CN110372312B - 一种石材防水背胶及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种石材防水背胶及其制备方法，该石材防水背胶包括如下重量份的原料：偏高岭土40～60份、矿渣粉40～60份、粉煤灰10～20份、硅酸钾和/或硅酸钠35～50份、石英砂150～300份、白玉石粉15～30份、普通硅酸盐水泥0～10份、氧化镁3～8份、纤维素醚0.5～3份、磷酸二氢钾0～2份、聚丙烯酰胺0～0.3份、可再分散聚合物胶粉0～2份、磷酸硅或三聚磷酸硅0～3份、有机硅0.5～1份、木质素0～2份、硬脂酸钠0～0.5份、柠檬酸铵0～1份。通过以上方式，本发明石材防水背胶结构致密，性质稳定，粘结强度高，耐高温，耐水性和耐久性强，使用寿命长；绿色环保，原料低廉易得，制备成本低。

Description

一种石材防水背胶及其制备方法
技术领域
本发明涉及建筑材料技术领域，具体涉及一种石材防水背胶及其制备方法。
背景技术
我国石材加工业占据世界半壁江山，由于石材天然缺陷多，切割成石板后需要采用背胶加强，市场上90％以上的背胶采用环氧树脂或不饱和聚酯树脂。由于环氧树脂或不饱和聚酯树脂为有机物，与无机粘结剂不相容，安装石板前还要将它铲除，重新刷上粘结强度低的无机背胶。
环氧树脂虽然粘结强度高，但是生产过程中会释放碳粉尘、二氧化碳及其它有害气体，造成重大的环境污染；且其固化剂和稀释剂毒性大，对工人的身体健康造成威胁。更严重的是，由于背胶自身有机化合物的特性，在使用过程中会缓慢释放一些有毒气体，如果室内通风效果不好，则对人体造成长期隐形伤害。不饱和聚酯树脂在固化过程中，释放强烈刺激性的有毒苯乙烯气体。以上两种有机背胶已被国家列入强制淘汰的范围。
另外，有机背胶为AB双组份，需现配现用，计量出现微小偏差即会出现质量显著下降。操作时间太短，常温下，胶料几分钟就必须用完；不耐温，有机背胶最高只能承受180℃温度，远远达不到建筑物的防火要求，而且易老化，寿命短。
近两年市场上兴起的无机背胶，虽然环保，但干粘结强度和硬度太低，仍然无法替代环氧树脂或不饱和聚酯树脂，影响了其大面积的推广和应用。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供一种石材防水背胶及其制备方法。
本发明所采用的技术方案是：一种石材防水背胶，包括如下重量份的原料：偏高岭土40～60份、矿渣粉40～60份、粉煤灰10～20份、硅酸盐35～50份、石英砂150～300份、白玉石粉15～30份、普通硅酸盐水泥0～10份、氧化镁3～8份、纤维素醚0.5～3份、磷酸二氢钾0～2份、聚丙烯酰胺0～0.3份、可再分散聚合物胶粉0～2份、磷酸硅或三聚磷酸硅0～3份、有机硅0.5～1份、木质素0～2份、硬脂酸钠0～0.5份、柠檬酸铵0～1份；所述硅酸盐选自硅酸钾和/或硅酸钠。
以上胶凝材料原料的重量配比中，每重量份的重量统一，可为1g、2g、5g、10g、50g、100g等。
优选地，所述石材防水背胶包括如下重量份的原料：偏高岭土45～55份、矿渣粉45～55份、粉煤灰10～15份、硅酸盐40～48份、石英砂200～250份、白玉石粉20～25份、普通硅酸盐水泥3～7份、氧化镁3～5份、纤维素醚1.5～2.5份、磷酸二氢钾1～2份、聚丙烯酰胺0.1～0.3份、可再分散聚合物胶粉1～2份、磷酸硅或三聚磷酸硅1～3份、有机硅0.5～0.8份、木质素0.5～1.5份、硬脂酸钠0.2～0.5份、柠檬酸铵0.4～0.8份。
