本发明涉及一种用于建筑工程的瓷砖填缝剂，尤其涉及一种彩色防霉填缝剂。
背景技术：
在我国的建筑物中，瓷砖被广泛的应用于建筑物的内外墙以及底面等部位的装饰装修工程中，已经成为重要的建筑饰面材料之一。目前，瓷砖饰面所用的填缝剂大多是采用普通水泥、建筑细砂、无机颜料等组成的混合粉料，使用时加水调和作为瓷砖缝的填充材料。
随着技术的不断进步，现有瓷砖填缝剂逐渐解决了粘着力低、硬化时间快，短时间不用完，填缝剂就会失效的问题。但是，在施工完成后，瓷砖填缝剂经风吹、日晒、雨淋、冻融等自然环境因素的影响，填缝剂中的可溶性碱、盐等，会出现大面积的瓷砖墙面泛白返碱、收缩裂缝、霉变、甚至瓷砖脱落等质量问题和安全隐患，返碱不仅会影响建筑物美观，还可能会出现霉菌，可能会诱发癌症。因此，填缝剂需要进一步研究和改进。
技术实现要素：
基于此，本发明提供一种彩色防霉填缝剂，以解决瓷砖墙面霉变、泛白返碱及收缩裂缝的问题。
本发明通过如下技术方案实现：
一种彩色防霉填缝剂，包括如下重量份的组分：白水泥40-60份，骨料10-25份，改性恩州奇石粉30-45份，有机硅改性苯丙乳胶粉12-24份，氧化铁系列颜料1-5份；
其中，所述改性恩州奇石粉由下述步骤制得：
步骤一：将恩州奇石粉、ph值为5.5-5.8的氯化铁溶液、0.2-0.6%的纳米氟化钠和0.2-0.6%的n-乙基吡咯烷酮进行混合，得到恩州奇石粉混合物；
步骤二：在100-110℃温度下，将恩州奇石粉混合物进行搅拌40-50min，然后进行烘干，制得所述改性恩州奇石粉；
其中：所述ph值为5.5-5.8的氯化铁溶液、0.2-0.6%的纳米氟化钠和0.2-0.6%的n-乙基吡咯烷酮的重量和为所述恩州奇石粉重量的1-3倍。
恩州奇石是距今有五亿年历史的天然沉积岩石，古称“茶坑砚石”。地质学名：“凝灰质板岩”，产于广东恩平，产出地层为寒武系地层。该石质地柔韧、缜密、温润、细腻，色彩丰富。岩石中含有26种以上的矿物元素：石中除含较大量的硅、铝、钾、钠、铁、镁外，还含有铜、锌、铬、锰等人体健康的必需元素，并具有负离子释放和远红外释放功能。具有抗菌、抗霉的作用，在本发明中可以抑制霉菌，延长瓷砖使用时间，更加环保。
有机硅改性苯丙乳胶粉能在水中迅速溶解、分散成均匀乳液状态，通过对苯丙乳液进行改性处理，提高乳液的聚合度，提高苯丙乳液的耐水性和附着力、耐候性、交联度，使其具有良好的抗老化性和粘结性。
氧化铁系列颜料使得填缝剂具有丰富的色彩，提高装饰性和实用性。
在其中一些实施方式中，所述恩州奇石粉的粒径为900目-1100目。
在其中一些实施方式中，所述骨料为石英砂、珍珠岩、粉煤灰、页岩陶粒中的一种或几种。
在其中一些实施方式中，所述有机硅改性苯丙乳胶粉包括如下重量份的组分：
苯乙烯12-25份、石墨烯1-5份、丙烯酸辛酯20-30份、乙烯基硅油0.5-1份、二甲基甲酰胺0.1-0.6份、有机硅单体1-7份、过硫酸纳0.1-0.5份、阴离子开环聚合乳液溶0.8-2份、异丙醇0.1-0.6份、二氧化硅气凝胶0.5-1.5份、去离子水90-130份；
所述有机硅改性苯丙乳胶粉的制备方法包括下述步骤：
第一步：按上述配方量称取各组分，首先将去离子水、石墨烯、异丙醇投入反应釜中搅拌混合均匀，加热至80-90℃，制得溶液a待用；
第二步：将苯乙烯、丙烯酸辛酯、有机硅单体及阴离子开环聚合乳液加入溶液a中，充分搅拌均匀，边搅拌边加热，至温度达到80-90℃保温3小时，制得溶液b待用；
第三步：将乙烯基硅油、二氧化硅气凝胶及二甲基甲酰胺投入溶液b中，搅拌均匀，搅拌时间为20分钟，制得溶液c待用；
