CN116239910B - 用于制备保温腻子的组合物、保温腻子及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及建筑材料技术领域，公开了一种用于制备保温腻子的组合物、保温腻子及其制备方法和应用。该组合物中含有各自独立地保存或两者以上混合保存的以下组分：石膏、硅藻土、轻钙、分子筛、光触媒、疏水性可再分散乳胶粉、增稠剂、触变剂和淀粉醚；所述石膏的2h绝干强度不小于10MPa，7天绝干强度不小于40MPa；在所述硅藻土中，二氧化硅的含量不小于92wt％。本发明提供的保温腻子产品还具有粘接强度高和保温调湿性能优异的特点。
Description
技术领域
本发明涉及建筑材料技术领域，具体涉及一种用于制备保温腻子的组合物、保温腻子及其制备方法和应用。
背景技术
近年人们对室内的美观和环保的要求越来越高，而室内装修所使用的腻子通常为水泥基或石膏基，这样的腻子只能起到找平和装饰的作用，而没有保温和隔热的作用，更对装修过程中装修材料(如壁纸、乳胶漆、木器漆等)所释放出来的甲醛、甲苯等有机挥发物无法消除。
CN105348893A公开了一种双组分高效轻质内墙保温腻子及其制备方法，该保温腻子包括组分1和组分2，所述组分1为石膏，石膏的质量份数为40-70份；所述组分2的成分及质量份数为：成膜助剂0.3-1份，纤维素0.4-0.8份，疏水性硅酸镁铝10-20份，疏水性SiO2气凝胶5-10份，岩棉10-20份，缓凝剂0.05-0.4份，膨润土3-8份，合成树脂乳液3-10份。该保温腻子导热系数低、保温效果好、耐火等级高且施工方便。
然而，前述方法得到的腻子只能起到找平和装饰的功能，功能比较单一对日益高涨的环保和保温要求无法满足。
轻质保温除醛腻子是以水泥为胶凝材料，搭配细度100目一下的玻化微珠粉、轻钙粉、玻璃微珠作为保温隔热材料，起到良好的保温隔热作用，同时搭配电气石粉、负离子粉、氧化锌、光触媒、贝壳粉等物质作为吸附分解甲醛的添加剂，再搭配重钙、滑石粉作为填料，纤维素醚、淀粉醚、胶粉等作为改性剂。
CN101760067A公开了一种除甲醛、消除电磁辐射及隔热保温的环保腻子，包括以下重量份数的原料：纳米级二氧化钛2-3，纳米级二氧化硅2-3，极性矿物电气石粉3-5，氧化锌微粉1-2，无机抗菌粉0.5-1.5，导电粉4-6，增稠剂3-5，粘合剂10-12，纤维0.8-1.5，分散剂0.3-0.5，消泡剂0.2-0.5，钛白粉1-3，滑石粉3-5，重质碳酸钙35.5-39，调节剂0.2-0.5，乙二醇0.5-1.5，纳米级多孔二氧化硅4-5，空心微珠4-5，水6-29。
然而，现有技术中的环保腻子仍然存在粘接强度、耐温湿性能且调湿性能不佳的问题。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术中环保腻子存在粘接强度、耐温湿性能且调湿性能不佳的问题。
为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种用于制备保温腻子的组合物，该组合物中含有各自独立地保存或两者以上混合保存的以下组分：
石膏、硅藻土、轻钙、分子筛、光触媒、疏水性可再分散乳胶粉、增稠剂、触变剂、淀粉醚和柠檬酸；
以所述组合物的总质量为基准，所述石膏的含量为37-45wt％，所述硅藻土的含量为25-30wt％，所述轻钙的含量为16-30wt％，所述分子筛的含量为3-5wt％，所述光触媒的含量为0.5-2wt％，所述疏水性可再分散乳胶粉的含量为2-6wt％，所述增稠剂的含量为0.3-0.5wt％，所述触变剂的含量为0.2-0.5wt％，所述淀粉醚的含量为0.02-0.04wt％和所述柠檬酸的含量为0.05-0.15wt％；
所述石膏的2h绝干强度不小于10MPa，7天绝干强度不小于40MPa；
在所述硅藻土中，二氧化硅的含量不小于92wt％。
本发明第二方面提供一种制备保温腻子的方法，该方法包括：将第一方面所述用于制备保温腻子的组合物中的各组分与水进行接触混合。
