一种新型高强石膏保温腻子及其制备方法
阅读说明：本技术 一种新型高强石膏保温腻子及其制备方法 (Novel high-strength gypsum heat-insulating putty and preparation method thereof ) 是由 张福恒 张尊杰 单秀军 于 2020-12-30 设计创作，主要内容包括：本申请涉及墙面装修材料领域,具体涉及一种新型高强石膏保温腻子及其制备方法。一种新型高强石膏保温腻子,其包括如下重量份的制备原料：α-高强石膏50-70份、玻化微珠7-10份、纤维素醚0.1-0.3份、可再分散性乳胶粉1-2份、缓凝剂0.1-0.5份、触变剂0.1-0.5份、引气剂0.01-0.05份；所述玻化微珠的粒径为180-200目；所述纤维素醚包括2wt%、20℃粘度为18000-22000mPa.s的改性纤维素醚。本申请提供的新型高强石膏保温腻子可作为石膏保温砂浆,又可以作为石膏腻子找平使用,施工后无需另外的石膏腻子找平,一遍施工厚度可达30mm,减少施工工序,施工流畅,施工后墙面均匀、批刮细腻、无色差,具有优异的装饰效果,且后期保温性能不降低、无空鼓开裂现象。(The application relates to the field of wall surface decoration materials, in particular to novel high-strength gypsum heat-insulating putty and a preparation method thereof. A novel high-strength gypsum heat-insulating putty comprises the following preparation raw materials in parts by weight: 50-70 parts of alpha-high-strength gypsum, 7-10 parts of vitrified micro bubbles, 0.1-0.3 part of cellulose ether, 1-2 parts of redispersible latex powder, 0.1-0.5 part of retarder, 0.1-0.5 part of thixotropic agent and 0.01-0.05 part of air entraining agent; the particle size of the vitrified micro bubbles is 180-200 meshes; the cellulose ether comprises 2wt% of modified cellulose ether with viscosity of 18000-22000mPa.s at 20 ℃. The application provides a novel gypsum heat preservation putty that excels in can regard as gypsum heat preservation mortar, can make level the use as gypsum putty again, need not other gypsum putty after the construction and make level, and a construction thickness can reach 30mm, reduces the construction process, and the construction is smooth, and the wall is even after the construction, criticize fine and smooth, no colour difference, has excellent decorative effect, and later stage thermal insulation performance does not reduce, does not have the hollowing fracture phenomenon.)
