一种环保瓷砖粘结剂及其制备方法与流程

本发明涉及瓷砖粘结剂生产技术领域，具体是一种环保瓷砖粘结剂及其制备方法。

背景技术：

目前瓷砖粘结剂的研究和技术创新少，基本上是延用市面上的一些配方进行生产。现有市面上销售的瓷砖粘结剂，使用了大量的成本高的河沙(或海沙)，且沙子粗，没有细粉，级配不合理，水泥用量大，成本高，粘接强度差，技术指标难有更高的提升。随着沙源受到国家严格管控，资源的短缺，将会造成生产成本提升，且质量难有保证。

现有企业生产的大部分瓷砖粘结剂，主要的材料为水泥、河沙(或者海沙)、重钙粉、可再分散乳胶粉、纤维素醚等，配方为：水泥40～50％、沙子40～50％、重钙粉5～15％、可分再生乳胶粉0.5～2％、纤维素醚0.05～1％，以及其它添加剂。生产出来的瓷砖粘结剂，有多种多样，部分瓷砖粘结剂在使用时需要添加一定量的水泥，部分瓷砖粘结剂可以直接使用。因使用河沙、海沙等，随着资源的枯竭以及国家对河沙开采的严控，沙子的价格飙升，生产成本高。

公布号为cn106746989a的中国发明专利申请公开了一种含纤维素醚的瓷砖胶及其生产工艺，包括水泥、微硅粉、石英粉、石膏粉、可再分散乳胶粉、丙烯酸核聚糖、丙二醇、纤维素醚、海藻酸三乙醇胺盐、甲酸钙、邻苯二甲酸二丁酯、憎水剂、木质素磺酸盐、酒石酸、水。虽具有好的防水性和粘结性，但成分复杂。因此现需研究一种制作简单、易于保存、有防霉效果的环保瓷砖粘结剂。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本发明提供一种环保瓷砖粘结剂及其制备方法，所用原料来源广泛，充分利用回收后的废弃资源及部分原料具有的水硬性胶凝材料的特点，使用颗粒级配互相填充，增加颗粒间界面张力，通过物理和化学方法提高产品粘结强度，制作简单、易于保存，还有防霉的效果，具有广泛的应用前景。

为实现上述目的本发明提供如下技术方案：

一种环保瓷砖粘结剂，包括如下重量百分比的原料：水泥10～30％、机制砂60～85％、钢渣粉和/或复合微粉5～15％、可再分散乳胶粉0～1.5％、纤维素醚0.05～1％。