本发明第三方面提供由第二方面所述的方法制备得到的保温腻子。
本发明第四方面提供第三方面所述的保温腻子在保温建筑材料中的应用。
本发明将特定种类的石膏、硅藻土和可再分散乳胶粉进行协同复配，并按照特定比例搭配轻钙、分子筛、光触媒、增稠剂、触变剂、淀粉醚和柠檬酸等助剂形成的组合物，能够制备得到容重低、保温性能优异且除醛性能好的腻子产品。
特别地，本发明提供的保温腻子产品还具有粘接强度高和保温调湿性能优异的特点。
具体实施方式
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
本发明中，未作相反说明的情况下，所述室温或所述常温均表示25±2℃。
如前所述，本发明的第一方面提供了一种用于制备保温腻子的组合物，该组合物中含有各自独立地保存或两者以上混合保存的以下组分：
石膏、硅藻土、轻钙、分子筛、光触媒、疏水性可再分散乳胶粉、增稠剂、触变剂、淀粉醚和柠檬酸；
以所述组合物的总质量为基准，所述石膏的含量为37-45wt％，所述硅藻土的含量为25-30wt％，所述轻钙的含量为16-30wt％，所述分子筛的含量为3-5wt％，所述光触媒的含量为0.5-2wt％，所述疏水性可再分散乳胶粉的含量为2-6wt％，所述增稠剂的含量为0.3-0.5wt％，所述触变剂的含量为0.2-0.5wt％，所述淀粉醚的含量为0.02-0.04wt％和所述柠檬酸的含量为0.05-0.15wt％；
所述石膏的2h绝干强度不小于10MPa，7天绝干强度不小于40MPa；
在所述硅藻土中，二氧化硅的含量不小于92wt％。
本发明中，石膏作为胶凝材料，将其应用于腻子产品中，能够降低腻子的容重且提高腻子产品的保温性能，同时还能赋予腻子产品具有良好的吸水调湿功能。但是，发明人发现，采用2h绝干强度不小于10MPa，7天绝干强度不小于40MPa的石膏，配合本发明提供的技术方案的其余技术特征，制备得到的腻子产品具有更优异的粘接强度和保温调湿性能。
优选情况下，在所述硅藻土中，二氧化硅的含量为93.5-96wt％。本发明中，硅藻土具有很好的吸附性，且容重为400-700kg/m3，将其加入配方中不但能够很好的吸附室内的甲醛，而且还能够很好的降低产品容重，提高产品的保温调湿功能。并且，发明人发现，采用二氧化硅含量为93.5-96wt％的硅藻土，能够获得粘接强度、除醛性能和保温调湿性能更优异的腻子产品。
本发明中，轻钙容重约为700-800kg/m3，将其作为填料能够很好的降低产品的容重，从而提高保温性和致密性，而不需要像传统腻子产品一样加入引气剂来实现降低产品容重的目的，同时，传统腻子产品通过加入引气剂后导致致密性不足，容易出现蜂窝气孔现象，采用轻钙很好的避开了前述缺陷。并且，发明人还发现，将组合物中的轻钙的含量控制在16-30wt％，制备得到的腻子产品综合性能更优异。
优选情况下，所述疏水性可再分散乳胶粉选自憎水性乙烯-月桂酸乙烯酯-氯乙烯三元共聚胶粉中的至少一种。
根据本发明一种特别优选的实施方式，所述疏水性可再分散乳胶粉选自瓦克公司的8034H可再分散乳胶粉和瓦克公司的8031H可再分散乳胶粉中的至少一种。发明人发现，将该优选情况下的疏水性可再分散乳胶粉复配石膏、硅藻土、轻钙、分子筛、光触媒等组分，能够制备得到综合性能更优异的腻子产品。
根据本发明一种特别优选的具体实施方式，所述可再分散乳胶粉的平均粒径为300μm-500μm。
优选情况下，所述轻钙为平均粒径为30μm-50μm的轻钙粉。
根据本发明一种特别优选的实施方式，所述分子筛选自钙A型分子筛、钠Z型分子筛中的至少一种。
优选情况下，所述光触媒选自TiO2、ZnO、ZrO2、SnO2、SrTiO3中的至少一种。
根据本发明一种特别优选的实施方式，所述增稠剂选自甲基纤维素醚、羟丙基甲基纤维素醚、羟乙基纤维素醚中的至少一种。
优选地，所述触变剂选自膨润土、硅酸镁铝、硅酸镁锂中的至少一种。
优选情况下，所述淀粉醚为羟丙基淀粉醚。
