CN108546445A

CN108546445A - 一种高强度防水腻子膏的制备方法

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Publication number: CN108546445A
Application number: CN201810736995.6A
Authority: CN
Inventors: 裘友玖; 林茂梅
Original assignee: Foshan Ling Chao New Material Co Ltd
Current assignee: Foshan Ling Chao New Material Co Ltd
Priority date: 2018-07-06
Filing date: 2018-07-06
Publication date: 2018-09-18

Abstract

本发明涉及一种高强度防水腻子膏的制备方法，属于建筑材料制备技术领域。本发明以具有优异固氮能力的念珠藻为原料，在适宜的温度和光照条件下培养，得到预处理念珠藻，再将其粉碎后和富含微生物的河底淤泥混合发酵，得到发酵产物，接着以酚醛树脂为主料制得自制胶粉，最后将发酵产物、自制胶粉和白水泥等混合搅拌即得高强度防水腻子膏，本发明制得的高强度防水腻子膏机械性能优异，防水性能好，粘结强度高，具有广阔的应用前景。

Description

一种高强度防水腻子膏的制备方法

技术领域

本发明涉及一种高强度防水腻子膏的制备方法，属于建筑材料制备技术领域。

背景技术

腻子膏是一种用于平整墙体表面的建筑用材料，其通常直接涂施于墙体上或底漆上。待墙体表面平整后，再涂施装饰性涂料/漆料。若腻子膏的质量不合格，必然导致墙体的外观表面不平整、开裂、甚至脱落。尤其是随着墙体混凝土材料的硬化、变形、热胀冷缩，普通腻子膏往往会出现开裂、脱落现象。因此，建筑材料界一直都在不断地研发弹性抗裂腻子材料。

传统腻子膏主要是采用白水泥和灰钙粉为原料，靠自身凝固和吸收空气中的二氧化碳生成稳定的碳酸钙，因此传统腻子膏中灰钙粉（氢氧化钙）的钙化反应主要发生在腻子膏涂层的表层，而涂层的内层还存在大量不稳定的氧化钙和氢氧化钙，从而导致传统腻子膏涂层存在以下问题：1.硬度差：钙化率不高，只有涂层表层比较坚硬，内层硬度低；2.防水性能差：涂层外的水容易透过涂层表皮渗透到内层，使涂层软化起泡；3.附着力不强：由于涂层的内层质地较软，涂层很容易在受潮或受热后起泡、开裂进而脱落。

因此，发明一种硬度高、防水性好并且附着力强的新型腻子膏对建筑材料制备技术领域具有积极的意义。

发明内容

本发明主要解决的技术问题，针对目前传统的腻子膏主要是采用白水泥和灰钙粉为原料，靠自身凝固和吸收空气中的二氧化碳生成稳定的碳酸钙，因此传统腻子膏中灰钙粉（氢氧化钙）的钙化反应主要发生在腻子膏涂层的表层，而涂层的内层还存在大量不稳定的氧化钙和氢氧化钙，导致腻子膏层机械强度低，防水性差，附着力低的缺陷，提供了一种高强度防水腻子膏的制备方法。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种高强度防水腻子膏的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：

（1）按重量份数计，称取30～35份硝酸钠、1～2份磷酸氢二钾、1～2份碳酸钠、3～5份硫酸镁、1～3份氯化钙、1～2份氯化锰、0.5～0.8份硝酸钴和200～300份去离子水混合后灭菌，得到培养液；

（2）在无菌条件下，将对数生长期的念珠藻藻种液和培养液混合，培养15～20天，培养结束后得到预处理念珠藻；

（3）将上述预处理念珠藻放入组织粉碎机中粉碎50～60min，得到粉碎物，将粉碎物和河底淤泥以及水混合后装入发酵罐中，密封发酵15～20天，得到发酵产物，备用；

（4）将酚醛树脂、环氧树脂和桃胶以及茶多酚混合后装入反应釜中，加热升温至60～70℃，搅拌反应1～2h，搅拌反应结束后用喷雾干燥器进行喷雾干燥，得到自制胶粉；

（5）按重量份数计，称取20～25份白水泥、3～5份上述自制胶粉、15～20份备用的发酵产物、20～30份粉煤灰和20～25份灰钙粉和60～70份水，依次放入分散机中，分散后出料，即得高强度防水腻子膏。

