一種脫硫石膏基保溫調濕型粉刷石膏材料的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種脫硫石膏基保溫調濕型粉刷石膏材料。其原料組分按重量百分數計為：脫硫半水石膏50-80%；礦物摻合料2-25%；硅酸鹽水泥2-10%；緩凝劑0.1-0.35%；減水劑0.05-0.7%；增稠劑0.05-0.15%；發泡劑0.1-0.5%；穩泡劑0.05-0.2%；改性硅藻土5-20%；將上述原料均勻混合制粉，再按水膠比0.5-0.7的比例機械攪拌制漿得到。本發明具有優良的保溫、隔熱、調濕的性能，且耐久性好、質量輕，且脫硫石膏得到資源化有效利用，降低了粉刷石膏生產成本。
【專利說明】—種脫硫石膏基保溫調濕型粉刷石膏材料
【技術領域】
[0001]本發明屬于建筑材料的領域，具體涉及一種脫硫石膏基保溫調濕型粉刷石膏材料。
【背景技術】
[0002]脫硫石膏是由火力發電廠煙氣脫硫后產生的廢料。據相關數據統計，2010年煙氣脫硫石膏年產出超過2000萬。這些廢棄物的排放不但大量占用土地資源，耗資巨大，而且石膏中的有害物質對環境也造成了嚴重污染，同時也給排放企業帶來了巨大負擔。
[0003]粉刷石膏是一種新型綠色環保型抹灰材料，不僅解決了傳統水泥砂漿粘結性差、易空鼓開裂、操作時落地灰較多等問題，而且具有防火、保溫隔熱、吸聲等優點。利用脫硫半水石膏制備保溫調濕功能型粉刷石膏，其本身具有較高的絕干強度，可代替現在緊缺的天然建筑石膏為內墻保溫調濕砂漿。中國專利⑶1840498八公開了《脫硫石膏粉刷石膏》，該專利主要闡述了普通脫硫石膏基粉刷石膏的制備工藝，該粉刷石膏不具有顯著的保溫調濕功效。中國專利⑶101767971八公開了《一種以脫硫石膏為主要膠凝材料的無機保溫砂漿》，該專利主要闡述了脫硫石膏基無機保溫砂漿的制備工藝，采用玻化微珠作為無機輕質集料，在料漿攪拌中體積收縮大，會導致后期強度降低、空鼓開裂等現象，而且該材料不具有調濕性能。中國專利⑶102633525八公開了《一種以脫硫石膏為主要膠凝材料的泡沫混凝土及其制備方法》，該專利主要闡述了以二水脫硫石膏為主要的膠凝材料制備泡沫混凝土的工藝過程，中國專利⑶10188149八公開了《一種相變儲能脫硫石膏內墻保溫砂漿》，該專利主要闡述了利用相變儲能材料十八烷蠟和定向相變材料制備保溫砂漿，雖然其制品具有保溫、隔熱、微調濕的性能，但其相變材料制備復雜，材料制備成本高。粉刷石膏存在材料性能不穩定、后期強度不高、材料制備成本高等技術問題。

【發明內容】

[0004]本發明目的在于利用固體廢棄物脫硫半水石膏，摻入改性后的調濕材料，制備一種工藝簡單、成本低、材料性能穩定且制品完全滿足國標性能標準的保溫調濕型粉刷石膏材料。
[0005]采用技術方案如下:
[0006]一種脫硫石膏基保溫調濕型粉刷石膏材料，其原料組分按重量百分數計為:
[0007]脫硫半水石膏50-80% ；礦物摻合料2-25% ；硅酸鹽水泥2-10% ；緩凝劑0.1-0.35% ；減水劑0.05-0.7% ；增稠劑0.05-0.15% ；發泡劑0.1-0.5% ；穩泡劑0.05-0.2% ；改性硅藻土5-20% ；將上述原料均勻混合制粉，再按水膠比0.5-0.7的比例機械攪拌制漿得到；
