一种纳米材料改性磷石膏基粘接剂的制备方法技术

本发明专利技术涉及石膏粘结剂技术领域。目的在于提供一种纳米材料改性磷石膏基粘接剂的制备方法。本发明专利技术所采用的技术方案是：一种纳米材料改性磷石膏基粘接剂的制备方法，包括以下步骤：A、制备15nmSiO2含量为20.0％的分散浆体：采用高速分散机，当高速分散机转速为600转/分钟的搅拌情况下，按重量份依次加入以下材料：软化水79份、消泡剂0.1份、润湿剂0.1份、分散剂0.4份、瓜尔胶0.4份、15nmSiO220份；持续搅拌15分钟；静置1小时，即得15nmSiO2含量为20.0％分散浆体；B、制备纳米改性磷石膏基粘接剂。本发明专利技术具有极佳的环保价值、产品性能远超常规的石膏粘结剂、具有显著的经济效益。

【技术实现步骤摘要】
一种纳米材料改性磷石膏基粘接剂的制备方法
本专利技术涉及石膏粘结剂
，具体涉及一种纳米材料改性磷石膏基粘接剂的制备方法。
技术介绍
磷石膏是指在磷酸生产中用硫酸处理磷矿时产生的固体废渣,每生产1t磷酸可产生4.5-5.0t磷石膏。磷石膏主要成分为二水石膏(CaSO4·2H2O)和半水石膏(CaSO4·1/2H2O)，以二水石膏居多。颜色多为深灰色。磷石膏除主成分硫酸钙外还含少量磷酸、硅、镁、铁、铝等无机和有机杂质。到2015年底，我国已累计堆积了超过4亿吨以上磷石膏。众所周知，磷石膏是一种三废材料，近些年来，随着磷化工的快速发展，磷石膏的年排放量超过2000万t，而利用率仅为2～3％。目前我国磷石膏除了极少量被利用于生产建筑材料外(如：砖、板等，由于磷石膏在建筑材料中理化性质的缺陷，其使用范围相当狭窄。)，剩余的数量庞大的固体废渣仍占用着大面积土地，堆积如山。由于磷石膏里含有的有害化学物质对环境造成的影响可长达数百年之久，对堆场周边的环境影响极大：磷石膏微溶于水，可造成广泛的地下水污染。磷进入水体，富营养化比氮还厉害，环保压力巨大。本专利技术的专利技术人所在地即为磷石膏污染重灾区。石膏粘接剂是一种在建筑上使用的粘接剂，主要用于建筑上的石膏构件的粘接。市售的此类商品名称很多，但其正式名称叫粘接石膏，对应的国家行业标准为：粘接石膏《JC/T1025-2007》。现在市售的常规粘接石膏是以普通石膏(也叫建筑石膏)作为主要胶凝材料生产的，建筑石膏是用石膏矿煅烧而成，颜色为白色或近白色。现有的常规的石膏粘结剂存在如下缺陷：1、抗折、抗压及拉伸粘接强度普遍偏低，难以满足大尺寸构件对粘接强度的需求。如，石膏轻质隔墙条板重量达120kg(规格2.9m*0.6m*0.1m),在粘接安装以后经常出现接缝开裂，严重时导致石膏隔墙墙面倾斜或导致更为严重的后果。小型构件的粘接也经常出现脱落现象。尤其是在空气潮湿的南方地区。就其原因主要是因为采用的粘接石膏的粘接强度过低。2、成本高，目前粘接石膏都采用建筑石膏为主要胶凝材料，其成本为磷石膏的3～4倍。3、消耗自然资源，建筑石膏是用石膏矿煅烧而成的，开矿和煅烧都面临资源消耗和环保压力。因此，如果能通过一定的手段改变磷石膏的特性，赋予其优异的性能，使其能够广泛地应用在石膏粘结剂的生产加工过程中，不仅将能够变废为宝，缓解环保压力；还能够充分发挥磷石膏低成本的优势，提高企业的经济效益。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种纳米材料改性磷石膏基粘接剂的制备方法，以克服上述缺陷。