剂是丙烯酸系梳型聚合物和烯丙基聚醚系梳型聚合物中的一种或两种混合。
3、如权利要求1或2所述的外加剂，其特征在于所述聚羧酸减水剂的重均分子量为5000～60000。
4、如权利要求1所述的外加剂，其特征在于所述稳泡剂为十二烷基硫酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠和α-烯基磺酸钠中的一种或几种。
5、如权利要求1所述的外加剂，其特征在于所述外加剂的掺量为石膏粉重量的0.5～5.0％。
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