CN109095866A - 一种瓷砖胶及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种瓷砖胶及其制备方法。所述瓷砖胶包括级配铁尾矿砂500‑620重量份，水泥340‑420重量份，粉煤灰30‑80重量份，可分散乳胶粉5‑9重量份，纤维素醚1.5‑2.5重量份，淀粉醚0.3‑0.7重量份，早强剂4‑6重量份，减水剂0‑2重量份，并且所述纤维素醚与所述淀粉醚的总量大于1.8重量份。本发明提供瓷砖胶的各项指标皆符合标准《陶瓷砖胶粘剂(JCT547)》中规定的瓷砖胶粘结剂的技术指标。

Description

一种瓷砖胶及其制备方法
技术领域
本发明属于建筑材料领域，具体涉及一种瓷砖胶及其制备方法。
背景技术
瓷砖是建筑行业地面和墙壁装饰材料之一。目前瓷砖的粘贴广泛采用瓷砖胶，瓷砖胶是以水泥、砂、细粉料为主要成分，加入了可再分散乳胶粉及其它添加剂的一种混合物。
在古代及中世纪，人们就开始使用无机粘结剂和骨料相混合制备传统水泥砂浆做粘结剂，辅以肥皂、灰烬等添加剂以提高砂浆性能，但是仍存在显著问题；为提高传统水泥砂浆粘结剂性能，国外从50年代起就开始对瓷砖粘结剂开始了研究，在美国、英国、意大利等国形成了各种各样的陶瓷砖粘结剂。
我国在20世纪90年代逐步应用胶粘剂；目前，由于建筑行业的蓬勃发展，国家商品砂浆的广泛推广，极大推动了干混砂浆的发展。干混砂浆是由胶凝材料、细骨料、外加剂等固体粉料混合组成，在施工现场加水搅拌后即可使用。
砂是砂浆中不可缺少和占比最大的主要细骨料，具有重要作用。但随着我国经济建设的快速发展，建筑规模逐渐增加，建筑用砂的需求量逐渐增加，目前天然砂资源已经大为减少或接近枯竭，因此，砂资源短缺问题日益突出。目前许多产品仍然以河砂作为主要细骨料，包括市场上广泛应用的瓷砖胶粘结剂和许多应用专利。
根据我国的资源现状，开发出一种利用全铁尾矿砂制备瓷砖胶粘结剂的方法，利用机制砂生产的瓷砖胶粘结剂具有工作性好，抗滑移性能优异的特点，且成本更低。这一系列产品的开发对缓解天然砂资源短缺的现状具有重要意义。
发明内容
针对现有技术的状况，本发明提供了一种瓷砖胶，其选用全铁尾矿砂作为瓷砖胶粘结剂的细骨料组分，在保证粘结砂浆各项性能的基础上，降低了砂浆对天然砂的需求，充分利用了尾矿废石料，缓解环境资源压力。
本发明提供的瓷砖胶包括以下组分：
级配铁尾矿砂500-620重量份，
水泥340-420重量份，
粉煤灰30-80重量份，
可分散乳胶粉5-9重量份，
纤维素醚1.5-2.5重量份，
淀粉醚0.3-0.7重量份，
早强剂4-6重量份，
减水剂0-2重量份，其中所述纤维素醚与所述淀粉醚的总量大于1.8重量份。
根据本发明的优选实施方式，所述瓷砖胶包括：
级配铁尾矿砂550-600重量份，
水泥350-400重量份，
粉煤灰45-55重量份，优选50重量份，
可分散乳胶粉5-9重量份，
纤维素醚1.5-2.5重量份，
淀粉醚0.3-0.7重量份，
早强剂5重量份，
减水剂0-2重量份。
根据本发明的优选实施方式，所述纤维素醚与所述淀粉醚的重量比为(2-8)：1，优选(2-4.5)：1。在该范围内淀粉醚和纤维素醚复配，使得产品性能更加优异。
根据本发明的优选实施方式，所述纤维素醚与所述淀粉醚的总量为2.0-3.0重量份。
根据本发明的优选实施方式，所述纤维素醚为2.2重量份，所述淀粉醚为0.3重量份。
根据本发明的其他优选实施方式，所述纤维素醚为2重量份，所述淀粉醚为0.5重量份。
根据本发明的其他优选实施方式，所述纤维素醚为1.5重量份，所述淀粉醚为0.7重量份。
