CN111499326B

CN111499326B - 一种水性水泥弹性乳液基柔性饰面板块底材的制备方法

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Publication number: CN111499326B
Application number: CN202010307376.2A
Authority: CN
Inventors: 叶乃钢; 涂志超; 邓跃全; 杨威
Original assignee: Sichuan Haiju Environmental Protection Technology Co ltd
Current assignee: Sichuan Haiju Environmental Protection Technology Co ltd
Priority date: 2020-04-17
Filing date: 2020-04-17
Publication date: 2022-06-21
Anticipated expiration: 2040-04-17
Also published as: CN111499326A

Abstract

本发明公开了一种水性水泥弹性乳液基柔性饰面板块底材的制备方法，所述柔性饰面板块底材由无机有机胶凝材料复合而成、可以用于建筑内外墙面层装饰和保护，特别是圆柱、弧顶、弯角等异形结构，性能稳定、纳废减排、水性环保、使用寿命长，是典型的装配式生产新技术、新材料。所述制备方法，包括以下步骤：分别制备干料和湿料后混合，成型、养护、干燥、脱膜和陈化后，即得水性水泥弹性乳液基柔性饰面板块底材；所述干料由水泥、粉煤灰、高铝水泥、石膏和砂通过干混搅拌混合均匀制得；所述湿料由水性弹性乳液、减水剂、羟丙基纤维素醚和分散剂加入到水中分散均匀制得。

Description

一种水性水泥弹性乳液基柔性饰面板块底材的制备方法

技术领域

本发明涉及建筑内外墙的饰面板块领域，尤其是一种水性水泥弹性乳液基柔性饰面板块底材的制备方法。

背景技术

装配式建筑是用预制的构件在工地上通过装配而成的建筑，国家大力倡导的新型产业，通过工厂化生产，集成多种技术，产品质量好、生产效率高、大大提高建筑工程建设速度、综合效益十分突出，是政府逐步推行和实施的优先产业。装配式建筑通过标准化设计、工厂化生产、装配式施工、一体化装修、信息化管理，全面提升建筑品质和建造效率：大量的建筑部品由车间生产加工完成，采用建筑、装修一体化设计、施工，生产效率高，在工厂集中处理安全环保问题，有效降低建筑过程中的粉尘、挥发性有机物等有害物的影响，节能环保，符合绿色建筑的要求。

砂浆、腻子、涂料是建筑工程必备的工序，早期的施工方法是采用人工分层批刮和涂刷，其中腻子2-3道，底漆、面漆3-4道，连同砂浆层共有近10道施工程序，完成一道材料的施工，等干燥后，再进行下一道施工，先后要2到3个月才能完成，施工时间长，搭架及其使用费用高，施工质量由人工控制，无法达到工厂机械精确控制效果，随着人工费用的上行，费用也高，施工过程中产生粉尘、有机挥发性污染物等污染环境，无法集中处理，如今技术进步和技术手段，会逐渐淘汰这种方式和方法。饰面板材集砂浆、腻子和涂料为一体，通过工厂化生产，有质量稳定、生产速度快、轻质、生态环保、安全可靠、防火防水，装饰效果可定制，施工按装快捷，工厂化批量生产，经济效益好等多个方面的优势，是一种典型的装配式构件产品。

目前大量采用的饰面板材是以硅钙板和纤维水泥板为底材，通过工厂化涂装，完成涂料层的加工，工程安装一般通过挂板方式，用扣件固定在墙面上，整体装饰效果与铝塑板相当，装饰外观效果非常好，这种方式的缺点是成本高，在质量上也存在一定的缺陷，主要是当建筑工程地基沉陷、建筑工程的轻微变形都会引起饰面板材扭曲变形、开缝等工程危害，遇到园柱弧形异形结构，由于其没有柔性而无法使用。

硅酸盐水泥、高铝水泥、石膏等都是常见的可靠的无机胶凝材料，广泛应用于各类建筑工程，水泥与聚合物复合用于建材的产品是聚合物水泥防水涂料，其防水性、耐候性优异，成熟和广泛的应用于屋面、外墙、卫生间、地下工程等防水工程，GB/T 23445-2009(聚合物水泥防水涂料)设置了三个型号，分别为Ⅰ型、Ⅱ型和Ⅲ型，表达其柔性的断裂伸长率分别为大于200％、80％和30％，拉伸强度分别为大于1.2MPa、1.8MPa、1.8MPa，粘结强度分别为大于0.5MPa、0.7MPa、1.0MPa，因此设计水泥与水性丙烯酸、水性聚氨酯等聚合物乳液复合，可以制得具有柔性和刚性的墙体一体化板底材,但是聚合物防水涂料没有要求美丽光洁的涂层施工面、没有要求工厂化生产的流动性、触变性、干燥性等物理性能、也没有一定柔可以弯卷、硬可以横平竖直的粘贴性能需要，必须在这个基础上做大的技术设计和研究才行。

