CN107021721A - 一种高强度节能型面层粉刷石膏及其制备工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高强度节能型面层粉刷石膏及其制备工艺，该种粉刷石膏包括以下按重量份计的原料：脱硫半水石膏30‑50份、改性硅藻土25‑35份、粉煤灰20‑30份、双飞粉15‑25份、凹土粉10‑20份、聚丙烯纤维8‑12份、淀粉粘合剂5‑15份、缓凝剂1‑5份、减水剂1‑3份、保水剂1‑3份、发泡剂1‑3份、稳泡剂1‑3份。其制备工艺是将脱硫半水石膏、改性硅藻土等部分原料投入到混料机中，加入适量水混匀，得石膏浆料；之后将剩余全部原料加入到该石膏浆料中搅拌混匀，即可。本发明的粉刷石膏制备工艺简单，成本低廉，具有强度高，粘结力强，保水性能好，施工性能优异，并且在一定程度上还能吸附室内的甲醛、苯等有害气体，节能绿色环保，具有广阔的市场前景。

Description

一种高强度节能型面层粉刷石膏及其制备工艺

技术领域

本发明属于粉刷石膏建材领域，具体涉及一种高强度节能型面层粉刷石膏及其制备工艺。

背景技术

脱硫石膏是由火力发电厂烟气脱硫后产生的废料。据相关数据统计，2010年烟气脱硫石膏年产出超过2000万吨，这些废弃物的排放不但大量占用土地资源，耗资巨大，而且石膏中的有害物质对环境也造成了严重污染，同时也给排放企业带来了巨大负担。

粉刷石膏是一种新型绿色环保型抹灰材料，不仅解决了传统水泥砂浆粘结性差、易空鼓开裂、操作时落地灰较多等问题，而且具有防火、保温隔热、吸声等优点。利用脱硫半水石膏制备保温调湿功能型粉刷石膏，其本身具有较高的绝干强度，可代替现在紧缺的天然建筑石膏为内墙保温调湿砂浆。现有技术中关于粉刷石膏有以下报道：

中国专利CN1840498A公开了一种脱硫石膏粉刷石膏,该专利主要阐述了普通脱硫石膏基粉刷石膏的制备工艺，但该粉刷石膏不具有显著的保温调湿功效；

中国专利CN101767971A公开了一种以脱硫石膏为主要胶凝材料的无机保温砂浆，该专利主要阐述了脱硫石膏基无机保温砂浆的制备工艺，采用玻化微珠作为无机轻质集料，在料浆搅拌中体积收缩大，会导致后期强度降低、空鼓开裂等现象，而且该材料不具有调湿性能；

中国专利CN10188149A公开了一种相变储能脱硫石膏内墙保温砂浆，该专利主要阐述了利用相变储能材料十八烷蜡和定向相变材料制备保温砂浆，虽然其制品具有保温、隔热、微调湿的性能，但其相变材料制备复杂，材料制备成本高，粉刷石膏存在材料性能不稳定、后期强度不高、材料制备成本高等技术问题。

因此，关于粉刷石膏的技术研究和性能还是需要相关技术人员不断努力改善。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供了一种高强度节能型面层粉刷石膏及其制备工艺，该种粉刷石膏制备工艺简单，成本低廉，具有强度高，粘结力强，保水性能好，施工性能优异等特点。

为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案来实现的：

一种高强度节能型面层粉刷石膏，包括以下按重量份计的原料：脱硫半水石膏30-50份、改性硅藻土25-35份、粉煤灰20-30份、双飞粉15-25份、凹土粉10-20份、聚丙烯纤维8-12份、淀粉粘合剂5-15份、缓凝剂1-5份、减水剂1-3份、保水剂1-3份、发泡剂1-3份、稳泡剂1-3份；

