CN106673553B - 一种低成本瓷砖胶粘剂及其制备方法 - Google Patents

一种低成本瓷砖胶粘剂及其制备方法 Download PDF

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Abstract

一种低成本瓷砖胶粘剂，其特征在于，包括如下重量份的组分：硅酸盐水泥15～25份；河砂30～42份；陶瓷砖抛光废渣20～35份；可再分散性胶粉1～2份；保水剂0.1～0.5份。制备瓷砖胶粘剂的方法，包括如下步骤：1)将水泥和陶瓷砖抛光废渣投入高速混合打粉机中进行破碎分散和混匀的预混合过程；2)将河沙、可再分散性胶粉和保水剂加入到1)中，并混合均匀。本发明制备的瓷砖胶粘剂，有效解决现有技术中工业废渣的添加量小和胶粘剂成本高的问题，利用陶瓷砖抛光废渣具有火山灰活性，以其作为水泥混合材，尽可能多的添加陶瓷砖抛光废渣，降低水泥用量，增加胶粘剂的保水性和可塑性，提高胶粘剂的抗压强度和抗折强度。

Description

一种低成本瓷砖胶粘剂及其制备方法
技术领域
本发明属于化工建材领域，具体涉及一种低成本瓷砖胶粘剂及其制备方法。
背景技术
现有技术中，瓷砖胶粘剂通常采用普通水泥、防水砂浆或普通墙地砖胶粘剂，但是由于普通水泥、防水砂浆或普通墙地砖胶粘剂粘结材料的粘结强度差、容易老化，使其粘合的瓷质墙、地砖出现空鼓、开裂、渗水和脱落等现象。
作为瓷砖生产厂家，我司在陶瓷砖的研磨、抛光的过程中，会产生大量抛光废渣，这些抛光废渣主要成分是磨块中的碳化硅、氧化镁、氯化镁和砖屑等。陶瓷砖抛光废渣因其颗粒粒径细小，比表面积高，另外还含有少量玻璃相，将其作为辅助胶凝材料，具有一定的理论基础。且陶瓷砖抛光废渣具有火山灰活性，以其作水泥混合材，水泥胶砂强度活性指数可高达82％。
因此，如何利用陶瓷砖抛光废渣作为瓷砖胶粘剂的主要材料，是本发明需要解决的问题。
发明内容
为解决上述问题，本发明提出一种低成本瓷砖胶粘剂及其制备方法，旨在解决现有技术中工业废渣的添加量小和胶粘剂成本高的问题，利用陶瓷砖抛光废渣具有火山灰活性，以其作为水泥混合材，尽可能多的添加陶瓷砖抛光废渣，降低水泥用量，增加胶粘剂的保水性和可塑性，提高胶粘剂的抗压强度和抗折强度。
本发明的技术方案如下：
一种低成本瓷砖胶粘剂，其特征在于，包括如下重量份的组分：
硅酸盐水泥15～25份；
河砂30～42份；
陶瓷砖抛光废渣20～35份；
可再分散性胶粉1～2份；
保水剂0.1～0.5份。
优选的，所述陶瓷砖抛光废渣经过不低于800℃的煅烧。
优选的，所述陶瓷砖抛光废渣经过不低于1100℃的煅烧。
优选的，所述硅酸盐水泥为32.5级普通硅酸盐水泥、42.5级普通硅酸盐水泥或白色硅酸盐水泥。
优选的，所述可再分散性胶粉为乙烯与醋酸乙烯酯的共聚胶粉、醋酸乙烯与叔碳酸乙烯的共聚胶粉、丙烯酸酯乳胶粉中的一种或两种。
优选的，所述保水剂为羟丙基甲基纤维素醚、羟甲基羟乙基纤维素醚或羟乙基乙基纤维素醚。
制备如权利要求1所述的瓷砖胶粘剂的方法，包括如下步骤：
1)将水泥和陶瓷砖抛光废渣投入高速混合打粉机中进行破碎分散和混匀的预混合过程；
2)将河沙、可再分散性胶粉和保水剂加入到1)中，并混合均匀。
