CN112624701A - 一种环保水泥基瓷砖胶粘接剂 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种环保水泥基瓷砖胶粘接剂,其由以下成分组成：级配人工机制矿砂500–600重量份，水泥350–450重量份，矿渣5–15重量份，重钙粉30–100重量份，可再分散乳胶粉5–30重量份，纤维素醚1–3重量份，早强剂2–5重量份。所述环保水泥基瓷砖胶粘接剂使用了级配人工机制矿砂取代天然河砂，缓解天然河砂资源严重不足的问题，同时使用可回收利用材料矿渣部分取代水泥作为胶凝材料,在降低成本的同时，也可以有效解决工业废品的回收利用问题。

Description

一种环保水泥基瓷砖胶粘接剂
技术领域
本发明属于化学建筑材料技术领域,尤其涉及一种利用回收矿渣所制备的瓷砖胶粘接剂。
背景技术
瓷砖在建筑材料领域中为常用于墙面或者地面的覆盖材料，并且被广泛用于建筑物内或者外部墙面的装饰。随着生活水平的提高，民众对于建筑物外观美感的要求越来越高，而瓷砖往往是提高建筑物外观美感的首选之一，也因此瓷砖的需求逐年提高。在使用瓷砖覆盖于建筑物表面时，需要专门的瓷砖胶粘接剂来进行瓷砖的粘贴，传统上所使用的砂浆其无法满足较为复杂且严格的瓷砖粘贴工艺要求，例如(1)粘结力只能防止瓷砖从涂布表面上脱落，却无法阻止瓷砖受到自身重力向下掉落，所以施工上只能依循由下而上逐步粘贴,借由下行瓷砖来支撑。(2)粘贴大型石材或者抛光砖时，还需使用机械固定进行额外加固。(3)由于砂浆的胶粘强度与柔韧性较差，因此常会导致瓷砖背面的砂浆涂布不均匀导致瓷砖下出现空鼓，此空腔中容易积水,在气候变化时的热胀冷缩会使瓷砖容易破裂而有安全上的隐忧。
因此使用传统沙浆会使粘贴效率低落，材料使用量大，并且还需仰赖工人纯熟的技术和责任心。尽管目前市面上有很多专门的瓷砖胶粘接剂来取代传统砂浆的使用，但是依然存在相当数量的产品其品质无法通过检验标准JC/T547的验证，此外，砂是瓷砖胶粘接剂中占比重最大的细骨料，市面上大部分的产品仍使用天然河砂作为细骨料，而天然河砂资源于近年来的大量开采下已经接近枯竭，所以有必要发展一种含有环保性材质以降低天然资源的过度使用,并且同时能符合检验标准JC/T547的瓷砖胶粘接剂。
发明内容
因此，为了解决现有技术中瓷砖胶粘接剂存在的问题，本发明公开了一种环保水泥基瓷砖胶粘接剂，所述环保水泥基瓷砖胶粘接剂包括以下组份：一级配人工机制矿砂500–600重量份，一水泥300–450重量份，一矿渣5–15重量份，一重钙粉30–100重量份，一可再分散乳胶粉5–30重量份，一纤维素醚1–3重量份，一早强剂2-5重量份；其中，所述早强剂包含强电解质无机盐和水溶性有机物。
在本发明第一方面的一实施例中，提供了一种环保水泥基瓷砖胶粘接剂，其中所述级配人工机制矿砂包含二氧化硅41.12％，三氧化二铝4.4％，全三氧化二铁 14.15％，氧化钙25.7％，氧化镁3.15％，氧化钾0.23％，氧化钠0.24，二氧化钛0.08％。
在本发明第一方面的一实施例中，提供了一种环保水泥基瓷砖胶粘接剂，其中所述矿渣为S95级。
在本发明第一方面的一实施例中，提供了一种环保水泥基瓷砖胶粘接剂，其中所述重钙粉细度为300-400目。
