一种耐水防火型粘结砂浆的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种耐水防火型粘结砂浆的制备方法，属于建筑材料技术领域。本发明专利技术首先以花岗石、硅藻土作为原料，得到改性无机物，脂肪酸脂具有疏水性，使得改性无机物也具有疏水性，无机矿物本身具有不可燃性，防火性极佳，这两种无机矿物中富含大量钙质和金属离子以及硅质盐，通过甲基丙烯酰氧基三甲氧基硅烷的双键与丙烯酸单体的双键在引发剂偶氮二异丁腈的作用下发生聚合，本发明专利技术制得的有机硅改性丙烯酸树脂的硅氧烷水解缩聚可在聚合分子之间及聚合物与基材之间形成牢固的Si‑O‑Si主体网络结构，将有机硅改性丙烯酸树脂与改性无机物混合，可以使得本发明专利技术的粘结砂浆与墙层基底和保温板紧紧粘结在一起，粘接持久性提升，本发明专利技术具有广阔的应用前景。

A Method of Preparing Water-resistant and Fire-proof Bonded Mortar

【技术实现步骤摘要】
一种耐水防火型粘结砂浆的制备方法
本专利技术公开了一种耐水防火型粘结砂浆的制备方法，属于建筑材料

技术介绍
粘结砂浆它是由水泥、石英砂、聚合物胶结料配以多种添加剂经机械混合均匀而成。主要用于粘结保温板的粘合剂，亦被称为聚合物粘结砂浆。粘结砂浆与掺入传统建筑胶的砂浆相比具有优良的柔韧性和粘结性能，以及良好的保水性、耐水性以及方便的操作性，增强了基材与保温板之间的粘结强度，增强了拉伸强度，解决了接层间的空鼓、脱落等质量问题。砂浆是常用的建筑材料，一般用于砌筑和抹灰工程。砂浆是由胶凝材料（水泥、石灰、粘土等）和细骨料（砂）加水拌合而成。根据组成材料，可分为：石灰砂浆：由石灰膏、砂和水按一定配比制成，一般用于强度要求不高、不受潮湿的砌体和抹灰层；水泥砂浆：由水泥、砂和水按一定配比制成，一般用于潮湿环境或水中的砌体、墙面或地面等；混合砂浆：在水泥或石灰砂浆中掺加适当掺合料如粉煤灰、硅藻土等制成，以节约水泥或石灰用量，并改善砂浆的和易性，常用的混合砂浆有水泥石灰砂浆、水泥粘土砂浆和石灰粘土砂浆等。按用途不同分为：砌筑砂浆、抹面砂浆（包括装饰砂浆、防水砂浆）、粘结砂浆等。而陶瓷砖用粘结砂浆对于粘结性要求极高，特别是外墙陶瓷砖用粘结砂浆粘结性要极为良好，但目前的陶瓷砖用粘结砂浆粘结性持久性差，从而导致瓷砖脱落。使用的粘结砂浆不具有防火性或防火性能不佳，存在一定的安全隐患。外墙外保温系统是目前我国建筑墙体节能中应用最为广泛的节能技术措施，正在全国大范围普及，在建筑节能方面做出了巨大的贡献。但是，目前市场上所出售的外墙外保温用粘结砂浆普遍存在耐水性较差的现象，即砂浆浸水后与墙体或者保温板的拉伸粘结强度相对于原强度明显降低，这对于保证建筑外墙外保温工程质量及安全产生了巨大的负面影响。如现有深圳市明远氟涂料有限公司的丁华明等公开一种保温板粘结砂浆基料，包括A、B两组分，其A组分的质量组成为水硬性硅酸盐水泥100份、石英砂100～180份、高效减水剂2～3份、木质纤维素0.5～2份及纤维素醚0.5～2份；B组分为自交联型粘结剂15～30质量份。其保温板粘结砂浆基料只需要与其总质量约20％左右的水混合均匀后就可使用，施工过程简单；砂浆与保温板粘接强度高，吸湿后不易脱落，无需用锚固件加固，减少了施工工序。但该技术方案的改保温板粘结砂浆属于双组份产品，现场施工质量不易控制，人为因素影响较大，无法保证施工质量和工程的安全性；且胶凝材料采用水硬性硅酸盐水泥掺量较高，无其它掺合料弥补水泥石干燥收缩，容易产生开裂、强度下降问题。因而，专利技术一种粘结强度高、耐水性好且具防火性好的粘结砂浆对建筑材料