优选的，在步骤1)前对陶瓷砖抛光废渣进行不低于800℃的煅烧。
优选的，在步骤1)前对陶瓷砖抛光废渣进行不低于1100℃的煅烧。
本发明的有益效果在于：
1、利用陶瓷砖抛光废渣具有火山灰活性，克服了通常由于工业废渣掺量过大会引起胶粘剂早期强度低，凝结时间长等问题。通过本发明的制备方法制备的胶粘剂，具有良好的和易性、力学性、耐久性等，能广泛用于一般工业与民用墙、地砖的铺贴。
2、以陶瓷砖抛光废渣作为水泥混合材，尽可能多的使用其来替代大部分的水泥，提高了陶瓷砖抛光废渣的资源化利用率，降低水泥用量，节约能源、减少环境污染。增加胶粘剂的保水性和可塑性，提高胶粘剂的抗压强度和抗折强度，
3、优选合适级配的河砂代替现有的石英砂，选取抛光废渣和河砂作为原料，材料来源丰富、成本低廉，有效降低胶粘剂的成本，社会效益和经济效益明显。
具体实施方式
一种低成本瓷砖胶粘剂，包括如下重量份的组分：
硅酸盐水泥15～25份；
河砂30～42份；
陶瓷砖抛光废渣20～35份；
可再分散性胶粉1～2份；
保水剂0.1～0.5份。
所述河砂为天然河砂，粒径在0.075～2mm之间。
所述陶瓷砖抛光废渣的化学组成为：SiO2:67.55，Al2O3:19.29，Fe2O3:0.58，TiO2:0.23，CaO:0.84，MgO:2.54，K2O:2.78，Na2O:3.7，I.L:2.64，其细度＞100目。由于陶瓷砖抛光废渣具有潜在火山灰活性的特点(火山灰活性，即在常温和有水的情况下，可与石灰(CaO)反应生成具有水硬性胶凝能力的水化物，因此磨细后可用作水泥的混合材料及混凝土的掺合料)，将其作为砂浆掺合料，能有效起到改善胶粘剂的和易性、提高后期强度，增加胶粘剂的保水性、可塑性和柔韧性等性能，从而加大陶瓷砖抛光废渣的资源化利用率，降低水泥用量，节约能源、减少环境污染，极大的降低胶粘剂的生产成本。
可再分散性胶粉具有很好的柔韧性，可以改善水泥的刚度，对外界的冲击和温度变化有一定的缓冲作用，可以改善水泥基瓷砖胶粘剂的耐久性和安全性。同时，在瓷砖往墙、地面粘结的过程中，除了水泥水化产物的化学作用外，还可以通过可再分散性胶粉的成膜作用直接粘结瓷砖。水泥和可再分散性胶粉二者的协同作用，可以起到一定的互补。
优选的，述陶瓷砖抛光废渣经过不低于800℃的煅烧。
为了更好的实现本发明，先对陶瓷砖抛光废渣进行煅烧处理，其在煅烧过程中会产生团聚，内部小气孔增加，其火山灰活性增强，可提高胶粘剂的粘结性。
优选的，所述陶瓷砖抛光废渣经过不低于1100℃的煅烧。
在实验过程中，发现陶瓷砖抛光废渣在1100℃或以上煅烧时，能够产生更有的团聚效果。
优选的，所述硅酸盐水泥为32.5级普通硅酸盐水泥、42.5级普通硅酸盐水泥或白色硅酸盐水泥。
本发明对于硅酸盐水泥的来源没有特殊限制，市售产品即可。
优选的，所述可再分散性胶粉为乙烯与醋酸乙烯酯的共聚胶粉、醋酸乙烯与叔碳酸乙烯的共聚胶粉、丙烯酸酯乳胶粉中的一种或两种。
优选的，所述保水剂为羟丙基甲基纤维素醚、羟甲基羟乙基纤维素醚或羟乙基乙基纤维素醚。
优选羟丙基甲基纤维素醚，即HPMC。羟丙基甲基纤维素醚会延缓水泥的水化动力学过程，具有一定的缓凝作用，提高图模型和延长可操作时间。同时，由于纤维素醚具有高分子表面活性剂的结构特征，使其具有一定的引气作用，在很大程度上改善瓷砖胶粘剂的拉伸粘结强度。
