CN109336537A - 一种瓷砖胶粘剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种瓷砖胶粘剂，以重量份数计，其包括以下组分或由以下组分组成：α‑半水石膏300‑350份，级配砂650‑700份，纤维素醚3‑4份，可分散乳胶粉5‑17份，减水剂1‑3份，石膏缓凝剂0.5‑1份，淀粉醚0‑1份，有机硅憎水剂4‑6份。本发明提供的以α‑半水石膏为胶凝材料的石膏基瓷砖胶粘剂具有良好的粘结性能，其性能满足瓷砖胶粘剂的技术要求。

Description

一种瓷砖胶粘剂及其制备方法

技术领域

本发明属于建筑材料技术领域，涉及一种瓷砖胶粘剂及其制备方法。

背景技术

瓷砖是建筑行业地面和墙壁装饰材料之一。目前瓷砖的粘贴广泛采用瓷砖胶，瓷砖胶是以胶凝材料、砂、有机外加剂为主要成分组成的干粉状混合物，使用时需要与水拌合，用于粘合瓷砖、面砖和地砖等装饰材料，广泛适用于墙体、地面、厨房等建筑物的饰面装饰场所。瓷砖胶粘剂的主要特点是粘结强度高、耐水、耐冻融、耐老化性能好及施工方便，是一种良好的胶粘材料。

随着人们对瓷砖性能的要求越来越高以及建筑材料工业的发展，瓷砖的吸水量越来越低。传统瓷砖胶粘剂中多采用水泥砂浆，而这种砂浆的粘结力较弱，耐久性较差，瓷砖粘结层容易产生空鼓并剥落。并且水泥的生产过程中会消耗大量的能源并释放大量的二氧化碳。近些年我国在改善环境方面投入巨大，节能减排是改善环境的重要举措。使用新型的建筑胶凝材料，尽量少用或不用水泥，是今后建筑工业领域的发展方向。

石膏是世界三大胶凝材料之一，其是一种气硬性胶凝材料，作为一种储量丰富、普遍存在的资源，具有较长的使用历史，但相比于水泥，目前石膏在建筑领域使用量较小。近些年以天然二水石膏以及工业副产石膏等为原料制备的α-半水石膏，其生产过程中所需温度很低，所以能耗很低，同时水化过程中没有二氧化碳的排放。α-半水石膏晶体结构致密、完整、粗大，水化后转化为二水石膏的硬化体结构致密，且需水量低，水化速率快，硬化后抗压强度可达50MPa，是一种高强半水石膏。然而，现有技术中尚未有以α-半水石膏为胶凝材料的瓷砖胶的报道。

发明内容

为了解决目前以水泥砂浆为主要胶凝材料的瓷砖胶所带来的环保以及问题，本发明提供了一种以α-半水石膏为胶凝材料的石膏基瓷砖胶粘剂，所提供的瓷砖胶粘剂具有良好的粘结性能。

本发明提供了一种瓷砖胶粘剂，以重量份数计，其包括以下组分或由以下组分组成：α-半水石膏300-350份，级配砂650-700份，纤维素醚3-4份，可分散乳胶粉5-17份，减水剂1-3份，石膏缓凝剂0.5-1份，淀粉醚0-1份，有机硅憎水剂4-6份。

在本发明的一些实施方式中，以重量份数计，α-半水石膏为300份、310份、320份、330份、340份、350份以及它们之间的任意值，级配砂为650份、660份、670份、680份、690份、700份以及它们之间的任意值，纤维素醚为3份、3.5份、4份以及它们之间的任意值，可分散乳胶粉为5份、6份、7份、8份、9份、10份、11份、12份、14份、16份、17份以及它们之间的任意值，5-14份，进一步优选为8-14份，更优选为8-12份，减水剂为1份、1.5份、2份、2.5份、3份以及它们之间的任意值，优选为1-2份，石膏缓凝剂为0.5份、0.6份、0.7份、0.8份、0.9份、1份以及它们之间的任意值，优选为0.5份，淀粉醚为0份、0.1份、0.2份、0.4份、0.6份、0.8份、1份以及它们之间的任意值，优选为0.5-1份，有机硅憎水剂为4份、4.5份、5份、5.5份、6份以及它们之间的任意值，优选为4-6份，更优选为5-6份。

