CN107311588A - 一种环保粉刷石膏及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种环保粉刷石膏及其制备方法，涉及粉刷石膏技术领域，包括以下份计的原料：脱硫石膏55~60份、液体石蜡35~37份、电石渣32~33份、保温隔热填料29~30份、糯米胶24~26份、纳米晶须激发剂20~21份、助剂18~19份和水45~75份。本发明与基层墙体的粘结力强，具有良好的保温性能。

Description

一种环保粉刷石膏及其制备方法
技术领域
本发明涉及粉刷石膏技术领域，具体涉及一种环保粉刷石膏及其制备方法。
背景技术
我国使用石膏胶凝材料的历史悠久，但应用范围有限，而随着生活水平的提高，人们对建筑材料节能、安全无毒害等方面意识的加强和要求的提高，石膏材料具有一系列技术优越性，使之成为国际上推崇发展的节能型绿色材料。
粉刷石膏抹灰层凝结硬化快，底层完成后1h-2h就可以进行面层施工，大大缩短施工工期，施工完后不需要养护，有利于成品的保护。粉刷石膏中结晶水含量占整个分子量的20.9％，当建筑物发生火灾时，只要墙体抹灰材料中的石膏所含的水分没有完全释放和蒸发，墙面温度就不会超过40摄氏度。因此，可延缓墙体升温时间，控制火灾对建筑物的危害损失程度。但是目前的粉刷石膏粘结性和保温性能较差。
发明内容
本发明的目的是提供一种环保粉刷石膏及其制备方法，与基层墙体的粘结力强，具有良好的保温性能。
本发明提供了如下的技术方案：一种环保粉刷石膏，包括以下份计的原料：脱硫石膏55~60份、液体石蜡35~37份、电石渣32~33份、保温隔热填料29~30份、糯米胶24~26份、纳米晶须激发剂20~21份、助剂18~19份和水45~75份；
所述助剂包括以下份计的原料：纳米晶须激发剂5~6份、助磨剂3~4份、发泡剂3~4份、稳泡剂2~3份和缓凝剂1~2份。
其中，所述保温隔热填料包括以下份计的原料：改性硅藻土12~14份、纳米硫酸钡8~9份、石英砂6~7份、矿灰渣5~6份和滑石粉2~3份。
其中，所述改性硅藻土的制备方法为：称取硅藻土放入10~15倍重量份的水中，搅拌均匀得到浆料，向浆料中加入六偏磷酸钠和氢氧化钠，在35~45℃条件下水浴加热20~40min，静置后取上层泥浆离心分离，烘干，研磨粉碎至400~500目，得到所述改性硅藻土。
其中，所述石英砂为天然石英石经过破碎加工、细磨、筛选细度为50~100目的精致石英砂,所述矿灰渣为电厂锅炉废渣，脱硫后经磁选机进行磁选，再经过细磨加工制得，筛选细度为45~95目。
其中，所述糯米胶的制备方法为：按照100：200：1的比例称取糯米、水和明矾，放入加热釜中蒸煮至成浆状，过滤，得到的浆状物即为糯米胶。
其中，所述纳米晶须激发剂为纳米氧化锌、纳米氧化锡、纳米锡酸锌、纳米偏锡酸锌和纳米羟基锡酸锌中的一种或多种的混合物。
其中，所述助磨剂为三乙醇胺、聚合醇胺、乙二醇和二乙二醇的一种或几种，所述稳泡剂为硅树脂聚醚乳液、聚丙烯酰胺和聚乙烯醇中的一种或几种，所述发泡剂为十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠和松香中的一种或几种，所述缓凝剂为蛋白质盐类缓凝剂、柠檬酸、柠檬酸钠和三聚磷酸钠中的一种或几种。