第四步：将溶液c的温度控制在65-70℃，然后滴加过硫酸钾纳，在0.5小时内滴加结束，冷却至室温，制得溶液d待用；
第五步：用氨水调解溶液d的ph值至中性，制成待喷雾乳液，然后进行喷雾干燥，获得有机硅改性苯丙乳胶粉。
对苯丙乳液进行改性中，加入石墨烯，可提高填缝剂固化后的硬度，附着力更强。
在其中一些实施方式中，所述彩色防霉填缝剂还包括减水剂1.5-5.5份和触变润滑剂1-5份。
本发明中减水剂可以提高产品的密实度，触变润滑剂可以改善产品在施工过程中的润滑性同时提高表面光滑度。
在其中一些实施方式中，所述减水剂由聚羧酸系高效减水剂和萘磺酸盐高效减水剂组成，所述聚羧酸系高效减水剂和萘磺酸盐高效减水剂的重量份之比为1:1。
采用聚羧酸系高效减水剂和萘磺酸盐高效减水剂按1:1的比例复配，可以提高骨料固化后的致密性，提高填缝剂的抗裂性。
在其中一些实施方式中，所述触变润滑剂为高岭土。
本发明彩色防霉填缝剂可采用常规工艺制备，也可以采用如下方法制备：按上述比例称取称取组分，放置于混合搅拌机，以转速300-500r/min搅拌均匀，得到所述彩色防霉填缝剂。
本发明彩色防霉填缝剂成品为粉剂，使用时可按粉料与水=（3.8-4）:1的比例混合，先慢慢倒入粉料，再用电动工具把材料搅拌至均匀无结粒状，静置5分钟，再搅拌一次即可施工。
本发明相较于现有技术具有如下有益效果：
本发明中通过对恩州奇石粉进行处理，使其能够与其他组份有效结合，有助于增强填缝剂的防霉性和抗碱性，有机硅改性苯丙乳胶粉通过对苯丙乳液进行改性处理，使其具有良好的抗老化性和粘结性，改性恩州奇石粉和有机硅改性苯丙乳胶粉共同作用，经实验检测发现，相比单独使用，能提高填缝剂的附着力和防霉性，通过各原料之间的合理配比，可以避免因气候变化引起的热胀冷缩导致固化后的填缝剂出现断裂情况，耐候性强，能提高填缝剂的抗裂性，有效预防返碱现象的发生，延长其使用寿命。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种彩色防霉填缝剂，包括如下重量份的组分：白水泥60份，石英砂10份，改性恩州奇石粉45份，有机硅改性苯丙乳胶粉12份，氧化铁系列颜料5份；
其中，所述改性恩州奇石粉由下述步骤制得：
步骤一：将恩州奇石粉、ph值为5.8的氯化铁溶液、0.2%的纳米氟化钠和0.6%的n-乙基吡咯烷酮进行混合，得到恩州奇石粉混合物；
步骤二：在100℃温度下，将恩州奇石粉混合物进行搅拌40min，然后进行烘干，制得所述改性恩州奇石粉；
其中：氯化铁溶液、纳米氟化钠和n-乙基吡咯烷酮的重量和为恩州奇石粉重量的3倍。
所述有机硅改性苯丙乳胶粉包括如下重量份的组分：
苯乙烯12份、石墨烯5份、丙烯酸辛酯20份、乙烯基硅油1份、二甲基甲酰胺0.1份、有机硅单体7份、过硫酸纳0.1份、阴离子开环聚合乳液溶2份、异丙醇0.1份、二氧化硅气凝胶1.5份、去离子水90份；
所述有机硅改性苯丙乳胶粉的制备方法包括下述步骤：
第一步：按上述配方量称取各组分，首先将去离子水、石墨烯、异丙醇投入反应釜中搅拌混合均匀，加热至80℃，制得溶液a待用；
第二步：将苯乙烯、丙烯酸辛酯、有机硅单体及阴离子开环聚合乳液加入溶液a中，充分搅拌均匀，边搅拌边加热，至温度达到90℃保温3小时，制得溶液b待用；
第三步：将乙烯基硅油、二氧化硅气凝胶及二甲基甲酰胺投入溶液b中，搅拌均匀，搅拌时间为20分钟，制得溶液c待用；
第四步：将溶液c的温度控制在65℃，然后滴加过硫酸钾纳，在0.5小时内滴加结束，冷却至室温，制得溶液d待用；
