CN110482890A - 一种改性柠檬酸半水石膏及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种改性柠檬酸半水石膏及其制备方法和应用，所述改性柠檬酸半水石膏的制备原料按重量份数计包括柠檬酸半水石膏粉80‑120份、促凝剂0.04‑2份和减水剂0.02‑1份。使用本发明所述的促凝剂和减水剂降低了柠檬酸半水石膏粉产品标准稠度需水量，减少了初终凝时间，保证了应用中石膏料浆的流动性，减少了水化后制品中的气孔率，有效地提高了柠檬酸半水石膏各项强度和强度稳定性。

Description

一种改性柠檬酸半水石膏及其制备方法和应用
技术领域
本发明属于工业副产石膏综合利用技术领域，具体涉及一种改性柠檬酸半水石膏及其制备方法和应用。
背景技术
柠檬酸石膏废渣是用工业微生物发酵法生产柠檬酸的主要副产品，其主成份为二水硫酸钙。由于这种废渣还含有大量的菌丝体及残留柠檬酸，从而影响使用；另外还有一定量的游离水，少量有机杂质等，长期堆积会造成环境周围化学需氧量、pH值和细菌总数等超标，同时其分泌微生物代谢产物、造成环境污染。因此，柠檬酸石膏企业青睐于将柠檬酸石膏制备成柠檬酸半水石膏以供建筑行业使用。
目前制备柠檬酸半水石膏粉的工艺流程为：将未经处理的柠檬酸石膏直接预干燥、煅烧、冷却、球磨制备而成。经过这些预处理后得到柠檬酸半水石膏粉三相维持较为稳定，但这种柠檬酸半水石膏存在很多缺陷，如强度较低、标准稠度需水量较高、初凝时间和终凝时间长等。究其主要原因，由上述制备方法制备得到的柠檬酸半水石膏仍含有残留的柠檬酸及其盐，导致柠檬酸半水石膏凝结时间较长，影响水化后产品的强度，另外成型的检测制品内部中含有较多细小的气泡，也是导致其产品抗折强度和抗压强度低的主要因素。此外，残留在柠檬酸半水石膏中的柠檬酸及其他有机物，尤其在夏天这种湿热的环境中，一段时间后，柠檬酸半水石膏制品表面长出现黑色霉斑进而长大扩散，不仅影响产品的颜值，而且其分泌微生物代谢产物还会造成环境的污染。
CN102249577A公开了一种利用柠檬酸石膏制备得到的柠檬酸半水石膏粉，其煅烧温度180-220℃，产品过烧，经球磨后，需要经过3-7天陈化处理待质量稳定后，才能进行包装或检测，且其两小时抗折强度低于2.5MPa。每批次的生产周期长，进而所需的原料堆场及产品仓大。原料堆放阶段虽然有效的降低了游离水以及分解了少量有有机物，但会导致周边环境酸臭，堆场若防渗不好还会影响周边土壤及水质，影响生态平衡，另外微生物分解后菌丝体残留在石膏中，导致颜色发黄或发黑，影响产品的美观。
CN101028967公开了一种生产β型柠檬酸半水石膏方法的改进，所述柠檬酸石膏废渣，先预处理脱水至含水量35％以下，再经145-170℃烘烤脱水至含水量4.0-7.0％，按100份脱水硫酸钙，加0.1-1份酒石酸、0.1-1％份过硼酸钠、0.3-1份减水剂，均匀混合。该发明需要将柠檬酸石膏经较复杂的预脱水处理，才能达到降低初凝时间和抗折强度的目的，耗能较大。处理得到的半水石膏粉的抗弯强度仍然较低、标准稠度需水量仍然较高；而且添加的酒石酸量虽然很少，但其酸性较强，短时间能够起到减水增强的作用，但是长时间存在半水石膏中会逐渐破坏石膏晶型，导致半水石膏强度随时间逐渐减弱，稳定性较差，而且一定程度上会影响产品白度。
因此，开发一种产品强度、凝结时间和白度等综合性能优异的柠檬酸半水石膏是本领域研究的重点。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种改性柠檬酸半水石膏及其制备方法和应用，所述改性柠檬酸半水石膏具有产品强度高、初终凝时间短，湿热环境中不易发霉的优点。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