本发明提供一种环保粉刷石膏的制备方法，包括如下步骤：
（1）、保温隔热填料酸化处理
称取保温隔热填料，研磨粉碎并过80~90目筛，放入回转窑中煅烧，煅烧温度控制为300～500℃，煅烧时间控制为2~3h；
将煅烧后的保温隔热填料放入浓度为90~95%的稀硫酸池内进行酸化处理，酸化时间为13~15h，将酸化的保温隔热填料取出沥干，放入回转式烘干机中烘干，研磨并过100~120目筛，得到酸化后的保温隔热填料，备用；
（2）、制备建筑石膏
称取脱硫石膏，放入烘干箱，在60~70℃高温条件下预处理1~3h，然后取出放入煅烧炉，在120~160℃温度下煅烧，脱去全部游离水和部分结晶水，形成半水石膏和少量的II型无水石膏；然后将烧结脱硫石膏放在室温、敞开的环境下存放6～8天后，过100~120目筛，得到建筑石膏，备用；
（3）、制备改性建筑石膏
称取步骤（1）处理后的保温隔热填料和步骤（2）得到的建筑石膏，混合后向其中加入电石渣和助磨剂，放入球磨机中磨成细粉，过150~180目筛，然后在160~175℃高温条件下煅烧1~2h，冷却后得到改性建筑石膏，备用；
（4）、按照配比称取糯米胶、纳米晶须激发剂和水，加入步骤（3）得到的改性建筑石膏中，搅拌混合均匀后，置于蒸炉中蒸煮，温度控制为90~160℃，时间为1～2h，得到浆料，备用；
（5）、按照配比称取剩余原料，加入步骤（4）得到的浆料中，以300~400r/min的转速混合均匀，得到混合物料，将混合物料的含水率控制为6~10%；
（6）、将步骤（5）得到的混合物料置于双螺杆挤出机内挤压，成长条状，并置于质量分数为0.5~1mol/L的稀盐酸中，进行酸洗，去除条状表面的污渍，并将其自然风干4～5天后，得到干燥的混合物料，将干燥的混合物料通过气流粉碎机粉碎成粉末，即得所述环保粉刷石膏。
本发明的有益效果：与基层墙体的粘结力强，具有良好的保温性能，具体如下：
（1）、本发明采用脱硫石膏，经过烘干和高温处理后得到建筑石膏，将建筑石膏和保温隔热填料混合，并进行改性，提高了粘结力和保温性能，同时增强了其稳定性，得到的环保粉刷石膏，具有强度高和硬化快的特点，还具有良好的可操作时间，与基层墙体的粘结力强，在施工时，只需将本发明加水直接批刮在建筑墙体的外表面即可，施工性能好，操作简单；
（2）、本发明环保粉刷石膏，采用品质好、价格低的脱硫石膏，可完全替代由天然石膏制成的粉刷石膏，在降低生产成本的同时，大大提高了强度，提高综合利用效率和经济效益；
（3）、本发明受到高温作用时或遇火后会脱出21％左右的结晶水，并能在表面蒸发形成水蒸气幕，可有效地阻止火势的蔓延，具有良好的防火效果；
（4）、本发明在原料中采用改性硅藻土、纳米硫酸钡、石英砂、矿灰渣和滑石粉作为填料，使得本发明具有保温隔热作用，使用的纳米硫酸钡，化学性质稳定，耐酸、耐碱，可以提高耐磨性、耐水性、耐热性、表面硬度、耐冲击性等；添加改性硅藻土，具有较好的吸附作用，可以有效去除空气中的游离甲醛、苯、氨等有害物质及异味，净化室内空气；经过高温并酸化处理的改性硅藻土，得到了进一步的活化，形成疏松多孔结构，减轻重量；
（5）、本发明采用纳米晶须作为激发剂，可充分提高早期水化速率，有效提高强度。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