优选地，所述石材防水背胶包括如下重量份的原料：偏高岭土50份、矿渣粉50份、粉煤灰10份、硅酸盐45份、石英砂250份、白玉石粉25份、普通硅酸盐水泥5份、氧化镁3份、纤维素醚2份、磷酸二氢钾1份、聚丙烯酰胺0.2份、可再分散聚合物胶粉1份、磷酸硅1份、有机硅0.5份、木质素1份、硬脂酸钠0.5份、柠檬酸铵0.5份。
优选地，所述石材防水背胶还包括25～100重量份的硅石粉。加入一定比例的硅石粉，可显著提高地质聚合物的粘结强度和抗折强度。
优选地，所述硅酸盐的模数为2.0～3.5。
优选地，所述硅酸盐的模数为2.8。
优选地，所述石英砂的粒径为1250目以上。
普通硅酸盐水泥为由硅酸盐水泥熟料、5％～20％的混合材料及适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料。优选地，所述普通硅酸盐水泥的强度等级为42.5强度等级以上。
本发明还提供了一种以上石材防水背胶的制备方法，包括以下步骤：
S1、按如上重量配比取各原料；将硅酸盐、硅石粉、白玉石粉、普通硅酸盐水泥、氧化镁、纤维素醚、磷酸二氢钾、聚丙烯酰胺、可再分散聚合物胶粉、有机硅、木质素、硬脂酸钠、柠檬酸铵、磷酸硅或三聚磷酸硅混合并充分搅匀，得搅拌料；
S2、将高偏岭土、矿渣粉、粉煤灰和石英砂加入所述搅拌料中，搅拌均匀。
以上石材防水背胶一般在施工使用时再与适量的水混合搅匀使用，水的使用量与石材防水背胶的原料总质量之比一般为(0.18～0.25)：1。
本发明的有益技术效果是：本发明提供一种石材防水背胶及其制备方法，该石材防水背胶由包括偏高岭土、矿渣粉、粉煤灰、硅酸盐(硅酸钾和/或硅酸钠)、石英砂、白玉石粉、氧化镁、纤维素醚、有机硅的原料制备而成；其中，在碱激发剂硅酸盐(硅酸钾和/或硅酸钠)的作用下，硅铝源材料(包括偏高岭土、矿渣粉、粉煤灰等)中的二氧化硅(SiO2)和氧化铝(Al2O3)共价键破坏断裂，形成类似有机高分子单体的低聚硅氧四面体和铝氧四面体，再产生缩聚反应，这些低聚氧四面体和铝氧四面体以水为介质，重新组合形成新的Si-O-Al三维立体网络结构体系(即地质聚合物)，其结构致密，性质稳定，具有优良的早强、快硬、高粘结、耐腐蚀和耐高温等性能，耐水性、耐久性强，使用寿命长；且绿色环保，原料低廉易得，制备成本低，二氧化碳排放量低，可降低二氧化碳排放量，减轻温室效应。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
实施例1
一种石材防水背胶，包括如下重量份(每重量份按1g计)的原料：偏高岭土50份、矿渣粉50份、粉煤灰10份、硅酸钠(模数为2.8)35份、硅石粉(黑色)30份、石英砂280份、白玉石粉(1250目以上)15份、氧化镁3份、纤维素醚0.5份、聚丙烯酰胺0.2份、可再分散聚合物胶粉0.5份、磷酸硅1份和有机硅0.5份。
其具体制备方法包括以下步骤：
1)将硅酸钠、硅石粉、白玉石粉、氧化镁、纤维素醚、聚丙烯酰胺、可再分散聚合物胶粉、磷酸硅、有机硅混合并充分搅匀，得搅拌料；
2)将高偏岭土、矿渣粉、粉煤灰和石英砂加入步骤1)所制得的搅拌料中，搅拌均匀。
使用时取110重量份(每重量份按1g计)的水与以上石材防水背胶材料混合并充分搅拌均匀。
实施例2