第一方面，本发明提供一种改性柠檬酸半水石膏，所述改性柠檬酸半水石膏的制备原料按重量份数计包括柠檬酸半水石膏粉80-120份、促凝剂0.04-2份和减水剂0.02-1份。
在本发明中，柠檬酸半水石膏粉为80-120份，例如可以是80份、82份、84份、86份、88份、90份、92份、94份、96份、98份、100份、102份、104份、106份、108份、110份、112份、114份、116份、118份、120份。
在本发明中，促凝剂为0.04-2份，例如可以是0.04份、0.05份、0.06份、0.07份、0.08份、0.09份、0.1份、0.2份、0.3份、0.4份、0.5份、0.6份、0.7份、0.8份、0.9份、1份、1.2份、1.4份、1.6份、1.8份、2份。
在本发明中，减水剂为0.02-1份，例如可以是0.02份、0.03份、0.04份、0.05份、0.06份、0.07份、0.08份、0.09份、0.1份、0.2份、0.3份、0.4份、0.5份、0.6份、0.7份、0.8份、0.9份、1份。
在本发明中，所述柠檬酸半水石膏粉为柠檬酸废渣石膏经预干燥、煅烧、冷却、球磨后得到的β型半水石膏粉。由于其具有极其发育的表面，因此其水化快，料浆便于成型；但是又存在标准稠度大、比表面积大，因而工作时标准稠度用水量大(>65％)，强度偏低等缺陷。
因此本发明通过添加微量促凝剂和减水剂，以提高柠檬酸半水石膏粉产品强度、白度等综合性能，使用本发明所述的促凝剂和减水剂降低了柠檬酸半水石膏粉产品标准稠度需水量，减少了初终凝时间，保证了应用中石膏料浆的流动性，减少了水化后制品中气孔率，有效的提高了产品的两小时抗折和两小时抗压强度及产品强度的稳定性。同时改善周边生态环境，实现柠檬酸半水石膏粉生产周期短，无需再将柠檬酸半水石膏粉陈化。
优选地，所述促凝剂包括硫酸铝钾十二水合物、硫酸钙或碳酸钙中的任意一种或至少两种的组合。
优选地，所述减水剂包括萘系减水剂和/或聚羧酸减水剂。
在本发明中，所述减水剂结构中疏水链段，极大地增强附着减水剂的分子和柠檬酸半水石膏粒子间的阻力，加强了减水剂分子的空间位阻效应，同时加强了聚羧酸对檬酸半水石膏的适应性，达到了提高浆体的流动性，从而提高了减水剂的综合性能的目的。本发明所述聚羧酸减水剂在柠檬酸半水石膏分散体系中，通过主链上带负电的极性集团，如羧基、磺酸基等，吸附在水泥颗粒表面，同时亲水的侧链伸展在水溶液中，起到极强的空间位阻的作用。
优选地，所述萘系减水剂包括β-萘磺酸或β-萘磺酸盐甲醛缩合物中的任意一种或至少两种的组合。
优选地，所述聚羧酸减水剂包括UNBO PC-1016聚羧酸减水剂、SUNBO PC-1021聚羧酸减水剂或SUNBO PC-1030聚羧酸减水剂中的任意一种或至少两种的组合。
优选地，所述改性柠檬酸半水石膏还包括防霉剂。
优选地，所述防霉剂在所述改性柠檬酸半水石膏中的添加量为0.02-1份。
优选地，所述防霉剂包括三氯异氰脲酸、纳米二氧化钛或五氯苯酚中的任意一种或至少两种的组合。
在本发明中，所述防霉剂在添加量较少的情况下，依然能使柠檬酸半水石膏应用后，长时间在湿热环境中不发霉且不长毛，提高了产品应用后美观的持久性，同时消除其分泌微生物代谢产物对环境造成污染，达到绿色环保的目的。
优选地，所述改性柠檬酸半水石膏的初凝时间为3-7min，例如可以是3min、3.2min、3.4min、3.6min、3.8min、4min、4.2min、4.6min、4.8min、5min、5.2min、5.4min、5.6min、5.8min、6min、7min。
优选地，所述改性柠檬酸半水石膏的终凝时间为9-20min，例如可以是9min、9.2min、9.4min、9.6min、9.8min、10min、10.2min、10.4min、10.6min、10.8min、11min、11.3min、11.6min、11.9min、12min、12.5min、12.8min、13min、13.5min、14min、14.5min、15min、15.5min、16min、16.5min、17min。
