CN111233368A - 一种抹灰石膏用润滑剂及其制备方法、抹灰石膏 - Google Patents

一种抹灰石膏用润滑剂及其制备方法、抹灰石膏 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种抹灰石膏用润滑剂及其制备方法、抹灰石膏。所述润滑剂包括按照质量份计的如下成分：80～95份层状硅酸盐矿物、1～20份纤维素醚、1～10份增稠改性剂、0.1～4份表面活性剂以及5～25份可再分散乳胶粉。所述抹灰石膏包括按照质量分数计的0.05～0.18％的上述润滑剂。所述润滑剂的制备方法包括将80～95份层状硅酸盐矿物、1～20份纤维素醚、1～10份增稠改性剂、0.1～4份表面活性剂以及5～25份可再分散乳胶粉混合，得到抹灰石膏用润滑剂。本发明的有益效果包括：制备方法简便，制备得到的润滑剂使用效果好，添加了该润滑剂的抹灰石膏，具有良好的保水性、黏聚性和施工顺滑性。

Description

一种抹灰石膏用润滑剂及其制备方法、抹灰石膏
技术领域
本发明涉及矿物材料深加工和建筑材料技术应用领域，具体地，涉及一种抹灰石膏用润滑剂及其制备方法、抹灰石膏。
背景技术
装饰装修工程是现代房屋建设过程中的重要组成部分之一。据资料表明，抹灰工程占据了现代民用建筑总工期的30～40％，占总造价的10～15％。传统的抹灰材料一般以水泥砂浆为主，存在收缩大，容易发生空鼓、开裂和脱落等质量问题，另外凝结时间长、硬化缓慢使其不能满足施工进度和抹灰质量要求。抹灰石膏是一种新型绿色、环保抹灰材料，具有凝结快、防火、保温、隔音、调湿、微膨胀、与基层材料粘结牢固等优点。利用固体废弃物磷石膏和脱硫石膏制备的建筑石膏用于抹灰石膏，不但可以扩大工业废渣的资源化利用途径，还降低了环境污染风险，对可持续发展具有重要意义。
随着人工劳动力成本的攀升，抹灰石膏的施工工艺正逐渐从手工抹灰向机械喷涂方式转变。这就要求抹灰石膏具有良好的可泵送性和喷涂能力，但是普通的抹灰石膏难以满足这些要求，容易在喷涂过程中发生堵管，喷涂上墙后发生流挂和掉落等现象。
发明内容
针对现有技术中存在的不足，本发明的目的在于解决上述现有技术中存在的一个或多个问题。例如，本发明的目的之一在于提供一种抹灰石膏用润滑剂及其制备方法、抹灰石膏。
为了实现上述目的，本发明一方面提供了一种抹灰石膏用润滑剂。所述润滑剂可包括按照质量份计的如下成分：80～95份层状硅酸盐矿物、1～20份纤维素醚、1～10份增稠改性剂、0.1～4份表面活性剂以及5～25份可再分散乳胶粉。
本发明另一方面提供了一种抹灰石膏。所述抹灰石膏可包括按照质量分数计的0.05～0.18％的润滑剂，所述润滑剂可包括按照质量份计的如下成分：80～95份层状硅酸盐矿物、1～20份纤维素醚、1～10份增稠改性剂、0.1～4份表面活性剂以及5～25份可再分散乳胶粉。
在本发明的抹灰石膏的一个示例性实施例中，所述抹灰石膏可包括轻质底层抹灰石膏、底层抹灰石膏、保温层抹灰石膏和面层抹灰石膏。
在本发明的抹灰石膏的一个示例性实施例中，所述抹灰石膏的保水率不低于90％。
在本发明的抹灰石膏用润滑剂或抹灰石膏的一个示例性实施例中，所述层状硅酸盐矿物可包括高岭石、蒙脱石、伊利石和白云母中的至少一种。
在本发明的抹灰石膏用润滑剂或抹灰石膏的一个示例性实施例中，所述纤维素醚可包括甲基羟乙基纤维素醚、甲基羟丙基纤维素醚、羟乙基纤维素醚和羧甲基纤维素钠中的至少一种。
