聚合物抗裂防水保温砂浆制造技术

本发明专利技术公开了一种聚合物抗裂防水保温砂浆，包括以下按重量份数计的原料：硅酸盐水泥100‑120份，石膏20‑30份，细砂120‑250份，粗砂50‑100份，可再分散乳胶粉5‑10份，改性聚苯颗粒20‑30份，聚丙烯酸酯乳液10‑20份，十二烷基苯磺酸钠1‑3份，淀粉醚1‑3份，纤维素醚1‑3份，水10‑20份，早强剂5‑8份，体积稳定剂5‑8份，触变剂1‑3份。所述的体积稳定剂选自钙矾石类膨胀剂、氧化钙类膨胀剂或氧化镁类膨胀剂中一种或两种以上的混合物。本发明专利技术抗裂防水保温砂浆通过原材料的选择和含量调整，砂浆材料粘结性好，稳定性强，具有良好的出泵形态保持能力和粘结性能，适用于3D打印建筑物，打印的建筑物具有良好的形态和体积稳定性。

【技术实现步骤摘要】
聚合物抗裂防水保温砂浆
本专利技术属于建筑材料
，具体涉及一种聚合物抗裂防水保温砂浆及其制备方法。
技术介绍
在建筑节能领域中，保温砂浆是建筑节能的重点。胶粉聚苯颗粒保温浆料是以预混合型干拌沙浆为主要胶凝材料，加入适当的抗裂纤维及多种添加剂，以聚苯乙烯泡沫颗粒为轻骨料，按比例配置，形成一种保温浆料。在现场加以搅拌均匀即可，该材料导热系数低，保温隔热性能好，抗压强度高，粘接力强，附着力强，耐冻融、干燥收缩率及浸水线性变行率小，不易空鼓、开裂。目前3D打印技术日趋完善，越来越多的物品都可以由3D打印完成。3D打印建筑可以颠覆传统建筑行业，但目前市场上3D打印建筑原材料技术尚不成熟。传统水泥材料的流变特征，使得水泥材料的状态不可发生改变，水泥自身的塌落特性使其不能具有无外力作用下保持形态的能力，所以传统水泥材料必须由外力(模具)保持其构件形态，待其终凝结束才能撤除外力。在构件或产品制作过程中，水泥材料由模具定型，并在添加水泥材料中由水泥材料的流动性或者振动才能填满模具方能得到密实的构件或产品，给生产带来诸多不便，增加制作成本，造成过多的浪费(模具的浪费)。而目前传统的水泥砂浆不适合用于3D打印建筑。因此研究一种增加材料的施工和易性，使材料保温和抗裂防水性好，实现材料可以连续打印的3D打印建筑用抗裂砂浆具有重要意义。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对上述现有技术存在的不足，提供一种聚合物抗裂防水保温砂浆，该材料可以实现连续3D打印，保温、抗裂、防水性好。为达到上述目的，本专利技术采用下述技术方案：一种聚合物抗裂防水保温砂浆，包括以下按重量份数计的原料：包括以下按重量份数计的原料：硅酸盐水泥100-120份，石膏20-30份，细砂120-250份，粗砂50-100份，可再分散乳胶粉5-10份，改性聚苯颗粒20-30份，聚丙烯酸酯乳液10-20份，十二烷基苯磺酸钠1-3份，淀粉醚1-3份，纤维素醚1-3份，水10-20份，早强剂5-8份，体积稳定剂5-8份，触变剂1-3份；所述的体积稳定剂选自钙矾石类膨胀剂、氧化钙类膨胀剂或氧化镁类膨胀剂中一种或两种以上的混合物；所述改性聚苯颗粒制备方法如下：将甲基三甲氧基硅烷、乙醇、水按8:9:1的重量比混合，控制温度不超过50℃使甲基三甲氧基硅烷水解1-2h，然后将聚苯颗粒加入，再加入二氧化硅气凝胶和碳纤维，在150-250℃条件下保温搅拌反应4-6h，过滤干燥，干燥温度100-120℃，干燥时间0.5-1h，得到改性聚苯颗粒；所述聚苯颗粒：二氧化硅气凝胶：碳纤维为20-30：6-8：5-8：1。本专利技术利用改性聚苯颗粒，通过二氧化硅气凝胶以及碳纤维对聚苯颗粒进行改性，形成碳纤维连接气凝胶与聚苯颗粒，聚苯颗粒表面表成致密的碳纤维二氧化硅膜层，能够有效提高浆料的抗裂性能，同时保温以及防水性能得到很大的提高。本专利技术通过原材料的选择和含量调整，砂浆材料粘结性好，稳定性强，具有良好的出泵形态保持能力和粘结性能，打印的建筑物具有良好的形态和体积稳定性。具体地，在本专利技术组分中，体积稳定剂和早强剂用量过少时，3D打印材料硬化速度会过慢，先打印出的材料不能承受上层新打印材料的压力而变形，导致打印失败，而用量过多时，会导致材料硬化过快，影响打印各层间的黏结强度。可再分散乳胶粉与水接触后可以很快再分散形成乳液，并具有与初始乳液相同的性质，即水份蒸发后可以形成膜，这种膜具有高柔韧性、高耐侯性和对各种基材的高粘结性。因此可再分散乳胶粉可以提高砂浆的柔性和可变形性、抗压强度、抗折强度、耐磨损性、韧性、粘结性。