优选地，所述改性柠檬酸半水石膏的两小时抗折强度为2.3-4.0MPa，例如可以是2.3MPa、2.4MPa、2.5MPa、2.6MPa、2.7MPa、2.8MPa、2.9MPa、3MPa、3.1MPa、3.2MPa、3.3MPa、3.4MPa、3.5MPa、3.6MPa、3.7MPa、3.8MPa、3.9MPa、4.0MPa。
优选地，所述改性柠檬酸半水石膏的两小时抗折强度为4.5-6.5MPa，例如可以是4.5MPa、4.6MPa、4.7MPa、4.8MPa、4.9MPa、5MPa、5.1MPa、5.2MPa、5.3MPa、5.4MPa、5.5MPa、5.6MPa、5.7MPa、5.8MPa、5.9MPa、6MPa、6.1MPa、6.2MPa、6.3MPa、6.4MPa、6.5MPa。
第二方面，本发明提供了一种如第一方面所述的改性柠檬酸半水石膏的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
(1)将配方量的促凝剂和减水剂混合搅拌，得到复合添加剂；
(2)将步骤(1)得到的复合添加剂与部分柠檬酸半水石膏粉混合搅拌，得到复配柠檬酸半水石膏粉；
(3)将步骤(2)得到的复配柠檬酸半水石膏粉与剩余量的柠檬酸半水石膏粉混合搅拌，得到所述改性柠檬酸半水石膏。
本发明所述的制备方法在第二步先将复合添加剂与配方量中一小部分的柠檬酸半水石膏粉混合均匀，目的是提高微量复合添加剂在柠檬酸半水石膏粉中的占比含量，从而使第三步复配柠檬酸半水石膏粉与剩余量的柠檬酸半水石膏粉混合时，大大缩短复配时间，使微量复合添加剂在大量半水石膏粉中能够均匀分散，提高产品质量的稳定性，这样不仅在短时间内提高了半水石膏与复合添加剂混合的均匀程度，同时还提高设备效率，便于工业生产。
优选地，步骤(1)所述搅拌时间为10-30min，例如可以是10min、12min、14min、16min、18min、20min、22min、24min、26min、28min、30min。
优选地，步骤(1)所述搅拌速度为10-80rad/min，例如可以是10rad/min、15rad/min、20rad/min、25rad/min、30rad/min、35rad/min、40rad/min、45rad/min、50rad/min、55rad/min、60rad/min、65rad/min、70rad/min、75rad/min、80rad/min。
优选地，步骤(2)所述复合添加剂与部分柠檬酸半水石膏粉的质量比为1:(5-20)，例如可以是1:5、1:6、1:7、1:8、1:9、1:10、1:11、1:12、1:13、1:14、1:15、1:16、1:17、1:18、1:19、1:20，优选为1:(8-15)。
优选地，步骤(2)所述搅拌时间为10-20min，例如可以是10min、11min、12min、13min、14min、15min、16min、17min、18min、19min、20min。
优选地，步骤(2)所述搅拌速度为10-70rad/min，例如可以是10rad/min、15rad/min、20rad/min、25rad/min、30rad/min、35rad/min、40rad/min、45rad/min、50rad/min、55rad/min、60rad/min、65rad/min、70rad/min。
优选地，步骤(3)所述搅拌时间为10-20min，例如可以是10min、11min、12min、13min、14min、15min、16min、17min、18min、19min、20min。