需要说明的是，本发明对制备保温腻子的方法没有特别的限制，本领域技术人员可以根据本领域内已知的技术手段进行选择，但是，为了获得综合性能更优异的保温腻子，如前所述，本发明的第二方面提供了一种制备保温腻子的方法，该方法包括：将第一方面所述用于制备保温腻子的组合物中的各组分与水进行接触混合。
本发明对所述混合的具体操作和所述混合过程中各组分的投料顺序均没有特别的要求，可以采用本领域已知的方法进行混合，也可以将所述砂浆组合物中的各组分按照任意投料顺序进行混合，本发明在此不再一一赘述，本领域技术人员不应理解为对本发明的限制。
优选地，所述组合物与所述水的用量质量比为1：0.45-0.75。
优选地，所述接触混合的条件至少包括：搅拌度速400-700rpm，温度为0-35℃，相对湿度为30-75wt％，时间为1-5min。
如前所述，本发明的第三方面提供了由第二方面所述的方法制备得到的保温腻子。
如前所述，本发明的第四方面提供了第三方面所述的保温腻子在保温建筑材料中的应用。
以下将通过实例对本发明进行详细描述。以下实例中，未作相反说明的情况下，所涉及的原料和仪器均为市售品。
可再分散乳胶粉：平均粒径为400μm，购自龙湖科技攸县公司；
疏水性可再分散乳胶粉：型号为8034H，购自瓦克化学(中国)有限公司；
石膏I：2h绝干强度为10.7MPa，7天绝干强度为42MPa，购自济南金盾建筑材料公司；
石膏II：2h绝干强度为11.2MPa，7天绝干强度为47MPa，购自镇江苏亚迪炭材有限公司；
石膏III：2h绝干强度为10.5MPa，7天绝干强度为45MPa，购自益瑞石铝酸盐(中国)有限公司；
石膏IV：2h绝干强度为4MPa，7天绝干强度为10MPa，购自常熟博尔特建筑工程有限公司；
硅藻土I：二氧化硅含量为94.2，购自石家庄特诚新材料科技有限公司；
硅藻土II：二氧化硅含量为94.6，购自河北京航矿产品有限公司；
硅藻土III：二氧化硅含量为95.3，购自吉林远通矿业有限公司；
硅藻土IV：二氧化硅含量为93.1，购自灵寿县丰信矿物粉体加工厂；
硅藻土V：二氧化硅含量为64％，购自济南润雨化工有限公司；
轻钙I：平均粒径为45μm，购自粤江新材料(广州)有限公司；
分子筛I：5A分子筛，购自江西鑫陶科技股份有限公司；
分子筛II：5A分子筛，购自广州鑫诚环保科技有限公司；
光触媒I：二氧化钛，购自赢创特种化学(上海)有限公司；
光触媒II：二氧化钛，购自达西浓纳米科技(常州)有限公司；
光触媒III：二氧化钛，购自南京保克特新材料有限公司；
增稠剂I：羟丙基甲基纤维素醚，购自上海惠广化工科技有限公司；
增稠剂II：羟丙基甲基纤维素醚，购自浙江中维化工有限公司；
增稠剂III：羟乙基纤维素醚，购自北方天普纤维素醚公司；
触变剂I：膨润土，购自上海双润化工有限公司；
触变剂II：硅酸镁铝，购自上海尚南贸易有限公司；
触变剂III：硅酸镁锂，购自南京海明斯科技有限公司；
淀粉醚I：301，购自龙湖化工有限公司；
淀粉醚II：FP6，购自龙湖化工有限公司；
淀粉醚III：A805，购自上海尚南贸易有限公司；
在没有特别说明的情况下，以下实例涉及的组合物中的组分的用量均以质量百分含量表示，以实施例1中的石膏的质量百分含量为例，其计算方法为：石膏的质量百分含量＝(石膏的质量)/(实施例1中的各组分的质量之和)×100％。
实施例1
本实施例用于说明本发明所述的用于制备保温腻子的组合物按照表1中的配方和工艺参数，并按如下所述的方法制备保温腻子。
所述制备保温腻子的方法包括以下步骤：
将石膏、硅藻土、轻钙、分子筛、光触媒、疏水性可再分散乳胶粉、增稠剂、触变剂、淀粉醚、柠檬酸和水进行接触混合，得到保温腻子S1；
其中，接触混合的条件为：搅拌速度400rpm，温度为23.6℃，相对湿度为57wt％，时间为2min；
保温腻子组合物与水的用量质量比为1：0.5。
在没有特别说明的情况下，其余实施例采用与实施例1相同的流程进行，不同的是所采用的用于制备保温腻子的组合物配方不同，具体参见表1；对比例采用与实施例1相同的流程进行，不同的是所采用的用于制备保温腻子的组合物配方不同，具体参见表2。
