CN108947392A - 一种低碳环保高弹模精家装装饰砂浆及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种低碳环保高弹模精家装装饰砂浆，以重量份计，包括以下组分：水泥30‑60份，石英砂45‑80份，可再分散乳胶粉1‑5份，玄武岩纤维0.3‑1份，复合相变材料1‑2份，消泡剂0.1‑0.3份，纤维素醚0.5‑1份，憎水剂0.1‑0.5份；所述复合相变材料为硅凝胶吸附的十八烷复合材料，硅凝胶与十八烷的质量比为(3.5‑4.5)：1。本发明还限定了该装饰砂浆的制备方法。本发明制得的装饰砂浆稳定性好，抗裂性能优异，力学性能佳，耐久性好，保温性能，且制备条件温和。

Description

一种低碳环保高弹模精家装装饰砂浆及其制备方法
技术领域：
本发明涉及建筑材料领域，具体的涉及一种低碳环保高弹模精家装装饰砂浆。
背景技术：
通常将具有一定装饰效果的墙体抹灰砂浆统称为装饰砂浆，主要分为内墙抹灰砂浆和外墙抹灰砂浆。外墙装饰砂浆受温度、湿度、阳光等因素影响较大，工程应用中出现问题的几率更大，因此实际使用时更受关注。它们通常由水泥、填料、颜料、外加剂和有机聚合物粘结剂组成。
装饰砂浆广泛替代涂料、瓷砖，用作建筑外墙装饰材料，具有返朴归真的三维外观，装饰效果自然独特，透气抗裂，耐候耐久。装饰砂浆一般涂抹厚度为2mm～5mm，且可加工成各种风格的纹理表面，这使建筑设计师有很大的选择余地。当阳光照在有纹理的涂层表面时，会产生一种平面涂层无法比拟的、悦目的效果。装饰砂浆作为建筑物的外饰面不仅要赋予建筑物丰富的外观特征，还要形成一道屏障，保护墙体免受环境侵害。因此，要求砂浆必须具有以下性能：与基层有良好的粘结力；具有低吸水性或良好的憎水效果；良好的干燥性；良好的抗开裂性能；涂层的弹性模量低于底材；良好的施工性。
专利201310657541.7公开了一种利用保温粘接砂浆粘接外墙装饰板的工艺，保温粘接砂浆由下述重量份的原料组成：硅酸盐水泥10-20，珍珠岩53-62，可再分散乳胶粉0.1-1，羟甲基纤维素醚0.1-1，砂20-30，灰钙粉1-5，抗裂纤维0.3-0.8。在砂浆中加入了可再分散乳胶粉，使专用保温粘接砂浆与装饰板的粘接强度达到了1MPa以上，加入抗裂纤维使砂浆具有良好的抗裂性能，但是其保温性能以及耐久性能需要进一步改善。
发明内容：
本发明的目的是提供一种低碳环保高弹模精家装装饰砂浆，该砂浆稳定性好，保温性能优异，强度大，抗开裂性能好。
本发明的另一个目的是提供该装饰砂浆的制备方法。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种低碳环保高弹模精家装装饰砂浆，以重量份计，包括以下组分：
水泥30-60份，石英砂45-80份，
可再分散乳胶粉1-5份，
玄武岩纤维0.3-1份，
复合相变材料1-2份，
消泡剂0.1-0.3份，
纤维素醚0.5-1份，
憎水剂0.1-0.5份；
所述复合相变材料为有机硅凝胶吸附的十八烷复合材料，有机硅凝胶与十八烷的质量比为(3.5-4.5)：1。
作为上述技术方案的优选，所述水泥为普通硅酸盐水泥。
作为上述技术方案的优选，所述消泡剂为有机硅消泡剂。
作为上述技术方案的优选，所述憎水剂为甲基硅醇钠憎水剂。
一种低碳环保高弹模精家装装饰砂浆的制备方法，包括以下步骤：
