CN105000857A - 一种石膏粘结剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

一种石膏粘结剂及其制备方法，该石膏粘结剂由以下质量百分配比的原料制成：石膏粉，水30-60％，其中，水的百分数以石膏粉重量为基准；AH添加剂0.01-0.03％，AK添加剂0.2-0.5％，AX添加剂0.05-0.10％，AF添加剂0.5-1.0％，其中，AH添加剂、AK添加剂、AX添加剂、AF添加剂的百分数以水重量为基准；AH添加剂为磷酸盐类的多聚磷酸钠；AK添加剂为乙烯/醋酸乙烯酯的共聚物；AX添加剂为羟丙基甲基纤维素醚；AF添加剂为由含氢硅油和丙烯酸溶液经分散过程而制得的乳化液。本发明还包括所述石膏粘结剂的制备方法。本发明石膏粘结剂具有粘结强度好、不易开裂、不易脱层、施工性好等优点。

Description

一种石膏粘结剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种石膏粘结剂及其制备方法。
背景技术
石膏制品在制作及安装、拼接工作中经常遇到需要使用粘结剂的问题，但由于石膏制品自身的干碎、易吸水潮解、强度损失大、表面致密度低、易粉化脱层形成弱边界层等缺陷，使石膏制品间的粘接强度差而很难达到人们所期望的工艺要求。
目前，粘结剂一般是用稀释后的聚乙醇胶调配普通石膏粉或石膏腻子粉，其存在的缺陷是：粘接强度不够理想，不能满足人们对装饰效果的要求。
对此，人们虽然做了大量的工作，但是，粘结强度差、易开裂、易脱层、施工性差等问题没有得到有效解决。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种粘结强度好、不易开裂、不易脱层、施工性好的石膏粘结剂及其制备方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种石膏粘结剂，由以下质量百分配比的原料制成：
石膏粉，水30-60％，其中，水的百分数以石膏粉重量为基准；
AH添加剂0.01-0.03％，AK添加剂0.2-0.5％，AX添加剂0.05-0.10％，AF添加剂0.5-1.0％，其中，AH添加剂、AK添加剂、AX添加剂、AF添加剂的百分数以水重量为基准；
所述AH添加剂为磷酸盐类的多聚磷酸钠；
所述AK添加剂为乙烯/醋酸乙烯酯的共聚物；
所述AX添加剂为羟丙基甲基纤维素醚；
所述AF添加剂为由含氢硅油和丙烯酸溶液经分散过程而制得的乳化液。
进一步，所述丙烯酸溶液的质量浓度为93-96％，优选95％。
进一步，所述含氢硅油与丙烯酸溶液的重量比为1.0:1.1-1.3，优选1.0:1.2。
所述石膏粘结剂的制备方法是：在带搅拌器的容器中先加入水，然后按预定配比加入AH添加剂、AK添加剂、AX添加剂、AF添加剂，再按预定配比加入石膏粉，搅拌均匀，得粘结剂浆料，即成。
本发明所用四种添加剂对石膏制品粘接性能的影响如下：
(1)AH添加剂对粘结剂强度的影响
AH添加剂是一种磷酸盐类的多聚磷酸钠，在非常低的掺量下能对粘结材料有效缓凝，并且能最大限度地保持粘结剂的粘结强度和施工工艺的可操作性。
其作用机理是：多聚磷酸钠在碱性环境中(pH＝8-10)，能降低石膏水化物的结晶速度，但不影响晶核的形成和晶体发育的形态以及晶格间的相互联接，在掺量不大且满足施工工艺的前提下，对石膏粘结剂的强度几乎没有损失。克服了普通缓凝剂(如柠檬酸等)对石膏材料强度减弱的影响。
(2)AK添加剂对粘结剂性能的影响
粘结剂的粘接强度的高低是粘结剂与被粘物界面上分子扩散能力的大小及分子间的吸附力有关。AK添加剂就是根据这一粘结原理而掺入到粘结剂中的。
其作用机理是：AK添加剂是一种乙烯/醋酸乙烯酯的共聚物；它是渗透性和扩散性很强的可再分散乳液，它以粉体的形态掺入到粘结剂干粉中。这种干粉与水接触后可快速的再分散成为一种具有高粘结力和耐水性的胶质乳液，它能紧紧地吸附在被粘物体的界面上，使两个或两个以上的被粘物的界面紧密的联接在一起。
(3)AX添加剂对粘结性能的影响
石膏制品的表面和内部都存在大量的微孔和空隙，根据粘结理论的机械原理，AX添加剂能有效地利用石膏材料的这特性，使各被粘物体形成良好的粘接。
其作用机理是：AX添加剂为羟丙基甲基纤维素醚，它的分子进入到石膏界面和内部的微孔和空隙中去，这种具有粘结性的物质干燥固化以后形成一种锚固式的结构或机械镶嵌结构，牢牢地抓住被粘物界面和深表层，有效地消除弱边界层而有力的抵抗外力的冲击和破坏。AX添加剂的另一个特点是，具有良好的润湿性和较小的表面张力，正因为它的表面张力小于被粘物体的临界表面张力，充分的润湿效果消除了被粘表面的凹陷，使胶粘剂与被粘物体的实际接触面积增大，也有利于提高粘结的牢固度。
由于羟基和醚键上的氧原子与水分子缔合成氢键，使游离水变成结合水，起到保水的作用，提高施工工艺性。同时，它能增加粘结剂浆料的黏稠度和抗流挂性，具有良好的易和性及缓凝、引气的作用，有利于增加粘结强度。
(4)AF添加剂对粘结剂防水性能的影响
AF添加剂是一种由含氢硅油和丙烯酸溶液经分散过程而制得的乳化液，它具有良好的防水性，能有效提高被粘物接缝的防潮性能。
综合以上所述四种添加剂各自的特性和它们掺加到石膏基材中通过水介质的共同作用，生成一种特效粘结剂。
本发明具有以下优点：
1.各种添加剂的掺量少，成本低，掺入后，对粘结剂有减水、缓凝、提高强度的作用。
2.AH添加剂调节凝固时间，这样使粘结材料的工艺性较强。
3.AK添加剂增加吸附和粘结强度，AX添加剂产生机械镶嵌结构，这样使粘结剂的拉伸显明提高。
4.AF添加剂能提高粘结剂的防水性能，使其粘结效果在潮湿环境中也能保持良好的粘结强度。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步说明。
实施例
石膏粘结剂所用材料及配方见表1。
表1(单位：g)
材料名称 试样1 试样2 试样3 试样4 试样5
石膏粉 1000 1000 1000 1000 1000
水 325 400 475 525 600
AH添加剂 0.033 0.06 0.1 0.12 0.18
AK添加剂 0.65 1.0 1.4 1.8 2.4
AX添加剂 0.15 0.24 0.35 0.42 0.6
AF添加剂 1.65 2.0 2.5 3.0 3.6
(注：表中添加剂质量是以水重量为基准)。
表中：所述AH添加剂为磷酸盐类的多聚磷酸钠；
所述AK添加剂为乙烯/醋酸乙烯酯的共聚物；
所述AX添加剂为羟丙基甲基纤维素醚；
所述AF添加剂为由含氢硅油和丙烯酸溶液，经分散过程而制得的防水乳化液，其中，丙烯酸溶液的质量浓度为95％，含氢硅油与丙烯酸溶液的重量比为1.0:1.2。
所述石膏粘结剂的制备方法，在带搅拌器的容器中先加入水，然后按预定配比加入AH添加剂、AK添加剂、AX添加剂、AF添加剂，再按预定配比加入石膏粉，搅拌均匀，得粘结剂浆料，即成。
将所得的粘结剂浆料倒入三联模中，抖动三联模排除气泡，用油灰刀铲去溢浆、刮平，利用余料检测凝固时间(实验方法中a项的检测)，待其凝固后脱模，烘干，取出自然冷却至室温，进行后述实验方法中b项的检测。
按上述方法重新配制粘结剂浆料，分别进行后述实验方法中c、d、e、f项目的测定，其测定结果见表2。
表2添加剂对粘结剂性能的影响
试件组号 1 2 3 4 5
保水率％ 91.1 93.4 95.6 97.1 99.3
吸水率％ 12.3 10.5 8.2 6.7 4.6
抗折强度/MPa 6.4 6.5 7.8 7.2 7.5
抗压强度/MPa 18.8 20.5 23.2 26.1 28.6
抗裂缝能力 轻微有 无 无 无 无
拉伸粘结强度/MPa 0.75 1.16 1.38 1.62 1.93
实验方法：
a.粘结剂凝结时间测定按照GB/T17669.4-1999《建筑石膏净浆物理性能的测定》中规定的方法操作；
b.粘结剂强度测定按照GB/T17669.3-1999《建筑石膏力学性能的测定》的方法操作；
c.粘结剂的保水率测定按照JC/T517-2004《粉刷石膏》6.4.4中规定的方法测定；
d.粘结剂的拉伸粘结强度按照JC/T1025-2007《粘结石膏》5.6.3中的方法测定；
e.粘结剂的裂缝测定按照ASTM《石膏板施工用接缝处理材料的试验方法》的规定进行操作；
f.粘结面积的测定按照ASTM《石膏板施工用接缝处理材料的试验方法》的规定操作。

