CN111792901A - 一种石膏浆及其制备方法和应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种石膏浆及其制备方法和应用。该石膏浆包括：石膏、改性淀粉、硫酸钠、磺酸基改性聚羧酸减水剂、发泡剂和水。本发明的石膏浆具有达到标准稠度时用水量小，不影响石膏本身凝结时间，从而能够提高石膏板生产效率和缩短石膏板烘干时间。

Description

一种石膏浆及其制备方法和应用

技术领域

本发明涉及一种石膏浆及其制备方法和应用。

背景技术

纸面石膏板是以建筑石膏为主要原料制作成的一类新型建筑材料，其本身具有轻质、隔音、吸潮、隔热等特性，在建筑装修使用中具有收缩率低、强度高、可调节室内湿度、便于施工等特点。纸面石膏板因其节能、节水、环保、易于运输储存的优势，符合建材行业的发展趋势，近年来得到快速发展。

目前在大部分纸面石膏板生产中因石膏原材料本身质量波动，使得石膏浆达到标准稠度时拌和用水量较高，影响石膏板凝结时间的同时也造成成型后的石膏板内部水分较多，这样既影响纸面石膏板的生产速度，又延长了纸面石膏板的烘干时间，使生产能耗增加。

发明内容

针对现有技术存在的上述问题，本发明提供一种石膏浆，该石膏浆具有达到标准稠度时用水量小，不影响石膏本身凝结时间从而提高石膏板生产效率、缩短石膏板烘干时间的优点。

本发明第一方面提供了一种石膏浆，包括：石膏、改性淀粉、硫酸钠、磺酸基改性聚羧酸减水剂、发泡剂和水。

根据本发明所述的石膏浆的一些实施方式，各物质的含量为：

根据本发明所述的石膏浆的一些实施方式，所述石膏为脱硫石膏。优选为经过烘干干燥后的脱硫石膏。优选地，所述烘干干燥的条件包括：温度为80-90℃时间为1-2h。优选地，将烘干干燥后的脱硫石膏冷却至20-50℃备用。

根据本发明所述的石膏浆的一些实施方式，所述改性淀粉为工业玉米淀粉。更进一步地，所述改性淀粉为阳离子醚化淀粉。

根据本发明所述的石膏浆的一些实施方式，所述磺酸基改性聚羧酸减水剂可以为通过具有磺酸基的化合物对分子量为2000-6000的聚醚大单体改性的磺酸基改性聚羧酸减水剂。例如，可以为商购于山西佳维新材料股份有限公司的磺酸基改性聚羧酸减水剂，也可以参考“磺酸基改性聚羧酸减水剂的合成及性能研究”(高玉军等人，《化学研究与应用》，第29卷第4期，2017年4月，DOI:10.3969/j.issn.1004-1656.2017.04.011)进行制备，该文献制备的磺酸基改性聚羧酸减水剂均可以达到本发明的技术效果。

根据本发明所述的石膏浆的一些实施方式，所述发泡剂选自十二烷基硫酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠和α-烯基磺酸钠中的一种或多种。

本发明第二方面提供了一种石膏浆的制备方法，包括：

(1)将改性淀粉、磺酸基改性聚羧酸减水剂、发泡剂、硫酸钠和水进行混合，得到溶液I；

(2)将石膏与所述溶液I进行混合。

根据本发明所述的制备方法的一些实施方式，各物质的用量为：

根据本发明所述的制备方法的一些实施方式，所述石膏为脱硫石膏。优选为经过烘干干燥后的脱硫石膏。优选地，所述烘干干燥的条件包括：温度为80-90℃时间为1-2h。优选地，将烘干干燥后的脱硫石膏冷却至20-50℃备用。

根据本发明所述的制备方法的一些实施方式，所述改性淀粉为工业玉米淀粉。更进一步地，所述改性淀粉为阳离子醚化淀粉。

根据本发明所述的制备方法的一些实施方式，所述磺酸基改性聚羧酸减水剂可以为通过具有磺酸基的化合物对分子量为2000-6000的聚醚大单体改性的磺酸基改性聚羧酸减水剂。例如，可以为商购于山西佳维新材料股份有限公司的磺酸基改性聚羧酸减水剂，也可以参考“磺酸基改性聚羧酸减水剂的合成及性能研究”(高玉军等人，《化学研究与应用》，第29卷第4期，2017年4月，DOI:10.3969/j.issn.1004-1656.2017.04.011)进行制备，该文献制备的磺酸基改性聚羧酸减水剂均可以达到本发明的技术效果。