一种石材防水背胶，包括如下重量份(每重量份按1g计)的原料：偏高岭土50份、矿渣粉50份、粉煤灰10份、硅酸钠(模数为2.8)45份、硅石粉(黑色)70份、石英砂250份、白玉石粉(1250目以上)25份、普通硅酸盐水泥5份、氧化镁3份、纤维素醚2份、聚丙烯酰胺0.2份、可再分散聚合物胶粉1份、磷酸硅1份、有机硅0.5份、硬脂酸钠0.5份。
其具体制备方法包括以下步骤：
1)将硅酸钠、硅石粉、白玉石粉、普通硅酸盐水泥、氧化镁、纤维素醚、聚丙烯酰胺、可再分散聚合物胶粉、磷酸硅、有机硅和硬脂酸钠混合并充分搅匀，得搅拌料；
2)将高偏岭土、矿渣粉、粉煤灰和石英砂加入步骤1)所制得的搅拌料中，搅拌均匀。
使用时取105重量份(每重量份按1g计)的水与石材防水背胶材料混合并充分搅拌均匀。
实施例3
一种石材防水背胶，包括如下重量份(每重量份按1g计)的原料：偏高岭土50份、矿渣粉50份、粉煤灰10份、硅酸钠(模数为2.0)40份、硅酸钾(模数为2.8)10份、硅石粉(白色)100份、石英砂220份、白玉石粉(1250目以上)20份、普通硅酸盐水泥8份、氧化镁2份、纤维素醚2份、磷酸二氢钾0.5份、聚丙烯酰胺0.2份、可再分散聚合物胶粉1.5份、磷酸硅1份、有机硅0.5份、硬脂酸钠0.5份。
其具体制备方法包括以下步骤：
1)将硅酸钠、硅酸钾、硅石粉、白玉石粉、普通硅酸盐水泥、氧化镁、纤维素醚、磷酸二氢钾、聚丙烯酰胺、可再分散聚合物胶粉、磷酸硅、有机硅和硬脂酸钠混合并充分搅匀，得搅拌料；
2)将高偏岭土、矿渣粉、粉煤灰和石英砂加入步骤1)所制得的搅拌料中，搅拌均匀。
使用时取98重量份(每重量份按1g计)的水与以上石材防水背胶材料混合并充分搅拌均匀。
实施例4
一种石材防水背胶，包括如下重量份(每重量份按2g计)的原料：偏高岭土40份、矿渣粉40份、粉煤灰15份、硅酸钾(模数为2.8)40份、石英砂150份、白玉石粉(1250目以上)30份、普通硅酸盐水泥2份、氧化镁5份、纤维素醚1份、磷酸二氢钾1份、聚丙烯酰胺0.1份、有机硅0.8份、木质素1份、硬脂酸钠0.2份、柠檬酸铵0.5份。
其具体制备方法包括以下步骤：
1)将硅酸钾、白玉石粉、普通硅酸盐水泥、氧化镁、纤维素醚、磷酸二氢钾、聚丙烯酰胺、有机硅、木质素、硬脂酸钠和柠檬酸铵混合并充分搅匀，得搅拌料；
2)将高偏岭土、矿渣粉、粉煤灰和石英砂加入步骤1)所制得的搅拌料中，搅拌均匀。
使用时取90重量份(每重量份按2g计)的水与以上石材防水背胶材料混合并充分搅拌均匀。
实施例5
一种石材防水背胶，包括如下重量份(每重量份按1g计)的原料：偏高岭土60份、矿渣粉60份、粉煤灰20份、硅酸钠(模数为3.0)30份、硅酸钾(模数为3.5)20份、硅石粉(白色)50份、石英砂200份、白玉石粉(1250目以上)15份、普通硅酸盐水泥10份、氧化镁8份、纤维素醚3份、磷酸二氢钾2份、聚丙烯酰胺0.3份、可再分散聚合物胶粉2份、三聚磷酸硅3份、有机硅1份、木质素2份、柠檬酸铵1份。
其具体制备方法包括以下步骤：
1)将硅酸钠、硅酸钾、硅石粉、白玉石粉、普通硅酸盐水泥、氧化镁、纤维素醚、磷酸二氢钾、聚丙烯酰胺、可再分散聚合物胶粉、三聚磷酸硅、有机硅、木质素和柠檬酸铵混合并充分搅匀，得搅拌料；
2)将高偏岭土、矿渣粉、粉煤灰和石英砂加入步骤1)所制得的搅拌料中，搅拌均匀。
使用时取115重量份(每重量份按1g计)的水与以上石材防水背胶材料混合并充分搅拌均匀。