实施例1
一种环保粉刷石膏，包括以下份计的原料：脱硫石膏55份、液体石蜡35份、电石渣32份、保温隔热填料29份、糯米胶24份、纳米晶须激发剂20份、助剂18份和水45份；
所述助剂包括以下份计的原料：纳米晶须激发剂5份、助磨剂3份、发泡剂3份、稳泡剂2份和缓凝剂1份。
其中，所述保温隔热填料包括以下份计的原料：改性硅藻土12份、纳米硫酸钡8份、石英砂6份、矿灰渣5份和滑石粉2份。
其中，所述改性硅藻土的制备方法为：称取硅藻土放入10倍重量份的水中，搅拌均匀得到浆料，向浆料中加入六偏磷酸钠和氢氧化钠，在35℃条件下水浴加热20min，静置后取上层泥浆离心分离，烘干，研磨粉碎至400目，得到所述改性硅藻土。
其中，所述石英砂为天然石英石经过破碎加工、细磨、筛选细度为50目的精致石英砂,所述矿灰渣为电厂锅炉废渣，脱硫后经磁选机进行磁选，再经过细磨加工制得，筛选细度为45目。
其中，所述糯米胶的制备方法为：按照100：200：1的比例称取糯米、水和明矾，放入加热釜中蒸煮至成浆状，过滤，得到的浆状物即为糯米胶。
其中，所述纳米晶须激发剂为纳米氧化锌。
其中，所述助磨剂为三乙醇胺，所述稳泡剂为硅树脂聚醚乳液，所述发泡剂为十二烷基硫酸钠，所述缓凝剂为蛋白质盐类缓凝剂。
本实施例中提供一种环保粉刷石膏的制备方法，包括如下步骤：
（1）、保温隔热填料酸化处理
称取保温隔热填料，研磨粉碎并过80目筛，放入回转窑中煅烧，煅烧温度控制为300℃，煅烧时间控制为2h；
将煅烧后的保温隔热填料放入浓度为90%的稀硫酸池内进行酸化处理，酸化时间为13h，将酸化的保温隔热填料取出沥干，放入回转式烘干机中烘干，研磨并过100目筛，得到酸化后的保温隔热填料，备用；
（2）、制备建筑石膏
称取脱硫石膏，放入烘干箱，在60℃高温条件下预处理1h，然后取出放入煅烧炉，在120℃温度下煅烧，脱去全部游离水和部分结晶水，形成半水石膏和少量的II型无水石膏；然后将烧结脱硫石膏放在室温、敞开的环境下存放6天后，过100目筛，得到建筑石膏，备用；
（3）、制备改性建筑石膏
称取步骤（1）处理后的保温隔热填料和步骤（2）得到的建筑石膏，混合后向其中加入电石渣和助磨剂，放入球磨机中磨成细粉，过150目筛，然后在160℃高温条件下煅烧1h，冷却后得到改性建筑石膏，备用；
（4）、按照配比称取糯米胶、纳米晶须激发剂和水，加入步骤（3）得到的改性建筑石膏中，搅拌混合均匀后，置于蒸炉中蒸煮，温度控制为90℃，时间为1h，得到浆料，备用；
（5）、按照配比称取剩余原料，加入步骤（4）得到的浆料中，以300r/min的转速混合均匀，得到混合物料，将混合物料的含水率控制为6%；
（6）、将步骤（5）得到的混合物料置于双螺杆挤出机内挤压，成长条状，并置于质量分数为0.5mol/L的稀盐酸中，进行酸洗，去除条状表面的污渍，并将其自然风干4天后，得到干燥的混合物料，将干燥的混合物料通过气流粉碎机粉碎成粉末，即得所述环保粉刷石膏。
实施例2
一种环保粉刷石膏，包括以下份计的原料：脱硫石膏60份、液体石蜡37份、电石渣33份、保温隔热填料30份、糯米胶26份、纳米晶须激发剂21份、助剂19份和水75份；
所述助剂包括以下份计的原料：纳米晶须激发剂6份、助磨剂4份、发泡剂4份、稳泡剂3份和缓凝剂2份。