为实现上述专利技术目的，本专利技术所采用的技术方案是：一种纳米材料改性磷石膏基粘接剂的制备方法，包括以下步骤：A、制备15nmSiO2含量为20.0％的分散浆体：采用高速分散机，当高速分散机转速为600转/分钟的搅拌情况下，按重量份依次加入以下材料：软化水79份、消泡剂0.1份、润湿剂0.1份、分散剂0.4份、瓜尔胶0.4份、15nmSiO220份；材料全部加入完成后在600转/分钟的转速下持续搅拌2分钟；然后在10秒之内将高速分散机的转速迅速提高到12000转/分钟，持续搅拌15分钟；静置1小时，即得15nmSiO2含量为20.0％分散浆体；B、制备纳米改性磷石膏基粘接剂：采用普通搅拌器，当普通搅拌器转速为40-80转/分钟的搅拌状态下，按重量份依次加入以下材料：以上原料加入完成后，持续搅拌15分钟，即得产品。优选的，在步骤B中，按重量份依次加入以下材料：优选的，在步骤B中，按重量份依次加入以下材料：优选的，所述石英粉的细度为1200目。优选的，所述保水剂为HPMC。优选的，所述步骤B中，按重量份加入的材料还包括聚丙烯短纤维3份。优选的，所述煅烧磷石膏的制备方法如下，将磷石膏加入电煅烧炉内，在130-160℃的温度下进行煅烧，煅烧的过程中维持电煅烧炉内的真空度小于0.02Mpa。优选的，所述电煅烧炉包括炉壳，所述炉壳内部设置有多根竖向的金属加热辊，所述金属加热辊的上端穿出炉壳且外部绕设有感应线圈，金属加热辊的下端延伸至炉壳内的下部；所述炉壳一侧的上部设置有真空泵，所述真空泵的进气端与炉壳内部连通，出气端与输气管连通；炉壳另一侧的中部设置有进料门，炉壳的底部设置有出料门；所述金属加热辊位于炉壳内的一段周面上均匀设置有若干条形的导热片，所述导热片沿金属加热辊的长度方向延伸。本专利技术的有益效果集中体现在：1、主要原料采用三废材料磷石膏，变废为宝，实现了对磷石膏的高效利用，解决了磷石膏堆场及污染的环境问题，具有极佳的环保价值。2、通过恰当配比的纳米二氧化硅对磷石膏进行改性，赋予其优异的抗折、抗压、拉伸粘接强度，性能远超常规的石膏粘结剂，能够广泛使用在：以建筑石膏、磷石膏、脱硫石膏为主要原料生产的轻质隔墙条板、砌块、砖及装饰构件的粘接中，也可用来粘接建筑上的水泥、木材构件、墙地砖、大理石花岗石等，应用范围广泛。3、尽管采用了单价相对昂贵的纳米二氧化硅材料，但由于其添加量极低、效果极好，产品的总体成本极低，本专利技术与同类产品相比，综合物料成本降低超过25％，具有显著的经济效益。附图说明图1为电煅烧炉的结构示意图。具体实施方式一种纳米材料改性磷石膏基粘接剂的制备方法，包括以下步骤：A、制备15nmSiO2含量为20.0％的分散浆体：采用高速分散机，当高速分散机转速为600转/分钟的搅拌情况下，按重量份依次加入以下材料：软化水79份、消泡剂0.1份、润湿剂0.1份、分散剂0.4份、瓜尔胶0.4份、15nmSiO220份。所述的15nmSiO2也就是15纳米二氧化硅。材料全部加入完成后在600转/分钟的转速下持续搅拌2分钟，进行初步混合；然后在10秒之内将高速分散机的转速迅速提高到12000转/分钟，持续搅拌15分钟，进行快速分散；静置1小时，即得15nmSiO2含量为20.0％分散浆体。B、制备纳米改性磷石膏基粘接剂：采用普通搅拌器，当普通搅拌器转速为40-80转/分钟的搅拌状态下，按重量份依次加入以下材料：水、煅烧磷石膏、缓凝剂、氢氧化钙、石英粉、保水剂、15nmSiO2含量为20.0％的分散浆料；以上原料加入完成后，持续搅拌15分钟，即得产品。为了更加清楚描述出本专利技术的
技术实现思路