所述改性硅藻土由下列重量份的原料制成：硅藻土30份、钛白粉8份、木质素3份、膨胀珍珠岩10份、三氯化铁6份、正丁醛-苯胺缩合物3份、氧化镨3份、蜜蜡6份；其制备方法是将所述硅藻土置于5％-10％的盐酸溶液中浸泡40-60分钟，抽滤后将所得物料烘干，再与所述膨胀珍珠岩混合，在750-800℃下进行高温煅烧1-2小时，取出冷却到室温后再与蜜蜡混合，通过研磨机研磨成120-160目的细粉，最后与剩余材料混合，通过球磨使所有原料粉末充分分散混合均匀即可。

进一步地，该粉刷石膏包括以下按重量份计的原料：脱硫半水石膏40份、改性硅藻土30份、粉煤灰25份、双飞粉20份、凹土粉15份、聚丙烯纤维10份、淀粉粘合剂10份、缓凝剂3份、减水剂2份、保水剂2份、发泡剂2份、稳泡剂2份。

作为本发明的一种优化方案，所述淀粉粘合剂通过以下步骤制得：

1)准备以下重量份数的原料：玉米淀粉30份、水50份、丙烯酸25份、十二硫醇5份、苯甲酸钠3份、四硼酸钠1份和膨润土10份；

2)将准备好的玉米淀粉、水、丙烯酸和十二硫醇混合，加热至65-75℃进行糊化；

3)将糊化后的生成物置于60Co-γ射线辐射场中进行辐射接枝聚合，接收剂量为0.5-1.5KGy；

4)在辐射接枝聚合后的产物中添加所述苯甲酸钠、四硼酸钠和膨润土得到淀粉粘合剂。

优选地，所述缓凝剂为SC型缓凝剂、蛋白质盐类缓凝剂或三聚磷酸钠中的一种或者几种按任意配比的混合物。

优选地，所述减水剂为聚羧酸系减水剂、聚酰胺系减水剂或萘系减水剂中的一种。

优选地，所述保水剂为羟甲基纤维素、羧丙基甲基纤维素醚、淀粉醚或羟乙基纤维素醚中的一种或几种按任意配比的混合物。

优选地，所述发泡剂为十二烷基硫酸钠、松香或苯磺酸钠中的一种或几种按任意配比的混合物。

优选地，所述稳泡剂为硅树脂聚醚乳液、聚丙烯酰胺或聚乙烯醇中的一种。

一种高强度节能型面层粉刷石膏的制备工艺，按照以下步骤进行：

(1)先按上述重量份配比称取原料；

(2)将脱硫半水石膏、改性硅藻土、粉煤灰、双飞粉、凹土粉、聚丙烯纤维投入到混料机中，加入重量比为8-12％的水混合搅拌，得到石膏浆料；

(3)之后将剩余全部原料加入到所述石膏浆料中搅拌混匀，即可，且搅拌转速为400-600r/min,搅拌时间为40-60min。

本发明具有如下有益效果：

(1)本发明的粉刷石膏制备工艺简单，原料来源广泛，成本低廉，生产能耗低，适宜大规模量产，符合绿色生产的标准；

(2)本发明通过在原料中加入聚丙烯纤维和淀粉粘合剂等原料及缓凝剂等助剂，增强了成品粉刷石膏在应用中的力学强度(其中包括抗折强度、抗压强度及剪切粘接强度)，具有粘结力强，施工性能优异等特点；

(3)本发明通过在原料中加入凹土粉及特制的改性硅藻土等成分，增加了成品粉刷石膏空间中的微孔结构，产生了保水性能好，保温隔音性优异的效果，并且在一定程度上还能吸附室内的甲醛、苯等有害气体，节能绿色环保，具有广阔的市场前景。

具体实施方式

下面结合实施例及对比例对本发明的具体实施方式作进一步描述，以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

实施例1

一种高强度节能型面层粉刷石膏，称取以下原料：脱硫半水石膏30kg、改性硅藻土25kg、粉煤灰20kg、双飞粉15kg、凹土粉10kg、聚丙烯纤维8kg、淀粉粘合剂5kg、缓凝剂1kg、减水剂1kg、保水剂1kg、发泡剂1kg、稳泡剂1kg；

