一种石膏防水改性剂及生产方法、一种防潮石膏制品及制备方法与流程

1.本发明涉及石膏建筑材料领域，更具体地说，它涉及一种石膏防 水改性剂及生产方法、一种防潮石膏制品及制备方法。


背景技术：

2.磷石膏的主要成分为二水硫酸钙(caso4·
2h2o)，将其制备成 以半水硫酸钙(caso4·
0.5h2o)为主要成分的建筑石膏或高强石膏 后，可用于制备石膏建材制品。石膏属于气硬性胶凝材料，且溶解度 为2.08g/l，在我国南方潮湿环境中应用时会出现力学性能降低、受 潮变形、吸潮发霉等问题。现有技术通过甲基硅油类产品对石膏进行 改性，但效果并不理想，因此需要找到一种新的方案对磷石膏进行改 性生产石膏制品。


技术实现要素：

3.针对上述问题，申请人对石膏改性过程中的理化反应做了深入的 研究后发现：采用改性的甲基硅油对磷石膏制品进行防潮改性时，由 于磷石膏中含有的水溶性磷酸降低了液相环境的ph，使改性的甲基 硅油与溶液中的羟基无法进行脱水聚合，从而导致在石膏晶体表面不 能形成具有改变表面能的憎水膜，影响了石膏建材制品防潮性能的改 善。在掺入碱性物质后液相环境的ph会提高，但同时由于h
+
的减少， 使caoh
‑
+so
42
‑
+h
+
→
caso4·
2h2o的反应动力降低，造成石膏的凝 结时间无法调控或甚至无法凝结，从而影响了石膏制品的稳定生产。 因此需要找到一种合适的引入碱性物质的方法，在防水效果和石膏凝 结效果之间找到平衡。
4.本发明提供一种石膏防水激发剂，使用该防水剂进行磷石膏制品 生产，可以达到良好的防潮性能。
5.本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
6.一种石膏防水改性剂，包含防水剂和激发剂；所述防水剂为甲基 硅油；所述激发剂包括石蜡包裹的碱性物质。
7.将碱性物质通过石蜡包裹，延缓碱性物质的释放时间，在前期主 要以石膏水化凝固反应为主；在石膏水化后期(0.5～5h)逐步释放碱 性物质，提高体系中oh
‑
，保证改性的甲基硅油与溶液中的羟基能够 顺利进行缩聚反应形成憎水膜。采用上述防水改性剂对石膏进行改性 后，可以在不影响石膏水化凝结的基础上，提升石膏的防水性能。
8.进一步的，所述碱性物质至少包括水泥、灰钙、电石渣和氢氧化 钾中的一种；所述石蜡与碱性物质比为4:6至4:10。
9.上述碱性物质为易获取的碱性物质。同时根据石膏制品的不同种 类，可以选择适合的碱性物质。采用上述比例，可以使石蜡充分包裹 碱性物质。避免石蜡过多，造成激发剂结块，降低防水改性效果；避 免石蜡过少，碱性物质不能充分包裹，提前释放oh
‑
降低石膏凝结速 度。
10.本发明还提供一种石膏防水改性剂的生产方法，石蜡与碱性物质 进行混合，将碱性物质通过石蜡包裹形成激发剂；将激发剂与防水剂 混合后形成石膏防水改性剂。石蜡与碱性物质混合过程中采用搅拌机 进行搅拌，搅拌时间为2～20min，使得石蜡能够充分的包裹碱性物质。
11.本发明还提供一种防潮石膏制品，包含上述的石膏防水改性剂。 一方面是在生产中使用上述石膏防水剂；另一方面在石膏制品成品中 能够检测出上述石膏防水改性剂或者其产物。
12.本发明还提供一种防潮石膏制品的制备方法，包含如下步骤：
13.a：将石蜡与碱性物质进行混合形成激发剂；
14.b：将石膏与激发剂进行搅拌20～600s，形成预混后的干粉；
15.c：将防水剂与水搅拌形成混合后的溶液；
16.d：将干粉与溶液进行混合，搅拌20～60s形成浆料；
17.e：将浆料浇筑进成型模具，凝固硬化后，脱模形成防潮石膏制 品。
18.进一步的提供一种防潮石膏制品的制备方法，所述石膏制品为石 膏砌块；石膏为建筑石膏；碱性物质为水泥；激发剂中石蜡与水泥的 比值为2:2.5至2:3；所述步骤b中添加增强材料一同搅拌。
