CN107337415A - 一种粉刷石膏及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种粉刷石膏及其制备方法，涉及建筑材料技术领域，该粉刷石膏包括以下原料：水淬矿渣粉、包膜纳米石膏粉、重钙粉、铝矾土、木质素纤维、四氯间苯二腈乳液、发泡剂、稳泡剂、石膏调凝剂、增稠剂和保水剂。其制备方法是先将水淬矿渣粉、包膜纳米石膏粉、重钙粉、铝矾土、木质素纤维、四氯间苯二腈乳液、增稠剂和保水剂输送至混料机中加入混匀；再将剩余原料加入到石膏浆料中混匀，最后经静置发泡即可。该种粉刷石膏制备简单，成本低廉、容重轻、施工方便、强度高、硬化快、不开裂、不掉粉，具有良好的阻热调湿性，适宜推广应用。

Description

一种粉刷石膏及其制备方法

技术领域

本发明涉及建筑材料技术领域，具体涉及一种粉刷石膏及其制备方法。

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，因此，将脱硫石膏加以利用及改进，来获得良好的特性，并应用于新型建材技术领域，具有积极有利的意义。

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。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供了一种粉刷石膏及其制备方法，该种粉刷石膏制备简单，成本低廉、容重轻、施工方便、强度高、硬化快、不开裂、不掉粉，具有良好的阻热调湿性，适宜推广应用。

为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案来实现的：

一种粉刷石膏，包括以下按重量份计的原料：水淬矿渣粉40-60份、包膜纳米石膏粉20-30份、重钙粉15-25份、铝矾土10-20份、木质素纤维8-12份、四氯间苯二腈乳液4-8份、发泡剂1-3份、稳泡剂1-3份、石膏调凝剂1-5份、增稠剂1-3份和保水剂1-3份；

所述包膜纳米石膏粉通过以下步骤制得：将脱硫石膏用酒精进行球磨分散处理60-80min，再向其中加入相当于其重量2-4％的烷基糖苷、1-3％的磷酸三甲苯酯和8-12％的去离子水，于72-78℃恒温水浴中搅拌加热25-35min，得分散液，再向分散液里面加入相当于其重量10-20％浓度为25％的硫酸铝溶液，同时加入适量氨水调节pH值为9-10，经过滤、洗涤、干燥处理后，在480-560℃温度下烧结1-2h，自然冷却至室温，研磨成纳米粉末即得。

进一步地，所述粉刷石膏包括以下按重量份计的原料：水淬矿渣粉50份、包膜纳米石膏粉25份、重钙粉20份、铝矾土15份、木质素纤维10份、四氯间苯二腈乳液6份、发泡剂2份、稳泡剂2份、石膏调凝剂3份、增稠剂2份和保水剂2份。

优选地，所述发泡剂为十二烷基硫酸钠、硅酸钠或碳酸氢钠中的一种。

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。

优选地，所述石膏调凝剂为多聚磷酸钠、硼砂、氢氧化钡或氯化钡中的一种或者一种以上。

优选地，所述增稠剂为瓜尔胶、疏水改性聚氨酯或钠基膨润土中的一种。

优选地，所述保水剂为羧丙基甲基纤维素醚、淀粉醚或羟乙基纤维素醚中的一种。

上述的一种粉刷石膏的制备方法，按照以下步骤进行：

(1)按所述重量份配比获取原料备用；

(2)将水淬矿渣粉、包膜纳米石膏粉、重钙粉、铝矾土、木质素纤维、四氯间苯二腈乳液、增稠剂和保水剂输送至混料机中，加入重量比为15-25％的水搅拌混匀，得石膏浆料；

(3)将发泡剂等剩余原料加入到石膏浆料中搅拌混匀，最后经静置发泡2-4h即可。

本发明具有如下的有益效果：

(1)本发明的粉刷石膏制备简单，成本低廉、生产流程无排放、无污染，节能环保，且容重轻、施工方便，经检测，其容重值小于等于216kg/m³，其中将脱硫石膏废料加以利用改进，实现了脱硫石膏的资源化，适宜大规模量产；

(2)本发明的粉刷石膏通过对加工生产原料及制备工艺的改进优化，增强了成品粉刷石膏的整体性能，具体表现在力学性能中的抗压强度及剪切粘接强度，经研发技术人员检测，成品粉刷石膏在实施后，其抗压强度≥5.4MPa，剪切粘接强度≥0.7MPa，远远超出了国家及市售粉刷石膏的性能标准，且在实施过程中产品硬化速度快，施工性能优异，使用寿命长，不开裂、不掉粉，加入的发泡剂、保水剂等成分优化了产品结构，有效地提高了成品的阻热、调湿、隔音性能，适宜推广应用。

具体实施方式

下面结合实施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

一种粉刷石膏，预备以下原料及其重量：水淬矿渣粉40kg、包膜纳米石膏粉20kg、重钙粉15kg、铝矾土10kg、木质素纤维8kg、四氯间苯二腈乳液4kg、发泡剂1kg、稳泡剂1kg、石膏调凝剂1kg、增稠剂1kg和保水剂1kg；