技术领域
本申请涉及墙面装修材料领域，具体涉及一种新型高强石膏保温腻子及其制备方法。
背景技术
政府的支持和人们对装修材料的要求不断提高，让腻子粉的发展也在不断的进步。腻子是平整墙体表面的一种装饰性质的材料，是一种厚浆状涂料，是涂料粉刷前必不可少的一种产品。腻子的重要功能之一是对墙面进行找平，填充凹下部分，覆盖凸出部分，然后人为打磨找平。腻子需要满足良性的粘黏性能。腻子不仅要有其本有的功能和效果，还应该满足环保性，环保性要求腻子的组成成分尽量少，化学物质少。
由建筑石膏为主要原料组成的批墙刮墙腻子几乎不耐水、不耐热，刷涂料后经常出现脱落、起皱、掉皮等工程质量问题，尤其是一次施工腻子层过厚(大于2.0mm)，腻子容易出现开裂、起泡、脱粉等现象。目前保温腻子常采用膨胀珍珠岩、加气混凝土块作为不燃建筑绝热材料，但膨胀珍珠岩有吸水性大、在搅拌中体积损失率大、后期保温性能降低和空鼓开裂等现象等不足之处，且机械强度较低；加气混凝土块工艺复杂、投资较大。
针对上述相关技术，申请人认为亟需研发一种新型高强石膏保温腻子。
发明内容
为改善腻子保温和机械强度不能同时提高的问题，本申请提供一种新型高强石膏保温腻子及其制备方法。
第一方面，本申请提供一种新型高强石膏保温腻子，采用如下技术方案实现：
一种新型高强石膏保温腻子，其包括如下重量份的制备原料：α-高强石膏50-70份、玻化微珠7-10份、纤维素醚0.1-0.3份、可再分散性乳胶粉1-2份、缓凝剂0.1-0.5份、触变剂0.1-0.5份、引气剂0.01-0.05份；所述玻化微珠的粒径为180-200目；所述纤维素醚包括2wt％、20℃粘度为18000-22000mPa.s的改性纤维素醚。
通过采取上述技术方案，本申请采用可再分散性乳胶粉改善了新型高强石膏保温腻子内聚性和粘结强度；通过缓凝剂可调节可操作时间和凝结时间；引气剂可搅拌过程中引入大量、均匀分布的微气泡，改善了浆料的和易性，导热系数低；选择容重更轻的180-200目玻化微珠作为保温填充物质，有效避免了膨胀珍珠岩(200目)空鼓开裂等现象，也避免了后期保温效果降低的问题，同时提高了新型高强石膏保温腻子的拉伸粘结强度和抗压强度；同时使用强度较高的α-高强石膏作为胶凝材料，可以大大降低石膏凝固速度，使新型高强石膏保温腻子具有较低的导热系数、较高的拉伸粘结强度和抗压强度，且耐冻融性更好。各组分共同作用，使得新型高强石膏保温腻子，强度高、粘结力强、保温效果好。
本申请提供的新型高强石膏保温腻子可应用于室内内墙装饰，既可以作为石膏保温砂浆，又可以作为石膏腻子找平使用，施工后无需再石膏腻子找平，一遍施工厚度可达30mm，减少施工工序，施工流畅，施工后墙面均匀、批刮细腻、无色差，具有优异的装饰效果。
本申请中，所述2wt％、20℃粘度是指纤维素醚的质量百分比为2wt％，在20℃下的粘度。
优选的，所述纤维素醚还包括2wt％、20℃粘度为70000-80000mPa.s的甲基羟丙基纤维素醚。
通过采取上述技术方案，采用2wt％、20℃粘度为18000-22000mPa.s的改性纤维素醚和2wt％、20℃粘度为70000-80000mPa.s的甲基羟丙基纤维素醚复配，可以有效缓解因高粘度的纤维素醚降低溶解性能和砂浆强度和施工性，同时保证纤维素醚的保水率在92％以上，提高砂浆的可塑性、胶接力，防止粉化、裂纹，有效提高机械强度。
