一种微晶玻璃专用粘结剂
技术领域
本发明涉及建筑材料领域，尤其涉及一种微晶玻璃专用粘结剂。
背景技术
微晶玻璃，又称微晶玉石，集中了玻璃、陶瓷及天然石材的三重优点。普通玻璃因内部原子排列没有规则而易碎，微晶玻璃则像陶瓷一样，由晶体组成，原子排列有规律，比玻璃韧性更强，同时又比陶瓷的亮度更高，而且性能优于天然石材，除可用于建筑幕墙及室内高档装饰外，还制作成机械上的结构材料、电子和电工的绝缘材料、大规模集成电路的底板材料、微波炉耐热裂器皿、化工与防腐材料和矿山耐磨材料等。
尾矿砂是矿山生产留下的废弃物，因排放量大，处理尾矿成为不少矿山企业的棘手问题。尾矿砂的成份多与微晶玻璃原料相近，随着越来越多的技术被攻克，通过添加化学元素，尾矿砂可以成为生产微晶玻璃的原料。利用尾矿砂生产微晶玻璃，不仅大大降低了生产成本，而且使产品的性能更佳。使得微晶玻璃可以作为高效节能保温的墙体围护材料和外墙装饰材料用于建筑领域。
微晶玻璃用作墙体围护材料和外墙装饰材料时，需要采用粘结剂进行砌筑或粘贴来固定。目前建材用粘结剂多为水泥基产品，水泥基粘结剂中的主要成分是硅酸钙、硫铝酸钙、氧化钙等，整个体系pH值约为12.5，呈碱性。然而，利用水泥基粘结剂进行微晶玻璃砌筑粘结时，水泥中的碱性物质将与微晶玻璃中的硅质材料发生化学反应，造成微晶玻璃表面粉化，影响粘结质量；并且水泥基粘结剂通常水化速度慢，强度发展慢，影响施工速度。另外，现有技术中其他有机粘结剂耐久性差，难以实现与建筑物同寿命，且VOC排放影响室内环境、生产使用成本高。
有鉴于此，特提出本发明。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明提供一种微晶玻璃专用粘结剂；所述粘结剂的pH值呈中性，与微晶玻璃具有很好的相容性，进而尤其适用于微晶玻璃的砌筑和粘结；同时，该粘结剂强度发展速度快、施工效率高，粘结强度高、不易脱落，尺寸稳定性好、不易产生空鼓；并且成本较低。
具体而言，本发明所述微晶玻璃专用粘结剂包括α型高强石膏、尾矿砂、体积稳定剂；
其中，所述α型高强石膏由工业副产石膏在饱和水蒸气介质中经溶解和重结晶制得；所述体积稳定剂为减膨剂和减缩剂的混合物；所述减膨剂为酒石酸；所述减缩剂为Ⅱ型无水硬石膏；
所述α型高强石膏、所述尾矿砂与所述体积稳定剂的质量比为30～50：50～70：1～3。
本发明首次提出采用石膏替代水泥，复配成本低廉的尾矿砂、体积稳定剂、以及其他添加剂，所得粘结剂有效解决了现有技术中水泥基粘结剂和有机粘结剂用于砌筑和粘结微晶玻璃时存在的问题，避免了水泥与微晶玻璃易发生碱骨料反应、耐久性差等问题。
本发明发现，传统石膏粘结剂耐水性能差，进而无法满足微晶玻璃专用粘结剂的要求；本发明通过选用经特定工艺制得的α型高强石膏与其他添加剂复配，即提高了粘结剂的粘接强度、又提高了其耐水性能，进而提高产品性能。
作为优选，所述工业副产石膏的主要成分为二水硫酸钙(CaSO4·2H2O)，纯度在85％以上；
进一步地，所述工业副产石膏选自烟气脱硫石膏、磷石膏、柠檬酸石膏、钛石膏、盐石膏、乳酸石膏中的一种或几种；
更进一步地，所述α型高强石膏(α-CaSO4·1/2H2O)的干抗压强度为45～60MPa，粒度为0.1～300μm，平均粒径为10～50μm。
作为优选，所述溶解和重结晶在130～150℃、0.6～0.7MPa下进行3～5h；
进一步地，所述溶解和重结晶在135～145℃、0.63～0.67MPa下进行4～4.5h。
本发明中，将工业副产石膏在上述条件下进行溶解和重结晶后，所得α型高强石膏能够有效提高粘结剂的机械强度，为其在砌筑和粘结微晶玻璃时提供了保障。
本发明中，所述体积稳定剂由酒石酸(减膨剂)和Ⅱ型无水硬石膏(减缩剂)混合而成；其中，减膨剂酒石酸能够有效降低石膏早期膨胀，而减缩剂Ⅱ型无水硬石膏能够补偿硬化体后期干燥收缩；二者在特定质量比复合能够保障粘结剂在水化和干燥过程中具有良好的体积稳定性，有效避免了粘接剂水化过程中与微晶玻璃因尺寸变化率不匹配产生内应力而形成空鼓。
作为优选，所述酒石酸与所述Ⅱ型无水硬石膏的质量比为1：45～55；
作为最佳技术方案，所述酒石酸与所述Ⅱ型无水硬石膏的质量比为1：50；
其中，所述Ⅱ型无水硬石膏的平均粒径为10～80μm。
作为优选，所述尾矿砂中可溶物的质量含量不超过0.5％；其中，粒径为100～1000μm占30～50％，粒径为10～100μm占20～70％。