[0008]其中，所述改性硅藻土按如下方式制備得到:將質量濃度30%的似或溶液與硅藻土混合均勻，并于601保存2匕過濾、烘干制得。 [0009]按上述方案，所述的脫硫半水石膏按如下方式得來:
[0010]將脫硫石膏在120-1701煅燒后得到半水石膏，然后將其粉磨，過200目篩余。[0011]按上述方案，所述的礦物摻合料為粉煤灰、礦粉或硅灰；其中，粉煤灰為II級或III級，采用以0.045111111方孔篩測定細度，II級灰篩余? 20%，III級灰篩余? 45%；礦粉為395級，其成分按質量分數計3102為35%-40%、0^0為30%-40%、八1203為10%-20% ；硅灰粒徑為0.1-0.3 9 111，其中 8102 為 80%-95%。
[0012]按上述方案，所述的緩凝劑為蛋白質鹽類緩凝劑、檸檬酸、檸檬酸鈉、三聚磷酸鈉或酒石酸。
[0013]按上述方案，所述的減水劑為聚竣酸系減水劑、聚酸胺系減水劑或奈系減水劑。
[0014]按上述方案，所述的增稠劑為甲基纖維素醚、羥乙基纖維素醚或羧甲基纖維素醚。
[0015]按上述方案，所述的發泡劑為十二烷基硫酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉或松香。
[0016]按上述方案，所述的穩泡劑為硅樹脂聚醚乳液、聚丙烯酰胺或聚乙烯醇。
[0017]以脫硫半水石膏為主要膠凝材料，自身具有較高的水化硬化強度。礦物摻合料的作用主要在于延緩半水硫酸鈣水化硬化時間、提高石膏漿體的流動性、且水化后填充在二水石膏晶體之間的空隙內，從而提高粉刷石膏的耐水性。
[0018]少量水泥的加入，在水化過程中生成(?(0?)2并促進鈣礬石的生長，加快脫硫石膏的水化過程，明顯提高體系的早期強度。
[0019]摻入緩凝劑后，延緩了脫硫半水石膏的水化誘導期，使粉刷石膏的凝結時間大大延長，便于施工。`
[0020]減水劑的摻入降低了脫硫石膏漿體的需水量，減少自由水的含量，提高其流動性和可塑性，同時可以顯著提高體系的后期機械強度、減少收縮；增稠劑的摻入，保證了體系內水分的有效固化，泌水現象消失，改善體系和易性，而且可以使粉刷石膏表面平整不易龜裂，同時提高后期機械強度。
[0021]摻入一定量的發泡劑，在粉刷石膏成型后，內部會形成大量閉合或不閉合的氣孔，氣體填充內部，使制品具有質輕、保溫隔熱的性能。
[0022]由于穩泡劑在氣泡水膜上的定向分布，降低了水膜的表面張力而增加其穩定性；氣泡膜外表面呈疏水層，對氣泡起穩定和分散作用。
[0023]當陰離子表活性物質的穩泡劑摻入料漿后，可被吸附在氣泡表面，使氣泡形成的雙分子膜結構更加穩固。
[0024]摻入改性無機礦物類調濕材料，具有較強的吸附能力，能夠實現對水蒸氣的吸附和脫附。
[0025]本發明所用原料易得，各組分巧妙搭配，制得的脫硫石膏基保溫調濕型粉刷石膏材料取得了意想不到的良好效果。
[0026]本發明的有益效果:
[0027]本發明制備的脫硫半水石膏基保溫調濕型粉刷石膏凝結時間可達111以上，便于施工，且流動度損失小，強度也滿足施工要求；
[0028]與現有普通的粉刷石膏相比，具有優良的保溫、隔熱、調濕的性能，且耐久性好、質
量輕；
[0029]使固體廢棄物脫硫石膏得到資源化有效利用，降低粉刷石膏生產成本，制備出功能型粉刷石膏。【具體實施方式】
[0030]以下實施方式進一步闡釋本發明的技術方案，但不作為對本發明保護范圍的限制。