，以下将结合实施例对本专利技术进行进一步的阐述。基于本专利技术的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其他实施例，都属于本专利技术所保护的范围。实施例一在步骤A中，各材料的重量份为：软化水79份、消泡剂0.1份、润湿剂0.1份、分散剂0.4份、瓜尔胶0.4份、15nmSiO220份。在步骤B中，各材料的重量份为：水10份、煅烧磷石膏95份、缓凝剂0.001份、氢氧化钙15份、石英粉0.1份、保水剂0.2份、15nmSiO2含量为20.0％的分散浆料2.5份。实施例二在步骤A中，各材料的重量份为：软化水79份、消泡剂0.1份、润湿剂0.1份、分散剂0.4份、瓜尔胶0.4份、15nmSiO220份。在步骤B中，各材料的重量份为：水38份、煅烧磷石膏79份、缓凝剂0.001份、氢氧化钙5份、石英粉1.3份、保水剂0.05份、15nmSiO2含量为20.0％的分散浆料4份。实施例三在步骤A中，各材料的重量份为：软化水79份、消泡剂0.1份、润湿剂0.1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种纳米材料改性磷石膏基粘接剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：A、制备15nmSiO2含量为20.0％的分散浆体：采用高速分散机，当高速分散机转速为600转/分钟的搅拌情况下，按重量份依次加入以下材料：软化水79份、消泡剂0.1份、润湿剂0.1份、分散剂0.4份、瓜尔胶0.4份、15nmSiO220份；材料全部加入完成后在600转/分钟的转速下持续搅拌2分钟；然后在10秒之内将高速分散机的转速迅速提高到12000转/分钟，持续搅拌15分钟；静置1小时，即得15nmSiO2含量为20.0％分散浆体；B、制备纳米改性磷石膏基粘接剂：采用普通搅拌器，当普通搅拌器转速为40‑80转/分钟的搅拌状态下，按重量份依次加入以下材料：

【技术特征摘要】
1.一种纳米材料改性磷石膏基粘接剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：A、制备15nmSiO2含量为20.0％的分散浆体：采用高速分散机，当高速分散机转速为600转/分钟的搅拌情况下，按重量份依次加入以下材料：软化水79份、消泡剂0.1份、润湿剂0.1份、分散剂0.4份、瓜尔胶0.4份、15nmSiO220份；材料全部加入完成后在600转/分钟的转速下持续搅拌2分钟；然后在10秒之内将高速分散机的转速迅速提高到12000转/分钟，持续搅拌15分钟；静置1小时，即得15nmSiO2含量为20.0％分散浆体；B、制备纳米改性磷石膏基粘接剂：采用普通搅拌器，当普通搅拌器转速为40-80转/分钟的搅拌状态下，按重量份依次加入以下材料：以上原料加入完成后，持续搅拌15分钟，即得产品。2.根据权利要求1所述的纳米材料改性磷石膏基粘接剂的制备方法，其特征在于：在步骤B中，按重量份依次加入以下材料：3.根据权利要求2所述的纳米材料改性磷石膏基粘接剂的制备方法，其特征在于：在步骤B中，按重量份依次加入以下材料：4.根据权利要求3所述的纳米材料改性磷石膏基粘接剂的制备方法，其特征在于：所述石英粉的细度为1200目。5.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：王蜀平，张元武，杨劲松，周勇，曾旭涛，
申请(专利权)人：四川明康善筑建材有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51