在本发明的抹灰石膏用润滑剂或抹灰石膏的一个示例性实施例中，所述增稠改性剂可包括羟烷基淀粉、羧甲基淀粉、阳离子淀粉、瓜儿胶醚和木质纤维素中的至少一种。
在本发明的抹灰石膏用润滑剂或抹灰石膏的一个示例性实施例中，所述表面活性剂可包括烷基磺酸盐类、烷基苯磺酸盐类、烷基硫酸盐类、脂肪酸盐类、松香皂类、三萜皂苷和木质素磺酸盐类中的至少一种。
在本发明的抹灰石膏用润滑剂或抹灰石膏的一个示例性实施例中，所述可再分散乳胶粉可包括乙烯和醋酸乙烯酯共聚物胶粉、醋酸乙烯酯和叔碳酸乙烯酯共聚物胶粉、丙烯酸酯共聚物胶粉、苯乙烯和丙烯酸酯共聚物胶粉中的至少一种。
本发明再一方面提供了一种抹灰石膏用润滑剂的制备方法。所述制备方法可包括以下步骤：将按质量份计的80～95份层状硅酸盐矿物、1～20份纤维素醚、1～10份增稠改性剂、0.1～4份表面活性剂以及5～25份可再分散乳胶粉混合均匀，得到抹灰石膏用润滑剂。
在本发明的抹灰石膏用润滑剂的制备方法的一个示例性实施例中，所述层状硅酸盐矿物可包括高岭石、蒙脱石、伊利石和白云母中的至少一种。
在本发明的抹灰石膏用润滑剂的制备方法的一个示例性实施例中，所述纤维素醚可包括甲基羟乙基纤维素醚、甲基羟丙基纤维素醚、羟乙基纤维素醚和羧甲基纤维素钠中的至少一种。
在本发明的抹灰石膏用润滑剂的制备方法的一个示例性实施例中，所述增稠改性剂可包括羟烷基淀粉、羧甲基淀粉、阳离子淀粉、瓜儿胶醚和木质纤维素中的至少一种。
在本发明的抹灰石膏用润滑剂的制备方法的一个示例性实施例中，所述表面活性剂可包括烷基磺酸盐类、烷基苯磺酸盐类、烷基硫酸盐类、脂肪酸盐类、松香皂类、三萜皂苷和木质素磺酸盐类中的至少一种。
在本发明的抹灰石膏用润滑剂的制备方法的一个示例性实施例中，所述可再分散乳胶粉可包括乙烯和醋酸乙烯酯共聚物胶粉、醋酸乙烯酯和叔碳酸乙烯酯共聚物胶粉、丙烯酸酯共聚物胶粉、苯乙烯和丙烯酸酯共聚物胶粉中的至少一种。
与现有技术相比，本发明的有益效果可包括：添加了本发明的润滑剂的抹灰石膏具有良好的保水性、黏聚性和施工顺滑性，用于手工抹灰和机械喷涂施工中，可以显著减轻工人劳动强度，提高施工效率。
具体实施方式
在下文中，将结合示例性实施例详细地描述本发明的抹灰石膏用润滑剂及其制备方法、抹灰石膏。
本发明一方面提供了一种抹灰石膏用润滑剂。
在本发明的一个示例性实施例中，所述润滑剂可以包括按照质量份计的如下成分：
80～95份层状硅酸盐矿物、1～20份纤维素醚、1～10份增稠改性剂、0.1～4份表面活性剂和5～25份可再分散乳胶粉。
在本实施例中，当其中至少一种成分超出上述含量范围时，则会增加施工涂抹的难度，为了减轻施工难度添加水，最终会降低石膏的力学性能和耐久性能。
另外，所述润滑剂可以由按照质量份计的80～95份层状硅酸盐矿物、1～20份纤维素醚、1～10份增稠改性剂、0.1～4份表面活性剂和5～25份可再分散乳胶粉构成。
进一步地，所述润滑剂可以包括按照质量份计的如下成分：
80～90份层状硅酸盐矿物、1～20份纤维素醚、1～10份增稠改性剂、0.2～3份表面活性剂和10～25份可再分散乳胶粉。
另外，所述润滑剂可以由按照质量份计的80～90份层状硅酸盐矿物、1～20份纤维素醚、1～10份增稠改性剂、0.2～3份表面活性剂和10～25份可再分散乳胶粉构成。
进一步地，所述润滑剂可以包括按照质量份计的如下成分：
