CN103011673A - 一种石膏添加剂 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种石膏添加剂，该添加剂由1.0~25.0%的聚羧酸减水剂，0.0~75.0%的聚合物乳胶粉，0.0~2.5%的消泡剂，0.0~90.0%掺和料以及余量的填充物组成；该添加剂的掺量为石膏粉重量的0.4~10.0%。本发明具有高减水、不缓凝的性能，可赋予硬化石膏制品致密的孔结构、较高的抗压强度和较低的吸水率。

Description

一种石膏添加剂

技术领域

本发明涉及建筑材料添加剂领域，具体地说是涉及一种能够提高石膏浆体流动性，使硬化石膏具有防水功能的石膏添加剂。

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，石膏建材具有质轻、隔音、隔热的优点，拥有良好的防火特性，且可再生，是一种无毒、无味、无公害的真正绿色建材，随着节能减排政策实施力度的加大，石膏制品尤其是脱硫石膏制品将获得更为广泛的应用。但是，相对于水泥的不同，石膏制品抗压强度低、抗折强度小，即耐久性差，同时石膏是一种气硬性材料，受潮后易发生强度下降幅度大、易翘曲变形等耐水性差的问题。若采用                                                -半水石膏制备石膏制品，可以提高抗压抗折强度，但其价格却比建筑石膏贵很多。为了促进石膏制品在建筑业中的广泛应用，大部分研究围绕提高建筑石膏性能进行。

从石膏水化反应的角度来看，半水石膏的理论水膏比为18.61%，而石膏制品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，但在石膏制品干燥后会造成制品内部空隙增大，强度大幅度降低，并也会提高吸水性。且目前国内的石膏制品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，对生产控制不利；萘系减水剂的缺点是减水率低，且其中甲醛含量高，不环保。

目前对于石膏研究得最多的是如何提高石膏耐水性，即提高其软化系数。常用的手段主要是在石膏浆体中加入水乳型的防水剂，主要有有机硅、硅油以及石蜡乳液、硬脂酸等，其中有机硅、硅油类主要为进口产品，效果较好但价格昂贵，而石蜡乳液和硬脂酸掺量大且储存稳定性差，此外这些材料的加入均会削弱了硫酸钙晶体之间的结合，使石膏制品的强度降低。

发明内容

本发明的目的是针对石膏制品在应用中出现的强度低以及易吸水等问题而提供的一种新型的添加剂，其对石膏浆体具有高减水、不缓凝的性能，可赋予硬化石膏制品致密的孔结构、较高的抗压强度和较低的吸水率。

本发明的目的是这样实现的：

一种石膏添加剂，其特点是该添加剂由以下物质按重量百分比组成：

聚羧酸减水剂1.0～25.0%，

聚合物乳胶粉0.0～75.0%，

消泡剂0.0～2.5%，

掺和料0.0～90.0%以及余量的填充物，总重量以100%计；  

所述聚羧酸减水剂是丙烯酸系梳型聚合物和烯基聚醚系梳型聚合物中的一种或两种混合。

所述聚羧酸减水剂不延长石膏浆体的初凝和终凝时间。

所述聚合物乳胶粉是苯丙乳胶粉、丁苯乳胶粉、纯丙乳胶粉中的一种或两种；

所述消泡剂是聚硅氧烷类消泡剂、有机硅油类消泡剂、聚醚改性有机硅类消泡剂、聚醚类消泡剂。

所述掺和料是粉煤灰、水泥、矿渣中的一种或几种。

所述填充物是高岭土、沸石、凹凸棒石中的一种或几种。

所述添加剂的掺量为石膏粉重量的0.4～10.0%。

所述的丙烯酸系梳型聚合物是由按重量计为50.0～95.0％的烷氧基聚亚烷基二醇（甲基）丙烯酸酯与按重量计为5.0～40.0％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。

