CN113135731A - 室内地暖专用石膏基自流平砂浆及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种室内地暖专用石膏基自流平砂浆及其制备方法，由粉料与水按照质量比1:0.25‑0.35的比例混合制备而成；其中，粉料由以下组分按照以下重量份数比制备而成：半水石膏、50‑100目的导热填料、70‑140目的导热填料、200‑250目导热填料、500‑600目导热填料、长度2‑8mm导热软金属丝、可再分散胶粉、纤维素醚、消泡剂、分散剂、减水剂、缓凝剂。该发明克服了现有室内地暖铺设时找平需要使用石膏基自流平，然而现有市面上没有地暖专用的石膏基自流平，多使用普通的石膏基自流平，存在导热系数低、导热速率慢、热损耗量大等的缺点，以半水石膏为基础，配合导热系数较高的导热填料、导热软金属丝以及优选的其他添加剂，具有导热系数高、导热速率快、导热损耗量低的优点。

Description

室内地暖专用石膏基自流平砂浆及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种室内地暖专用石膏基自流平砂浆及其制备方法，应用在石膏基自流平生产领域。
背景技术
近几年，室内地暖铺设的需求量逐步增大，在地暖铺设结束后，通常会使用石膏基自流平将对地暖进行覆盖进行找平，然后再在找平面上铺贴瓷砖或地板。然而，现在市面上没有地暖专用的石膏基自流平，多使用的是普通的石膏基自流平，其主要成分为半水石膏、填料砂(天然或机制砂)、填料钙粉、可再分散胶粉以及各类添加剂。所述室内地暖专用石膏基自流平砂浆以半水石膏作为胶凝材料，砂(天然或机制砂)及钙粉作为填料，其导热系数低、导热速率慢、热损耗量大，严重影响到室内地暖的取暖效果。
因此，提供一种导热系数高、导热速率快、导热损耗量低、节能环保、高效能的室内地暖专用石膏基自流平砂浆及其制备方法己成为当务之亟。
发明内容
为了克服现有室内地暖铺设时找平需要使用石膏基自流平，然而现有市面上没有地暖专用的石膏基自流平，多使用普通的石膏基自流平，存在导热系数低、导热速率慢、热损耗量大等的缺点，本发明提供一种室内地暖专用石膏基自流平砂浆及其制备方法，以半水石膏为基础，配合导热系数较高的导热填料、导热软金属丝以及优选的其他添加剂，具有导热系数高、导热速率快、导热损耗量低、节能环保、高效能的优点。
本发明的技术方案如下：
一种室内地暖专用石膏基自流平砂浆，由粉料与水按照质量比1:0.25-0.35的比例混合制备而成；其中，粉料由以下组分按照以下重量份数比制备而成：
Figure BDA0003074034160000011
Figure BDA0003074034160000021
其中，各目数导热填料的导热系数为30-200w/m.k，所述导热软金属丝的导热系数均为300-500w/m.k。
所述50-100目的导热填料为50-100目中任意几种目数的导热填料的混合物。优选地，该50-100目的导热填料包括50-60目的导热填料、60-80目的导热填料和80-100目的导热填料，其所占质量百分比分别为20％、50％和30％。
所述70-140目的导热填料为70-140目中任意几种目数的导热填料的混合物。优选地，该70-140目的导热填料包括70-100目的导热填料、100-110目的导热填料和110-140目的导热填料，其所占质量百分比分别为20％、50％和30％。
所述200-250目的导热填料：为200-250目中任意几种目数的导热填料的混合物。
