CN112661459A - 双组分砂浆、涂层和保温系统的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及双组分砂浆、涂层和保温系统的制备方法，其中，双组分砂浆包括A组分和B组分；A组分，以质量百分含量计，包括以下组分：水泥30％～55％、砂35％～60％、重钙5％～10％、纤维素醚0.1％～0.3％及助剂4％～9.3％；其中，砂为至少两种不同种类的砂组成的混合物；B组分，以质量百分含量计，包括以下组分：水性氟树脂15％～35％、渗透剂4％～8％及水60％～78％；其中，渗透剂为表面活性剂。上述双组分砂浆具有较强粘接性，不需要涂刷界面剂，即可直接与光滑的墙面、XPS板和岩棉制品等保温材料进行粘结，粘接强度能够满足国家行业标准要求，能够有效地减少施工工序，降低系统材料成本和施工成本，具有较高的应用价值。

Description

双组分砂浆、涂层和保温系统的制备方法

技术领域

本发明涉及建筑技术领域，特别涉及双组分砂浆、涂层和保温系统的制备方法。

背景技术

目前很多在建工程采用的是装配一体化模板墙进行组建，由于墙体是在工厂里预制完成，外墙基面的平整度较好，不需要进行抹灰，或是局部抹灰进行找平。但未进行抹灰的混凝土剪力墙非常光滑，会造成砂浆与基面的粘结力失效或减效，进而严重影响砂浆与基层的粘结效果，存在较大的安全隐患。传统的处理方法是在墙上进行凿毛处理，以增大砂浆与基层的粘结面积，从而提高粘结力，但该方法只能解决局部的问题，效果不是很理想。

此外，在外保温系统施工当中，通常建筑中需要采用岩棉板、XPS板保温材料，但该类材料具有吸水的特性，且该类材料表面同样也十分光滑，故必须进行界面剂涂刷，才能将其粘贴到墙上，该方法工序较为繁琐，界面剂的使用也会提高建材成本。且部分现场施工人员，在实际操作过程中，偷工减料，省去界面剂涂刷步骤，致使板材与砂浆粘结力不佳，而导致安全事故的发生。

发明内容

基于此，有必要提供一种具有较强粘接性的双组分砂浆、涂层和保温系统的制备方法。

一种双组分砂浆，包括A组分和B组分；

所述A组分，以质量百分含量计，包括以下组分：水泥30％～55％、砂35％～60％、重钙5％～10％、纤维素醚0.1％～0.3％及助剂4％～9.3％；其中，所述砂为至少两种不同种类的砂组成的混合物；

所述B组分，以质量百分含量计，包括以下组分：水性氟树脂15％～35％、渗透剂4％～8％及水60％～78％；其中，所述渗透剂为表面活性剂。

在其中一实施例中，所述砂为矿砂、石英砂和河砂的组成的混合物，且在所述A组分中，以质量百分含量计，所述矿砂为20％～30％，所述石英砂为10％～20％，所述河砂为5％～10％。

在其中一实施例中，所述矿砂的粒径为50～80目，所述石英的粒径为60～100目，所述河砂的粒径为70～140目。

在其中一实施例中，所述水性氟树脂为有机硅氧烷水性氟涂料；和/或

所述渗透剂为脂肪醇聚氧乙烯醚。

在其中一实施例中，所述助剂为增强剂、消泡剂和润湿剂的组合，且在所述A组分中，以质量百分含量计，所述增强剂为2％～5％、所述消泡剂为0.1％～0.3％，所述润湿剂为2％～4％。