(1)将十二烷基苯磺酸钠、三乙胺和水在反应釜中搅拌混合均匀，然后加入甲基乙烯基环硅氧烷，在1000-1300转/分的状态下搅拌混合30min，然后在20-40MPa，60-70℃下反应2-4h，反应结束后冷却至45-55℃，然后加入硅烷偶联剂，反应1-3h，反应结束后冷却至室温，过滤，沉淀洗涤，干燥，制得有机硅凝胶材料；
(2)将有机硅凝胶材料置于十八烷中，500W功率下超声处理1-3h，然后过滤，冷冻干燥24h，制得复合相变材料；
(3)将可再分散乳胶粉和去离子水搅拌至固体溶解，制得乳液，然后将上述制得的复合相变材料置于乳液中，加入硅烷偶联剂，在40-50℃下搅拌交联50-100min，然后干燥，再依次加入水泥、石英砂、玄武岩纤维、消泡剂、纤维素醚、憎水剂，搅拌混合均匀，制得装饰砂浆。
作为上述技术方案的优选，步骤(1)中，所述十二烷基苯磺酸钠、三乙胺、甲基乙烯基环硅氧烷的质量比为(0.1-0.3):0.05：(10-20)。
作为上述技术方案的优选，步骤(1)中，所述甲基乙烯基环硅氧烷、硅烷偶联剂的质量比为20：(0.2-0.4)。
作为上述技术方案的优选，步骤(2)中，有机硅凝胶材料、十八烷的质量比为(15-30)：4。
作为上述技术方案的优选，步骤(3)中，可再分散乳胶粉、去离子水的质量比为1：(10-15)。
作为上述技术方案的优选，步骤(3)中，所述可再分散乳胶粉、硅烷偶联剂的质量比为11：(0.09-0.13)。
本发明具有以下效果：
装饰砂浆必须与基层之间有足够的粘结力，否则会导致砂浆面层空鼓、裂缝甚至剥落。只用水泥作粘结剂时，在吸水、冰冻或高温情况下，粘结性会明显降低。当基层为光滑面时，由于水泥胶体无法渗入表面微孔，粘结效果更差。为了解决这一技术问题，本发明在砂浆中加入适量的可再分散乳胶粉，可再分散乳胶粉在水泥砂浆中成膜，增强了水泥水化产物与填料的界面结合力，从而改善了装饰砂浆的粘接性能；
为了进一步改善可再分散乳胶粉的性能，本发明在制备的过程中首先将可再分散乳胶粉溶于水制得聚合物乳液；然后通过硅烷偶联剂与复合相变材料发生交联反应，复合相变材料表面具有较多的Si-O-H键，可以通过硅烷偶联剂将可再分散乳胶粉包覆在复合相变材料表面，也有效避免了复合相变材料漏液现象的发生。玄武岩纤维的加入有效改善了砂浆的抗裂性能；
本发明有效调节各组分的用量以及制备工艺，制得的装饰砂浆强度大，稳定性好，保温性能优异，力学性能佳。
具体实施方式：
为了更好的理解本发明，下面通过实施例对本发明进一步说明，实施例只用于解释本发明，不会对本发明构成任何的限定。
实施例1
一种低碳环保高弹模精家装装饰砂浆，以重量份计，包括以下组分：
水泥30份，石英砂45份，
可再分散乳胶粉1份，
玄武岩纤维0.3份，
复合相变材料1份，
消泡剂0.1份，
纤维素醚0.5份，
憎水剂0.1份；
所述复合相变材料为有机硅凝胶吸附的十八烷复合材料，有机硅凝胶与十八烷的质量比为3.5：1；
其制备方法包括以下步骤：
(1)将十二烷基苯磺酸钠、三乙胺和水在反应釜中搅拌混合均匀，然后加入甲基乙烯基环硅氧烷，在1000转/分的状态下搅拌混合30min，然后在20MPa，60-70℃下反应2h，反应结束后冷却至45-55℃，然后加入硅烷偶联剂，反应1h，反应结束后冷却至室温，过滤，沉淀洗涤，干燥，制得有机硅凝胶材料；其中，十二烷基苯磺酸钠、三乙胺、甲基乙烯基环硅氧烷的质量比为0.1:0.05：10；甲基乙烯基环硅氧烷、硅烷偶联剂的质量比为20：0.2；
(2)将有机硅凝胶材料置于十八烷中，500W功率下超声处理1h，然后过滤，冷冻干燥24h，制得复合相变材料；其中，有机硅凝胶材料、十八烷的质量比为15：4；