根据本发明的优选实施方式，以重量份数计，所述胶粘剂包括以下组分或由以下组分组成：α-半水石膏300-350份，级配砂650-700份，纤维素醚3-4份，可分散乳胶粉8-12份，减水剂1-2份，石膏缓凝剂0.5份，淀粉醚0.5-1份，有机硅憎水剂4-6份。

根据本发明的优选实施方式，所述α-半水石膏为α型高强微晶石膏。

根据本发明的优选实施方式，所述级配砂干砂为硅质砂。优选地，所述级配砂中40-70目砂的质量含量为60-65％，70-140目砂的质量含量为35-40％；更优选地，所述级配砂中40-70目砂的质量含量为61.5％，70-140目砂的质量含量为38.5％。

根据本发明的优选实施方式，所述纤维素醚为羟丙基甲基纤维素醚，优选纤维素醚的粘度在1万Pa·s以上，更优选为5万Pa·s以上，最优选为10万Pa·s。

根据本发明的优选实施方式，所述可分散乳胶粉为乙烯和醋酸乙烯酯的共聚物。

根据本发明的优选实施方式，所述减水剂为聚羧酸类减水剂。

根据本发明的优选实施方式，所述石膏缓凝剂为蛋白类石膏缓凝剂。

根据本发明的优选实施方式，所述淀粉醚为不含增塑剂的化学改性淀粉，外观呈白色粉末状，与其它材料相容性相比，有很好的相容性。

根据本发明的优选实施方式，所述有机硅憎水剂是一种粉状高效有机硅防水添加剂。

本发明还提供了所述胶粘剂的制备方法，其包括：

按照重量份配比将α-半水石膏和级配砂混合得到第一混合物；

向所述第一混合物中加入所需量的纤维素醚、可分散乳胶粉、减水剂、石膏混凝剂、淀粉醚和有机硅憎水剂混合，得到所述胶粘剂。

本发明提供了以α-半水石膏为主要胶凝材料的新型石膏基瓷砖胶粘剂，该瓷砖胶粘剂的性能均能达到标准《陶瓷砖胶粘剂(JCT547)》瓷砖胶粘结剂要求的技术指标，为研究α-半水石膏为主要胶凝材料的瓷砖胶粘剂奠定了基础。

本发明提供的瓷砖胶粘剂所使用的胶凝材料——α-半水石膏是一种利用工业副产石膏为原料生产的高强石膏，其生产过程中能耗低、无污染物排放，具有绿色环保的特点；并且α-半水石膏的水化过程很快，此胶粘剂具有固化速度快的特性。另外，本发明所提供的瓷砖胶粘剂粘结牢固，不空鼓，不滑移。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明进行详细说明，但本发明并不受下述实施例限定。

瓷砖胶粘剂要求的技术指标，具体要求为：

拉伸粘结强度≥0.5MPa；

浸水后拉伸粘结强度≥0.5MPa；

热老化拉伸粘结强度≥0.5MPa；

冻融循环后拉伸粘结强度≥0.5MPa；

晾置时间≥20min，拉伸粘结强度不小于0.5MPa；

其中，所有强度皆为28天拉伸粘结强度。

在本发明实施例中性能测试均以JCT 547-2017中的标准进行检测。

在本发明实施例中所使用的原料如下：

级配砂：硅质干砂，其中40-70目砂的质量含量为61.5％，70-140目砂的质量含量为38.5％，制备干混砂浆要求天然砂含水率不大于0.5％。

纤维素醚：羟丙基甲基纤维素醚，粘度为10万Pa·s。

可分散乳胶粉：乙烯和醋酸乙烯酯的共聚物。

减水剂：粉状的聚羧酸减水剂。

石膏缓凝剂：大分子蛋白类石膏缓凝剂。

淀粉醚：不含增塑剂的粉状化学改性淀粉。

有机硅憎水剂：购自广东龙湖科技有限公司，为粉状高效有机硅防水添加剂。

实施例1

本实施例的瓷砖胶粘剂，以重量份计，包含以下组分：α-半水石膏350重量份、级配砂650重量份、纤维素醚4重量份、可分散乳胶粉12重量份、减水剂2重量份、石膏缓凝剂0.5重量份、淀粉醚0.5重量份和有机硅憎水剂4重量份。先将α-半水石膏和级配砂混合得到第一混合物，然后将第一混合物与纤维素醚、可分散乳胶粉、减水剂、石膏缓凝剂、淀粉醚和有机硅憎水剂混合得到胶粘剂，将胶粘剂与适量水混合，搅拌均匀至膏状，按照标准《陶瓷砖胶粘剂(JCT547)》进行测试。结果如表1所示。

