一種節能相變抗裂聚合物特種砂漿及其製備方法與流程
2023-10-06 22:42:24
本發明涉及建築材料領域，具體的涉及一種節能相變抗裂聚合物特種砂漿。
背景技術：
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當前我國能源供求緊張，矛盾日益突出，建築消耗在社會能耗中佔了很大的比例，實施建築節能、研製開發新型高性能建築節能材料具有十分重要的意義。節約建築用能，有利於保護能源資源、保障能源安全、發展國家經濟。建築採暖、空調或者其他發麵用能，無論是用煤、電還是天然氣，都會不同程度地產生大氣汙染，產生二氧化碳等溫室氣體。提倡建築節能，也有利於環境的改善。同時能使建築熱環境得到改善，節能型建築圍護結構的保溫隔熱性能得到了加強，建築熱穩定性好，室內舒適性也大有提高。
聚合物保溫砂漿建築節能體系基本包括界面層，保溫層，抗裂層和飾面層。在砂漿中摻入聚合物後，會引起砂漿性質的變化，如抗折性能的提高、杭壓強度變化、剛性降低、柔性增加等。用於砂漿改性的聚合物有四類(1)水溶性聚合物：如聚乙烯醇，聚丙烯醯胺，丙烯酸鹽，纖維素衍生物等。(2)聚合物乳液：橡膠乳液，熱塑性樹脂乳液，瀝青乳液等。(3)可再分散性聚合物粉料：乙烯-乙酸乙酯共聚物，苯乙烯-丙烯酸醋共聚物等。(4)液體聚合物：環氧樹脂，不飽和聚酯樹脂。聚合物的加入雖然能有效提高砂漿的抗壓抗折強度，但是砂漿的抗開裂性能得不到有效改善，且聚合物的加入，大大提高了砂漿製備的成本。
技術實現要素：
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本發明的目的是提供一種節能相變抗裂聚合物特種砂漿，改善砂漿抗裂性能好，抗老化性能優異，力學性能好，成本低。
本發明的另一個目的是提供該節能相變抗裂聚合物特種砂漿的製備方法。
為實現上述目的，本發明採用以下技術方案：
一種節能相變抗裂聚合物特種砂漿，以重量份計，包括以下組分：
水泥20-40份，河砂40-60份，
粉煤灰30-50份，羧基改性丁苯膠乳3-8份，
環氧樹脂改性苯丙膠乳4-10份，石蠟10-18份，
膨脹珍珠巖10-20份，聚丙烯纖維3-5份，
減水劑1-2份，緩凝劑0.5-1.2份，
矽烷偶聯劑2-3份，去離子水40-60份。
作為上述技術方案的優選，一種節能相變抗裂聚合物特種砂漿，以重量份計，包括以下組分：
水泥40份，河砂52份，
粉煤灰45份，羧基改性丁苯膠乳7.5份，
環氧樹脂改性苯丙膠乳8份，石蠟13份，
膨脹珍珠巖15份，聚丙烯纖維4.5份，
減水劑2份，緩凝劑0.8份，
矽烷偶聯劑2份，去離子水60份。
作為上述技術方案的優選，所述膨脹珍珠巖的粒徑大小為1-2μm。
作為上述技術方案的優選，所述聚丙烯纖維的直徑為300-600nm，長度為2-5μm。
作為上述技術方案的優選，所述減水劑為木質素磺酸鈉、松香酸鈉、聚羧酸類減水劑中的一種或多種混合。
作為上述技術方案的優選，所述緩凝劑為檸檬酸、水楊酸的混合物，二者質量比為(0.5-1)：1。
一種節能相變抗裂聚合物特種砂漿的製備方法，包括以下步驟：
(1)將膨脹珍珠巖、石蠟120-200℃下在真空反應釜中混合均勻，然後緩慢打開放氣閥門，降低真空反應釜內的真空度至常壓，靜置1-2h，得到吸附有石蠟的膨脹珍珠巖；
(2)將吸附有石蠟的膨脹珍珠巖、聚丙烯纖維、矽烷偶聯劑、羧基改性丁苯膠乳、環氧樹脂改性苯丙膠乳混合均勻，並在5000-8000轉/分的狀態下攪拌1-2h，然後升溫至40-50℃，繼續攪拌30-60min，得到混合物料；
