專利名稱：保溫砂漿干粉料及制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種建筑材料及其制備方法，特別是一種保溫砂漿干粉料及其制備方法二、背景技術(shù)隨著對(duì)建筑物保溫隔熱性能要求的提高，各種保溫材料運(yùn)用而生，如保溫砂漿。目前市場上的保溫砂漿品種較多，大多是以膨脹珍珠巖為保溫材料，用水泥、石膏等作膠結(jié)料，這類保溫砂漿具有價(jià)廉、耐火、和易性好等特點(diǎn)，但是其所用的膨脹珍珠巖吸水率很大，其重量吸水率可達(dá)200～900％。砂漿在凝結(jié)硬化過程中會(huì)由于失水而出現(xiàn)收縮，這種收縮產(chǎn)生的應(yīng)力是砂漿出現(xiàn)空鼓、開裂、龜裂、脫落的主要原因。也有些保溫砂漿是以聚苯乙烯泡沫顆粒(EPS)為保溫材料，這類保溫砂漿具有保溫隔熱性、耐化學(xué)腐蝕性好等優(yōu)點(diǎn)。但由于EPS表面為憎水性，與無機(jī)膠結(jié)料不相容，這類保溫砂漿的和易性差、粘結(jié)強(qiáng)度低，不易施工。此外由于EPS的彈性模量很小，這種保溫砂漿特別是低容重的保溫砂漿存在收縮變形大，抗壓強(qiáng)度低的問題。

發(fā)明內(nèi)容
1、發(fā)明目的本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提出一種通過表面改性保溫材料和添加膠結(jié)料改性劑，從而具有保溫隔熱性能優(yōu)良、粘結(jié)性好、抗壓強(qiáng)度高、易施工等特點(diǎn)的高性能的保溫干粉砂漿及其制備方法。
2、技術(shù)方案為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所述的保溫砂漿干粉料，其特征在于該保溫砂漿含有的組分和配比(重量％)是膠結(jié)料55.0～90.0、改性聚苯乙烯泡沫顆粒3.0～10.0、改性膨脹珍珠巖2.0～18.0、膠結(jié)料改性劑1.0～15.0、纖維0.2～2.0；其中改性聚苯乙烯泡沫顆粒由含有的組分和配比(重量％)是聚苯乙烯泡沫顆粒5.0～35.0、聚苯乙烯泡沫改性劑1.0～15.0、粉煤灰50.0～90.0；所述聚苯乙烯泡沫改性劑是由聚乙烯醇、聚乙烯-酯酸乙烯酯乳膠粉(VAE乳膠粉)、羧甲基纖維素鈉(CMC)、羥丙基甲基纖維素(HPMC)、羥乙基纖維素(HEC)、甲基纖維素(MC)中至少一種成分組成；改性膨脹珍珠巖含有的組分和配比(重量％)是膨脹珍珠巖75.0～95.0、膨脹珍珠巖改性劑3.0～20.0、氫氧化鈉1.0～5.0；所述膨脹珍珠巖改性劑為烷基二甲基(2-羥基-3-氯丙基)氯化銨；膠結(jié)料改性劑含有的組分和配比(重量％)是高分子粘結(jié)劑30.0～60.0、引氣減水劑20.0～50.0、粉煤灰激活劑20.0～50.0。
所述的膠結(jié)料由20-80％(重量)水泥和80-20％(重量)粉煤灰或者20-80％(重量)水泥與80-20％(重量)石膏組成。
所述的纖維是聚丙烯纖維、木質(zhì)素纖維、耐堿玻璃纖維中的一種。
所述的聚苯乙烯泡沫顆粒是由廢棄聚苯乙烯泡沫經(jīng)破碎而成的顆粒或由聚苯乙烯發(fā)泡而成的顆粒。
所述的聚苯乙烯泡沫顆粒的粒徑為1～4mm。
所述的烷基二甲基(2-羥基-3-氯丙基)氯化銨中的烷基的碳原子個(gè)數(shù)為8～18。
所述的高分子粘結(jié)劑是由纖維素醚、聚乙烯醇、VAE乳膠粉、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸鈉中至少一種成分組成。
所述的引氣減水劑是由木鈣、松香酸鈉、聚乙二醇辛基苯基醚(OP)、十二烷基硫酸鈉、萘系高效減水劑、聚羧酸類高效減水劑中至少一種成分組成。
所述的粉煤灰激活劑是純堿和生礬石粉或純堿和明礬石粉。
