一种用于复合EPS与水泥基材料的界面剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种用于复合EPS与水泥基材料的界面剂，按重量份包括5

【技术实现步骤摘要】
一种用于复合EPS与水泥基材料的界面剂及其制备方法


[0001]本专利技术涉及一种界面剂，尤其涉及一种用于复合EPS与水泥基材料的界面剂及其制备方法。

技术介绍

[0002]聚苯乙烯(EPS)由于其热绝缘性、耐久性、重量轻、减震等性能，经济性高，在建筑领域应用广泛，但其耐火性不佳，制品强度仍然偏低，耐老化性能不强，在部分领域被限制使用。而水泥基材料具有良好的耐久性、耐火性、非常高的强度，但其保温隔热性能差，因此国内外学者开始研究将水泥基材料与EPS结合制备具有保温功能的复合材料。专利CN104650302A采用大量成分均化反应制备的界面剂，成分复杂，需不断高温乳化且使用反应釜，用于制作保温复合免脱模外模板系统的界面层；CN110451900A以水玻璃或PAE或VAE乳液中的一种或几种混合作为界面剂制备的保温板，密度为140～145kg/m3时，抗压强度仅0.22MPa，导热系数约0.051W/m
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k，其界面效果明显不强。目前专利CN 112079616 A将EPS和膨胀珍珠岩与水泥基材料混合制备保温砂浆，但其总体强度约1.5MPa，导热系数约0.12W/m
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k；专利CN 112094065 A中以氯化镁溶液或硫酸镁溶液为界面剂，制得的EPS保温砂浆抗压强度1～2.0MPa，导热系数约0.12W/m
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k；后两个专利中均未提出关键的指标——密度指标，实际上密度越大，则强度越高，单独提强度指标是没有意义的。
[0003]总体而言，EPS直接与水泥基材料混合制备的保温砂浆或核壳轻集料，由于EPS属于非极性的轻质憎水性高分子材料，而水泥浆体属于无机胶结体系，两者之间不易润湿亲合，界面结合力很弱，因此在混和过程中，粉体材料很难将EPS颗粒很好的包裹，采用EPS和水泥基材料复合制备的制品总体比强度不高。