根据本发明的优选实施方式，所述级配铁尾矿砂中，40-70目砂的含量为60-80wt％，优选为65-75wt％，更优选为68-72wt％，70-140目砂的含量为20-40wt％，优选为25-35wt％，更优选为28-33wt％。
根据本发明的优选实施方式，所述可分散乳胶粉为乙烯和醋酸乙烯酯的共聚物。
根据本发明的优选实施方式，所述纤维素醚为羟丙基甲基纤维素醚，黏度为10万-15万。
根据本发明的优选实施方式，所述淀粉醚包括羟烷基淀粉、羧甲基淀粉和阳离子淀粉醚。
根据本发明的优选实施方式，所述减水剂选自聚羧酸高性能减水剂和三聚氰胺减水剂。
此外，本发明还提供了一种瓷砖胶的制备方法，包括将干砂、水泥、粉煤灰、可分散乳胶粉、纤维素醚、淀粉醚、甲酸钙和任选的减水剂按照配比混合，加水制成膏状。
根据本发明的优选实施方式，所述配比为：
级配铁尾矿砂500-620重量份，
水泥340-420重量份，
粉煤灰30-80重量份，
可分散乳胶粉5-9重量份，
纤维素醚1.5-2.5重量份，
淀粉醚0.3-0.7重量份，
早强剂4-6重量份，
减水剂0-2重量份，
并且所述纤维素醚与所述淀粉醚的总量大于1.8重量份。
根据本发明的优选实施方式，所述配比为：
级配铁尾矿砂550-600重量份，
水泥350-400重量份，
粉煤灰45-55重量份，优选50重量份，
可分散乳胶粉5-9重量份，
纤维素醚1.5-2.5重量份，
淀粉醚0.3-0.7重量份，
早强剂5重量份，
减水剂0-2重量份。
根据本发明的优选实施方式，所述纤维素醚与所述淀粉醚的重量比为(2-8)：1，优选(2-4.5)：1。
根据本发明的优选实施方式，所述纤维素醚与所述淀粉醚的总量为2.0-3.0重量份。
根据本发明的优选实施方式，所述纤维素醚为2.2重量份，所述淀粉醚为0.3重量份。
根据本发明的其他优选实施方式，所述纤维素醚为2重量份，所述淀粉醚为0.5重量份
根据本发明的其他优选实施方式，所述纤维素醚为1.5重量份，所述淀粉醚为0.7重量份。
根据本发明的优选实施方式，所述级配铁尾矿砂中，40-70目砂的含量为60-80wt％，优选为65-75wt％，更优选为68-72wt％，70-140目砂的含量为20-40wt％，优选为25-35wt％，更优选为28-33wt％。
根据本发明的优选实施方式，所述可分散乳胶粉为乙烯和醋酸乙烯酯的共聚物。
根据本发明的优选实施方式，所述纤维素醚为羟丙基甲基纤维素醚，黏度为10万-15万。
根据本发明的优选实施方式，所述淀粉醚包括羟烷基淀粉、羧甲基淀粉和阳离子淀粉醚。
根据本发明的优选实施方式，所述减水剂选自聚羧酸高性能减水剂和三聚氰胺减水剂。
本发明选用铁尾矿机制砂作为瓷砖胶粘结剂的细骨料组分，在保证粘结砂浆各项性能的基础上，降低了砂浆对天然砂的需求，充分利用了尾矿废石料，缓解环境资源压力。本发明提供瓷砖胶各项指标皆符合标准《陶瓷砖胶粘剂(JCT547)》中瓷砖胶粘结剂的技术指标。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明进行详细说明。
以下实施例中，瓷砖胶的拉伸粘结强度按照标准《陶瓷砖胶粘剂(JCT547)》进行测试。
实验用水泥为P.O 42.5硅酸盐水泥。
实验用粉煤灰为煤粉炉电厂出产的II级粉煤灰，45μm筛余为15％。
实验用干砂为花岗岩石制备的机制砂，其中40-70目砂含量为70％，70-140目砂含量为30％，制备干混砂浆机制砂要求含水率不大于0.5％。
实验用可分散乳胶粉为乙烯、醋酸乙烯酯的共聚物。
实验用纤维素醚为羟丙基甲基纤维素醚，黏度为10万-15万。
实验用淀粉醚为羟烷基淀粉、羧甲基淀粉、阳离子淀粉醚。