85～95份层状硅酸盐矿物、1～18份纤维素醚、1～9份增稠改性剂、0.1～4份表面活性剂和5～20份可再分散乳胶粉。
在本实施例中，上一段中提到的质量份组成的润滑剂更适用于如下组分构成的石膏：
48.1～60.6％SO3、35.2～50.4％CaO、1.14～2.89％SiO2、0.14～0.92％P2O5、0.21～0.77％Al2O3、0.05～0.44％Fe2O3、0.05～0.12％BaO、0.02～0.13％K2O、0.01～0.09％TiO2、0.01～0.07％SrO、0.01～0.05％Na2O、0.01～0.05％MgO和0.01～0.04％ZrO2。
另外，所述润滑剂可以由按照质量份计的85～95份层状硅酸盐矿物、1～18份纤维素醚、1～9份增稠改性剂、0.1～4份表面活性剂和5～20份可再分散乳胶粉构成。
在本实施例中，所述层状硅酸盐矿物可以包括我国储量丰富的天然层状硅酸盐矿物，以此为主体原料，其主要构造单元是二维排列的硅氧四面体和铝(或镁)氧八面体，两个单元可以按照1：1或2：1组成不同的结构层。结构层间通常以范德华力连接，这种分子间作用力较弱，水分子易于进入晶胞层间发生膨胀或剥离。因此这种特殊的层状结构使其具有较好的吸水膨胀性、分散悬浮性和触变性，其吸水后形成的溶胶在搅拌时黏度下降，有利于抹灰石膏的可操作性；而静置后形成的凝胶使得黏度上升，有利于阻止石膏颗粒和骨料与水分离；当再施加外力搅拌时，凝胶结构又可以被迅速打破，回复可操作性。所述层状硅酸盐矿物可以包括高岭石、蒙脱石、伊利石、白云母中的至少一种。
具体地，所述层状硅酸盐矿物可以包括按照质量分数计的如下成分：
69～78.5％SiO2、12.5～18％Al2O3、2～2.5％CaO、2.5～3％MgO、2.5～3％Fe2O3、1.5～2％Na2O、0.5～1％K2O、0.4～0.7％TiO2、1～1.13％SO3以及0.08～0.1％P2O5。
另外，所述层状硅酸盐矿物可以由按照质量分数计69～78.5％SiO2、12.5～18％Al2O3、2～2.5％CaO、2.5～3％MgO、2.5～3％Fe2O3、1.5～2％Na2O、0.5～1％K2O、0.4～0.7％TiO2、1～1.13％SO3以及0.08～0.1％P2O 5构成。
在本实施例中，所述纤维素醚可以包括甲基羟乙基纤维素醚、甲基羟丙基纤维素醚、羟乙基纤维素醚和羧甲基纤维素钠中的至少一种。
在本实施例中，所述增稠改性剂可以包括羟烷基淀粉、羧甲基淀粉、阳离子淀粉、瓜儿胶醚和木质纤维素中的至少一种。
在本实施例中，所述表面活性剂可以包括烷基磺酸盐类、烷基苯磺酸盐类、烷基硫酸盐类、脂肪酸盐类、松香皂类、三萜皂苷和木质素磺酸盐类中的至少一种。
在本实施例中，所述可再分散乳胶粉可以包括乙烯和醋酸乙烯酯共聚物胶粉、醋酸乙烯酯和叔碳酸乙烯酯共聚物胶粉、丙烯酸酯共聚物胶粉、苯乙烯和丙烯酸酯共聚物胶粉中的至少一种。
本发明另一方面提供了一种抹灰石膏。
在本发明的另一个示例性实施例中，所述抹灰石膏可以包括按照质量分数计的0.05～0.18％的润滑剂，所述润滑剂可包括按照质量份计的如下成分：80～95份层状硅酸盐矿物、1～20份纤维素醚、1～10份增稠改性剂、0.1～4份表面活性剂和5～25份可再分散乳胶粉。
在本实施例中，所述抹灰石膏可以包括轻质底层抹灰石膏、底层抹灰石膏、面层抹灰石膏和保温层抹灰石膏。
