CN108191287B - 一种粉状石膏缓凝剂的制备方法及由该方法获得的产品 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种粉状石膏缓凝剂的制备方法，该方法是将植物蛋白先采用碱液进行预处理后加入促进剂，得到中间产物，再将中间产物与沉淀二氧化硅或硅藻土以重量比2‑3：1高速混合，得到中间产物粉体，然后将重量组分18.5‑46.5%的中间产物粉体、53‑79.5%的粉状有机酸或有机酸盐、0.5‑2%的粉状减水剂置于混合机中搅拌30min，即得到粉状石膏缓凝剂。本发明的制备方法，工艺简单，条件温和，且不需要经过干燥、研磨工序就能直接得到粉状产品。本发明还提供一种由上述制备方法获得的粉状石膏缓凝剂，该缓凝剂在延长石膏基建材凝结时间的同时，还能提高石膏基建材凝结时间的稳定性，缩短初凝时间与终凝时间差，提高施工效率，而且对各种石膏的适应性较高。
Description
技术领域
本发明涉及一种建筑材料调节剂的制备方法，尤其涉及一种可延长石膏基建材凝结时间、提高石膏制品操作时间的石膏缓凝剂的制备方法，更具体是涉及一种粉状石膏缓凝剂的制备方法。本发明还涉及一种由上述制备方法获得的粉状石膏缓凝剂。
背景技术
半水石膏是一种无机胶凝材料，可应用于生产石膏砌块、石膏抹灰砂浆、石膏装饰板，石膏腻子等，石膏建材具有轻质、变形小、生产能耗低、尺寸稳定性好、干燥时不开裂及对人体无害等优点，但石膏材料的早期强度发展快、凝结硬化时间短，通常在5min-30min就会失去流动性，而大部分石膏产品需要的可操作时间在60min左右，因此需要通过掺入一定量的缓凝剂来延迟石膏基材料的可操作时间。半水石膏通常由天然石膏，脱硫石膏、磷石膏等经高温煅烧而来，不同石膏来源和煅烧工艺会导致半水石膏的成分和性能出现较大的差异，因此对石膏缓凝剂的适应性要求较高，传统的石膏缓凝剂在不同石膏的适应性上差异较大，而且在掺有水泥或灰钙的碱性石膏基建材中掺量较大。另外，现有的石膏缓凝剂，大部分是液态的，不便于直接添加到干粉石膏产品中。
专利号为CN201410215136.4的中国发明专利，公开了一种石膏缓凝剂的制备方法及其应用，该石膏缓凝剂的制备方法是采用二酸或酸酐与含氨类物质反应形成中间产物，再加入氢氧化钠溶液水解，用盐酸调节溶液pH值，最后经过滤、干燥得到粉状石膏缓凝剂；该制备方法存在生产过程复杂、工艺条件较难控制，而且需经较长时间的烘干干燥或研磨工序才能得到粉状产品。专利号为CN201510162745.2的中国发明专利，公开了一种石膏缓凝剂及其制备方法，该石膏缓凝剂的制备方法是采用20-30%的动物蛋白、工业明胶、豆粨蛋白、菌体蛋白等蛋白组分溶解于50-65%的水中，再加入2-3%的氢氧化钠、氢氧化钾等碱类物质进行水解反应，然后依次加入磷酸二氢钠、有机酸、苯甲酸钠、二异丙基乙胺，经过5-10h的反应形成混合料缓凝剂；该制备方法的反应时间长，且得到的蛋白类石膏缓凝剂是非粉状的。
发明内容
为解决以上存在的问题，本发明的目的是提供一种粉状石膏缓凝剂的制备方法，该方法工艺简单，且无需干燥、研磨就能直接得到粉状产品。
本发明的另一个目的是提供一种由上述制备方法获得的粉状石膏缓凝剂。
为实现以上目的，本发明的粉状石膏缓凝剂的制备方法，依次包括如下步骤：