在本发明第一方面的一实施例中，提供了一种环保水泥基瓷砖胶粘接剂，其中所述可再分散乳胶粉为選自以下组中的一种或多种共聚物：醋酸乙烯酯-乙烯共聚物、醋酸乙烯酯-乙烯-叔碳酸乙烯酯聚合物、醋酸乙烯酯-叔碳酸乙烯酯-丙烯酸-乙烯共聚物、醋酸乙烯酯-氯乙烯-乙烯共聚物、苯乙烯-丙烯酸酯共聚物和氯乙烯-乙烯-月桂酸乙烯酯共聚物。
在本发明第一方面的一实施例中，提供了一种环保水泥基瓷砖胶粘接剂，其中所述纤维素醚包含羟乙基甲基纤维素醚或羟丙基甲基纤维素醚。
在本发明第一方面的一实施例中，提供了一种环保水泥基瓷砖胶粘接剂，其中所述强电解质无机盐包含氯化钙、氯化钠、氯化铝、硫酸钠、硫酸钾、硫酸钙、硝酸盐和亚硝酸盐。
在本发明第一方面的一实施例中，提供了一种环保水泥基瓷砖胶粘接剂，其中所述水溶性有机物包含三乙醇胺、甲酸钙、乙酸和乙酸盐。
在本发明第一方面的一实施例中，提供了一种环保水泥基瓷砖胶粘接剂，其中所述瓷砖胶粘接剂的28天拉伸粘接强度為0.5–2MPa。
本发明另一方面提供一种制备环保水泥基瓷砖胶粘接剂的方法，其方法步驟包含配置一混合物包含一级配人工机制矿砂500–600重量份，一水泥300–450重量份，一矿渣5–15重量份，一重钙粉30–100重量份，一可再分散乳胶粉5–30重量份，一纤维素醚1–3重量份，一早强剂2-5重量份；将所述混合物加入一干粉搅拌机中搅拌5–20分钟即得到所述环保水泥基瓷砖胶粘接剂；其中，所述早强剂包含强电解质无机盐和水溶性有机物；其中，所述瓷砖胶粘接剂的28天拉伸粘接强度為0.5 –2MPa。
定义
说明书中对“一实施例”等的引用表明，所描述的实施例可以包括特定特征、结构或特征，但每个实施例不一定包括特定特征、结构或特征。此外，这些短语不一定指同一实施例。此外，当与一实施例相关地描述一特定特征、结构或特征时，无论是否明确描述，应顺从在本领域技术人员的知识范围内影响与其他实施例相关的该特征、结构或特征。
以范围格式表示的值应以灵活的方式解释，不仅包括明确规定为范围限值的数值，而且包括该范围内包含的所有单独数值或子范围，如同明确规定了每个数值和子范围一样。例如，“约0.1％至约5％”的浓度范围应解释为不仅包括约0.1wt.％至约5 wt.％的明确列举浓度，而且还包括指示范围内的个别浓度(例如，1％、2％、3％和4％) 和子范围(例如，0.1％至0.5％、1.1％至2.2％和3.3％至4.4％)。
具体实施方式
应当理解的是，本文所描述的示例和实施例仅用于说明本文目的。有鉴于此，本领域技术人员将可提出各种修改或变化，这些修改或变化都包括在本申请的精神和范围之内。因此，除了本公开的内容之外，本发明的主题不受限制。此外，在解释本公开内容时，应以与上下文一致的、尽可能广泛的方式解释所有术语。
本发明提供一环保水泥基瓷砖胶粘接剂，其在满足瓷砖胶性能指标的情况下，同时配方中也使用可回收利用材料部分取代水泥作为胶凝材料，本发明中所使用的可回收利用材料是矿渣，矿渣属于工业废品，将矿渣添加在配方中，一来可以降低成本，二来可以有效解决工业废品的回收利用问题，做到绿色环保。
