CN111423200A - 一种仿发泡陶瓷抗菌石膏基产品及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种仿发泡陶瓷抗菌石膏基产品及其制备方法，其是由下列原料按质量百分比组成：α‑高强石膏50‑70%、β‑建筑石膏10‑20%、水泥5‑15%、超细二氧化硅5‑15%、固化剂0.2‑0.5%、分散剂0.1‑0.3%、发泡剂0.3‑0.6%、抗菌剂0.5‑1.5%、速干剂0.2‑0.6%、缓凝剂0.05‑0.25%、增稠剂0.05‑0.15%、可再分散乳胶粉0.1‑1.0%。本发明还公开了一种仿发泡陶瓷抗菌石膏基产品及其制备方法。本发明的仿发泡陶瓷抗菌石膏基产品具有凝固快、能耗低、强度高、硬度大、容重轻、抗菌效果明显等特点。本发明产品主要用于室内隔墙板、吊顶板、地面找平、防火门门芯、防火防腐材料等。

Description

一种仿发泡陶瓷抗菌石膏基产品及其制备方法

技术领域

本发明涉及石膏制品领域，具体是一种仿发泡陶瓷抗菌石膏基产品及其制备方法。

背景技术

发泡陶瓷是以陶土尾矿，陶瓷碎片，河道淤泥，掺假料等作为主要原料，采用先进的生产工艺和发泡技术经高温焙烧而成的高气孔率的闭孔陶瓷材料。发泡陶瓷具有热传导率低、不燃、防火、耐老化 、相容性好、吸水率低、耐候等优点，缺点是需要经过高温煅烧，生产能耗高。

石膏是传统三大无机胶凝材料，具有凝结时间快，不需要养护，保温隔热等特性。用石膏生产的砂浆具有抗裂、隔音、隔热、自动调节室内湿度、有“呼吸”功能、粘结力强，与基材粘结牢固、不易开裂、和易性好，施工简易、施工速度快、周期短。其主要成分是硫酸钙，硫酸钙是一种质地比较软的材料、微溶于水，只有解决了石膏的耐水性、表面硬度，才能将石膏的最大优势发挥出来；石膏和水泥不一样，水泥属于水硬性胶凝材料，而石膏属于气凝性胶凝材料，只有将石膏中的水分排干才能将强度提高，如何快速排除石膏中的水分，目前大部分都是通过高温烘干，这样做生产能耗高，产品强度起来的也比较慢。

目前国内每年工业副产石膏产量数以亿万吨，如何把工业副产石膏利用掉、利用好是各个地方政府最为关心的是事情，为此各省都出台了石膏综合利用的相关扶持政策。

专利CN109790077A公开了一种用于制备发泡石膏浆料的硫酸钙半水合物与明矾和碳酸钠和/或沸石和过碳酸钠的石膏基组合物。一种由上述组合物制备发泡石膏浆料的方法，一种由所组合物制备发泡石膏产品的方法。一种具有填充有所述发泡石膏产品的腔体的腔壁。目前市面上常见的石膏基发泡产品，其强度都比较低，硬度也不高，主要用于室内吊顶和隔墙，产品的附加值不高。

因此，针对以上现状，迫切需要开发一种仿发泡陶瓷抗菌石膏基产品及其制备方法，以克服当前实际应用中的不足。

发明内容

本发明的目的在于提供一种仿发泡陶瓷抗菌石膏基产品及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种仿发泡陶瓷抗菌石膏基产品及其制备方法，其是由下列原料按质量百分比组成：α-高强石膏50-70%、β-建筑石膏10-20%、水泥5-15%、超细二氧化硅5-15%、固化剂0.2-0.5%、分散剂0.1-0.3%、发泡剂0.3-0.6%、抗菌剂0.5-1.5%、速干剂0.2-0.6%、缓凝剂0.05-0.25%、增稠剂0.05-0.15%、可再分散乳胶粉0.1-1.0%。

作为本发明进一步的方案：所述α-半水石膏为天然石膏、石膏晶须、工业副产石膏等通过在反应釜中加入转晶剂进行蒸压，从而改变石膏晶体的生长，优选原材料为石膏晶须、透明纤维石膏，石膏晶须和透明纤维石膏的硫酸钙含量高，产品的白度也较好，做出来的产品可广泛应用于高端场所。