所述改性硅藻土由下列原料制成：硅藻土30kg、钛白粉8kg、木质素3kg、膨胀珍珠岩10kg、三氯化铁6kg、正丁醛-苯胺缩合物3kg、氧化镨3kg、蜜蜡6kg；其制备方法是将所述硅藻土置于5％的盐酸溶液中浸泡40分钟，抽滤后将所得物料烘干，再与所述膨胀珍珠岩混合，在750℃下进行高温煅烧1小时，取出冷却到室温后再与蜜蜡混合，通过研磨机研磨成120目的细粉，最后与剩余材料混合，通过球磨使所有原料粉末充分分散混合均匀即可。

其中，所述淀粉粘合剂通过以下步骤制得：

1)称取以下原料：玉米淀粉30kg、水50kg、丙烯酸25kg、十二硫醇5kg、苯甲酸钠3kg、四硼酸钠1kg和膨润土10kg；

2)将准备好的玉米淀粉、水、丙烯酸和十二硫醇混合，加热至65℃进行糊化；

3)将糊化后的生成物置于60Co-γ射线辐射场中进行辐射接枝聚合，接收剂量为0.5KGy；

4)在辐射接枝聚合后的产物中添加所述苯甲酸钠、四硼酸钠和膨润土得到淀粉粘合剂。

上述缓凝剂采用SC型缓凝剂；减水剂采用聚羧酸系减水剂；保水剂采用羟甲基纤维素；发泡剂采用十二烷基硫酸钠；稳泡剂采用硅树脂聚醚乳液。

上述的一种高强度节能型面层粉刷石膏的制备工艺，按照以下步骤进行：

(1)先按上述重量称取原料；

(2)将脱硫半水石膏、改性硅藻土、粉煤灰、双飞粉、凹土粉、聚丙烯纤维投入到混料机中，加入重量比为8％的水混合搅拌，得到石膏浆料；

(3)之后将剩余全部原料加入到所述石膏浆料中搅拌混匀，即制得本发明的高强度节能型粉刷石膏，且搅拌转速为400r/min,搅拌时间为40min。

实施例2

一种高强度节能型面层粉刷石膏，称取以下原料：脱硫半水石膏40kg、改性硅藻土30kg、粉煤灰25kg、双飞粉20kg、凹土粉15kg、聚丙烯纤维10kg、淀粉粘合剂10kg、缓凝剂3kg、减水剂2kg、保水剂2kg、发泡剂2kg、稳泡剂2kg；

所述改性硅藻土由下列原料制成：硅藻土30kg、钛白粉8kg、木质素3kg、膨胀珍珠岩10kg、三氯化铁6kg、正丁醛-苯胺缩合物3kg、氧化镨3kg、蜜蜡6kg；其制备方法是将所述硅藻土置于8％的盐酸溶液中浸泡50分钟，抽滤后将所得物料烘干，再与所述膨胀珍珠岩混合，在780℃下进行高温煅烧1.5小时，取出冷却到室温后再与蜜蜡混合，通过研磨机研磨成140目的细粉，最后与剩余材料混合，通过球磨使所有原料粉末充分分散混合均匀即可。

其中，所述淀粉粘合剂通过以下步骤制得：

1)称取以下原料：玉米淀粉30kg、水50kg、丙烯酸25kg、十二硫醇5kg、苯甲酸钠3kg、四硼酸钠1kg和膨润土10kg；

2)将准备好的玉米淀粉、水、丙烯酸和十二硫醇混合，加热至70℃进行糊化；

3)将糊化后的生成物置于60Co-γ射线辐射场中进行辐射接枝聚合，接收剂量为1.0KGy；

4)在辐射接枝聚合后的产物中添加所述苯甲酸钠、四硼酸钠和膨润土得到淀粉粘合剂。

上述缓凝剂采用蛋白质盐类缓凝剂和三聚磷酸钠两种混合物，且两者之间的质量比为2:1；减水剂采用聚酰胺系减水剂；保水剂采用淀粉醚和羟乙基纤维素醚两种混合物，且两者之间的质量比为1:1；发泡剂采用松香和苯磺酸钠两种混合物，且两者之间的质量比为1:1；稳泡剂采用聚丙烯酰胺。