对比例1
本对比例与实施例2的不同之处在于：本对比例石材防水背胶的原料中不含有机硅，其他原料、配比和制备方法与实施例2相同。
分别对以上实施例1-5和对比例1制得的石材防水背胶的性能进行测试，包括测试石材防水背胶标准养护后的拉伸粘结强度、浸水后拉伸粘结强度、热老化后拉伸粘结强度、冻融循环后拉伸粘结强度和石材防水背胶的抗渗性；具体测试方法参照《水泥胶砂强度检验方法(ISO法)》GB/T 17671-1999，所得测试结果如下表1所示。
表1性能测试结果
Figure BDA0002134865400000051
由上表1可知，本发明石材防水背胶粘结强度高，耐高温，耐水性和耐久性强，使用寿命长。
尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发明，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所述权利要求书所限定的本发明的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本发明做出各种变化，均为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种石材防水背胶，其特征在于，包括如下重量份的原料：偏高岭土45~55份、矿渣粉45~55份、粉煤灰10~15份、硅酸盐40~48份、石英砂200~250份、白玉石粉20~25份、普通硅酸盐水泥3~7份、氧化镁3~5份、纤维素醚1.5~2.5份、磷酸二氢钾1~2份、聚丙烯酰胺0.1~0.3份、可再分散聚合物胶粉1~2份、磷酸硅或三聚磷酸硅1~3份、有机硅0.5~0.8份、木质素0.5~1.5份、硬脂酸钠0.2~0.5份、柠檬酸铵0.4~0.8份；所述硅酸盐为硅酸钾和/或硅酸钠；
所述石材防水背胶还包括25~100重量份的硅石粉。
2.根据权利要求1所述的石材防水背胶，其特征在于，包括如下重量份的原料：偏高岭土50份、矿渣粉50份、粉煤灰10份、硅酸盐45份、石英砂250份、白玉石粉25份、普通硅酸盐水泥5份、氧化镁3份、纤维素醚2份、磷酸二氢钾1份、聚丙烯酰胺0.2份、可再分散聚合物胶粉1份、磷酸硅1份、有机硅0.5份、木质素1份、硬脂酸钠0.5份、柠檬酸铵0.5份。
3.根据权利要求1-2中任一项所述的石材防水背胶，其特征在于，所述硅酸盐的模数为2.0~3.5。
4.根据权利要求3所述的石材防水背胶，其特征在于，所述硅酸盐的模数为2.8。
5.根据权利要求1-2中任一项所述的石材防水背胶，其特征在于，所述石英砂的粒径为1250目以上。
6.根据权利要求1-2中任一项所述的石材防水背胶，其特征在于，所述普通硅酸盐水泥的强度等级为42.5强度等级以上。
7.权利要求1-2中任一项所述的石材防水背胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、按如上重量配比取各原料；将硅酸盐、硅石粉、白玉石粉、普通硅酸盐水泥、氧化镁、纤维素醚、磷酸二氢钾、聚丙烯酰胺、可再分散聚合物胶粉、有机硅、木质素、硬脂酸钠、柠檬酸铵、磷酸硅或三聚磷酸硅混合并充分搅匀，得搅拌料；
S2、将偏高岭土、矿渣粉、粉煤灰和石英砂加入所述搅拌料中，搅拌均匀。
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