优选地，步骤(3)所述搅拌速度为10-70rad/min，例如可以是10rad/min、15rad/min、20rad/min、25rad/min、30rad/min、35rad/min、40rad/min、45rad/min、50rad/min、55rad/min、60rad/min、65rad/min、70rad/min。
优选地，所述制备方法包括以下步骤：
(1)将配方量的促凝剂和减水剂混合搅拌10-30min，搅拌速度为10-80rad/min，得到复合添加剂；
(2)将步骤(1)得到的复合添加剂与部分柠檬酸半水石膏粉混合搅拌10-20min，所述搅拌速度为10-70rad/min所述复合添加剂与部分柠檬酸半水石膏粉的质量比为1:(5-20)，得到复配柠檬酸半水石膏粉；
(3)将步骤(2)得到的复配柠檬酸半水石膏粉与剩余量的柠檬酸半水石膏粉混合搅拌10-20min，所述搅拌速度为10-70rad/min，得到所述改性柠檬酸半水石膏。
优选地，所述制备方法包括以下步骤：
(1)将配方量的促凝剂、减水剂和防霉剂混合搅拌10-30min，搅拌速度为10-80rad/min，得到复合添加剂；
(2)将步骤(1)得到的复合添加剂与部分柠檬酸半水石膏粉混合搅拌10-20min，所述搅拌速度为10-70rad/min所述复合添加剂与部分柠檬酸半水石膏粉的质量比为1:(8-15)，得到复配柠檬酸半水石膏粉；
(3)将步骤(2)得到的复配柠檬酸半水石膏粉与剩余量的柠檬酸半水石膏粉混合搅拌10-20min，所述搅拌速度为10-70rad/min，得到所述改性柠檬酸半水石膏。
第三方面，本发明提供了一种如第一方面所述的改性柠檬酸半水石膏的应用，所述改性柠檬酸半水石膏用于建筑石膏隔墙板、建筑石膏保温层或石膏涂料中。
相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：
1、本发明所述改性柠檬酸半水石膏通过添加微量促凝剂和减水剂，能够提高产品的综合性能：所述述改性柠檬酸半水石膏标准稠度需水量在69％以下，初凝时间为3-7min，终凝时间为9-20min，两小时抗折强度为2.3-4.0MPa，两小时抗折强度为4.5-6.5MPa，白度最高达到90％以上。
2、本发明所述改性柠檬酸半水石膏凝结后未发生明显的泌水现象，且经抗折试验折断的试块内部气孔大小及气孔个数明显降低。
3、本发明所述改性柠檬酸半水石膏通过添加微量防腐剂，使其应用后在湿热环境中长时间放置仍然不发霉或不长毛，提高了产品应用后美观的持久性，同时消除其分泌微生物代谢产物对环境造成污染，达到绿色环保的目的。
4、本发明所述改性柠檬酸半水石膏提供制备方法，使微量复合添加剂在大量半水石膏粉中能够均匀分散，提高产品质量的稳定性，便于后期工业化施工及其他应用。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。
实施例1
本实施例提供一种改性柠檬酸半水石膏，所述改性柠檬酸半水石膏的制备原料按重量份数计包括柠檬酸半水石膏粉100份、硫酸铝钾十二水合物0.2份、碳酸钙0.5份、β-萘磺酸0.3份和三氯异氰脲酸0.01份。
本实施例所述改性柠檬酸半水石膏的制备方法为：
(1)将配方量的硫酸铝钾十二水合、碳酸钙、β-萘磺酸和三氯异氰脲酸混合搅拌10min，搅拌速度为20rad/min，得到复合添加剂；
(2)将步骤(1)得到的复合添加剂与10份柠檬酸半水石膏粉混合搅拌15min，所述搅拌速度为30rad/min，得到复配柠檬酸半水石膏粉；
(3)将步骤(2)得到的复配柠檬酸半水石膏粉与剩余的90份柠檬酸半水石膏粉混合搅拌10min，所述搅拌速度为35rad/min，得到所述改性柠檬酸半水石膏。
实施例2