具有积极意义。
技术实现思路
本专利技术主要解决的技术问题，针对目前市面上的陶瓷砖用粘结砂浆的耐水性较差、粘结性持久性差，容易导致瓷砖脱落，并且不具有防火性或防火性能不佳，存在一定的安全隐患的缺陷，提供了一种耐水防火型粘结砂浆的制备方法。为了解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：一种耐水防火型粘结砂浆的制备方法为：将上述有机硅改性丙烯酸树脂、备用改性无机物、蒸馏水混合后放入搅拌仪中，在700～800r/min的转速下搅拌5～6h，出料，即为耐水防火型粘结砂浆；改性无机物制备方法为：（1）将花岗石、硅藻土按混合均匀后，放入粉碎机中，以800～900r/min的转速粉碎50～60min，粉碎结束后过筛，收集过筛粉末，备用；（2）将大豆油和脂肪酶混合后放入酶解罐中，保温酶解反应反应5～6h，反应结束后，出料，得到酶解液；（3）将备用的过筛粉末、上述酶解液、河底污泥按质量比为10︰10︰1混合后放入发酵罐中，在温度为30～40℃的条件下，密封发酵2～3周，收集发酵物，即为改性无机物，备用；有机硅改性丙烯酸树脂制备方法为：将甲基丙烯酰氧基三甲氧基硅烷、丙烯酸单体、偶氮二异丁腈、蒸馏水放入反应釜中，并向反应釜中通入氮气直至置换出所有空气，在氮气保护下加热升温，搅拌反应10～12h，出料，得到有机硅改性丙烯酸树脂。耐水防火型粘结砂浆上述有机硅改性丙烯酸树脂、备用改性无机物、蒸馏水按质量比为3︰2︰2。改性无机物制备方法中花岗石、硅藻土混合时质量比为1︰1。改性无机物制备方法中过筛粉末粒径优选为100目。改性无机物制备方法中大豆油和脂肪酶混合质量比为3︰1。改性无机物制备方法中控制在50～60℃的温度条件下进行酶解反应。过筛粉末、酶解液、河底污泥混合质量比为10︰10︰1。甲基丙烯酰氧基三甲氧基硅烷、丙烯酸单体、偶氮二异丁腈、蒸馏水质量比为3︰3︰1︰3。有机硅改性丙烯酸树脂制备方法中搅拌反应温度为100～120℃。本专利技术的有益效果是：（1）本专利技术首先以花岗石、硅藻土作为原料，将其放入粉碎机粉碎过筛后得到过筛粉末，使用脂肪酶将大豆油降解为甘油和脂肪酸，甘油和脂肪酸再通过酯化反应得到脂肪酸脂，通过发酵作用将脂肪酸脂与无机矿物结合在一起，得到改性无机物，脂肪酸脂具有疏水性，使得改性无机物也具有疏水性，无机矿物本身具有不可燃性，防火性极佳，因此，改性无机物的使用可以增加本专利技术粘结砂浆的耐水、防火性能，另外，这两种无机矿物中富含大量钙质和金属离子以及硅质盐，可以促进混合体系的水化并通过化学反应生成大量短柱状钙矾石，这些新生成的钙矾石晶体相互交错形成一个紧密的网状结构而使粘结砂浆迅速凝结，而粘结砂浆中水泥里的钙离子被消耗又促进了硅酸三钙水化，生成的水化硅酸钙凝胶和钙矾石网络结构共同作用，填充孔隙使固化后粘结砂浆的微观结构更加致密，提高其防水性，再通过甲基丙烯酰氧基三甲氧基硅烷的双键与丙烯酸单体的双键在引发剂偶氮二异丁腈的作用下发生聚合，使得丙烯酸树脂分子链上通过化学反应连接了有机硅单体，得到有机硅改性丙烯酸树脂；（2）本专利技术制得的有机硅改性丙烯酸树脂的硅氧烷水解缩聚可在聚合分子之间及聚合物与基材之间形成牢固的Si-O-Si主体网络结构，使得本专利技术的粘结砂浆有很强的耐候性以及耐化学腐蚀性，另外，硅氧烷的加入使得粘结砂浆表面对水的接触角提高，当粘结砂浆表面与水珠的接触角越大时，水珠在表面的附着力越小，则该粘结砂浆的耐水性更好，将有机硅改性丙烯酸树脂与改性无机物混合，由于两者极性相同，因此两者的相容性提升，并且通过发酵得到的改性无机物表面含有大量活性基团，与有机硅改性丙烯酸树脂表面的活性基团产生氢键吸附力，使得两者结合的更紧密，并且丙烯酸树脂粘结性能良好，可以使得本专利技术的粘结砂浆与墙层基底和保温板紧紧粘结在一起，粘接持久性提升，本专利技术具有广阔的应用前景。