作为本发明进一步的方案：所述β-半水石膏为天然石膏、工业石膏、石膏晶须等通过回转窑高温烘干、煅烧、陈化。生产好的β-石膏需要检测其三相含量（二水、半水、无水），其三相需控制二水石膏≦5%，半水石膏≧80%，无水石膏≦5%。

作为本发明进一步的方案：所述水泥为高铝水泥、硫铝水泥、425普硅水泥、525快硬水泥等其中一种或多种。优选为白色的高铝水泥、525快硬白水泥，做出来的产品白度高、表面硬度大，适合用于室内装修墙板等材料。

作为本发明进一步的方案：所述超细二氧化硅为800目、1250目、3000目硅微粉、硅溶胶、白炭黑中一种或多种。二氧化硅的莫氏硬度为7，石膏的莫氏硬度为2，加入二氧化硅材料可大大提高产品的硬度，尤其是表面硬度，优选为1250目硅微粉和白炭黑。

作为本发明进一步的方案：所述固化剂为脂肪族聚酰胺、脂肪族-芳香族聚酰胺、芳香族聚酰胺中一种或多种。聚酰胺固化剂以其低毒、施工性好、漆膜附着力强、弹性好和耐水耐候好而广泛用于海轮、舰艇、采油平台、输油管道、石化装置、机械、电机、汽车、建筑等方面。通过加入聚酰胺固化剂，可大幅度产品的内聚力、表面美观度，聚酰胺中的氨基可与石膏中的硫酸钙分子形成化学键，大幅度提高产品内部粘接力。

作为本发明进一步的方案：所述分散剂为低分子量的聚丙烯酸、低分子量的聚丙烯酰胺中一种或混合物。低分子量的聚丙烯酸、聚丙烯酰胺可吸附在石膏表面，降低石膏分子的表面张力，并且在石膏水化结晶时，使石膏分子结晶更加完整，从而提高石膏产品的强度。

作为本发明进一步的方案：所述发泡剂为十二烷基硫酸钠、松香皂类、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠中一种或多种。十二烷基硫酸钠、松香皂类、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠等发泡剂都是通过物理作用来进行发泡，这样产品的尺寸较为好控制，优选发泡剂为脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠。

作为本发明进一步的方案：所述抗菌剂为有机抗菌剂、无机抗菌剂、天然抗菌剂中的一种或多种。抗菌剂指能够在一定时间内，使某些微生物(细菌、真菌、酵母菌、藻类及病毒等)的生长或繁殖保持在必要水平以下的化学物质。抗菌剂是具有抑菌和杀菌性能的物质或产品。优选无机抗菌剂中的银离子抗菌剂，。当微量的银离子到达微生物细胞膜时，因后者带负电荷，依靠库仑引力，使两者牢固吸附，银离子穿透细胞壁进入胞内，并与SH基反应，使蛋白质凝固，破坏细胞合成酶的活性，细胞丧失***增殖能力而死亡。银离子还能破坏微生物电子传输***、呼吸***和物质传输***。

作为本发明进一步的方案：所述速干剂为铝粉、含氢硅油等其中一种或两种。铝粉、含氢硅油可与碱性材料（水泥）发生化学反应，产生氢气，在产品凝固时放出大量的热和气体，从而排出产品中的水分。

作为本发明进一步的方案：所述缓凝剂为蛋白质类缓凝剂，所述增稠剂为羟丙基甲基纤维素醚和温轮胶混合而成，粘度400-600mPa.s，所述可再分散乳胶粉为醋酸乙烯酯-乙烯的共聚物组成，为瓦克的通用型328N型。

一种仿发泡陶瓷抗菌石膏基产品的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）将α-高强石膏、β-建筑石膏、水泥、超细二氧化硅、固化剂、分散剂、速干剂、缓凝剂、增稠剂、胶粉等材料混合均匀；

2）将发泡剂加入水中快速搅拌进行发泡、待发泡完成，将混合均匀的材料倒入，搅拌均匀；

3）将搅拌好的材料倒入模具中成型，待干燥后放入抗菌剂的溶液中进行吸附浸泡、浸泡完成后烘干即可。

作为本发明进一步的方案：所述的仿发泡陶瓷抗菌石膏基产品的制备方法，其特征在于在步骤2）中，发泡时搅拌速度控制在200转/min以上，搅拌时间控制在60s以上。

与现有产品的技术相比，本发明的有益效果是：

本发明的仿发泡陶瓷抗菌石膏基产品具有凝固快、能耗低、强度高、硬度大、容重轻、抗菌效果明显等特点。本发明产品主要用于室内隔墙板、吊顶板、地面找平、防火门门芯、防火防腐材料等。