其中，所述保温隔热填料包括以下份计的原料：改性硅藻土14份、纳米硫酸钡9份、石英砂7份、矿灰渣6份和滑石粉3份。
其中，所述改性硅藻土的制备方法为：称取硅藻土放入15倍重量份的水中，搅拌均匀得到浆料，向浆料中加入六偏磷酸钠和氢氧化钠，在45℃条件下水浴加热40min，静置后取上层泥浆离心分离，烘干，研磨粉碎至500目，得到所述改性硅藻土。
其中，所述石英砂为天然石英石经过破碎加工、细磨、筛选细度为100目的精致石英砂,所述矿灰渣为电厂锅炉废渣，脱硫后经磁选机进行磁选，再经过细磨加工制得，筛选细度为95目。
其中，所述糯米胶的制备方法为：按照100：200：1的比例称取糯米、水和明矾，放入加热釜中蒸煮至成浆状，过滤，得到的浆状物即为糯米胶。
其中，所述纳米晶须激发剂为纳米氧化锡。
其中，所述助磨剂为聚合醇胺，所述稳泡剂为聚丙烯酰胺，所述发泡剂为十二烷基苯磺酸钠，所述缓凝剂为柠檬酸。
本实施例中提供一种环保粉刷石膏的制备方法，包括如下步骤：
（1）、保温隔热填料酸化处理
称取保温隔热填料，研磨粉碎并过90目筛，放入回转窑中煅烧，煅烧温度控制为500℃，煅烧时间控制为3h；
将煅烧后的保温隔热填料放入浓度为95%的稀硫酸池内进行酸化处理，酸化时间为5h，将酸化的保温隔热填料取出沥干，放入回转式烘干机中烘干，研磨并过120目筛，得到酸化后的保温隔热填料，备用；
（2）、制备建筑石膏
称取脱硫石膏，放入烘干箱，在70℃高温条件下预处理3h，然后取出放入煅烧炉，在160℃温度下煅烧，脱去全部游离水和部分结晶水，形成半水石膏和少量的II型无水石膏；然后将烧结脱硫石膏放在室温、敞开的环境下存放8天后，过120目筛，得到建筑石膏，备用；
（3）、制备改性建筑石膏
称取步骤（1）处理后的保温隔热填料和步骤（2）得到的建筑石膏，混合后向其中加入电石渣和助磨剂，放入球磨机中磨成细粉，过180目筛，然后在175℃高温条件下煅烧2h，冷却后得到改性建筑石膏，备用；
（4）、按照配比称取糯米胶、纳米晶须激发剂和水，加入步骤（3）得到的改性建筑石膏中，搅拌混合均匀后，置于蒸炉中蒸煮，温度控制为160℃，时间为2h，得到浆料，备用；
（5）、按照配比称取剩余原料，加入步骤（4）得到的浆料中，以400r/min的转速混合均匀，得到混合物料，将混合物料的含水率控制为10%；
（6）、将步骤（5）得到的混合物料置于双螺杆挤出机内挤压，成长条状，并置于质量分数为1mol/L的稀盐酸中，进行酸洗，去除条状表面的污渍，并将其自然风干5天后，得到干燥的混合物料，将干燥的混合物料通过气流粉碎机粉碎成粉末，即得所述环保粉刷石膏。
实施例3
一种环保粉刷石膏，包括以下份计的原料：脱硫石膏57份、液体石蜡36份、电石渣32.5份、保温隔热填料29.5份、糯米胶25份、纳米晶须激发剂20.5份、助剂18.5份和水60份；
所述助剂包括以下份计的原料：纳米晶须激发剂5.5份、助磨剂3.5份、发泡剂3.5份、稳泡剂2.5份和缓凝剂1.5份。
其中，所述保温隔热填料包括以下份计的原料：改性硅藻土13份、纳米硫酸钡8.5份、石英砂6.5份、矿灰渣5.5份和滑石粉2.5份。
其中，所述改性硅藻土的制备方法为：称取硅藻土放入12倍重量份的水中，搅拌均匀得到浆料，向浆料中加入六偏磷酸钠和氢氧化钠，在40℃条件下水浴加热30min，静置后取上层泥浆离心分离，烘干，研磨粉碎至450目，得到所述改性硅藻土。