上述的一种高强度节能型面层粉刷石膏的制备工艺，按照以下步骤进行：

(1)先按上述重量称取原料；

(2)将脱硫半水石膏、改性硅藻土、粉煤灰、双飞粉、凹土粉、聚丙烯纤维投入到混料机中，加入重量比为10％的水混合搅拌，得到石膏浆料；

(3)之后将剩余全部原料加入到所述石膏浆料中搅拌混匀，即可，且搅拌转速为500r/min,搅拌时间为50min。

实施例3

一种高强度节能型面层粉刷石膏，称取以下原料：脱硫半水石膏50kg、改性硅藻土35kg、粉煤灰30kg、双飞粉25kg、凹土粉20kg、聚丙烯纤维12kg、淀粉粘合剂15kg、缓凝剂5kg、减水剂3kg、保水剂3kg、发泡剂3kg、稳泡剂3kg；

所述改性硅藻土由下列原料制成：硅藻土30kg、钛白粉8kg、木质素3kg、膨胀珍珠岩10kg、三氯化铁6kg、正丁醛-苯胺缩合物3kg、氧化镨3kg、蜜蜡6kg；其制备方法是将所述硅藻土置于10％的盐酸溶液中浸泡60分钟，抽滤后将所得物料烘干，再与所述膨胀珍珠岩混合，在800℃下进行高温煅烧2小时，取出冷却到室温后再与蜜蜡混合，通过研磨机研磨成160目的细粉，最后与剩余材料混合，通过球磨使所有原料粉末充分分散混合均匀即可。

其中，所述淀粉粘合剂通过以下步骤制得：

1)称取以下原料：玉米淀粉30kg、水50kg、丙烯酸25kg、十二硫醇5kg、苯甲酸钠3kg、四硼酸钠1kg和膨润土10kg；

2)将准备好的玉米淀粉、水、丙烯酸和十二硫醇混合，加热至75℃进行糊化；

3)将糊化后的生成物置于60Co-γ射线辐射场中进行辐射接枝聚合，接收剂量为1.5KGy；

4)在辐射接枝聚合后的产物中添加所述苯甲酸钠、四硼酸钠和膨润土得到淀粉粘合剂。

上述缓凝剂采用蛋白质盐类缓凝剂；减水剂采用萘系减水剂；保水剂采用羧丙基甲基纤维素醚；发泡剂采用十二烷基硫酸钠和松香两种混合物，且两者之间的质量比为1:1；稳泡剂采用聚乙烯醇。

上述的一种高强度节能型面层粉刷石膏的制备工艺，按照以下步骤进行：

(1)先按上述重量称取原料；

(2)将脱硫半水石膏、改性硅藻土、粉煤灰、双飞粉、凹土粉、聚丙烯纤维投入到混料机中，加入重量比为12％的水混合搅拌，得到石膏浆料；

(3)之后将剩余全部原料加入到所述石膏浆料中搅拌混匀，即可，且搅拌转速为600r/min,搅拌时间为60min。

对比例1

一种市场现有普通面层粉刷石膏，称取以下原料：煅烧脱硫石膏粉80kg、普通硅酸盐水泥30kg、粉煤灰30kg、填料20kg、缓凝剂5kg、减水剂3kg、保水剂3kg；

上述缓凝剂采用SC型缓凝剂、减水剂采用三聚氰胺类减水剂、保水剂采用淀粉醚。

其制备方法是将煅烧脱硫石膏粉、普通硅酸盐水泥、粉煤灰、填料及助剂按配比称量，然后投入混料机中，混合搅拌，得到面层粉刷石膏。

应用实施例

性能检测：将实施例1-3及对比例1制得粉刷石膏分别命名为粉刷石膏1、粉刷石膏2、粉刷石膏3、粉刷石膏4；分别加入适量水(水料比为0.5:1)，通过净浆搅拌机搅拌均匀，按照GB/T 28627-2012抹灰石膏标准对其进行测试，测试结果见下表1。

