艺术造型类外墙外保温抹面砂浆组合物 |
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| 申请号 | CN200810204961.9 | 申请日 | 2008-12-30 | 公开(公告)号 | CN101514090B | 公开(公告)日 | 2012-07-18 |
| 申请人 | 上海东升新材料有限公司; | 发明人 | 施晓旦; 郭和森; 王养臣; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种艺术造型类外墙外保温抹面 砂浆 组合物，包括如下重量份的组分： 水 泥300～500份， 石英 砂400～600份和钡 钛 有机复合乳液200～300份。本发明的组合物，水化后的砂浆体系有很好的弹性，砂浆表 面层 细腻、密实，光洁度好，加工成各种艺术造型后的砂浆有良好的抗裂性能和抗水性能，保护性能优良，可以直接用于外墙外保温的抹面和艺术图案的造型制作，同时也可以将不同 颜色 的颜料加入到砂浆中，可以抹成不同颜色面的墙体，降低了成本，提高了施工效率的优点。 | ||||||
| 权利要求 | 1.艺术造型类外墙外保温抹面砂浆组合物，其特征在于，包括如下重量份的组分：水泥300～500份，石英砂400～600份和钡钛有机复合乳液200～300份； |
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| 说明书全文 | 艺术造型类外墙外保温抹面砂浆组合物技术领域[0001] 本发明涉及一种艺术造型类外墙外保温抹面砂浆组合物。 背景技术[0002] 随着人类社会的不断发展进步，持续进行的经济增长，节能作为人类可持续发展的重要性，其意义欲显突出，人们在不断探索，并取得可喜成绩。在能源消耗中，建筑能耗所占的比重约为左右40％，如果采取有效的节能措施，合理使用新型节能建筑材料，不仅可以提高人们的办公、居住舒适度，而且还能节约因使用空调而消耗电量的40％～50％，能耗的降低减少了不可再生资源的浪费。外墙外保温系统正受到人们的越来越重视，外墙外保温抹面砂浆，正被不断开发和发展，现在正向集艺术，装璜一体化方向发展，人类在不断发展的基础上，对新型建筑材料提出了更高更广的要求，但由于受到技术和条件的限制，目前市场上的抹面砂浆不能满足艺术造型类外墙外保温抹面砂浆的要求，主要是砂浆抗压抗折性能和抗水防裂性能达不到艺术装璜要求，需要进行保护处理，不但造价成本高，工期长，还存在着质量和安全隐患。 发明内容[0005] 所述钡钛有机复合乳液是这样制备的： [0006] a)将6～8重量份金红石型50～100纳米钛白粉、40～50重量份水和1.5～3重量份接枝明胶混合，用氨水调节PH值在5.5～6.5，加热至70～80℃，同时加入3～4重量份硝酸钡和2～2.8重量份硫酸铵，用氨水调节PH值至3.8～4.5，制成钡钛混晶； [0007] 所述接枝明胶为聚顺丁烯二酸酐接枝明胶，可采用开平明胶股份公司的产品； [0008] b)将10～50重量份(甲基)丙烯酸酯、0～40重量份(甲基)苯乙烯和1重量份分子量调节剂混合制成混合单体，将50重量份所述混合单体、0.2～1重量份反应性乳化剂、0.2～1重量份引发剂和10～20重量份水混合，配成混合液； [0009] 所述(甲基)丙烯酸酯优选丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸-2-乙基己酯、甲基丙烯酸-2-羟乙酯或甲基丙烯酸-2-羟丙酯； [0010] 所述分子量调节剂为巯基乙酸乙酯、巯基乙酸丁酯、巯基乙醇、2-巯基乙醇或叔十二硫醇中的至少一种； [0013] c)将10～20重量份所述钡钛混晶与30～40重量份水混合，用氨水调节调节PH为5～6，升温至50～60℃，再加入1～2重量份羟乙基乙基纤维素、0.5～1重量份重均分子量为3000～6000的聚乙烯吡咯烷酮和1重量份甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷，然后搅拌反应1小时，获得钡钛混晶与甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷表面接枝体。 [0014] d)将5～10重量份的混合液、0.1～1重量份的反应性乳化剂、0.1～1重量份引发剂，加入步骤(c)的产物中，在75℃～90℃条件下反应30分钟至1小时，再滴加55～65重量份的混合液，2～3小时内滴加完毕，再反应1～2小时，用氨水调节PH为6～7.5，得到钡钛有机复合乳液。 [0015] 优选的，所述艺术造型类外墙外保温抹面砂浆组合物，包括如下重量份的组分： [0016] 水泥 300～500份 [0017] 石英砂 400～600份 [0018] 钡钛有机复合乳液 200～300份 [0019] 纤维素醚 1～3份； [0020] 淀粉醚 0.5～1.5份； [0022] 塑化剂 1～3份； [0024] 触变润滑剂 1～3份； [0025] 消泡剂 1～3份 [0026] 木质纤维 1～5份。 [0027] 所述纤维素醚选自羧甲基纤维素醚、甲基纤维素醚、乙基纤维素醚或羟乙基纤维素醚的至少一种； [0028] 所述钡钛有机复合乳液的重量固含量为40％～55％，颗粒的平均粒径为2um～4um； [0029] 所述淀粉醚的化学名称为改性淀粉，可采用艾维贝公司公司牌号为OPAGEL的产品； [0031] 所述塑化剂的化学名称为邻苯二甲酸二丁酯，可采用国药集团化学公司的产品； [0033] 消泡剂的化学名称氧丙烯聚氧乙烯三醇醚，采用海川化工有限公司产品； [0034] 木质纤维的化学名称为天然木质纤维，可采用德国JRS公司牌号为ARBOCEL的产品；。 [0035] 本发明的艺术造型类外墙外保温抹面砂浆组合物的制备方法为常规的物理混合方法，将各个组分搅拌混合即可。 [0036] 本发明的艺术造型类抹面砂浆组合物，采用了通过特殊合成的钡钛有机复合乳液，由于钡钛有机复合乳液中的钡钛混晶充实到砂浆的空隙，它与水泥和其他组分经过水化后形成的砂浆内部结构密实，增加了抗压和抗折强度，同时钡钛有机复合乳液有非常好的交联性和柔韧性，水化后的砂浆体系有很好的弹性，砂浆表面层细腻、密实，光洁度好，加工成各种艺术造型后的砂浆有良好的抗裂性能和抗水性能，保护性能优良，可以直接用于外墙外保温的抹面和艺术图案的造型制作，同时也可以将不同颜色的颜料加入到砂浆中，可以抹成不同颜色面的墙体，降低了成本，提高了施工效率的优点。 [0037] 具体实施方式 [0038] 实施例中，淀粉醚采用艾维贝公司产品；消泡剂为氧丙烯聚氧乙烯三醇醚，采用海川化工有限公司的产品；减水剂为磺化三聚氰胺甲醛树脂，采用江苏龙鑫化学公司的产品；塑化剂为邻苯二甲酸二丁酯，可采用国药集团化学公司的产品；触变润滑剂为片层状蒙脱石硅酸盐，可采用德国南方化学公司公司牌号为OPTIBENT-602的产品；木质纤维采用德国JRS公司的产品。 [0039] 如无特别说明，组分均为重量份。 [0040] 实施例1 [0041] 将水泥1200克、石英砂2700克、羟乙基纤维素醚12克、甲酸钙12克、淀粉醚4克、消泡剂8克、减水剂8克、塑化剂12克、触变润滑剂8克、木质纤维20克、钡钛有机复合乳液1200克和水200克搅拌混合，获得所述艺术造型类抹面砂浆组合物； [0042] 钡钛有机复合乳液制备方法，包括如下步骤： [0043] a)在反应釜中，按重量计算，加入金红石型50纳米级钛白粉6份，加无离子水40份，搅拌30分钟后，再加入接枝明胶1.5份，PH值控制在5.5(用氨水调节)，加热至70℃，搅拌机转速为180转/分，用重量浓度20％硝酸钡溶液15份和重量浓度10％硫酸铵溶液15份同时滴加，40分钟内滴加完毕，再一次性加入重量浓度为10％的硫酸铵溶液5份，保温 30分钟后，用重量浓度20％的硫酸溶液调节PH值至3.8，冷却静置60分钟，待乳液全部沉降后，除去上层清水，，再加无离子水30份搅拌5分钟，再用重量浓度40％醋酸溶液，调节PH值至3.8，待乳液全部沉降后，除去上层清水，获得钡钛混晶； [0044] b)将30份丙烯酸甲酯、20份(甲基)苯乙烯和1份叔十二硫醇中混合制成混合单体。