制备如权利要求1所述的瓷砖胶粘剂的方法，包括如下步骤：
1)将水泥和陶瓷砖抛光废渣投入高速混合打粉机中进行破碎分散和混匀的预混合过程；
2)将河沙、可再分散性胶粉和保水剂加入到1)中，并混合均匀。
步骤1)中的水泥和陶瓷砖抛光废渣混合物占总瓷砖胶粘剂总量的70％。
瓷质砖经刮平定厚、研磨抛光及磨边倒角等一系列深加工步骤后成为光亮如镜及平滑细腻的抛光砖制品，过程中产生大量的砖屑，这些砖屑随水流一起流入沉淀池内，通过加入絮凝剂发生聚沉，然后通过压滤机压滤得到滤饼，滤饼烘干后得到干燥的陶瓷砖抛光废渣，这些陶瓷砖抛光废渣有的呈粉末状，有的呈石块状，石块状的陶瓷砖抛光废渣与水发生反应的表面积小，因而水化反应速度较慢，反应不完全，影响瓷砖胶粘剂的早期强度。因此，陶瓷砖抛光废渣在使用前要先进行粉碎的预处理步骤，比表面积应大于300㎡/kg。为了简化工艺，水泥和陶瓷砖抛光废渣进行预混合。预混合有两个作用，一个是将硅酸盐水泥和抛光废渣充分混匀，第二是将块状的抛光废渣打散，得到比表面积符合要求的细粉。预混合后的细粉由于与水泥混合均匀，又达到了一定的比表面积，与水发生反应的表面积大，因而水化反应速度较快，而且较完全，早期强度也越高，有利于充分发挥抛光废渣的火山灰活性。预混合细料是瓷砖胶粘剂制备的核心，其混合分散的好坏将直接关系到瓷砖胶粘剂的质量和性能。
优选的，在步骤1)前对陶瓷砖抛光废渣进行不低于800℃的煅烧。
因为陶瓷砖抛光废渣在煅烧过程中会产生团聚，内部小气孔增加，其火山灰活性增强，可提高胶粘剂的粘结性。
优选的，在步骤1)前对陶瓷砖抛光废渣进行不低于1100℃的煅烧。
煅烧温度越高，团聚效果更佳，更有利于提高胶粘剂的粘结性。
以下通过实施例与对比例说明本发明的效果。
实施例1
按照质量份配比，将15份32.5级普通硅酸盐水泥、20份陶瓷砖抛光废渣进行破碎分散和混匀的预混合，加入1份乙烯与醋酸乙烯酯的共聚胶粉、42份河沙和0.1份羟丙基甲基纤维素醚混合混匀，得到瓷砖胶粘剂。
实施例2
按照质量份配比，将20份陶瓷砖抛光废渣在800℃下煅烧，然后与15份42.5级普通硅酸盐水泥进行破碎分散和混匀的预混合，加入1份醋酸乙烯与叔碳酸乙烯的共聚胶粉、42份河沙和0.1份羟甲基羟乙基纤维素醚混合混匀，得到瓷砖胶粘剂。
实施例3
按照质量份配比，将20份陶瓷砖抛光废渣在1100℃下煅烧，然后与15份白色硅酸盐水泥进行破碎分散和混匀的预混合，加入1份乙烯与醋酸乙烯酯的共聚胶粉、42份河沙和0.1份羟乙基乙基纤维素醚混合混匀，得到瓷砖胶粘剂。
实施例4
按照质量份配比，将25份32.5级普通硅酸盐水泥、35份陶瓷砖抛光废渣进行破碎分散和混匀的预混合，加入2份丙烯酸酯乳胶粉、30份河沙和0.5份羟丙基甲基纤维素醚混合混匀，得到瓷砖胶粘剂。
实施例5
按照质量份配比，将35份陶瓷砖抛光废渣在800℃下煅烧，然后与25份42.5级普通硅酸盐水泥进行破碎分散和混匀的预混合，加入2份醋酸乙烯与叔碳酸乙烯的共聚胶粉、30份河沙和0.5份羟甲基羟乙基纤维素醚混合混匀，得到瓷砖胶粘剂。
实施例6
按照质量份配比，将35份陶瓷砖抛光废渣在1100℃下煅烧，然后与25份白色硅酸盐水泥进行破碎分散和混匀的预混合，加入2份丙烯酸酯乳胶粉、30份河沙和0.5份羟乙基乙基纤维素醚混合混匀，得到瓷砖胶粘剂。
