技术领域
背景技术
[0002] 随着国家经济的高速发展，我国的
基础建设也在蓬勃发展，重大工程如各种大型体育场馆的建设目前已居世界前列。在各种大型工程建设中，自流坪砂浆作为新型的技术和新材料在国内被越来越重视，已广泛应用于广场、大型体育场馆和道路建设中，作为一个新
型材料有非常好的前景。但自流坪砂浆是砂浆体系中技术要求最高和最复杂的砂浆，自流坪砂浆的性能稳定是首先要解决的，如后期强度下降，砂浆表面泛白和脱砂现象等问题，还没有真正得到解决。最近几年自流坪砂浆的技术改进被越来越重视，已广泛应用于各种基础建设中。自流坪砂浆的根本问题是要解决后期强度下降，砂浆表面泛白和脱砂现象等问题。
发明内容
[0003] 本发明的目的在于提供一种自流坪干粉砂浆组合物，以克服
现有技术存在的上述
缺陷。
[0004] 本发明的自流坪干粉砂浆组合物，包括如下重量份的组分：
[0010] 沸石接枝可再分散乳胶粉 40～80份；
[0011] 优选的，还包括：
[0012] 沸石粉 10～20份
[0014] 消泡剂 2～4份
[0016] 碳酸锂 0.5～3份
[0018] 铝粉 1～3份
[0020] 水 230份
[0021] 所述沸石接枝可再分散乳胶粉，由下列重量份数的原料制成：
[0022] 沸石接枝可再分散乳胶粉用的原料乳液 100份
[0023] 聚乙烯醇 4～20份
[0024] 改性轻质碳酸钙 3～20份
[0025] 所述聚乙烯醇的醇解度优选88～90摩尔％，重均分子量为3500～5000；
[0026] 所述改性轻质碳酸钙为是由
硬脂酸改性的轻质碳酸钙，其制备方法包括如下步骤：在90℃条件下将溶融的硬脂酸喷雾在轻质碳酸钙干粉中，在粉体
搅拌机内搅拌60分钟；硬脂酸和轻质碳酸钙的重量比为1∶50。
[0027] 所说的沸石接枝可再分散乳胶粉用的原料乳液的制备方法，包括如下步骤：
[0028] a)将5～10重量份粒径为0.5～1um的沸石粉，加入到30～40重量份水中，加入
酸溶液调节pH为4～5，升温至50～60℃，再加入1～3重量份羟乙基乙基
纤维素和0.5～3份重均分子量为3000～10000的聚乙烯吡咯烷
酮，2重量份甲基丙烯酰
氧基丙基三乙氧基硅烷，获得釜底液；
[0029] b)将10～30重量份(甲基)
丙烯酸酯、10～30重量份(甲基)苯乙烯、10～20重量份叔碳酸乙烯酯，上述三组分合计50重量份；再加入1～2重量份分子量调节剂、
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，获得
混合液61.4～74份；
[0030] c)将步骤b)的5～10重量份混合液、0.1～1重量份反应性乳化剂、0.1～1重量份引发剂，加入到步骤a)制成的釜底液中，在75℃～90℃条件下反应30～60分钟；
[0031] 重量份数配比如下：
[0032] 步骤a)的产物38.5～58份，步骤b)混合液5～10份，反应性乳化剂0.1～1份，引发剂0.1～1份；
[0033] d)再加入步骤b)剩余的混合液，优选在2～3小时内滴加完毕，反应60～120分钟，加入
碱溶液调节pH至6～7.5，得到沸石接枝可再分散乳胶粉用的原料乳液；
[0034] 所述(甲基)丙烯酸酯选自丙烯酸甲酯、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；
[0035] 所说的分子量调节剂选自巯基乙酸乙酯、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；