实施例2

本实施例的瓷砖胶粘剂，以重量份计，包含以下组分：α-半水石膏350重量份、级配砂650重量份、纤维素醚3重量份、可分散乳胶粉8重量份、减水剂2重量份、石膏缓凝剂0.5重量份、淀粉醚0.5重量份和有机硅憎水剂4重量份。采用与实施例1中相同的方法得到胶粘剂，将胶粘剂与适量水混合，搅拌均匀至膏状，按照标准《陶瓷砖胶粘剂(JCT547)》进行测试。结果如表1所示。

实施例3

本实施例的瓷砖胶粘剂，以重量份计，包含以下组分：α-半水石膏350重量份、级配砂650重量份、纤维素醚4重量份、可分散乳胶粉10重量份、减水剂2重量份、石膏缓凝剂0.5重量份、淀粉醚1重量份和有机硅憎水剂6重量份。采用与实施例1中相同的方法得到胶粘剂，将胶粘剂与适量水混合，搅拌均匀至膏状，按照标准《陶瓷砖胶粘剂(JCT547)》进行测试。结果如表1所示。

实施例4

本实施例的瓷砖胶粘剂，以重量份计，包含以下组分：α-半水石膏300重量份、级配砂700重量份、纤维素醚4重量份、可分散乳胶粉12重量份、减水剂1重量份、石膏缓凝剂0.5重量份、淀粉醚1重量份和有机硅憎水剂6重量份。采用与实施例1中相同的方法得到胶粘剂，将胶粘剂与适量水混合，搅拌均匀至膏状，按照标准《陶瓷砖胶粘剂(JCT547)》进行测试。结果如表1所示。

实施例5

本实施例的瓷砖胶粘剂，以重量份计，包含以下组分：α-半水石膏300重量份、级配砂700重量份、纤维素醚4重量份、可分散乳胶粉12重量份、减水剂2重量份、石膏缓凝剂0.5重量份、淀粉醚0.5重量份和有机硅憎水剂6重量份。采用与实施例1中相同的方法得到胶粘剂，将胶粘剂与适量水混合，搅拌均匀至膏状，按照标准《陶瓷砖胶粘剂(JCT547)》进行测试。结果如表1所示。

实施例6

本实施例的瓷砖胶粘剂，以重量份剂，包括以下组分：α-半水石膏350重量份、级配砂650重量份、纤维素醚3重量份、可分散乳胶粉17重量份、减水剂2重量份、石膏缓凝剂0.5重量份、淀粉醚1重量份和有机硅憎水剂6重量份。采用与实施例1中相同的方法得到胶粘剂，将胶粘剂与适量水混合，搅拌均匀至膏状，按照标准《陶瓷砖胶粘剂(JCT547)》进行测试。结果如表1所示。

对比例1

本实施例的瓷砖胶粘剂，以重量份计，包含以下组分：α-半水石膏300重量份、级配砂700重量份、纤维素醚2重量份、可分散乳胶粉5重量份、减水剂1重量份、石膏缓凝剂0.5重量份、淀粉醚1重量份和有机硅憎水剂6重量份。采用与实施例1中相同的方法得到胶粘剂，将胶粘剂与适量水混合，搅拌均匀至膏状，按照标准《陶瓷砖胶粘剂(JCT547)》进行测试。结果如表1所示。

对比例2

本实施例的瓷砖胶粘剂，以重量份计，包含以下组分：α-半水石膏350重量份、级配砂650重量份、纤维素醚2重量份、可分散乳胶粉8重量份、减水剂1重量份、石膏缓凝剂0.5重量份、淀粉醚1重量份和有机硅憎水剂6重量份。采用与实施例1中相同的方法得到胶粘剂，将胶粘剂与适量水混合，搅拌均匀至膏状，按照标准《陶瓷砖胶粘剂(JCT547)》进行测试。结果如表1所示。