目前柔性饰面板材生产厂家很少，多以尼龙和高岭土为原料，通过混合、高温塑化、成型等复杂工艺生产而成，在面漆涂装方面，采用喷涂、印涂、UV光固化等方式实现工厂化生产，由于具有人工施工无法比拟的美感和质量，正逐渐占领广大市场，尼龙和高岭土材料能达到较好的柔性，但作为内外墙面装饰建筑工程材料，这两种材料少有应用先例，需要长时间工程应用试验考验，以确定其工程耐候性和使用寿命。

发明内容

本发明旨在提供一种水性水泥弹性乳液基柔性饰面板块底材的制备方法，所述柔性饰面板块底材由无机有机胶凝材料复合而成、可以用于建筑内外墙面层装饰和保护，特别是圆柱、弧顶、弯角等异形结构，性能稳定、纳废减排、水性环保、使用寿命长，是典型的装配式生产新技术、新材料。

为了实现上述目的，本发明提供的技术方案是：一种水性水泥弹性乳液基柔性饰面板块底材的制备方法，包括以下步骤：分别制备干料和湿料后混合，成型、养护、干燥、脱膜和陈化后，即得水性水泥弹性乳液基柔性饰面板块底材；

所述干料由水泥、粉煤灰、高铝水泥、石膏和砂通过干混搅拌混合均匀制得；

所述湿料由水性弹性乳液、减水剂、消泡剂、羟丙基纤维素醚和分散剂加入到水中分散均匀制得。

所述水泥、粉煤灰、高铝水泥、石膏和砂的混合质量百分比为10％-30％：0％-10％：0％-10％：0％-7％：19％-60％。

作为本发明的优选方案，所述水泥、粉煤灰、高铝水泥、石膏和砂的混合质量百分比为15％：5％：3％：3％：30％。

所述水性弹性乳液、减水剂、消泡剂、羟丙基纤维素醚、分散剂和水的混合质量百分比为10％-30％：0.1％-0.3％：0％-0.3％：0％-0.3％：0％-0.5％：20％-55％。

作为本发明的优选方案，所述水性弹性乳液、减水剂、消泡剂、羟丙基纤维素醚、分散剂和水的混合质量百分比为15％：0.2％：0.1％：0.2％：0.2％：28.3％。

所述将干料与湿料混合步骤具体为：在不断搅拌下将干粉料缓慢加入到湿料中去，搅拌均匀成混合浆体。

所述成型步骤具体为：将混合浆体在40min-4h内放入模具中成型。

所述陈化具体为：将脱模后的底材陈化养护一周，得到水性水泥弹性乳液基柔性饰面板块底材。

所述砂的粒径为35-60目。

所述石膏为半水天然石膏、半水磷石膏和/或半水脱硫石膏。

所述水泥为425水泥或325水泥，所述粉煤灰为F类粉煤灰或C类粉煤灰，所述水性弹性乳液为济宁宏明化学试剂有限公司所生产的E0503、宁津鲁科环保涂料有限公司所生产的LK406或深圳市今丰化工有限公司所生产的AP-5036，所述减水剂为寿光市宏安工程材料有限公司所生产的FDN-C、山东高强新材料科技有限公司所生产的GQ-206S1或山东郓城辉煌新型建材科技有限公司所生产的RM-MA，所述羟丙基纤维素醚为山东鑫莱娜新材料有限公司所生产的C3061、上海源叶生物科技有限公司所生产的S14172或肥城鸿瑞精细材料厂所生产的MT-E，所述分散剂为北京麦尔化工科技有限公司所生产的HY-268、佛山市千佑化工有限公司所生产的AKN-2300或东莞市合力化工贸易有限公司所生产的BYK-182，所述消泡剂为烟台恒鑫化工科技有限公司所生产的THIX-568、佛山市南海大田化学有限公司所生产的ST-60或江苏华金化工科技有限公司所生产的SPJ-D30。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

(1)本发明的产品与硬质非柔性饰面板块相比，硬质非柔性饰面板块只能用于平整的墙面，而本发明的产品具有柔性，不仅能用于平整的墙面，并且能用于圆柱型、弧形等异形结构建筑工程，弥补硬质饰面板材不能进行此类工程装饰的缺陷；

(2)本发明的产品具有柔性，能有效抵御建筑地基沉降、小型地震等影响，不会开裂及变形，经久耐用，而硬质非柔性饰面板块在受到外力的影响容易开裂变形，不能抵御建筑地基沉降、小型地震等影响；

