CN106186909B - 一种防泛碱勾缝剂的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种防泛碱勾缝剂的制备方法，属于建筑材料制备技术领域。本发明从马尾藻中提取海藻酸作为天然螯合剂，再用大豆油和微生物对玄武岩纤维复合改性，辅以其他原料拌合制得防泛碱勾缝剂。本发明利用海藻酸的螯合作用和水泥水化过程中产生的钙离子形成螯合物，减少可溶性盐含量，有效束缚可溶性盐向表面迁移，防止传统勾缝剂的泛碱现象，以富含疏水酯基的大豆油对玄武岩纤维改性，添加后又解决了勾缝剂防水性差、易开裂的问题，具有极佳的使用效果。本发明制备的防泛碱勾缝剂粘结性高，可有效抑制泛碱，收缩率低，且抗压强度高，不易开裂和脱落。
Description
技术领域
本发明涉及一种防泛碱勾缝剂的制备方法，属于建筑材料制备技术领域。
背景技术
瓷砖勾缝剂又称填缝剂和嵌缝剂是用于填充瓷砖或石材间缝隙的接缝材料，与瓷砖、石材等装饰材料相配合提供美观的饰面及保证饰面砖之间的粘结和防渗。随着我国建筑业的快速发展，对瓷砖勾缝剂的要求越来越高，用量也越来越大。但是市场上使用的勾缝剂存在的泛碱问题，令材料生产、工程用户各方为之苦恼。勾缝剂泛碱会影响外墙装饰效果，大大降低建筑外饰面的美观，还会影响材料的耐久性和力学性能，降低材料的使用寿命。目前，国内70%以上的建筑外墙装饰采用面砖饰面，为了提高装饰效果，解决勾缝剂的泛碱也是行业内关注度较高的研究内容之一。
传统的勾缝材料主要以水泥、石英砂及各种助剂复配而成，普遍存在粘结力差、易脱落、防水性差、易泛碱，收缩率大、易开裂，颜色单一等问题，从而影响整个建筑的质量和美观。因而对勾缝剂泛碱的解决方法主要是在施工现场通过采用稀盐酸或草酸等酸类产品进行清洗，这种方法只能暂时解决已经泛碱的部分，不能从根本上解决泛碱。一段时间过后，类似的泛碱问题还会出现。另外，使用酸性物质对勾缝剂进行清洗，有可能对勾缝剂本身的性能造成一定的影响。
发明内容
本发明所要解决的技术问题：针对目前传统勾缝剂中水泥是不可缺少的一部分，然而水泥因其刚性大、脆性碱性强，容易出现裂缝和泛碱现象，造成渗水和变色的缺陷，本发明从马尾藻中提取海藻酸作为天然螯合剂，再用大豆油和微生物对玄武岩纤维复合改性，辅以其他原料拌合制得防泛碱勾缝剂。本发明利用海藻酸的螯合作用和水泥水化过程中产生的钙离子形成螯合物，减少可溶性盐含量，有效束缚可溶性盐向表面迁移，防止传统勾缝剂的泛碱现象，以富含疏水酯基的大豆油对玄武岩纤维改性，添加后又解决了勾缝剂防水性差、易开裂的问题，具有极佳的使用效果。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
（1）称取1～2kg马尾藻放在阳光下晾晒1～2周，将晒干后的马尾藻用气流粉碎机粉碎后装入反应釜中，加入5～10L去离子水，启动搅拌器以200～300r/min转速进行搅拌，在搅拌状态下，再加入20～30g木瓜蛋白酶，于35～45℃下保温酶解2～3h，过滤分离去除滤液，得到酶解后的马尾藻；
（2）按固液比为1:5，将酶解后的马尾藻和质量浓度为1～3%碳酸钠溶液混合，放入微波振荡仪中，在50～60℃下保温振荡反应1～2h，过滤去除滤渣得到滤液，将滤液移入4～6℃冰水浴中，用浓度为0.5mol/L柠檬酸溶液调节pH至2～4，静置沉淀过夜，离心分离得到沉淀，将其干燥，得到海藻酸粉末，备用；
