本發(fā)明屬于粉刷石膏建材領域，具體涉及一種高強度節(jié)能型面層粉刷石膏及其制備工藝。

背景技術：

脫硫石膏是由火力發(fā)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2000萬噸，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(huán)境也造成了嚴重污染，同時也給排放企業(yè)帶來了巨大負擔。

粉刷石膏是一種新型綠色環(huán)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(yōu)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?，F有技術中關于粉刷石膏有以下報道：

中國專利cn1840498a公開了一種脫硫石膏粉刷石膏,該專利主要闡述了普通脫硫石膏基粉刷石膏的制備工藝，但該粉刷石膏不具有顯著的保溫調濕功效；

中國專利cn101767971a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?；⒅樽鳛闊o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cn10188149a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(wěn)定、后期強度不高、材料制備成本高等技術問題。

因此，關于粉刷石膏的技術研究和性能還是需要相關技術人員不斷努力改善。

技術實現要素：

針對現有技術中存在的問題，本發(fā)明提供了一種高強度節(jié)能型面層粉刷石膏及其制備工藝，該種粉刷石膏制備工藝簡單，成本低廉，具有強度高，粘結力強，保水性能好，施工性能優(yōu)異等特點。

為了達到上述目的，本發(fā)明通過以下技術方案來實現的：

一種高強度節(jié)能型面層粉刷石膏，包括以下按重量份計的原料：脫硫半水石膏30-50份、改性硅藻土25-35份、粉煤灰20-30份、雙飛粉15-25份、凹土粉10-20份、聚丙烯纖維8-12份、淀粉粘合劑5-15份、緩凝劑1-5份、減水劑1-3份、保水劑1-3份、發(fā)泡劑1-3份、穩(wěn)泡劑1-3份；

所述改性硅藻土由下列重量份的原料制成：硅藻土30份、鈦白粉8份、木質素3份、膨脹珍珠巖10份、三氯化鐵6份、正丁醛-苯胺縮合物3份、氧化鐠3份、蜜蠟6份；其制備方法是將所述硅藻土置于5％-10％的鹽酸溶液中浸泡40-60分鐘，抽濾后將所得物料烘干，再與所述膨脹珍珠巖混合，在750-800℃下進行高溫煅燒1-2小時，取出冷卻到室溫后再與蜜蠟混合，通過研磨機研磨成120-160目的細粉，最后與剩余材料混合，通過球磨使所有原料粉末充分分散混合均勻即可。

進一步地，該粉刷石膏包括以下按重量份計的原料：脫硫半水石膏40份、改性硅藻土30份、粉煤灰25份、雙飛粉20份、凹土粉15份、聚丙烯纖維10份、淀粉粘合劑10份、緩凝劑3份、減水劑2份、保水劑2份、發(fā)泡劑2份、穩(wěn)泡劑2份。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)化方案，所述淀粉粘合劑通過以下步驟制得：

1)準備以下重量份數的原料：玉米淀粉30份、水50份、丙烯酸25份、十二硫醇5份、苯甲酸鈉3份、四硼酸鈉1份和膨潤土10份；

2)將準備好的玉米淀粉、水、丙烯酸和十二硫醇混合，加熱至65-75℃進行糊化；

3)將糊化后的生成物置于60co-γ射線輻射場中進行輻射接枝聚合，接收劑量為0.5-1.5kgy；

4)在輻射接枝聚合后的產物中添加所述苯甲酸鈉、四硼酸鈉和膨潤土得到淀粉粘合劑。

優(yōu)選地，所述緩凝劑為sc型緩凝劑、蛋白質鹽類緩凝劑或三聚磷酸鈉中的一種或者幾種按任意配比的混合物。

優(yōu)選地，所述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一種。

優(yōu)選地，所述保水劑為羥甲基纖維素、羧丙基甲基纖維素醚、淀粉醚或羥乙基纖維素醚中的一種或幾種按任意配比的混合物。

優(yōu)選地，所述發(fā)泡劑為十二烷基硫酸鈉、松香或苯磺酸鈉中的一種或幾種按任意配比的混合物。

優(yōu)選地，所述穩(wěn)泡劑為硅樹脂聚醚乳液、聚丙烯酰胺或聚乙烯醇中的一種。

一種高強度節(jié)能型面層粉刷石膏的制備工藝，按照以下步驟進行：

(1)先按上述重量份配比稱取原料；

(2)將脫硫半水石膏、改性硅藻土、粉煤灰、雙飛粉、凹土粉、聚丙烯纖維投入到混料機中，加入重量比為8-12％的水混合攪拌，得到石膏漿料；

(3)之后將剩余全部原料加入到所述石膏漿料中攪拌混勻，即可，且攪拌轉速為400-600r/min,攪拌時間為40-60min。

本發(fā)明具有如下有益效果：

(1)本發(fā)明的粉刷石膏制備工藝簡單，原料來源廣泛，成本低廉，生產能耗低，適宜大規(guī)模量產，符合綠色生產的標準；

(2)本發(fā)明通過在原料中加入聚丙烯纖維和淀粉粘合劑等原料及緩凝劑等助劑，增強了成品粉刷石膏在應用中的力學強度(其中包括抗折強度、抗壓強度及剪切粘接強度)，具有粘結力強，施工性能優(yōu)異等特點；

