一种低碳环保柔性大板瓷砖胶
技术领域
本发明涉及建筑材料领域，具体涉及一种低碳环保柔性大板瓷砖胶。
背景技术
建材行业是我国重要的高能耗、高排放产业，为促进经济转型和绿色发展，国家制定了温室气体减排目标，并出台了系列措施刺激和加强企业对碳排放的管理。我国水泥产业自1985年以来一直位居世界第一，水泥及其制品是我国工业产业部门的一大碳排放源，仅次于燃煤发电。瓷砖胶是常见水泥制品，瓷砖胶又称陶瓷砖粘合剂，主要用于粘贴瓷砖、面砖、地砖等装饰材料，广泛适用于内外墙面、地面、浴室、厨房等建筑的饰面装饰场所。传统瓷砖胶刚性较大，变形能力差。大板、重型砖因面积和体积较大，传统瓷砖胶粘剂在大板、重型砖上粘贴瓷砖容易出现空鼓、脱落等现象。
如何降低瓷砖胶碳排放量和提高大板、重型瓷砖粘贴牢固度是亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种低碳环保柔性大板瓷砖胶，旨在解决瓷砖胶碳排放量和提高大板、重型瓷砖粘贴牢固度的问题。
为了达到上述的目的，本发明提供了如下技术方案：
一种低碳环保柔性大板瓷砖胶，包括如下重量份的组分组成：pII52.5普硅水泥10-25份，矿粉15-30份，粗石英砂20-35份，细石英砂15-33份，负离子粉1-2份，改性可再分散乳胶粉2-15份，VAE可再分散乳胶粉2-15份，改性纤维素醚0.3-0.9份，淀粉醚0.04-0.08份，早强剂0.5-1份，触变润滑剂0.6-1.5份，激发剂1-5份。
其中，优选粗石英砂的规格为30-70目，细石英砂的规格为70-180目。其中，粗石英砂和细石英砂均为不同规格搭配使用，如粗石英砂可以采用五份之一30目的规格、五份之一40目的规格、五份之一50目的规格、五份之一60目的规格和五份之一70目的规格搭配使用，也可以采用十份之二30目的规格、十份之五40目的规格和十份之三70目的规格搭配使用，总之，只要在本发明范围内，均可随意搭配不同规格使用；同理，细石英砂可以采用十份之一70目规格、十份之一80目规格、十份之一90目规格、十份之一100目规格、十份之一110目规格、十份之一120目规格、十份之一130目规格、十份之一140目规格、十份之一150目规格和十份之一160目规格搭配使用，也可以采用五份之一100目规格、五份之二170目规格和五份之二180目规格搭配使用，总之，只要在本发明范围内，均可随意搭配不同规格使用。将粗石英砂和细石英砂均采用不同的规格搭配使用，使得瓷砖胶的性能更好，具有更好的柔性。
本发明中的矿粉，是用水淬高炉矿渣，经干燥，粉磨等工艺处理后得到的高细度，高活性粉料。本发明瓷砖胶中添加矿粉，能够显著降低瓷砖胶碳排放量。
本发明中的负离子粉为市售产品，购自灵寿县光辉矿产品有限公司，负离子粉，是对能产生空气负离子的粉体材料的统称。负离子粉通常由稀土元素、电气石粉等物质组成。本发明将负离子粉添加到瓷砖胶配方中，制得的瓷砖胶能够释放650-1300的负离子量，同时，能够消除甲醛和苯等有害物质。且负离子粉的加入，能够进一步降低碳排放量。
进一步地，所述矿粉的粒径为1-4μm。将矿粉的粒径设为1-4μm，能大大提高矿粉与其他成份的配伍性，降低碳排放量。