本发明所述的尾矿砂，粒径范围为100～1000μm的占尾矿砂总量的30～50％，粒径范围为10～100μm的占尾矿砂总量的20～70％；在具体的实施方式中，所述尾矿砂为钼尾矿；但本发明所述的尾矿砂并不限于钼尾矿。
作为优选，本发明所述的微晶玻璃专用粘结剂还包括凝结时间调节剂、可再分散乳胶粉、增稠剂、防水剂、可溶盐吸附剂。
作为优选，所述凝结时间调节剂为氨基酸类凝结时间调节剂。
作为优选，所述可再分散乳胶粉为耐水型可再分散乳胶粉；耐水型可再分散乳胶粉可有效提高粘结剂的软化系数，从而改善粘结剂的耐水性能。
作为优选，所述增稠剂选自羟丙基甲基纤维素(HPMC)、淀粉醚、膨润土中的一种或几种；优选为羟丙基甲基纤维素。
作为优选，所述防水剂选自乳化石蜡、硅灰、防水硅烷中的一种或几种；优选为乳化石蜡。
作为优选，所述可溶盐吸附剂选自煅烧高岭土、蒙脱石、海泡石、硅藻泥中的一种或几种；优选为煅烧高岭土。
在具体的实施方式中，尾矿砂中可溶盐含量较高，通过添加可溶盐吸附剂，可以有效降低可溶盐在粘结界面处析出，从而保证界面粘结强度。
作为优选，所述微晶玻璃专用粘结剂包括如下重量份的组分：
作为优选，所述微晶玻璃专用粘结剂包括如下重量份的组分：
作为本发明的较佳技术方案，所述微晶玻璃专用粘结剂包括如下重量份的组分：
其中，所述α型高强石膏由工业副产石膏在饱和水蒸气介质中、135～145℃、0.63～0.67MPa下，溶解和重结晶4～4.5h；所述体积稳定剂为酒石酸与所述Ⅱ型无水硬石膏按质量比1∶50混合。
本发明还提供所述微晶玻璃专用粘结剂的制备方法，将各组分混合均匀即可。
本发明所提供的微晶玻璃专用粘结剂具有早强特征，1天粘结强度可以达到0.4MPa以上。
本发明的有益效果：
(1)本发明的微晶玻璃专用粘结剂的pH值呈中性，与微晶玻璃具有很好的相容性，尤其适用于微晶玻璃的砌筑和粘结；
(2)所述微晶玻璃专用粘结剂相对于现有技术中的粘结剂强度发展速度快、施工效率高，粘结强度高、不易脱落，尺寸稳定性好、不易产生空鼓；并且成本较低；
(3)本发明由特定组分复配得到的粘结剂，能够协同增效，该粘结剂同时兼顾高机械强度、高粘结性、以及高耐久性，并且还具有早强特征，1天粘结强度可以达到0.4MPa以上。
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
以下实施例中，所涉及的氨基酸类凝结时间调节剂PE购自意大利SICIT 2000公司；耐水型可再分散乳胶粉购自瓦克；乳化石蜡购自宁波汉圣化工有限公司；
实施例1
本实施例提供一种微晶玻璃专用粘结剂，包括如下重量份的组分：
其中，所述α型高强石膏由工业副产石膏在饱和水蒸气介质中、140℃、0.65MPa下，溶解和重结晶4h；其干抗压强度为50MPa，粒度0.1～100μm，平均粒径为12～15μm；
所述体积稳定剂为酒石酸与所述Ⅱ型无水硬石膏按质量比1∶50混合；
所述钼尾矿中，粒径为100～1000μm占40％，粒径为10～100μm占60％。
实施例2
本实施例提供一种微晶玻璃专用粘结剂，包括如下重量份的组分：
其中，所述α型高强石膏的干抗压强度为50MPa，粒度0.1～100μm，平均粒径为12～15μm；
所述体积稳定剂为酒石酸与所述Ⅱ型无水硬石膏按质量比1∶50混合；
所述钼尾矿中，粒径为100～1000μm占45％，粒径为10～100μm占55％。
实施例3
本实施例提供一种微晶玻璃专用粘结剂，包括如下重量份的组分：
其中，所述α型高强石膏的干抗压强度为45MPa，粒度0.1～80μm，平均粒径为10～12μm；
所述体积稳定剂为酒石酸与所述Ⅱ型无水硬石膏按质量比1：50混合；
所述钼尾矿中，粒径为100～1000μm占42％，粒径为10～100μm占58％。
对比例1
本对比例提供一种微晶玻璃专用粘结剂，与实施例1的区别仅在于：α型高强石膏替换为普通建筑石膏。
对比例2
本对比例提供一种微晶玻璃专用粘结剂，与实施例1的区别仅在于：体积稳定剂为525硫铝酸盐水泥。
对比例3
本对比例提供一种微晶玻璃专用粘结剂，与实施例1的区别仅在于：各组分的重量份不同，具体如下：
试验例1
本试验例针对实施例1～3和对比例1～3的微晶玻璃专用粘结剂的性能进行测试，具体操作为：分别将实施例1～3和对比例1～3的微晶玻璃专用粘结剂粘接微晶玻璃；测试结果如表1；
表1实施例1～3和对比例1～3的微晶玻璃专用粘结剂的性能测试
虽然，上文中已经用一般性说明、具体实施方式及试验，对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。