所述500-600目的导热填料：为500-600目中任意几种目数的导热填料的混合物。
所述长度2-8mm的导热软金属丝为长度2-8mm中任意几种长度的导热软金属丝的混合物。
本申请的室内地暖专用石膏基自流平砂浆以半水石膏为基础，添加了导热系数较高的导热填料、导热软金属丝以及各类添加剂，其导热系数高、导热速率快、导热损耗量小，节能环保，能有效降低能源的消耗，保证室内地暖的优异取暖效果。不同目数的导热填料颗粒实现良好的级配，使得粗颗粒的空隙恰好由中颗粒填充，中颗粒的空隙恰好由细颗粒填充，如此逐级填充使砂形成最密致的堆积状态，空隙率达到最小值，堆积密度达最大值，能达到节约胶凝材料、提高砂浆综合性能的目标。半水石膏作为自流平的无机胶凝材料，起到凝结固化的作用，不同目数的导热填料，填充在无机胶凝材料自流平中，起到提高导热系数，增强导热性能的作用，金属的导热系数很高，软金属丝的加入能进一步提升材料的导热性能，增加材料的整体导热性。可再分散胶粉的加入，将产品升华，赋予其更好的施工性能，增加产品的内聚力，提高拉伸强度，增强抗弯折强度，减小弹性模量，提高产品可变形性，不惧冻融循环、热老化等测试。纤维素醚能调节产品的粘度施工性、保水性，增加自流平的粘稠度，使得导热填料不分层，不泌水。消泡剂可以消除搅拌过程中产生的气泡，提高自流平整体的密实度，表面的美观度。分散剂可以使得产品中各组分充分融合和分散，组分更均一。减水剂的使用使得产品保证需水量的前提下，拥有更好的产品搅拌舒适性与和产品的和易性。缓凝剂用于调节产品的施工时间。所述室内地暖专用石膏基自流平砂浆的导热系数高、导热速率快、导热损耗量小、节能环保，能有效降低能源消耗。本案申请的室内地暖专用石膏基自流平砂浆能达到JC/T 1023-2007石膏基自流平砂浆标准的要求，导热填料与导热软铜丝与各种添加剂相互组合，相互兼容，让材料具备耐热性的同时，导热性极佳。
所述各目数导热填料为陶瓷微珠，所述陶瓷微珠由氧化铝、氮化铝、氧化锆、氮化硼、氧化铍、氮化硅、氧化镁或碳化硅的其中一种或任意两种以上的任意组合的材料制备而成。
优选的导热填料的导热效果更佳。其中，氮化铝材料制成的陶瓷微珠是最优选择，其导热系数在上述材料中最高。
所述导热软金属丝为表面做过氧化处理的导热软金属丝，该导热软金属丝为金丝、银丝、铜丝、铝丝、铁丝或铅丝的其中一种或任意两种以上的任意组合。
导热软金属丝表面做过氧化处理后不与水反应，更加耐用。优选种类的导热软金属丝为铜丝，其生产技术成熟,应用广泛。
所述导热软金属丝为铜丝。
铜丝的导热效果更佳。
所述可再分散胶粉为醋酸乙烯-乙烯共聚胶粉，所述纤维素醚为羟丙基甲基纤维。
优选种类的可再分散胶粉其技术成熟，易乳化分散在水中。优选种类的纤维素醚使用广泛，技术成熟。
所述的消泡剂为聚醚类干粉消泡剂，所述的分散剂为改性脂肪衍生物，所述减水剂为聚羧酸型高效减水剂。
优选种类的消泡剂适合碱性环境，消泡抑泡能力强。优选种类的分散剂能增强固体粒子分配状态的均匀性，减少粒子间摩擦，减少气泡的形成。优选种类的减水剂的减水效果更显著、高效。
所述半水石膏为β型-半水石膏中的磷石膏或β型-半水石膏中的脱硫石膏。
半水石膏的优选种类为β型-半水石膏中的脱硫石膏，其为工业副产石膏，量大，来源稳定。
所述的室内地暖专用石膏基自流平砂浆的制备方法，主要包括以下依序进行的步骤：
(1)将所述纤维素醚、可再分散胶粉、消泡剂、分散剂、减水剂以及缓凝剂混合均匀制备成母料；
(2)开启混料机的搅拌叶但不开启飞刀，使搅拌叶的转速为100-140转/分钟，先向混料机内加入各目数导热填料，然后再向内依次加入所述半水石膏、导热软金属丝以及步骤(1)制备的母料，缓慢搅拌至少2分钟；