实验用甲酸钙纯度不低于98％。
实验用减水剂为聚羧酸高性能减水剂和三聚氰胺减水剂。
实施例1
配方：包括级配铁尾矿砂干砂600重量份，水泥350重量份，粉煤灰50重量份，可分散乳胶粉7重量份，纤维素醚2重量份，淀粉醚0.5重量份，甲酸钙5重量份。
检测步骤：将原材料混合均匀，加水搅拌至膏状，按照标准《陶瓷砖胶粘剂(JCT547)》进行测试。
瓷砖胶产品达到瓷砖胶粘结剂要求的技术指标，具体要求为：拉伸粘结强度不小于0.5MPa，浸水后拉伸粘结强度不小于0.5MPa，热老化拉伸粘结强度不小于0.5MPa，冻融循环后拉伸粘结强度不小于0.5MPa，晾置时间≥20min，拉伸粘结强度不小于0.5MPa。其中，所有强度皆为28天拉伸粘结强度。
表1
检测项目 单位 性能指标 测试标准
拉伸粘结强度 MPa 1.142 JCT547-2017
浸水后拉伸粘结强度 MPa 0.716 JCT547-2017
热老化后拉伸粘结强度 MPa 0.728 JCT547-2017
冻融循环后拉伸粘结强度 MPa 0.711 JCT547-2017
晾置时间≥20min，拉伸粘结强度 MPa 0.714 JCT547-2017
实施例2
配方：包括级配铁尾矿砂干砂600重量份，水泥350重量份，粉煤灰50重量份，可分散乳胶粉5重量份，纤维素醚2重量份，淀粉醚0.5重量份，甲酸钙5重量份。
检测步骤：将原材料混合均匀，加水搅拌至膏状，按照标准《陶瓷砖胶粘剂(JCT547)》进行测试。
表2
检测项目 单位 性能指标 测试标准
拉伸粘结强度 MPa 1.009 JCT547-2017
浸水后拉伸粘结强度 MPa 0.512 JCT547-2017
热老化后拉伸粘结强度 MPa 0.518 JCT547-2017
冻融循环后后拉伸粘结强度 MPa 0.632 JCT547-2017
晾置时间≥20min，拉伸粘结强度 MPa 0.658 JCT547-2017
实施例3
配方：包括级配铁尾矿砂干砂600重量份，水泥350重量份，粉煤灰50重量份，可分散乳胶粉5重量份，纤维素醚1.5重量份，淀粉醚0.7重量份，甲酸钙5重量份。
检测步骤：将原材料混合均匀，加水搅拌至膏状，按照标准《陶瓷砖胶粘剂(JCT547)》进行测试。
表3
实施例4
配方：包括级配铁尾矿砂干砂550重量份，水泥400重量份，粉煤灰50重量份，可分散乳胶粉7重量份，纤维素醚2重量份，淀粉醚0.5重量份，甲酸钙5重量份，聚羧酸减水剂1重量份。
检测步骤：将原材料混合均匀，加水搅拌至膏状，按照标准《陶瓷砖胶粘剂(JCT547)》进行测试。
表4
检测项目 单位 性能指标 测试标准
拉伸粘结强度 MPa 1.187 JCT547-2017
浸水后拉伸粘结强度 MPa 0.708 JCT547-2017
热老化后拉伸粘结强度 MPa 0.694 JCT547-2017
冻融循环后后拉伸粘结强度 MPa 0.722 JCT547-2017
晾置时间≥20min，拉伸粘结强度 MPa 0.743 JCT547-2017
实施例5
配方：包括级配铁尾矿砂干砂550重量份，水泥400重量份，粉煤灰50重量份，可分散乳胶粉7重量份，纤维素醚2重量份，淀粉醚0.5重量份，甲酸钙5重量份，三聚氰胺减水剂2重量份。
检测步骤：将原材料混合均匀，加水搅拌至膏状，按照标准《陶瓷砖胶粘剂(JCT547)》进行测试。
表5
实施例6
配方：包括级配铁尾矿砂干砂550重量份，水泥400重量份，粉煤灰50重量份，可分散乳胶粉9重量份，纤维素醚2重量份，淀粉醚0.5重量份，甲酸钙5重量份，聚羧酸减水剂1重量份。