其中，所述石英砂为天然石英石经过破碎加工、细磨、筛选细度为75目的精致石英砂,所述矿灰渣为电厂锅炉废渣，脱硫后经磁选机进行磁选，再经过细磨加工制得，筛选细度为45~95目。
其中，所述糯米胶的制备方法为：按照100：200：1的比例称取糯米、水和明矾，放入加热釜中蒸煮至成浆状，过滤，得到的浆状物即为糯米胶。
其中，所述纳米晶须激发剂为纳米偏锡酸锌。
其中，所述助磨剂为乙二醇，所述稳泡剂为聚乙烯醇，所述发泡剂为十二烷基苯磺酸钠和松香，所述缓凝剂为柠檬酸钠和三聚磷酸钠。
本实施例中提供一种环保粉刷石膏的制备方法，包括如下步骤：
（1）、保温隔热填料酸化处理
称取保温隔热填料，研磨粉碎并过85目筛，放入回转窑中煅烧，煅烧温度控制为400℃，煅烧时间控制为2.5h；
将煅烧后的保温隔热填料放入浓度为93%的稀硫酸池内进行酸化处理，酸化时间为14h，将酸化的保温隔热填料取出沥干，放入回转式烘干机中烘干，研磨并过110目筛，得到酸化后的保温隔热填料，备用；
（2）、制备建筑石膏
称取脱硫石膏，放入烘干箱，在65℃高温条件下预处理2h，然后取出放入煅烧炉，在150℃温度下煅烧，脱去全部游离水和部分结晶水，形成半水石膏和少量的II型无水石膏；然后将烧结脱硫石膏放在室温、敞开的环境下存放7天后，过110目筛，得到建筑石膏，备用；
（3）、制备改性建筑石膏
称取步骤（1）处理后的保温隔热填料和步骤（2）得到的建筑石膏，混合后向其中加入电石渣和助磨剂，放入球磨机中磨成细粉，过165目筛，然后在165℃高温条件下煅烧1.5h，冷却后得到改性建筑石膏，备用；
（4）、按照配比称取糯米胶、纳米晶须激发剂和水，加入步骤（3）得到的改性建筑石膏中，搅拌混合均匀后，置于蒸炉中蒸煮，温度控制为120℃，时间为1.5h，得到浆料，备用；
（5）、按照配比称取剩余原料，加入步骤（4）得到的浆料中，以350r/min的转速混合均匀，得到混合物料，将混合物料的含水率控制为8%；
（6）、将步骤（5）得到的混合物料置于双螺杆挤出机内挤压，成长条状，并置于质量分数为0.6mol/L的稀盐酸中，进行酸洗，去除条状表面的污渍，并将其自然风干4天后，得到干燥的混合物料，将干燥的混合物料通过气流粉碎机粉碎成粉末，即得所述环保粉刷石膏。
参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种环保粉刷石膏，其特征在于，包括以下份计的原料：脱硫石膏55~60份、液体石蜡35~37份、电石渣32~33份、保温隔热填料29~30份、糯米胶24~26份、纳米晶须激发剂20~21份、助剂18~19份和水45~75份；
所述助剂包括以下份计的原料：纳米晶须激发剂5~6份、助磨剂3~4份、发泡剂3~4份、稳泡剂2~3份和缓凝剂1~2份。
2.根据权利要求1所述的环保粉刷石膏，其特征在于，所述保温隔热填料包括以下份计的原料：改性硅藻土12~14份、纳米硫酸钡8~9份、石英砂6~7份、矿灰渣5~6份和滑石粉2~3份。
3.根据权利要求2所述的环保粉刷石膏，其特征在于，所述改性硅藻土的制备方法为：称取硅藻土放入10~15倍重量份的水中，搅拌均匀得到浆料，向浆料中加入六偏磷酸钠和氢氧化钠，在35~45℃条件下水浴加热20~40min，静置后取上层泥浆离心分离，烘干，研磨粉碎至400~500目，得到所述改性硅藻土。