本实施例提供一种改性柠檬酸半水石膏，所述改性柠檬酸半水石膏的制备原料按重量份数计包括柠檬酸半水石膏粉100份、硫酸铝钾十二水合物0.2份、碳酸钙0.5份、β-萘磺酸盐甲醛缩合物0.2份和三氯异氰脲酸0.02份。
本实施例所述改性柠檬酸半水石膏的制备方法为：
(1)将配方量的硫酸铝钾十二水合、碳酸钙、β-萘磺酸盐甲醛缩合物和三氯异氰脲酸混合搅拌12min，搅拌速度为20rad/min，得到复合添加剂；
(2)将步骤(1)得到的复合添加剂与8份柠檬酸半水石膏粉混合搅拌12min，所述搅拌速度为35rad/min，得到复配柠檬酸半水石膏粉；
(3)将步骤(2)得到的复配柠檬酸半水石膏粉与剩余的92份柠檬酸半水石膏粉混合搅拌12min，所述搅拌速度为35rad/min，得到所述改性柠檬酸半水石膏。
实施例3
本实施例提供一种改性柠檬酸半水石膏，所述改性柠檬酸半水石膏的制备原料按重量份数计包括柠檬酸半水石膏粉100份、硫酸铝钾十二水合物0.4份、碳酸钙0.1份、SUNBOPC-1021聚羧酸减水剂0.2份和三氯异氰脲酸0.02份。
本实施例所述改性柠檬酸半水石膏的制备方法为：
(1)将配方量的硫酸铝钾十二水合物、碳酸钙、SUNBO PC-1021聚羧酸减水剂和三氯异氰脲酸混合搅拌12min，搅拌速度为20rad/min，得到复合添加剂；
(2)将步骤(1)得到的复合添加剂与9份柠檬酸半水石膏粉混合搅拌12min，所述搅拌速度为35rad/min，得到复配柠檬酸半水石膏粉；
(3)将步骤(2)得到的复配柠檬酸半水石膏粉与剩余的91份柠檬酸半水石膏粉混合搅拌12min，所述搅拌速度为35rad/min，得到所述改性柠檬酸半水石膏。
实施例4
本实施例提供一种改性柠檬酸半水石膏，所述改性柠檬酸半水石膏的制备原料按重量份数计包括柠檬酸半水石膏粉100份、硫酸铝钾十二水合物0.3份、碳酸钙0.1份、硫酸钙0.5份、β-萘磺酸盐甲醛缩合物0.3份和三氯异氰脲酸0.02份。
本实施例所述改性柠檬酸半水石膏的制备方法为：
(1)将配方量的硫酸铝钾十二水合物、碳酸钙、硫酸钙、β-萘磺酸盐甲醛缩合物和三氯异氰脲酸混合搅拌12min，搅拌速度为20rad/min，得到复合添加剂；
(2)将步骤(1)得到的复合添加剂与10份柠檬酸半水石膏粉混合搅拌12min，所述搅拌速度为35rad/min，得到复配柠檬酸半水石膏粉；
(3)将步骤(2)得到的复配柠檬酸半水石膏粉与剩余的90份柠檬酸半水石膏粉混合搅拌12min，所述搅拌速度为35rad/min，得到所述改性柠檬酸半水石膏。
实施例5
本实施例提供一种改性柠檬酸半水石膏，所述改性柠檬酸半水石膏的制备原料按重量份数计包括柠檬酸半水石膏粉100份、硫酸铝钾十二水合物0.1份、碳酸钙0.1份、硫酸钙1份、β-萘磺酸盐甲醛缩合物0.25份、UNBO PC-1030聚羧酸减水剂0.1份、三氯异氰脲酸0.02份和五氯苯酚0.01份。
本实施例所述改性柠檬酸半水石膏的制备方法为：
(1)将配方量的硫酸铝钾十二水合物、碳酸钙、硫酸钙、β-萘磺酸盐甲醛缩合物、UNBO PC-1030聚羧酸减水剂、三氯异氰脲酸和五氯苯酚混合搅拌13min，搅拌速度为20rad/min，得到复合添加剂；
(2)将步骤(1)得到的复合添加剂与10份柠檬酸半水石膏粉混合搅拌12min，所述搅拌速度为35rad/min，得到复配柠檬酸半水石膏粉；
(3)将步骤(2)得到的复配柠檬酸半水石膏粉与剩余的90份柠檬酸半水石膏粉混合搅拌12min，所述搅拌速度为35rad/min，得到所述改性柠檬酸半水石膏。
实施例6
本实施例提供一种改性柠檬酸半水石膏，所述改性柠檬酸半水石膏的制备原料按重量份数计包括柠檬酸半水石膏粉100份、硫酸铝钾十二水合物0.42份、β-萘磺酸盐甲醛缩合物0.3份和三氯异氰脲酸0.03份。
本实施例所述改性柠檬酸半水石膏的制备方法为：
