CN111646772A - 轻质抹灰石膏及其制备方法 - Google Patents

轻质抹灰石膏及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种轻质抹灰石膏及其制备方法，包括如下重量份数的组分：脱硫石膏450‑800份、重钙150‑500份、玻化微珠20‑50份、纤维素1‑5份、缓凝剂0.2‑0.4份、引气剂微胶囊0.15‑0.25份。抹灰石膏包括如下的制备步骤：步骤1：将缓凝剂和纤维素搅拌均匀后得第一产物备用；步骤2：将玻化微珠粉碎，将脱硫石膏、重钙、引气剂微胶囊和粉碎后的玻化微珠加入第一产物中混合均匀得到轻质抹灰石膏。由于本发明采用引气剂微胶囊，引气剂微胶囊的加入一方面能够增加各组分之间的分散均匀性和流动性，施工轻松顺畅，同时由于流动性改善，抹灰石膏的铺装均匀性得到改善。

Description

轻质抹灰石膏及其制备方法
技术领域
本发明涉及石膏领域，更具体地说，它涉及一种轻质抹灰石膏及其制备方法。
背景技术
抹灰石膏是以石膏为主要胶凝材料，通过添加砂子、掺合料和专用复合添加剂加工制成的一种高效节能的建筑内墙及天花板抹灰找平材料。其是代替水泥砂浆的新型、环保、经济的推广的，既有水泥的强度，又比水泥更健康环保、持久耐用、粘接力大、不开裂、不空鼓、不掉粉等优点，使用简便，节约成本。
现有公开号为CN108947439A的中国专利公开了一种轻质抹灰石膏，包括以下重量的原料，磷石膏450-550kg、重钙400-500kg、玻珠45-55kg、PE石膏缓凝剂0.2-0.4kg、纤维素H620 1-3kg、淀粉醚0.2-0.4kg。
上述技术方案旨在改善常用的轻质抹灰石膏在使用过程中经常出现开裂、空鼓、掉粉等现象导致使用寿命短，影响正常使用的情况。
针对上述中的相关技术，磷石膏中含有氟和重金属，组分中杂质太多，稳定性不好，制备成的抹灰石膏存在局限性。
发明内容
针对现有技术存在的施工成本高的问题，本发明的第一个目的在于提供一种轻质抹灰石膏，所述轻质抹灰石膏具有稳定性好的优点。
本发明的第二个目的在于提供一种轻质抹灰石膏的制备方法，所述制备方法具有制备工艺简单的优点。
为实现上述第一个目的，本发明提供了如下技术方案：一种轻质抹灰石膏，其特征在于，包括如下重量份数的组分：脱硫石膏450-800份、重钙150-500份、玻化微珠20-50份、纤维素1-5份、缓凝剂0.2-0.4份、引气剂微胶囊0.15-0.25份。
通过采用上述技术方案，由于采用脱硫石膏，脱硫石膏主要成分和天然石膏一样，均为二水硫酸钙CaSO4·2H2O，又可以称作FGD石膏、硫石膏或排烟脱硫石膏。脱硫石膏是FGD工艺的副产品，该工艺利用石灰石从煤或石油的烟道气中回收SO2。该技术是将石灰-石灰石磨成浆液，使经过除尘后的含二氧化硫的烟气通过浆液洗涤器而除去SO2。石灰浆液与二氧化硫反应生成CaSO4及CaSO3，CaSO3经氧化转化成CaSO4，得到脱硫石膏，广泛应用于建材等相关行业。脱硫石膏不但促进了循环经济的进一步发展，有效地节约了资源，保护了环境。而且脱硫石膏性能更加稳定，制备成的轻质抹灰石膏使用性能更好。
重钙可以降低抹灰石膏的成本，还可以增加产品的韧性和强度。
玻化微珠呈不规则球状颗粒，内部为多孔空腔结构，表面玻化封闭，光泽平滑，理化性能十分稳定，具有质轻、保温、绝热、防火的优异性能，还具有不燃烧、强度高、吸水率低、易和性好、使用寿命长等优点，是一种具有高性能的轻质绝热材料。
纤维素的加入能够起到增加牢度的作用效果，形成微纤维结晶交织结构，粘聚性强，抹灰石膏韧性好，性能得到改善。