步骤（1）中所述的灭菌的温度为120～130℃，灭菌的时间为15～20min。

步骤（2）中所述的对数生长期的念珠藻藻种液和培养液的质量比为1:10，培养的光照强度为2500～3000lx、温度为20～25℃。

步骤（3）中所述的粉碎物和河底淤泥以及水的质量比为5:1：10，密封发酵的温度为25～35℃。

步骤（4）中所述的酚醛树脂、环氧树脂和桃胶以及茶多酚的质量比为100:1:5：1。

步骤（5）中所述的分散的转速为900～950r/min，分散的时间为3～5min。

本发明的有益效果是：

（1）本发明以具有优异固氮能力的念珠藻为原料，在适宜的温度和光照条件下培养，得到预处理念珠藻，再将其粉碎后和富含微生物的河底淤泥混合发酵，得到发酵产物，接着以酚醛树脂为主料制得自制胶粉，最后将发酵产物、自制胶粉和白水泥等混合搅拌即得高强度防水腻子膏，本发明通过念珠藻优异的固氮能力，通过其细胞中固氮酶的作用，将大气中游离态的分子氮还原成可供植物利用的氮素化合物，同时在其生长繁殖过程中不断分泌出氨基酸、多肽等含氮化合物和活性物质，接着将念珠藻粉碎后和河底淤泥混合发酵，利用河底淤泥里富含的微生物将念珠藻粉碎物的氨基酸、多肽以及其他活性物质降解，产生大量的氨基、羧基以及其他的活性基团，将含有这些基团的发酵产物和白水泥、粉煤灰、灰钙粉等原料混合反应，由于发酵产物中的羧基、氨基等基团具有较强的金属离子络合能力，而白水泥、粉煤灰和灰钙粉中富含钙质和金属离子以及硅质盐，具有螯合性的羧基可以在混合体系中，络合金属离子以及其他金属盐，他们形成的络合物形成了很多可溶区，提高了水化产物的扩散速率，促进混合体系的水化并通过化学反应生成大量短柱状钙矾石，这些新生成的钙矾石晶体相互交错形成一个紧密的状结构而使腻子膏迅速凝结，而腻子膏中钙离子被消耗又促进了硅酸三钙水化，使腻子膏中的氢氧化钙数量减少，生成的水化硅酸钙凝胶和钙矾石网络结构共同作用，填充孔隙使硬化腻子膏微观结构更加致密，因此提高了腻子膏的致密性和机械强度，腻子膏的致密性提高，使得水分子难以入渗，从而也增强了腻子膏的防水性能；

（2）本发明腻子膏中加入的发酵产物中还含有其他的活性基团，这些活性基团的引入使得本发明的腻子膏可以相互之间以及和墙体基底表面的活性基团之间产生化学键合力和氢键吸附，从而提高了本发明腻子膏的内聚力以及和墙体基底之间的粘结力，使得本发明制得的腻子膏具有极佳的粘结强度，同时本发明发酵产物中螯合基团的螯合特性将粉煤灰、灰钙粉以及白水泥成分表面的部分金属离子溶出并螯合吸附，使得金属离子离开他们原来的晶格进入发酵产物有机相中，从而在粉煤灰、灰钙粉以及白水泥表面晶格上形成空穴，这些空穴的产生使得原料吸附活性得到极大提高，有利于腻子膏中粉煤灰、灰钙粉以及白水泥成分和基体以及其他原料的吸附力增强，提高了腻子膏的内结合强度，从而提高腻子膏的粘结强度，另外本发明利用富含金属元素的培养液培养的念珠藻中含有丰富的微量金属成分，发酵之后这些金属成分能够和腻子粉所要粘结基体表面的活性基团产生金属配位键，这些金属配位键的产生进一步提高腻子膏与粘结基体间的粘结强度，具有广阔的应用前景。

具体实施方式

按重量份数计，称取30～35份硝酸钠、1～2份磷酸氢二钾、1～2份碳酸钠、3～5份硫酸镁、1～3份氯化钙、1～2份氯化锰、0.5～0.8份硝酸钴和200～300份去离子水混合后放入高温灭菌箱中，在120～130℃下灭菌15～20min，得到培养液；在无菌条件下，按质量比为1:10将对数生长期的念珠藻藻种液和培养液混合，放在光照强度为2500～3000lx、温度为20～25℃的条件下培养15～20天，培养结束后得到预处理念珠藻；将预处理念珠藻放入组织粉碎机中粉碎50～60min，得到粉碎物，将粉碎物和河底淤泥以及水按质量比为5:1：10混合后装入发酵罐中，密封罐口后在25～35℃下密封发酵15～20天，得到发酵产物，备用；将酚醛树脂、环氧树脂和桃胶以及茶多酚按质量比为100:1:5：1混合后装入反应釜中，加热升温至60～70℃，搅拌反应1～2h，搅拌反应结束后用喷雾干燥器进行喷雾干燥，得到自制胶粉；按重量份数计，称取20～25份白水泥、3～5份上述自制胶粉、15～20份备用的发酵产物、20～30份粉煤灰和20～25份灰钙粉和60～70份水，依次放入分散机中，在900～950r/min转速下分散3～5min，分散后出料，即得高强度防水腻子膏。