所述的烯基聚醚系梳型聚合物是由按重量计为50.0～95.0％的C2～C8的烯基聚亚烷基二醇醚类单体与按重量计为5.0～40.0％的不饱和羧酸类单体及按重量计为0.0～30.0％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，能够在满足石膏浆体施工性的前提下降低水膏比，有效减少了硬化石膏的空隙率，有利于抗压强度的提高，同时致密的结构也有利于降低石膏制品的吸水率。

（2）、所采用的聚合物乳胶粉具有优良的成膜性能，在石膏浆体硬化过程中可以在石膏颗粒表面成膜，可有效防止水分入侵到石膏颗粒表面，可起到防水功能。

（3）、本发明使用消泡剂来减少聚羧酸和乳胶粉加入后给石膏浆体带来的气泡，可以提高硬化石膏的抗压强度。

（4）、本发明利用粉煤灰、水泥、矿渣、苏打粉以及石灰等作为掺和料既可以提高石膏浆体的流动性能，还可以提高硬化石膏的抗压强度。 

具体实施方式

依据中国专利ZL200910052278.2《一种石膏用聚羧酸减水剂及其制备方法》进行制备聚羧酸减水剂液体，将其进行喷雾干燥可得到粉体聚羧酸减水剂。

依据中国专利ZL200810201914《一种多功能丙烯酸酯乳液》进行制备丙烯酸乳液，将其进行喷雾干燥可得到乳胶粉。 

将制备所得的粉体聚羧酸减水剂、乳胶粉、消泡剂、掺和料以及填充物按照比例混合均匀，能够得到一种石膏添加剂。

添加剂与水、石膏粉混合后，搅拌均匀即可得到工作性好的石膏浆体，浆体浇注成型，可以用于制备不同类别的石膏制品。

实施例

根据本发明内容提供以下实施例。

以上配方的外加剂在石膏浆体中的工作性能和硬化后性能，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。

石膏浆体制备方法：

按比例将石膏添加剂与脱硫石膏粉混合均匀，加入装有水的搅拌碗中，用拌和棒搅拌35s，得到均匀的石膏浆体。

凝结时间测试：将浆体注入环模筒内，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，使浆体流动呈饼状。

a、初凝时间测试方法

按照ASTM C266，用重300g，针尖直径1mm维卡针法测试。初凝时间为维卡针不能穿透石膏浆体的时间。

b、终凝时间测定方法

利用邵氏硬度计垂直按压浆体表面，所测表面硬度为40时，则为终凝时间。

将浆体注入尺寸为40×40×160mm的模具中，试块终凝后，放入烘箱在50℃下烘干，测试抗压强度，将干硬的试块泡水24小时，测试试块的吸水率和抗压强度，计算得软化系数。

测试环境：温度25℃，湿度70%。

测试结果见下表

由试验结果可以看出，本发明的添加剂对石膏无缓凝作用，可以提高试块的抗压强度，大幅度降低石膏的吸水率，并提高石膏的软化系数，即降低石膏吸水后强度的损失率。

本发明不局限于实施例中涉及的脱硫石膏粉，还可以用于其他脱硫石膏粉和天然石膏粉。

Claims (2)

1.一种石膏添加剂，其特征在于该添加剂是由以下物质按重量百分比组成：

聚羧酸减水剂1.00%～25.00%，

聚合物乳胶粉0.0%～75%，

消泡剂0.0%～2.50%；

掺和料0.00%～90.00%以及余量的填充物，总重量以100%计；其中：

所述聚羧酸减水剂是丙烯酸系梳型聚合物和烯基聚醚系梳型聚合物中的一种或两种混合；

所述聚合物乳胶粉是苯丙乳胶粉、丁苯乳胶粉、纯丙乳胶粉中的一种或两种；

所述消泡剂是聚硅氧烷类消泡剂、有机硅油类消泡剂、聚醚改性有机硅类消泡剂或聚醚类消泡剂；

所述掺和料是粉煤灰、水泥、矿渣、苏打粉以及石灰中的一种或几种；

所述填充物是高岭土、沸石、凹凸棒石中的一种或几种。

2.如权利要求1所述的石膏添加剂，其特征在于所述添加剂的掺量为石膏粉重量的0.4～10.0%。