在其中一实施例中，所述润湿剂为干粉型阴离子表面活性剂；和/或

所述增强剂的熔点≤120℃、抗拉强度≥15MPa；和/或

所述消泡剂为干粉消泡剂。

在其中一实施例中，所述水泥为42.5R级普通硅酸盐水泥；和/或

所述纤维素醚为羟丙基甲基纤维素醚。

一种涂层，主要由上述双组分砂浆制备而成。

一种保温系统的制备方法，包括以下步骤：

提供上述双组分砂浆、保温材料和待加工墙面；

将所述双组分砂浆的A组分和B组分混合，制得混合浆料；

将所述混合浆料涂覆于保温板材料上；

将涂覆有混合浆料的保温材料贴敷于所述待加工墙面上，干燥，制得所述保温系统。

在其中一实施例中，所述混合浆料中，所述A组分和所述B组分的质量比为1：(0.1-0.5)。

本发明具有以下有益效果：

上述双组分砂浆通过在A组分中采用不同种类砂组成的混合物、润湿剂、重钙、水泥等组分，在B组分中采用水性氟树脂和渗透剂，使得A组分和B组分混合后，各组分相互作用，形成具有较强粘接性的混合浆料，不需要涂刷界面剂，即可直接与光滑的墙面、XPS板和岩棉制品等保温材料进行粘结，且粘接强度能够满足国家行业标准要求，如此可以有效地减少施工工序，降低系统材料成本和施工成本，还可以提高建筑安全性，具有较高应用价值。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将对本发明进行更全面的描述，并给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

本发明一实施方式提供了一种双组分砂浆，包括A组分和B组分；A组分，以质量百分含量计，包括以下组分：水泥30％～55％、砂35％～60％、重钙5％～10％、纤维素醚0.1％～0.3％、润湿剂2％～4％及助剂2.1％～5.3％；其中，砂为至少两种不同种类的砂组成的混合物；B组分，以质量百分含量计，包括以下组分：水性氟树脂15％～35％、渗透剂4％～8％及水60％～78％，其中，渗透剂为表面活性剂。

上述双组分砂浆通过在A组分中采用不同种类砂组成的混合物、润湿剂、重钙、水泥等组分，在B组分中采用水性氟树脂和渗透剂，使得A组分和B组分混合后，各组分相互作用，形成具有较强粘接性的混合浆料，不需要涂刷界面剂，即可直接与光滑的墙面、XPS板和岩棉制品等保温材料进行粘结，且粘接强度能够满足国家行业标准要求，如此可以有效地减少施工工序，降低系统材料成本和施工成本，还可以提高建筑安全性，具有较高应用价值，具体地：

1)B组分中的水性氟树脂，属阴离子型树脂，也属于具有活性可交联官能基团的共聚树脂，其成膜后高分子链相互缠绕，交联形成体型结构的膜，具有良好的附着力、耐水性，保证砂浆与粘结基面的粘结性能。

2)A组分中采用不同类型的砂混合而成的混合物，可以提高砂浆的致密性，且A组分和B组分混合后，水性氟树脂的包裹无机组分，形成一个整体，树脂成膜后，与基层紧密粘结，更是一个优异的综合体，能更好的提高产品的粘结强度。

3)B组分中采用表面活性剂作为渗透剂，由于表面活性剂具有固定的亲水亲油基团，与水性氟树脂等相互作用，提高组分之间的相容性，且通过在砂浆表面定向排列，有效降低砂浆与水泥基层(或保温板)之间的表面张力，增强砂浆与基层体系的界面状态。此外，渗透剂具有较强的渗透作用，不仅可以渗入到基层(或保温板材)面的毛细孔中，增强砂浆与基体之间的粘结力，还可以显著提高砂浆体系的致密性、耐冻性、防水性，优化砂浆在干燥过程中的收缩，增加其耐久性。

在一实施例中，砂为矿砂、石英砂和河砂中至少两种组成的混合物；进一步地，砂为矿砂、石英砂和河砂组成的混合物。更进一步地，在A组分中，以质量百分含量计，矿砂为20％～30％，石英砂为10％～20％，河砂为5％～10％。