进一步地，所述矿粉与所述激发剂的重量之比为(2-5)：1。将矿粉与激发剂的重量之比设为(2-5)：1，使得激发剂能够促进矿粉在瓷砖胶中快速发挥作用，同时提升矿粉降低瓷砖胶的碳排放量。
进一步地，所述改性可再分散乳胶粉为经改性剂对可再分散乳胶粉改性而得。
进一步地，所述改性剂为乳化剂OP-10、聚乙烯醇、碳酸钙、氧化锌和水混合制得，所述乳化剂OP-10、聚乙烯醇、碳酸钙、氧化锌和水的重量之比为5：1：1：1：40。
进一步地，所述改性可再分散乳胶粉通过如下方法制备：按重量比称取乳化剂OP-10、聚乙烯醇溶于水中形成均匀溶液，边强力搅拌边加入碳酸钙和氧化锌，喷雾干燥后制成改性剂，将改性剂与可再分散乳胶粉按重量之比为1：(8-11)混合均匀，制得改性可再分散乳胶粉。再进一步地，所述可再分散乳胶粉为三元共聚的可再分散乳胶粉。
本发明中，可再分散乳胶粉为三元共聚的可再分散乳胶粉，与普通可再分散乳胶粉相比，可以在水中迅速溶解、分散成均匀乳液状态，乳液具有原胶乳的耐水性好和弹性高的特点，添加到瓷砖胶中具有较强的耐水性、耐老化、粘结性、柔性、形变能力和耐磨性，在浸水养护后和暴露于冻融循环环境下时具有优异的拉伸粘结强度，本发明通过对其进行改性，能够大大提高可再分散乳胶粉的耐水强度、拉伸粘结强度和柔性。
进一步地，所述改性可再分散乳胶粉与所述VAE可再分散乳胶粉的重量之比为5：1。VAE可再分散乳胶粉具有价格低廉的优点，但是耐水性方面较差。本发明中改性可再分散乳胶粉作为瓷砖胶的成分使用，必须控制在合理的使用范围，若其比例较低会影响瓷砖胶的柔性，不利于粘结瓷砖的牢固度和耐久性；若其比例过高，会造成强度与柔韧性失衡产生反作用。据此，基于以上考虑，改性可再分散乳胶粉与VAE可再分散乳胶粉的重量之比为5：1是有利于其效果发挥的最佳范围。且由于VAE可再分散乳胶粉价格低廉，耐水性较差，将改性可再分散乳胶粉与VAE可再分散乳胶粉的重量之比设为5：1，能够在节省成本的同时还提高耐水性，保证其在潮湿环境下的使用性能。
进一步地，所述改性纤维素醚为经膨润土对纤维素醚改性而得，所述膨润土与纤维素醚的重量之比为1：(80-90)。所述纤维素醚为市售产品。所述改性纤维素醚的制备方法为将膨润土与纤维素醚混合搅拌30-40分钟即可。本发明通过对纤维素醚进行改性，能够改善瓷砖胶的粘结性能，提高瓷砖胶的抗滑移性，尤其改性纤维素醚与淀粉醚复配，能够进一步提高瓷砖胶的粘结性能，提高瓷砖胶对大板和重型瓷砖的粘贴牢固度。
进一步地，所述激发剂为碱性激发剂，所述碱性激发剂为Na2SO4、Ca(OH)2和NaHCO3中的至少一种。
优选所述早强剂为硅酸钙、三异丙醇胺和甲酸钙中的至少一种。
优选所述触变润滑剂为膨润土和偏高岭土中的至少一种。
进一步地，所述低碳柔性的大板瓷砖胶的制备方法包括如下步骤：a、将pII52.5普硅水泥、矿粉、粗石英砂和细石英砂混合在一起，搅拌2-4min；b、在25-50℃条件下，将改性可再分散乳胶粉、VAE可再分散乳胶粉和触变润滑剂混合搅拌均匀加入到步骤a的混合物中，继续搅拌混合5-10min；c、将改性纤维素醚、淀粉醚、早强剂和激发剂混合在一起，搅拌均匀后输送至步骤b的混合物中，继续搅拌混合5-10min，得到低碳柔性的大板瓷砖胶。