[0036] 所述反应性乳化剂选自烯丙基聚氧乙烯醚
硫酸铵、烯丙基聚氧乙烯醚或乙烯基聚氧乙烯醚中的至少一种；
[0037] 所述引发剂过
硫酸钾、过硫酸钠或过硫酸铵中的至少一种。
[0038] 制备所述沸石接枝可再分散乳胶粉的方法，步骤如下：
[0039] 将100重量份可再分散乳胶粉乳液、4～20重量份聚乙烯醇和3～20重量份的改性轻质碳酸钙混合，搅拌10～30分钟，然后干燥，即可获得沸石接枝可再分散乳胶粉，优选采用
喷雾干燥。
[0040] 所述普通
硅酸盐水泥的强度等级优选为42.5；
[0041] 所述铝酸盐水泥即根据国家标准GB201-2000定义的铝酸盐水泥；
[0042] 所述石英砂的粒径为70～140目；
[0043] 所述重质碳酸钙的粒径为200～350目；
[0044] 所述减水剂选自聚
羧酸类减水剂，例如江苏兴邦化学有限公司产品；
[0045] 所述消泡剂选自有机硅烷消泡剂，例如易来泰公司产品；
[0046] 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中的至少一种，优选重均分子量为2～4万；
[0047] 所述触变润滑剂的化学名称为
层状硅酸盐，采用市售产品，例如：山东北方现代化学有限公司牌号为FN70的产品；
[0048] 其他组分可以使用本领域常规市售产品。
[0049] 本发明自流坪干粉砂浆组合物，采用本领域常规方法制备，例如(但不限于)采用如下制备方法：70℃时，将上述的各个组分，除水外，混合搅拌30分钟，制成干粉，然后装袋
包装，使用时再加水。
[0050] 本发明的自流坪干粉砂浆组合物采用了沸石接枝可再分散乳胶粉，利用沸石内孔
吸附的原理，通过聚合反应的接枝使有机
聚合物覆包沸石表面，在水泥砂浆中覆包沸石表面的有机聚合物再分散成乳液，沸石均匀地分散砂浆中，固体沸石与接枝沸石内外交联，在铝酸盐水泥水化过程中，硬石膏、重钙和交联沸石的紧密掺杂改变了水泥的晶格，使砂浆后期强度稳定，消除了自流坪砂浆后期的泛白、脱砂开裂等现象的产生，同时铝粉的加入，提高了地坪砂浆的
耐磨性和抗收缩性，聚合物的柔韧性提高了砂浆的抗折强度。
具体实施方式
[0052] 沸石接枝可再分散乳胶粉的制备：
[0053] a)按重量计算，将5份沸石粉(粒径为0.5um)，加入到40份水中，加入重量百分比浓度10％的
醋酸水溶液(下同)调节PH至4，升温至50℃，再加入1份羟乙基乙基纤维素和0.5份重均分子量为3000的聚乙烯吡咯烷酮，和2份甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷制成釜底液；
[0054] b)将10份甲基丙烯酸酯甲酯、20份(甲基)苯乙烯、20份叔碳酸乙烯酯，1份巯基乙酸丁酯混合制成混合
单体，再加入0.2份烯丙基聚氧乙烯醚硫酸铵、0.2份过
硫酸钾和10份水中，配成混合液；
[0055] c)取5份混合液、0.1份烯丙基聚氧乙烯醚硫酸铵、0.1份过硫酸钾，加入到a)步骤制成的釜底液中，在75℃条件下反应30分钟；
[0056] d)再加入余下的56.4份的混合液，2小时内滴加完毕，再反应1小时，加入重量百分比浓度10％的氢氧化钠水溶液(下同)调节pH至7.5，得到沸石接枝乳液，乳液的固含量为48.3％，
粘度220cps，pH为6.3。粘度测试使用NDJ-1旋转
粘度计，2#
转子，下同。
