CN106365561A - 一种外墙瓷砖用耐候型瓷砖粘结剂的制备方法 - Google Patents

一种外墙瓷砖用耐候型瓷砖粘结剂的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种外墙瓷砖用耐候型瓷砖粘结剂的制备方法,属于瓷砖粘结剂制备技术领域。本发明利用饱和水蒸汽加压处理,使甘蔗渣纤维素所含的乙酰基水解生成醋酸,在酸性环境条件下,材料中纤维素和半纤维素发生分解,再迅速降压,使纤维瞬间膨胀破裂解纤,再经液氮冷冻,使甘蔗渣纤维之间产生冰晶,在球磨压力下使冰晶破裂,形成甘蔗渣纤维晶须,与纳米二氧化硅混合,在氮气气氛下炭化,使甘蔗渣纤维晶须炭化后,在表面生长碳化硅晶须,制得改性甘蔗渣晶须作为增强剂,再将糯米蒸煮打成浆液作为粘结剂,与硅酸盐水泥等混合球磨制得外墙瓷砖用耐候型瓷砖粘结剂。本发明的有益效果是:所得产品耐候性好,使用后无开裂、瓷砖剥落现象出现。

Description

一种外墙瓷砖用耐候型瓷砖粘结剂的制备方法
技术领域
本发明涉及一种外墙瓷砖用耐候型瓷砖粘结剂的制备方法,属于瓷砖粘结剂制备技术领域。
背景技术
建筑陶瓷的飞速发展,为美化城市和家居环境作出了重大贡献。传统的瓷砖粘贴方法多采用水泥砂浆,即将砂和水泥现场混合制成简单的水泥砂浆,把这种砂浆涂在预浸或者预润湿瓷砖背面,涂有砂浆的瓷砖压到预先润湿的表面上,然后轻敲瓷砖,以保证瓷砖具有一致的平整度。主要目的是将砂浆压实,使水泥颗粒进入到瓷砖的多孔背面内部和多孔基材中。这种砂浆的缺点为粘结力弱、耐久性差、容易剥落、施工材料用量大。同时,砂浆还须以合适的比例、稠度进行混合,并且在贴砖之前,需要在瓷砖的背面涂上适量的砂浆。其施工质量难以保证。在粘贴大型低吸水率瓷砖时,由于瓷砖背面致密光滑,水泥浆无法渗透到瓷砖背面,易出现脱落问题。随着瓷砖粘结技术的发展,瓷砖粘结剂应运而生。
瓷砖粘结剂又称面砖粘结剂,该材料是由水泥、石英砂、聚合物胶结料配以多种添加剂经机械混合均匀而成。瓷砖粘结剂主要用于粘结瓷砖和面砖的粘合剂,亦被称为聚合物瓷砖粘结砂浆。瓷砖粘结剂可分为两类:一类是以水泥为基底的干粉状产品;另一类是预拌好的有机胶类产品。但目前瓷砖粘结剂耐候性差,外墙的瓷砖暴露在炎热的阳光下,表面温度可超过50℃,若此时遇到下暴雨,则温度急剧下降,这种温度的骤变将在粘结剂中产生较大的剪应力,导致瓷砖与墙体粘结力变弱,出现开裂、瓷砖剥落现象。
发明内容
本发明所要解决的技术问题:针对目前瓷砖粘结剂耐候性差,易受温度骤变影响,导致瓷砖与墙体粘结力变弱,出现开裂、瓷砖剥落现象的弊端,提供了一种利用饱和水蒸汽加压处理,使甘蔗渣纤维素所含的乙酰基水解生成醋酸,在酸性环境条件下,材料中纤维素和半纤维素发生分解,再迅速降压,使纤维瞬间膨胀破裂解纤,再经液氮冷冻,使甘蔗渣纤维之间产生冰晶,在球磨压力下使冰晶破裂,形成甘蔗渣纤维晶须,与纳米二氧化硅混合,在氮气气氛下炭化,使甘蔗渣纤维晶须炭化后,在表面生长碳化硅晶须,制得改性甘蔗渣晶须作为增强剂,再将糯米蒸煮打成浆液作为粘结剂,与硅酸盐水泥等混合球磨,制得外墙瓷砖用耐候型瓷砖粘结剂,本发明通过加入自行制备的晶须作为增加纤维,有效解决了其耐候性差,导致瓷砖与墙体粘结力变弱问题。本发明制备步骤简单,所得产品不易受温度骤变影响,使用后无开裂、瓷砖剥落现象出现。
