一种纳米微硅粉石材防水背胶的生产工艺及应用
阅读说明：本技术 一种纳米微硅粉石材防水背胶的生产工艺及应用 (Production process and application of nano micro silica powder stone waterproof back adhesive ) 是由 雷俊挺 韦振华 覃少龙 袁燕青 于 2021-07-14 设计创作，主要内容包括：本发明涉及建筑装饰技术领域,更具体的是一种纳米微硅粉石材防水背胶的生产工艺及应用,生产工艺包括以下步骤：(1)将微硅粉加入含有分散剂的有机高分子聚合物水性乳液里进行分散搅拌；(2)将分散搅拌后得到的乳液微硅粉浆液放入砂磨机进行研磨；(3)将研磨后得到的乳液纳米微硅粉浆液转移至普通搅拌机,加入水、功能性助剂和其他粉体进行搅拌,制得纳米微硅粉石材防水背胶。应用步骤包括(a)将被保护的石材表面清洗干净并进行晾干；(b)将制作完成的纳米微硅粉石材防水背胶加入到喷涂机容器内,并将防水背胶喷涂到石材表面；或将制作完成的纳米微硅粉石材防水背胶直接涂刷在板背上。(c)晾干涂层即可。(The invention relates to the technical field of architectural decoration, in particular to a production process and application of a nanometer silica fume stone waterproof back adhesive, wherein the production process comprises the following steps: (1) adding the micro silicon powder into organic high molecular polymer aqueous emulsion containing a dispersing agent for dispersing and stirring; (2) grinding the emulsion micro silicon powder slurry obtained after dispersion and stirring in a sand mill; (3) transferring the emulsion nanometer silica fume slurry obtained after grinding to a common stirrer, adding water, functional additives and other powder, and stirring to obtain the nanometer silica fume stone waterproof gum. The application steps comprise (a) cleaning and airing the protected stone surface; (b) adding the prepared nano micro silicon powder stone waterproof back adhesive into a spraying machine container, and spraying the waterproof back adhesive on the surface of the stone; or the prepared nano silica fume stone waterproof back glue is directly coated on the back of the plate. (c) And (5) drying the coating.)
技术领域
本发明涉及建筑装饰
技术领域
，更具体的是纳米微硅粉石材防水背胶的生产工艺及应用，尤其涉及天然大理石、花岗石、人造石、水磨石或其他石材的防水安装应用。背景技术
天然石材、人造石材是建筑装饰的主要材料，但是天然石材、人造石材在应用过程中经常出现各种各样的质量问题：有影响美观的各种石材病变，有影响安全使用的各种板面翘曲、空鼓、开裂，特别是人造石在应用方面，质量问题更加严重。
天然石材及人造石材在应用方面出现的各种质量问题除了与石材本身的质量问题外，另一个最大的外部因素是“水”，来自混凝土基层及水泥基安装材料的水带着各种可溶性盐透过石材到达石材表面后挥发，留下的残渣造成影响石材美观的各种石材病变；来自混凝土基层及水泥基安装材料的高碱性水凝结在不易透水的树脂人造石底部，逐渐将人造石的粘结材料树脂水解，破坏了人造石结构，造成人造石逐渐失去强度最终起鼓开裂，来自混凝土基层及水泥基安装材料的水逐渐渗入无机人造石底部，造成板材底部与面部不同的湿膨胀而造成板材翘曲、空鼓。天然石材、人造石材在应用过程中的许多质量问题都与这些无形的水有关，据统计，这些无形的水对建筑损坏的损失比自然灾害所造成的损失还大。