[0031]本發明脫硫石膏基保溫調濕型粉刷石膏材料，按重量百分數計其原料組分:
[0032]脫硫半水石膏50-80% ；礦物摻合料2-25% ；硅酸鹽水泥2-10% ；緩凝劑0.1-0.35% ；減水劑0.05-0.7% ；增稠劑0.05-0.15% ；發泡劑0.1-0.5% ；穩泡劑0.05-0.2% ；改性硅藻土5-20%。
[0033]將上述原料均勻混合制粉，再按水膠比0.5-0.7的比例機械攪拌制漿得到。
[0034]其中，脫硫半水石膏是脫硫石膏在120-1701煅燒后得到半水石膏，然后粉磨、過200目篩余。脫硫半水石膏為主要膠凝材料，自身具有較高的水化硬化強度。以脫硫半水石膏為主要原材料，還可有效資源化利用固體廢棄物。[0035]礦物摻合料可選粉煤灰、礦粉或硅灰中的任意一種。其技術標準為:粉煤灰為II級或III級，采用以0.045臟方孔篩測定細度，II級灰篩余? 20%，III級灰篩余? 45% ；礦粉為895級，其成分按質量分數計3102為35%-40%、0^0為30%-40%、八1203為10%-20% ；硅灰粒徑為0.1-0.3 ^ III，其中3102為80%-95%。礦物摻合料的作用主要在于延緩半水硫酸鈣水化硬化時間、提高石膏漿體的流動性、且水化后填充在二水石膏晶體之間的空隙內，從而提高粉刷石骨的耐水性。
[0036]緩凝劑為蛋白質鹽類緩凝劑、檸檬酸、檸檬酸鈉、三聚磷酸鈉或酒石酸中的任意一種。摻入緩凝劑后，延緩了脫硫半水石膏的水化誘導期，使粉刷石膏的凝結時間大大延長，便于施工。
[0037]減水劑為聚羧酸系減水劑、聚酰胺系減水劑或萘系減水劑中的任意一種。減水劑的摻入降低了脫硫石膏漿體的需水量，減少自由水的含量，提高其流動性和可塑性，同時可以顯著提高體系的后期機械強度、減少收縮；增稠劑的摻入，保證了體系內水分的有效固化，泌水現象消失，改善體系和易性，而且可以使粉刷石膏表面平整不易龜裂，同時提高后期機械強度。
[0038]增稠劑為甲基纖維素醚、羥乙基纖維素醚或羧甲基纖維素醚中的任意一種。
[0039]發泡劑可選十二烷基硫酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、松香中的任意一種。摻入一定量的發泡劑，在粉刷石膏成型后，內部會形成大量閉合或不閉合的氣孔，氣體填充內部，使制品具有質輕、保溫隔熱的性能。
[0040]穩泡劑為硅樹脂聚醚乳液、聚丙烯酰胺或聚乙烯醇中的任意一種。由于穩泡劑在氣泡水膜上的定向分布，降低了水膜的表面張力而增加其穩定性；氣泡膜外表面呈疏水層，對氣泡起穩定和分散作用。當陰離子表活性物質的穩泡劑摻入料漿后，可被吸附在氣泡表面，使氣泡形成的雙分子膜結構更加穩固。
[0041〕 改性硅藻土為質量濃度30%的版1(^1、1成12、0^12或溶液與硅藻土混合均勻，并于601保存2匕過濾、烘干得到改性硅藻土。摻入改性無機礦物類調濕材料，具有較強的吸附能力，能夠實現對水蒸氣的吸附和脫附。且采用無機礦物類調濕材料，成本低、比表面積大、吸附能力強，制備出的粉刷石膏保溫、調濕功能顯著，具有較低的體積密度及導熱系數，滿足粉刷石膏的強度要求。
[0042]實施例1[0043]脫硫石膏基保溫調濕型粉刷石膏材料的制備工藝，其原料組分按重量百分數計為:脫硫半水石膏80% ;礦粉6% ;硅酸鹽水泥3% ;蛋白質鹽緩凝劑0.25% ;聚羧酸系減水劑0.35% ;甲基纖維素醚0.1% ;十二烷基硫酸鈉0.2% ;聚丙烯酰胺0.1% ；CaCl2改性硅藻土10%。