本发明环保水泥基瓷砖胶粘接剂的组份中，主要包含级配人工机制矿砂、水泥、矿渣、重钙粉、乳胶粉、纤维素醚与早强剂。其中所述级配人工机制矿砂的细度约为 10–200目,在本发明的一实施例中，所述级配矿砂包含二氧化硅41.12％，三氧化二铝 4.4％，全三氧化二铁14.15％，氧化钙25.7％，氧化镁3.15％，氧化钾0.23％，氧化钠 0.24，二氧化钛0.08％。在本发明的一实施例中，所述级配人工机制矿砂在环保水泥基瓷砖胶粘接剂的含量为500–600重量份。此外，所述水泥为配方中重要的胶凝材料，其与所述矿渣的质量与参量将对本发明环保水泥基瓷砖胶粘接剂的耐水胶粘强度和耐冻融胶粘强度有显著的影响。本发明所述水泥可选自普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥和复合硅酸盐水泥。在本发明的一实施例中，所述水泥在环保水泥基瓷砖胶粘接剂的含量为300–450重量份。而所述矿渣则优选S95级矿渣。在本发明的一实施例中，所述矿渣在环保水泥基瓷砖胶粘接剂的含量为5–15重量份。
在本发明的一实施例中，所述重钙粉细度为300–400目，其用于填充所述矿砂的空隙并且优化瓷砖胶粘接剂的颗粒级配，同时亦能进一步改善瓷砖胶粘接剂的稠度与性能。在本发明提供的一实施例中，所述重钙粉在环保水泥基瓷砖胶粘接剂的含量为30–100重量份。在本发明的一实施例中，所述可再分散乳胶粉可選自以下组中的一种或多种共聚物：醋酸乙烯酯-乙烯共聚物、醋酸乙烯酯-乙烯-叔碳酸乙烯酯聚合物、醋酸乙烯酯-叔碳酸乙烯酯-丙烯酸-乙烯共聚物、醋酸乙烯酯-氯乙烯-乙烯共聚物、苯乙烯-丙烯酸酯共聚物和氯乙烯-乙烯-月桂酸乙烯酯共聚物。在本发明的一实施例中，所述可再分散乳胶粉其玻璃转化温度约为10–40℃并且其在环保水泥基瓷砖胶粘接剂的含量为5–30重量份。所述乳胶粉经加水搅拌后，其所形成的乳液颗粒会均匀的分布在湿砂浆内并且进一步提高瓷砖胶粘接剂的内聚力还有瓷砖胶粘接剂与瓷砖之间的粘结力。在本发明的一实施例中，所述纤维素醚选自于羟乙基甲基纤维素醚或羟丙基甲基纤维素醚，其粘度約為10,000–100,000mPa.s。在本发明的一实施例中，所述纤维素醚在环保水泥基瓷砖胶粘接剂的含量为1–3重量份。添加所述纤维素醚于瓷砖胶粘接剂中将可提升其湿粘性能、抗滑移性能与刮涂性能等。在本发明的一实施例中，所述早强剂可选自强电解质无机盐和水溶性有机物,其中所述强电解质无机盐包含氯化钙、氯化钠、氯化铝、硫酸钠、硫酸钾、硫酸钙、硝酸盐和亚硝酸盐,而所述水溶性有机物包含三乙醇胺、甲酸钙、乙酸和乙酸盐。在本发明的一实施例中，所述早强剂在环保水泥基瓷砖胶粘接剂的含量为2–5重量份。所述早强剂除了可以加快所述瓷砖胶粘接剂中水泥的水化,也同时提升其粘接程度与力学性能。
配置本发明环保水泥基瓷砖胶粘接剂的实验步骤如下，(1)依照配方中的比例秤取配方中各粉体材料(2)依序放入干混搅拌机中搅拌均匀后即可得环保水泥基瓷砖胶粘接剂。接着取出部分混合均匀的粉体材料，加入定量的水，进行搅拌，得到均匀膏状，然后按照《陶瓷砖粘接剂JC/T547》进行相关测试。在本发明的一实施例中，所述环保水泥基瓷砖胶粘接剂的28天拉伸粘接强度為0.5–2MPa。
实施例1
