CN109111151A - 一种水泥自流平剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种水泥自流平剂及其制备方法，按重量份计，水泥自流平剂包括以下组分：石粉80‑90份、丙烯酸乳液6.5‑8份、减水剂0.5‑0.9份、减缩剂0.5‑0.7份、抗裂剂0.6‑0.7份，水0.5‑11.7份。本发明所述的自流平剂采用石材切割废料—石粉作为主要原料，解决了石粉囤积问题，所制备的自流平剂与普通硅酸盐水泥、砂混合，即可得到性能良好的自流平材料，自流平材料具有用不收缩不开裂、流平性好、价格便宜等优点。

Description

一种水泥自流平剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及建筑材料领域，尤其是一种水泥自流平剂及其制备方法。

背景技术

自流平材料是经现场加水拌合使用，稍经工具摊开，即可获得平整的地面和较好的装饰效果。它施工快捷，固化后光滑平整，广泛应用于各种地面施工和装饰。其中以自流平水泥运用最为广泛，自流平水泥通常是将水泥、流平剂、消泡剂、保水剂、填料等混合获得，由于水泥用量一般不低于30％，生产成本居高不下，例如专利申请CN107298565A公开了一种耐磨地面用水泥基自流平砂浆，包括质量百分比的以下组分：普通硅酸盐水泥27％～35％、铝酸盐水泥7.5％～9.5％、钢渣38％～46％、粉煤灰14％～18％、脱硫石膏1.7％～2.6％、减水剂0.25％～0.30％、保水剂0.015％～0.020％、消泡剂0.020％～0.025％。其中水泥最低用量为34.5％，同时由于使用了钢渣作为填料，虽然有利于材料的耐磨，但是体系的体积稳定性下降，容易开裂。

另一方面，我国石材加工行业产生大量的废弃石粉，福建泉州市水头镇作为全国乃至世界石材城，每月加工花岗岩、大理石、人造石等产生石粉约10万吨。如此巨大的石粉量堆占大量土地，污染环境，其处理利用率很低，成为当地政府和企业的巨大难题。目前，这些石粉由于含水量在10-20％左右，若直接用于建材行业，运输成本较大，而且运输到目的地含水的石粉也不能直接使用，不管是出厂前烘干还是使用前再烘干，其烘干成本都是一大问题，因此，石粉直接作为建筑填料的方法无法解决当前废弃石粉大量堆积的问题。

发明内容

本发明所要解决的问题是克服现有技术存在的自流平材料需要配合大量水泥使用，易收缩和开裂的问题，提供一种水泥自流平剂及其制备方法。

具体方案如下：

一种水泥自流平剂，按重量份计包括以下组分：石粉80-90重量份、丙烯酸乳液6.5-8重量份、减水剂0.5-0.9重量份、减缩剂0.5-0.7重量份、抗裂剂0.6-0.7重量份，水0.5-11.7重量份，所述减缩剂为自制的含酰胺基的聚酯，所述减缩剂的制备方法为聚乙二醇单丁醚与马来酸酐发生酯化反应，形成中间产物聚乙二醇单丁醚马来酸酐酯，再用聚乙二醇单丁醚马来酸酐酯与甲基丙烯酸甲酯和丙烯酰胺共聚，得到所述减缩剂，所述抗裂剂为含有偶氮类化合物与纤维素醚的混合物。

进一步的，所述水泥自流平剂按重量份计由以下组分组成：石粉85-89重量份、丙烯酸乳液6.5-8重量份、减水剂0.6-0.8重量份、减缩剂0.5-0.7重量份、抗裂剂0.6-0.7重量份，余量为水，共计100重量份。