(3)将可再分散乳胶粉和去离子水搅拌至固体溶解，制得乳液，然后将上述制得的复合相变材料置于乳液中，加入硅烷偶联剂，在40-50℃下搅拌交联50min，然后干燥，再依次加入水泥、石英砂、玄武岩纤维、消泡剂、纤维素醚、憎水剂，搅拌混合均匀，制得抗裂装饰砂浆；其中，可再分散乳胶粉、去离子水的质量比为1：10；可再分散乳胶粉、硅烷偶联剂的质量比为11：0.09。
实施例2
一种低碳环保高弹模精家装装饰砂浆，以重量份计，包括以下组分：
水泥60份，石英砂80份，
可再分散乳胶粉5份，
玄武岩纤维1份，
复合相变材料2份，
消泡剂0.3份，
纤维素醚1份，
憎水剂0.5份；
所述复合相变材料为有机硅凝胶吸附的十八烷复合材料，有机硅凝胶与十八烷的质量比为4.5：1；
其制备方法包括以下步骤：
(1)将十二烷基苯磺酸钠、三乙胺和水在反应釜中搅拌混合均匀，然后加入甲基乙烯基环硅氧烷，在1300转/分的状态下搅拌混合30min，然后在40MPa，60-70℃下反应4h，反应结束后冷却至45-55℃，然后加入硅烷偶联剂，反应3h，反应结束后冷却至室温，过滤，沉淀洗涤，干燥，制得有机硅凝胶材料；其中，十二烷基苯磺酸钠、三乙胺、甲基乙烯基环硅氧烷的质量比为0.3:0.05：20；甲基乙烯基环硅氧烷、硅烷偶联剂的质量比为20：0.4；
(2)将有机硅凝胶材料置于十八烷中，500W功率下超声处理1-3h，然后过滤，冷冻干燥24h，制得复合相变材料；其中，有机硅凝胶材料、十八烷的质量比为30：4；
(3)将可再分散乳胶粉和去离子水搅拌至固体溶解，制得乳液，然后将上述制得的复合相变材料置于乳液中，加入硅烷偶联剂，在40-50℃下搅拌交联100min，然后干燥，再依次加入水泥、石英砂、玄武岩纤维、消泡剂、纤维素醚、憎水剂，搅拌混合均匀，制得抗裂装饰砂浆；其中，可再分散乳胶粉、去离子水的质量比为1：15；可再分散乳胶粉、硅烷偶联剂的质量比为11：0.13。
实施例3
一种低碳环保高弹模精家装装饰砂浆，以重量份计，包括以下组分：
水泥35份，石英砂50份，
可再分散乳胶粉2份，
玄武岩纤维0.5份，
复合相变材料1.2份，
消泡剂0.15份，
纤维素醚0.6份，
憎水剂0.2份；
所述复合相变材料为有机硅凝胶吸附的十八烷复合材料，有机硅凝胶与十八烷的质量比为3.7：1；
其制备方法包括以下步骤：
(1)将十二烷基苯磺酸钠、三乙胺和水在反应釜中搅拌混合均匀，然后加入甲基乙烯基环硅氧烷，在1100转/分的状态下搅拌混合30min，然后在25MPa，60-70℃下反应2.5h，反应结束后冷却至45-55℃，然后加入硅烷偶联剂，反应1.5h，反应结束后冷却至室温，过滤，沉淀洗涤，干燥，制得有机硅凝胶材料；其中，十二烷基苯磺酸钠、三乙胺、甲基乙烯基环硅氧烷的质量比为0.15:0.05：12；甲基乙烯基环硅氧烷、硅烷偶联剂的质量比为20：0.25；
(2)将有机硅凝胶材料置于十八烷中，500W功率下超声处理1.5h，然后过滤，冷冻干燥24h，制得复合相变材料；其中，有机硅凝胶材料、十八烷的质量比为17：4；
(3)将可再分散乳胶粉和去离子水搅拌至固体溶解，制得乳液，然后将上述制得的复合相变材料置于乳液中，加入硅烷偶联剂，在40-50℃下搅拌交联60min，然后干燥，再依次加入水泥、石英砂、玄武岩纤维、消泡剂、纤维素醚、憎水剂，搅拌混合均匀，制得抗裂装饰砂浆；其中，可再分散乳胶粉、去离子水的质量比为1：11；可再分散乳胶粉、硅烷偶联剂的质量比为11：0.1。
实施例4
一种低碳环保高弹模精家装装饰砂浆，以重量份计，包括以下组分：
水泥40份，石英砂60份，
可再分散乳胶粉3份，