为解决上述技术问题,本发明采用如下所述的技术方案是:
(1)称取3~5kg甘蔗渣,倒入高压反应釜中,于搅拌转速为350~400r/min,温度为95~105℃条件下,向反应釜内通入饱和水蒸汽,直至反应釜内压力达3.5~4.0MPa,保压10~15min,打开反应釜底部出料阀门,使反应釜内物料喷射进入接收釜;
(2)待接收釜内物料自然冷却至室温,将物料转入液氮冷冻机中,用液氮冷冻处理2~4min,随后迅速将冷冻后的物料倒入球磨机,按球料比为30:1~40:1加入氧化锆球磨珠,球磨处理15~20min,收集球磨后的物料,并将其转入真空干燥箱中,于温度为105~110℃条件下干燥至恒重,得甘蔗渣纤维晶须;
(3)将上述所得甘蔗渣纤维晶须与纳米二氧化硅按质量比为1:1混合后,转入炭化炉中,以3~5mL/min速率向炉内通入氮气,在氮气保护状态下,以6~8℃/min速率升温至500~550℃,保温20~30min,再以8~10℃/min速率升温至1100~1250℃,保温反应20~30min,随炉冷却至室温,得改性甘蔗渣晶须,备用;
(4)称取糯米800~1200g,经人工用蒸馏水反复清洗3~5次后,将糯米均匀平铺于铺好蒸布的蒸笼中,于90~95℃条件下,蒸煮35~40min,再将蒸煮后的糯米均匀平铺于竹席上,自然冷却至室温,随后将其转入石臼中,再加入300~400mL去离子水,经人工用木锤敲打30~45min,得糯米浆液,再将其转入105~110℃烘箱中,干燥至恒重,得高粘性糯米粉;
(5)按重量份数计,在球磨机中依次加入30~45份步骤(3)备用改性甘蔗渣晶须,50~60份上述所得高粘性糯米粉,250~300份硅酸盐水泥,100~120份重质碳酸钙,10~15份粉煤灰,2~4份硅酸镁铝触变润滑剂,3~5份水性醇酸树脂消泡剂,球磨混合45~60min,出料,装袋,即得外墙瓷砖用耐候型瓷砖粘结剂。
本发明的应用方法:按质量比1:3,将本发明制得的外墙瓷砖用耐候型瓷砖粘结剂与蒸馏水混合,启动电动搅拌机,调节转速为300~500r/min,搅拌混合8~15min,制得混合泥浆,将需贴瓷砖墙体基面灰尘、污渍清理干净,用齿轮刮刀将混合泥浆铺覆于墙体基面,铺覆量为3.5~4.8kg/m2,厚度为2.0~2.5mm,铺覆完成后,用齿轮刮刀梳理出厚度均匀的齿条型粘结层,再将瓷砖推压入粘结层中即可。该瓷砖粘结剂耐候性好,可有效增强瓷砖与墙体粘结力,室外正常使用8~10年,无开裂、瓷砖剥落现象出现。
本发明与其他方法相比,有益技术效果是:
(1)本发明制备步骤简单,所得产品不易受温度骤变影响,使用后无开裂、瓷砖剥落现象出现;
(2)通过对甘蔗渣进行改性作为增强剂,将糯米蒸煮打成浆液作为粘结剂,复合制得瓷砖粘结剂,有效提高了其耐候性,增强了瓷砖与墙体粘结力;
(3)本发明所用材料廉价易得,生产成本较低,产品效果明显,可有效提高瓷砖的使用寿命,减少了建筑材料的更换损耗,可大规模推广使用。
具体实施方式