本發(fā)明所述的保溫干粉砂漿的制備方法，其特征在于其步驟是(1)改性聚苯乙烯泡沫顆粒的制備將所述的聚苯乙烯泡沫改性劑配成溶液，均勻噴灑在聚苯乙烯泡沫顆粒的表面，加入粉煤灰攪拌均勻制得；(2)改性膨脹珍珠巖的制備將所述的膨脹珍珠巖改性劑稀釋至4～5％，加入氫氧化鈉攪拌溶解，將溶液噴灑在膨脹珍珠巖上，在100～110℃下烘干制得；(3)膠結(jié)料改性劑的制備將所述的組分按所述的配比混合制得；(4)將所述的膠結(jié)料、改性聚苯乙烯泡沫顆粒、改性膨脹珍珠巖、膠結(jié)料改性劑、纖維按所述的配比混合即制得保溫干粉砂漿。
本發(fā)明對(duì)膠結(jié)料通過添加各類改性劑進(jìn)行改性，改變其性能，以達(dá)到降低剛性，提高柔性，使折/壓比有所提高；提高耐水、抗?jié)B性能；提高粘結(jié)強(qiáng)度；降低容重，提高耐候性及抗凍融性；改善施工性能。其中，通過添加引氣減水劑，首先減少了在砂漿使用過程中的用水量，以提高其強(qiáng)度，同時(shí)使砂漿內(nèi)部形成相互不貫通的微泡，降低其容重，提高保溫隔熱性能和抗凍融性能，同時(shí)也能起到防裂抗?jié)B作用。此外在膠結(jié)料改性劑中精選了國內(nèi)外先進(jìn)的高分子材料，幾種高分子材料混合后，大分子與小分子間的相互碰撞與吸引進(jìn)行分子鏈的斷裂與重組，形成了復(fù)合高分子材料，這樣可提高保溫砂漿的柔性，使其折/壓比有所提高，同時(shí)也提高了粘結(jié)強(qiáng)度，可免常規(guī)的基層界面處理。同時(shí)通過大分子互穿增稠技術(shù)使材料的粘稠性增強(qiáng)，抗滑墜能力增強(qiáng)，提高施工性能。
本發(fā)明對(duì)保溫材料(聚苯乙烯泡沫顆粒、膨脹珍珠巖)進(jìn)行表面改性，以達(dá)到增強(qiáng)EPS與無機(jī)膠結(jié)料的相容性，避免分層，提高強(qiáng)度；減少膨脹珍珠巖的吸水量，避免由此而產(chǎn)生的開裂和空鼓；通過將憎水性的EPS進(jìn)行親水處理，提高其與無機(jī)膠結(jié)料的相容性；而將膨脹珍珠巖作部分憎水處理，降低其吸水性，避免由此而產(chǎn)生的開裂和空鼓；將經(jīng)表面改性后的EPS和膨脹珍珠巖作保溫材料與改性膠結(jié)料制得的保溫砂漿，能發(fā)揮各自的優(yōu)點(diǎn)，其具有節(jié)能環(huán)保、性能優(yōu)異、質(zhì)量穩(wěn)定、·性價(jià)比好、施工性能優(yōu)良的特點(diǎn)。
3、有益效果本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點(diǎn)是(1)導(dǎo)熱系數(shù)小，保溫隔熱性能好。該砂漿中除了以保溫性能好的EPS為主要輕骨料外，還添加了引氣減水劑，砂漿加水?dāng)嚢韬?，在引氣劑的作用下?huì)產(chǎn)生極微小氣泡，在砂漿內(nèi)部形成了微小而又不貫通的氣泡，增強(qiáng)了砂漿的保溫隔熱、抗凍融性能。同時(shí)也能起到防裂抗?jié)B作用。(2)抗壓強(qiáng)度高，施工性能好。由于對(duì)EPS進(jìn)行了表面改性處理，使EPS顆粒由憎水性變?yōu)橛H水性，在加水拌和時(shí)，EPS顆粒表面吸附的極性基團(tuán)就與水泥相互作用而緊密結(jié)合，從而有效提高了產(chǎn)品的抗壓強(qiáng)度。同時(shí)EPS表面的改性，使EPS顆粒很容易被水泥漿體潤濕，使其在水泥漿體中分布均勻，避免了一般EPS保溫砂漿在拌和時(shí)出現(xiàn)EPS的“上浮”現(xiàn)象，產(chǎn)品的和易性好，抹灰省力易操作。(3)粘結(jié)強(qiáng)度高，可免基層處理。