(1)将配方量的硫酸铝钾十二水合物、β-萘磺酸盐甲醛缩合物和三氯异氰脲酸混合搅拌15min，搅拌速度为20rad/min，得到复合添加剂；
(2)将步骤(1)得到的复合添加剂与10份柠檬酸半水石膏粉混合搅拌13min，所述搅拌速度为35rad/min，得到复配柠檬酸半水石膏粉；
(3)将步骤(2)得到的复配柠檬酸半水石膏粉与剩余的90份柠檬酸半水石膏粉混合搅拌12min，所述搅拌速度为35rad/min，得到所述改性柠檬酸半水石膏。
实施例7
本实施例提供一种改性柠檬酸半水石膏，所述改性柠檬酸半水石膏的制备原料按重量份数计包括柠檬酸半水石膏粉100份、硫酸铝钾十二水合物0.48份、β-萘磺酸盐甲醛缩合物0.3份和三氯异氰脲酸0.03份。
本实施例所述改性柠檬酸半水石膏的制备方法为：
(1)将配方量的硫酸铝钾十二水合物、β-萘磺酸盐甲醛缩合物和三氯异氰脲酸混合搅拌13min，搅拌速度为20rad/min，得到复合添加剂；
(2)将步骤(1)得到的复合添加剂与10份柠檬酸半水石膏粉混合搅拌12min，所述搅拌速度为35rad/min，得到复配柠檬酸半水石膏粉；
(3)将步骤(2)得到的复配柠檬酸半水石膏粉与剩余的90份柠檬酸半水石膏粉混合搅拌12min，所述搅拌速度为35rad/min，得到所述改性柠檬酸半水石膏。
实施例8
本实施例提供一种改性柠檬酸半水石膏，所述改性柠檬酸半水石膏的制备原料按重量份数计包括柠檬酸半水石膏粉80份、硫酸铝钾十二水合物0.04份、β-萘磺酸盐甲醛缩合物0.02份和三氯异氰脲酸0.02份。
本实施例所述改性柠檬酸半水石膏的制备方法为：
(1)将配方量的硫酸铝钾十二水合物、β-萘磺酸盐甲醛缩合物和三氯异氰脲酸混合搅拌10min，搅拌速度为10rad/min，得到复合添加剂；
(2)将步骤(1)得到的复合添加剂与1.6份柠檬酸半水石膏粉混合搅拌10min，所述搅拌速度为35rad/min，得到复配柠檬酸半水石膏粉；
(3)将步骤(2)得到的复配柠檬酸半水石膏粉与剩余的78.4份柠檬酸半水石膏粉混合搅拌10min，所述搅拌速度为35rad/min，得到所述改性柠檬酸半水石膏。
实施例9
本实施例提供一种改性柠檬酸半水石膏，所述改性柠檬酸半水石膏的制备原料按重量份数计包括柠檬酸半水石膏粉100份、硫酸钙1份、碳酸钙1份、β-萘磺酸盐甲醛缩合物1份和三氯异氰脲酸1份。
本实施例所述改性柠檬酸半水石膏的制备方法为：
(1)将配方量的硫酸钙、碳酸钙、β-萘磺酸盐甲醛缩合物和三氯异氰脲酸混合搅拌30min，搅拌速度为80rad/min，得到复合添加剂；
(2)将步骤(1)得到的复合添加剂与20份柠檬酸半水石膏粉混合搅拌20min，所述搅拌速度为50rad/min，得到复配柠檬酸半水石膏粉；
(3)将步骤(2)得到的复配柠檬酸半水石膏粉与剩余的100份柠檬酸半水石膏粉混合搅拌20min，所述搅拌速度为50rad/min，得到所述改性柠檬酸半水石膏。
实施例10
本实施例提供一种改性柠檬酸半水石膏，所述改性柠檬酸半水石膏的制备原料按重量份数计包括柠檬酸半水石膏粉100份、硫酸铝钾十二水合物0.2份、碳酸钙0.5份、β-萘磺酸0.1份和SUNBO PC-1030聚羧酸减水剂0.1份。
本实施例所述改性柠檬酸半水石膏的制备方法为：
(1)将配方量的硫酸铝钾十二水合、碳酸钙、β-萘磺酸和SUNBO PC-1030聚羧酸减水剂混合搅拌10min，搅拌速度为20rad/min，得到复合添加剂；
(2)将步骤(1)得到的复合添加剂与7.2份柠檬酸半水石膏粉混合搅拌15min，所述搅拌速度为30rad/min，得到复配柠檬酸半水石膏粉；
(3)将步骤(2)得到的复配柠檬酸半水石膏粉与剩余的92.8份柠檬酸半水石膏粉混合搅拌10min，所述搅拌速度为35rad/min，得到所述改性柠檬酸半水石膏。
对比例1