缓凝剂能够延缓石膏的凝结时间。
引气剂微胶囊的加入一方面能够增加各组分之间的分散均匀性和流动性，施工轻松顺畅，同时由于流动性改善，抹灰石膏的铺装均匀性得到改善，另外引气剂微胶囊的加入还能够增加抹灰石膏的粘黏性，性能稳定，能够一定程度上改善铺装过薄出现的裂缝需要修补的情况，整体上性能稳定。
进一步地，所述引气剂微胶囊的囊壁包括淀粉醚和乙基纤维素，所述引气剂微胶囊的囊芯为十二烷基苯磺酸钠。
通过采用上述技术方案，囊壁中选用的淀粉醚混合在抹灰石膏浆中时，能够改变抹灰石膏的施工性和抗流挂性，具体的加入淀粉醚能够增加抹灰石膏的稠度，提高流动性能，使施工更加顺滑，而且增加淀粉醚能够在增加砂浆的保水性，延长开放时间，而且囊壁中淀粉醚配合以及纤维素使用，可以明显提高抹灰石膏的抗垂性和抗滑移性，具有较高的屈服值。
十二烷基苯磺酸钠能够做气泡、稳泡作用，泡沫多、小、密，配合囊壁的作用稳泡时间长，一方面增加抹灰石膏的分散均匀性，另一方面方便施工。
进一步地，所述组分中还包括有重量份数为50-100份的贝壳粉。
通过采用上述技术方案，贝壳粉具有吸附、分解、消除异味、抗菌、抑菌，防静电性能，防火阻燃、吸音降噪、防光污染。另外贝壳粉中含有丰富的“光触媒”，可以在光分子作用下电解出具有强氧化性的氢氧根离子来，把甲醛、甲苯、二甲苯、TVOC等分解为对人体无害的二氧化碳和水排出体外。
进一步地，所述贝壳粉为经偶联剂改性的改性贝壳粉。
通过采用上述技术方案，单独添加贝壳粉容易存在团聚的情况，所以对贝壳粉进行改进制得改性贝壳粉，能够在抹灰石膏材料中分散均匀，起到的环保净化的作用效果更加均匀化。
进一步地，所述组分中还加入有重量份数为2-3份的无机胶粘剂。
通过采用上述技术方案，无机胶粘剂的加入能够进一步的改善抹灰石膏容易开裂的问题。
进一步地，所述无机胶粘剂包括如下重量份数的组分：菱镁土0.7-1份、硅酸盐水泥0.7-1份、矿渣0.5-0.8份和植物纤维0.1-0.2份。
通过采用上述技术方案，无机胶粘剂中加入的菱镁土、硅酸盐水泥和矿渣作为胶黏剂，增加抹灰石膏的粘黏性，而其余加入的植物纤维，能够进一步的增强抹灰石膏的结合强度，改善抹灰石膏容易开裂的问题。
进一步地，所述植物纤维选择苎麻纤维、玉米杆纤维、稻草纤维和麦秸纤维中的至少一种。
通过采用上述技术方案，植物纤维选择上述的材料，能够对现有资源进行利用，具备环保性。
为实现上述第二个目的，本发明提供了如下技术方案：轻质抹灰石膏的制备方法，包括如下的制备步骤：
步骤1：将缓凝剂和纤维素搅拌均匀后得第一产物备用；
步骤2：玻化微珠粉碎，将脱硫石膏、重钙、引气剂微胶囊和粉碎后的玻化微珠加入第一产物中混合均匀得到轻质抹灰石膏。
通过采用上述技术方案，通过上述步骤就能够完成抹灰石膏的制备，制备的步骤简单，制备得到的抹灰石膏用于墙壁使用时，施工稳定性高，施工后性能稳定，不易开裂。
进一步地，所述引气剂微胶囊的制备方法包括如下步骤：将淀粉醚和乙基纤维素溶于乙醇中，后加入十二烷基苯磺酸钠，充分搅拌后于75-80℃下加热使乙醇挥发发，将剩余的沉淀物经洗涤、过滤、干燥后获得引气剂微胶囊。
通过采用上述技术方案，淀粉醚和乙基纤维素溶解后加入十二烷基苯磺酸钠，十二烷基苯磺酸钠表面就会包裹一层壳层，从而形成引气剂微胶囊结构。可操作性强。
进一步地，步骤2中还加入有改性贝壳粉，改性贝壳粉的改性工艺为称取贝壳粉粉体质量1-2％的偶联剂，将偶联剂经稀释剂稀释处理，然后边搅拌边喷洒稀释后的偶联剂溶液至贝壳粉表面，控制温度在70-90℃条件下加热，后再100-120℃条件下干燥。