由于在砂漿中添加了多種高分子粘結(jié)劑，利用它們各自的性能及優(yōu)良的協(xié)同效應(yīng)，使粘結(jié)強(qiáng)度大大提高，使用該產(chǎn)品可免基層處理，直接涂抹于混凝土墻及新砌磚墻等各種砌塊上，無開裂、空鼓、脫落現(xiàn)象發(fā)生。高分子粘結(jié)劑的加入有利于提高保溫砂漿的柔性，使折/壓比有所提高。(4)防滲抗裂性能好。由于對(duì)膨脹珍珠巖進(jìn)行了表面改性，降低了它的吸水量，使其在凝結(jié)硬化過程中不會(huì)由于大量失水而出現(xiàn)收縮裂縫。此外在砂漿中還添加了經(jīng)過特殊工藝表面處理的專用纖維，均勻分散的纖維聯(lián)結(jié)為三維分布的網(wǎng)狀系統(tǒng)，一方面它可承托骨料，有效減少骨料的離析，減少泌水；另一方面可有效控制砂漿內(nèi)部微裂縫的產(chǎn)生與發(fā)展，防止貫穿性裂縫的生成。
本發(fā)明所述的保溫砂漿主要物理力學(xué)性能指標(biāo)如下

四具體實(shí)施方式
實(shí)施例1保溫干粉砂漿含有的組分和配比(重量％)是膠結(jié)料60、改性聚苯乙烯泡沫顆粒5、改性膨脹珍珠巖18、膠結(jié)料改性劑15、纖維2。
其中改性聚苯乙烯泡沫顆粒由含有的組分和配比(重量％)是聚苯乙烯泡沫顆粒5、聚苯乙烯泡沫改性劑15、粉煤灰80；所述聚苯乙烯泡沫改性劑為聚乙烯醇縮甲醛(也可以是聚乙烯醇、VAE乳膠粉、CMC、HPMC、HEC、MC.中至少一種成分組成)；改性膨脹珍珠巖含有的組分和配比(重量％)是膨脹珍珠巖75、膨脹珍珠巖改性劑20、氫氧化鈉5；所述膨脹珍珠巖改性劑為烷基二甲基(2-羥基-3-氯丙基)氯化銨，烷基的碳原子個(gè)數(shù)為8。
膠結(jié)料改性劑含有的組分和配比(重量％)是高分子粘結(jié)劑30、引氣減水劑50、粉煤灰激活劑20。
所述的膠結(jié)料由80％(重量)水泥和20％(重量)粉煤灰(或者20％水泥與80％石膏組成)。
所述的纖維為聚丙烯纖維。
所述的聚苯乙烯泡沫顆粒是由廢棄聚苯乙烯泡沫經(jīng)破碎而成的顆粒，粒徑為1～4mm。
所述的高分子粘結(jié)劑是為纖維素醚(也可以是纖維素醚、聚乙烯醇、VAE乳膠粉、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸鈉中至少一種成分組成)。
所述的引氣減水劑為木鈣(也可以是木鈣、松香酸鈉、OP、十二烷基硫酸鈉、萘系高效減水劑、聚羧酸類高效減水劑中至少一種成分組成)。
所述的粉煤灰激活劑是純堿和生礬石粉。
保溫干粉砂漿的制備方法是(1)改性聚苯乙烯泡沫顆粒的制備將所述的聚苯乙烯泡沫改性劑配成溶液，均勻噴灑在聚苯乙烯泡沫顆粒的表面，加入粉煤灰攪拌均勻制得；(2)改性膨脹珍珠巖的制備將所述的膨脹珍珠巖改性劑稀釋至4-5％，加入氫氧化鈉攪拌溶解，將溶液噴灑在膨脹珍珠巖上，在100-110℃下烘干制得；(3)膠結(jié)料改性劑的制備將所述的組分按所述的配比混合制得；(4)將所述的膠結(jié)料、改性聚苯乙烯泡沫顆粒、改性膨脹珍珠巖、膠結(jié)料改性劑、纖維按所述的配比混合即制得保溫干粉砂漿。
實(shí)施例2保溫干粉砂漿含有的組分和配比(重量％)是膠結(jié)料90、改性聚苯乙烯泡沫顆粒3、改性膨脹珍珠巖2、膠結(jié)料改性劑4、纖維1。
其中改性聚苯乙烯泡沫顆粒由含有的組分和配比(重量％)是聚苯乙烯泡沫顆粒35、聚苯乙烯泡沫改性劑1、粉煤灰64；所述聚苯乙烯泡沫改性劑由聚乙烯醇和VAE乳膠粉混合而成(也可以是聚乙烯醇、VAE乳膠粉、CMC、HPMC HEC、MC.中至少一種成分組成)；改性膨脹珍珠巖含有的組分和配比(重量％)是膨脹珍珠巖95、膨脹珍珠巖改性劑3、氫氧化鈉2；所述膨脹珍珠巖改性劑為烷基二甲基(2-羥基-3-氯丙基)氯化銨，烷基的碳原子個(gè)數(shù)為18。
膠結(jié)料改性劑含有的組分和配比(重量％)是高分子粘結(jié)劑60、引氣減水劑20、粉煤灰激活劑20。