（1）植物蛋白的预处理：a、将重量组分10%-15%的氢氧化钠或氢氧化钾加入到45%-55%的自来水中，形成碱性溶液；b、将15%-39%的大豆蛋白、玉米蛋白或花生蛋白加入到上述碱性溶液中，加热至90℃，恒温30min，得到预处理液；c、将6%-15%的促进剂加入到预处理液中，搅拌均匀形成中间产物；
（2）中间产物粉体的制备:将步骤（1）得到的中间产物与沉淀二氧化硅或硅藻土以质量比2-3:1混合后置于高速搅拌混合机中混合均匀，形成中间产物的粉体；
（3）石膏缓凝剂的制备方法：将重量组分18.5-46.5%的步骤（2）得到的中间产物粉体、53-79.5%的粉状有机酸或有机酸盐、0.5-2%的粉状减水剂置于混合机中搅拌30min，即得到粉状石膏缓凝剂。
上述制备方法中，步骤（1）的促进剂优选细度为300目的二水硫酸钙。
上述制备方法中，步骤（3）的粉状有机酸或有机酸盐为细度200目的酒石酸、葡萄糖酸钠、柠檬酸的一种或几种。
上述制备方法中，步骤（3）的粉状减水剂为粉末聚羧酸减水剂。
本发明还提供一种由上述制备方法获得的粉状石膏缓凝剂。
上述石膏缓凝剂在石膏基材的掺量为石膏基材重量的0.01-0.15％。
本发明的粉状石膏缓凝剂的制备方法，采用先将植物蛋白进行预处理，再利用沉淀二氧化硅或硅藻土与其混合时可将预处理产物的水分吸收，得到中间产物粉体，然后与粉状有机酸、减水剂等配合，即可得到粉状的石膏缓凝剂。本发明的制备方法，工艺简单，条件温和，且不需要经过干燥、研磨工序就能直接得到粉状产品，由本发明方法获得的产品，在延长石膏基建材凝结时间的同时，还能提高石膏基建材凝结时间的稳定性，缩短初凝时间与终凝时间差，提高施工效率，而且对各种石膏的适应性较高，适合在天然石膏、脱硫石膏和磷石膏体系中应用，尤其适合在添加有水泥和灰钙的碱性体系石膏基材料中应用。
具体实施方式
下面是本发明的具体实施例，这些实施例只是对本发明粉状石膏缓凝剂的制备方法进行详细的说明，并非用以限制本发明的保护范围。
实施例1
（1）植物蛋白的预处理，形成中间产物：a、将重量组分10%的氢氧化钠加入到55%的自来水中，形成碱性溶液；b、将28%的大豆蛋白加入到上述碱性溶液中，加热至90℃，恒温30min，得到预处理液；c、将7%的二水硫酸钙加入到上述预处理液中，搅拌均匀形成中间产物；
（2）中间产物粉体的制备：将步骤（1）制备的中间产物与硅藻土以质量比3:1混合后置于高速搅拌混合均匀，形成中间产物的粉体；
（3）石膏缓凝剂的制备：将重量组分33%的步骤（2）得到的中间产物粉体、65%的葡萄糖酸钠、2%的粉末聚羧酸减水剂置于混合机中搅拌30min，即得到粉状石膏缓凝剂。
实施例2
（1）植物蛋白的预处理，形成中间产物：a、将重量组分15%的氢氧化钠加入到45%的自来水中，形成碱性溶液；b、将30%的花生蛋白加入到上述碱性溶液中，加热至90℃，恒温30min，得到预处理液；c、将10%的二水硫酸钙加入到上述预处理液中，搅拌均匀形成中间产物；
（2）中间产物粉体的制备：将步骤（1）制备的中间产物与硅藻土以质量比3:1混合后置于高速搅拌混合均匀，形成中间产物的粉体；
（3）石膏缓凝剂的制备：将重量组分20%的步骤（2）得到的中间产物粉体、79%的酒石酸、1%的粉末聚羧酸减水剂置于混合机中搅拌30min，即得到粉状石膏缓凝剂 。
实施例3
（1）植物蛋白的预处理，形成中间产物：a、将重量组分12%的氢氧化钠加入到50%的自来水中，形成碱性溶液；b、将35%的玉米蛋白加入到上述碱性溶液中，加热至90℃，恒温30min，得到预处理液；c、将13%的二水硫酸钙加入到上述预处理液中，搅拌均匀形成中间产物；