通过采用上述技术方案，改性后的贝壳粉在抹灰石膏中的流动性好，分散的均匀，最终起到的效果也就更加均匀。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
第一、由于本发明采用引气剂微胶囊，引气剂微胶囊的加入一方面能够增加各组分之间的分散均匀性和流动性，施工轻松顺畅，同时由于流动性改善，抹灰石膏的铺装均匀性得到改善，另外还能够增加抹灰石膏的粘黏性，且性能稳定，能够一定程度上改善铺装过薄出现的裂缝需要修补的情况，整体上性能稳定，材料利用率高。
第二、囊壁中选用的淀粉醚混合在抹灰石膏浆中时，能够改变抹灰石膏的施工性和抗流挂性，具体的加入淀粉醚能够增加抹灰石膏的稠度，提高流动性能，使施工更加顺滑，而且增加淀粉醚能够在增加砂浆的保水性，延长开放时间，而且囊壁中淀粉醚配合以及纤维素使用，可以明显提高抹灰石膏的抗垂性和抗滑移性，具有较高的屈服值。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步详细说明。
实施例及对比例中淀粉醚选择羟丙基淀粉醚，羟丙基淀粉醚购自晋州市广通纤维素有限公司。
乙基纤维素购自Senlex森莱西化工。
纤维素选择羟丙基甲基纤维素，羟丙基甲基纤维素购自廊坊鑫伟杰建材有限公司。
脱硫石膏购自涿州市新雪丰建材科技有限公司。
重钙购自江西宸鑫新材料有限公司。
玻化微珠购自信阳市新烨保温建材有限公司。
偶联剂选择钛酸酯偶联剂，购自曲阜易顺化工有限公司。
硅酸盐水泥购自廊坊创珲建筑材料有限公司。
缓凝剂选择聚合物蛋白缓凝剂，购自北京万图明科技有限公司。
稀释剂选择200#溶剂油，购自茂名市星燃石化有限公司。
实施例中植物纤维的长度为1-2mm。
原料和/或中间体的制备例
制备例1
引气剂微胶囊的制备，将1kg羟丙基淀粉醚和2kg的以及乙基纤维素溶解于6kg乙醇中，乙醇质量分数为98％，溶解后加入十二烷基苯磺酸钠9kg，充分搅拌15min后，将搅拌后的混合物放入恒温水浴锅内加热使乙醇挥发，加热温度控制在75℃，待乙醇挥发后，乙基纤维素和羟丙基淀粉醚完全包裹十二烷基苯磺酸钠形成沉淀物，沉淀物经过干燥后形成引气剂微胶囊。干燥温度控制在100℃。引气剂微胶囊制备好后过6目筛，将经过6目筛的产物加入原料中使用。
制备例2
引气剂微胶囊的制备，将1kg羟丙基淀粉醚和2kg的以及乙基纤维素溶解于6kg乙醇中，乙醇质量分数为98％，溶解后加入十二烷基苯磺酸钠9kg，充分搅拌15min后，将搅拌后的混合物放入恒温水浴锅内加热使乙醇挥发，加热温度控制在80℃，待乙醇挥发后，乙基纤维素和羟丙基淀粉醚完全包裹十二烷基苯磺酸钠形成沉淀物，沉淀物经过干燥后形成引气剂微胶囊。干燥温度控制在100℃。引气剂微胶囊制备好后过6目筛，将经过6目筛的产物加入原料中使用。
制备例3
改性贝壳粉的改性工艺为:称取0.5Kg的钛酸酯偶联剂，将钛酸酯偶联剂经200#溶剂油稀释处理，然后边搅拌边喷洒稀释后的钛酸酯偶联剂溶液至贝壳粉表面，搅拌均匀后，控制温度在70℃条件下初步加热，后在100℃条件下干燥即得改性贝壳粉。改性贝壳粉制备好后过6目筛，将经过6目筛的产物加入原料中使用。
制备例4
改性贝壳粉的改性工艺为:称取1Kg的钛酸酯偶联剂，将钛酸酯偶联剂经200#溶剂油稀释处理，然后边搅拌边喷洒稀释后的钛酸酯偶联剂溶液至贝壳粉表面，搅拌均匀后，控制温度在90℃条件下初步加热，后在120℃条件下干燥即得改性贝壳粉。改性贝壳粉制备好后过6目筛，将经过6目筛的产物加入原料中使用。
实施例
实施例1
轻质抹灰石膏原料包括：脱硫石膏450kg、重钙150kg、玻化微珠20kg、羟丙基甲基纤维素1kg、聚合物蛋白缓凝剂0.2kg、引气剂微胶囊0.15kg.