按重量计，总量为50份；将50份所述混合单体加入0.2烯丙基聚氧乙烯醚硫酸铵、0.2过硫酸铵和10份水中，配成混合液； [0045] c)将10份所述的钡钛混晶，加入到30份的无离子水中，调节PH 5，在50℃搅拌0.5小时，再加入1份羟乙基乙基纤维素和0.5份聚乙烯吡咯烷酮(重均分子量为3000)和 1份甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷后搅拌1小时； [0046] d)将5份混合液、0.1份烯丙基聚氧乙烯醚硫酸铵、0.1份过硫酸铵，加入到c)中，在75℃条件下反应30分钟，再滴加55.4份混合液，2小时滴加完毕，再反应2小时，得到钡钛有机复合乳液，固含量为43.2％，平均粒径为4um，PH 6.7。粒径用JL-1155型激光粒径分布测试仪，下同。 [0047] 实施例2 [0048] 将水泥1400克、石英砂2500克、羟乙基纤维素醚9克、甲酸钙9克、消淀粉醚4克、泡剂12克、减水剂12克、塑化剂8克、触变润滑剂12克、木质纤维16克、钡钛有机复合乳液1100克和水250克搅拌混合，获得艺术造型类抹面砂浆组合物。 [0049] 所述的钡钛有机复合乳液其制备方法包括如下步骤： [0050] a)在反应釜中，按重量计算.加入金红石型70纳米级钛白粉8份，加无离子水50份，搅拌30分钟后，再加入接枝明胶3份，PH值控制在6(用氨水调节)，加热至80℃，搅拌机转速为180转/分，用重量浓度20％硝酸钡溶液20份和重量浓度10％硫酸铵溶液20份同时滴加，60分钟内滴加完毕，再一次性加入重量浓度为10％的硫酸铵溶液8份，保温30分钟后，用重量浓度20％的硫酸溶液调节PH值至4，冷却静置60分钟，待乳液全部沉降后，除去上层清水，，再加无离子水35份搅拌8分钟，再用重量浓度40％醋酸溶液，调节PH值至4，待乳液全部沉降后，除去上层清水，获得钡钛混晶； [0051] b)将40份丙烯酸乙酯、10份(甲基)苯乙烯和1份巯基乙醇混合制成混合单体。按重量计，总量为50份；将50份所述混合单体加入0.4份乙烯基聚氧乙烯醚中、0.5份过硫酸钾和15份水中，配成混合液； [0052] c)将20份所述的钡钛混晶，加入到30份的无离子水中，调节PH 5.5，在55℃搅拌0.5小时，再加入1.5份羟乙基乙基纤维素和0.5份聚乙烯吡咯烷酮(重均分子量为6000)和1份甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷后搅拌1小时； [0053] d)将10份混合液、0.4份乙烯基聚氧乙烯醚中、0.5份过硫酸钾加入到c)中，在80℃条件下反应30分钟，再滴加55.9份混合液，3小时滴加完毕，再反应1小时，得到钡钛有机复合乳液，固含量为47％，平均粒径为2um，PH 7.2。 [0054] 实施例3 [0055] 将水泥1600克、石英砂2300克、羟乙基纤维素醚6克、甲酸钙6克、消淀粉醚2克、泡剂6克、减水剂6克、塑化剂6克、触变润滑剂6克、木质纤维12克、钡钛有机复合乳液1000克和水300克搅拌混合，艺术造型类抹面砂浆组合物； [0056] a)所述的钡钛有机复合乳液其制备方法包括如下步骤： [0057] 在反应釜中，按重量计算.