一種適用于石膏材料具有減水功能的組合物的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種組合物，尤其涉及一種以聚羧酸減水劑為主要成分的組合物，更 具體是涉及一種能大幅提高減水率且適用于石膏材料的具有減水功能的組合物。
【背景技術(shù)】
[0002] 石膏作為一種膠凝材料，由于具有質(zhì)輕、隔音、隔熱、耐火、對(duì)人體親和等特點(diǎn)，越 來越受到歡迎；隨著技術(shù)的進(jìn)步，從傳統(tǒng)的紙面石膏板、石膏砌塊、石膏裝飾線條，到石膏抹 灰砂漿、石膏粘結(jié)砂漿、石膏嵌縫劑，再到石膏自流平、石膏灌漿料等，在建筑工程中的應(yīng)用 范圍越來越廣泛。但是，相對(duì)于水泥，石膏制品的抗壓、抗折強(qiáng)度還是比較低，這從石膏的水 化反應(yīng)可以看出，半水石膏的理論水膏比為18. 61%，而為了保證石膏的可操作性，石膏制品 生產(chǎn)中實(shí)際用水量甚至超過70%，多增加的水分可以保證石膏漿體的流動(dòng)性，但在石膏制品 干燥后會(huì)造成制品內(nèi)部空隙增大，強(qiáng)度大幅度降低。為了讓石膏產(chǎn)品達(dá)到足夠的強(qiáng)度，通常 的做法是摻加更多比例的石膏和通過添加減水劑來降低石膏制品生產(chǎn)過程中的加水量，由 于摻加更多比例的石膏會(huì)導(dǎo)致生產(chǎn)成本的增加，因此通過添加合適的減水劑來提高石膏產(chǎn) 品的強(qiáng)度就非常有必要。
[0003] 近幾年開始出現(xiàn)的石膏自流平和石膏灌漿料等，由于產(chǎn)品本身施工特點(diǎn)要求，需 要獲得非常好的流動(dòng)度，那么對(duì)減水劑的要求就較高。減水率是測(cè)試一個(gè)減水劑的極限作 用，比如一個(gè)減水率為20%的減水劑，無論它添加量是多少，都無法獲得30%的減水劑率， 而一個(gè)減水率為40%的減水劑，即使它添加量很小，也很容易達(dá)到30%的減水率；普通的萘 系和磺化三聚氰胺系減水劑在石膏中的減水率一般都低于20%，因而很難滿足這類產(chǎn)品的 要求。聚羧酸減水劑雖然在水泥材料中的減水效果非常好，減水率能達(dá)到45%，但在石膏體 系中的減水率通常小于30%，同時(shí)聚羧酸減水由于具有緩凝和引氣的副作用，也限制了它 在石膏材料中的使用，因?yàn)榫從龝?huì)導(dǎo)致生產(chǎn)效率變慢，而引氣會(huì)導(dǎo)致石膏密實(shí)度變小，強(qiáng)度 變差；另外，在減水劑的作用下石膏材料獲得高流動(dòng)度的同時(shí)，石膏材料也容易產(chǎn)生泌水現(xiàn) 象。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為解決以上存在的問題，本發(fā)明的目的是提供一種減水率高、無緩凝、無引氣、無 泌水，適用于石膏材料的具有減水功能的組合物。
[0005] 為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明的適用于石膏材料具有減水功能的組合物，是由包括重 量百分比為10-15%的減水劑、20-30%的氫氧化鈣、1-4%的纖維素醚、15-20%的二水硫酸鈣、 2-5%的消泡劑、26-52%偏高嶺土經(jīng)混合均勻獲得；減水劑為聚羧酸高效減水劑，氫氧化鈣 為細(xì)度大于325目的粉狀體，纖維素醚的粘度為300-500mPa.s。
[0006] 由于經(jīng)過促進(jìn)后的聚羧酸減水劑減水率最高能達(dá)到40%以上，過高的減水率，容 易導(dǎo)致石膏材料出現(xiàn)泌水現(xiàn)象，特別是在高流動(dòng)態(tài)的石膏材料中，更容易出現(xiàn)泌水，本發(fā)明 研究發(fā)現(xiàn)，加入低粘度的甲基羥乙基纖維素醚可以非常有效抑制石膏泌水。
[0007] 由于聚羧酸高效減水劑對(duì)石膏有一定的緩凝作用，會(huì)導(dǎo)致石膏材料凝結(jié)時(shí)間變 長(zhǎng)，本發(fā)明研究發(fā)現(xiàn)，摻入的二水硫酸鈣能起到晶核作用，促進(jìn)石膏的凝結(jié)硬化，同時(shí)還能 促進(jìn)新的二水石膏晶核產(chǎn)生，有助于生成非常細(xì)小的二水石膏針狀晶體，這有利于結(jié)晶成 長(zhǎng)過程中強(qiáng)度的增長(zhǎng)，而粒徑較小的二水硫酸鈣有利于組分的分散，上述二水硫酸鈣優(yōu)選 細(xì)度大于325目的粉狀體。
[0008] 由于加入的聚羧酸高效減水劑和纖維素醚都有一定的引氣作用，為了降低氣泡對(duì) 石膏材料的影響，加入消泡劑有抑制氣泡生成和消除氣泡的作用，降低氣泡對(duì)石膏強(qiáng)度的 影響，上述消泡劑優(yōu)選礦物油類或植物油類消泡劑。
