CN113024154A - 一种腻子用改性纤维素醚组合物及其制备方法与应用 - Google Patents

Abstract

本申请涉及建筑材料化工助剂的技术领域，具体公开了一种腻子用改性纤维素醚组合物及其制备方法与应用。按腻子用改性纤维素醚组合物为100重量％计：纤维素醚80%～90%；淀粉醚6%～10%；分散剂2%～5%；减水剂2%～5%。其制备方法为：将纤维素醚和淀粉醚混合均匀，得到待混物；将分散剂和减水剂加入到所述待混物中，并混合均匀，得到改性纤维素醚组合物。本申请的改性纤维素醚组合物可用于腻子，其在保持腻子保水性能的同时，提升腻子的施工性能。

Description

一种腻子用改性纤维素醚组合物及其制备方法与应用

技术领域

本申请涉及建筑材料化工助剂的领域，更具体地说，它涉及一种腻子用改性纤维素醚组合物及其制备方法与应用。

背景技术

腻子是一种用于墙面刮涂找平、填充空穴的装饰性材料，腻子的组成包括白水泥、重钙、可分散乳胶粉、纤维素醚以及水等，其中纤维素醚在腻子中是一种常见的保水增稠类化工助剂材料，有效提高腻子的保水性和增稠性，使得腻子能平整顺畅的涂抹在墙面上。

但是普通的纤维素醚制得的腻子存在很多缺陷，例如腻子的流动性和滑爽性较差，腻子涂抹厚重，同时施工时，腻子涂刮所需时间较长，无法满足实际应用中的需求。因此，急需对纤维素醚进行改性，从而，在不影响腻子保水性能的前提下，提高腻子的施工性能。

发明内容

为了改善腻子的施工性能，本申请提供一种腻子用改性纤维素醚组合物及其制备方法与应用。

第一方面，本申请提供的一种腻子用改性纤维素醚组合物，采用如下的技术方案：一种腻子用改性纤维素醚组合物，按腻子用改性纤维素醚组合物为100重量％计：纤维素醚80％～90％；淀粉醚6％～10％；分散剂2％～5％；减水剂2％～5％。

通过采用上述技术方案，将淀粉醚添加到纤维素醚中可以显著减少纤维素醚的用量，淀粉醚溶于水后会均匀分散在腻子中。与纤维素醚相似，淀粉醚具有快速增稠能力和较高保水性，但是淀粉醚可以同时提高腻子的抗垂性和抗滑移性，进而增强腻子的滑爽性，从而提高腻子的施工性能。

分散剂的主要作用是能够加快纤维素醚、淀粉醚和减水剂在腻子中的溶解速率，使得腻子更加细腻，不易结块上墙，从而提高腻子的施工性能；在腻子中加入减水剂，伴随水化反应进行，减水剂分子会均匀吸附在水泥颗粒的表面，能够破坏水泥颗粒之间的团聚，水泥颗粒在减水剂分子的存在下处于高度分散状态，提高腻子的流动性，从而提高腻子的施工性能。

本申请通过改变上述四种组分的配比，制备出一种性能优异的改性纤维素醚，使得使用该改性纤维素醚制备得到的腻子能够保持较高保水性能的同时，显著提高腻子的施工性能。

腻子保水性能的指标为表干时间和墙面批刮有无打卷，腻子施工性能的指标为粘度和施工效率，本申请中改性纤维素醚组合物制备的腻子具体的性能参数如下，表干时间≥3min，粘度范围为540000～680000mPa·s，施工效率≥22m²，同时墙面批刮无打卷。

优选的，所述纤维素醚为羟丙基甲基纤维素醚。

通过采用上述技术方案，羟丙基甲基纤维素醚具有良好的保水性能，羟基和醚键上的氧原子与水缔合形成氢键，使游离水变成结合水，从而有效控制水分蒸发，起到保水的作用。

优选的，所述羟丙基甲基纤维素醚的粘度为80000～120000mPa·s。

通过采用上述技术方案，羟丙基甲基纤维素醚粘度越高，保水性能越强，但是，羟丙基甲基纤维素醚粘度过高时，腻子在批刮的过程中涂抹费力，造成施工速度慢或者单次施工厚度太厚，施工性能差；羟丙基甲基纤维素醚粘度太低，保水性能较差，同时制得的腻子粘度不够，导致在批刮的过程中易流挂，施工性能差，上述粘度范围的羟丙基甲基纤维素醚使得腻子的施工性能和保水性能更佳。