在本实施例中，当抹灰石膏为轻质底层抹灰石膏时，所述润滑剂按照掺量占抹灰石膏配方总质量的0.05～0.08％，得到的所述轻质底层抹灰石膏：保水率≥60％，抗折强度≥1Mpa，抗压强度≥2.5Mpa，拉伸粘结强度≥0.3Mpa，体积密度≤1000kg/m3；尤其是，保水率为88～95％且抗折强度为1.1～2.5Mpa且抗压强度为2.6～3.5Mpa且拉伸粘结强度为0.32～0.62Mpa，此时，抹灰石膏润滑剂可以包括82～88份层状硅酸盐矿物、2～7份纤维素醚、2～8份增稠改性剂、0.5～2份表面活性剂和6～10份可再分散乳胶粉，例如：85份层状硅酸盐矿物、3份纤维素醚、4.3份增稠改性剂、0.7份表面活性剂和7份
可再分散乳胶粉。
在本实施例中，当抹灰石膏为底层抹灰石膏时，所述润滑剂按照掺量占抹灰石膏配方总质量的0.06～0.09％，得到的所述底层抹灰石膏：保水率≥75％，抗折强度≥2Mpa，抗压强度≥4，拉伸粘结强度≥0.4；尤其是，保水率为89～97％且抗折强度为2.1～4.5Mpa且抗压强度为4.2～6.5Mpa且拉伸粘结强度为0.42～0.72Mpa，此时，抹灰石膏润滑剂可以包括83～89份层状硅酸盐矿物、2～6份纤维素醚、1～4份增稠改性剂、0.2～1份表面活性剂和6～10份可再分散乳胶粉，例如：86份层状硅酸盐矿物、4份纤维素醚、1.7份增稠改性剂、0.3份表面活性剂和8份可再分散乳胶粉。
在本实施例中，当抹灰石膏为面层抹灰石膏时，所述润滑剂按照掺量占抹灰石膏配方总质量的0.06～0.11％，得到的所述面层抹灰石膏：保水率≥90％，抗折强度≥2Mpa，抗压强度≥5Mpa，拉伸粘结强度≥0.4Mpa；尤其是，保水率为92～98.5％，此时，抹灰石膏润滑剂可以包括85～90份层状硅酸盐矿物、2～5份纤维素醚、2～5份增稠改性剂、0.2～0.8份表面活性剂和5～8份可再分散乳胶粉，例如：88份层状硅酸盐矿物、3.5份纤维素醚、4份增稠改性剂、0.5份表面活性剂和5份可再分散乳胶粉。
在本实施例中，当抹灰石膏为保温层抹灰石膏时，所述润滑剂按照掺量占抹灰石膏配方总质量的0.05～0.18％，得到的所述保温层抹灰石膏：抗压强度≥0.6Mpa，体积密度≤500kg/m3，导热系数≤0.1W/(m·k)；尤其是，抗压强度为0.6～0.85Mpa且体积密度为495～500kg/m3且导热系数为0.078～0.1W/(m·k)，此时，抹灰石膏润滑剂可以包括81～86份层状硅酸盐矿物、2～3份纤维素醚、2～7份增稠改性剂、0.7～2份表面活性剂和6～9份可再分散乳胶粉，例如：85份层状硅酸盐矿物、2.5份纤维素醚、4.5份增稠改性剂、1份表面活性剂和7份可再分散乳胶粉。
本示例性实施例中所述的润滑剂可以为上一个示例性实施例中所述的抹灰石膏用润滑剂。
本发明再一方面提供了一种抹灰石膏用润滑剂的制备方法。
在本发明的再一个示例性实施例中，制备原料可包括按照质量份计的：80～95份层状硅酸盐矿物、1～20份纤维素醚、1～10份增稠改性剂、0.1～4份表面活性剂以及5～25份可再分散乳胶粉，所述制备方法可以包括步骤：将制备原料混合，得到抹灰石膏用润滑剂。
另外，制备原料可包括按照质量份计的：80～95份层状硅酸盐矿物、1～20份纤维素醚、1～10份增稠改性剂、0.1～4份表面活性剂以及5～25份可再分散乳胶粉，所述制备方法可以包括步骤：按质量份分别称取层状硅酸盐矿物、纤维素醚、增稠改性剂、表面活性剂和可在分散乳胶粉倒入搅拌机混合均匀，即得到所述抹灰石膏用润滑剂。