所以石材安装前做防水处理是必须工序，即安装前先对板材的底面及四周做防水处理，石材防水处理最早使用的是渗透型防水剂，主要以油性或水性的硅烷/硅氧烷防水剂为主，这种防水剂有很好的荷叶水珠，效果直观，所以曾被广泛使用，但硅烷/硅氧烷及其它渗透型憎水防水剂很快展现局限性的一面，首先，这类渗透性防水剂稳定性有一定的局限，需要隔一定的时间重新施放，但是，当把这类防护剂涂刷在石材板背安装后，即使发现防水功能下降，也不可能再重新施放修补，这就决定了用这类防水剂防水时间的局限性，另一方面，这类防水剂有很强的憎水荷叶效应，这使得涂刷了这类防水剂后的板材用水泥基粘结材料安装时，往往出现粘不牢、空鼓的现象。
为了解决渗透型防水剂的局限与问题，石材行业出现了防水背胶，防水背胶又分为单组份与双组分防水背胶，单组份防水背胶的主要组分是高分子聚合物乳液与各种矿物填料，双组分防水背胶由液体组分与粉体组分组成，液体组分主要是一定固含量的高分子聚合物乳液，粉体组分则是水泥与粉砂的预拌干粉，不管是单组份或双组分防水背胶，使用时都先在需要施放防水背胶的板面铺放玻璃纤维网格布，然后再用刮刀将胶浆铺展在玻璃纤维网格布上，防水背胶与渗透型防水剂的最大区别是，防水背胶是一层可看得见摸得着的实实在在的物质，这层实体背胶层不存在功能会随使用时间而下降的问题，但这层防水背胶的防水效果存在许多不确定性，防水效果受太多因素影响：高分子聚合物乳液种类、高分子聚合物乳液固含量、水泥含量、填料类型、填料级配、施工工人刮胶时往返次数都对防水背胶的防水效果有影响，事实上，石材行业目前使用的防水背胶不管是在防水效果或安装粘结强度上都仍存在许多问题。
寻找一种更有效、施工更方便、防水效果更好的防水背胶仍是解决石材应用质量问题急需解决的课题，特别是在人造石应用越来越普及的情况下，解决石材防水的问题更显得迫切。
发明内容
为了克服现有技术的上述缺陷，本发明提供一种纳米微硅粉石材防水背胶的生产工艺及应用，其中生产工艺包括以下步骤：(1)将微硅粉加入含有分散剂的有机高分子聚合物水性乳液里进行分散搅拌，使得团聚的微硅粉润湿分散，起到初期分散的效果；(2)将分散搅拌后得到的乳液微硅粉浆液放入砂磨机进行研磨，微硅粉浆液经砂磨机研磨还原到微硅粉的原始纳米粒径； (3)将研磨后得到的乳液纳米微硅粉转移至普通搅拌机，加入水、功能性助剂和其他粉体进行搅拌，制得纳米微硅粉石材防水背胶。
应用步骤包括(a)将被保护的石材表面清洗干净并进行晾干；(b)将制作完成的纳米微硅粉石材防水背胶加入到喷涂机容器内，并将防水背胶喷涂到石材表面，乳液载体将纳米微硅微粒渗入到石材表面的微小空隙、毛细孔、缺陷部位，牢固吸附在石材表面，形成密致防护膜；(c)晾干涂层即可。
优选地，分散剂为三聚磷酸钠、氟化钠、氟硅酸钠、柠檬酸和柠檬酸钠中的一种或多种。
优选地，分散剂的含量为有机高分子聚合物水性乳液总量的0.1-1％。
优选地，所述的有机高分子聚合物水性乳液为丙烯酸树脂水性乳液、改性丙烯酸树脂水性乳液、聚氨酯树脂水性乳液、丁-苯水性乳液、改性聚氨酯树脂水性乳液、聚苯乙烯树脂水性乳液、改性聚苯乙烯树脂水性乳液、聚醋酸乙烯酯树脂水性乳液和改性聚醋酸乙烯酯树脂水性乳液中的一种，或者是由丙烯酸酯类单体、多异氰酸酯单体和多元醇单体、苯乙烯类单体、醋酸乙烯酯单体中的两种或多种单体进行乳液聚合共聚得到的共聚物水性乳液。
优选地，所述的有机高分子聚合物水性乳液的含量为总投料量的 10-80％。
优选地，生产工艺步骤(2)中砂磨机为篮式砂磨机，研磨时间为1-5 小时，研磨转速为500-1450转/分。
优选地，生产工艺步骤(3)中加入的功能性助剂包括防腐剂、润湿剂、流平剂、偶联剂、防冻剂、增稠剂、消泡剂。
优选地，生产工艺步骤(3)中加入的其他粉体为石英粉、玻璃粉、碳酸钙粉、高岭土粉、云母粉和硅灰石粉其中的一种或多种。
优选地，喷涂时喷涂距石材表面20CM，喷涂涂层为0.1-0.2mm。
本发明的技术效果和优点：
1、本发明在对微硅粉进行初步分散后不是直接加入助剂等进行制备防水背胶，而是进行砂磨机研磨还原到微硅粉的原始纳米粒径，这一步骤使最终制备出来的防水背胶能够以纳米级细度颗粒渗入石材表面的微小空隙、毛细孔、缺陷部位；