表1
表2
实施例4
按照实施例1的方法制备保温腻子，所不同的是，应用等质量的硅藻土IV替换硅藻土I。
其余条件均与实施例1相同，得到保温腻子S4。
对比例1
按照实施例1的方法保温腻子，所不同的是，应用等质量的石膏IV替换石膏I。
其余条件均与实施例1相同，得到保温腻子DS1。
对比例2
按照实施例1的方法保温腻子，所不同的是，应用等质量的硅藻土V替换硅藻土I。
其余条件均与实施例1相同，得到保温腻子DS2。
对比例3
按照实施例1的方法保温腻子，所不同的是，应用等质量的可再分散乳胶粉替换疏水性可再分散乳胶粉。
其余条件均与实施例1相同，得到保温腻子DS3。
对比例4
按照实施例1的方法保温腻子，所不同的是，应用等质量的硬脂酸镁替换疏水性可再分散乳胶粉。
其余条件均与实施例1相同，得到保温腻子DS4。
对比例5
按照实施例1的方法保温腻子，所不同的是，应用的石膏I为42wt％，应用的轻钙I为38wt％，应用的硅藻土I为10.5wt％。
其余条件均与实施例1相同，得到保温腻子DS5。
测试例1
分别参照JCT21777-2013、JCT298-2010、GBT28627-2012三个标准对实施例和对比例制备得到的保温腻子进行性能测试，具体测试结果见表3和表4。
表3
表3(续表)
表4
表4(续表)
从上表的结果可以看出，采用本发明提供的组合物中所有组分在混合过程中均匀性好，且采用该组合物制备得到的保温腻子产品具有容重低、保温性能优异、除醛性能好以及保温调湿性能优异的效果。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合，这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种用于制备保温腻子的组合物，其特征在于，该组合物中含有各自独立地保存或两者以上混合保存的以下组分：
石膏、硅藻土、轻钙、分子筛、光触媒、疏水性可再分散乳胶粉、增稠剂、触变剂、淀粉醚和柠檬酸；
以所述组合物的总质量为基准，所述石膏的含量为37-45wt％，所述硅藻土的含量为25-30wt％，所述轻钙的含量为16-30wt％，所述分子筛的含量为3-5wt％，所述光触媒的含量为0.5-2wt％，所述疏水性可再分散乳胶粉的含量为2-6wt％，所述增稠剂的含量为0.3-0.5wt％，所述触变剂的含量为0.2-0.5wt％、所述淀粉醚的含量为0.02-0.04wt％和所述柠檬酸的含量为0.05-0.15wt％；
所述石膏的2h绝干强度不小于10MPa，7天绝干强度不小于40MPa；
在所述硅藻土中，二氧化硅的含量为93.5-96wt％。
2.根据权利要求1所述的组合物，其中，所述分子筛选自钙A型分子筛、钠Z型分子筛中的至少一种。
3.根据权利要求1或2所述的组合物，其中，所述光触媒选自TiO2、ZnO、ZrO2、SnO2、SrTiO3中的至少一种。
4.根据权利要求1或2所述的组合物，其中，所述增稠剂选自甲基纤维素醚、羟丙基甲基纤维素醚、羟乙基纤维素醚中的至少一种。
5.根据权利要求1或2所述的组合物，其中，所述触变剂选自膨润土、硅酸镁铝、硅酸镁锂中的至少一种；和/或
所述淀粉醚为羟丙基淀粉醚。
6.一种制备保温腻子的方法，其特征在于，该方法包括：将权利要求1-5中任意一项所述用于制备保温腻子的组合物中的各组分与水进行接触混合。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述组合物与所述水的用量质量比为1：0.45-0.75；和/或
所述接触混合的条件至少包括：搅拌转速400-700rpm，温度为0-35℃，相对湿度为30-75wt％，时间为1-5min。
8.由权利要求6或7所述的方法制备得到的保温腻子。
9.权利要求8所述的保温腻子在保温建筑材料中的应用。
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