进一步地，所述水泥型号是普通硅酸盐水泥32.5等级及以上的水泥、或砌筑水泥中的m32.5水泥。

进一步地，所述机制砂选择钙质砂或硅质砂；所述机制砂的含泥量≤1％、水分≤1％、粒度≤1.5mm。

进一步地，所述纤维素醚为羟丙基甲基纤维素，其粘度≥100000mpa·s。

进一步地，所述可再分散乳胶粉的固含量≥98％wt％、灰分为10±2％wt％、ph值为6-8。

进一步地，所述钢渣粉的粒径≤45μm；所述复合微粉的粒度为45μm以下。

进一步地，所述复合微粉包含如下重量百分数的成分：10～50％钢渣、10～30％铁合金渣、40～90％粒化高炉矿渣。

进一步地，环保瓷砖粘结剂还包括如下重量百分比的原料：0.01～0.02％纳米二氧化银、0.03～0.06％山苍子油、0.02～0.05％壳聚糖。

本发明提供所述环保瓷砖粘结剂的制备方法，包括如下步骤：

(1)将各组分按照重量百分比进行配料；

(2)投入水泥、机制砂、复合微粉和/或钢渣粉，同时加入其余组分，搅拌均匀，搅拌时间≥180s，制得环保瓷砖粘结剂的干粉料。

进一步地，所述混合过程，是以转速为200-300r/min搅拌。

本发明所用原料水泥、机制砂、钢渣粉、复合微粉、可分再生乳胶粉、纤维素醚、纳米二氧化银、山苍子油、壳聚糖购自国内外工业原料公司或自产，可直接利用。

本发明具有以下有益效果：

1.本发明通过新材料使用和瓷砖粘结剂的配方调整，解决了传统制造过程中由于河沙或海沙短缺造成资源不足，以及生产成本高等问题，且河沙或海沙的粒形不均，外表相对光滑，与其他物质之间的粘结性相对弱，通常需要添加化学添加剂以提高粘结性；本发明制作时使用粒度均匀、粒形好、颗粒级配和成本更低的机制砂，同时机制砂外表比较粗糙，与其他物质粘结性强，不仅能解决河沙或海沙存在的问题，还减少了水泥用量，本发明使用了固体废弃物制备的具有水硬性的钢渣粉或者复合微粉，代替了传统工艺的重钙粉，有效减低生产成本，实现节能环保目的，同时，钢渣粉或者复合微粉含有大量的硅酸盐矿物，这些细粉充斥于不同粒径的物料当中，加水后，矿物与水反应生成c-s-h凝胶，纤维素醚与c-s-h凝胶相互作用，极大提高了瓷砖粘结剂的抗拉强度和耐久性。

2.本发明提供配方使用了不同粒径颗粒紧密堆积原理，不同粒径颗粒互相填充，增加颗粒间界面张力，通过物理方法提高产品粘结强度。其中，水泥、机制砂、钢渣粉或复合微粉的粒度依次为≤0.08mm,≤1.5mm,≤0.045μm，通过各个粒径级别的原料相互配合，并对各个粒级原料采用特定的配比，使各组分之间紧密堆积，减少原料之间的空隙，提高颗粒间的界面张力，进而提高产品粘结强度，有效预防空鼓、开裂、发霉等情况。

3.本发明环保瓷砖粘结剂还补充加入一定量的纳米二氧化银、山苍子油、壳聚糖，山苍子油是指从山苍子鲜果中提取得到的天然香精油，所含主要化学成分有:柠檬醛、柠檬烯、甲基庚烯酮、芫荽油醇、香叶醇、香草醛、莰烯，不仅味道清香，且具有一定的杀菌效果；纳米氧化银、壳聚糖具有良好的抑菌作用；上述原料相互协同混合，能有有效提高粘结剂的抗菌、防霉特性，减少潮湿环境中细菌滋生而导致的空鼓、霉变情况，进一步保障粘结后的安全、卫生情况。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明作进一步说明，但不作为是对本发明的限制。

实施例1-7环保瓷砖粘结剂所包含的原料及其重量百分比，如表1。

表1

实施例1

所述环保瓷砖粘结剂的制备方法，包括如下步骤：

(1)将各组分按照重量百分比进行配料；

(2)通过输送设备和计量设备投入普通42.5硅酸盐水泥、钙质砂、钢渣粉、复合微粉、可再分散乳胶粉、纤维素醚以转速为200r/min搅拌均匀，搅拌时间≥180s，即制得环保瓷砖粘结剂的干粉料。

实施例2

所述环保瓷砖粘结剂的制备方法，包括如下步骤：

(1)将各组分按照重量百分比进行配料；

(2)通过输送设备和计量设备投入普通42.5硅酸盐水泥、钙质砂、钢渣粉、可再分散乳胶粉、纤维素醚以转速为300r/min搅拌均匀，搅拌时间≥180s，制得环保瓷砖粘结剂的干粉料。

实施例3

所述环保瓷砖粘结剂的制备方法，包括如下步骤：

(1)将各组分按照重量百分比进行配料；

(2)通过输送设备和计量设备投入普通42.5硅酸盐水泥、硅质砂、钢渣粉、复合微粉、可再分散乳胶粉、纤维素醚以转速为250r/min搅拌均匀，搅拌时间≥180s，制得环保瓷砖粘结剂的干粉料。

实施例4

所述环保瓷砖粘结剂的制备方法，包括如下步骤：

(1)将各组分按照重量百分比进行配料；

(2)通过输送设备和计量设备投入砌筑32.5水泥、硅质砂、复合微粉、可再分散乳胶粉、纤维素醚以转速为240r/min搅拌均匀，搅拌时间≥180s，制得环保瓷砖粘结剂的干粉料。