（3）称取400～500g玄武岩纤维倒入装有玄武岩纤维体积2～3倍大豆油的发酵罐中，再加入20～30g牛肉膏和15～25g葡萄糖，用搅拌棒搅拌均匀后，按接种量为5%向发酵罐中接入铜绿假单胞菌，在25～30℃温室中保温发酵改性12～14天；
（4）待改性完成后，取出产物用去离子水反复冲洗3～5遍，将冲洗后的产物放入烘箱，在40～50℃下干燥1～2h，得到憎水改性玄武岩纤维；
（5）按重量份数计，称取60～70份硅酸盐水泥、8～10份200目河砂粉、15～20份粉煤灰、2～3份丙烯酸酯乳胶粉、5～10份备用的海藻酸粉末和8～15份上述制备的憎水改性玄武岩纤维一起装入水泥胶砂搅拌锅中，以200～300r/min转速搅拌混合20～30min后，装袋后即得防泛碱勾缝剂。
本发明制备的防泛碱勾缝剂抗折强度大于6.25MPa，抗压强度大于25.5MPa，30min吸水量小于0.3g，保水性大于99.7，28天收缩率小于1.8mm/m。
本发明的应用方法：首先对瓷砖的缝隙进行清理，使其填缝的部位无油和浮灰，然后按质量比1:4，将去离子水和上述制备的防泛碱勾缝剂搅拌混合直至形成膏状，用工具将膏状勾缝剂填制缝隙处并进行压实，静置15～30min，使其初步固化，再用微湿的布将瓷砖表面多余的勾缝剂处理干净即可。经检测，本发明制备的防泛碱勾缝剂可以有效抑制泛碱现象的出现，不会产生裂缝和脱落。
本发明与其他方法相比，有益技术效果是：
（1）本发明制备的防泛碱勾缝剂粘结性高，可有效抑制泛碱，收缩率低；
（2）本发明制备的防泛碱勾缝剂抗压强度高，不易开裂和脱落；
（3）本发明制备步骤简单，所需成本低。
具体实施方式
首先称取1～2kg马尾藻放在阳光下晾晒1～2周，将晒干后的马尾藻用气流粉碎机粉碎后装入反应釜中，加入5～10L去离子水，启动搅拌器以200～300r/min转速进行搅拌，在搅拌状态下，再加入20～30g木瓜蛋白酶，于35～45℃下保温酶解2～3h，过滤分离去除滤液，得到酶解后的马尾藻；按固液比为1:5，将酶解后的马尾藻和质量浓度为1～3%碳酸钠溶液混合，放入微波振荡仪中，在50～60℃下保温振荡反应1～2h，过滤去除滤渣得到滤液，将滤液移入4～6℃冰水浴中，用浓度为0.5mol/L柠檬酸溶液调节pH至2～4，静置沉淀过夜，离心分离得到沉淀，将其干燥，得到海藻酸粉末，备用；再称取400～500g玄武岩纤维倒入装有玄武岩纤维体积2～3倍大豆油的发酵罐中，再加入20～30g牛肉膏和15～25g葡萄糖，用搅拌棒搅拌均匀后，按接种量为5%向发酵罐中接入铜绿假单胞菌，在25～30℃温室中保温发酵改性12～14天；待改性完成后，取出产物用去离子水反复冲洗3～5遍，将冲洗后的产物放入烘箱，在40～50℃下干燥1～2h，得到憎水改性玄武岩纤维；最后按重量份数计，称取60～70份硅酸盐水泥、8～10份200目河砂粉、15～20份粉煤灰、2～3份丙烯酸酯乳胶粉、5～10份备用的海藻酸粉末和8～15份上述制备的憎水改性玄武岩纤维一起装入水泥胶砂搅拌锅中，以200～300r/min转速搅拌混合20～30min后，装袋后即得防泛碱勾缝剂。
实例1