(3)本發(fā)明通過在原料中加入凹土粉及特制的改性硅藻土等成分，增加了成品粉刷石膏空間中的微孔結構，產生了保水性能好，保溫隔音性優(yōu)異的效果，并且在一定程度上還能吸附室內的甲醛、苯等有害氣體，節(jié)能綠色環(huán)保，具有廣闊的市場前景。

具體實施方式

下面結合實施例及對比例對本發(fā)明的具體實施方式作進一步描述，以下實施例僅用于更加清楚地說明本發(fā)明的技術方案，而不能以此來限制本發(fā)明的保護范圍。

實施例1

一種高強度節(jié)能型面層粉刷石膏，稱取以下原料：脫硫半水石膏30kg、改性硅藻土25kg、粉煤灰20kg、雙飛粉15kg、凹土粉10kg、聚丙烯纖維8kg、淀粉粘合劑5kg、緩凝劑1kg、減水劑1kg、保水劑1kg、發(fā)泡劑1kg、穩(wěn)泡劑1kg；

所述改性硅藻土由下列原料制成：硅藻土30kg、鈦白粉8kg、木質素3kg、膨脹珍珠巖10kg、三氯化鐵6kg、正丁醛-苯胺縮合物3kg、氧化鐠3kg、蜜蠟6kg；其制備方法是將所述硅藻土置于5％的鹽酸溶液中浸泡40分鐘，抽濾后將所得物料烘干，再與所述膨脹珍珠巖混合，在750℃下進行高溫煅燒1小時，取出冷卻到室溫后再與蜜蠟混合，通過研磨機研磨成120目的細粉，最后與剩余材料混合，通過球磨使所有原料粉末充分分散混合均勻即可。

其中，所述淀粉粘合劑通過以下步驟制得：

1)稱取以下原料：玉米淀粉30kg、水50kg、丙烯酸25kg、十二硫醇5kg、苯甲酸鈉3kg、四硼酸鈉1kg和膨潤土10kg；

2)將準備好的玉米淀粉、水、丙烯酸和十二硫醇混合，加熱至65℃進行糊化；

3)將糊化后的生成物置于60co-γ射線輻射場中進行輻射接枝聚合，接收劑量為0.5kgy；

4)在輻射接枝聚合后的產物中添加所述苯甲酸鈉、四硼酸鈉和膨潤土得到淀粉粘合劑。

上述緩凝劑采用sc型緩凝劑；減水劑采用聚羧酸系減水劑；保水劑采用羥甲基纖維素；發(fā)泡劑采用十二烷基硫酸鈉；穩(wěn)泡劑采用硅樹脂聚醚乳液。

上述的一種高強度節(jié)能型面層粉刷石膏的制備工藝，按照以下步驟進行：

(1)先按上述重量稱取原料；

(2)將脫硫半水石膏、改性硅藻土、粉煤灰、雙飛粉、凹土粉、聚丙烯纖維投入到混料機中，加入重量比為8％的水混合攪拌，得到石膏漿料；

(3)之后將剩余全部原料加入到所述石膏漿料中攪拌混勻，即制得本發(fā)明的高強度節(jié)能型粉刷石膏，且攪拌轉速為400r/min,攪拌時間為40min。

實施例2

一種高強度節(jié)能型面層粉刷石膏，稱取以下原料：脫硫半水石膏40kg、改性硅藻土30kg、粉煤灰25kg、雙飛粉20kg、凹土粉15kg、聚丙烯纖維10kg、淀粉粘合劑10kg、緩凝劑3kg、減水劑2kg、保水劑2kg、發(fā)泡劑2kg、穩(wěn)泡劑2kg；

所述改性硅藻土由下列原料制成：硅藻土30kg、鈦白粉8kg、木質素3kg、膨脹珍珠巖10kg、三氯化鐵6kg、正丁醛-苯胺縮合物3kg、氧化鐠3kg、蜜蠟6kg；其制備方法是將所述硅藻土置于8％的鹽酸溶液中浸泡50分鐘，抽濾后將所得物料烘干，再與所述膨脹珍珠巖混合，在780℃下進行高溫煅燒1.5小時，取出冷卻到室溫后再與蜜蠟混合，通過研磨機研磨成140目的細粉，最后與剩余材料混合，通過球磨使所有原料粉末充分分散混合均勻即可。