检测步骤：将原材料混合均匀，加水搅拌至膏状，按照标准《陶瓷砖胶粘剂(JCT547)》进行测试。
表6
检测项目 单位 性能指标 测试标准
拉伸粘结强度 MPa 1.167 JCT547-2017
浸水后拉伸粘结强度 MPa 0.756 JCT547-2017
热老化后拉伸粘结强度 MPa 0.822 JCT547-2017
冻融循环后后拉伸粘结强度 MPa 0.802 JCT547-2017
晾置时间≥20min，拉伸粘结强度 MPa 0.712 JCT547-2017
实施例7
配方：包括级配铁尾矿砂干砂600重量份，水泥350重量份，粉煤灰50重量份，可分散乳胶粉7重量份，纤维素醚2.2重量份，淀粉醚0.3重量份，甲酸钙5重量份。
检测步骤：将原材料混合均匀，加水搅拌至膏状，按照标准《陶瓷砖胶粘剂(JCT547)》进行测试。
表7
实施例1-7皆符合瓷砖胶粘结剂的技术要求，和易性好；机制砂本身呈不规则形状，有裂纹，比表面积大，需水量大，可利用减水剂适当降低用水量，同时，粉煤灰颗粒呈规则的球形，可利用其形态效应可以有效改善施工性能，并且能在一定程度上降低体系的需水量；使用该系列瓷砖胶粘贴瓷砖不下滑，抗滑移性能优异。
对比例1
配方：包括级配铁尾矿砂干砂600重量份，水泥350重量份，粉煤灰50重量份，可分散乳胶粉7重量份，纤维素醚2.5重量份，甲酸钙5重量份。
检测步骤：将原材料混合均匀，加水搅拌至膏状，按照标准《陶瓷砖胶粘剂(JCT547)》进行测试。
表8
检测项目 单位 性能指标 测试标准
拉伸粘结强度 MPa 0.862 JCT547-2017
浸水后拉伸粘结强度 MPa 0.532 JCT547-2017
热老化后拉伸粘结强度 MPa 0.497 JCT547-2017
冻融循环后后拉伸粘结强度 MPa 0.483 JCT547-2017
晾置时间≥20min，拉伸粘结强度 MPa 0.522 JCT547-2017
对比例2
配方：包括级配铁尾矿砂干砂600重量份，水泥350重量份，粉煤灰50重量份，可分散乳胶粉7重量份，纤维素醚2重量份，甲酸钙5重量份。
检测步骤：将原材料混合均匀，加水搅拌至膏状，按照标准《陶瓷砖胶粘剂(JCT547)》进行测试。
表9
检测项目 单位 性能指标 测试标准
拉伸粘结强度 MPa 0.746 JCT547-2017
浸水后拉伸粘结强度 MPa 0.521 JCT547-2017
热老化后拉伸粘结强度 MPa 0.466 JCT547-2017
冻融循环后后拉伸粘结强度 MPa 0.469 JCT547-2017
晾置时间≥20min，拉伸粘结强度 MPa 0.503 JCT547-2017
对比例3
配方：包括级配铁尾矿砂干砂600重量份，水泥350重量份，粉煤灰50重量份，可分散乳胶粉7重量份，纤维素醚1.5重量份，甲酸钙5重量份。
检测步骤：将原材料混合均匀，加水搅拌至膏状，按照标准《陶瓷砖胶粘剂(JCT547)》进行测试。
表10
检测项目 单位 性能指标 测试标准
拉伸粘结强度 MPa 0.621 JCT547-2017
浸水后拉伸粘结强度 MPa 0.411 JCT547-2017
热老化后拉伸粘结强度 MPa 0.397 JCT547-2017
冻融循环后后拉伸粘结强度 MPa 0.405 JCT547-2017
晾置时间≥20min，拉伸粘结强度 MPa 0.381 JCT547-2017
对比例4
配方：包括级配铁尾矿砂干砂600重量份，水泥350重量份，粉煤灰50重量份，可分散乳胶粉7重量份，纤维素醚1.5重量份，淀粉醚0.3重量份，甲酸钙5重量份。