技术实现思路

[0004]专利技术目的：本专利技术的目的在于提供一种使EPS水泥界面变得致密，提升保温砂浆和核壳轻集料性能的用于复合EPS与水泥基材料的界面剂及其制备方法。
[0005]技术方案：本专利技术的用于复合EPS与水泥基材料的界面剂，按重量份包括5
‑
50份有机酸类或酯类界面剂、1
‑
10份聚合物粘结剂、5
‑
20份水玻璃和20
‑
89份水。
[0006]进一步地，所述有机酸类界面剂包括丙酸或乙酸。
[0007]进一步地，所述酯类界面剂包括乙酸乙烯酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯或邻苯二甲酸二丁酯。
[0008]进一步地，所述有机酸类界面剂和酯类界面剂均选用化学纯试剂。
[0009]进一步地，所述聚合物粘结剂包括PVAc乳液或VAE乳液。
[0010]进一步地，所述PVAc乳液中聚醋酸乙烯酯的含量为1％
‑
10％。
[0011]进一步地，所述VAE乳液为醋酸乙烯
‑
乙烯共聚乳液，醋酸乙烯
‑
乙烯共聚物的含量为2％
‑
10％。
[0012]进一步地，所述水玻璃模数为1.5
‑
3.0。
[0013]本专利技术的一种用于复合EPS与水泥基材料的界面剂的制备方法，按重量份取各原料加入容器中，在常温下搅拌，混合均匀后制的产物。
[0014]使用时，将配置好的界面剂均匀喷洒在EPS表面，然后将已经预处理的EPS和胶结材料混合均匀制备成保温砂浆或核壳轻集料，标准养护或自然养护或蒸汽养护均可。
[0015]有益效果：与现有技术相比，本专利技术具有如下显著优点：
[0016](1)本专利技术通过高分子粘结剂PVAc乳液和VAE乳液对EPS颗粒表面进行改性，将EPS颗粒表面由憎水性改变为亲水性，并用有机酸类或酯类界面剂，提高EPS表面的粗糙度，使得EPS表面呈现蜂窝状孔洞，水泥水化产物生长过程中填充该孔洞，使EPS水泥界面变得致密，该界面剂的使用提升了保温砂浆和核壳轻集料的性能。
[0017](2)聚合物乳液能显著提高EPS水泥界面的粘结强度，并且能够提高EPS水泥基复合材料的韧性及力学性能，聚合物成膜使EPS水泥界面结合更为紧密。
[0018](3)有机酸类或酯类界面剂处理后的EPS表面由光滑变为粗糙，更容易粘结水泥基材料，可提高界面粘结性能，因此制备保温砂浆比强度高、核壳轻集料的成品率提高；有机酸类或酯类界面剂的腐蚀效果使得EPS表面呈现均匀的蜂窝状孔洞，水泥水化产物生长过程中填充该孔洞，使EPS水泥界面变得致密。
[0019](4)水玻璃富含的Si
‑
OH键可参与水泥的水化反应，有助于使EPS与水泥基体间形成良好的界面结合，EPS水泥界面较致密。
[0020](5)优选的组成成分，充分发挥各自的特色和作用，缺一不可，但无需像大多数化工专利一样进行高温乳化，或使用反应釜，只需常温复合。
附图说明
[0021]图1为本专利技术的经有机酸类或酯类界面剂腐蚀后的EPS表面图。
具体实施方式
[0022]下面结合附图对本专利技术的技术方案作进一步说明。
[0023]实施例1
[0024]一种用于复合EPS与水泥基材料的界面剂，用于制备保温砂浆，所选用材料和步骤如下：
[0025]1.配制如下3种界面剂，
[0026]a)界面剂由以下原料按重量份组成：50份有机酸类界面剂丙酸、10份聚合物粘结剂VAE乳液、5份水玻璃和35份水(1
‑
a组)。
[0027]b)界面剂由以下原料按重量份组成：20份有机酸类界面剂乙酸、1份聚合物粘结剂PVAc乳液、15份水玻璃和64份水(1
‑
b组)。
[0028]c)界面剂由以下原料按重量份组成：5份酯类界面剂乙酸乙烯酯、5份聚合物粘结剂PVAc乳液、20份水玻璃和70份水(1
‑
c组)。
[0029]2.使用直径为5～7mm的EPS，使用70％P.II 42.5的硅酸盐水泥和30％粉煤灰的混合材料作为胶结材料。
[0030]3.将配置好的界面剂均匀喷洒在EPS表面。
[0031]4.将已经预处理的EPS和胶结材料混合均匀，自然养护12h后，80℃蒸汽养护3d。
[0032]对比例1
[0033]一种用于复合EPS与水泥基材料的界面剂，用于制备保温砂浆，所选用材料和步骤如下：
[0034]1.配制如下3种界面剂，
[0035]a)无改性剂(2
‑
a组)。
[0036]b)界面剂由以下原料按重量份组成：10份聚合物粘结剂VAE乳液、5份水玻璃和85份水(2
‑
b组)。
[0037]c)界面剂由以下原料按重量份组成：65份有机酸类界面剂乙酸、1份聚合物粘结剂PVAc乳液、15份水玻璃和19份水(2
‑
c组)。
[0038]2.使用直径为5～本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于复合EPS与水泥基材料的界面剂，其特征在于，按重量份包括5
‑
50份有机酸类或酯类界面剂、1
‑
10份聚合物粘结剂、5
‑
20份水玻璃和20
‑
89份水。2.根据权利要求1所述的用于复合EPS与水泥基材料的界面剂，其特征在于，所述有机酸类界面剂包括丙酸或乙酸。3.根据权利要求1所述的用于复合EPS与水泥基材料的界面剂，其特征在于，所述酯类界面剂包括乙酸乙烯酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯或邻苯二甲酸二丁酯。4.根据权利要求2或3所述的用于复合EPS与水泥基材料的界面剂，其特征在于，所述有机酸类界面剂和酯类界面剂均选用化学纯试剂。5.根据权利要求1所述的用于复合EPS与水泥基材料的界面剂，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：庞超明，郦培娟，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：