[0009] 為了便于分散，同時(shí)提高偏高嶺土的活性，上述偏高嶺土優(yōu)選細(xì)度大于325目、強(qiáng) 度活性指數(shù)大于120%的粉體。
[0010] 為了使減水劑組合物各組分在使用過程中能更均勻分散于石膏材料中，從而提高 使用效果，上述具有減水功能的組合物各組分是在干粉攪拌機(jī)中進(jìn)行混合。
[0011] 上述具有減水功能的組合物在石膏材料中的添加量?jī)?yōu)選〇. 2-2%。
[0012] 本發(fā)明的適用于石膏材料具有減水功能的組合物，與現(xiàn)有減水劑相比，具有如下 的優(yōu)點(diǎn)： 1、本發(fā)明采用在聚羧酸高效減水劑中添加適量的氫氧化鈣，利用特定細(xì)度的氫氧化鈣 在水中產(chǎn)生的氫氧根離子能促進(jìn)聚羧酸高效減水劑的分解分散，從而使聚羧酸減水劑在石 膏材料中發(fā)揮出更大的功效，在聚羧酸減水劑添加量相同的情況下，可以大幅提高減水率， 減水率最大可以提尚到40%以上。
[0013] 2、通過加入低粘度的纖維素醚，可以有效抑制由于過高的減水率容易導(dǎo)致石膏材 料出現(xiàn)的泌水現(xiàn)象。
[0014] 3、通過添加適量的二水硫酸鈣，既可抵消聚羧酸高效減水劑對(duì)石膏的緩凝作用， 又有利于石膏結(jié)晶成長(zhǎng)過程中強(qiáng)度的增長(zhǎng)。
[0015] 4、通過加入少量消泡劑，可以有效抑制由于聚羧酸高效減水劑和纖維素醚存在而 產(chǎn)生的引氣作用，降低氣泡對(duì)石膏強(qiáng)度的影響。
[0016] 5、通過添加適量的偏高嶺土，不但可以把石膏水化后期多余的氫氧化鈣反應(yīng)掉， 降低體系的堿性，同時(shí)偏高領(lǐng)土和氫氧化鈣、石膏、水發(fā)生反應(yīng)的產(chǎn)物能小幅度提高石膏的 強(qiáng)度。
[0017] 6、本發(fā)明的具有減水功能組合物，通過各組分的協(xié)同作用，減水率高、無緩凝、無 引氣、無泌水，在相同加水量的情況下，石膏材料的強(qiáng)度和耐水性都得到提高。
【具體實(shí)施方式】
[0018] 下面是本發(fā)明的具體實(shí)施例，這些實(shí)施例只是對(duì)本發(fā)明適用于石膏材料具有減水 功能的組合物進(jìn)行詳細(xì)的說明，并非用以限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0019] 以下實(shí)施例具有減水功能的組合物各組分材料的選擇： 減水劑選用廣東龍湖科技股份有限公司銷售的牌號(hào)為HANRIUSP29的聚羧酸高效減水 劑；氫氧化鈣選用市售細(xì)度大于325目的粉體；甲基羥乙基纖維素醚選用美國(guó)DOW公司銷 售的牌號(hào)為WALOCELMT400PFV的纖維素醚；二水硫酸鈣選用市售細(xì)度大于325目的粉體； 礦物油類粉體消泡劑選用德國(guó)MZUNING公司銷售的牌號(hào)為AGITANP801的消泡劑；偏高嶺 土選用德國(guó)BASF公司銷售的牌號(hào)為METAMAX的偏高嶺土。
[0020] 1、組合物的配方(重量百分比）
2、制備 將以上各組分按比例稱量好，倒入干粉攪拌機(jī)混合均勻即可。
[0021] 3、性能測(cè)試 (1)按照GB/T17669. 4-1999《建筑石膏凈漿物理性能的測(cè)定》規(guī)定方法對(duì)本發(fā)明減水 功能組合物和市面銷售的聚羧酸減水劑對(duì)石膏的標(biāo)準(zhǔn)稠度加水量的影響，并計(jì)算減水率， 檢測(cè)結(jié)果如下：
上述試驗(yàn)采用的石膏為天然建筑石膏，產(chǎn)自江蘇；減水率R按計(jì)算式R= (W1-W2) *100%/W1計(jì)算，其中W1表示不添加外加劑時(shí)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)稠度的加水量，W2表示添加外加劑時(shí)達(dá)到標(biāo) 準(zhǔn)稠度的加水量。
[0022] 從上表測(cè)試結(jié)果可知，本發(fā)明的減水功能組合物相比單獨(dú)添加聚羧酸減水劑，在 相同添加量的情況下，減水率大幅度提高。
[0023] (2)按照GB/T17669. 4-1999《建筑石膏凈漿物理性能的測(cè)定》規(guī)定方法測(cè) 試本發(fā)明減水功能組合物和市售聚羧酸減水劑對(duì)石膏的凝結(jié)時(shí)間的影響，按照GB/T 17669. 4-1999《建筑石膏凈漿物理性能的測(cè)定》規(guī)定測(cè)試本發(fā)明減水功能組合物和市售聚 羧酸減水劑對(duì)石膏干密度和抗壓強(qiáng)度的影響，各項(xiàng)測(cè)試結(jié)果如下：