19.在生产中添加增强材料，可以增加石膏制品的强度。增强材料为 玻璃纤维、聚丙烯纤维、玄武岩纤维中的至少一种。
20.进一步的，在所述步骤b中添加增强材料一同搅拌。
21.在所述步骤c中添加缓凝剂一同搅拌。
22.在生产中添加增强材料，可以增加石膏制品的强度。增强材料为 玻璃纤维、聚丙烯纤维、玄武岩纤维中的至少一种。纤维长度为6～20mm。
23.在生产中增加缓凝剂，是在一定范围内延长石膏凝结的时间，便 于浆料的转移至模具，避免转移过程中凝固不能完成生产。
24.进一步的，一种防潮石膏制品的制备方法，所述石膏制品为石膏 空心条板；石膏为建筑石膏与高强石膏混合物，其比例为6:3至6:4； 碱性物质为电石渣；激发剂中石蜡与电石渣的比值为2:2.5至2:3。
25.进一步的，一种防潮石膏制品的制备方法，其特征是：所述石膏 制品为装饰石膏制品；石膏为高强石膏；碱性物质为氢氧化钾；激发 剂中石蜡与氢氧化钾的比值为3:6至3:8。
26.进一步的，一种防潮石膏制品的制备方法，其特征是：所述石膏 制品为无纸面石膏板；石膏为建筑石膏与高强石膏混合物，其比例为 2:7至3:7；碱性物质为灰钙；激发剂中石蜡与灰钙的比值为2:2.5至 2:3。
27.本发明提供一种防潮石膏制品的生产配方，生产配方包括如下成 分：石膏95～100份、防水剂0.1～3.0份、激发剂0.5～5.0份、水35～80 份。
28.进一步的还包括缓凝剂0～1.0份、增强材料0.1～1份。
29.进一步的所述石膏为高强石膏和建筑石膏中的至少一种；所述防 水剂为甲基硅酸钠、甲基含氢硅油、甲基硅树脂中的至少一种；所述 缓凝剂为羧酸、羧酸盐、磷酸盐、蛋白类缓凝剂、氨基酸缓凝剂中的 至少一种；所述增强材料为玻璃纤维、聚丙烯纤维、玄武岩纤
维中的 至少一种。
30.进一步的所述激发剂包括石蜡包裹的碱性物质；所述碱性物质至 少包括水泥、灰钙、电石渣和氢氧化钾中的一种；所述石蜡与碱性物 质比为4:6至4:10。
31.本发明中所涉及的碱性物质，是指能够释放oh
‑
的碱性物质，而 非广义上提供电子的物质。
32.本发明中涉及的石蜡，可以是乳化石蜡，也可以是固态石蜡，固 态石蜡在使用时，需要加热溶解，在溶解状态下与碱性物质混合。
33.本发明所指的石膏，主要为磷石膏。
34.本发明中所述的包裹，是将碱性物质与石蜡混合后，形成一定粒 径的颗粒状物质或粉末状物质。颗粒状物质内部为碱性物质，外部覆 盖有石蜡。
35.采用上述方案生产的磷石膏制品在45
±
2℃干燥后，浸入水中浸 泡2h的重量增加≤3.5％，高于国家标准30％；浸水48h抗压强度软 化系数≥0.6，达到国家标准。达到了良好的防水效果。石膏吸水性 能降低，防潮效果好，石膏就不容易发霉，因此达到了良好的使用效 果。
具体实施方式
36.为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清 楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。
37.实施例
38.实施例提供一种石膏防水改性剂，包含防水剂和激发剂；防水剂 为甲基硅酸钠、甲基含氢硅油、甲基硅树脂中的至少一种；所述激发 剂包括石蜡包裹的碱性物质。
39.根据使用场景的不同，可以选择不同的碱性物质与石蜡配合形成 不同类型激发剂。常见的使用场景及对应的配合方式如下：
40.使用场景激发剂类型石蜡用量碱性物质石膏砌块用水泥基石蜡40％水泥60％石膏空心条板用电石渣基石蜡40％电石渣60％石膏装饰制品用氢氧化钾基石蜡30％氢氧化钾70％无纸面石膏板用灰钙基石蜡40％灰钙60％
41.上述表格中的百分比为物质在激发剂中质量的百分比。