在一实施例中，矿砂的粒径为50～80目，石英的粒径为60～100目，河砂的粒径为70～140目，以进一步提高双组分砂浆的密度，进而提高双组分砂浆的粘接强度。

在一实施例中，水泥为42.5R级普通硅酸盐水泥。在一实施例中，水泥为42.5R的硫酸铝盐水泥和42.5R级普通硅酸盐水泥组成的混合物；进一步地，水泥为42.5R的硫酸铝盐水泥和42.5R级普通硅酸盐水泥以质量比为(0.5-3):1组成的混合物。

通过采用硫酸铝盐水泥和硅酸盐水泥组合，与重钙协同作用下，使得部分水泥以C₄A₃S的形式存在，使得抹面砂浆具有一定的水化能力，水化产物AFM(单硫型水化硫铝酸钙)转化为AFT(高硫型水化硫铝酸钙)，更进一步地提高早期强度，减少裂缝的产生。

在一实施例中，进一步地，重钙的粒径为180-220目；更进一步地，重钙的粒径为200目。

在一实施例中，助剂包括增强剂、消泡剂和润湿剂中至少一种；进一步地，助剂中至少包含有润湿剂；进一步地，润湿剂为干粉型阴离子表面活性剂；更进一步地，润湿剂为烷基硫酸钠；更进一步地，润湿剂为十二烷基硫酸钠。

通过在双组分砂浆中加入润湿剂，能够提高砂浆对基面的润湿作用，如此砂浆可通过价键附着在基层和保温板表面，形成牢固的粘结层，进一步提升形成的粘接基面的粘接强度。

进一步地，助剂为增强剂、消泡剂和润湿剂的组合；更进一步地，在A组分中，以质量百分含量计，所述增强剂为2％～5％、所述消泡剂为0.1％～0.3％，所述润湿剂为2％～4％。

通过在双组分砂浆中加入增强剂、消泡剂和润湿剂的组合而成的助剂，能提升组分与水性氟树脂、渗透剂之间的结合力，产生催化反应，使砂浆具有极好的附着力，渗透力，并具有一定的耐水作用，增强制品的机械力学性能，提高与基层的粘结附着性能。

进一步地，增强剂为水泥增强剂；更进一步地，增强剂的熔点≤120℃、抗拉强度≥15MPa，以进一步提高所形成的粘接基面的力学性能。

在一实施例中，消泡剂为干粉消泡剂；进一步地，消泡剂为AGITANR P803干粉消泡剂。

在一实施例中，纤维素醚为羟丙基甲基纤维素醚，通过在组分中加入羟丙基甲基纤维素醚能够提高双组分浆料的保水能力，且其能够与水泥相互作用，在一定程度上改善双组分浆料的机械力学性能。

在一实施例中，水性氟树脂为有机硅氧烷水性氟涂料。该类水性氟涂料在成膜过程中有机硅氧烷发生水解、交联，并且共聚物中引入了硅组分，能够进一步改善粘接基面的粘接强度。

在一实施例中，水性氟树脂为FEM-101A-2。

在一实施例中，渗透剂为非离子表面活性剂；在一实施例中，渗透剂为脂肪醇聚氧乙烯醚。该组分与水性氟树脂等组分具有更优的相互作用，能够进一步增强砂浆与基层体系的界面状态。