(3)将搅拌叶的转速调至220-260转/分钟，不开启混料机内飞刀搅拌至少3分钟，之后在保持搅拌叶转速转动的同时,开启混料机内的飞刀使飞刀转速为2800-3200转/分钟，搅拌均匀，即得所述粉料；
(4)使用时，将所述粉料与水按照质量比1:0.25-0.35混合均匀，即得所述室内地暖专用石膏基自流平砂浆。
本申请室内地暖专用石膏基自流平砂浆的制备方法步骤简便、方便操作，制备出的室内地暖专用石膏基自流平砂浆导热系数高、导热速率快、导热损耗量低、节能环保。
所述步骤(2)搅拌叶的转速为120转/分钟。
优选的搅拌叶转速搅拌效果好。
所述步骤(3)中搅拌叶的转速为240转/分钟，飞刀的转速为3000转/分钟。
优选的搅拌叶转速和飞刀转速能进一步提升混合效果，使物料更均匀。
与现有技术相比，本发明申请具有以下优点：
1)本申请的室内地暖专用石膏基自流平砂浆以半水石膏为基础，添加了导热系数较高的导热填料、导热软铜丝以及各类添加剂，其导热系数高、导热速率快、导热损耗量小，节能环保，能有效降低能源的消耗，保证室内地暖的优异取暖效果；
2)所述室内地暖专用石膏基自流平砂浆的制备方法步骤简便、方便操作，制备出的室内地暖专用石膏基自流平砂浆导热系数高、导热速率快、导热损耗量低、节能环保；
3)优选的搅拌叶转速和飞刀转速能进一步提升混合效果，使物料更均匀。
具体实施方式
下面结合说明书各实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
本发明所述的一种室内地暖专用石膏基自流平砂浆，由粉料与水按照质量比1:0.30的比例混合制备而成；其中，粉料由以下组分按照以下重量份数比制备而成：
Figure BDA0003074034160000041
Figure BDA0003074034160000051
其中，各目数导热填料的导热系数为30-200w/m.k，所述导热软金属丝的导热系数均为300-500w/m.k。
所述各目数导热填料为陶瓷微珠，所述陶瓷微珠由氮化铝制备而成。
所述导热软金属丝为表面做过氧化处理的导热软金属丝，该导热软金属丝为铜丝。
所述可再分散胶粉为醋酸乙烯-乙烯共聚胶粉，所述纤维素醚为羟丙基甲基纤维。
所述的消泡剂为聚醚类干粉消泡剂，所述的分散剂为改性脂肪衍生物，所述减水剂为聚羧酸型高效减水剂。
所述半水石膏为β型-半水石膏中的脱硫石膏。
所述的室内地暖专用石膏基自流平砂浆的制备方法，主要包括以下依序进行的步骤：
(1)将所述纤维素醚、可再分散胶粉、消泡剂、分散剂、减水剂以及缓凝剂混合均匀制备成母料；
(2)开启混料机的搅拌叶但不开启飞刀，使搅拌叶的转速为120转/分钟，先向混料机内加入各目数导热填料，然后再向内依次加入所述半水石膏、导热软金属丝以及步骤(1)制备的母料，缓慢搅拌2分钟；
(3)将搅拌叶的转速调至240转/分钟，不开启混料机内飞刀搅拌3分钟，之后在保持搅拌叶转速转动的同时,开启混料机内的飞刀使飞刀转速为3000转/分钟，搅拌均匀，即得所述粉料；
(4)使用时，将所述粉料与水按照质量比1:0.30混合均匀，即得所述室内地暖专用石膏基自流平砂浆。
实施例2
本发明所述的一种室内地暖专用石膏基自流平砂浆，由粉料与水按照质量比1:0.25的比例混合制备而成；其中，粉料由以下组分按照以下重量份数比制备而成：
Figure BDA0003074034160000052
Figure BDA0003074034160000061
其中，各目数导热填料的导热系数为30-200w/m.k，所述导热软金属丝的导热系数均为300-500w/m.k。