所述的膠結(jié)料由20％(重量)水泥和80％(重量)粉煤灰(或者80％水泥與20％石膏組成)。
所述的纖維是木質(zhì)素纖維。
所述的聚苯乙烯泡沫顆粒是由聚苯乙烯發(fā)泡而成的顆粒，粒徑為1～4mm。
所述的高分子粘結(jié)劑是纖維素醚和聚乙烯醇混合而成(也可以是纖維素醚、聚乙烯醇、VAE乳膠粉、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸鈉中至少一種成分組成)。
所述的引氣減水劑是木鈣和松香酸鈉組成(也可以是木鈣、松香酸鈉、OP、十二烷基硫酸鈉、萘系高效減水劑、聚羧酸類高效減水劑中至少一種成分組成)。
所述的粉煤灰激活劑是純堿和明礬石粉。
保溫干粉砂漿的制備方法同于實(shí)施例1。
實(shí)施例3保溫干粉砂漿含有的組分和配比(重量％)是膠結(jié)料80、改性聚苯乙烯泡沫顆粒9.8、改性膨脹珍珠巖10、膠結(jié)料改性劑、纖維0.2。
其中改性聚苯乙烯泡沫顆粒由含有的組分和配比(重量％)是聚苯乙烯泡沫顆粒20、聚苯乙烯泡沫改性劑8、粉煤灰72；所述聚苯乙烯泡沫改性劑由聚乙烯醇和VAE乳膠粉、CMC混合而成(也可以是聚乙烯醇、VAE乳膠粉、CMC、HPMC HECMC.中至少一種成分組成)；改性膨脹珍珠巖含有的組分和配比(重量％)是膨脹珍珠巖85、膨脹珍珠巖改性劑10、氫氧化鈉5；所述膨脹珍珠巖改性劑為烷基二甲基(2-羥基-3-氯丙基)氯化銨，烷基的碳原子個(gè)數(shù)為9。
膠結(jié)料改性劑含有的組分和配比(重量％)是高分子粘結(jié)劑45、引氣減水劑30、粉煤灰激活劑25。
所述的膠結(jié)料由50％(重量)水泥和50％(重量)粉煤灰(或者50％水泥與50％石膏組成)。
所述的纖維是耐堿玻璃纖維。
所述的聚苯乙烯泡沫顆粒是由聚苯乙烯發(fā)泡而成的顆粒，粒徑為1～4mm。
所述的高分子粘結(jié)劑是纖維素醚和聚乙烯醇、VAE乳膠粉混合而成(也可以是纖維素醚、聚乙烯醇、VAE乳膠粉、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸鈉中至少一種成分組成)。
所述的引氣減水劑是木鈣和松香酸鈉、十二烷基硫酸鈉組成(也可以是木鈣、松香酸鈉、OP、十二烷基硫酸鈉、萘系高效減水劑、聚羧酸類高效減水劑中至少一種成分組成)。
所述的粉煤灰激活劑是純堿和明礬石粉。
保溫干粉砂漿的制備方法同于實(shí)施例1。
權(quán)利要求
1.一種保溫干粉砂漿，其特征在于該保溫砂漿含有的組分和配比(重量％)是膠結(jié)料55.0～90.0、改性聚苯乙烯泡沫顆粒3.0～10.0、改性膨脹珍珠巖2.0～18.0、膠結(jié)料改性劑1.0～15.0、纖維0.2～2.0；其中改性聚苯乙烯泡沫顆粒由含有的組分和配比(重量％)是聚苯乙烯泡沫顆粒5.0～35.0、聚苯乙烯泡沫改性劑1.0～15.0、粉煤灰50.0～90.0；所述聚苯乙烯泡沫改性劑是由聚乙烯醇、聚乙烯-酯酸乙烯酯乳膠粉、羧甲基纖維素鈉、羥丙基甲基纖維素、羥乙基纖維素、甲基纖維素中至少一種成分組成；改性膨脹珍珠巖含有的組分和配比(重量％)是膨脹珍珠巖75.0～95.0、膨脹珍珠巖改性劑3.0～20.0、氫氧化鈉1.0～5.0；所述膨脹珍珠巖改性劑為烷基二甲基(2-羥基-3-氯丙基)氯化銨；膠結(jié)料改性劑含有的組分和配比(重量％)是高分子粘結(jié)劑30.0～60.0、引氣減水劑20.0～50.0、粉煤灰激活劑20.0～50.0。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的保溫干粉砂漿，其特征在于所述的膠結(jié)料由20-80％(重量)水泥和80-20％(重量)粉煤灰或者20-80％(重量)水泥與80-20％(重量)石膏組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的保溫干粉砂漿，其特征在于所述的纖維是聚丙烯纖維、木質(zhì)素纖維、耐堿玻璃纖維中的一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的保溫干粉砂漿，其特征在于所述的聚苯乙烯泡沫顆粒是由廢棄聚苯乙烯泡沫經(jīng)破碎而成的顆粒或由聚苯乙烯發(fā)泡而成的顆粒。