同实施例1，区别仅在于，不含促凝剂，所述减水剂β萘磺酸含量为0.3份，其他组分含量及制备方法不变。
对比例2
同实施例1，区别仅在于，不含减水剂，所述硫酸铝钾十二水合物0.35份、碳酸钙0.65份，其他组分含量及制备方法不变。
对比例3
同实施例1，区别仅在于，将减水剂替换为木质素磺酸钙0.3份，其他组分含量及制备方法不变。
对比例4
同实施例1，区别仅在于，将促凝剂替换为铝矾土0.7份，其他组分含量及制备方法不变。
对比例5
同实施例1，区别仅在于，所述硫酸铝钾十二水合物为0.02份、碳酸钙为0.02份、β萘磺酸2份，其他组分含量及制备方法不变。
对比例6
同实施例1，区别仅在于，所述硫酸铝钾十二水合物为2份、碳酸钙为3份、β萘磺酸0.01份，其他组分含量及制备方法不变。
对上述实施例1-10制备的改性柠檬酸半水石膏、对比例1-6制备的改性柠檬酸半水石膏以及空白对照(未经改性的柠檬酸半水石膏粉)进行性能测试。上述各产品的检测基于GB/T9776-2008，GB/T17669.1～5-1999，白度测试利用上海悦丰仪器仪表有限公司生产的数显白度仪SBDY-1，具体测试结果如表1所示。
表1
由表1的测试数据可知，本发明所述改性柠檬酸半水石膏通过添加微量促凝剂和减水剂，能够进一步提高产品综合性能，所述述改性柠檬酸半水石膏标准稠度需水量在69％以下，初凝时间为3-6min，终凝时间为9-17min，两小时抗折强度为2.3-4.0MPa，两小时抗折强度为4.5-6.5MPa，白度最高达到90％以上。本发明所述改性柠檬酸半水石膏未发生明显的泌水现象，且经抗折试验折断的试块内部气孔大小及气孔个数明显降低，使其应用后在湿热环境中长时间放置仍然不发霉或不长毛。本发明所述改性柠檬酸半水石膏提供制备方法，使微量复合添加剂在大量半水石膏粉中能够均匀分散，提高产品质量的稳定性，便于后期工业化施工及其他应用。对比例5的测试结果说明，当减水剂过多时，虽然短时间内会极大提升柠檬半水石膏的强度，但是由于β-萘磺酸添加量过高，使标准稠度需水量下降严重，导致部分半水石膏粉未来得及水化即已成型，剩余的半水石膏延迟水化凝结，制品后期极易开裂；对比例6的测试结果说明，当促凝剂过多时，使过量的促凝剂以金属离子形式析出，随时间的延长伴随水分迁移到制品表面，形成结晶盐，制品表面会产生泛霜现象。
实施例1-10制备的改性柠檬酸半水石膏，发霉试验置于湿度(90±3)％，温度在25-35℃的自然环境中，利用肉眼与10倍放大镜进行观察。萘系减水剂β萘磺酸盐甲醛缩合物能够有效降低标准稠度需水量，但略微影响制品的白度，若原料白度不高，且对产品白度无强烈要求的，可使用本品。
申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的所述改性柠檬酸半水石膏及其制备方法和应用，但本发明并不局限于上述实施例，即不意味着本发明必须依赖上述实施例才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims (10)

1.一种改性柠檬酸半水石膏，其特征在于，所述改性柠檬酸半水石膏的制备原料按重量份数计包括柠檬酸半水石膏粉80-120份、促凝剂0.04-2份和减水剂0.02-1份。
2.根据权利要求1所述的改性柠檬酸半水石膏，其特征在于，所述促凝剂包括硫酸铝钾十二水合物、硫酸钙或碳酸钙中的任意一种或至少两种的组合。
3.根据权利要求1或2所述的改性柠檬酸半水石膏，其特征在于，所述减水剂包括萘系减水剂和/或聚羧酸减水剂；
优选地，所述萘系减水剂包括β-萘磺酸或β-萘磺酸盐甲醛缩合物中的任意一种或至少两种的组合；