首先称取2kg马尾藻放在阳光下晾晒2周，将晒干后的马尾藻用气流粉碎机粉碎后装入反应釜中，加入10L去离子水，启动搅拌器以300r/min转速进行搅拌，在搅拌状态下，再加入30g木瓜蛋白酶，于45℃下保温酶解3h，过滤分离去除滤液，得到酶解后的马尾藻；按固液比为1:5，将酶解后的马尾藻和质量浓度为3%碳酸钠溶液混合，放入微波振荡仪中，在60℃下保温振荡反应2h，过滤去除滤渣得到滤液，将滤液移入6℃冰水浴中，用浓度为0.5mol/L柠檬酸溶液调节pH至4，静置沉淀过夜，离心分离得到沉淀，将其干燥，得到海藻酸粉末，备用；再称取500g玄武岩纤维倒入装有玄武岩纤维体积3倍大豆油的发酵罐中，再加入30g牛肉膏和25g葡萄糖，用搅拌棒搅拌均匀后，按接种量为5%向发酵罐中接入铜绿假单胞菌，在30℃温室中保温发酵改性14天；待改性完成后，取出产物用去离子水反复冲洗5遍，将冲洗后的产物放入烘箱，在50℃下干燥2h，得到憎水改性玄武岩纤维；最后按重量份数计，称取70份硅酸盐水泥、10份200目河砂粉、20份粉煤灰、3份丙烯酸酯乳胶粉、10份备用的海藻酸粉末和15份上述制备的憎水改性玄武岩纤维一起装入水泥胶砂搅拌锅中，以300r/min转速搅拌混合30min后，装袋后即得防泛碱勾缝剂。
首先对瓷砖的缝隙进行清理，使其填缝的部位无油和浮灰，然后按质量比1:4，将去离子水和上述制备的防泛碱勾缝剂搅拌混合直至形成膏状，用工具将膏状勾缝剂填制缝隙处并进行压实，静置30min，使其初步固化，再用微湿的布将瓷砖表面多余的勾缝剂处理干净即可。经检测，本发明制备的防泛碱勾缝剂可以有效抑制泛碱现象的出现，不会裂缝和脱落。
实例2
首先称取1kg马尾藻放在阳光下晾晒1周，将晒干后的马尾藻用气流粉碎机粉碎后装入反应釜中，加入5L去离子水，启动搅拌器以200r/min转速进行搅拌，在搅拌状态下，再加入20g木瓜蛋白酶，于35℃下保温酶解2h，过滤分离去除滤液，得到酶解后的马尾藻；按固液比为1:5，将酶解后的马尾藻和质量浓度为1%碳酸钠溶液混合，放入微波振荡仪中，在50℃下保温振荡反应1h，过滤去除滤渣得到滤液，将滤液移入4℃冰水浴中，用浓度为0.5mol/L柠檬酸溶液调节pH至2，静置沉淀过夜，离心分离得到沉淀，将其干燥，得到海藻酸粉末，备用；再称取400g玄武岩纤维倒入装有玄武岩纤维体积2倍大豆油的发酵罐中，再加入20g牛肉膏和15g葡萄糖，用搅拌棒搅拌均匀后，按接种量为5%向发酵罐中接入铜绿假单胞菌，在25℃温室中保温发酵改性12天；待改性完成后，取出产物用去离子水反复冲洗3遍，将冲洗后的产物放入烘箱，在40℃下干燥1h，得到憎水改性玄武岩纤维；最后按重量份数计，称取60份硅酸盐水泥、8份200目河砂粉、15份粉煤灰、2份丙烯酸酯乳胶粉、5份备用的海藻酸粉末和8份上述制备的憎水改性玄武岩纤维一起装入水泥胶砂搅拌锅中，以200r/min转速搅拌混合20min后，装袋后即得防泛碱勾缝剂。
首先对瓷砖的缝隙进行清理，使其填缝的部位无油和浮灰，然后按质量比1:4，将去离子水和上述制备的防泛碱勾缝剂搅拌混合直至形成膏状，用工具将膏状勾缝剂填制缝隙处并进行压实，静置15min，使其初步固化，再用微湿的布将瓷砖表面多余的勾缝剂处理干净即可。经检测，本发明制备的防泛碱勾缝剂可以有效抑制泛碱现象的出现，不会裂缝和脱落。
实例3