淀粉醚主要应用于建筑砂浆中，能影响以水泥为基料的砂浆的稠度，可以降低新拌砂浆的垂流程度，改变砂浆的施工性和抗流挂性。淀粉醚通常与非改性及改性的纤维素醚配合使用，对中性和碱性体系都适合，能与水泥制品中的大多数添加剂相容。淀粉醚和纤维素醚共同作用在建筑干混料中，可赋予较高的增稠性，更强的结构性，抗流挂性和易操作性。优选地，所述聚合物抗裂防水保温砂浆由以下按重量份数计的原料组成：硅酸盐水泥120份，石膏20-30份，细砂120-250份，粗砂50-100份，可再分散乳胶粉8-10份，改性聚苯颗粒20-30份，聚丙烯酸酯乳液15-20份，十二烷基苯磺酸钠1-3份，淀粉醚1-3份，纤维素醚1-3份，水10-20份，早强剂5-8份，体积稳定剂5-8份，触变剂1-3份。上述原料的成分选择和含量配比，是专利技术人经过长期的实验调整获得，制备的聚合物抗裂防水保温砂浆可以实现连续3D打印，保温、抗裂、防水性好。进一步优选地，所述聚合物抗裂防水保温砂浆由以下按重量份数计的原料组成：硅酸盐水泥120份，石膏30份，细砂200份，粗砂80份，可再分散乳胶粉8份，改性聚苯颗粒25份，聚丙烯酸酯乳液16份，十二烷基苯磺酸钠2份，淀粉醚2份，纤维素醚2份，水20份，早强剂7份，体积稳定剂8份，触变剂2份。专利技术人经过多次试验，发现在上述组分的含量情况下，获得的砂浆性能最优。在本专利技术中，所述的体积稳定剂的作用为减小材料硬化后的收缩，避免开裂。所述的体积稳定剂优选自钙矾石类膨胀剂、氧化钙类膨胀剂或氧化镁类膨胀剂中一种或两种以上的混合物；更优选钙矾石类膨胀剂。在本专利技术中，所述触变剂为改性膨润土、蒙脱石或硅酸镁铝的层状硅酸盐矿物中的一种或多种。上述触变剂应用于本专利技术砂浆体系中，与其他原料配合好，触变性优良。优选地，所述可再分散乳胶粉为乙烯-醋酸乙烯共聚物，颗粒大小为150-200目。优选地，所述聚丙烯酸酯乳液的固含量为35-40％，粘度为11.0-12.0Pa·s，颗粒尺寸为160-180nm。在本专利技术中，所述早强剂选自锂盐早强剂、氯盐早强剂、硫酸钠、硅酸钠、偏硅酸钠、甲酸钙、硫酸铝溶液、混凝土速凝剂中的一种或两种以上的混合物。所述细砂为石英砂或机制砂，颗粒大小为70-140目。所述粗砂为石英砂或机制砂，颗粒大小为20-70目。本专利技术还提供上述聚合物抗裂防水保温砂浆的制备方法，包括如下步骤：按照原料配比，将硅酸盐水泥，石膏，细砂和粗砂，可再分散乳胶粉，聚丙烯酸酯乳液，十二烷基苯磺酸钠，淀粉醚，纤维素醚，水，早强剂，体积稳定剂，触变剂混合均匀，再加入改性聚苯颗粒，搅拌均匀，得到聚合物抗裂防水保温砂浆。与现有技术相比，本专利技术的有益效果：1、本专利技术利用改性聚苯颗粒，通过二氧化硅气凝胶以及碳纤维对聚苯颗粒进行改性，砂浆的保温以及抗裂防水性能得到很大的提高。2、本专利技术优化了体积稳定剂和早强剂的用量，用量过少时，3D打印材料硬化速度会过慢，先打印出的材料不能承受上层新打印材料的压力而变形，导致打印失败；而用量过多时，会导致材料硬化过快，影响打印各层间的黏结强度。3、本专利技术通过原材料的选择和含量调整，砂浆材料粘结性好，稳定性强，具有良好的出泵形态保持能力和粘结性能，打印的建筑物具有良好的形态和体积稳定性。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种聚合物抗裂防水保温砂浆，其特征在于，包括以下按重量份数计的原料：硅酸盐水泥100-120份，石膏20-30份，细砂120-250份，粗砂50-100份，可再分散乳胶粉5-10份，改性聚苯颗粒20-30份，聚丙烯酸酯乳液10-20份，十二烷基苯磺酸钠1-3份，淀粉醚1-3份，纤维素醚1-3份，水10-20份，早强剂5-8份，体积稳定剂5-8份，触变剂1-3份；/n所述的体积稳定剂选自钙矾石类膨胀剂、氧化钙类膨胀剂或氧化镁类膨胀剂中一种或两种以上的混合物；/n所述改性聚苯颗粒制备方法如下：/n将甲基三甲氧基硅烷、乙醇、水按8:9:1的重量比混合，控制温度不超过50℃使甲基三甲氧基硅烷水解1-2h，然后将聚苯颗粒加入，再加入二氧化硅气凝胶和碳纤维，在150-250℃条件下保温搅拌反应4-6h，过滤干燥，干燥温度100-120℃，干燥时间0.5-1h，得到改性聚苯颗粒；所述聚苯颗粒：二氧化硅气凝胶：碳纤维为20-30：6-8：5-8：1。/n