[0044]取上述原料，經均勻混合得到脫硫半水石膏基保溫調濕型粉刷石膏粉，按水料比0.50加水進行機械攪拌4min制漿、成型。本實施例所得的脫硫半水石膏基保溫調濕型粉刷石膏的基本性能為初凝時間> 1.0h;絕干抗壓強度> 3.0MPa;導熱系數(0.230ff/m.K ;體積密度873kg/m3 ;在室溫25°C、吸濕濕度為75%測試條件下，24h吸濕量達到60.24X 10_3kg/m3 ;在室溫25 °C、放濕濕濕度為35%測試條件下，24h放濕量達到42.19Xl(T3kg/m3。
[0045]實施例2:脫硫石膏基保溫調濕型粉刷石膏材料的制備工藝，其原料組分按重量百分數計為:脫硫半水石膏50% ;粉煤灰22.5% ;硅酸鹽水泥10% ;三聚磷酸鈉0.3% ;萘系減水劑0.7% ;羥乙基纖維素醚0.15% ;十二烷基苯磺酸鈉0.25% ;聚乙烯醇0.1% ；Na2CO3改性娃藻土 16%。
[0046]取上述原料，經均勻混合得到脫硫半水石膏基保溫調濕型粉刷石膏粉，按水料比0.51加水進行機械攪拌6min制漿、成型。本發明所得的脫硫半水石膏基保溫調濕型粉刷石膏的基本性能為初凝時間≤1.0h ;絕干抗壓強度≤3.0MPa ;導熱系數≤0.229ff/m-K ;體積密度867kg/m3 ;在室溫25°C、吸濕濕度為75%測試條件下，24h吸濕量達到63.78 X 10?/m3 ;在室溫25°C、放濕濕濕度為35%測試條件下，24h放濕量達到53.15X 10_3kg/m3。
[0047]實施例3:脫硫石膏基保溫調濕型粉刷石膏材料的制備工藝，其原料組分按重量百分數計為:脫硫半水石膏64.5% ;硅灰9% ;硅酸鹽水泥5% ;酒石酸0.2% ;萘系減水劑0.5% ;羧甲基纖維素醚0.1% ;十二烷基硫酸鈉0.5% ;聚丙烯酰胺0.2% ；CaCl2改性硅藻土20%。
[0048]取上述原料，經均勻混合得到脫硫半水石膏基保溫調濕型粉刷石膏粉，按水料比0.55加水進行機械攪拌7min制漿、成型。本發明所得的脫硫半水石膏基保溫調濕型粉刷石膏的基本性能為初凝時間≤1.0h ;絕干抗壓強度≤3.0MPa ;導熱系數≤0.218ff/m-K ;體積密度833kg/m3 ;在室溫25°C、吸濕濕度為75%測試條件下，24h吸濕量達到76.19 X 10?/m3 ;在室溫25°C、放濕濕濕度為35%測試條件下，24h放濕量達到53.34X 10_3kg/m3。
[0049]實施例4:脫硫石膏基保溫調濕型粉刷石膏材料的制備工藝，其原料組分按重量百分數計為:脫硫半水石膏55% ;礦粉16.5% ;硅酸鹽水泥7.2% ;檸檬酸鈉0.35% ;聚酰胺系減水劑0.5% ;甲基纖維素醚0.15% ;十二烷基苯磺酸鈉0.22% ;硅樹脂聚醚乳液0.08% ；MgCl2改性硅藻土 20%。
[0050]取上述原料，經均勻混合得到脫硫半水石膏基保溫調濕型粉刷石膏粉，按水料比0.46加水進行機械攪拌4min制漿、成型。本發明所得的脫硫半水石膏基保溫調濕型粉刷石膏的基本性能為初凝時間≤1.0h ;絕干抗壓強度≤3.0MPa ;導熱系數≤0.233ff/m-K ;體積密度884kg/m3 ;在室溫25°C、吸濕濕度為75%測試條件下，24h吸濕量達到76.56 X 10?/m3 ;在室溫25°C、濕度為35%測試條件下，24h放濕量達到54.93 X 10_3kg/m3。