首先称取1.5kg马尾藻放在阳光下晾晒1周，将晒干后的马尾藻用气流粉碎机粉碎后装入反应釜中，加入7L去离子水，启动搅拌器以250r/min转速进行搅拌，在搅拌状态下，再加入25g木瓜蛋白酶，于40℃下保温酶解2h，过滤分离去除滤液，得到酶解后的马尾藻；按固液比为1:5，将酶解后的马尾藻和质量浓度为2%碳酸钠溶液混合，放入微波振荡仪中，在55℃下保温振荡反应2h，过滤去除滤渣得到滤液，将滤液移入5℃冰水浴中，用浓度为0.5mol/L柠檬酸溶液调节pH至3，静置沉淀过夜，离心分离得到沉淀，将其干燥，得到海藻酸粉末，备用；再称取450g玄武岩纤维倒入装有玄武岩纤维体积2倍大豆油的发酵罐中，再加入25g牛肉膏和20g葡萄糖，用搅拌棒搅拌均匀后，按接种量为5%向发酵罐中接入铜绿假单胞菌，在27℃温室中保温发酵改性13天；待改性完成后，取出产物用去离子水反复冲洗4遍，将冲洗后的产物放入烘箱，在45℃下干燥2h，得到憎水改性玄武岩纤维；最后按重量份数计，称取65份硅酸盐水泥、9份200目河砂粉、17份粉煤灰、2份丙烯酸酯乳胶粉、7份备用的海藻酸粉末和10份上述制备的憎水改性玄武岩纤维一起装入水泥胶砂搅拌锅中，以250r/min转速搅拌混合25min后，装袋后即得防泛碱勾缝剂。
首先对瓷砖的缝隙进行清理，使其填缝的部位无油和浮灰，然后按质量比1:4，将去离子水和上述制备的防泛碱勾缝剂搅拌混合直至形成膏状，用工具将膏状勾缝剂填制缝隙处并进行压实，静置17min，使其初步固化，再用微湿的布将瓷砖表面多余的勾缝剂处理干净即可。经检测，本发明制备的防泛碱勾缝剂可以有效抑制泛碱现象的出现，不会裂缝和脱落。
Claims (1)
1.一种防泛碱勾缝剂的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：
（1）称取1～2kg马尾藻放在阳光下晾晒1～2周，将晒干后的马尾藻用气流粉碎机粉碎后装入反应釜中，加入5～10L去离子水，启动搅拌器以200～300r/min转速进行搅拌，在搅拌状态下，再加入20～30g木瓜蛋白酶，于35～45℃下保温酶解2～3h，过滤分离去除滤液，得到酶解后的马尾藻；
（2）按固液比为1:5，将酶解后的马尾藻和质量浓度为1～3%碳酸钠溶液混合，放入微波振荡仪中，在50～60℃下保温振荡反应1～2h，过滤去除滤渣得到滤液，将滤液移入4～6℃冰水浴中，用浓度为0.5mol/L柠檬酸溶液调节pH至2～4，静置沉淀过夜，离心分离得到沉淀，将其干燥，得到海藻酸粉末，备用；
（3）称取400～500g玄武岩纤维倒入装有玄武岩纤维体积2～3倍大豆油的发酵罐中，再加入20～30g牛肉膏和15～25g葡萄糖，用搅拌棒搅拌均匀后，按接种量为5%向发酵罐中接入铜绿假单胞菌，在25～30℃温室中保温发酵改性12～14天；
（4）待改性完成后，取出产物用去离子水反复冲洗3～5遍，将冲洗后的产物放入烘箱，在40～50℃下干燥1～2h，得到憎水改性玄武岩纤维；
（5）按重量份数计，称取60～70份硅酸盐水泥、8～10份200目河砂粉、15～20份粉煤灰、2～3份丙烯酸酯乳胶粉、5～10份备用的海藻酸粉末和8～15份上述制备的憎水改性玄武岩纤维一起装入水泥胶砂搅拌锅中，以200～300r/min转速搅拌混合20～30min后，装袋后即得防泛碱勾缝剂。
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