按重量份数计，称取30份硝酸钠、1份磷酸氢二钾、1份碳酸钠、3份硫酸镁、1份氯化钙、1份氯化锰、0.5份硝酸钴和200份去离子水混合后放入高温灭菌箱中，在120℃下灭菌15min，得到培养液；在无菌条件下，按质量比为1:10将对数生长期的念珠藻藻种液和培养液混合，放在光照强度为2500lx、温度为20℃的条件下培养15天，培养结束后得到预处理念珠藻；将预处理念珠藻放入组织粉碎机中粉碎50min，得到粉碎物，将粉碎物和河底淤泥以及水按质量比为5:1：10混合后装入发酵罐中，密封罐口后在25℃下密封发酵15天，得到发酵产物，备用；将酚醛树脂、环氧树脂和桃胶以及茶多酚按质量比为100:1:5：1混合后装入反应釜中，加热升温至60℃，搅拌反应1h，搅拌反应结束后用喷雾干燥器进行喷雾干燥，得到自制胶粉；按重量份数计，称取20份白水泥、3份上述自制胶粉、15份备用的发酵产物、20份粉煤灰和20份灰钙粉和60份水，依次放入分散机中，在900r/min转速下分散3min，分散后出料，即得高强度防水腻子膏。

按重量份数计，称取33份硝酸钠、1份磷酸氢二钾、2份碳酸钠、4份硫酸镁、2份氯化钙、2份氯化锰、0.7份硝酸钴和250份去离子水混合后放入高温灭菌箱中，在125℃下灭菌18min，得到培养液；在无菌条件下，按质量比为1:10将对数生长期的念珠藻藻种液和培养液混合，放在光照强度为2800lx、温度为23℃的条件下培养18天，培养结束后得到预处理念珠藻；将预处理念珠藻放入组织粉碎机中粉碎55min，得到粉碎物，将粉碎物和河底淤泥以及水按质量比为5:1：10混合后装入发酵罐中，密封罐口后在30℃下密封发酵18天，得到发酵产物，备用；将酚醛树脂、环氧树脂和桃胶以及茶多酚按质量比为100:1:5：1混合后装入反应釜中，加热升温至65℃，搅拌反应2h，搅拌反应结束后用喷雾干燥器进行喷雾干燥，得到自制胶粉；按重量份数计，称取23份白水泥、4份上述自制胶粉、18份备用的发酵产物、25份粉煤灰和23份灰钙粉和65份水，依次放入分散机中，在930r/min转速下分散4min，分散后出料，即得高强度防水腻子膏。

按重量份数计，称取35份硝酸钠、2份磷酸氢二钾、2份碳酸钠、5份硫酸镁、3份氯化钙、2份氯化锰、0.8份硝酸钴和300份去离子水混合后放入高温灭菌箱中，在130℃下灭菌20min，得到培养液；在无菌条件下，按质量比为1:10将对数生长期的念珠藻藻种液和培养液混合，放在光照强度为3000lx、温度为25℃的条件下培养20天，培养结束后得到预处理念珠藻；将预处理念珠藻放入组织粉碎机中粉碎60min，得到粉碎物，将粉碎物和河底淤泥以及水按质量比为5:1：10混合后装入发酵罐中，密封罐口后在35℃下密封发酵20天，得到发酵产物，备用；将酚醛树脂、环氧树脂和桃胶以及茶多酚按质量比为100:1:5：1混合后装入反应釜中，加热升温至70℃，搅拌反应2h，搅拌反应结束后用喷雾干燥器进行喷雾干燥，得到自制胶粉；按重量份数计，称取25份白水泥、5份上述自制胶粉、20份备用的发酵产物、30份粉煤灰和25份灰钙粉和70份水，依次放入分散机中，在950r/min转速下分散5min，分散后出料，即得高强度防水腻子膏。

对照例以安徽省某公司生产的外墙腻子粉作为对照例

对本发明制得的高强度防水腻子膏和对照例中的外墙腻子粉进行性能检测，检测结果如表1所示：

表1 性能检测结果

检测项目	实例1	实例2	实例3	对照例
					粘结强度（MPa）	2.5	2.8	3.0	0.8
抗折强度（MPa）	14.2	14.3	14.5	7.2
					抗压强度（N/mm²）	11.8	11.9	12.0	9.5
100℃热水浸泡12h后的吸水率（%）	11	10	8	52

由上表中的检测数据可以看出，本发明制得的高强度防水腻子膏机械性能优异，防水性能好，粘结强度高，具有广阔的应用前景。

Claims

1.一种高强度防水腻子膏的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：

2.根据权利要求1所述的一种高强度防水腻子膏的制备方法，其特征在于：步骤（1）中所述的灭菌的温度为120～130℃，灭菌的时间为15～20min。

3.根据权利要求1所述的一种高强度防水腻子膏的制备方法，其特征在于：步骤（2）中所述的对数生长期的念珠藻藻种液和培养液的质量比为1:10，培养的光照强度为2500～3000lx、温度为20～25℃。

4.根据权利要求1所述的一种高强度防水腻子膏的制备方法，其特征在于：步骤（3）中所述的粉碎物和河底淤泥以及水的质量比为5:1：10，密封发酵的温度为25～35℃。

5.根据权利要求1所述的一种高强度防水腻子膏的制备方法，其特征在于：步骤（4）中所述的酚醛树脂、环氧树脂和桃胶以及茶多酚的质量比为100:1:5：1。

6.根据权利要求1所述的一种高强度防水腻子膏的制备方法，其特征在于：步骤（5）中所述的分散的转速为900～950r/min，分散的时间为3～5min。