本发明的第一个示例性实施例中所述的抹灰石膏用润滑剂可以由本示例性实施例中的任一种制备方法制备得到，本发明第二个示例性实施例中所述的润滑剂也可以由本示例性实施例中的任一种制备方法制备得到。
为了更好地理解本发明的上述示例性实施例，下面结合具体示例对其进行进一步说明。
示例1
一种抹灰石膏用润滑剂，由下列质量份的组分原料组成：85份高岭石、3份纤维素醚、4.3份羟烷基淀粉、0.7份表面活性剂和7份可再分散乳胶粉。
按上述原料制备出所述润滑剂，按照掺量占抹灰石膏配方总质量的0.05～0.08％，加水搅拌均匀后施工。
在本示例中，抹灰石膏为轻质底层抹灰石膏。轻质底层抹灰石膏中掺入总质量0.06％的润滑剂，得到的轻质底层抹灰石膏：保水率90.6％，体积密度898kg/m3，抗折强度1.4MPa，抗压强度2.98MPa，拉伸粘结强度0.52MPa。该配比制备出的轻质底层抹灰石膏具有良好的施工顺滑性、抗下垂性和保水性，与基层粘接牢固，适用于手工批刮或机械喷涂轻质底层抹灰石膏。
对比例：按照本示例中的石膏组成配比和相同用水量，不加入润滑剂制备轻质底层抹灰石膏，得到的轻质底层抹灰石膏：保水率80％，体积密度1198kg/m3，抗折强度2.01MPa，抗压强度3.22MPa，拉伸粘结强度0.22MPa。
本对比例的轻质底层抹灰石膏的保水率和拉伸粘结强度下降明显，体积密度增大，说明掺入润滑剂的抹灰石膏具有良好的保水性，较适宜的体积密度，与基层粘接牢固。因而可以在相关领域广泛应用。
示例2
一种抹灰石膏用润滑剂，由下列质量份的组分原料组成：90份蒙脱石、2份纤维素醚、2.3份羧甲基淀粉、表面活性剂0.7份和5份可再分散乳胶粉。
按上述原料制备出所述润滑剂，按照掺量占抹灰石膏配方总质量的0.06～0.09％，加水搅拌均匀后施工。
在本示例中，抹灰石膏为底层抹灰石膏。底层抹灰石膏中掺入总质量0.08％的润滑剂，得到的底层抹灰石膏：保水率92.6％，体积密度975kg/m3，抗折强度2.3MPa，抗压强度4.88MPa，拉伸粘结强度0.48MPa。该配比制备出的底层抹灰石膏具有良好的施工顺滑性、抗下垂性和保水性，与基层粘接牢固，适用于手工批刮或机械喷涂底层抹灰石膏。
示例3
一种抹灰石膏用润滑剂，由下列质量份的组分原料组成：89份伊利石、1份纤维素醚、3.2份瓜儿胶醚、0.8份表面活性剂和6份可再分散乳胶粉。
按上述原料制备出所述润滑剂，按照掺量占抹灰石膏配方总质量的0.06～0.11％，加水搅拌均匀后施工。
在本示例中，抹灰石膏为面层抹灰石膏。面层抹灰石膏中掺入总质量0.09％的润滑剂，得到的面层抹灰石膏：保水率95.5％，体积密度1005kg/m3，抗折强度3.5MPa，抗压强度6.58MPa，拉伸粘结强度0.60MPa。该配比制备出的面层抹灰石膏具有良好的施工顺滑性、抗下垂性和保水性，与基层粘接牢固，适用于手工批刮或机械喷涂面层抹灰石膏。
示例4
一种抹灰石膏用润滑剂，由下列质量份的组分原料组成：85份白云母、2.5份纤维素醚、1.5份木质纤维素、4份表面活性剂和7份可再分散乳胶粉。
按上述原料制备出所述润滑剂，按照掺量占抹灰石膏配方总质量的0.05～0.18％，加水搅拌均匀后施工。
在本示例中，抹灰石膏为保温层抹灰石膏。保温层抹灰石膏中掺入总质量0.13％的润滑剂，得到的保温层抹灰石膏：保水率95.5％，体积密度495kg/m3，抗压强度0.61MPa，导热系数0.098W/(m·k)。该配比制备出的保温层抹灰石膏具有良好的施工顺滑性、抗下垂性和保温性，适用于手工批刮或机械喷涂保温层抹灰石膏。