上述的包膜纳米石膏粉通过以下步骤制得：称取20kg脱硫石膏用酒精进行球磨分散处理60min，再向其中加入相当于其重量2％的烷基糖苷、1％的磷酸三甲苯酯和8％的去离子水，于72℃恒温水浴中搅拌加热25min，得分散液，再向分散液里面加入相当于其重量10％浓度为25％的硫酸铝溶液，同时加入适量氨水调节pH值为9，经过滤、洗涤、干燥处理后，输送至煅烧炉中，在480℃温度下烧结1h，自然冷却至室温，研磨成纳米粉末即制得本发明原料所需的包膜纳米石膏粉。

其中，上述的发泡剂采用十二烷基硫酸钠；稳泡剂采用硅树脂聚醚乳液；石膏调凝剂采用多聚磷酸钠；增稠剂采用瓜尔胶；保水剂采用羧丙基甲基纤维素醚。

上述的一种粉刷石膏的制备方法，按照以下步骤进行：

(1)先将预备好了的水淬矿渣粉、包膜纳米石膏粉、重钙粉、铝矾土、木质素纤维、四氯间苯二腈乳液、增稠剂和保水剂输送至混料机中，控制混料机主轴转速为50r/min，混料时间设定在40min，并加入重量比为15％的水搅拌混匀，得石膏浆料；

(2)再将发泡剂等剩余原料加入到石膏浆料中搅拌混匀，控制混料机主轴转速为50r/min，混料时间设定在20min，最后经静置发泡2h即制得本发明的粉刷石膏。

实施例2

一种粉刷石膏，预备以下原料及其重量：水淬矿渣粉50kg、包膜纳米石膏粉25kg、重钙粉20kg、铝矾土15kg、木质素纤维10kg、四氯间苯二腈乳液6kg、发泡剂2kg、稳泡剂2kg、石膏调凝剂3kg、增稠剂2kg和保水剂2kg；

上述的包膜纳米石膏粉通过以下步骤制得：称取25kg脱硫石膏用酒精进行球磨分散处理70min，再向其中加入相当于其重量3％的烷基糖苷、2％的磷酸三甲苯酯和10％的去离子水，于75℃恒温水浴中搅拌加热30min，得分散液，再向分散液里面加入相当于其重量15％浓度为25％的硫酸铝溶液，同时加入适量氨水调节pH值为10，经过滤、洗涤、干燥处理后，输送至煅烧炉中，在520℃温度下烧结1.5h，自然冷却至室温，研磨成纳米粉末即制得本发明原料所需的包膜纳米石膏粉。

其中，上述的发泡剂采用硅酸钠；稳泡剂采用聚丙烯酰胺；石膏调凝剂采用硼砂、和氯化钡两种混合物，且两者之间的质量比为1:2；增稠剂采用疏水改性聚氨酯；保水剂采用淀粉醚。

上述的一种粉刷石膏的制备方法，按照以下步骤进行：

(1)先将预备好了的水淬矿渣粉、包膜纳米石膏粉、重钙粉、铝矾土、木质素纤维、四氯间苯二腈乳液、增稠剂和保水剂输送至混料机中，控制混料机主轴转速为55r/min，混料时间设定在45min，并加入重量比为20％的水搅拌混匀，得石膏浆料；

(2)再将发泡剂等剩余原料加入到石膏浆料中搅拌混匀，控制混料机主轴转速为55r/min，混料时间设定在25min，最后经静置发泡3h即制得本发明的粉刷石膏。

实施例3

一种粉刷石膏，预备以下原料及其重量：水淬矿渣粉60kg、包膜纳米石膏粉30kg、重钙粉25kg、铝矾土20kg、木质素纤维12kg、四氯间苯二腈乳液8kg、发泡剂3kg、稳泡剂3kg、石膏调凝剂5kg、增稠剂3kg和保水剂3kg；

上述的包膜纳米石膏粉通过以下步骤制得：称取30kg脱硫石膏用酒精进行球磨分散处理80min，再向其中加入相当于其重量4％的烷基糖苷、3％的磷酸三甲苯酯和12％的去离子水，于78℃恒温水浴中搅拌加热35min，得分散液，再向分散液里面加入相当于其重量20％浓度为25％的硫酸铝溶液，同时加入适量氨水调节pH值为10，经过滤、洗涤、干燥处理后，输送至煅烧炉中，在560℃温度下烧结2h，自然冷却至室温，研磨成纳米粉末即制得本发明原料所需的包膜纳米石膏粉。

其中，上述的发泡剂采用碳酸氢钠；稳泡剂采用聚乙烯醇；石膏调凝剂采用硼砂和氢氧化钡两种混合物，且两者之间的质量比为1:1；增稠剂采用钠基膨润土；保水剂采用羟乙基纤维素醚。