优选的，所述2wt％、20℃粘度为70000-80000mPa.s的甲基羟丙基纤维素醚和2wt％、20℃粘度为18000-22000mPa.s的改性纤维素醚的质量比是1：(2-3)；更优选的，所述2wt％、20℃粘度为70000-80000mPa.s的甲基羟丙基纤维素醚和2wt％、20℃粘度为18000-22000mPa.s的改性纤维素醚的质量比是1：2.5。
通过采用上述技术方案，本申请控制2wt％、20℃粘度为70000-80000mPa.s的甲基羟丙基纤维素醚和2wt％、20℃粘度为18000-22000mPa.s的改性纤维素醚的质量比，可以进一步降低新型高强石膏保温腻子的导热系数，提高拉伸粘结强度和抗压强度。
优选的，所述α-高强石膏为DLJ-02和/或DLJ-01；更优选的，所述α-高强石膏为DLJ-02。
通过采用上述技术方案，采用α-高强石膏为DLJ-02时，对应的新型高强石膏保温腻子的导热系数较低，拉伸粘结强度和抗压强度较高。
优选的，所述缓凝剂包括在20℃、20wt％溶液pH值为6-8的石膏缓凝剂。
通过采用上述技术方案，本申请采用在20℃、20wt％溶液pH值为6-8的石膏缓凝剂可以提高缓凝效果，且其与可再分散性乳胶粉、纤维素醚、α-高强石膏和180-200目玻化微珠共同作用，可以提高新型高强石膏保温腻子的拉伸粘结强度和抗压强度。
优选的，所述缓凝剂还包括葡萄糖酸钠，所述葡萄糖酸钠、在20℃、20wt％溶液pH值为6-8的石膏缓凝剂的质量比是1：(1.4-1.8)。
通过采用上述技术方案，本申请采用葡萄糖酸钠、在20℃、20wt％溶液pH值为6-8的石膏缓凝剂复配作为缓凝剂，并控制两者的质量比，不仅缓凝效果达到最佳，且提高了新型高强石膏保温腻子的保温效果和机械强度。
优选的，所述触变剂由聚酰胺触变剂和疏水型气相二氧化硅按质量比为1：(0.4-0.6)混合而成。
通过采用上述技术方案，本申请采用聚酰胺触变剂和疏水型气相二氧化硅复配作为触变剂，不仅防止α-高强石膏和玻化微珠沉降，同时不会降低体系的粘度，聚酰胺触变剂的网状结构提高了新型高强石膏保温腻子的保温效果和机械强度。
优选的，所述聚酰胺触变剂的酸值为13-15mgKOH/g；更优选的，所述聚酰胺触变剂的酸值为14mgKOH/g。
通过采用上述技术方案，本申请采用酸值为14mgKOH/g的聚酰胺触变剂，其酸值较高，促进了触变剂与纤维素醚的相容性，且其网络结构遇水后不易消失，大大提高了新型高强石膏保温腻子的浸水拉伸粘结强度。
第二方面，本申请提供一种新型高强石膏保温腻子的制备方法，采用如下的技术方案：
一种新型高强石膏保温腻子的制备方法，包括如下步骤：
S1：将α-高强石膏和玻化微珠混合搅拌均匀，得到混合料1；
S2：向混合料1中加入质量为混合料15-20倍的水，混合搅拌均匀，再加入可再分散性乳胶粉、缓凝剂、触变剂和引气剂，混合均匀，得到混合料2；
S3：向混合料2中加入纤维素醚，混合均匀后置于剪切机中剪切分散，得新型高强石膏保温腻子。
通过采用上述技术方案，本申请提供的新型高强石膏保温腻子的制备工艺简单、条件温和，完全环保，且采用分批加入制备原料，新型高强石膏保温腻子的综合效果更优。
综上所述，本申请具有以下有益效果：
1、本申请提供的新型高强石膏保温腻子可应用于室内内墙装饰，既可以作为石膏保温砂浆，又可以作为石膏腻子找平使用，施工后无需另外的石膏腻子找平，一遍施工厚度可达30mm，减少施工工序，施工流畅，施工后墙面均匀、批刮细腻、无色差，具有优异的装饰效果。
2、本申请选择容重更轻的180-200目玻化微珠作为保温填充物质，有效避免了膨胀珍珠岩(200目)空鼓开裂等现象，也避免了后期保温效果降低的问题，同时提高了新型高强石膏保温腻子的拉伸粘结强度和抗压强度；同时使用强度较高的α-高强石膏作为胶凝材料，可以大大降低石膏凝固速度，使新型高强石膏保温腻子具有较低的导热系数、较高的拉伸粘结强度和抗压强度，且耐冻融性更好。