本实施例1所述的环保水泥基瓷砖胶粘接剂,其由以下质量份数的成分组成：级配人工机制矿砂600重量份，水泥345重量份，矿渣(S95)5重量份，重钙粉50重量份，可再分散乳胶粉5重量份，纤维素醚1重量份，早强剂2重量份。其依照《陶瓷砖粘接剂JC/T547》标准进行测试的结果如下表一所示：
表一、实施例1中环保水泥基瓷砖胶粘接剂的性能测试结果
检测项目 单位 性能指标 测试标准
28天拉伸粘接强度 MPa 0.7 JC/T547-2017
浸水后拉伸粘接强度 MPa 0.35 JC/T547-2017
热老化后拉伸粘接强度 MPa 0.29 JC/T547-2017
冻融循环后拉伸粘接强度 MPa 0.3 JC/T547-2017
凉置时间≥20min，拉伸粘接强度 MPa 0.45 JC/T547-2017
实施例2
本实施例2所述的环保水泥基瓷砖胶粘接剂,其由以下质量份数的成分组成：级配人工机制矿砂600重量份，水泥345重量份，矿渣(S95)5重量份，重钙粉50重量份，可再分散乳胶粉15重量份，纤维素醚1重量份，早强剂3重量份。其依照《陶瓷砖粘接剂JC/T547》标准进行测试的结果如下表二所示：
表二、实施例2中环保水泥基瓷砖胶粘接剂的性能测试结果
检测项目 单位 性能指标 测试标准
28天拉伸粘接强度 MPa 0.9 JC/T547-2017
浸水后拉伸粘接强度 MPa 0.54 JC/T547-2017
热老化后拉伸粘接强度 MPa 0.51 JC/T547-2017
冻融循环后拉伸粘接强度 MPa 0.46 JC/T547-2017
凉置时间≥20min，拉伸粘接强度 MPa 0.6 JC/T547-2017
实施例3
本实施例3所述的环保水泥基瓷砖胶粘接剂,其由以下质量份数的成分组成：级配人工机制矿砂550重量份，水泥415重量份，矿渣(S95)5重量份，重钙粉30重量份，可再分散乳胶粉15重量份，纤维素醚2重量份，早强剂3重量份。其依照《陶瓷砖粘接剂JC/T547》标准进行测试的结果如下表三所示：
表三、实施例3中环保水泥基瓷砖胶粘接剂的性能测试结果
Figure BDA0002855009200000051
Figure BDA0002855009200000061
实施例4
本实施例4所述的环保水泥基瓷砖胶粘接剂,其由以下质量份数的成分组成：级配人工机制矿砂550重量份，水泥415重量份，矿渣(S95)5重量份，重钙粉30重量份，可再分散乳胶粉10-20重量份，纤维素醚2重量份，早强剂3重量份。其依照《陶瓷砖粘接剂JC/T547》标准进行测试的结果如下表四所示：
表四、实施例4中环保水泥基瓷砖胶粘接剂的性能测试结果
检测项目 单位 性能指标 测试标准
28天拉伸粘接强度 MPa 1.5 JC/T547-2017
浸水后拉伸粘接强度 MPa 0.8 JC/T547-2017
热老化后拉伸粘接强度 MPa 0.7 JC/T547-2017
冻融循环后拉伸粘接强度 MPa 0.54 JC/T547-2017
凉置时间≥20min，拉伸粘接强度 MPa 0.8 JC/T547-2017
实施例5
本实施例5所述的环保水泥基瓷砖胶粘接剂,其由以下质量份数的成分组成：级配人工机制砂550重量份，水泥405重量份，矿渣(S95)15重量份，重钙粉30重量份，可再分散乳胶粉10-20重量份，纤维素醚2重量份，早强剂3重量份。其依照《陶瓷砖粘接剂JC/T547》标准进行测试的结果如下表五所示：