玄武岩纤维0.7份，
复合相变材料1.4份，
消泡剂0.2份，
纤维素醚0.7份，
憎水剂0.3份；
所述复合相变材料为有机硅凝胶吸附的十八烷复合材料，有机硅凝胶与十八烷的质量比为4.0：1；
其制备方法包括以下步骤：
(1)将十二烷基苯磺酸钠、三乙胺和水在反应釜中搅拌混合均匀，然后加入甲基乙烯基环硅氧烷，在1200转/分的状态下搅拌混合30min，然后在30MPa，60-70℃下反应3h，反应结束后冷却至45-55℃，然后加入硅烷偶联剂，反应2h，反应结束后冷却至室温，过滤，沉淀洗涤，干燥，制得有机硅凝胶材料；其中，十二烷基苯磺酸钠、三乙胺、甲基乙烯基环硅氧烷的质量比为0.2:0.05：16；甲基乙烯基环硅氧烷、硅烷偶联剂的质量比为20：0.3；
(2)将有机硅凝胶材料置于十八烷中，500W功率下超声处理2h，然后过滤，冷冻干燥24h，制得复合相变材料；其中，有机硅凝胶材料、十八烷的质量比为20：4；
(3)将可再分散乳胶粉和去离子水搅拌至固体溶解，制得乳液，然后将上述制得的复合相变材料置于乳液中，加入硅烷偶联剂，在40-50℃下搅拌交联80min，然后干燥，再依次加入水泥、石英砂、玄武岩纤维、消泡剂、纤维素醚、憎水剂，搅拌混合均匀，制得抗裂装饰砂浆；其中，可再分散乳胶粉、去离子水的质量比为1：13；可再分散乳胶粉、硅烷偶联剂的质量比为11：0.11。
实施例5
一种低碳环保高弹模精家装装饰砂浆，以重量份计，包括以下组分：
水泥55份，石英砂75份，
可再分散乳胶粉4份，
玄武岩纤维0.9份，
复合相变材料1.8份，
消泡剂0.25份，
纤维素醚0.9份，
憎水剂0.4份；
所述复合相变材料为有机硅凝胶吸附的十八烷复合材料，有机硅凝胶与十八烷的质量比为4.3：1；
其制备方法包括以下步骤：
(1)将十二烷基苯磺酸钠、三乙胺和水在反应釜中搅拌混合均匀，然后加入甲基乙烯基环硅氧烷，在1300转/分的状态下搅拌混合30min，然后在35MPa，60-70℃下反应3.5h，反应结束后冷却至45-55℃，然后加入硅烷偶联剂，反应2.5h，反应结束后冷却至室温，过滤，沉淀洗涤，干燥，制得有机硅凝胶材料；其中，十二烷基苯磺酸钠、三乙胺、甲基乙烯基环硅氧烷的质量比为0.25:0.05：18；甲基乙烯基环硅氧烷、硅烷偶联剂的质量比为20：0.35；
(2)将有机硅凝胶材料置于十八烷中，500W功率下超声处理2.5h，然后过滤，冷冻干燥24h，制得复合相变材料；其中，有机硅凝胶材料、十八烷的质量比为28：4；
(3)将可再分散乳胶粉和去离子水搅拌至固体溶解，制得乳液，然后将上述制得的复合相变材料置于乳液中，加入硅烷偶联剂，在40-50℃下搅拌交联80min，然后干燥，再依次加入水泥、石英砂、玄武岩纤维、消泡剂、纤维素醚、憎水剂，搅拌混合均匀，制得抗裂装饰砂浆；其中，可再分散乳胶粉、去离子水的质量比为1：14；可再分散乳胶粉、硅烷偶联剂的质量比为11：0.12。
对比例1
装饰砂浆中不加入玄武岩纤维，其他条件和实施例5相同。
对比例2
制备中将各原料简单混合，其他条件和实施例5相同。
下面对本发明制得的装饰砂浆进行性能测试，测试结果如表1所示：
表1
抗压强度，MPa 抗折强度，MPa 5个月漏液情况
实施例1 17.8 9.3 无漏液
实施例2 17.5 10.0 无漏液
实施例3 17.9 9.5 无漏液
实施例4 17.6 9.5 无漏液
实施例5 17.5 9.6 无漏液
对比例1 13.5 5.8 无漏液
对比例2 16.2 8.5 有漏液现象