具体实施方式
以下结合实施例和对比例对本申请作进一步详细说明。
本申请实施例和对比例使用的原料均可通过市售获得，若无特殊说明，本申请各实施例和对比例中使用的原料来源于下表1，下表1中没提及的原料均购买自国药集团化学试剂有限公司。
表1
实施例
实施例1-23提供了一种新型高强石膏保温腻子，以下以实施例1为例进行说明。
实施例1提供的一种新型高强石膏保温腻子，其制备步骤为：
S1：将50gα-高强石膏和7g玻化微珠混合搅拌均匀，得到混合料1；
S2：向混合料1中加入1kg水，混合搅拌均匀，再加入1g可再分散性乳胶粉、0.1g缓凝剂、0.1g触变剂和0.01g引气剂，混合均匀，并于转速为50rpm的搅拌速率下混合搅拌40min，得到混合料2；
S3：向混合料2中加入0.1g纤维素醚，混合均匀后置于剪切机中，以2000rpm的速度剪切分散20min，得新型高强石膏保温腻子；
其中，所述α-高强石膏的目数为200；
所述玻化微珠的目数为200；
所述可再分散性乳胶粉的牌号为328N；
所述缓凝剂的型号为HSG-1；
所述触变剂为BYK-410触变剂；
所述引气剂为十二烷基磺酸钠；
所述纤维素醚的牌号为Walocel XM 20000PV。
实施例2-4，同实施例1，不同之处仅在于：所述新型高强石膏保温腻子制备原料的质量不同，具体见表2。
表2
组分
实施例1
实施例2
实施例3
实施例4
α-高强石膏(g)
50
70
60
65
玻化微珠(g)
7
10
8
9
水(kg)
1
1.5
1.3
1.4
可再分散性乳胶粉(g)
1
2
1.5
1.7
缓凝剂(g)
0.1
0.5
0.3
0.4
触变剂(g)
0.1
0.5
0.3
0.4
引气剂(g)
0.01
0.05
0.03
0.04
纤维素醚(g)
0.1
0.3
0.2
0.25
实施例5-10，同实施例4，不同之处仅在于：所述纤维素醚不同，具体见表3。
表3
实施例
纤维素醚
实施例4
Walocel XM 20000PV
实施例5
Walocel XM 20000 PV和HK75000S按质量比1：2混合而成
实施例6
Walocel XM 20000 PV和HK75000S按质量比1：3混合而成
实施例7
Walocel XM 20000 PV和HK75000S按质量比1：2.5混合而成
实施例8
Walocel XM 20000 PV和HK10000S按质量比1：2.5混合而成
实施例9
Walocel MKX 25000 PF25L和HK10000S按质量比1：2.5混合而成
实施例10
Walocel MKX 25000 PF25L
实施例11，同实施例7，不同之处仅在于：所述α-高强石膏为DLJ-02。
实施例12，同实施例7，不同之处仅在于：所述α-高强石膏为DLJ-01。
实施例13，同实施例12，不同之处仅在于：所述可再分散性乳胶粉的堆积密度为500g/L。
实施例14，同实施例12，不同之处仅在于：所述可再分散性乳胶粉的堆积密度为400g/L。
实施例15-18，同实施例13，不同之处仅在于：所述缓凝剂不同，具体见表4。
表4
实施例
缓凝剂
实施例13
HSG-1
实施例15
FYOK-101A
实施例16
葡萄糖酸钠
实施例17
FYOK-101A和葡萄糖酸钠按质量比1:1.4混合而成
实施例18
FYOK-101A和葡萄糖酸钠按质量比1:1.8混合而成
实施例19-23，同实施例17，不同之处仅在于：所述触变剂不同，具体见表5。
表5
对比例
对比例1，同实施例1，不同之处仅在于：所述玻化微珠的目数为80。
对比例2，同实施例1，不同之处仅在于：所述玻化微珠替换为膨胀珍珠岩(200目)。
对比例3，同实施例1，不同之处仅在于：所述α-高强石膏替换为β-石膏DLJ-03。
性能检测试验
针对本申请实施例1-23和对比例1-3提供的新型高强石膏保温腻子，进行如下的性能检测。