优选的，所述淀粉醚为羟丙基淀粉醚。

通过采用上述技术方案，在腻子中加入羟丙基淀粉醚，羟丙基淀粉醚溶于水后，作为过渡桥梁能够将水泥连接起来，赋予腻子较大的屈服值，起到抗滑移或抗下垂作用，从而提高腻子的施工性能。

优选的，所述羟丙基淀粉醚的粘度为40～80mPa·s。

通过采用上述技术方案，羟丙基淀粉醚的粘度过高，会使批刮过程中手感偏重发粘；羟丙基淀粉醚的粘度过低，腻子的保水性能差，上述粘度范围的羟丙基淀粉醚使得腻子的施工性能和保水性能更佳。

优选的，所述分散剂为六偏磷酸钠，所述六偏磷酸钠的平均粒径为0.150～0.180mm。

优选的，所述减水剂为聚羧酸盐，所述减水剂的平均粒径为0.150～0.180mm。

通过采用上述技术方案，六偏磷酸钠作为一种分散剂，能够提高其他组分在干粉腻子加水搅拌过程中的溶解性，有效避免腻子中出现小胶团的现象，提高腻子的爽滑行，改善腻子的施工性能；聚羧酸盐是一种高性能减水剂，它的分子是一种“梳状”结构，分子主链上连接有多个具有一定长度和刚度的侧链，主链分子上有磺酸盐或其它基团，能够均匀吸附在水泥颗粒的表面，从而减小水泥颗粒间的团聚，同时支链分子与其它水泥颗粒表面的支链分子会形成立体交叉，阻碍水泥颗粒间的相互靠近，从而通过分散作用，提高腻子的爽滑性，改善腻子的施工性能。

当六偏磷酸钠和聚羧酸盐的粒径过大时，容易造成腻子中出现团聚现象，影响腻子的施工性能；当六偏磷酸钠和聚羧酸盐的粒度过小时，容易造成颗粒间的小胶团现象，影响腻子的流动性，上述粒径范围的六偏磷酸钠和聚羧酸盐使得腻子的施工性能更佳。

第二方面，本申请提供一种腻子用改性纤维素醚组合物的制备方法，采用如下的技术方案：将纤维素醚和淀粉醚混合均匀，得到待混物；将分散剂和减水剂加入到所述待混物中，并混合均匀，得到改性纤维素醚组合物。

通过采用上述技术方案，将上述几种组分混合改性，能够均衡几种组分的性能，取长补短，消除纤维素醚性能上的缺陷，获得综合性能优异的改性纤维素醚组合物，使得加入改性纤维素醚组合物制得的腻子具有良好的施工性能和保水性能。

第三方面，本申请提供一种改性纤维素醚组合物在腻子中的应用，采用如下的技术方案：所述改性纤维素醚组合物在腻子中的添加量为0.35wt％～0.40wt％。

通过采用上述技术方案，改性纤维素醚组合物在腻子中掺量太低，会使腻子保水性不足；掺量过高会使需水量增加，施工过程中感觉吃力。

综上所述，本申请具有以下有益效果：

1、由于本申请采用羟丙基淀粉醚、六偏磷酸钠以及聚羧酸盐对羟丙基甲基纤维素醚进行改性，获得的改性纤维素醚组合物能使腻子在保水性能好的基础上，获得优良的施工性能，提高施工人员的施工效率。

2、本申请根据四种组分各自的性能特点和相互之间配合，并且针对腻子的性能要求，调配各组分之间的比例，从而使得改性纤维素醚组合物能够在添加量较少的情况下，大幅度提高腻子的施工性能。

具体实施方式

以下结合实施例对本申请作进一步详细说明。予以特别说明的是：以下实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行，以下实施例中所述试剂和材料，无特殊说明，均可从商业途径获得。