(3)本发明与尼龙塑料和高岭土柔性体系材料相比，尼龙塑料虽然柔性很好，但鲜有应用于建筑工程的报道，能不能经手长时间日晒雨淋的气候考验有待验证，高岭土不是无机胶凝材料，高岭土的耐水性有一定的缺陷，本发明加入了水泥和水性弹性乳液，水泥是优良的胶凝材料，水性弹性乳液是高耐候防水材料，都是成熟使用多年的工程建筑材料，安全可靠；

(4)一般硬质板饰面板块，采用的硅钙板底材成本高，安装需用挂板工艺，要使用扣件，而柔性饰面板材采用粘接砂浆直接粘贴于墙面，安装成本低，相对于硬质硅酸钙板饰面板块，底材成本要低100％，工程综合成本低50％，对降低建筑和建材成本都有显著作用；

(5)本发明的产品与传统的聚合物水泥防水涂膜相比较，传统的聚合物水泥防水涂膜流平性差，表面平整度不足，而本水泥弹性乳液基柔性饰面板块底材表面平整度好、光洁漂亮；

(6)本发明产品水性环保，使用了粉煤灰、工业副产石膏等原料，变废为宝，消纳工业副产物，对环境保护和资源综合利用有较好贡献；

(7)通过装配式的工厂化集成生产，生产速度快、质量稳定、安全可靠、效率高、市场竞争力强；

(8)提供了一种新型的墙体材料，为新型建筑材料产业结构调整和技术升级有突出的贡献。

具体实施方式

下面给出的实施例拟以对本发明作进一步说明，但不能理解为是对本发明保护范围的限制，该领域的技术人员根据上述本发明的内容对本发明作出的一些非本质的改进和调整，仍属于本发明的保护范围。

实施例1

一种水性水泥弹性乳液基柔性饰面板块底材的制备方法，其特征是包括下列步骤：

a、水性水泥弹性乳液基柔性饰面板块底材的配比是：

该底材的组分和质量百分比含量包括：15％的425水泥，5％的F类粉煤灰，3％的高铝水泥，3％的半水天然石膏，30％的40目砂，15％的水性弹性乳液，28.3％的水，0.2％的减水剂，0.2％的羟丙基纤维素醚，0.2％的分散剂，0.1％的消泡剂；

b、该底材的制备方法是：

第一步制备干粉料：将水泥、粉煤灰、高铝水泥、石膏、砂通过干混搅拌混合均匀；

第二步制备湿料：将水性弹性乳液、减水剂、羟丙基纤维素醚、分散剂加入到水中分散均匀；

第三步干粉料与湿料的混合：在不断搅拌下将干粉料缓慢加入到湿料中去，搅拌均匀成混合浆体；

第四步成型：将混合料在40分钟至4个小时内放入模具中成型；

第五步养护及脱模：将成型后的底材养护至干燥，在温度35℃气温下干燥时间为一天，然后进行脱模；

第六步陈化养护：将脱模后的底材进一步陈化养护一个星期，得到水性水泥弹性乳液基柔性饰面板块底材，柔性能达到200毫米弯曲无裂纹，拉伸强度可达0.50MPa，大于0.30标准要求，板层密实，施工性能好，为优选配方。

下述实施例2-53的制备方法和步骤与实施例1相同。

实施例2-10

主要改变配料中水泥与水性弹性乳液的百分比含量，同时改变砂和水的百分比含量，其他原料及百分比同实施例1，有关参数变化如表1所示：

表1：

实施例编号	水泥(％)	水性弹性乳液(％)	砂(％)	水(％)
					2	10	10	35	33.4
3	10	20	35	23.4
					4	10	30	30	18.4
5	20	10	25	33.4
					6	20	20	25	23.4
7	20	30	20	18.4
					8	30	10	15	33.4
9	30	20	15	23.4
					10	30	30	10	18.4

实施例2-10中随着水泥上升，水性弹性乳液的下降，柔性增加，但拉伸强度降低，但都能达到大于0.30MPa的要求，在柔性达到要求的情况下，拉伸强度大更有利于施工性能，利于墙面平光。

实施例11-20

主要改变配料中粉煤灰的百分比含量，同时改变砂的百分比含量，其他原料及原料百分比同实施例1，有关参数变化如表2所示：

表2：

实施例编号	粉煤灰(％)	砂(％)
			11	0	35
12	1	34
			13	2	33
14	3	32
			15	4	31
16	6	29
			17	7	28
18	8	27
			19	9	26
20	10	25