2、本发明通过在乳液纳米微硅粉中加入功能性助剂和其他粉体进行搅拌，使得制得的防水背胶能够在石材表面形成防护膜，且可以被水湿润，与水泥基安装材料有良好兼容性，可以与水泥基粘结材料固化时产生的氢氧化钙反应，防止石材表面泛碱，保持石材的美感，提高石材的使用寿命；
3、目前，硅铁冶炼过程中产生的大量的废料，其中包含微硅粉，本发明使用微硅粉来制备石材防水背胶，很好的解决了硅铁冶炼产生废料的使用问题。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明的权利要求书做进一步说明，但不构成对本发明的任何限制，任何以本发明的技术方案为基础所作出的有限次修改仍然属于本发明所要保护的内容。
实施例1
一种纳米微硅粉石材防水背胶的生产工艺及应用，其中生产工艺包括以下步骤：
(1)将微硅粉加入含有氟化钠、氟硅酸钠、柠檬酸的丙烯酸树脂水性乳液里进行分散搅拌，使得团聚的微硅粉润湿分散，起到初期分散的效果。其中氟化钠、氟硅酸钠和柠檬酸的总含量为丙烯酸树脂水性乳液的0.5％，丙烯酸树脂水性乳液的含量为总投料量的40％；
(2)将分散搅拌后得到的乳液微硅粉放入篮式砂磨机进行研磨，以800 转/分的转速研磨4.5小时，微硅粉经砂磨机研磨还原到微硅粉的原始纳米粒径；
(3)将研磨后得到的乳液纳米微硅粉浆液转移至普通搅拌机，加入水、防腐剂、润湿剂、流平剂、偶联剂、防冻剂、增稠剂、消泡剂和石英粉进行搅拌，制得纳米微硅粉石材防水背胶。
防水背胶的应用步骤包括：
(a)将被保护的石材表面清洗干净并进行晾干；(b)将制作完成的纳米微硅粉石材防水背胶加入到喷涂机容器内，喷头距石材表面20CM处将防水背胶喷涂到石材表面，喷涂涂层为0.2mm，乳液载体将纳米微硅微粒渗入到石材表面的微小空隙、毛细孔、缺陷部位，牢固吸附在石材表面，形成密致防护膜；(c)晾干涂层即可。
实施例2
一种纳米微硅粉石材防水背胶的生产工艺及应用，其中生产工艺包括以下步骤：
(1)将微硅粉加入含有三聚磷酸钠、氟化钠、氟硅酸钠的改性丙烯酸树脂水性乳液里进行分散搅拌，使得团聚的微硅粉润湿分散，起到初期分散的效果。其中三聚磷酸钠、氟化钠、氟硅酸钠的总含量为改性丙烯酸树脂水性乳液的0.5％，改性丙烯酸树脂水性乳液的含量为总投料量的60％；
(2)将分散搅拌后得到的乳液微硅粉浆液放入篮式砂磨机进行研磨，以 1000转/分的转速研磨3.0小时，微硅粉经砂磨机研磨还原到微硅粉的原始纳米粒径；
(3)将研磨后得到的乳液纳米微硅浆液转移至普通搅拌机，加入水、防腐剂、润湿剂、流平剂、偶联剂、防冻剂、增稠剂、消泡剂、石英粉和玻璃粉进行搅拌，制得纳米微硅粉石材防水背胶。
防水背胶的应用步骤包括：
(a)将被保护的石材表面清洗干净并进行晾干；(b)将制作完成的纳米微硅粉石材防水背胶加入到喷涂机容器内，喷头距石材表面20CM处将防水背胶喷涂到石材表面，喷涂涂层为0.1mm，乳液载体将纳米微硅微粒渗入到石材表面的微小空隙、毛细孔、缺陷部位，牢固吸附在石材表面，形成密致防护膜；(c)晾干涂层即可。
实施例3
一种纳米微硅粉石材防水背胶的生产工艺及应用，其中生产工艺包括以下步骤：
(1)将微硅粉加入含有氟硅酸钠、柠檬酸和柠檬酸钠中的改性聚苯乙烯树脂水性乳液里进行分散搅拌，使得团聚的微硅粉润湿分散，起到初期分散的效果。其中氟硅酸钠、柠檬酸和柠檬酸钠中的总含量为改性聚苯乙烯树脂水性乳液的0.7％，改性聚苯乙烯树脂水性乳液的含量为总投料量的50％；
(2)将分散搅拌后得到的乳液微硅粉浆液放入篮式砂磨机进行研磨，以 650转/分的转速研磨5.0小时，微硅粉经砂磨机研磨还原到微硅粉的原始纳米粒径；
(3)将研磨后得到的乳液纳米微硅粉浆液转移至普通搅拌机，加入水、防腐剂、润湿剂、流平剂、偶联剂、防冻剂、增稠剂、消泡剂、石英粉、玻璃粉、碳酸钙粉、高岭土粉、云母粉和硅灰石粉进行搅拌，制得纳米微硅粉石材防水背胶。
防水背胶的应用步骤包括：
(a)将被保护的石材表面清洗干净并进行晾干；(b)将制作完成的纳米微硅粉石材防水背胶加入的喷涂机容器内，喷头距石材表面20CM处将防水背胶喷涂到石材表面，喷涂涂层为0.15mm，乳液载体将纳米微硅微粒渗入到石材表面的微小空隙、毛细孔、缺陷部位，牢固吸附在石材表面，形成密致防护膜；(c)晾干涂层即可。
上述工艺为本发明的较佳实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，本发明的精神实质和原理是提高产品品质，其他任何未背离本发明的精神实质和原理下所作的改变、装饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
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