羟丙基甲基纤维素醚购买自山东赫达股份有限公司，粘度测试是将羟丙基甲基纤维素醚在20℃下溶解于水中(浓度为2％)，使用Brookfield DVII Pro数字粘度计进行测试。

羟丙基淀粉醚购买自河北柏安诺新型材料有限公司；粘度测试是将羟丙基淀粉醚在20℃下溶解于水中(浓度为5％)，使用Brookfield DVII Pro数字粘度计进行测试。

六偏磷酸钠和聚羧酸盐的粒径按照《粒状分子筛粒度测定方法》(GB/T 6288～1986)规定进行平均粒径的测试。

实施例

实施例1

改性纤维素醚组合物的配方：羟丙基甲基纤维素醚86％(粘度为100000mPa·s)；羟丙基淀粉醚8.5％(粘度为60mPa·s)；六偏磷酸钠2％(平均粒径为0.180mm)；聚羧酸盐3.5％(平均粒径为0.180mm)。

改性纤维素醚组合物的制备方法：

步骤一、将86％的羟丙基甲基纤维素醚和8.5％的羟丙基淀粉醚加入到混合釜中，搅拌20min；步骤二、将2％的六偏磷酸钠和3.5％的聚羧酸盐加入到步骤一中的混合釜中，搅拌20min，制得改性纤维素醚组合物。

实施例2～6

实施例2～6中的羟丙基甲基纤维素醚、羟丙基淀粉醚、六偏磷酸钠和聚羧酸盐的质量百分比与实施例1中各组分的质量百分比有所不同，其余均与实施例1中相同，具体见表1所示。

实施例7

实施例7中的羟丙基甲基纤维素醚的粘度为120000mPa·s，其余均与实施例1中相同。

实施例8

实施例8中的羟丙基甲基纤维素醚的粘度为80000mPa·s，其余均与实施例1中相同。

实施例9

实施例9中的羟丙基甲基纤维素醚的粘度为140000mPa·s，其余均与实施例1中相同。

实施例10

实施例10中的羟丙基甲基纤维素醚的粘度为60000mPa·s，其余均与实施例1中相同。

实施例11

实施例11中的羟丙基淀粉醚的粘度为80mPa·s，其余均与实施例1中相同。

实施例12

实施例12中的羟丙基淀粉醚的粘度为40mPa·s，其余均与实施例1中相同。

实施例13

实施例13中的羟丙基淀粉醚的粘度为150mPa·s，其余均与实施例1中相同。

实施例14

实施例14中的羟丙基淀粉醚的粘度为250mPa·s，其余均与实施例1中相同。

实施例15

实施例15中的六偏磷酸钠的粒径为0.150mm，其余均与实施例1中相同。

实施例16

实施例16中的六偏磷酸钠的粒径为0.125mm，其余均与实施例1中相同。

实施例17

实施例17中的六偏磷酸钠的粒径为0.212mm，其余均与实施例1中相同。

实施例18

实施例18中的聚羧酸盐的粒径为0.150mm，其余均与实施例1中相同。

实施例19

实施例19中的聚羧酸盐的粒径为0.125mm，其余均与实施例1中相同。

实施例20

实施例20中的聚羧酸盐的粒径为0.212mm，其余均与实施例1中相同。

表1实施例1～6中各个组分的质量百分比

对比例1～10

对比例1～10中的羟丙基甲基纤维素醚、羟丙基淀粉醚、六偏磷酸钠和聚羧酸盐的质量百分比与实施例1中各组分的质量百分比有所不同，其余均与实施例1中相同，具体见表2所示。