首先称取3~5kg甘蔗渣,倒入高压反应釜中,于搅拌转速为350~400r/min,温度为95~105℃条件下,向反应釜内通入饱和水蒸汽,直至反应釜内压力达3.5~4.0MPa,保压10~15min,打开反应釜底部出料阀门,使反应釜内物料喷射进入接收釜;待接收釜内物料自然冷却至室温,将物料转入液氮冷冻机中,用液氮冷冻处理2~4min,随后迅速将冷冻后的物料倒入球磨机,按球料比为30:1~40:1加入氧化锆球磨珠,球磨处理15~20min,收集球磨后的物料,并将其转入真空干燥箱中,于温度为105~110℃条件下干燥至恒重,得甘蔗渣纤维晶须;然后将上述所得甘蔗渣纤维晶须与纳米二氧化硅按质量比为1:1混合后,转入炭化炉中,以3~5mL/min速率向炉内通入氮气,在氮气保护状态下,以6~8℃/min速率升温至500~550℃,保温20~30min,再以8~10℃/min速率升温至1100~1250℃,保温反应20~30min,随炉冷却至室温,得改性甘蔗渣晶须,备用;再称取糯米800~1200g,经人工用蒸馏水反复清洗3~5次后,将糯米均匀平铺于铺好蒸布的蒸笼中,于90~95℃条件下,蒸煮35~40min,再将蒸煮后的糯米均匀平铺于竹席上,自然冷却至室温,随后将其转入石臼中,再加入300~400mL去离子水,经人工用木锤敲打30~45min,得糯米浆液,再将其转入105~110℃烘箱中,干燥至恒重,得高粘性糯米粉;最后按重量份数计,在球磨机中依次加入30~45份备用改性甘蔗渣晶须,50~60份上述所得高粘性糯米粉,250~300份硅酸盐水泥,100~120份重质碳酸钙,10~15份粉煤灰,2~4份硅酸镁铝触变润滑剂,3~5份水性醇酸树脂消泡剂,球磨混合45~60min,出料,装袋,即得外墙瓷砖用耐候型瓷砖粘结剂。
实例1
首先称取3kg甘蔗渣,倒入高压反应釜中,于搅拌转速为350r/min,温度为95℃条件下,向反应釜内通入饱和水蒸汽,直至反应釜内压力达3.5MPa,保压10min,打开反应釜底部出料阀门,使反应釜内物料喷射进入接收釜;待接收釜内物料自然冷却至室温,将物料转入液氮冷冻机中,用液氮冷冻处理2min,随后迅速将冷冻后的物料倒入球磨机,按球料比为30:1加入氧化锆球磨珠,球磨处理15min,收集球磨后的物料,并将其转入真空干燥箱中,于温度为105℃条件下干燥至恒重,得甘蔗渣纤维晶须;然后将上述所得甘蔗渣纤维晶须与纳米二氧化硅按质量比为1:1混合后,转入炭化炉中,以3mL/min速率向炉内通入氮气,在氮气保护状态下,以6℃/min速率升温至500℃,保温20min,再以8℃/min速率升温至1100℃,保温反应20min,随炉冷却至室温,得改性甘蔗渣晶须,备用;再称取糯米800g,经人工用蒸馏水反复清洗3次后,将糯米均匀平铺于铺好蒸布的蒸笼中,于90℃条件下,蒸煮35min,再将蒸煮后的糯米均匀平铺于竹席上,自然冷却至室温,随后将其转入石臼中,再加入300mL去离子水,经人工用木锤敲打30min,得糯米浆液,再将其转入105℃烘箱中,干燥至恒重,得高粘性糯米粉;最后按重量份数计,在球磨机中依次加入30份备用改性甘蔗渣晶须,50份上述所得高粘性糯米粉,250份硅酸盐水泥,100份重质碳酸钙,10份粉煤灰,2份硅酸镁铝触变润滑剂,3份水性醇酸树脂消泡剂,球磨混合45min,出料,装袋,即得外墙瓷砖用耐候型瓷砖粘结剂。