表1

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种高强度节能型面层粉刷石膏，其特征在于，包括以下按重量份计的原料：脱硫半水石膏30-50份、改性硅藻土25-35份、粉煤灰20-30份、双飞粉15-25份、凹土粉10-20份、聚丙烯纤维8-12份、淀粉粘合剂5-15份、缓凝剂1-5份、减水剂1-3份、保水剂1-3份、发泡剂1-3份、稳泡剂1-3份；

所述改性硅藻土由下列重量份的原料制成：硅藻土30份、钛白粉8份、木质素3份、膨胀珍珠岩10份、三氯化铁6份、正丁醛-苯胺缩合物3份、氧化镨3份、蜜蜡6份；其制备方法是将所述硅藻土置于5％-10％的盐酸溶液中浸泡40-60分钟，抽滤后将所得物料烘干，再与所述膨胀珍珠岩混合，在750-800℃下进行高温煅烧1-2小时，取出冷却到室温后再与蜜蜡混合，通过研磨机研磨成120-160目的细粉，最后与剩余材料混合，通过球磨使所有原料粉末充分分散混合均匀即可。

2.根据权利要求1所述的一种高强度节能型面层粉刷石膏，其特征在于，包括以下按重量份计的原料：脱硫半水石膏40份、改性硅藻土30份、粉煤灰25份、双飞粉20份、凹土粉15份、聚丙烯纤维10份、淀粉粘合剂10份、缓凝剂3份、减水剂2份、保水剂2份、发泡剂2份、稳泡剂2份。

3.根据权利要求1所述的一种高强度节能型面层粉刷石膏，其特征在于，所述淀粉粘合剂通过以下步骤制得：

1)准备以下重量份数的原料：玉米淀粉30份、水50份、丙烯酸25份、十二硫醇5份、苯甲酸钠3份、四硼酸钠1份和膨润土10份；

2)将准备好的玉米淀粉、水、丙烯酸和十二硫醇混合，加热至65-75℃进行糊化；

3)将糊化后的生成物置于60Co-γ射线辐射场中进行辐射接枝聚合，接收剂量为0.5-1.5KGy；

4)在辐射接枝聚合后的产物中添加所述苯甲酸钠、四硼酸钠和膨润土得到淀粉粘合剂。

4.根据权利要求1所述的一种高强度节能型面层粉刷石膏，其特征在于，所述缓凝剂为SC型缓凝剂、蛋白质盐类缓凝剂或三聚磷酸钠中的一种或者几种按任意配比的混合物。

5.根据权利要求1所述的一种高强度节能型面层粉刷石膏，其特征在于，所述减水剂为聚羧酸系减水剂、聚酰胺系减水剂或萘系减水剂中的一种。

6.根据权利要求1所述的一种高强度节能型面层粉刷石膏，其特征在于，所述保水剂为羟甲基纤维素、羧丙基甲基纤维素醚、淀粉醚或羟乙基纤维素醚中的一种或几种按任意配比的混合物。

7.根据权利要求1所述的一种高强度节能型面层粉刷石膏，其特征在于，所述发泡剂为十二烷基硫酸钠、松香或苯磺酸钠中的一种或几种按任意配比的混合物。

8.根据权利要求1所述的一种高强度节能型面层粉刷石膏，其特征在于，所述稳泡剂为硅树脂聚醚乳液、聚丙烯酰胺或聚乙烯醇中的一种。

9.一种根据权利要求1-8任意一项所述的高强度节能型粉刷石膏的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：

(1)先按上述重量份配比称取原料；

(2)将脱硫半水石膏、改性硅藻土、粉煤灰、双飞粉、凹土粉、聚丙烯纤维投入到混料机中，加入重量比为8-12％的水混合搅拌，得到石膏浆料；

(3)之后将剩余全部原料加入到所述石膏浆料中搅拌混匀，即可，且搅拌转速为400-600r/min,搅拌时间为40-60min。