优选地，所述聚羧酸减水剂包括UNBO PC-1016聚羧酸减水剂、SUNBO PC-1021聚羧酸减水剂或SUNBO PC-1030聚羧酸减水剂中的任意一种或至少两种的组合。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的改性柠檬酸半水石膏，其特征在于，所述改性柠檬酸半水石膏还包括防霉剂；
优选地，所述防霉剂在所述改性柠檬酸半水石膏中的添加量为0.02-1份；
优选地，所述防霉剂包括三氯异氰脲酸、纳米二氧化钛或五氯苯酚中的任意一种或至少两种的组合。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的改性柠檬酸半水石膏，其特征在于，所述改性柠檬酸半水石膏的初凝时间为3-7min；
优选地，所述改性柠檬酸半水石膏的终凝时间为9-20min；
优选地，所述改性柠檬酸半水石膏的两小时抗折强度为2.3-4.0MPa；
优选地，所述改性柠檬酸半水石膏的两小时抗折强度为4.5-6.5MPa。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的改性柠檬酸半水石膏的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
(1)将配方量的促凝剂和减水剂混合搅拌，得到复合添加剂；
(2)将步骤(1)得到的复合添加剂与部分柠檬酸半水石膏粉混合搅拌，得到复配柠檬酸半水石膏粉；
(3)将步骤(2)得到的复配柠檬酸半水石膏粉与剩余量的柠檬酸半水石膏粉混合搅拌，得到所述改性柠檬酸半水石膏。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述搅拌时间为10-30min；
优选地，步骤(1)所述搅拌速度为10-80rad/min；
优选地，步骤(2)所述复合添加剂与部分柠檬酸半水石膏粉的质量比为1:(5-20)，优选为1:(8-15)；
优选地，步骤(2)所述搅拌时间为10-20min；
优选地，步骤(2)所述搅拌速度为10-70rad/min；
优选地，步骤(3)所述搅拌时间为10-20min；
优选地，步骤(3)所述搅拌速度为10-70rad/min。
8.根据权利要求6或7所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
(1)将配方量的促凝剂和减水剂混合搅拌10-30min，搅拌速度为10-80rad/min，得到复合添加剂；
(2)将步骤(1)得到的复合添加剂与部分柠檬酸半水石膏粉混合搅拌10-20min，所述搅拌速度为10-70rad/min，所述复合添加剂与部分柠檬酸半水石膏粉的质量比为1:(5-20)，得到复配柠檬酸半水石膏粉；
(3)将步骤(2)得到的复配柠檬酸半水石膏粉与剩余量的柠檬酸半水石膏粉混合搅拌10-20min，所述搅拌速度为10-70rad/min，得到所述改性柠檬酸半水石膏。
9.根据权利要求6-8中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
(1)将配方量的促凝剂、减水剂和防霉剂混合搅拌10-30min，搅拌速度为10-80rad/min，得到复合添加剂；
(2)将步骤(1)得到的复合添加剂与部分柠檬酸半水石膏粉混合搅拌10-20min，所述搅拌速度为10-70rad/min所述复合添加剂与部分柠檬酸半水石膏粉的质量比为1:(8-15)，得到复配柠檬酸半水石膏粉；
(3)将步骤(2)得到的复配柠檬酸半水石膏粉与剩余量的柠檬酸半水石膏粉混合搅拌10-20min，所述搅拌速度为10-70rad/min，得到所述改性柠檬酸半水石膏。
10.根据权利要求1-5中任一项所述的改性柠檬酸半水石膏的应用，其特征在于，所述改性柠檬酸半水石膏用于建筑石膏隔墙板、建筑石膏保温层或石膏涂料中。
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