检测步骤：将原材料混合均匀，加水搅拌至膏状，按照标准《陶瓷砖胶粘剂(JCT547)》进行测试。
表11
对比例1-4中的瓷砖胶不在本发明的范围内，达不到标准《陶瓷砖胶粘剂(JCT547)》中规定的性能指标。
应当注意的是，以上所述的实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明的任何限制。通过参照典型实施例对本发明进行了描述，但应当理解为其中所用的词语为描述性和解释性词汇，而不是限定性词汇。可以按规定在本发明权利要求的范围内对本发明作出修改，以及在不背离本发明的范围和精神内对本发明进行修订。尽管其中描述的本发明涉及特定的方法、材料和实施例，但是并不意味着本发明限于其中公开的特定例，相反，本发明可扩展至其他所有具有相同功能的方法和应用。

Claims (10)

1.一种瓷砖胶，包括以下组分：
级配铁尾矿砂500-620重量份，
水泥340-420重量份，
粉煤灰30-80重量份，
可分散乳胶粉5-9重量份，
纤维素醚1.5-2.5重量份，
淀粉醚0.3-0.7重量份，
早强剂4-6重量份，
减水剂0-2重量份，
并且所述纤维素醚与所述淀粉醚的总量大于1.8重量份。
2.根据权利要求1所述的瓷砖胶，其特征在于，包括：
级配铁尾矿砂550-600重量份，
水泥350-400重量份，
粉煤灰45-55重量份，优选50重量份，
可分散乳胶粉5-9重量份，
纤维素醚1.5-2.5重量份，
淀粉醚0.3-0.7重量份，
早强剂5重量份，
减水剂0-2重量份。
3.根据权利要求1或2所述的瓷砖胶，其特征在于，所述纤维素醚与所述淀粉醚的重量比为(2-8)：1，优选(2-4.5)：1。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的瓷砖胶，其特征在于，所述纤维素醚与所述淀粉醚的总量为2.0-3.0重量份。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的瓷砖胶，其特征在于，所述纤维素醚为2.2重量份，所述淀粉醚为0.3重量份；或者所述纤维素醚为2重量份，所述淀粉醚为0.5重量份；或者所述纤维素醚为1.5重量份，所述淀粉醚为0.7重量份。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的瓷砖胶，其特征在于，所述级配铁尾矿砂中，40-70目砂的含量为60-80wt％，优选为65-75wt％，更优选为68-72wt％，70-140目砂的含量为20-40wt％，优选为25-35wt％，更优选为28-33wt％。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的瓷砖胶，其特征在于，所述可分散乳胶粉为乙烯和醋酸乙烯酯的共聚物；所述纤维素醚为羟丙基甲基纤维素醚，黏度为10万-15万。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的方法，其特征在于，所述淀粉醚包括羟烷基淀粉、羧甲基淀粉和阳离子淀粉醚。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的方法，其特征在于，所述减水剂选自聚羧酸高性能减水剂和三聚氰胺减水剂。
10.根据权利要求1-9中任一项所述的瓷砖胶的制备方法，包括将干砂、水泥、粉煤灰、可分散乳胶粉、纤维素醚、淀粉醚、甲酸钙和任选的减水剂按照配比混合，加水制成膏状。
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