所述各目数导热填料为陶瓷微珠，所述陶瓷微珠由氧化铝制备而成。
所述导热软金属丝为表面做过氧化处理的导热软金属丝，该导热软金属丝为银丝。
所述半水石膏为β型-半水石膏中的磷石膏。
所述的室内地暖专用石膏基自流平砂浆的制备方法，主要包括以下依序进行的步骤：
(1)将所述纤维素醚、可再分散胶粉、消泡剂、分散剂、减水剂以及缓凝剂混合均匀制备成母料；
(2)开启混料机的搅拌叶但不开启飞刀，使搅拌叶的转速为100转/分钟，先向混料机内加入各目数导热填料，然后再向内依次加入所述半水石膏、导热软金属丝以及步骤(1)制备的母料，缓慢搅拌6分钟；
(3)将搅拌叶的转速调至260转/分钟，不开启混料机内飞刀搅拌10分钟，之后在保持搅拌叶转速转动的同时,开启混料机内的飞刀使飞刀转速为2800转/分钟，搅拌均匀，即得所述粉料；
(4)使用时，将所述粉料与水按照质量比1:0.25混合均匀，即得所述室内地暖专用石膏基自流平砂浆。
实施例3
本发明所述的一种室内地暖专用石膏基自流平砂浆，由粉料与水按照质量比1:0.35的比例混合制备而成；其中，粉料由以下组分按照以下重量份数比制备而成：
Figure BDA0003074034160000062
Figure BDA0003074034160000071
其中，各目数导热填料的导热系数为30-200w/m.k，所述导热软金属丝的导热系数均为300-500w/m.k。
所述各目数导热填料为陶瓷微珠，所述陶瓷微珠由氧化锆制备而成。
所述导热软金属丝为表面做过氧化处理的导热软金属丝，该导热软金属丝为铝丝。
所述的室内地暖专用石膏基自流平砂浆的制备方法，主要包括以下依序进行的步骤：
(1)将所述纤维素醚、可再分散胶粉、消泡剂、分散剂、减水剂以及缓凝剂混合均匀制备成母料；
(2)开启混料机的搅拌叶但不开启飞刀，使搅拌叶的转速为140转/分钟，先向混料机内加入各目数导热填料，然后再向内依次加入所述半水石膏、导热软金属丝以及步骤(1)制备的母料，缓慢搅拌3分钟；
(3)将搅拌叶的转速调至220转/分钟，不开启混料机内飞刀搅拌6分钟，之后在保持搅拌叶转速转动的同时,开启混料机内的飞刀使飞刀转速为3200转/分钟，搅拌均匀，即得所述粉料；
(4)使用时，将所述粉料与水按照质量比1:0.35混合均匀，即得所述室内地暖专用石膏基自流平砂浆。各实施例中的设备信息：
混料机：如摩泰克MR-150，其搅拌叶设在中心转轴上，飞刀设在内壁上，所述飞刀为混料机内搅拌叶之外独立高速旋转的叶片。
半水石膏：济南全旺化工有限公司；
50-100目的导热填料：德盛特种陶瓷制造有限公司；
70-140目的导热填料：德盛特种陶瓷制造有限公司；
200-250目的导热填料：德盛特种陶瓷制造有限公司；
500-600目的导热填料：德盛特种陶瓷制造有限公司；
长度2-8mm的导热软铜丝：巩义市回郭镇鑫源摩擦材料经营部；
可再分散胶粉：瓦克化学(上海)有限公司DPL23；
纤维素醚：北方天普纤维素有限公司MH4005S；
消泡剂：德国Munzing(明凌)化学品公司AGITAN P803；
分散剂：德国Munzing(明凌)化学品公司METOLAT P588；
减水剂：巴斯夫(中国)化工股份公司MELFLUX 2651F。
实验数据：
一、产品性能检测
检测方法：参见JC/T 1023-2007石膏基自流平砂浆
表1各实施例性能检测结果
Figure BDA0003074034160000081
二、产品导热系数检测
检测方法：参见GB/T25261-2018建筑用反射隔热涂料