对比例(不加陶瓷砖抛光废渣)
按照质量份配比，将60份32.5级普通硅酸盐水泥，加入2份丙烯酸酯乳胶粉、30份河沙和0.5份羟丙基甲基纤维素醚混合混匀，得到普通瓷砖胶粘剂。
表1 各实施例与对比例瓷砖胶粘剂的物理性能
从上述实施例以及表1可以看出：
1、加入陶瓷砖抛光废渣后，与单纯使用水泥作为基础原料相比，其瓷砖胶粘剂的凝结时间更短，抗折强度和抗压强度更高。
2、添加的陶瓷砖抛光废渣比例越高，其瓷砖胶粘剂的凝结时间更短，抗折强度和抗压强度更高。
3、若陶瓷砖抛光废渣煅烧的温度越高，其瓷砖胶粘剂的凝结时间更短，抗折强度和抗压强度更高。
可见，利用陶瓷砖抛光废渣具有火山灰活性的特点，能够克服了通常由于工业废渣掺量过大会引起胶粘剂早期强度低，凝结时间长等问题。通过本发明的制备方法制备的胶粘剂，与传统的只以水泥为主要材料的胶粘剂相比，具有良好的抗压强度和抗折强度。
以陶瓷砖抛光废渣作为水泥混合材替代大部分的水泥，提高了陶瓷砖抛光废渣的资源化利用率，节约能源、减少环境污染，有效降低胶粘剂的成本，社会效益和经济效益明显。
以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明远离的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域技术人员能够实现和使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种低成本瓷砖胶粘剂，其特征在于，包括如下重量份的组分：
硅酸盐水泥15～25份；
河砂30～42份；
陶瓷砖抛光废渣20～35份；
可再分散性胶粉1～2份；
保水剂0.1～0.5份；
所述河砂为天然河砂，粒径在0.075～2mm之间；
所述陶瓷砖抛光废渣经过不低于800℃的煅烧。
2.如权利要求1所述的瓷砖胶粘剂，其特征在于，所述陶瓷砖抛光废渣经过不低于1100℃的煅烧。
3.如权利要求1所述的瓷砖胶粘剂，其特征在于，所述硅酸盐水泥为32.5级普通硅酸盐水泥、42.5级普通硅酸盐水泥或白色硅酸盐水泥。
4.如权利要求1所述的瓷砖胶粘剂，其特征在于，所述可再分散性胶粉为乙烯与醋酸乙烯酯的共聚胶粉、醋酸乙烯与叔碳酸乙烯的共聚胶粉、丙烯酸酯乳胶粉中的一种或两种。
5.如权利要求1所述的瓷砖胶粘剂，其特征在于，所述保水剂为羟丙基甲基纤维素醚、羟甲基羟乙基纤维素醚或羟乙基乙基纤维素醚。
6.制备如权利要求1所述的瓷砖胶粘剂的方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)将水泥和陶瓷砖抛光废渣投入高速混合打粉机中进行破碎分散和混匀的预混合过程；
2)将河沙、可再分散性胶粉和保水剂加入到1)中，并混合均匀。
7.如权利要求6所述的瓷砖胶粘剂的制备方法，其特征在于，在步骤1)前对陶瓷砖抛光废渣进行不低于800℃的煅烧。
8.如权利要求6所述的瓷砖胶粘剂的制备方法，其特征在于，在步骤1)前对陶瓷砖抛光废渣进行不低于1100℃的煅烧。
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