具体实施方式将花岗石、硅藻土按质量比为1︰1混合均匀后，放入粉碎机中，以800～900r/min的转速粉碎50～60min，粉碎结束后过100目筛，收集过筛粉末，备用；将大豆油和脂肪酶按质量比为3︰1混合后放入酶解罐中，在温度为50～60℃的条件下，保温酶解反应反应5～6h，反应结束后，出料，得到酶解液；将备用的过筛粉末、上述酶解液、河底污泥按质量比为10︰10︰1混合后放入发酵罐中，在温度为30～40℃的条件下，密封发酵2～3周，收集发酵物，即为改性无机物，备用；将甲基丙烯酰氧基三甲氧基硅烷、丙烯酸单体、偶氮二异丁腈、蒸馏水按质量比为3︰3︰1︰3放入反应釜中，并向反应釜中通入氮气直至置换出所有空气，在氮气本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种耐水防火型粘结砂浆的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：将上述有机硅改性丙烯酸树脂、备用改性无机物、蒸馏水混合后放入搅拌仪中，在700～800r/min的转速下搅拌5～6h，出料，即为耐水防火型粘结砂浆；所述的改性无机物具体制备步骤为：（1）将花岗石、硅藻土按混合均匀后，放入粉碎机中，以800～900r/min的转速粉碎50～60min，粉碎结束后过筛，收集过筛粉末，备用；（2）将大豆油和脂肪酶混合后放入酶解罐中，保温酶解反应反应5～6h，反应结束后，出料，得到酶解液；（3）将备用的过筛粉末、上述酶解液、河底污泥按质量比为10︰10︰1混合后放入发酵罐中，在温度为30～40℃的条件下，密封发酵2～3周，收集发酵物，即为改性无机物，备用；所述的有机硅改性丙烯酸树脂具体制备步骤为：将甲基丙烯酰氧基三甲氧基硅烷、丙烯酸单体、偶氮二异丁腈、蒸馏水放入反应釜中，并向反应釜中通入氮气直至置换出所有空气，在氮气保护下加热升温，搅拌反应10～12h，出料，得到有机硅改性丙烯酸树脂。

【技术特征摘要】
1.一种耐水防火型粘结砂浆的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：将上述有机硅改性丙烯酸树脂、备用改性无机物、蒸馏水混合后放入搅拌仪中，在700～800r/min的转速下搅拌5～6h，出料，即为耐水防火型粘结砂浆；所述的改性无机物具体制备步骤为：（1）将花岗石、硅藻土按混合均匀后，放入粉碎机中，以800～900r/min的转速粉碎50～60min，粉碎结束后过筛，收集过筛粉末，备用；（2）将大豆油和脂肪酶混合后放入酶解罐中，保温酶解反应反应5～6h，反应结束后，出料，得到酶解液；（3）将备用的过筛粉末、上述酶解液、河底污泥按质量比为10︰10︰1混合后放入发酵罐中，在温度为30～40℃的条件下，密封发酵2～3周，收集发酵物，即为改性无机物，备用；所述的有机硅改性丙烯酸树脂具体制备步骤为：将甲基丙烯酰氧基三甲氧基硅烷、丙烯酸单体、偶氮二异丁腈、蒸馏水放入反应釜中，并向反应釜中通入氮气直至置换出所有空气，在氮气保护下加热升温，搅拌反应10～12h，出料，得到有机硅改性丙烯酸树脂。2.根据权利要求1所述的一种耐水防火型粘结砂浆的制备方法，其特征在于：所述的耐水防火型粘结砂浆上述有机硅改性丙烯酸树脂、备用改性无机物、蒸...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗桂富，
申请(专利权)人：罗桂富，
类型：发明
国别省市：广西,45