根据本发明所述的制备方法的一些实施方式，所述发泡剂选自十二烷基硫酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠和α-烯基磺酸钠中的一种或多种。

本发明第三方面提供了上述的石膏浆和/或根据上述的制备方法得到的石膏浆在石膏板中的应用。

根据本发明所述的应用的一些实施方式，所述石膏板为纸面石膏板。

根据本发明所述的应用的一种具体的实施方式，一种纸面石膏板的加工制作，可以包括以下步骤：

第一步，将搅拌好的石膏浆由混合搅拌机出料口流至下护面纸上，同时覆盖上护面纸，通过碾压辊碾压形成板材，成型后的板材在皮带机上凝固硬化并完成对硬化后板材的切割；

第二步，将切割好的板材运送至干燥机中进行烘干，板材在干燥机内经过升温干燥和降温处理，即可得到纸面石膏板。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明的石膏浆体达到标准稠度时拌和用水量减少，使成型的纸面石膏板内部水分减少且缩短烘干时间；而且提高了纸面石膏板的生产效率。制备出的石膏浆标准稠度需水量小、孔隙率良好、不影响石膏自身的凝结时间，满足纸面石膏板用石膏浆的使用需求。

2、本发明制备石膏浆的特定组合及其优选的重量份数范围使本发明制备的石膏浆具有提高石膏板生产效率、缩短石膏板烘干时间的特点，制备出的纸面石膏板抗压强度好、环保节能，符合石膏板行业的发展趋势。

具体实施方式

为使本发明更加容易理解，下面将结合实施例来详细说明本发明，这些实施例仅起说明性作用，并不局限于本发明的应用范围。

在本实施例中，改性淀粉购自任丘市云鹏化工有限公司，牌号为云鹏，重要参数有：外观为白色或微黄色粉末，6重量％水溶液，95℃下的粘度为460-1200mPa.s，pH值为7-9，阳离子醚化淀粉。

【制备例1】

磺酸基改性聚羧酸减水剂，参考“磺酸基改性聚羧酸减水剂的合成及性能研究”(高玉军等人，《化学研究与应用》，第29卷第4期，2017年4月，DOI:10.3969/j.issn.1004-1656.2017.04.011)。具体制备方法为：以磺酸基改性的APEG-700为最佳共聚单体，且共聚体系中n(TPEG)∶n(APEGS)∶n(AA)∶n(MA)∶n(EVAc)的配比为1.0∶0.25∶3.0∶2.0∶1.0，合成的磺酸基改性聚羧酸减水剂。