下面将通过具体的实施案例进一步说明上述具体实施方式，但并不因此将本发明限制所述的实施范围之中。下面实施案例中未注明具体条件的实验方法，按照常规方法和条件，或按照商品说明书选择。未做特别说明的试剂、原料和仪器设备均通过商业途径直接购得。

实施例1

一种仿发泡陶瓷抗菌石膏基产品及其制备方法，其是由下列原料按质量百分比组成：α-高强石膏晶须60%、β-建筑石膏晶须10%、525白水泥15%、1250目硅微粉15%、脂肪族聚丙烯酰胺0.5%、低分子量聚丙烯酸钠0.1%、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠0.3%、银离子抗菌剂1.5%、铝粉0.4%、蛋白质缓凝剂0.2%、400粘度羟丙基纤维素醚0.05%、328N可再分散乳胶粉0.5%。

一种仿发泡陶瓷抗菌石膏基产品的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）将α-高强石膏晶须、β-建筑石膏晶须、525白水泥、1250目硅微粉、脂肪族聚丙烯酰胺、低分子量聚丙烯酸钠、蛋白质缓凝剂、铝粉、400粘度羟丙基纤维素醚、328N可再分散乳胶粉等材料混合均匀；

2）将发泡剂加入水中快速搅拌进行发泡、待发泡完成，将混合均匀的材料倒入，搅拌均匀；

3）将搅拌好的材料倒入模具中成型，待干燥后放入银离子抗菌剂的溶液中进行吸附浸泡、浸泡完成后烘干即可。

作为本发明进一步的方案：所述的仿发泡陶瓷抗菌石膏基产品的制备方法，其特征在于在步骤2）中，发泡时搅拌速度控制在2000转/min，搅拌时间控制在80s。

实施例2

一种仿发泡陶瓷抗菌石膏基产品及其制备方法，其是由下列原料按质量百分比组成：α-脱硫高强石膏70%、β-脱硫建筑石膏15%、高铝水泥5%、白炭黑10%、脂肪族-芳香族聚酰胺0.2%、低分子聚丙烯酰胺0.1%、松香酸钠0.6%、银离子抗菌剂1.5%、含氢硅油0.2%、蛋白质缓凝剂0.05%、温轮胶0.05%、可再分散乳胶粉1.0%。

一种仿发泡陶瓷抗菌石膏基产品的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）将α-脱硫高强石膏、β-脱硫建筑石膏、高铝水泥、白炭黑、脂肪族-芳香族聚酰胺、低分子量聚丙烯酰胺、蛋白质缓凝剂、含氢硅油、温轮胶、328N可再分散乳胶粉等材料混合均匀；

2）将松香酸钠加入水中快速搅拌进行发泡、待发泡完成，将混合均匀的材料倒入，搅拌均匀；

3）将搅拌好的材料倒入模具中成型，待干燥后放入银离子抗菌剂的溶液中进行吸附浸泡、浸泡完成后烘干即可。

作为本发明进一步的方案：所述的仿发泡陶瓷抗菌石膏基产品的制备方法，其特征在于在步骤2）中，发泡时搅拌速度控制在500转/min，搅拌时间控制在120s。

实施例3

一种仿发泡陶瓷抗菌石膏基产品及其制备方法，其是由下列原料按质量百分比组成：α-天然高强石膏65%、β-天然建筑石膏10%、白色高铝水泥10%、白炭黑15%、脂肪族-芳香族聚酰胺0.5%、低分子量聚丙烯酸0.3%、十二烷基磺酸钠0.3-0.6%、银离子抗菌剂1.0%、铝粉0.6%、蛋白质缓凝剂0.1%、温轮胶和400粘度纤维素0.1%、可再分散乳胶粉0.8%。一种仿发泡陶瓷抗菌石膏基产品的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）将α-天然高强石膏、β-天然建筑石膏、高铝水泥、白炭黑、脂肪族-芳香族聚酰胺、低分子量聚丙烯酰胺、蛋白质缓凝剂、铝粉、温轮胶和400粘度纤维素、328N可再分散乳胶粉等材料混合均匀；