轻质抹灰石膏制备方法：步骤1：将聚合物蛋白缓凝剂和羟丙基甲基纤维素搅拌均匀后得第一产物备用；
步骤2：玻化微珠粉碎，将脱硫石膏、重钙、引气剂微胶囊和粉碎后的玻化微珠加入第一产物中混合均匀得到轻质抹灰石膏。玻化微珠在粉碎后过6目筛，将经过10目筛的产物加入原料中使用，留在筛网上方的玻化微珠继续粉碎后过滤使用。本实施例中引气剂微胶囊选用制备例1制得的产品。
实施例2
实施例2与实施例1的区别在于加入的重钙的质量的不同，其余均与实施例1保持一致。本实施例中引气剂微胶囊选用制备例2制得的产品。
实施例3
实施例3与实施例1的区别在于加入的重钙的质量的不同，其余均与实施例1保持一致。
实施例4
实施例4与实施例2的区别在于加入的玻化微珠的质量的不同，其余均与实施例2保持一致。
实施例5
实施例5与实施例2的区别在于加入的玻化微珠的质量的不同，其余均与实施例2保持一致。
实施例6
实施例6与实施例4的区别在于加入的羟丙基甲基纤维素的质量的不同，其余均与实施例4保持一致。
实施例7
实施例7与实施例4的区别在于加入的羟丙基甲基纤维素的质量的不同，其余均与实施例4保持一致。
实施例8
实施例8与实施例6的区别在于加入的聚合物蛋白缓凝剂的质量的不同，其余均与实施例6保持一致。
实施例9
实施例9与实施例6的区别在于加入的聚合物蛋白缓凝剂的质量的不同，其余均与实施例6保持一致。
实施例10
实施例10与实施例8的区别在于加入的聚合物蛋白缓凝剂的质量的不同，其余均与实施例8保持一致。
实施例11
实施例11与实施例8的区别在于加入的聚合物蛋白缓凝剂的质量的不同，其余均与实施例8保持一致。
实施例12
实施例12与实施例8的区别在于加入的聚合物蛋白缓凝剂的质量的不同，其余均与实施例8保持一致。
表1实施例1-12的组分含量表
Figure BDA0002560829050000071
Figure BDA0002560829050000081
实施例13
实施例13与实施例11的区别在于组分中还加入有贝壳粉。
实施例14
实施例14与实施例13的区别在于组分中加入的贝壳粉含量的不同。
实施例15
实施例15与实施例13的区别在于组分中加入的贝壳粉含量的不同。
实施例16
实施例16与实施例13的区别在于组分中的贝壳粉选用制备例3制备得到的改性贝壳粉。
实施例17
实施例17与实施例14的区别在于组分中的贝壳粉选用制备例3制备得到的改性贝壳粉。
实施例18
实施例18与实施例15的区别在于组分中的贝壳粉选用制备例2制备得到的改性贝壳粉。
表2实施例13-18的组分含量表
Figure BDA0002560829050000082
实施例19
实施例19与实施例17的区别在于组分中还加入有无机胶黏剂。
实施例20
实施例20与实施例19的区别在于组分中加入的无机胶黏剂重量的不同。
实施例21
实施例21与实施例19的区别在于组分中加入的无机胶黏剂重量的不同。
表3实施例19-21的组分含量表
组分/kg 实施例19 实施例20 实施例21
脱硫石膏 500 500 500
重钙 300 300 300
玻化微珠 40 40 40
羟丙基甲基纤维素 3 3 3
聚合物蛋白缓凝剂 0.3 0.3 0.3
引气剂微胶囊 0.2 0.2 0.2
改性贝壳粉 70 70 70
无机胶粘剂 2 2.5 3
表4实施例19-21中无机胶黏剂各组分含量表
Figure BDA0002560829050000091
对比例
对比例1
对比例1与实施例20的区别在于组分中不加入有引气剂微胶囊。
对比例2
对比例2与实施例20的区别在于组分中引气剂微胶囊的囊壁为淀粉醚。
对比例3
对比例3与实施例20的区别在于组分中引气剂微胶囊的囊壁为乙基纤维素。
对比例4
对比例4与实施例20的区别在组分中引气剂为0.2kg的十二烷基磺酸钠。
性能检测试验
1、收缩率：14天收缩率按照GB/T28627-2012中规定的收缩率检测方法进行检测。
2、拉伸粘接强度：根据JGJ/T220-2010《抹灰砂浆技术规程》给定的抹灰砂浆现场拉伸粘接强度试验方法执行。
3、导热系数：导热系数的测定按照GB/T10294-2008进行，利用具有标准扩散度用水量的石膏浆制备试件，试件养护至第三天脱模，养护至第七天时进行干燥。
4、保水率：根据GB/T28627-2012规定的保水率的检测方法进行检测。