上述的一种粉刷石膏的制备方法，按照以下步骤进行：

(1)先将预备好了的水淬矿渣粉、包膜纳米石膏粉、重钙粉、铝矾土、木质素纤维、四氯间苯二腈乳液、增稠剂和保水剂输送至混料机中，控制混料机主轴转速为60r/min，混料时间设定在50min，并加入重量比为25％的水搅拌混匀，得石膏浆料；

(2)再将发泡剂等剩余原料加入到石膏浆料中搅拌混匀，控制混料机主轴转速为60r/min，混料时间设定在30min，最后经静置发泡4h即制得本发明的粉刷石膏。

实施例4

一种粉刷石膏，预备以下原料及其重量：水淬矿渣粉50kg、包膜纳米石膏粉25kg、重钙粉20kg、铝矾土15kg、木质素纤维10kg、四氯间苯二腈乳液6kg、发泡剂2kg、稳泡剂2kg、石膏调凝剂3kg、增稠剂2kg和保水剂2kg；

上述的包膜纳米石膏粉通过以下步骤制得：将脱硫石膏用酒精进行球磨分散处理60min，再向其中加入相当于其重量4％的烷基糖苷、1％的磷酸三甲苯酯和12％的去离子水，于72℃恒温水浴中搅拌加热35min，得分散液，再向分散液里面加入相当于其重量10％浓度为25％的硫酸铝溶液，同时加入适量氨水调节pH值为9，经过滤、洗涤、干燥处理后，输送至煅烧炉中，在480℃温度下烧结2h，自然冷却至室温，研磨成纳米粉末即制得本发明原料所需的包膜纳米石膏粉。

其中，上述的发泡剂采用十二烷基硫酸钠；稳泡剂采用聚乙烯醇；石膏调凝剂采用多聚磷酸钠；增稠剂采用瓜尔胶；保水剂采用羟乙基纤维素醚。

上述的一种粉刷石膏的制备方法，按照以下步骤进行：

(1)先将预备好了的水淬矿渣粉、包膜纳米石膏粉、重钙粉、铝矾土、木质素纤维、四氯间苯二腈乳液、增稠剂和保水剂输送至混料机中，控制混料机主轴转速为50r/min，混料时间设定在50min，并加入重量比为15％的水搅拌混匀，得石膏浆料；

(2)再将发泡剂等剩余原料加入到石膏浆料中搅拌混匀，控制混料机主轴转速为60r/min，混料时间设定在20min，最后经静置发泡2h即制得本发明的粉刷石膏。

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 (8)

1.一种粉刷石膏，其特征在于，包括以下按重量份计的原料：水淬矿渣粉40-60份、包膜纳米石膏粉20-30份、重钙粉15-25份、铝矾土10-20份、木质素纤维8-12份、四氯间苯二腈乳液4-8份、发泡剂1-3份、稳泡剂1-3份、石膏调凝剂1-5份、增稠剂1-3份和保水剂1-3份；

所述包膜纳米石膏粉通过以下步骤制得：将脱硫石膏用酒精进行球磨分散处理60-80min，再向其中加入相当于其重量2-4％的烷基糖苷、1-3％的磷酸三甲苯酯和8-12％的去离子水，于72-78℃恒温水浴中搅拌加热25-35min，得分散液，再向分散液里面加入相当于其重量10-20％浓度为25％的硫酸铝溶液，同时加入适量氨水调节pH值为9-10，经过滤、洗涤、干燥处理后，在480-560℃温度下烧结1-2h，自然冷却至室温，研磨成纳米粉末即得。

2.根据权利要求1所述的一种粉刷石膏，其特征在于，包括以下按重量份计的原料：水淬矿渣粉50份、包膜纳米石膏粉25份、重钙粉20份、铝矾土15份、木质素纤维10份、四氯间苯二腈乳液6份、发泡剂2份、稳泡剂2份、石膏调凝剂3份、增稠剂2份和保水剂2份。

3.根据权利要求1所述的一种粉刷石膏，其特征在于，所述发泡剂为十二烷基硫酸钠、硅酸钠或碳酸氢钠中的一种。

4.根据权利要求1所述的一种粉刷石膏，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。

5.根据权利要求1所述的一种粉刷石膏，其特征在于，所述石膏调凝剂为多聚磷酸钠、硼砂、氢氧化钡或氯化钡中的一种或者一种以上。

6.根据权利要求1所述的一种粉刷石膏，其特征在于，所述增稠剂为瓜尔胶、疏水改性聚氨酯或钠基膨润土中的一种。

7.根据权利要求1所述的一种粉刷石膏，其特征在于，所述保水剂为羧丙基甲基纤维素醚、淀粉醚或羟乙基纤维素醚中的一种。

8.一种如权利要求1-7任意一项所述的粉刷石膏的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)按所述重量份配比获取原料备用；

(2)将水淬矿渣粉、包膜纳米石膏粉、重钙粉、铝矾土、木质素纤维、四氯间苯二腈乳液、增稠剂和保水剂输送至混料机中，加入重量比为15-25％的水搅拌混匀，得石膏浆料；

(3)将发泡剂等剩余原料加入到石膏浆料中搅拌混匀，最后经静置发泡2-4h即可。