进一步的，所述石粉为石材切割产生的废渣，含水量为10-20重量％；

任选的，所述减水剂为奈系减水剂、氨基磺酸盐或聚羧酸类减水剂中的至少一种。

进一步的，所述减缩剂的分子量为2000-6000。

进一步的，所述抗裂剂为分子量小于600的偶氮类化合物的醇溶液，与粘度为7万毫帕·秒至10万毫帕·秒的纤维素醚的水溶液，按照质量比为1:10-12组成的混合物。

本发明还提供所述的水泥自流平剂的制备方法，包括以下步骤：

步骤1：按照所述的重量份称取各组分，分别用水溶解纤维素醚，用醇溶解偶氮化合物，将纤维素醚的水溶液与偶氮化合物的醇混合，得到纤维素醚包裹的偶氮化合物；

步骤2：向步骤1得到的纤维素醚包裹的偶氮化合物中加入丙烯酸乳液，搅拌均匀，得到混合物；

步骤3：向步骤2得到的混合物中加入减水剂、减缩剂、石粉和余量水，搅拌均匀，得到膏状，即为所述的水泥自流平剂。

本发明还保护运用所述的水泥自流平剂的制备方法制备得到的水泥自流平剂。

本发明还保护所述的水泥自流平剂在制备自流平材料中的用途。

进一步的，所述的水泥自流平剂在制备自流平材料中的用途，是将所述水泥自流平剂与水泥和砂混合，混合质量比为所述水泥自流平剂：水泥：砂＝1:1:2，搅拌均匀，即得自流平材料。

本发明还保护一种自流平材料，包含所述的水泥自流平剂。

有益效果：本发明将石材切割产生的废料石粉用于制作具有高市场价值的水泥自流平剂，一方面废渣利用，变费为宝，复合资源循环利用的理念，另外一方面，石粉具有较高活性，作为掺和料可降低水泥用量，使水泥用量低于25％也能获得性能优良的自流平材料，大幅降低了自流平水泥的制作成本。

进一步的，本发明采用纤维素醚包裹偶氮类化合物构成的抗裂剂，其本质是发挥补偿收缩作用，从而使自流平材料不会开裂。通过释放氮气的原理补偿大量水分挥发等造成的自流平材料收缩问题。通常，为了解决自流平材料的收缩问题，是在制备自流平材料的过程中加入硫铝酸盐水泥或高铝水泥，，本发明的构思是提前一步，在自流平剂中加入纤维素醚包裹偶氮类化合物，采用本发明制备的自流平剂，用于自流平材料制备，无需再加入其它助剂，仅需混合所述自流平剂和普通水泥、砂，即可得到自流平材料，其测试尺寸变化率不超过0.08％，抗裂性能好。

再则，本发明所述自流平剂配方中，采用含酰胺基的聚脂(分子量2000-6000)的减缩剂，发现不仅可降低表面张力引起的收缩，还可稍增大钙矾石等水化产物间距，从而降低水泥自收缩和干燥收缩30％以上，大大降低自流平材料收缩，解决由材料收缩造成的开裂问题。

总之，本发明所述的自流平剂采用石材切割废料—石粉作为主要原料，解决了石粉囤积问题，所制备的自流平剂与普通硅酸盐水泥、砂混合，即可得到性能良好的自流平材料，自流平材料具有用不收缩不开裂、流平性好、价格便宜等优点。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明技术方案作进一步阐述。实施例中未注明具体技术或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。

以下实施例中原料：

石粉，水头镇某石材城提供，含水量10-20重量％，活性75％；

丙烯酸乳液，市售，固含量50％；

减水剂，液体，聚羧酸类，固含量35％；

纤维素醚，粘度为7万毫帕·秒至10万毫帕·秒，市售；

偶氮化合物，市售；

硅酸盐水泥，普通市售硅酸盐水泥，实施例中采用华润P.042.5R；

砂，70-140目。

本发明中减缩剂为自制的含酰胺基的聚酯，按以下方法进行制备：聚乙二醇单丁醚-700与马来酸酐酯化反应，形成中间产物聚乙二醇单丁醚马来酸酐酯，再用聚乙二醇单丁醚马来酸酐酯与甲基丙烯酸甲酯、丙烯酰胺共聚，得到所需减缩剂，上述方法中各原料用量采用常规比例，如摩尔比为1:1。实施例中减缩剂为按照上述方法制备，分子量2000-6000。

实施例1

制备自流平剂，按照以下步骤：

步骤1：按照表1称取各组分，分别用水溶解纤维素醚，制备5％纤维素醚水溶液，粘度为7万毫帕·秒至10万毫帕·秒，用少量酒精溶解的分子量小于600的偶氮化合物，将纤维素醚的水溶液与偶氮化合物的酒精溶液混合，得到纤维素醚包裹的偶氮化合物；