按质量比1:3,将本发明制得的外墙瓷砖用耐候型瓷砖粘结剂与蒸馏水混合,启动电动搅拌机,调节转速为300r/min,搅拌混合8min,制得混合泥浆,将需贴瓷砖墙体基面灰尘、污渍清理干净,用齿轮刮刀将混合泥浆铺覆于墙体基面,铺覆量为3.5kg/m2,厚度为2.0mm,铺覆完成后,用齿轮刮刀梳理出厚度均匀的齿条型粘结层,再将瓷砖推压入粘结层中即可。该瓷砖粘结剂耐候性好,可有效增强瓷砖与墙体粘结力,室外正常使用8年,无开裂、瓷砖剥落现象出现。
实例2
首先称取4kg甘蔗渣,倒入高压反应釜中,于搅拌转速为375r/min,温度为100℃条件下,向反应釜内通入饱和水蒸汽,直至反应釜内压力达3.8MPa,保压13min,打开反应釜底部出料阀门,使反应釜内物料喷射进入接收釜;待接收釜内物料自然冷却至室温,将物料转入液氮冷冻机中,用液氮冷冻处理3min,随后迅速将冷冻后的物料倒入球磨机,按球料比为35:1加入氧化锆球磨珠,球磨处理18min,收集球磨后的物料,并将其转入真空干燥箱中,于温度为108℃条件下干燥至恒重,得甘蔗渣纤维晶须;然后将上述所得甘蔗渣纤维晶须与纳米二氧化硅按质量比为1:1混合后,转入炭化炉中,以4mL/min速率向炉内通入氮气,在氮气保护状态下,以7℃/min速率升温至525℃,保温25min,再以9℃/min速率升温至1175℃,保温反应25min,随炉冷却至室温,得改性甘蔗渣晶须,备用;再称取糯米900g,经人工用蒸馏水反复清洗4次后,将糯米均匀平铺于铺好蒸布的蒸笼中,于93℃条件下,蒸煮38min,再将蒸煮后的糯米均匀平铺于竹席上,自然冷却至室温,随后将其转入石臼中,再加入350mL去离子水,经人工用木锤敲打38min,得糯米浆液,再将其转入108℃烘箱中,干燥至恒重,得高粘性糯米粉;最后按重量份数计,在球磨机中依次加入37份备用改性甘蔗渣晶须,55份上述所得高粘性糯米粉,275份硅酸盐水泥,110份重质碳酸钙,13份粉煤灰,3份硅酸镁铝触变润滑剂,4份水性醇酸树脂消泡剂,球磨混合52min,出料,装袋,即得外墙瓷砖用耐候型瓷砖粘结剂。
按质量比1:3,将本发明制得的外墙瓷砖用耐候型瓷砖粘结剂与蒸馏水混合,启动电动搅拌机,调节转速为400r/min,搅拌混合12min,制得混合泥浆,将需贴瓷砖墙体基面灰尘、污渍清理干净,用齿轮刮刀将混合泥浆铺覆于墙体基面,铺覆量为4.2kg/m2,厚度为2.3mm,铺覆完成后,用齿轮刮刀梳理出厚度均匀的齿条型粘结层,再将瓷砖推压入粘结层中即可。该瓷砖粘结剂耐候性好,可有效增强瓷砖与墙体粘结力,室外正常使用9年,无开裂、瓷砖剥落现象出现。
实例3
首先称取5kg甘蔗渣,倒入高压反应釜中,于搅拌转速为400r/min,温度为105℃条件下,向反应釜内通入饱和水蒸汽,直至反应釜内压力达4.0MPa,保压15min,打开反应釜底部出料阀门,使反应釜内物料喷射进入接收釜;待接收釜内物料自然冷却至室温,将物料转入液氮冷冻机中,用液氮冷冻处理4min,随后迅速将冷冻后的物料倒入球磨机,按球料比为40:1加入氧化锆球磨珠,球磨处理20min,收集球磨后的物料,并将其转入真空干燥箱中,于温度为110℃条件下干燥至恒重,得甘蔗渣纤维晶须;然后将上述所得甘蔗渣纤维晶须与纳米二氧化硅按质量比为1:1混合后,转入炭化炉中,以5mL/min速率向炉内通入氮气,在氮气保护状态下,以8℃/min速率升温至550℃,保温30min,再以10℃/min速率升温至1250℃,保温反应30min,随炉冷却至室温,得改