本发明制得的瓷砖胶为粉状产品，使用时，按4:1的比例将瓷砖胶与水混合均匀，即可使用。
本发明所提供的一种低碳环保柔性大板瓷砖胶，相比于现有技术具有如下有益效果：
1、低碳环保，矿粉能够降低瓷砖胶的碳排放量，而激发剂能够促进矿粉更快发挥作用，两者联用，能够大大降低瓷砖胶的碳排放量，使本发明瓷砖胶更加低碳环保；负离子粉的加入，使得瓷砖胶能够650-1200的负离子量，同时，能够消除甲醛和苯等有害物质，负离子粉与矿粉复配，进一步降低瓷砖胶的碳排放量，使本发明瓷砖胶具有更全面的效果。
2、柔韧性好，本发明通过对可再分散乳胶粉进行改性，能够大大提高可再分散乳胶粉的耐水强度和柔性，尤其将改性可再分散乳胶粉与VAE可再分散乳胶粉联用，由于VAE可再分散乳胶粉价格低廉，将二者联用后，即使降低改性可再分散乳胶粉的添加量，也不会影响瓷砖胶的性能，既能节省成本，又能提高瓷砖胶的耐水性和柔韧性。
3、粘贴牢固度高，通过对纤维素醚进行改性，能够改善瓷砖胶的粘结性能，提高瓷砖胶的抗滑移性，尤其改性纤维素醚与淀粉醚复配，能够进一步提高瓷砖胶的粘结性能，提高瓷砖胶对大板和重型瓷砖的粘贴牢固度。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明作详细说明。
实施例1
一种低碳环保柔性大板瓷砖胶，包括如下重量份的组分组成：pII52.5普硅水泥10份，矿粉30份，粗石英砂20份，细石英砂15份，负离子粉2份，改性可再分散乳胶粉15份，VAE可再分散乳胶粉3份，改性纤维素醚0.36份，淀粉醚0.04份，硅酸钙1份，偏高岭土0.6份，Na2SO43份。
本实施例中，矿粉的粒径为4μm，粗石英砂的规格为30-70目，所述细石英砂的规格为70-180目。
改性可再分散乳胶粉通过如下方法制备：按重量比称取乳化剂OP-10、聚乙烯醇溶于水中形成均匀溶液，边强力搅拌边加入碳酸钙和氧化锌，喷雾干燥后制成改性剂，将改性剂与可再分散乳胶粉按重量之比为1：8混合均匀，制得改性可再分散乳胶粉。
改性纤维素醚的制备方法为将膨润土与纤维素醚按重量比为1：90混合搅拌30分钟即可。
本实施例瓷砖胶的制备方法包括如下步骤：a、将pII52.5普硅水泥、矿粉、粗石英砂和细石英砂混合在一起，搅拌2min；b、在25℃条件下，将改性可再分散乳胶粉、VAE可再分散乳胶粉和膨润土混合搅拌均匀加入到步骤a的混合物中，继续搅拌混合10min；c、将负离子粉、改性纤维素醚、淀粉醚、硅酸钙和Na2SO4混合在一起，搅拌均匀后输送至步骤b的混合物中，继续搅拌混合10min，得到低碳环保柔性大板瓷砖胶。
实施例2
一种低碳环保柔性大板瓷砖胶，包括如下重量份的组分组成：pII52.5普硅水泥25份，矿粉15份，粗石英砂23.04份，细石英砂15份，负离子粉1份，改性可再分散乳胶粉2份，VAE可再分散乳胶粉15份，改性纤维素醚0.9份，淀粉醚0.06份，三异丙醇胺0.5份，膨润土1.5份，Ca(OH)21份。
本实施例中，矿粉的粒径为1μm。