检测仪器：TC3000E导热系数仪
表2各实施例导热系数检测结果
测试项目 实施例1 实施例2 实施例3
导热系数 74 62 51
由上表1可知，本申请的室内地暖专用石膏基自流平砂浆各性能均优于JC/T1023-2007石膏基自流平砂浆标准，其导热系数也优于GB/T25261-2018标准。
本发明所述的室内地暖专用石膏基自流平砂浆及其制备方法并不只仅仅局限于上述实施例，凡是依据本发明原理的任何改进或替换，均应在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种室内地暖专用石膏基自流平砂浆，其特征在于：由粉料与水按照质量比1:0.25-0.35的比例混合制备而成；其中，粉料由以下组分按照以下重量份数比制备而成：
Figure FDA0003074034150000011
其中，各目数导热填料的导热系数为30-200w/m.k，所述导热软金属丝的导热系数均为300-500w/m.k。
2.根据权利要求1所述的室内地暖专用石膏基自流平砂浆，其特征在于：所述各目数导热填料为陶瓷微珠，所述陶瓷微珠由氧化铝、氮化铝、氧化锆、氮化硼、氧化铍、氮化硅、氧化镁或碳化硅的其中一种或任意两种以上的任意组合的材料制备而成。
3.根据权利要求1所述的室内地暖专用石膏基自流平砂浆，其特征在于：所述导热软金属丝为表面做过氧化处理的导热软金属丝，该导热软金属丝为金丝、银丝、铜丝、铝丝、铁丝或铅丝的其中一种或任意两种以上的任意组合。
4.根据权利要求3所述的室内地暖专用石膏基自流平砂浆，其特征在于：所述导热软金属丝为铜丝。
5.根据权利要求1所述的室内地暖专用石膏基自流平砂浆，其特征在于：所述可再分散胶粉为醋酸乙烯-乙烯共聚胶粉，所述纤维素醚为羟丙基甲基纤维。
6.根据权利要求1所述的室内地暖专用石膏基自流平砂浆，其特征在于：所述的消泡剂为聚醚类干粉消泡剂，所述的分散剂为改性脂肪衍生物，所述减水剂为聚羧酸型高效减水剂。
7.根据权利要求1所述的室内地暖专用石膏基自流平砂浆，其特征在于：所述半水石膏为β型-半水石膏中的磷石膏或β型-半水石膏中的脱硫石膏。
8.根据权利要求1-7任一项所述的室内地暖专用石膏基自流平砂浆的制备方法，其特征在于：主要包括以下依序进行的步骤：
(1)将所述纤维素醚、可再分散胶粉、消泡剂、分散剂、减水剂以及缓凝剂混合均匀制备成母料；
(2)开启混料机的搅拌叶但不开启飞刀，使搅拌叶的转速为100-140转/分钟，先向混料机内加入各目数导热填料，然后再向内依次加入所述半水石膏、导热软金属丝以及步骤(1)制备的母料，缓慢搅拌至少2分钟；
(3)将搅拌叶的转速调至220-260转/分钟，不开启混料机内飞刀搅拌至少3分钟，之后在保持搅拌叶转速转动的同时,开启混料机内的飞刀使飞刀转速为2800-3200转/分钟，搅拌均匀，即得所述粉料；
(4)使用时，将所述粉料与水按照质量比1:0.25-0.35混合均匀，即得所述室内地暖专用石膏基自流平砂浆。
9.根据权利要求8所述的室内地暖专用石膏基自流平砂浆的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)搅拌叶的转速为120转/分钟。
10.根据权利要求8所述的室内地暖专用石膏基自流平砂浆的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中搅拌叶的转速为240转/分钟，飞刀的转速为3000转/分钟。
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