4.根据权利要求2所述的环保粉刷石膏，其特征在于，所述石英砂为天然石英石经过破碎加工、细磨、筛选细度为50~100目的精致石英砂,所述矿灰渣为电厂锅炉废渣，脱硫后经磁选机进行磁选，再经过细磨加工制得，筛选细度为45~95目。
5.根据权利要求1所述的环保粉刷石膏，其特征在于，所述糯米胶的制备方法为：按照100：200：1的比例称取糯米、水和明矾，放入加热釜中蒸煮至成浆状，过滤，得到的浆状物即为糯米胶。
6.根据权利要求1所述的环保粉刷石膏，其特征在于，所述纳米晶须激发剂为纳米氧化锌、纳米氧化锡、纳米锡酸锌、纳米偏锡酸锌和纳米羟基锡酸锌中的一种或多种的混合物。
7.根据权利要求1所述的环保粉刷石膏，其特征在于，所述助磨剂为三乙醇胺、聚合醇胺、乙二醇和二乙二醇的一种或几种，所述稳泡剂为硅树脂聚醚乳液、聚丙烯酰胺和聚乙烯醇中的一种或几种，所述发泡剂为十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠和松香中的一种或几种，所述缓凝剂为蛋白质盐类缓凝剂、柠檬酸、柠檬酸钠和三聚磷酸钠中的一种或几种。
8.一种根据权利要求1~7任一项所述的环保粉刷石膏的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）、保温隔热填料酸化处理
称取保温隔热填料，研磨粉碎并过80~90目筛，放入回转窑中煅烧，煅烧温度控制为300～500℃，煅烧时间控制为2~3h；
将煅烧后的保温隔热填料放入浓度为90~95%的稀硫酸池内进行酸化处理，酸化时间为13~15h，将酸化的保温隔热填料取出沥干，放入回转式烘干机中烘干，研磨并过100~120目筛，得到酸化后的保温隔热填料，备用；
（2）、制备建筑石膏
称取脱硫石膏，放入烘干箱，在60~70℃高温条件下预处理1~3h，然后取出放入煅烧炉，在120~160℃温度下煅烧，脱去全部游离水和部分结晶水，形成半水石膏和少量的II型无水石膏；然后将烧结脱硫石膏放在室温、敞开的环境下存放6～8天后，过100~120目筛，得到建筑石膏，备用；
（3）、制备改性建筑石膏
称取步骤（1）处理后的保温隔热填料和步骤（2）得到的建筑石膏，混合后向其中加入电石渣和助磨剂，放入球磨机中磨成细粉，过150~180目筛，然后在160~175℃高温条件下煅烧1~2h，冷却后得到改性建筑石膏，备用；
（4）、按照配比称取糯米胶、纳米晶须激发剂和水，加入步骤（3）得到的改性建筑石膏中，搅拌混合均匀后，置于蒸炉中蒸煮，温度控制为90~160℃，时间为1～2h，得到浆料，备用；
（5）、按照配比称取剩余原料，加入步骤（4）得到的浆料中，以300~400r/min的转速混合均匀，得到混合物料，将混合物料的含水率控制为6~10%；
（6）、将步骤（5）得到的混合物料置于双螺杆挤出机内挤压，成长条状，并置于质量分数为0.5~1mol/L的稀盐酸中，进行酸洗，去除条状表面的污渍，并将其自然风干4～5天后，得到干燥的混合物料，将干燥的混合物料通过气流粉碎机粉碎成粉末，即得所述环保粉刷石膏。
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