试验检测结果
表5实施例1-12的试验检测结果
Figure BDA0002560829050000101
表6实施例13-18的试验检测结果
Figure BDA0002560829050000102
表7实施例19-21的试验检测结果
Figure BDA0002560829050000103
Figure BDA0002560829050000111
表8对比例1-4的试验检测结果
检测项目 对比例1 对比例2 对比例3 对比例4
7天收缩率/％ 0.67 0.56 0.53 0.69
14收缩率/％ 0.55 0.45 0.48 0.6
拉伸粘接强度/Mpa 0.3 0.5 0.52 0.37
导热系数 0.23 0.24 0.22 0.23
保水率 81.7 82.5 82.9 83.2
分析实施例1-实施例21的试验数据，在上述的数据范围内，抹灰砂浆均具有良好的性能。
再进一步的分析，组分中的引气剂微囊的加量调整，对于收缩率、拉伸粘接强度和保水率均产生有益的影响，所以本申请中引气剂微囊的加入能够在改善抹灰石膏的性能。
同时组分中改性贝壳粉的加入也能够对抹灰石膏的收缩率、拉伸粘接强度和保水率产生影响。
对比对比例1与实施例20的数据，在组分中不加入引气剂微胶囊时，抹灰石膏的收缩性能、拉伸粘接强度和保水率均受到了影响，因此能够说明本申请中加入的引气剂微胶囊能够对抹灰石膏的性能产生影响。
对比对比例2-4与实施例20的试验数据，囊壁单独只添加淀粉醚或乙基纤维素或者直接添加引气剂，抹灰石膏的性能均会受到影响。其中对比例2和对比例3中囊壁只添加了一种组分，抹灰石膏的收缩率变大和拉伸粘接强度降低，则能够得出淀粉醚和乙基纤维素配合使用能够降低抹灰石膏的收缩性能，也就能够降低抹灰石膏的空鼓和裂缝情况。而且从保水率方面来看，引气剂微胶囊加入后保水率也增加，所以抹灰石膏时易于涂抹，施工方便，材料铺展方便。
最后比较单独的直接添加引气剂，本申请加入的引气剂微胶囊后制备得到的轻质抹灰石膏性能更优。
本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (10)

1.一种轻质抹灰石膏，其特征在于，包括如下重量份数的组分：脱硫石膏450-800份、重钙150-500份、玻化微珠20-50份、纤维素1-5份、缓凝剂0.2-0.4份、引气剂微胶囊0.15-0.25份。
2.根据权利要求1所述的轻质抹灰石膏，其特征在于，所述引气剂微胶囊的囊壁包括淀粉醚和乙基纤维素，所述引气剂微胶囊的囊芯为十二烷基苯磺酸钠。
3.根据权利要求1所述的轻质抹灰石膏，其特征在于，所述组分中还包括有重量份数为50-100份的贝壳粉。
4.根据权利要求3所述的轻质抹灰石膏，其特征在于，所述贝壳粉为经偶联剂改性的改性贝壳粉。
5.根据权利要求1所述的轻质抹灰石膏，其特征在于，所述组分中还加入有重量份数为2-3份的无机胶粘剂。
6.根据权利要求5所述的轻质抹灰石膏，其特征在于，所述无机胶粘剂包括如下重量份数的组分：菱镁土0.7-1份、硅酸盐水泥0.7-1份、矿渣0.5-0.8份和植物纤维0.1-0.2份。
7.根据权利要求6所述的轻质抹灰石膏，其特征在于，所述植物纤维选择苎麻纤维、玉米杆纤维、稻草纤维和麦秸纤维中的至少一种。
8.权利要求1-7任一项所述的轻质抹灰石膏的制备方法，其特征在于，包括如下的制备步骤：
步骤1：将缓凝剂和纤维素搅拌均匀后得第一产物备用；
步骤2：玻化微珠粉碎，将脱硫石膏、重钙、引气剂微胶囊和粉碎后的玻化微珠加入第一产物中混合均匀得到轻质抹灰石膏。
9.根据权利要求8所述的轻质抹灰石膏的制备方法，其特征在于，所述引气剂微胶囊的制备方法包括如下步骤：将淀粉醚和乙基纤维素溶于乙醇中，后加入十二烷基苯磺酸钠，充分搅拌后于75-80℃下加热使乙醇挥发，将剩余的沉淀物经干燥后获得引气剂微胶囊。
10.根据权利要求8所述的轻质抹灰石膏的制备方法，其特征在于，步骤2中还加入有改性贝壳粉，改性贝壳粉的改性工艺为称取贝壳粉粉体质量1-2%的偶联剂，将偶联剂经稀释剂稀释处理，然后边搅拌边喷洒稀释后的偶联剂溶液至贝壳粉表面，控制温度在70-90℃条件下加热，后再100-120℃条件下干燥。
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