加入金红石型90纳米级钛白粉7份，加无离子水45份，搅拌30分钟后，再加入接枝明胶2.5份，PH值控制在6.5(用氨水调节)，加热至75℃，搅拌机转速为180转/分，用重量浓度20％硝酸钡溶液15份和重量浓度10％硫酸铵溶液15份同时滴加，50分钟内滴加完毕，再一次性加入重量浓度为10％的硫酸铵溶液7份，保温30分钟后，用重量浓度20％的硫酸溶液调节PH值至4.5，冷却静置60分钟，待乳液全部沉降后，除去上层清水，，再加无离子水40份搅拌10分钟，再用重量浓度40％醋酸溶液，调节PH值至4.5，待乳液全部沉降后，除去上层清水，获得钡钛混晶； [0058] b)将20份甲基丙烯酸甲酯、30份(甲基)苯乙烯和1份巯基乙酸乙酯混合制成混合单体。按重量计，总量为50份；将50份所述混合单体加入1份烯丙基聚氧乙烯醚硫酸铵、0.5份过硫酸钾和10份水中，配成混合液； [0059] c)将10份所述的钡钛混晶，加入到30份的无离子水中，调节PH 6，在60℃搅拌0.5小时，再加入2份羟乙基乙基纤维素和1份聚乙烯吡咯烷酮(重均分子量为4000)和1份甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷后搅拌1小时； [0060] d)将10份混合液、1份烯丙基聚氧乙烯醚硫酸铵、0.5份过硫酸钾，加入到c)中，在80℃条件下反应1小时，再滴加51.5混合液，3小时内滴加完毕，再反应2小时，得到钡钛有机复合乳液，固含量为52.1％，平均粒径为2.5um，PH 6.9。 [0061] 实施例4 [0062] 将水泥1800克、石英砂2100克、羟乙基纤维素醚7.5克、甲酸钙6克、消淀粉醚2克、泡剂6克、减水剂6克、塑化剂6克、触变润滑剂6克、木质纤维8克、钡钛有机复合乳液900克和水350克搅拌混合，获得艺术造型类抹面砂浆组合物。 [0063] 所述的钡钛有机复合乳液其制备方法包括如下步骤： [0064] a)在反应釜中，按重量计算.加入金红石型100纳米级钛白粉6份，加无离子水50份，搅拌30分钟后，再加入接枝明胶3份，PH值控制在5.5(用氨水调节)，加热至80℃，搅拌机转速为180转/分，用20％硝酸钡溶液20份和10％硫酸铵溶液20份同时滴加，60分钟内滴加完毕，再一次性加入重量浓度为10％的硫酸铵溶液6份，保温30分钟后，用重量浓度20％的硫酸溶液调节PH值至3.8，冷却静置60分钟，待乳液全部沉降后，除去上层清水，再加无离子水30份搅拌5分钟，再用重量浓度40％醋酸溶液，调节PH值至3.8，待乳液全部沉降后，除去上层清水，获得钡钛混晶； [0065] b)将50份甲基丙烯酸乙酯、0.5份巯基乙酸丁酯混合制成混合单体。按重量计，总量为50份；将50份所述混合单体加入0.8份乙烯基聚氧乙烯醚中、0.8份过硫酸钠和20份水中，配成混合溶液； [0066] c)将15份所述的钡钛混晶，加入到40份的无离子水中，调节PH 5，在50搅拌0.5小时，再加入1份羟乙基乙基纤维素和0.5份聚乙烯吡咯烷酮(重均分子量6000)和1份甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷后搅拌1小时； [0067] d)将10份混合液、0.8份乙烯基聚氧乙烯醚中、0.8份过硫酸钠，加入到c)中，在85℃条件下反应30分钟，再滴加61.6份混合液，2小时滴加完毕，再反应2小时，得到钡钛有机复合乳液，固含量为53％，平均粒径为3.2um，PH 7.4。 [0068] 实施例5 [0069] 水泥1700克、石英砂2200克、羟乙基纤维素醚7.5克、甲酸钙6克、消淀粉醚2克、泡剂6克、减水剂6克、塑化剂6克、触变润滑剂6克、木质纤维8克、钡钛有机复合乳液800克和水400克搅拌混合，获得艺术造型类抹面砂浆组合物。 [0070] 所述的钡钛有机复合乳液其制备方法包括如下步骤： [0071] a)在反应釜中，按重量计算.加入金红石型60纳米级钛白粉6份，加无离子水40份，搅拌30分钟后，再加入接枝明胶3份，PH值控制在6.2(用氨水调节)，加热至80℃，搅拌机转速为180转/分，用重量浓度20％硝酸钡溶液18份和重量浓度10％硫酸铵溶液18份同时滴加，60分钟内滴加完毕，再一次性加入重量浓度为10％的硫酸铵溶液8份，保温30分钟后，用重量浓度20％的硫酸溶液调节PH值至4，冷却静置60分钟，待乳液全部沉降后，除去上层清水，，再加无离子水35份搅拌8分钟，再用重量浓度40％醋酸溶液，调节PH值至4，待乳液全部沉降后，除去上层清水，获得钡钛混晶； [0072] b)将20份甲基丙烯酸正丁酯、30份(甲基)苯乙烯和1份、2-巯基乙醇混合制成混合单体。