综上所述，本发明的抹灰石膏用润滑剂及其制备方法、抹灰石膏的优点可包括：
(1)本发明的抹灰石膏用润滑剂的制备方法简便；
(2)本发明的抹灰石膏具有良好的保水性、黏聚性和施工顺滑性，用于手工抹灰和机械喷涂施工中，可以显著减轻工人劳动强度，提高施工效率；
(3)使用本发明的抹灰石膏能够减少抹灰石膏在喷涂过程中的堵管现场，避免抹灰石膏上墙后流挂和掉落现象的出现；
(4)使用本发明的抹灰石膏容易收光，并最终获得光滑平整的表面。
尽管上面已经通过结合示例性实施例描述了本发明，但是本领域技术人员应该清楚，在不脱离权利要求所限定的精神和范围的情况下，可对本发明的示例性实施例进行各种修改和改变。

Claims (10)

1.一种抹灰石膏用润滑剂，其特征在于，所述润滑剂包括按照质量份计的如下成分：
80～95份层状硅酸盐矿物、1～20份纤维素醚、1～10份增稠改性剂、0.1～4份表面活性剂以及5～25份可再分散乳胶粉。
2.一种抹灰石膏，其特征在于，所述抹灰石膏包括按照质量分数计的0.05～0.18％的润滑剂，所述润滑剂包括按照质量份计的如下成分：
80～95份层状硅酸盐矿物、1～20份纤维素醚、1～10份增稠改性剂、0.1～4份表面活性剂以及5～25份可再分散乳胶粉。
3.根据权利要求2所述的抹灰石膏，其特征在于，所述抹灰石膏包括轻质底层抹灰石膏、底层抹灰石膏、保温层抹灰石膏和面层抹灰石膏。
4.根据权利要求2所述的抹灰石膏，其特征在于，所述抹灰石膏的保水率不低于90％。
5.根据权利要求1所述的抹灰石膏用润滑剂或权利要求2所述的抹灰石膏，其特征在于，所述层状硅酸盐矿物包括高岭石、蒙脱石、伊利石和白云母中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的抹灰石膏用润滑剂或权利要求2所述的抹灰石膏，其特征在于，所述纤维素醚包括甲基羟乙基纤维素醚、甲基羟丙基纤维素醚、羟乙基纤维素醚和羧甲基纤维素钠中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的抹灰石膏用润滑剂或权利要求2所述的抹灰石膏，其特征在于，所述增稠改性剂包括羟烷基淀粉、羧甲基淀粉、阳离子淀粉、瓜儿胶醚和木质纤维素中的至少一种。
8.根据权利要求1所述的抹灰石膏用润滑剂或权利要求2所述的抹灰石膏，其特征在于，所述表面活性剂包括烷基磺酸盐类、烷基苯磺酸盐类、烷基硫酸盐类、脂肪酸盐类、松香皂类、三萜皂苷和木质素磺酸盐类中的至少一种。
9.根据权利要求1所述的抹灰石膏用润滑剂或权利要求2所述的抹灰石膏，其特征在于，所述可再分散乳胶粉包括乙烯和醋酸乙烯酯共聚物胶粉、醋酸乙烯酯和叔碳酸乙烯酯共聚物胶粉、丙烯酸酯共聚物胶粉、苯乙烯和丙烯酸酯共聚物胶粉中的至少一种。
10.一种抹灰石膏用润滑剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
将按质量份计的80～95份层状硅酸盐矿物、1～20份纤维素醚、1～10份增稠改性剂、0.1～4份表面活性剂以及5～25份可再分散乳胶粉混合均匀，得到抹灰石膏用润滑剂。
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