（2）中间产物粉体的制备：将步骤（1）制备的中间产物与沉淀二氧化硅以质量比2:1混合后置于高速搅拌混合均匀，形成中间产物的粉体；
（3）石膏缓凝剂的制备：将重量组分40%的步骤（2）得到的中间产物粉体、59%的柠檬酸、1%的粉末聚羧酸减水剂置于混合机中搅拌30min，即得到粉状石膏缓凝剂。
产品性能测试1：
采用重量组分40%的天然石膏配置中性抹灰石膏，然后分成五份，其中一份没有加入缓凝剂，另外三份加入抹灰石膏干粉重量0.025％的实施例1-3制备得到的缓凝剂，一份加入重量0.025％的市售石膏缓凝剂，按照GB/T 17669.4-1999《建筑石膏净浆物理性能的测定》和GB/T 28627-2012《抹灰石膏》标准对抹灰石膏各项性能进行测试，结果如下：
产品性能测试2：
采用重量组分35%的脱硫石膏、5%的水泥配置碱性抹灰石膏，然后分成五份，其中一份没有加入缓凝剂，另外三份加入碱性抹灰石膏干粉重量0.02％的实施例1-3制备得到的缓凝剂，一份加入重量0.02％的市售石膏缓凝剂，按照GB/T 17669.4-1999《建筑石膏净浆物理性能的测定》和GB/T 28627-2012《抹灰石膏》标准对抹灰石膏各项性能进行测试，结果如下：
由上表的测试结果可以看出，本发明制备方法制得的缓凝剂应用到碱性抹灰石膏中，可以显著延长抹灰石膏的凝结时间，相比应用到中性抹灰石膏，缓凝剂掺量可以更低；在相同掺量的情况下，本发明的缓凝剂，凝结时间比市场同类产品凝结时间长，同时该缓凝剂可以显著缩短抹灰石膏初凝时间与终凝时间差，充分发挥石膏制品的优点，提高工作效率。
Claims (5)
1.一种粉状石膏缓凝剂的制备方法，依次包括如下步骤：
（1）植物蛋白的预处理：a、将重量组分10%-15%的氢氧化钠或氢氧化钾加入到45%-55%的自来水中，形成碱性溶液；b、将15%-39%的大豆蛋白、玉米蛋白或花生蛋白加入到上述碱性溶液中，加热至90℃，恒温30min，得到预处理液；c、将6%-15%的促进剂加入到预处理液中，搅拌均匀形成中间产物；
（2）中间产物粉体的制备:将步骤（1）得到的中间产物与沉淀二氧化硅或硅藻土以质量比2-3:1混合后置于高速搅拌混合机中混合均匀，形成中间产物的粉体；
（3）石膏缓凝剂的制备方法：将重量组分18.5-46.5%的步骤（2）得到的中间产物粉体、53-79.5%的粉状有机酸或有机酸盐、0.5-2%的粉状减水剂置于混合机中搅拌30min，即得到粉状石膏缓凝剂；
上述步骤（1）的促进剂为细度为300目的二水硫酸钙。
2.根据权利要求1所述的粉状石膏缓凝剂的制备方法，其特征在于：所述制备方法中，步骤（3）的粉状有机酸或有机酸盐为细度200目的酒石酸、葡萄糖酸钠、柠檬酸的一种或几种。
3.根据权利要求1或2所述的粉状石膏缓凝剂的制备方法，其特征在于：所述制备方法中，步骤（3）的粉状减水剂为粉末聚羧酸减水剂。
4.一种权利要求1-3任一所述的粉状石膏缓凝剂的制备方法获得的粉状石膏缓凝剂。
5.根据权利要求4所述的粉状石膏缓凝剂，其特征在于：所述石膏缓凝剂在石膏基材的掺量为石膏基材重量的0.01-0.15％。
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