从上述测试结果来看，玄武岩纤维的加入可有效改善砂浆的力学性能，本发明通过合理的条件砂浆的制备工艺，制得的砂浆无漏液产生，稳定性好。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种低碳环保高弹模精家装装饰砂浆，其特征在于，以重量份计，包括以下组分：
水泥30-60份，石英砂45-80份，
可再分散乳胶粉1-5份，
玄武岩纤维0.3-1份，
复合相变材料1-2份，
消泡剂0.1-0.3份，
纤维素醚0.5-1份，
憎水剂0.1-0.5份；
所述复合相变材料为有机硅凝胶吸附的十八烷复合材料，有机硅凝胶与十八烷的质量比为(3.5-4.5)：1。
2.如权利要求1所述的一种低碳环保高弹模精家装装饰砂浆，其特征在于，所述水泥为普通硅酸盐水泥。
3.如权利要求1所述的一种低碳环保高弹模精家装装饰砂浆，其特征在于，所述消泡剂为有机硅消泡剂。
4.如权利要求1所述的一种低碳环保高弹模精家装装饰砂浆，其特征在于，所述憎水剂为甲基硅醇钠憎水剂。
5.如权利要求1至4任一所述的一种低碳环保高弹模精家装装饰砂浆的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将十二烷基苯磺酸钠、三乙胺和水在反应釜中搅拌混合均匀，然后加入甲基乙烯基环硅氧烷，在1000-1300转/分的状态下搅拌混合30min，然后在20-40MPa，60-70℃下反应2-4h，反应结束后冷却至45-55℃，然后加入硅烷偶联剂，反应1-3h，反应结束后冷却至室温，过滤，沉淀洗涤，干燥，制得有机硅凝胶材料；
(2)将有机硅凝胶材料置于十八烷中，500W功率下超声处理1-3h，然后过滤，冷冻干燥24h，制得复合相变材料；
(3)将可再分散乳胶粉和去离子水搅拌至固体溶解，制得乳液，然后将上述制得的复合相变材料置于乳液中，加入硅烷偶联剂，在40-50℃下搅拌交联50-100min，然后干燥，再依次加入水泥、石英砂、玄武岩纤维、消泡剂、纤维素醚、憎水剂，搅拌混合均匀，制得抗裂装饰砂浆。
6.如权利要求5所述的一种低碳环保高弹模精家装装饰砂浆的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述十二烷基苯磺酸钠、三乙胺、甲基乙烯基环硅氧烷的质量比为(0.1-0.3):0.05：(10-20)。
7.如权利要求5所述的一种低碳环保高弹模精家装装饰砂浆的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述甲基乙烯基环硅氧烷、硅烷偶联剂的质量比为20：(0.2-0.4)。
8.如权利要求5所述的一种低碳环保高弹模精家装装饰砂浆的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，有机硅凝胶材料、十八烷的质量比为(15-30)：4。
9.如权利要求5所述的一种低碳环保高弹模精家装装饰砂浆的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，可再分散乳胶粉、去离子水的质量比为1：(10-15)。
10.如权利要求5所述的一种低碳环保高弹模精家装装饰砂浆的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，所述可再分散乳胶粉、硅烷偶联剂的质量比为11：(0.09-0.13)。
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