本发明一实施方式提供了上述双组分浆料的制备方法，包括以下步骤：

S101：将A组分的各原料混合，搅拌均匀，制得A组分；

S102：将B组分的各原料混合，搅拌均匀，制得B组分。

其中，A组分和B组分如上所述，在此不再进行赘述。

本发明还提供了一种涂层的制备方法，包括以下步骤：

S201：提供上述双组分浆料；

S202：将上述双组分浆料涂覆于预定区域，干燥，制得涂层。

本发明还提供了一种保温系统，包括墙面、保温板及位于墙面和保温板之间的涂层，其中，涂层为上述制备方法制备而成的涂层。

本发明还提供了上述保温系统的制备方法，包括以下步骤：

S301:提供上述双组分砂浆、保温材料和待加工墙面；

S302:将双组分砂浆的A组分和B组分混合，制得混合浆料；

S303：将混合浆料涂覆于保温材料上；

S304：将涂覆有混合浆料的保温材料贴敷于待加工墙面上，干燥，制得保温系统。

进一步地，混合浆料中，所述A组分和所述B组分的质量比为1：(0.1-0.5)；进一步地，A组分和B组分的质量比为1:0.2、1:0.3或1:0.4。

进一步地，保温材料为岩棉或XPS板保温材料。

下面列举具体实施例来对本发明进行说明。

以下实施例中，水泥为42.5R级普通硅酸盐水泥；矿砂粒径为50～80目，石英粒径为60～100目，河砂粒径为70～140目，重钙粒径为200目；增强剂为水泥增强剂，郑州丰悦化工产品有限公司，工业一级；消泡剂为德国明凌化学，AGITANR P803干粉消泡剂；润湿剂为上海凯星牌K12十二烷基硫酸钠，工业级；水性氟树脂为山东摩尔化工有限公司，型号FEM-101A-2；渗透剂为脂肪醇聚氧乙烯醚。

实施例1

A组分(质量百分含量)：水泥50％、矿砂20％、石英砂10％、河砂7％、重钙7.7％、羟丙基甲基纤维素醚0.2％、增强剂2％、消泡剂0.1％及润湿剂3％；

B组分(质量百分含量)：水性氟树脂35％、渗透剂5％及水60％。

制备方法：

(1)按量称取水泥、矿砂、石英砂、河砂、重钙、羟丙基甲基纤维素醚、增强剂、消泡剂、润湿剂加入搅拌机中进行匀速充分搅拌，搅拌20分钟后进行取样送检，合格后进行包装入库，制得A组分；

(2)按量将水加入搅拌机中，再将水性氟树脂和渗透剂，低速搅拌10分钟后取样送检，合格后进行包装入库，制得B组分；

(3)用电动搅拌器将A组分与B组分按质量比1:0.35称取混合，搅拌成混合浆状；

(4)不需要在墙上辊涂界面剂，用批刀将步骤(3)中混合砂浆涂抹到保温板上，直接粘贴于墙面上。施工条件为：环境温度不低于0℃，相对湿度不高于80％RH；施工基面应坚实平整、表面干燥，不得有开裂、空鼓、松动或泛碱。

实施例2

A组分：水泥40％、矿砂30％、石英砂15％、河砂5％、重钙5％、羟丙基甲基纤维素醚0.1％、增强剂2.6％、消泡剂0.3％及润湿剂2％；

B组分：水性氟树脂25％、渗透剂6％及水69％。

制备方法：

(1)按量称取水泥、矿砂、石英砂、河砂、重钙、羟丙基甲基纤维素醚、增强剂、消泡剂、润湿剂加入搅拌机中进行匀速充分搅拌，搅拌20分钟后进行取样送检，合格后进行包装入库，制得A组分；

(2)按量将水加入搅拌机中，再将水性氟树脂和渗透剂，低速搅拌10分钟后取样送检，合格后进行包装入库，制得B组分；

(3)用电动搅拌器将A组分与B组分按质量比1:0.35称取混合，搅拌成混合浆状；

(4)不需要在墙上辊涂界面剂，用批刀将步骤(3)中混合砂浆涂抹到保温板上，直接粘贴于墙面上。施工条件：环境温度不低于0℃，相对湿度不高于80％RH；施工基面应坚实平整、表面干燥，不得有开裂、空鼓、松动或泛碱。

实施例3

A组分：水泥34.5％、矿砂22％、石英砂17％、河砂8％、重钙10％、羟丙基甲基纤维素醚0.3％、增强剂4％、消泡剂0.2％及润湿剂4％；

B组分：水性氟树脂15％、渗透剂8％、水77％。

制备方法：

(1)按量称取水泥、矿砂、石英砂、河砂、重钙、羟丙基甲基纤维素醚、增强剂、消泡剂、润湿剂加入搅拌机中进行匀速充分搅拌，搅拌20分钟后进行取样送检，合格后进行包装入库，制得A组分；