Claims (6)

1.一种石膏粘结剂，其特征在于，由以下质量百分配比的原料制成：
石膏粉，水30-60％，其中，水的百分数以石膏粉重量为基准；
AH添加剂0.01-0.03％，AK添加剂0.2-0.5％，AX添加剂0.05-0.10％，AF添加剂0.5-1.0％，其中，AH添加剂、AK添加剂、AX添加剂、AF添加剂的百分数以水重量为基准；
所述AH添加剂为磷酸盐类的多聚磷酸钠；
所述AK添加剂为乙烯/醋酸乙烯酯的共聚物；
所述AX添加剂为羟丙基甲基纤维素醚；
所述AF添加剂为由含氢硅油和丙烯酸溶液经分散过程而制得的乳化液。
2.根据权利要求1所述的石膏粘结剂，其特征在于，所述丙烯酸溶液的质量浓度为93-96％。
3.根据权利要求2所述的石膏粘结剂，其特征在于，所述丙烯酸溶液的质量浓度为95％。
4.根据权利要求3所述的石膏粘结剂，其特征在于，所述含氢硅油与丙烯酸溶液的重量比为1.0:1.1-1.3。
5.根据权利要求4所述的石膏粘结剂，其特征在于，所述含氢硅油与丙烯酸溶液的重量比为1.0:1.2。
6.一种如权利要求1所述的石膏粘结剂的制备方法，其特征在于：在带搅拌器的容器中先加入水，然后按预定配比加入AH添加剂、AK添加剂、AX添加剂、AF添加剂，再按预定配比加入石膏粉，搅拌均匀，得粘结剂浆料，即成。
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