42.根据使用场景的不同，也可以选择不同的防水剂与激发剂配合形 成不同类型的防水改性剂。
43.使用场景防水剂用量激发剂用量石膏砌块用甲基硅酸钠3份水泥基3份石膏空心条板用甲基含氢硅油1份电石渣基5份石膏装饰制品用甲基硅树脂2份氢氧化钾基0.5份无纸面石膏板用甲基硅酸钠2份灰钙基1份
44.上述表格中的份以物质质量为基础单位。
45.上述中的石蜡在实际使用中，根据原料的采购方便程度，可以选 择乳化石蜡或者固态石蜡。当使用固态石蜡包裹时应首先将固态石蜡 进行融化。融化后与碱性物质混合，
最后与防水剂混合形成最终产品。
46.上述使用场景下的不同配方，不代表只有该配方能够达到防水改 性效果。在本发明构思下，对于配方的调整，均在本专利所要求的保 护范围内。
47.根据使用条件的不同，产品可以制作成不同的形态。例如制作成 颗粒或粉末状或加水制作成溶液状、悬浮液状态。不论哪种形态，均 在本专利所要求的保护范围。
48.本实施例还提供了一种石膏防水改性剂的生产方法，包含如下步 骤：
49.石蜡与碱性物质进行混合，将碱性物质通过石蜡包裹形成激发 剂；碱性物质与石蜡混合通过搅拌机搅拌，搅拌的时间为1～20min。
50.将激发剂与防水剂混合后形成石膏防水改性剂；激发剂与防水剂 混合是通过搅拌机搅拌混合，搅拌的时间为1～20min。
51.上述工艺方法中的物质，可以参考实施例1中的相关比例。
52.如采用固态石蜡，本实施还包括将石蜡融化的步骤。
53.上述实施例的搅拌时间，根据配比量等决定。
54.如最终产品采用溶液作为产品形态，本实施例还包括，将石膏防 水改性剂加水搅拌的步骤。
55.本实施例还提供了一种防潮石膏制品。
56.在制作该石膏制品的过程中，加入了石蜡包裹的碱性物质作为激 发剂，以及防水剂；在石膏制品的成品中能够检测到石蜡包裹的碱性 物质，以及防水剂形成的憎水膜。
57.碱性物质至少包括水泥、灰钙、电石渣和氢氧化钾中的一种。
58.防水剂至少包括甲基硅酸钠、甲基含氢硅油、甲基硅树脂中的一 种。
59.本实施例还提供了一种防潮石膏制品的制备方法，包含如下步 骤：
60.a：石蜡与碱性物质进行混合，将碱性物质通过石蜡包裹形成激 发剂；碱性物质至少包括水泥、灰钙、电石渣和氢氧化钾中的一种。
61.b：将石膏与激发剂进行搅拌20～120s，形成预混后的干粉；在 部分石膏制品中，加入增强材料对石膏制品进行改进，获得更高的强 度；增强材料为玻璃纤维、聚丙烯纤维、玄武岩纤维中的至少一种； 所述的石膏为建筑石膏或者高强石膏的一种或两种。
62.c：将防水剂与水搅拌形成混合后的溶液；在部分石膏制品中需 要加入缓凝材料，避免浆料在转移的过程中迅速凝结，导致入模失败； 缓凝剂为羧酸、羧酸盐、磷酸盐、蛋白类缓凝剂、氨基酸缓凝剂中的 至少一种；防水剂为甲基硅酸钠、甲基含氢硅油、甲基硅树脂中的至 少一种。
63.d：将干粉与溶液进行混合，搅拌20～60s形成浆料；
64.e：将浆料浇筑进成型模具，凝固硬化后，脱模形成防潮石膏制 品。
65.生产工艺的配方为，石膏95～100份、防水剂0.1～3.0份、缓凝剂0～1.0份、激发剂0.5～5.0份、增强材料0.1～1份、水35～80份。
66.石膏为高强石膏和建筑石膏中的至少一种；所述防水剂为甲基硅 酸钠、甲基含氢硅油、甲基硅树脂中的至少一种；所述缓凝剂为羧酸、 羧酸盐、磷酸盐、蛋白类缓凝剂、氨基酸缓凝剂中的至少一种；所述 增强材料为玻璃纤维、聚丙烯纤维、玄武岩纤维中的至少一种；所述 激发剂包括石蜡包裹的碱性物质；所述碱性物质至少包括水泥、灰钙、 电石渣和氢氧化钾中的一种；所述石蜡与碱性物质比为4:6至4:10。
67.为了更好的阐明本实施例的优势。实施例1、对比例1、对比例 2，比较了几种常见防潮石膏制品的浸水2h吸水率、凝结时间。