1、导热系数：参照JG/T253-2011的标准，将实施例1-23和对比例1-3提供的新型高强石膏保温腻子在25℃放置7d后，测试实施例1-23和对比例1-3提供的新型高强石膏保温腻子的导热系数(平均温度25℃)，测试结果见表6。
2、拉伸粘结强度：参照JG/T253-2011的标准，测试实施例1-23和对比例1-3提供的新型高强石膏保温腻子的原拉伸粘结强度(常温28d)和浸水拉伸粘结强度(常温28d，浸水7d)，测试结果见表6。
3、抗压强度：参照JG/T253-2011的标准，测试实施例1-23和对比例1-3提供的新型高强石膏保温腻子的抗压强度，测试结果见表6。
表6
4、耐冻融性：参照JG/T253-2011的标准，将实施例1-23和对比例1-3提供的新型高强石膏保温腻子进行冻融循环，经80次70℃、15℃淋水、5次50℃加热、-20℃冷冻记为1个冻融循环，记录30次冻融循环后，实施例1-23和对比例1-3提供的新型高强石膏保温腻子有无空鼓、脱落、渗水开裂，测试结果见表7。
表7
以下结合表6和表7提供的检测数据，详细说明本申请。
从本申请实施例1和对比例1可知，本申请采用容重更轻的200目玻化微珠，比常见的80目玻化微珠，保温效果更好，在α-高强石膏剂和其他组分的共同作用下，200目玻化微珠对应的新型高强石膏保温腻子的拉伸粘结强度和抗压强度都有提高。
从本申请实施例1和对比例2可知，本申请采用容重更轻的200目的玻化微珠有效避免了膨胀珍珠岩(200目)空鼓开裂等现象，也避免了后期保温效果降低的问题，同时提高了新型高强石膏保温腻子的拉伸粘结强度和抗压强度。
从本申请实施例1和对比例3可知，本申请采用α-高强石膏作为胶凝材料，与β-石膏DLJ-03相比，α-高强石膏对应的新型高强石膏保温腻子具有较低的导热系数、较高的拉伸粘结强度和抗压强度，且耐冻融性更好。
从本申请实施例1-4可知，本申请通过调控各组分的含量，其中，实施例4对应的新型高强石膏保温腻子综合性能较好，具有较低的导热系数、较高的拉伸粘结强度和抗压强度。
从本申请实施例4-10可知，采用Walocel XM 20000PV和HK75000S复配作为纤维素醚，可以提高新型高强石膏保温腻子的保温效果并提高机械强度，同时控制两者的质量比，可以进一步降低新型高强石膏保温腻子的导热系数，提高拉伸粘结强度和抗压强度。
从本申请实施例7、11-12可知，当α-高强石膏为DLJ-02时，对应的新型高强石膏保温腻子的导热系数较低，拉伸粘结强度和抗压强度较高，其效果优于DLJ-01，更优于200目的α-高强石膏。
从本申请实施例12-14可知，当可再分散性乳胶粉的堆积密度为500g/L时，对应的新型高强石膏保温腻子的导热系数较低，拉伸粘结强度和抗压强度较高，其效果优于堆积密度为400g/L的可再分散性乳胶粉和328N可再分散性乳胶粉；且328N可再分散性乳胶粉优于堆积密度为400g/L的可再分散性乳胶粉。
从本申请实施例13、15-18可知，采用FYOK-101A和葡萄糖酸钠复配作为缓凝剂，并控制两者的质量比，不仅缓凝效果达到最佳，且提高了新型高强石膏保温腻子的保温效果和机械强度。
从本申请实施例17、19-23可知，采用MONORAL HR300聚酰胺触变剂和疏水型气相二氧化硅AEROSIL R972复配作为触变剂，不仅防止α-高强石膏和玻化微珠沉降，同时不会降低体系的粘度，MONORAL HR300聚酰胺触变剂的网状结构和较高的酸值，促进了其与纤维素醚的相容性，提高了新型高强石膏保温腻子的保温效果和机械强度，尤其是浸水拉伸粘结强度。
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。
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