按重量计，总量为50份；将50份所述混合单体加入0.2份乙烯基聚氧乙烯醚、0.2过硫酸铵和10份水中，配成混合液； [0073] c)将15份所述的钡钛混晶，加入到40份的无离子水中，调节PH 5.5，在55℃搅拌0.5小时，再加入2份羟乙基乙基纤维素和0.5份聚乙烯吡咯烷酮(重均分子量为5000)和 1份甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷后搅拌1小时； [0074] d)将8份混合液、0.1份乙烯基聚氧乙烯醚、0.1份过硫酸铵，加入到c)中，在90℃条件下反应1小时，再滴加62.4份混合液，2小时内滴加完毕，再反应2小时，得到钡钛有机复合乳液，固含量为48％，平均粒径为2um，PH 6.7。 [0075] 实施例6 [0076] 将水泥1700克、石英砂2200克、羟乙基纤维素醚7.5克、甲酸钙6克、消淀粉醚2克、泡剂6克、减水剂6克、塑化剂6克、触变润滑剂6克、木质纤维8克、钡钛有机复合乳液乳液800克和水400克搅拌混合，获得艺术造型类抹面砂浆组合物。 [0077] 所述的钡钛有机复合乳液其制备方法包括如下步骤： [0078] a)在反应釜中，按重量计算.加入金红石型80纳米级钛白粉6份，加无离子水40份，搅拌30分钟后，再加入接枝明胶3份，PH值控制在6.5(用氨水调节)，加热至80℃，搅拌机转速为180转/分，用重量浓度20％硝酸钡溶液18份和重量浓度10％硫酸铵溶液18份同时滴加，60分钟内滴加完毕，再一次性加入重量浓度为10％的硫酸铵溶液8份，保温30分钟后，用重量浓度20％的硫酸溶液调节PH值至4.5，冷却静置60分钟，待乳液全部沉降后，除去上层清水，，再加无离子水40份搅拌10分钟，再用重量浓度40％醋酸溶液，调节PH值至4.5，待乳液全部沉降后，除去上层清水，获得钡钛混晶； [0079] b)将40份丙烯酸酯异丁酯、10份(甲基)苯乙烯和1份巯基乙醇混合制成混合单体。按重量计，总量为50份；将50份所述混合单体加入1份烯丙基聚氧乙烯醚、0.5份过硫酸铵和15份水中，配成混合液； [0080] c)将20份所述的钡钛混晶，加入到40份的无离子水中，调节PH 6，在60℃搅拌0.5小时，再加入2份羟乙基乙基纤维素和1份聚乙烯吡咯烷酮(重均分子量为4000)和1份甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷后搅拌1小时； [0081] d)将10份混合液、1份烯丙基聚氧乙烯醚、0.5份过硫酸铵，加入到c)中，在90℃条件下反应30分钟，再滴加56.5份混合液，3小时滴加完毕，再反应1小时，得到钡钛有机复合乳液，固含量为49％，平均粒径为4um，PH 7.1。 [0082] 对本发明抹面砂浆的如下应用性能进行检测： [0083] 1.与膨胀聚苯板拉伸粘接强度(原强度、耐水、耐冻融、)的测定； [0084] 2.与水泥砂浆拉伸粘接强度(原强度、耐水、)的测定； [0085] 3.可操作时间的测定； [0086] 4.压折比的测定； [0087] 5.抗冲击强度的测定； [0088] 6.吸水率的测定。 [0089] 试件制作和测定方法按JC/T 992-2006(外墙外保温用膨胀聚苯乙烯板抹面胶浆)和JC/T 993-2006(外墙外保温用膨胀聚苯乙烯板抹面胶浆)的规定。抹面砂浆对比样品按照中国专利CN1552946A公开的配方。结果见表1。 [0090] 表1 [0091] |
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