第五步：用氨水调解溶液d的ph值至中性，制成待喷雾乳液，然后进行喷雾干燥，获得有机硅改性苯丙乳胶粉。
上述彩色防霉填缝剂通过如下方法制备：按上述比例称取称取组分，放置于混合搅拌机，以转速500r/min搅拌均匀，得到所述彩色防霉填缝剂。
实施例2
一种彩色防霉填缝剂，包括如下重量份的组分：白水泥40份，石英砂10份，粉煤灰15份，改性恩州奇石粉30份，有机硅改性苯丙乳胶粉24份，氧化铁系列颜料1份，聚羧酸系高效减水剂2.75份，萘磺酸盐高效减水剂2.75份，高岭土1份；
其中，所述改性恩州奇石粉由下述步骤制得：
步骤一：将恩州奇石粉、ph值为5.5的氯化铁溶液、0.6%的纳米氟化钠和0.2%的n-乙基吡咯烷酮进行混合，得到恩州奇石粉混合物；
步骤二：在110℃温度下，将恩州奇石粉混合物进行搅拌50min，然后进行烘干，制得所述改性恩州奇石粉；
其中：氯化铁溶液、纳米氟化钠和n-乙基吡咯烷酮的重量和为恩州奇石粉重量的1倍。
所述有机硅改性苯丙乳胶粉包括如下重量份的组分：
苯乙烯25份、石墨烯1份、丙烯酸辛酯30份、乙烯基硅油0.5份、二甲基甲酰胺0.6份、有机硅单体1份、过硫酸纳0.5份、阴离子开环聚合乳液溶0.8份、异丙醇0.6份、二氧化硅气凝胶0.5份、去离子水130份；
所述有机硅改性苯丙乳胶粉的制备方法包括下述步骤：
第一步：按上述配方量称取各组分，首先将去离子水、石墨烯、异丙醇投入反应釜中搅拌混合均匀，加热至90℃，制得溶液a待用；
第二步：将苯乙烯、丙烯酸辛酯、有机硅单体及阴离子开环聚合乳液加入溶液a中，充分搅拌均匀，边搅拌边加热，至温度达到80℃保温3小时，制得溶液b待用；
第三步：将乙烯基硅油、二氧化硅气凝胶及二甲基甲酰胺投入溶液b中，搅拌均匀，搅拌时间为20分钟，制得溶液c待用；
第四步：将溶液c的温度控制在70℃，然后滴加过硫酸钾纳，在0.5小时内滴加结束，冷却至室温，制得溶液d待用；
第五步：用氨水调解溶液d的ph值至中性，制成待喷雾乳液，然后进行喷雾干燥，获得有机硅改性苯丙乳胶粉。
上述彩色防霉填缝剂通过如下方法制备：按上述比例称取称取组分，放置于混合搅拌机，以转速300r/min搅拌均匀，得到所述彩色防霉填缝剂。
实施例3
一种彩色防霉填缝剂，包括如下重量份的组分：白水泥45份，页岩陶粒10份，珍珠岩5份，改性恩州奇石粉35份，有机硅改性苯丙乳胶粉15份，氧化铁系列颜料4份，聚羧酸系高效减水剂0.75份，萘磺酸盐高效减水剂0.75份，高岭土5份；
其中，所述改性恩州奇石粉由下述步骤制得：
步骤一：将恩州奇石粉、ph值为5.7的氯化铁溶液、0.3%的纳米氟化钠和0.5%的n-乙基吡咯烷酮进行混合，得到恩州奇石粉混合物；
步骤二：在108℃温度下，将恩州奇石粉混合物进行搅拌42min，然后进行烘干，制得所述改性恩州奇石粉；
其中：氯化铁溶液、纳米氟化钠和n-乙基吡咯烷酮的重量和为恩州奇石粉重量的2.5倍。
所述有机硅改性苯丙乳胶粉包括如下重量份的组分：
苯乙烯15份、石墨烯2份、丙烯酸辛酯23份、乙烯基硅油0.6份、二甲基甲酰胺0.4份、有机硅单体5份、过硫酸纳0.2份、阴离子开环聚合乳液溶1份、异丙醇0.5份、二氧化硅气凝胶0.8份、去离子水120份；
所述有机硅改性苯丙乳胶粉的制备方法包括下述步骤：
第一步：按上述配方量称取各组分，首先将去离子水、石墨烯、异丙醇投入反应釜中搅拌混合均匀，加热至88℃，制得溶液a待用；