改性可再分散乳胶粉通过如下方法制备：按重量比称取乳化剂OP-10、聚乙烯醇溶于水中形成均匀溶液，边强力搅拌边加入碳酸钙和氧化锌，喷雾干燥后制成改性剂，将改性剂与可再分散乳胶粉按重量之比为1：11混合均匀，制得改性可再分散乳胶粉。
改性纤维素醚的制备方法为将膨润土与纤维素醚按重量比为1：80混合搅拌40分钟即可。
本实施例瓷砖胶的制备方法包括如下步骤：a、将pII52.5普硅水泥、矿粉、粗石英砂和细石英砂混合在一起，搅拌4min；b、在50℃条件下，将改性可再分散乳胶粉、VAE可再分散乳胶粉和膨润土混合搅拌均匀加入到步骤a的混合物中，继续搅拌混合5min；c、将负离子粉、改性纤维素醚、淀粉醚、三异丙醇胺和Ca(OH)2混合在一起，搅拌均匀后输送至步骤b的混合物中，继续搅拌混合5min，得到低碳环保柔性大板瓷砖胶。
实施例3
一种低碳环保柔性大板瓷砖胶，包括如下重量份的组分组成：pII52.5普硅水泥15份，矿粉25份，粗石英砂22.92份，细石英砂18.8份，负离子粉1.5份，改性可再分散乳胶粉10份，VAE可再分散乳胶粉2份，改性纤维素醚0.6份，淀粉醚0.08份，甲酸钙0.8份，偏高岭土1.3份，NaHCO32份。
本实施例中，矿粉的粒径为3μm。
改性可再分散乳胶粉通过如下方法制备：按质量比称取乳化剂OP-10、聚乙烯醇溶于水中形成均匀溶液，边强力搅拌边加入碳酸钙和氧化锌，喷雾干燥后制成改性剂，将改性剂与可再分散乳胶粉按重量之比为1：10混合均匀，制得改性可再分散乳胶粉。
改性纤维素醚的制备方法为将膨润土与纤维素醚按重量比为1：85混合搅拌35分钟即可。
本实施例瓷砖胶的制备方法包括如下步骤：a、将pII52.5普硅水泥、矿粉、粗石英砂和细石英砂混合在一起，搅拌3min；b、在30℃条件下，将改性可再分散乳胶粉、VAE可再分散乳胶粉和偏高岭土混合搅拌均匀加入到步骤a的混合物中，继续搅拌混合6min；c、将负离子粉、改性纤维素醚、淀粉醚、甲酸钙和NaHCO3混合在一起，搅拌均匀后输送至步骤b的混合物中，继续搅拌混合7min，得到低碳环保柔性大板瓷砖胶。
实施例4
一种低碳环保柔性大板瓷砖胶，包括如下重量份的组分组成：pII52.5普硅水泥12份，矿粉17份，粗石英砂21份，细石英砂33份，负离子粉1.2份，改性可再分散乳胶粉5份，VAE可再分散乳胶粉2.8份，改性纤维素醚0.3份，淀粉醚0.04份，硅酸钙0.26份，三异丙醇胺0.4份，膨润土0.5份，偏高岭土0.5份，Na2SO41份、Ca(OH)25份。
本实施例中，矿粉的粒径为2μm。
改性可再分散乳胶粉通过如下方法制备：按质量比称取乳化剂OP-10、聚乙烯醇溶于水中形成均匀溶液，边强力搅拌边加入碳酸钙和氧化锌，喷雾干燥后制成改性剂，将改性剂与可再分散乳胶粉按重量之比为1：9混合均匀，制得改性可再分散乳胶粉。
改性纤维素醚的制备方法为将膨润土与纤维素醚按重量比为1：88混合搅拌35分钟即可。
本实施例瓷砖胶的制备方法包括如下步骤：a、将pII52.5普硅水泥、矿粉、粗石英砂和细石英砂混合在一起，搅拌2min；b、在40℃条件下，将改性可再分散乳胶粉、VAE可再分散乳胶粉、膨润土和偏高岭土混合搅拌均匀加入到步骤a的混合物中，继续搅拌混合8min；c、将负离子粉、改性纤维素醚、淀粉醚、硅酸钙、三异丙醇胺、Na2SO4和Ca(OH)2混合在一起，搅拌均匀后输送至步骤b的混合物中，继续搅拌混合8min，得到低碳环保柔性大板瓷砖胶。