实施例5

所述环保瓷砖粘结剂的制备方法，包括如下步骤：

(1)将各组分按照重量百分比进行配料；

(2)通过输送设备和计量设备投入普通42.5硅酸盐水泥、硅质砂、钢渣粉、可再分散乳胶粉、纤维素醚、纳米二氧化银、山苍子油、壳聚糖以转速为200r/min搅拌均匀，搅拌时间≥180s，制得环保瓷砖粘结剂的干粉料。

实施例6

所述环保瓷砖粘结剂的制备方法，包括如下步骤：

(1)将各组分按照重量百分比进行配料；

(2)通过输送设备和计量设备投入砌筑32.5水泥、硅质砂、复合微粉、纤维素醚、纳米二氧化银、山苍子油、壳聚糖以转速为300r/min搅拌均匀，搅拌时间≥180s，制得环保瓷砖粘结剂的干粉料。

实施例7

所述环保瓷砖粘结剂的制备方法，包括如下步骤：

(1)将各组分按照重量百分比进行配料；

(2)通过输送设备和计量设备投入砌筑32.5水泥、钙质砂、钢渣粉、可再分散乳胶粉、纤维素醚、纳米二氧化银、山苍子油、壳聚糖以转速为250r/min搅拌均匀，搅拌时间≥180s，制得环保瓷砖粘结剂的干粉料。

对比例1

(1)准备如下重量份的原料：普通42.5硅酸盐水泥50％、河沙40％、重钙粉9％、可分再生乳胶粉0.5％、纤维素醚0.5％。

(2)通过输送设备和计量设备投入普通42.5硅酸盐水泥、河沙、重钙粉、可分再生乳胶粉、纤维素醚以转速为250r/min搅拌均匀，搅拌时间≥180s，制得环保瓷砖粘结剂的干粉料。

实施例8性能检测

对本发明实施例1～7、对比例1的产品分别进行如下质量性能检测，检测结果见表2。

1.拉伸粘结强度测试采用jc/t547-2005《陶瓷墙地砖胶粘剂》检测方法进行检测。

2.抗冲击能力测试：手提冲击钻，钻头冲击80×80cm的瓷砖，均匀冲击150～200个孔，观察是否出现脱落、空鼓现象。

3.抗击打能力：用榔锤在做好的瓷砖表面狠狠敲击，观察瓷砖是否牢牢粘贴，有无空鼓现象。

4.耐粉尘性测试：将瓷砖粘结剂用于一面为大量粉尘的混凝土面上，再进行敲击测试，观察是否脱落及空鼓。

5.防霉测试：在产品表面喷洒细菌悬浊液(霉菌和营养液)，分别将其置于相对湿度为60％、温度为30℃的环境中放置30、180天，置于相对湿度为90％、温度为30℃的环境中放置300天观察其霉变程度。

表2检测结果

根据表2中数据可知，本发明实施例1-7的瓷砖粘结剂的拉伸粘结强度高、附着力好，经过长时间放置后也无霉变发生；将其经过抗冲击性试验、抗击打试验后牢牢粘贴、无空鼓、无脱落、无滑移，且粘结性能好，用于具有大量粉尘的饰面中，对墙面进行敲击，也无脱落、空鼓现象产生，牢牢粘贴，较好的符合技术标准要求，具有广阔的应用前景。其中，实施例5-7中添加的纳米二氧化银、山苍子油或壳聚糖或其组合物，提高了抑菌时长，使其在相对湿度为90％的环境中放置300天仍有良好的防霉效果，除此之外，还提高了拉伸粘结强度，综合提高了瓷砖粘结剂的特性。

而对比例1的瓷砖粘结剂虽然也达到了技术要求标准，但其技术指标远低于本申请，且在第180天检测时就出现霉变情况，在相对湿度为90％的环境中放置300天时出现大量的霉变，说明传统方法制备的瓷砖粘结剂难以实现长效的防霉作用，在湿度大于60％的环境中易发生霉变，影响使用效果。

上述虽然对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围内。

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