(2)按量将水加入搅拌机中，再将水性氟树脂和渗透剂，低速搅拌10分钟后取样送检，合格后进行包装入库，制得B组分；

(3)用电动搅拌器将A组分与B组分按质量比1:0.35称取混合，搅拌成混合浆状；

(4)不需要在墙上辊涂界面剂，用批刀将步骤(3)中混合砂浆涂抹到保温板上，直接粘贴于墙面上。施工条件：环境温度不低于0℃，相对湿度不高于80％RH；施工基面应坚实平整、表面干燥，不得有开裂、空鼓、松动或泛碱。

对比例1

A组分：水泥50％、矿砂20％、石英砂10％、河砂7％、重钙7.7％、羟丙基甲基纤维素醚0.2％、增强剂2％、消泡剂0.1％及润湿剂3％；

B组分：水性丙烯酸树脂35％、渗透剂5％及水60％。

制备方法：

(1)按量称取水泥、矿砂、石英砂、河砂、重钙、羟丙基甲基纤维素醚、增强剂、消泡剂、润湿剂加入搅拌机中进行匀速充分搅拌，搅拌20分钟后进行取样送检，合格后进行包装入库，制得A组分；

(2)按量将水加入搅拌机中，再将水性丙烯酸树脂和渗透剂，低速搅拌10分钟后取样送检，合格后进行包装入库，制得B组分；

(3)用电动搅拌器将A组分与B组分按质量比1:0.35称取混合，搅拌成混合浆状；

(4)不需要在墙上辊涂界面剂，用批刀将步骤(3)中混合砂浆涂抹到保温板上，直接粘贴于墙面上。施工条件：环境温度不低于0℃，相对湿度不高于80％RH；施工基面应坚实平整、表面干燥，不得有开裂、空鼓、松动或泛碱。

对比例2

A组分：水泥50％、矿砂37％、重钙7.7％、羟丙基甲基纤维素醚0.2％、增强剂2％、消泡剂0.1％及润湿剂3％；

B组分：水性氟树脂35％、渗透剂5％及水60％。

制备方法：

(1)按量称取水泥、矿砂、重钙、羟丙基甲基纤维素醚、增强剂、消泡剂、润湿剂加入搅拌机中进行匀速充分搅拌，搅拌20分钟后进行取样送检，合格后进行包装入库，制得A组分；

(2)按量将水加入搅拌机中，再将水性氟树脂和渗透剂，低速搅拌10分钟后取样送检，合格后进行包装入库，制得B组分；

(3)用电动搅拌器将A组分与B组分按质量比1:0.35称取混合，搅拌成混合浆状；

(4)不需要在墙上辊涂界面剂，用批刀将步骤(3)中混合砂浆涂抹到保温板上，直接粘贴于墙面上。施工条件：环境温度不低于0℃，相对湿度不高于80％RH；施工基面应坚实平整、表面干燥，不得有开裂、空鼓、松动或泛碱。

对比例3

A组分：水泥50％、矿砂20％、石英砂24.7％、羟丙基甲基纤维素醚0.2％、增强剂2％、消泡剂0.1％及润湿剂3％；

B组分：水性氟树脂35％、渗透剂5％及水60％。

制备方法：

(1)按量称取水泥、矿砂、石英砂、羟丙基甲基纤维素醚、增强剂、消泡剂、润湿剂加入搅拌机中进行匀速充分搅拌，搅拌20分钟后进行取样送检，合格后进行包装入库，制得A组分；

(2)按量将水加入搅拌机中，再将水性氟树脂和渗透剂，低速搅拌10分钟后取样送检，合格后进行包装入库，制得B组分；

(3)用电动搅拌器将A组分与B组分按质量比1:0.35称取混合，搅拌成混合浆状；

(4)不需要在墙上辊涂界面剂，用批刀将步骤(3)中混合砂浆涂抹到保温板上，直接粘贴于墙面上。施工条件：环境温度不低于0℃，相对湿度不高于80％RH；施工基面应坚实平整、表面干燥，不得有开裂、空鼓、松动或泛碱。