性甘蔗渣晶须,备用;再称取糯米1200g,经人工用蒸馏水反复清洗5次后,将糯米均匀平铺于铺好蒸布的蒸笼中,于95℃条件下,蒸煮40min,再将蒸煮后的糯米均匀平铺于竹席上,自然冷却至室温,随后将其转入石臼中,再加入400mL去离子水,经人工用木锤敲打45min,得糯米浆液,再将其转入110℃烘箱中,干燥至恒重,得高粘性糯米粉;最后按重量份数计,在球磨机中依次加入45份备用改性甘蔗渣晶须,60份上述所得高粘性糯米粉,300份硅酸盐水泥,120份重质碳酸钙,15份粉煤灰,4份硅酸镁铝触变润滑剂,5份水性醇酸树脂消泡剂,球磨混合60min,出料,装袋,即得外墙瓷砖用耐候型瓷砖粘结剂。
按质量比1:3,将本发明制得的外墙瓷砖用耐候型瓷砖粘结剂与蒸馏水混合,启动电动搅拌机,调节转速为500r/min,搅拌混合15min,制得混合泥浆,将需贴瓷砖墙体基面灰尘、污渍清理干净,用齿轮刮刀将混合泥浆铺覆于墙体基面,铺覆量为4.8kg/m2,厚度为2.5mm,铺覆完成后,用齿轮刮刀梳理出厚度均匀的齿条型粘结层,再将瓷砖推压入粘结层中即可。该瓷砖粘结剂耐候性好,可有效增强瓷砖与墙体粘结力,室外正常使用10年,无开裂、瓷砖剥落现象出现。

Claims (1)

1.一种外墙瓷砖用耐候型瓷砖粘结剂的制备方法,其特征在于具体制备步骤为:
(1)称取3~5kg甘蔗渣,倒入高压反应釜中,于搅拌转速为350~400r/min,温度为95~105℃条件下,向反应釜内通入饱和水蒸汽,直至反应釜内压力达3.5~4.0MPa,保压10~15min,打开反应釜底部出料阀门,使反应釜内物料喷射进入接收釜;
(2)待接收釜内物料自然冷却至室温,将物料转入液氮冷冻机中,用液氮冷冻处理2~4min,随后迅速将冷冻后的物料倒入球磨机,按球料比为30:1~40:1加入氧化锆球磨珠,球磨处理15~20min,收集球磨后的物料,并将其转入真空干燥箱中,于温度为105~110℃条件下干燥至恒重,得甘蔗渣纤维晶须;
(3)将上述所得甘蔗渣纤维晶须与纳米二氧化硅按质量比为1:1混合后,转入马弗炉中,以3~5mL/min速率向炉内通入氮气,在氮气保护状态下,以6~8℃/min速率升温至500~550℃,保温20~30min,再以8~10℃/min速率升温至1100~1250℃,保温反应20~30min,随炉冷却至室温,得改性甘蔗渣晶须,备用;
(4)称取糯米800~1200g,经人工用蒸馏水反复清洗3~5次后,将糯米均匀平铺于铺好蒸布的蒸笼中,于90~95℃条件下,蒸煮35~40min,再将蒸煮后的糯米均匀平铺于竹席上,自然冷却至室温,随后将其转入石臼中,再加入300~400mL去离子水,经人工用木锤敲打30~45min,得糯米浆液,再将其转入105~110℃烘箱中,干燥至恒重,得高粘性糯米粉;
(5)按重量份数计,在球磨机中依次加入30~45份步骤(3)备用改性甘蔗渣晶须,50~60份上述所得高粘性糯米粉,250~300份硅酸盐水泥,100~120份重质碳酸钙,10~15份粉煤灰,2~4份硅酸镁铝触变润滑剂,3~5份水性醇酸树脂消泡剂,球磨混合45~60min,出料,装袋,即得外墙瓷砖用耐候型瓷砖粘结剂。
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