上述試驗(yàn)采用的石膏為天然建筑石膏，產(chǎn)自江蘇，石膏的干密度按計(jì)算式P=m/V計(jì) 算，V是烘干了的試件的體積，m是烘干了的試件的重量。
[0024] 由上表試驗(yàn)結(jié)果可知，本發(fā)明減水功能組合物對(duì)石膏的凝結(jié)時(shí)間影響非常?。ú?緩凝)，而單獨(dú)添加聚羧酸減水劑會(huì)導(dǎo)致石膏凝結(jié)時(shí)間延長(zhǎng)，且由于緩凝作用影響了石膏晶 體的正常生長(zhǎng)，導(dǎo)致石膏強(qiáng)度下降；另外，由于偏高領(lǐng)土與氫氧化鈣和硫酸鈣反應(yīng)，生成強(qiáng) 度和耐水性較好的水化硅酸鈣、水化硫酸鈣或鈣礬石，使摻加有減水功能組合物的石膏強(qiáng) 度有小幅度的提高。從干密度的試驗(yàn)結(jié)果來看，本發(fā)明減水功能組合物對(duì)石膏的干密度影 響非常小，說明減水功能組合物無引氣作用。
[0025] (3)參照GB/T17669. 4-1999《建筑石膏凈漿物理性能的測(cè)定》規(guī)定的方法測(cè)試本 發(fā)明減水功能組合物和市售聚羧酸減水劑對(duì)石膏泌水性的影響，測(cè)試結(jié)果如下：
從上表試驗(yàn)結(jié)果可以看出，本發(fā)明減水功能組合物相比單獨(dú)添加的聚羧酸減水劑有很 好的抗泌水作用。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種適用于石膏材料具有減水功能的組合物，其特征在于：所述組合物是由包括重 量百分比為10-15%的減水劑、20-30%的氫氧化鈣、1-4%的纖維素醚、15-20%的二水硫酸鈣、 2-5%的消泡劑、26-52%偏高嶺土經(jīng)混合獲得；減水劑為聚羧酸高效減水劑，氫氧化鈣為細(xì) 度大于325目的粉狀體，纖維素醚的粘度為300-500mPa.s。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于石膏材料具有減水功能的組合物，其特征在于：所述 纖維素醚為甲基羥乙基纖維素醚。3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的適用于石膏材料具有減水功能的組合物，其特征在于： 所述二水硫酸鈣為細(xì)度大于325目的粉狀體。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的適用于石膏材料具有減水功能的組合物，其特征在于：所述 消泡劑為粉狀的礦物油類或植物油類消泡劑。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的適用于石膏材料具有減水功能的組合物，其特征在于：所述 偏高嶺土為細(xì)度大于325目、強(qiáng)度活性指數(shù)大于120%的粉體。6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的適用于石膏材料具有減水功能的組合物，其特征在于：所述 減水組合物各組分是在干粉攪拌機(jī)中進(jìn)行混合。7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的適用于石膏材料具有減水功能的組合物，其特征在于：所述 減水組合物在石膏材料中的添加量為0. 2-2%。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種能大幅提高減水率且適用于石膏材料具有減水功能的組合物，該組合物是由包括重量百分比為10-15%的減水劑、20-30%的氫氧化鈣、1-4%的纖維素醚、15-20%的二水硫酸鈣、2-5%的消泡劑、26-52%偏高嶺土經(jīng)混合均勻獲得；減水劑為聚羧酸高效減水劑，氫氧化鈣為細(xì)度大于325目的粉狀體，纖維素醚的粘度為300-500mPa.s。本發(fā)明的具有減水功能組合物，利用特定細(xì)度的氫氧化鈣在水中產(chǎn)生的氫氧根離子能促進(jìn)聚羧酸高效減水劑的分解分散，從而使聚羧酸減水劑在石膏材料中發(fā)揮出更大的功效，在聚羧酸減水劑添加量相同的情況下，可以大幅提高減水率，再配合其他特定的組份，使組合物具有無緩凝、無引氣和無泌水的特點(diǎn)，在相同加水量的情況下，可使石膏材料的強(qiáng)度和耐水性都得到提高。
【IPC分類】C04B24/38, C04B24/26, C04B22/06, C04B22/08, C04B103/30, C04B22/14
【公開號(hào)】CN105330198
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510833324
【發(fā)明人】蔡劍育, 洪永順
【申請(qǐng)人】廣東龍湖科技股份有限公司
【公開日】2016年2月17日
【申請(qǐng)日】2015年11月26日