(3)將水泥、河砂、粉煤灰和去離子水混合攪拌均勻，然後依次加入步驟(2)製得的混合物料、減水劑、緩凝劑，繼續攪拌20-50min，得到節能相變抗裂聚合物特種砂漿。
與現有技術相比，本發明具有以下優點：
本發明在砂漿中添加適量的羧基改性丁苯膠乳、環氧樹脂改性苯丙膠乳，二者複合，相互協同，有效改善了砂漿的耐水、抗裂性能；
本發明採用檸檬酸和水楊酸的複合作為緩凝劑，併合理控制二者的含量，有效提高了砂漿的儲存穩定性，砂漿的力學性能也得到很大的改善
本發明提供的聚合物特種砂漿穩定性好，力學性能優異，抗裂。抗老化性能佳，且製備方法簡單，成本低。
具體實施方式：
為了更好的理解本發明，下面通過實施例對本發明進一步說明，實施例只用於解釋本發明，不會對本發明構成任何的限定。
實施例1
一種節能相變抗裂聚合物特種砂漿，以重量份計，包括以下組分：
水泥20份，河砂40份，
粉煤灰30份，羧基改性丁苯膠乳3份，
環氧樹脂改性苯丙膠乳4份，石蠟10份，
膨脹珍珠巖10份，聚丙烯纖維3份，
減水劑1份，緩凝劑0.5份，
矽烷偶聯劑2份，去離子水40份；
其製備方法包括以下步驟：
(1)將膨脹珍珠巖、石蠟120℃下在真空反應釜中混合均勻，然後緩慢打開放氣閥門，降低真空反應釜內的真空度至常壓，靜置1h，得到吸附有石蠟的膨脹珍珠巖；
(2)將吸附有石蠟的膨脹珍珠巖、聚丙烯纖維、矽烷偶聯劑、羧基改性丁苯膠乳、環氧樹脂改性苯丙膠乳混合均勻，並在5000轉/分的狀態下攪拌1h，然後升溫至40-50℃，繼續攪拌30min，得到混合物料；
(3)將水泥、河砂、粉煤灰和去離子水混合攪拌均勻，然後依次加入步驟(2)製得的混合物料、減水劑、緩凝劑，繼續攪拌20min，得到節能相變抗裂聚合物特種砂漿。
實施例2
一種節能相變抗裂聚合物特種砂漿，以重量份計，包括以下組分：
水泥40份，河砂60份，
粉煤灰50份，羧基改性丁苯膠乳8份，
環氧樹脂改性苯丙膠乳10份，石蠟18份，
膨脹珍珠巖20份，聚丙烯纖維5份，
減水劑2份，緩凝劑1.2份，
矽烷偶聯劑3份，去離子水60份；
其製備方法包括以下步驟：
(1)將膨脹珍珠巖、石蠟200℃下在真空反應釜中混合均勻，然後緩慢打開放氣閥門，降低真空反應釜內的真空度至常壓，靜置2h，得到吸附有石蠟的膨脹珍珠巖；
(2)將吸附有石蠟的膨脹珍珠巖、聚丙烯纖維、矽烷偶聯劑、羧基改性丁苯膠乳、環氧樹脂改性苯丙膠乳混合均勻，並在8000轉/分的狀態下攪拌2h，然後升溫至40-50℃，繼續攪拌60min，得到混合物料；
(3)將水泥、河砂、粉煤灰和去離子水混合攪拌均勻，然後依次加入步驟(2)製得的混合物料、減水劑、緩凝劑，繼續攪拌50min，得到節能相變抗裂聚合物特種砂漿。
實施例3
一種節能相變抗裂聚合物特種砂漿，以重量份計，包括以下組分：
水泥25份，河砂45份，
粉煤灰35份，羧基改性丁苯膠乳4份，
環氧樹脂改性苯丙膠乳5份，石蠟12份，
膨脹珍珠巖12份，聚丙烯纖維3.5份，
減水劑1.2份，緩凝劑0.7份，
矽烷偶聯劑2.2份，去離子水45份；
其製備方法包括以下步驟：
(1)將膨脹珍珠巖、石蠟140℃下在真空反應釜中混合均勻，然後緩慢打開放氣閥門，降低真空反應釜內的真空度至常壓，靜置1.2h，得到吸附有石蠟的膨脹珍珠巖；
(2)將吸附有石蠟的膨脹珍珠巖、聚丙烯纖維、矽烷偶聯劑、羧基改性丁苯膠乳、環氧樹脂改性苯丙膠乳混合均勻，並在6000轉/分的狀態下攪拌1.2h，然後升溫至40-50℃，繼續攪拌40min，得到混合物料；