对比例3

本实施例的瓷砖胶粘剂，以重量份剂，包括以下组分：α-半水石膏350重量份、级配砂650重量份、纤维素醚3重量份、可分散乳胶粉4重量份、减水剂4重量份、石膏缓凝剂0.5重量份、淀粉醚1重量份和有机硅憎水剂6重量份。采用与实施例1中相同的方法得到胶粘剂，将胶粘剂与适量水混合，搅拌均匀至膏状，按照标准《陶瓷砖胶粘剂(JCT547)》进行测试。结果如表1所示。

对比例4

本实施例的瓷砖胶粘剂，以重量份剂，包括以下组分：α-半水石膏350重量份、级配砂650重量份、纤维素醚3重量份、可分散乳胶粉12重量份、减水剂2重量份、石膏缓凝剂0.5重量份、淀粉醚0.5重量份和有机硅憎水剂2重量份。采用与实施例1中相同的方法得到胶粘剂，将胶粘剂与适量水混合，搅拌均匀至膏状，按照标准《陶瓷砖胶粘剂(JCT547)》进行测试。结果如表1所示。

表1

应当注意的是，以上所述的实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明的任何限制。通过参照典型实施例对本发明进行了描述，但应当理解为其中所用的词语为描述性和解释性词汇，而不是限定性词汇。可以按规定在本发明权利要求的范围内对本发明作出修改，以及在不背离本发明的范围和精神内对本发明进行修订。尽管其中描述的本发明涉及特定的方法、材料和实施例，但是并不意味着本发明限于其中公开的特定例，相反，本发明可扩展至其他所有具有相同功能的方法和应用。

Claims (10)

1.一种瓷砖胶粘剂，以重量份数计，其包括以下组分或由以下组分组成：α-半水石膏300-350份，级配砂650-700份，纤维素醚3-4份，可分散乳胶粉5-17份，减水剂1-3份，石膏缓凝剂0.5-1份，淀粉醚0-1份，有机硅憎水剂4-6份。

2.根据权利要求1所述的胶粘剂，其特征在于，以重量份数计，其包括以下组分或由以下组分组成：α-半水石膏300-350份，级配砂650-700份，纤维素醚3-4份，可分散乳胶粉5-14份，减水剂1-2份，石膏缓凝剂0.5份，淀粉醚0.5-1份，有机硅憎水剂4-6份。

3.根据权利要求1或2所述的胶粘剂，其特征在于，以重量份数计，其包括以下组分或由以下组分组成：α-半水石膏300-350份，级配砂650-700份，纤维素醚3-4份，可分散乳胶粉8-12份，减水剂1-2份，石膏缓凝剂0.5份，淀粉醚0.5-1份，有机硅憎水剂4-6份。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的胶粘剂，其特征在于，所述级配砂中40-70目砂的质量含量为60-65％，70-140目砂的质量含量为35-40％；优选地，所述级配砂中40-70目砂的质量含量为61.5％，70-140目砂的质量含量为38.5％。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的胶粘剂，其特征在于，所述纤维素醚为羟丙基甲基纤维素醚，优选纤维素醚的粘度在1万Pa·s以上，更优选为5万Pa·s以上，最优选为10万Pa·s。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的胶粘剂，其特征在于，所述可分散乳胶粉为乙烯和醋酸乙烯酯的共聚物。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的胶粘剂，其特征在于，所述减水剂为聚羧酸类减水剂。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的胶粘剂，其特征在于，所述石膏缓凝剂为蛋白类石膏缓凝剂。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的胶粘剂，其特征在于，所述淀粉醚为不含增塑剂的化学改性淀粉，和/或，所述有机硅憎水剂为粉状有机硅防水添加剂。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的胶粘剂的制备方法，其包括：

按照重量份配比将α-半水石膏和级配砂混合得到第一混合物；

向所述第一混合物中加入所需量的纤维素醚、可分散乳胶粉、减水剂、石膏混凝剂、淀粉醚和有机硅憎水剂混合，得到所述胶粘剂。