其中，所述淀粉粘合劑通過以下步驟制得：

1)稱取以下原料：玉米淀粉30kg、水50kg、丙烯酸25kg、十二硫醇5kg、苯甲酸鈉3kg、四硼酸鈉1kg和膨潤土10kg；

2)將準備好的玉米淀粉、水、丙烯酸和十二硫醇混合，加熱至70℃進行糊化；

3)將糊化后的生成物置于60co-γ射線輻射場中進行輻射接枝聚合，接收劑量為1.0kgy；

4)在輻射接枝聚合后的產物中添加所述苯甲酸鈉、四硼酸鈉和膨潤土得到淀粉粘合劑。

上述緩凝劑采用蛋白質鹽類緩凝劑和三聚磷酸鈉兩種混合物，且兩者之間的質量比為2:1；減水劑采用聚酰胺系減水劑；保水劑采用淀粉醚和羥乙基纖維素醚兩種混合物，且兩者之間的質量比為1:1；發(fā)泡劑采用松香和苯磺酸鈉兩種混合物，且兩者之間的質量比為1:1；穩(wěn)泡劑采用聚丙烯酰胺。

上述的一種高強度節(jié)能型面層粉刷石膏的制備工藝，按照以下步驟進行：

(1)先按上述重量稱取原料；

(2)將脫硫半水石膏、改性硅藻土、粉煤灰、雙飛粉、凹土粉、聚丙烯纖維投入到混料機中，加入重量比為10％的水混合攪拌，得到石膏漿料；

(3)之后將剩余全部原料加入到所述石膏漿料中攪拌混勻，即可，且攪拌轉速為500r/min,攪拌時間為50min。

實施例3

一種高強度節(jié)能型面層粉刷石膏，稱取以下原料：脫硫半水石膏50kg、改性硅藻土35kg、粉煤灰30kg、雙飛粉25kg、凹土粉20kg、聚丙烯纖維12kg、淀粉粘合劑15kg、緩凝劑5kg、減水劑3kg、保水劑3kg、發(fā)泡劑3kg、穩(wěn)泡劑3kg；

所述改性硅藻土由下列原料制成：硅藻土30kg、鈦白粉8kg、木質素3kg、膨脹珍珠巖10kg、三氯化鐵6kg、正丁醛-苯胺縮合物3kg、氧化鐠3kg、蜜蠟6kg；其制備方法是將所述硅藻土置于10％的鹽酸溶液中浸泡60分鐘，抽濾后將所得物料烘干，再與所述膨脹珍珠巖混合，在800℃下進行高溫煅燒2小時，取出冷卻到室溫后再與蜜蠟混合，通過研磨機研磨成160目的細粉，最后與剩余材料混合，通過球磨使所有原料粉末充分分散混合均勻即可。

其中，所述淀粉粘合劑通過以下步驟制得：

1)稱取以下原料：玉米淀粉30kg、水50kg、丙烯酸25kg、十二硫醇5kg、苯甲酸鈉3kg、四硼酸鈉1kg和膨潤土10kg；

2)將準備好的玉米淀粉、水、丙烯酸和十二硫醇混合，加熱至75℃進行糊化；

3)將糊化后的生成物置于60co-γ射線輻射場中進行輻射接枝聚合，接收劑量為1.5kgy；

4)在輻射接枝聚合后的產物中添加所述苯甲酸鈉、四硼酸鈉和膨潤土得到淀粉粘合劑。

上述緩凝劑采用蛋白質鹽類緩凝劑；減水劑采用萘系減水劑；保水劑采用羧丙基甲基纖維素醚；發(fā)泡劑采用十二烷基硫酸鈉和松香兩種混合物，且兩者之間的質量比為1:1；穩(wěn)泡劑采用聚乙烯醇。

上述的一種高強度節(jié)能型面層粉刷石膏的制備工藝，按照以下步驟進行：

(1)先按上述重量稱取原料；

(2)將脫硫半水石膏、改性硅藻土、粉煤灰、雙飛粉、凹土粉、聚丙烯纖維投入到混料機中，加入重量比為12％的水混合攪拌，得到石膏漿料；

(3)之后將剩余全部原料加入到所述石膏漿料中攪拌混勻，即可，且攪拌轉速為600r/min,攪拌時間為60min。

對比例1

一種市場現有普通面層粉刷石膏，稱取以下原料：煅燒脫硫石膏粉80kg、普通硅酸鹽水泥30kg、粉煤灰30kg、填料20kg、緩凝劑5kg、減水劑3kg、保水劑3kg；

上述緩凝劑采用sc型緩凝劑、減水劑采用三聚氰胺類減水劑、保水劑采用淀粉醚。

其制備方法是將煅燒脫硫石膏粉、普通硅酸鹽水泥、粉煤灰、填料及助劑按配比稱量，然后投入混料機中，混合攪拌，得到面層粉刷石膏。

應用實施例

性能檢測：將實施例1-3及對比例1制得粉刷石膏分別命名為粉刷石膏1、粉刷石膏2、粉刷石膏3、粉刷石膏4；分別加入適量水(水料比為0.5:1)，通過凈漿攪拌機攪拌均勻，按照gb/t28627-2012抹灰石膏標準對其進行測試，測試結果見下表1。

表1

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，盡管參照前述實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，對于本領域的技術人員來說，其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換。凡在本發(fā)明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。