性能测试

分别测试实施例1-实施例3以及对比例1-对比例3的双组分砂浆分别与光滑的剪力墙、XPS板和岩棉板的拉伸粘结强度，实施例1-实施例3的测试结果如表1所示，对比例1的测试结果如表2所示，对比例2和对比例3的测试结果如表3所示。

测试方法：GB/T 30595-2014、JG/T 483-2015

表1

表2

表3

从表1可以看出，实施例1～实施例3的性能优异，完全符合GB/T 30594-2014、JG/T483-2015标准要求。说明本发明的双组分砂浆可用于装配式建筑外墙光滑墙面，无需粉刷，可用于外墙XPS板薄抹灰外保温系统和岩棉外墙外保温系统，保温板面无需涂刷界面剂，具有优秀的粘结力效果。

从表2可以看出，将实施例1的B组分的水性氟树脂替换为市场上常用的水性丙烯酸树脂，粘结性能大幅度下降。说明在本发明的体系中，水性氟树脂能够大幅度提高双组分浆料的粘结性。

从表3可以看出，仅含有一种砂的对比例2，缺少重钙的对比例3的双组分砂浆的性能均不如实施例1。说明掺加不同种类的砂子和重钙，能够在一定程度上提高双组分砂浆形成的粘结基面的粘接强度。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种双组分砂浆，其特征在于，包括A组分和B组分；

所述A组分，以质量百分含量计，包括以下组分：水泥30％～55％、砂35％～60％、重钙5％～10％、纤维素醚0.1％～0.3％及助剂4％～9.3％；其中，所述砂为至少两种不同种类的砂组成的混合物；

所述B组分，以质量百分含量计，包括以下组分：水性氟树脂15％～35％、渗透剂4％～8％及水60％～78％；其中，所述渗透剂为表面活性剂。

2.根据权利要求1所述的双组分砂浆，其特征在于，所述砂为矿砂、石英砂和河砂的组成的混合物，且在所述A组分中，以质量百分含量计，所述矿砂为20％～30％，所述石英砂为10％～20％，所述河砂为5％～10％。

3.根据权利要求1所述的双组分砂浆，其特征在于，所述矿砂的粒径为50～80目，所述石英的粒径为60～100目，所述河砂的粒径为70～140目。

4.根据权利要求1-3任一项所述的双组分砂浆，其特征在于，所述水性氟树脂为有机硅氧烷水性氟涂料；和/或

所述渗透剂为脂肪醇聚氧乙烯醚。

5.根据权利要求1-3任一项所述的双组分砂浆，其特征在于，所述助剂为增强剂、消泡剂和润湿剂的组合，且在所述A组分中，以质量百分含量计，所述增强剂为2％～5％、所述消泡剂为0.1％～0.3％，所述润湿剂为2％～4％。

6.根据权利要求5所述的双组分砂浆，其特征在于，所述润湿剂为干粉型阴离子表面活性剂；和/或

所述增强剂的熔点≤120℃、抗拉强度≥15MPa；和/或

所述消泡剂为干粉消泡剂。

7.根据权利要求1-3任一项所述的双组分砂浆，其特征在于，所述水泥为42.5R级普通硅酸盐水泥；和/或

所述纤维素醚为羟丙基甲基纤维素醚。

8.一种涂层，其特征在于，主要由权利要求1-7任一项所述的双组分砂浆制备而成。

9.一种保温系统的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

提供权利要求1-7任一项所述的双组分砂浆、保温材料和待加工墙面；

将所述双组分砂浆的A组分和B组分混合，制得混合浆料；

将所述混合浆料涂覆于保温板材料上；

将涂覆有混合浆料的保温材料贴敷于所述待加工墙面上，干燥，制得所述保温系统。

10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述混合浆料中，所述A组分和所述B组分的质量比为1：(0.1-0.5)。