(3)將水泥、河砂、粉煤灰和去離子水混合攪拌均勻，然後依次加入步驟(2)製得的混合物料、減水劑、緩凝劑，繼續攪拌30min，得到節能相變抗裂聚合物特種砂漿。
實施例4
一種節能相變抗裂聚合物特種砂漿，以重量份計，包括以下組分：
水泥30份，河砂50份，
粉煤灰40份，羧基改性丁苯膠乳5份，
環氧樹脂改性苯丙膠乳6份，石蠟14份，
膨脹珍珠巖14份，聚丙烯纖維4份，
減水劑1.4份，緩凝劑0.9份，
矽烷偶聯劑2.4份，去離子水52份；
其製備方法包括以下步驟：
(1)將膨脹珍珠巖、石蠟150℃下在真空反應釜中混合均勻，然後緩慢打開放氣閥門，降低真空反應釜內的真空度至常壓，靜置1.4h，得到吸附有石蠟的膨脹珍珠巖；
(2)將吸附有石蠟的膨脹珍珠巖、聚丙烯纖維、矽烷偶聯劑、羧基改性丁苯膠乳、環氧樹脂改性苯丙膠乳混合均勻，並在6500轉/分的狀態下攪拌1.4h，然後升溫至40-50℃，繼續攪拌45min，得到混合物料；
(3)將水泥、河砂、粉煤灰和去離子水混合攪拌均勻，然後依次加入步驟(2)製得的混合物料、減水劑、緩凝劑，繼續攪拌35min，得到節能相變抗裂聚合物特種砂漿。
實施例5
一種節能相變抗裂聚合物特種砂漿，以重量份計，包括以下組分：
水泥34份，河砂53份，
粉煤灰45份，羧基改性丁苯膠乳6份，
環氧樹脂改性苯丙膠乳7份，石蠟16份，
膨脹珍珠巖16份，聚丙烯纖維4.2份，
減水劑1.7份，緩凝劑1.0份，
矽烷偶聯劑2.6份，去離子水52份；
其製備方法包括以下步驟：
(1)將膨脹珍珠巖、石蠟170℃下在真空反應釜中混合均勻，然後緩慢打開放氣閥門，降低真空反應釜內的真空度至常壓，靜置1.6h，得到吸附有石蠟的膨脹珍珠巖；
(2)將吸附有石蠟的膨脹珍珠巖、聚丙烯纖維、矽烷偶聯劑、羧基改性丁苯膠乳、環氧樹脂改性苯丙膠乳混合均勻，並在7000轉/分的狀態下攪拌1.6h，然後升溫至40-50℃，繼續攪拌50min，得到混合物料；
(3)將水泥、河砂、粉煤灰和去離子水混合攪拌均勻，然後依次加入步驟(2)製得的混合物料、減水劑、緩凝劑，繼續攪拌40min，得到節能相變抗裂聚合物特種砂漿。
實施例6
一種節能相變抗裂聚合物特種砂漿，以重量份計，包括以下組分：
水泥38份，河砂56份，
粉煤灰47份，羧基改性丁苯膠乳7份，
環氧樹脂改性苯丙膠乳8份，石蠟17份，
膨脹珍珠巖18份，聚丙烯纖維4.9份，
減水劑1.8份，緩凝劑1.1份，
矽烷偶聯劑2.8份，去離子水57份；
其製備方法包括以下步驟：
(1)將膨脹珍珠巖、石蠟185℃下在真空反應釜中混合均勻，然後緩慢打開放氣閥門，降低真空反應釜內的真空度至常壓，靜置1.8h，得到吸附有石蠟的膨脹珍珠巖；
(2)將吸附有石蠟的膨脹珍珠巖、聚丙烯纖維、矽烷偶聯劑、羧基改性丁苯膠乳、環氧樹脂改性苯丙膠乳混合均勻，並在7500轉/分的狀態下攪拌1.8h，然後升溫至40-50℃，繼續攪拌55min，得到混合物料；
(3)將水泥、河砂、粉煤灰和去離子水混合攪拌均勻，然後依次加入步驟(2)製得的混合物料、減水劑、緩凝劑，繼續攪拌45min，得到節能相變抗裂聚合物特種砂漿。
下面對本發明製得的聚合物特種砂漿進行性能測試。
(1)抗壓、抗折強度
按照JGJ70-90《建築砂漿基本性能試驗方法》測試；
(2)粘結強度
按照JG/T230-2007《預拌砂漿》附錄B砂漿拉伸粘結強度試驗方法進行。
測試結果如表1所示。
表1
從表1來看，本發明製得砂漿抗裂性能優異，抗壓抗折強度大，且性能穩定。