实施例5
一种低碳环保柔性大板瓷砖胶，包括如下重量份的组分组成：pII52.5普硅水泥11份，矿粉18份，粗石英砂35份，细石英砂23份，负离子粉1.8份，改性可再分散乳胶粉4,2份，VAE可再分散乳胶粉2份，改性纤维素醚0.55份，淀粉醚0.05份，甲酸钙0.6份，偏高岭土1.3份，Ca(OH)22份，NaHCO30.5份。
本实施例中，矿粉的粒径为3μm。
改性可再分散乳胶粉通过如下方法制备：按质量比称取乳化剂OP-10、聚乙烯醇溶于水中形成均匀溶液，边强力搅拌边加入碳酸钙和氧化锌，喷雾干燥后制成改性剂，将改性剂与可再分散乳胶粉按重量之比为1：11混合均匀，制得改性可再分散乳胶粉。
改性纤维素醚的制备方法为将膨润土与纤维素醚按重量比为1：80混合搅拌38分钟即可。
本实施例瓷砖胶的制备方法包括如下步骤：a、将pII52.5普硅水泥、矿粉、粗石英砂和细石英砂混合在一起，搅拌3min；b、在45℃条件下，将改性可再分散乳胶粉、VAE可再分散乳胶粉和偏高岭土混合搅拌均匀加入到步骤a的混合物中，继续搅拌混合6min；c、将负离子粉、改性纤维素醚、淀粉醚、甲酸钙、Ca(OH)2和NaHCO3混合在一起，搅拌均匀后输送至步骤b的混合物中，继续搅拌混合9min，得到低碳环保柔性大板瓷砖胶。
对比例1
与实施例3的不同之处在于，对比例1中未添加矿粉。
对比例2
与实施例3的不同之处在于，对比例2中未添加改性可再分散乳胶粉。
对比例3
与实施例3的不同之处在于，对比例3中用市售可再分散乳胶粉替代改性可再分散乳胶粉。
对比例4
与实施例3的不同之处在于，对比例4中用市售纤维素醚替代改性改性纤维素醚。
对比例5
与实施例3的不同之处在于，对比例5中未添加激发剂。
对比例6
与实施例3的不同之处在于，对比例6中未添加负离子粉。
对实施例1-5与对比例1-6的瓷砖胶进行碳排放量测试，结果如表1所示：
表1
由表1可知，本发明实施例1-5制得的瓷砖胶碳排放量均显著低于对比例1-5制得的瓷砖胶碳排放量。说明本发明瓷砖胶低碳环保。
对实施例1-5与对比例1-5的瓷砖胶进行性能测试，针对大板瓷砖、重型瓷砖，按陶瓷墙地砖胶粘剂有关规定及建筑外墙用腻子标准检测方法进行检测，结果如表2所示：
从表2中可以看出，本发明实施例1-5制得的瓷砖胶的柔韧性、抗滑移效果、拉伸粘结强度、浸水后拉伸粘结强度、熟老化后拉伸粘结强度、冻融循环后拉伸粘结强度、晾置时间≥20min拉伸粘结强度和加长晾置时间≥30min拉伸粘结强度均优于对比例1-5，且实施例2、实施例4和实施例5的柔性指标分别为2.6、2.7和3.0，达到了S1级柔性瓷砖胶级别，实施例1和实施例3的高柔性指标分别为6.5和6.8，达到了S2级高柔性瓷砖胶级别。表明本发明瓷砖胶柔韧性特别突出，完全能够克服因大板瓷砖、重型瓷砖因面积和重量较大而产生瓷砖空鼓、脱落等现象发生。
在不冲突的情况下，上述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。