第二步：将苯乙烯、丙烯酸辛酯、有机硅单体及阴离子开环聚合乳液加入溶液a中，充分搅拌均匀，边搅拌边加热，至温度达到82℃保温3小时，制得溶液b待用；
第三步：将乙烯基硅油、二氧化硅气凝胶及二甲基甲酰胺投入溶液b中，搅拌均匀，搅拌时间为20分钟，制得溶液c待用；
第四步：将溶液c的温度控制在67℃，然后滴加过硫酸钾纳，在0.5小时内滴加结束，冷却至室温，制得溶液d待用；
第五步：用氨水调解溶液d的ph值至中性，制成待喷雾乳液，然后进行喷雾干燥，获得有机硅改性苯丙乳胶粉。
上述彩色防霉填缝剂通过如下方法制备：按上述比例称取称取组分，放置于混合搅拌机，以转速350r/min搅拌均匀，得到所述彩色防霉填缝剂。
实施例4
一种彩色防霉填缝剂，包括如下重量份的组分：白水泥50份，石英砂15份，页岩陶粒5份，改性恩州奇石粉40份，有机硅改性苯丙乳胶粉20份，氧化铁系列颜料3份，聚羧酸系高效减水剂1.5份，萘磺酸盐高效减水剂1.5份，高岭土3份；
其中，所述改性恩州奇石粉由下述步骤制得：
步骤一：将恩州奇石粉、ph值为5.6的氯化铁溶液、0.4%的纳米氟化钠和0.4%的n-乙基吡咯烷酮进行混合，得到恩州奇石粉混合物；
步骤二：在105℃温度下，将恩州奇石粉混合物进行搅拌45min，然后进行烘干，制得所述改性恩州奇石粉；
其中：氯化铁溶液、纳米氟化钠和n-乙基吡咯烷酮的重量和为恩州奇石粉重量的2倍。
所述有机硅改性苯丙乳胶粉包括如下重量份的组分：
苯乙烯20份、石墨烯3份、丙烯酸辛酯25份、乙烯基硅油0.8份、二甲基甲酰胺0.3份、有机硅单体4份、过硫酸纳0.4份、阴离子开环聚合乳液溶1.5份、异丙醇0.3份、二氧化硅气凝胶1份、去离子水110份；
所述有机硅改性苯丙乳胶粉的制备方法包括下述步骤：
第一步：按上述配方量称取各组分，首先将去离子水、石墨烯、异丙醇投入反应釜中搅拌混合均匀，加热至85℃，制得溶液a待用；
第二步：将苯乙烯、丙烯酸辛酯、有机硅单体及阴离子开环聚合乳液加入溶液a中，充分搅拌均匀，边搅拌边加热，至温度达到85℃保温3小时，制得溶液b待用；
第三步：将乙烯基硅油、二氧化硅气凝胶及二甲基甲酰胺投入溶液b中，搅拌均匀，搅拌时间为20分钟，制得溶液c待用；
第四步：将溶液c的温度控制在68℃，然后滴加过硫酸钾纳，在0.5小时内滴加结束，冷却至室温，制得溶液d待用；
第五步：用氨水调解溶液d的ph值至中性，制成待喷雾乳液，然后进行喷雾干燥，获得有机硅改性苯丙乳胶粉。
上述彩色防霉填缝剂通过如下方法制备：按上述比例称取称取组分，放置于混合搅拌机，以转速400r/min搅拌均匀，得到所述彩色防霉填缝剂。
对比例1
与实施例4的不同之处在于，对比例1中未添加改性恩州奇石粉。
对比例2
与实施例4的不同之处在于，对比例2中未添加有机硅改性苯丙乳胶粉。
将上述实施例1-4制备的填缝剂进行耐磨损性、抗折强度等项目测试，测试方法根据jc/t1004-2006水泥基填缝剂检测方法，并与标准要求进行比较；同时对其防霉变性进行检测，利用黑曲霉侵染，经6h防霉实验后，对其防治效力进行检测，结果如下表1所示：
由表1可知，本发明实施例1-4的耐磨损性、收缩值、抗折强度、抗压强度和防霉效果均明显优于对比例1-2，说明本发明彩色防霉填缝剂具有优异的防霉、抗裂和耐老化性。取使用实施例1-4中所制备的填缝剂，冻融循环抗折强度保持在5mpa以上，抗压强度保持在24mpa以上，在温度为60°c、湿度为85%的条件下放置5天，观察未出现返碱现象或脱落现象。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。