【实施例1】

(1)将改性淀粉、制备例1得到的磺酸基改性聚羧酸减水剂、十二烷基硫酸钠、硫酸钠和水进行混合，得到溶液I；

(2)将经过80℃下烘干1h处理，且冷却至室温的脱硫石膏与溶液I进行混合，得到石膏浆。

其中，各物质的用量为：

【实施例2】

(1)将改性淀粉、制备例1得到的磺酸基改性聚羧酸减水剂、十二烷基硫酸钠、硫酸钠和水进行混合，得到溶液I；

(2)将经过80℃下烘干1h处理，且冷却至室温的脱硫石膏与溶液I进行混合，得到石膏浆。

其中，各物质的用量为：

【实施例3】

(1)将改性淀粉、制备例1得到的磺酸基改性聚羧酸减水剂、十二烷基硫酸钠、硫酸钠和水进行混合，得到溶液I；

(2)将脱硫石膏与溶液I进行混合，得到石膏浆。

其中，各物质的用量为：

【实施例4】

(1)将改性淀粉、制备例1得到的磺酸基改性聚羧酸减水剂、十二烷基硫酸钠、硫酸钠和水进行混合，得到溶液I；

(2)将经过80℃下烘干1h处理，且冷却至室温的脱硫石膏与溶液I进行混合，得到石膏浆。

其中，各物质的用量为：

【实施例5】

(1)将改性淀粉、制备例1得到的磺酸基改性聚羧酸减水剂、十二烷基硫酸钠、硫酸钠和水进行混合，得到溶液I；

(2)将经过80℃下烘干1h处理，且冷却至室温的脱硫石膏与溶液I进行混合，得到石膏浆。

其中，各物质的用量为：

【对比例1】

(1)将改性淀粉、十二烷基硫酸钠、硫酸钠和水进行混合，得到溶液I；

(2)将经过80℃下烘干1h处理，且冷却至室温的脱硫石膏与溶液I进行混合，得到石膏浆。

其中，各物质的用量为：

【对比例2】

(1)将改性淀粉、制备例1得到的磺酸基改性聚羧酸减水剂、十二烷基硫酸钠和水进行混合，得到溶液I；

(2)将经过80℃下烘干1h处理，且冷却至室温的脱硫石膏与溶液I进行混合，得到石膏浆。

其中，各物质的用量为：

【对比例3】

(1)将改性淀粉、制备例1得到的磺酸基改性聚羧酸减水剂、硫酸钠和水进行混合，得到溶液I；

(2)将经过80℃下烘干1h处理，且冷却至室温的脱硫石膏与溶液I进行混合，得到石膏浆。

其中，各物质的用量为：

【对比例4】

(1)将改性淀粉、十二烷基硫酸钠和水进行混合，得到溶液I；

(2)将经过80℃下烘干1h处理，且冷却至室温的脱硫石膏与溶液I进行混合，得到石膏浆。

其中，各物质的用量为：

【对比例5】

按照实施例1的方法，不同的是，将改性淀粉替换为淀粉。

【对比例6】

按照实施例1的方法，不同的是，将制备例1得到的磺酸基改性聚羧酸减水剂替换为聚羧酸减水剂(购自江苏龙涛建材有限公司，牌号为PC-180)。

【测试例】

分别将实施1-5和对比例1-6的石膏浆，加工制作成2400mm长×1200mm宽×9.5mm厚的纸面石膏板，并对其烘干时间、力学性能和纸面粘接性能进行检测。检测结果如表1所示。

依据标准《GB/T 9775-2008纸面石膏板》测试力学性能(断裂荷载)。

烘干时间的测试方法为：纸面石膏板从进入干燥机开始计时，烘干至恒重所用的时间。

纸面粘接性能测试方法为：在烘干后的石膏板上用刀划一个穿透纸面深入石膏的锐角，然后从角尖往下撕护面纸，撕下来的角能与石膏粘结，则为不剥离；撕下来的角能与石膏不粘结，则为剥离。

表1

通过上述实施例和对比例能够看出，在达到石膏浆体标准稠度用水量(依据标准测定石膏浆体扩展度达到180±5mm时的用水量为拌合水用量)时，采用本发明优选的重量分数内的石膏浆组合物(尤其是实施例1-3)，制备的石膏浆能够缩短石膏板烘干时间，制备出的纸面石膏板抗压强度好、护面纸与芯材粘接性不剥离。

以上所述的仅是本发明的优选实例。应当指出对于本领域的普通技术人员来说，在本发明所提供的技术启示下，作为本领域的公知常识，还可以做出其它等同变型和改进，也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种石膏浆，包括：石膏、改性淀粉、硫酸钠、磺酸基改性聚羧酸减水剂、发泡剂和水。

2.根据权利要求1所述的石膏浆，其特征在于，各物质的含量为：

3.根据权利要求1或2所述的石膏浆，其特征在于，所述石膏为脱硫石膏。

4.根据权利要求3所述的石膏浆，其特征在于，所述石膏为烘干干燥后的脱硫石膏。

5.根据权利要求1-4中任意一项所述的石膏浆，其特征在于，所述改性淀粉为工业玉米淀粉。

6.根据权利要求5所述的石膏浆，其特征在于，所述改性淀粉为阳离子醚化淀粉。

7.根据权利要求1-6中人员一项所述的石膏浆，其特征在于，所述发泡剂选自十二烷基硫酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠和α-烯基磺酸钠中的一种或多种。

8.一种石膏浆的制备方法，包括：

(1)将改性淀粉、磺酸基改性聚羧酸减水剂、发泡剂、硫酸钠和水进行混合，得到溶液I；

(2)将石膏与所述溶液I进行混合。

9.权利要求1-7中任意一项所述的石膏浆和/或根据权利要求8所述的制备方法得到的石膏浆在石膏板中的应用。

10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于，所述石膏板为纸面石膏板。