表2对比例1～10中各个组分的质量百分比

应用例

腻子的制备方法：

将白水泥700kg，重钙1300kg，可分散乳胶粉20kg，水80kg以及8kg改性纤维素醚组合物混合均匀，制得腻子。

性能检测试验

分别将实施例1～20及对比例1～10的改性纤维素醚使用应用例中的方法制得腻子，采用如下检测方法对腻子进行性能测试，具体结果见表3所示。

(一)保水性能

依照《涂料粘度测定法》(GB/T1723～93)规定进行表干时间的测试，同时观察墙面批刮是否存在打卷现象，结果列于表3中。

(二)粘度

依照《润滑剂低温黏度的测定勃罗克费尔特黏度计法》(GB/T 11145-2014)规定进行粘度的测试，结果列于表3中。

(三)施工速率

在同样的施工环境，同样的验收标准下，同一个工人每小时的施工速率，结果列于表3中。

表3实施例1～20及对比例1～10的改性纤维素醚对腻子性能的影响。

与对比例1～7相比，实施例1的改性纤维素醚制得的腻子的表干时间、粘度和施工速率更优，并且墙面批刮无打卷，说明腻子中同时加入羟丙基甲基纤维素醚、羟丙基淀粉醚、六偏磷酸钠和聚羧酸盐时，腻子的保水性能和施工性能更好。

与对比例8～10相比，实施例1～20的改性纤维素醚制得的腻子的表干时间、粘度和施工速率更优，并且墙面批刮无打卷，腻子的施工性能和保水性能更好。

与实施例2～6相比，实施例1的改性纤维素醚制得的腻子的腻子的表干时间、粘度和施工速率更优，并且墙面批刮无打卷，说明实施例1的改性纤维素醚制得的腻子的施工性能和保水性能更好。

与实施例7～10相比，实施例1的改性纤维素醚制得的腻子的腻子的表干时间、粘度和施工速率更优，并且墙面批刮无打卷，说明羟丙基甲基纤维素醚的粘度为100000mPa·s时，腻子的施工性能和保水性能更好。

与实施例11～14相比，实施例1的改性纤维素醚制得的腻子的腻子的表干时间、粘度和施工速率更优，并且墙面批刮无打卷，说明羟丙基淀粉醚的粘度为60mPa·s时，腻子的施工性能和保水性能更好。

与实施例16和实施例17相比，实施例1和实施例15的改性纤维素醚制得的腻子的施工速率更优，并且墙面批刮无打卷，说明六偏磷酸钠的平均粒径范围为0.150～0.180mm时，腻子的施工性能更好。

与实施例19和实施例20相比，实施例1和实施例18的改性纤维素醚制得的腻子的施工速率更优，并且墙面批刮无打卷，说明聚羧酸盐的平均粒径范围为0.150～0.180mm时，腻子的施工性能更好。

与对比例1～7相比，实施例1～20的改性纤维素醚制得的腻子的腻子的表干时间、粘度和施工速率更优，并且墙面批刮无打卷，腻子的施工性能和保水性能更好。

本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，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，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (10)

1.一种腻子用改性纤维素醚组合物，其特征在于，按腻子用改性纤维素醚组合物为100重量％计：纤维素醚80%～90%；淀粉醚6%～10%；分散剂 2%～5%；减水剂 2%～5%。

2.根据权利要求1所述的腻子用改性纤维素醚组合物，其特征在于：所述纤维素醚为羟丙基甲基纤维素醚。

3.根据权利要求2所述的腻子用改性纤维素醚组合物，其特征在于：所述羟丙基甲基纤维素醚的粘度为80000～120000 mPa·s。

4.根据权利要求1所述的腻子用改性纤维素醚组合物，其特征在于：所述淀粉醚为羟丙基淀粉醚。

5.根据权利要求4所述的腻子用改性纤维素醚组合物，其特征在于：所述羟丙基淀粉醚的粘度为40～80 mPa·s。

6.根据权利要求1所述的腻子用改性纤维素醚组合物，其特征在于：所述分散剂为六偏磷酸钠，所述六偏磷酸钠的平均粒径为0.150～0.180mm。

7.根据权利要求1所述的腻子用改性纤维素醚组合物，其特征在于：所述减水剂为聚羧酸盐，所述减水剂的平均粒径为0.150～0.180mm。

8.一种权利要求1～7任意一项所述的改性纤维素醚组合物的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：将纤维素醚和淀粉醚混合均匀，得到待混物；将分散剂和减水剂加入到所述待混物中，并混合均匀，得到改性纤维素醚组合物。

9.一种权利要求1～7任意一项所述的改性纤维素醚组合物在制备腻子中的应用。

10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于：所述改性纤维素醚组合物在腻子中的添加量为0.35wt％～0.40wt％。