[0051]實施例5:脫硫石膏基保溫調濕型粉刷石膏材料的制備工藝，其原料組分按重量百分數計為:脫硫半水石膏74.5% ;粉煤灰8.2% ;硅酸鹽水泥10% ;檸檬酸0.25% ;聚羧酸系減水劑0.5% ；甲基纖維素醚0.1% ；松香0.4% ；聚丙烯酰胺0.05% ；03012改性硅藻土 6%。
[0052]取上述原料，經均勻混合得到脫硫半水石膏基保溫調濕型粉刷石膏粉，按水料比
0.48加水進行機械攪拌5-=制漿、成型。本發明所得的脫硫半水石膏基保溫調濕型粉刷石膏的基本性能為初凝時間≥1.011 ；絕干抗壓強度≥3.01？3 ；導熱系數≤0.2271/^-1(；體積密度862匕?3 ；在室溫25。。、吸濕濕度為75%測試條件下，2處吸濕量達到49.61 X 10—1/III3 ；在室溫251、放濕濕濕度為35%測試條件下，2處放濕量達到34.25 X
【權利要求】
1.一種脫硫石膏基保溫調濕型粉刷石膏材料，其原料組分按重量百分數計為: 脫硫半水石膏50-80% ；礦物摻合料2-25% ；硅酸鹽水泥2-10% ；緩凝劑0.1-0.35% ；減水劑0.05-0.7% ；增稠劑0.05-0.15% ；發泡劑0.1-0.5% ；穩泡劑0.05-0.2% ；改性硅藻土5-20% ；將上述原料均勻混合制粉，再按水膠比0.5-0.7的比例機械攪拌制漿得到； 其中，所述改性硅藻土按如下方式制備得到:將質量濃度30%的版1(^1、1成12、或^2003溶液與硅藻土混合均勻，并于601保存2匕過濾、烘干制得。
2.如權利要求1所述的脫硫石膏基保溫調濕型粉刷石膏材料，其特征在于所述的脫硫半水石膏按如下方式得來: 將脫硫石膏在120-1701煅燒后得到13半水石膏，然后將其粉磨，過200目篩余。
3.如權利要求1所述的脫硫石膏基保溫調濕型粉刷石膏材料，其特征在于所述的礦物摻合料為粉煤灰、礦粉或硅灰；其中，粉煤灰為II級或III級；礦粉為395級；硅灰粒徑為0.1-0.3 9 111。
4.如權利要求1所述的脫硫石膏基保溫調濕型粉刷石膏材料，其特征在于所述的緩凝劑為蛋白質鹽類緩凝劑、檸檬酸、檸檬酸鈉、三聚磷酸鈉或酒石酸。
5.如權利要求1所述的脫硫石膏基保溫調濕型粉刷石膏材料，其特征在于所述的減水劑為聚竣酸系減水劑、聚酸胺系減水劑或奈系減水劑。
6.如權利要求1所述的脫硫石膏基保溫調濕型粉刷石膏材料，其特征在于所述的增稠劑為甲基纖維素醚、羥乙基纖維素醚或羧甲基纖維素醚。
7.如權利要求1所述的脫硫石膏基保溫調濕型粉刷石膏材料，其特征在于所述的發泡劑為十二烷基硫酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉或松香。
8.如權利要求1所述的脫硫石膏基保溫調濕型粉刷石膏材料，其特征在于所述的穩泡劑為硅樹脂聚醚乳液、聚丙烯酰胺或聚乙烯醇。
【文檔編號】C04B28/14GK103833309SQ201410001848
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2014年1月2日 優先權日:2014年1月2日
【發明者】馬保國, 郅真真, 蹇守衛, 李玉博, 盧斯文, 蘇英, 盧文達 申請人:武漢理工大學