2）将十二烷基磺酸钠加入水中快速搅拌进行发泡、待发泡完成，将混合均匀的材料倒入，搅拌均匀；

3）将搅拌好的材料倒入模具中成型，待干燥后放入银离子抗菌剂的溶液中进行吸附浸泡、浸泡完成后烘干即可。

作为本发明进一步的方案：所述的仿发泡陶瓷抗菌石膏基产品的制备方法，其特征在于在步骤2）中，发泡时搅拌速度控制在3000/min，搅拌时间控制在60s。

本发明的仿发泡陶瓷抗菌石膏产品通过加入发泡剂等材料，在产品中引入大量的纳米、微米级别气泡分子，从而大幅度降低了产品的重量，使其达到同等陶瓷产品的容重。本发明的仿发泡陶瓷抗菌石膏基产品具有凝固快、能耗低、强度高、硬度大、容重轻、抗菌效果明显等特点。本发明产品主要用于室内隔墙板、吊顶板、地面找平、防火门门芯、防火防腐材料等。

以上的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。

Claims (13)

1.一种仿发泡陶瓷抗菌石膏基产品及其制备方法，其是由下列原料按质量百分比组成：α-高强石膏50-70%、β-建筑石膏10-20%、水泥5-15%、超细二氧化硅5-15%、固化剂0.2-0.5%、分散剂0.1-0.3%、发泡剂0.3-0.6%、抗菌剂0.5-1.5%、速干剂0.2-0.6%、缓凝剂0.05-0.25%、增稠剂0.05-0.15%、可再分散乳胶粉0.1-1.0%。

2.根据权利要求1所述的仿发泡陶瓷抗菌石膏基产品，其特征在于，所述α-半水石膏为天然石膏、石膏晶须、工业副产石膏等通过在反应釜中加入转晶剂进行蒸压，从而改变石膏晶体的生长。

3.根据权利要求1所述的仿发泡陶瓷抗菌石膏基产品，其特征在于，所述β-半水石膏为天然石膏、工业石膏、石膏晶须等通过回转窑高温烘干、煅烧、陈化。

4.根据权利要求1所述的仿发泡陶瓷抗菌石膏基产品，其特征在于，所述水泥为高铝水泥、硫铝水泥、425普硅水泥、525快硬水泥等其中一种或多种。

5.根据权利要求1所述的仿发泡陶瓷抗菌石膏基产品，其特征在于，所述超细二氧化硅为800目、1250目、3000目硅微粉、硅溶胶、白炭黑中一种或多种。

6.根据权利要求1所述的仿发泡陶瓷抗菌石膏基产品，其特征在于，所述固化剂为脂肪族聚酰胺、脂肪族-芳香族聚酰胺、芳香族聚酰胺中一种或多种。

7.根据权利要求1所述的仿发泡陶瓷抗菌石膏基产品，其特征在于，所述分散剂为低分子量的聚丙烯酸、低分子量的聚丙烯酰胺中一种或混合物。

8.根据权利要求1所述的仿发泡陶瓷抗菌石膏基产品，其特征在于，所述发泡剂为十二烷基硫酸钠、松香皂类、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠中一种或多种。

9.根据权利要求1所述的仿发泡陶瓷抗菌石膏基产品，其特征在于，所述抗菌剂为有机抗菌剂、无机抗菌剂、天然抗菌剂中的一种或多种。

10.根据权利要求1所述的仿发泡陶瓷抗菌石膏基产品，其特征在于，所述速干剂为铝粉、含氢硅油等其中一种或两种。

11.根据权利要求1所述的仿发泡陶瓷抗菌石膏基产品，其特征在于，所述缓凝剂为蛋白质类缓凝剂，所述增稠剂为羟丙基甲基纤维素醚和温轮胶混合而成，粘度400-600mPa.s，所述可再分散乳胶粉为醋酸乙烯酯-乙烯的共聚物组成，为瓦克的通用型328N型。

12.一种如权利要求1-10中所述的仿发泡陶瓷抗菌石膏基产品的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）将α-高强石膏、β-建筑石膏、水泥、超细二氧化硅、固化剂、分散剂、缓凝剂、增稠剂、胶粉等材料混合均匀；

2）将发泡剂加入水中快速搅拌进行发泡、待发泡完成，将混合均匀的材料倒入，搅拌均匀；

3）将搅拌好的材料倒入模具中成型，待干燥后放入抗菌剂的溶液中进行吸附浸泡、浸泡完成后烘干即可。

13.根据权利要求11所述的仿发泡陶瓷抗菌石膏基产品的制备方法，其特征在于在步骤2）中，发泡时搅拌速度控制在200转/min以上，搅拌时间控制在60s以上。