实施例11-20，随着粉煤灰含量的增加，板材密度有所降低，能改善板材的轻质特性，但会增加用水量，延长干燥时间。

实施例21-30

主要改变配料中高铝水泥与石膏的百分比含量，同时改变水泥的百分比含量，其他原料及原料百分比同实施例1，有关参数变化如表3所示：

表3：

实施例21-30，高铝水泥和石膏都有快凝作用，能利于板材缩短脱模时间，增大生产效率，但会缩短物料有效加工时间，一般加水拌合后，需在1个小时内加工完，且随高铝水泥和石膏量的增加有效加工时间会更短。

实施例31-41

主要改变配料中减水剂、分散剂、消泡剂、羟丙基纤维素醚的百分比含量，同时改变水的百分比含量，其他原料及原料百分比同实施例1，有关参数变化如表4所示：

表4：

实施例编号	减水剂(％)	分散剂(％)	消泡剂(％)	羟丙基纤维素醚(％)	水(％)
						31	0.1	0.2	0.1	0.2	28.4
32	0.3	0.2	0.1	0.2	28.2
						33	0.2	0	0.1	0.2	28.5
34	0.2	0.2	0	0.2	28.4
						35	0.2	0.2	0.1	0	28.5
36	0.2	0.1	0.1	0.2	28.4
						37	0.2	0.5	0.1	0.2	28.0
38	0.2	0.2	0.2	0.2	28.2
						39	0.2	0.2	0.3	0.2	28.1
40	0.2	0.2	0.1	0.1	28.4
						41	0.2	0.2	0.1	0.3	28.2
42	0.2	0	0	0	28.8

实施例31-42，助剂对板材生产加工性能的影响，碱水剂能降低水泥水化水量，增加物料的和易性，分散剂能使物料分散均匀，消泡剂消除物料中的气泡，羟丙基纤维素醚能增加物料的稠度，实施例1助剂配方是合适的优选配方，但粉煤灰用量大时，分散剂和消泡剂用量0.2％，羟丙基纤维素醚用量为0.0％较为合适。

实施例43-48

主要改变配料中砂的目数变化，其他原料及原料百分比同实施例1，有关参数变化如表5所示：

表5：

实施例编号	砂目数
		43	35
44	40
		45	45
46	50
		47	55
48	60

实施例43-48，随着砂的目数增加，颗粒粒度减小，板材柔性略有上升，但颗粒大一些，有利于物料的分散，35-60目范围内都能达到要求。

实施例49-53

主要改变配料中粉煤灰与石膏种类的变化，其他原料及原料百分比同实施例1，有关参数变化如表6所示：

表6：

实施例编号	粉煤灰	石膏
			49	F类粉煤灰	半水磷石膏
50	F类粉煤灰	半水脱硫石膏
			51	C类粉煤灰	半水天然石膏
52	C类粉煤灰	半水磷石膏
			53	C类粉煤灰	半水脱硫石膏

实施例49-53，为粉煤灰和石膏种类的影响不大，可任意选择使用。

Claims

1.一种水性水泥弹性乳液基柔性饰面板块底材的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：分别制备干料和湿料后混合，成型、养护、干燥、脱膜和陈化后，即得水性水泥弹性乳液基柔性饰面板块底材；

所述湿料由水性弹性乳液、减水剂、消泡剂、羟丙基纤维素醚和分散剂加入到水中分散均匀制得；

所述水泥、粉煤灰、高铝水泥、石膏和砂的混合质量百分比为15％：5％：3％：3％：30％；

所述水性弹性乳液、减水剂、消泡剂、羟丙基纤维素醚、分散剂和水的混合质量百分比为15％：0.2％：0.1％：0.2％：0.2％：28.3％。

2.根据权利要求1所述水性水泥弹性乳液基柔性饰面板块底材的制备方法，其特征在于，所述将干料与湿料混合步骤具体为：在不断搅拌下将干粉料缓慢加入到湿料中去，搅拌均匀成混合浆体。

3.根据权利要求1所述水性水泥弹性乳液基柔性饰面板块底材的制备方法，其特征在于，所述成型步骤具体为：将混合浆体在40min-4h内放入模具中成型。

4.根据权利要求1所述水性水泥弹性乳液基柔性饰面板块底材的制备方法，其特征在于，所述陈化具体为：将脱模后的底材陈化养护一周，得到水性水泥弹性乳液基柔性饰面板块底材。

5.根据权利要求1所述水性水泥弹性乳液基柔性饰面板块底材的制备方法，其特征在于，所述砂的粒径为35-60目。

6.根据权利要求1所述水性水泥弹性乳液基柔性饰面板块底材的制备方法，其特征在于，所述石膏为半水天然石膏、半水磷石膏和/或半水脱硫石膏。