表五、实施例5中环保水泥基瓷砖胶粘接剂的性能测试结果
检测项目 单位 性能指标 测试标准
28天拉伸粘接强度 MPa 0.7 JC/T547-2017
浸水后拉伸粘接强度 MPa 0.3 JC/T547-2017
热老化后拉伸粘接强度 MPa 0.34 JC/T547-2017
冻融循环后拉伸粘接强度 MPa 0.28 JC/T547-2017
凉置时间≥20min，拉伸粘接强度 MPa 0.52 JC/T547-2017

Claims (10)

1.一种环保水泥基瓷砖胶粘接剂，其特征在于，所述环保水泥基瓷砖胶粘接剂包括以下组份：
一级配人工机制矿砂500–600重量份，一水泥300–450重量份，一矿渣5–15重量份，一重钙粉30–100重量份，一可再分散乳胶粉5–30重量份，一纤维素醚1–3重量份，一早强剂2-5重量份；
其中，所述早强剂包含强电解质无机盐和水溶性有机物。
2.根据权利要求1所述环保水泥基瓷砖胶粘接剂，其特征在于，所述级配人工机制矿砂包含二氧化硅41.12％，三氧化二铝4.4％，全三氧化二铁14.15％，氧化钙25.7％，氧化镁3.15％，氧化钾0.23％，氧化钠0.24，二氧化钛0.08％。
3.根据权利要求1所述环保水泥基瓷砖胶粘接剂，其特征在于，所述矿渣为S95级。
4.根据权利要求1所述环保水泥基瓷砖胶粘接剂，其特征在于，所述重钙粉细度为300-400目。
5.根据权利要求1所述环保水泥基瓷砖胶粘接剂，其特征在于，所述可再分散乳胶粉为選自以下组中的一种或多种共聚物：醋酸乙烯酯-乙烯共聚物、醋酸乙烯酯-乙烯-叔碳酸乙烯酯聚合物、醋酸乙烯酯-叔碳酸乙烯酯-丙烯酸-乙烯共聚物、醋酸乙烯酯-氯乙烯-乙烯共聚物、苯乙烯-丙烯酸酯共聚物和氯乙烯-乙烯-月桂酸乙烯酯共聚物。
6.根据权利要求1所述环保水泥基瓷砖胶粘接剂，其特征在于，所述纤维素醚包含羟乙基甲基纤维素醚或羟丙基甲基纤维素醚。
7.根据权利要求1所述环保水泥基瓷砖胶粘接剂，其特征在于，所述强电解质无机盐包含氯化钙、氯化钠、氯化铝、硫酸钠、硫酸钾、硫酸钙、硝酸盐和亚硝酸盐。
8.根据权利要求1所述环保水泥基瓷砖胶粘接剂，其特征在于，所述水溶性有机物包含三乙醇胺、甲酸钙、乙酸和乙酸盐。
9.根据权利要求1所述环保水泥基瓷砖胶粘接剂，其特征在于，所述瓷砖胶粘接剂的28天拉伸粘接强度為0.5–2MPa。
10.一种制备环保水泥基瓷砖胶粘接剂的方法，其特征在于：
配置一混合物包含一级配人工机制矿砂500–600重量份，一水泥300–450重量份，一矿渣5–15重量份，一重钙粉30–100重量份，一可再分散乳胶粉5–30重量份，一纤维素醚1–3重量份，一早强剂2-5重量份；
将所述混合物加入一干粉搅拌机中搅拌5–20分钟即得到所述环保水泥基瓷砖胶粘接剂；
其中，所述早强剂包含强电解质无机盐和水溶性有机物；
其中，所述瓷砖胶粘接剂的28天拉伸粘接强度為0.5–2MPa。
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