步骤2：向步骤1得到的纤维素醚包裹的偶氮化合物中加入丙烯酸乳液，搅拌均匀，得到混合物；

步骤3：向步骤2得到的混合物中加入减水剂、减缩剂、石粉和余量水，搅拌均匀，得到膏状，即为水泥自流平剂。

表1各组分用量表/重量份

实施例2

制备方法同实施例1，各组分用量见表1。

实施例3

制备方法同实施例1，各组分用量见表1。

实施例4

制备方法同实施例1，各组分用量见表1。

实施例5

制备方法同实施例1，各组分用量见表1。

实施例6

制备方法同实施例1，各组分用量见表1。

性能检测

将实施例1-3所制备的自流平剂与普通硅酸盐水泥、细砂按照自流平剂：水泥：细砂为1:1:2的比例搅拌均匀，即得自流平材料。

按照JC/T 985-2005地面用水泥基自流平砂浆，对所制备的自流平材料和市售某厂家自流平水泥(对比例)进行检测，结果见表2。

表2:自流平水泥砂浆的性能测试结果

可以看到，本发明所制备的自流平剂制成的自流平材料，各项性能均满足国家标准要求，且综合性能优于市售自流平水泥。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种水泥自流平剂，按重量份计包括以下组分：石粉80-90重量份、丙烯酸乳液6.5-8重量份、减水剂0.5-0.9重量份、减缩剂0.5-0.7重量份、抗裂剂0.6-0.7重量份，水0.5-11.7重量份，所述减缩剂为自制的含酰胺基的聚酯，所述减缩剂的制备方法为聚乙二醇单丁醚与马来酸酐发生酯化反应，形成中间产物聚乙二醇单丁醚马来酸酐酯，再用聚乙二醇单丁醚马来酸酐酯与甲基丙烯酸甲酯和丙烯酰胺共聚，得到所述减缩剂，所述抗裂剂为含有偶氮类化合物与纤维素醚的混合物。

2.根据权利要求1所述的水泥自流平剂，其特征在于：所述水泥自流平剂按重量份计由以下组分组成：石粉85-89重量份、丙烯酸乳液6.5-8重量份、减水剂0.6-0.8重量份、减缩剂0.5-0.7重量份、抗裂剂0.6-0.7重量份，余量为水，共计100重量份。

3.根据权利要求1或2所述的水泥自流平剂，其特征在于：所述石粉为石材切割产生的废渣，含水量为10-20重量％；

任选的，所述减水剂为奈系减水剂、氨基磺酸盐或聚羧酸类减水剂中的至少一种。

4.根据权利要求1或2所述的水泥自流平剂，其特征在于：所述减缩剂的分子量为2000-6000。

5.根据权利要求1或2所述的水泥自流平剂，其特征在于：所述抗裂剂为分子量小于600的偶氮类化合物的醇溶液，与粘度为7万毫帕·秒至10万毫帕·秒的纤维素醚的水溶液，按照质量比为1:10-12组成的混合物。

6.权利要求1-5任一项所述的水泥自流平剂的制备方法，包括以下步骤：

步骤1：按照权利要求1-5任一项所述的重量份称取各组分，分别用水溶解纤维素醚，用醇溶解偶氮化合物，将纤维素醚的水溶液与偶氮化合物的醇混合，得到纤维素醚包裹的偶氮化合物；

步骤2：向步骤1得到的纤维素醚包裹的偶氮化合物中加入丙烯酸乳液，搅拌均匀，得到混合物；

步骤3：向步骤2得到的混合物中加入减水剂、减缩剂、石粉和余量水，搅拌均匀，得到膏状，即为所述的水泥自流平剂。

7.运用权利要求6所述的水泥自流平剂的制备方法制备得到的水泥自流平剂。

8.权利要求7所述的水泥自流平剂在制备自流平材料中的用途。

9.根据权利要求8所述的水泥自流平剂在制备自流平材料中的用途，其特征在于：将所述水泥自流平剂与水泥和砂混合，混合质量比为所述水泥自流平剂：水泥：砂＝1:1:2，搅拌均匀，即得自流平材料。

10.一种自流平材料，包含权利要求1-5任一项所述的水泥自流平剂。