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的保溫干粉砂漿，其特征在于所述的聚苯乙烯泡沫顆粒的粒徑為1～4mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的保溫干粉砂漿，其特征在于所述的烷基二甲基(2-羥基-3-氯丙基)氯化銨中的烷基的碳原子個(gè)數(shù)為8～18。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的保溫干粉砂漿，其特征在于所述的高分子粘結(jié)劑是由纖維素醚、聚乙烯醇、聚乙烯-酯酸乙烯酯乳膠粉、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸鈉中至少一種成分組成。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的保溫干粉砂漿，其特征在于所述的引氣減水劑是由木鈣、松香酸鈉、聚乙二醇辛基苯基醚、十二烷基硫酸鈉、萘系高效減水劑、聚羧酸類高效減水劑中至少一種成分組成。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的保溫干粉砂漿，其特征在于所述的粉煤灰激活劑是純堿和生礬石粉或純堿和明礬石粉。
10.權(quán)利要求1所述的保溫干粉砂漿的制備方法，其特征在于其步驟是(1)改性聚苯乙烯泡沫顆粒的制備將所述的聚苯乙烯泡沫改性劑配成溶液，均勻噴灑在聚苯乙烯泡沫顆粒的表面，加入粉煤灰攪拌均勻制得；(2)改性膨脹珍珠巖的制備將所述的膨脹珍珠巖改性劑稀釋至4～5％，加入氫氧化鈉攪拌溶解，將溶液噴灑在膨脹珍珠巖上，在100～110℃下烘干制得；(3)膠結(jié)料改性劑的制備將所述的組分按所述的配比混合制得；(4)將所述的膠結(jié)料、改性聚苯乙烯泡沫顆粒、改性膨脹珍珠巖、膠結(jié)料改性劑、纖維按所述的配比混合即制得保溫干粉砂漿。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種保溫干粉砂漿，該保溫砂漿含有膠結(jié)料、改性聚苯乙烯泡沫顆粒、改性膨脹珍珠巖、膠結(jié)料改性劑、纖維；改性聚苯乙烯泡沫顆粒含有聚苯乙烯泡沫顆粒、聚苯乙烯泡沫改性劑、粉煤灰；改性膨脹珍珠巖含有膨脹珍珠巖、膨脹珍珠巖改性劑、氫氧化鈉；膠結(jié)料改性劑含有高分子粘結(jié)劑、引氣減水劑、粉煤灰激活劑。其制備方法是先進(jìn)行改性聚苯乙烯泡沫顆粒的制備，然后進(jìn)行改性膨脹珍珠巖的制備和膠結(jié)料改性劑的制備，再將所述的膠結(jié)料、改性聚苯乙烯泡沫顆粒、改性膨脹珍珠巖、膠結(jié)料改性劑、纖維按所述的配比混合即制得保溫干粉砂漿。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是導(dǎo)熱系數(shù)小，保溫隔熱性能好；抗壓強(qiáng)度高，施工性能好；粘結(jié)強(qiáng)度高，可免基層處理；防滲抗裂性能好。
文檔編號(hào)C04B14/02GK1673166SQ200410014380
公開日2005年9月28日 申請(qǐng)日期2004年3月22日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月22日
發(fā)明者張建榮, 龔雁, 毛明富 申請(qǐng)人:常州市宇喬建材科技有限公司