【技术特征摘要】
1.一种聚合物抗裂防水保温砂浆，其特征在于，包括以下按重量份数计的原料：硅酸盐水泥100-120份，石膏20-30份，细砂120-250份，粗砂50-100份，可再分散乳胶粉5-10份，改性聚苯颗粒20-30份，聚丙烯酸酯乳液10-20份，十二烷基苯磺酸钠1-3份，淀粉醚1-3份，纤维素醚1-3份，水10-20份，早强剂5-8份，体积稳定剂5-8份，触变剂1-3份；
所述的体积稳定剂选自钙矾石类膨胀剂、氧化钙类膨胀剂或氧化镁类膨胀剂中一种或两种以上的混合物；
所述改性聚苯颗粒制备方法如下：
将甲基三甲氧基硅烷、乙醇、水按8:9:1的重量比混合，控制温度不超过50℃使甲基三甲氧基硅烷水解1-2h，然后将聚苯颗粒加入，再加入二氧化硅气凝胶和碳纤维，在150-250℃条件下保温搅拌反应4-6h，过滤干燥，干燥温度100-120℃，干燥时间0.5-1h，得到改性聚苯颗粒；所述聚苯颗粒：二氧化硅气凝胶：碳纤维为20-30：6-8：5-8：1。


2.根据权利要求1所述一种聚合物抗裂防水保温砂浆，其特征在于，由以下按重量份数计的原料组成：硅酸盐水泥120份，石膏20-30份，细砂120-250份，粗砂50-100份，可再分散乳胶粉8-10份，改性聚苯颗粒20-30份，聚丙烯酸酯乳液15-20份，十二烷基苯磺酸钠1-3份，淀粉醚1-3份，纤维素醚1-3份，水10-20份，早强剂5-8份，体积稳定剂5-8份，触变剂1-3份。


3.根据权利要求2所述一种聚合物抗裂防水保温砂浆，其特征在于，由以下按重量份数计的原料组成：硅酸盐水泥120份，石膏30份，细砂200份，粗砂80份，可再分散乳胶粉8份，改性聚苯颗粒25份...

【专利技术属性】
技术研发人员：张炜，李娜，欧利平，黄宁宁，阮家铭，
申请(专利权)人：广东复特新型材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44