68.实施例1
69.实施例1一种防潮石膏制品的制备方法，包含如下步骤：
70.a：石蜡与碱性物质进行混合，将碱性物质通过石蜡包裹形成激 发剂；碱性物质至少包括水泥、灰钙、电石渣和氢氧化钾中的一种。
71.b：将石膏与激发剂进行搅拌20～120s，形成预混后的干粉；在 部分石膏制品中，加入增强材料对石膏制品进行改进，获得更高的强 度；增强材料为玻璃纤维、聚丙烯纤维、玄武岩纤维中的至少一种； 所述的石膏为建筑石膏或者高强石膏的一种或两种。
72.c：将防水剂与水搅拌形成混合后的溶液；在部分石膏制品中需 要加入缓凝材料，避免浆料在转移的过程中迅速凝结，导致入模失败； 缓凝剂为羧酸、羧酸盐、磷酸盐、蛋白类缓凝剂、氨基酸缓凝剂中的 至少一种；防水剂为甲基硅酸钠、甲基含氢硅油、甲基硅树脂中的至 少一种。
73.d：将干粉与溶液进行混合，搅拌20～60s形成浆料；
74.e：将浆料浇筑进成型模具，凝固硬化后，脱模形成防潮石膏制 品。
75.具体配方如下：
[0076][0077]
对比例1：
[0078]
对比例1一种防潮石膏制品的制备方法，包含如下步骤：
[0079]
a：将石膏与激发剂进行搅拌20～120s，形成预混后的干粉；在 部分石膏制品中，加入增强材料对石膏制品进行改进，获得更高的强 度；增强材料为玻璃纤维、聚丙烯纤维、玄武岩纤维中的至少一种； 所述的石膏为建筑石膏或者高强石膏的一种或两种。
[0080]
b：将防水剂与水搅拌形成混合后的溶液；在部分石膏制品中需 要加入缓凝材料，避免浆料在转移的过程中迅速凝结，导致入模失败； 缓凝剂为羧酸、羧酸盐、磷酸盐、蛋白类缓凝剂、氨基酸缓凝剂中的 至少一种；防水剂为甲基硅酸钠、甲基含氢硅油、甲基硅树脂中的至 少一种。
[0081]
c：将干粉与溶液进行混合，搅拌20～60s形成浆料；
[0082]
d：将浆料浇筑进成型模具，凝固硬化后，脱模形成防潮石膏制 品。具体配方如下：
[0083][0084][0085]
对比例2
[0086]
对比例2一种防潮石膏制品的制备方法，包含如下步骤：
[0087]
a：将石膏增强材料搅拌形成预混后的干粉；增强材料为玻璃纤 维、聚丙烯纤维、玄武岩纤维中的至少一种；所述的石膏为建筑石膏 或者高强石膏的一种或两种。
[0088]
b：将防水剂与水搅拌形成混合后的溶液；在部分石膏制品中需 要加入缓凝材料，避免浆料在转移的过程中迅速凝结，导致入模失败； 缓凝剂为羧酸、羧酸盐、磷酸盐、蛋白类缓凝剂、氨基酸缓凝剂中的 至少一种；防水剂为甲基硅酸钠、甲基含氢硅油、甲基硅树脂中的至 少一种。
[0089]
c：将干粉与溶液进行混合，搅拌20～60s形成浆料；
[0090]
d：将浆料浇筑进成型模具，凝固硬化后，脱模形成防潮石膏制 品。
[0091]
具体配方如下：
[0092][0093]
上述试验测试条件一致。
[0094]
在比较实施例1与对比例1、对比例2的基础上得出如下结论：
[0095]
1、从实施例1与对比例1可以看出。与单纯碱性物质作为激发 剂相比，通过石蜡包裹激发剂，石膏制品的凝结时间加快60％以上。
[0096]
2、从实施例1与对比例2可以看出。与不添加激发剂相比，加 入石蜡包裹的激发剂，石膏制品2h吸水率，降低90％以上。吸水率 的降低，表明石膏制品的防水、防潮效果更好。
[0097]
本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限 制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做 出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到 专利法的保护。