[0057] 聚乙烯醇溶液：将50克聚乙烯醇加入250克水中，升温至90℃溶解，冷却备用；将250g沸石接枝可再分散乳胶粉用的原料乳液、16g聚乙烯醇溶液和13g改性轻质碳酸钙搅拌10分钟，制成待喷雾乳液，采用江苏范群干燥设备厂提供的LPG-5高速离心喷雾干燥机对待喷雾乳液进行干燥。干燥后所得的粉末通过100目筛网过滤，即可获得沸石接枝可再分散乳胶粉。
[0058] 实施例2
[0059] 沸石接枝可再分散乳胶粉乳液的制备：
[0060] a)按重量计算，将10份沸石粉(粒径为1um)，加入到40份水中，加入重量浓度为10％的醋酸水溶液调节PH至5，升温至50℃，再加入1份羟乙基乙基纤维素和0.5重均分子量为5000的聚乙烯吡咯烷酮，和2份甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷；
[0061] b)将10份甲基丙烯酸乙酯、20份甲基苯乙烯、20份叔碳酸乙烯酯和1份分子量调节剂巯基乙醇混合制成混合单体，取50份所述混合单体加入0.2份烯丙基聚氧乙烯醚、0.2份过硫酸钠和10份水中，配成混合液；
[0062] c)取5份混合液、0.1份烯丙基聚氧乙烯醚和0.1份过硫酸钠，加入到a)步骤制成的釜底液中，在75℃条件下反应30分钟；
[0063] d)再加入余下56.4份的混合液，2小时内滴加完毕，再反应1小时，加入氢氧化钠水溶液调节pH至6，得到沸石接枝乳液，乳液的固含量为48.7％，粘度248cps，pH为7.1。
[0064] 地坪砂浆用可再分散乳胶粉的制备：
[0065] 聚乙烯醇溶液：将50克聚乙烯醇加入150克水中，升温至90℃溶解后，冷却备用；将1 67g沸石接枝可再分散乳胶粉乳液、40g聚乙烯醇溶液和5g改性轻质碳酸钙混合，搅拌20分钟制成待喷雾乳液，然后按照实施例1的方法进行制备，获得沸石接枝可再分散乳胶粉。
[0066] 实施例3
[0067] 普通硅酸盐水泥(42.5)300份、铝酸盐水泥100份、石英砂(70～140目)400份重质碳酸钙(200～350目)140份，硬石膏10份、实施例1的沸石接枝可再分散乳胶粉40份、沸石粉10份、减水剂6份(
聚羧酸高效减水剂，苏州兴邦化学建材有限公司，牌号SUNBOPC-1030的产品，下同)、消泡剂(杭州海川化工股份有限公司，牌号为D-801的产品，下同)2份、酒石酸1份、碳酸锂0.5份、羧甲基纤维素醚(2万分子量)1份、铝粉1份、触变润滑剂1份、水230份。
[0068] 实施例3
[0069] 普通硅酸盐水泥(42.5)250份、铝酸盐水泥50份、石英砂(70～140目)300份、重质碳酸钙(200～350目)300份、硬石膏20份、沸石接枝可再分散乳胶粉60份、沸石粉20份、减水剂7份、消泡剂3份、酒石酸2份、碳酸锂1.5份、甲基纤维素醚(2万分子量)1.5份、铝粉2份、触变润滑剂1.5份、水230份。
[0070] 实施例5
[0071] 普通硅酸盐水泥(42.5)350份、铝酸盐水泥80份、石英砂(70～140目)250份重质碳酸钙(200～350目)180份，硬石膏30份、实施例2的沸石接枝可再分散乳胶粉80份、沸石粉30份、减水剂8份、消泡剂4份、酒石酸3份、碳酸锂3份、乙基纤维素醚(3万分子量)3份、铝粉3份、触变润滑剂2份、水230份。
[0072] 实施例6
[0073] 普通硅酸盐水泥(42.5)330份、铝酸盐水泥60份、石英砂(70～140目)480份，重质碳酸钙(200～350目)50份，硬石膏15份、实施例1的沸石接枝可再分散乳胶粉50份、沸石粉15份、减水剂6.5份、消泡剂2.5份、酒石酸2.5份、碳酸锂2份、羟乙基纤维素醚(4万分子量)1.5份、铝粉1.5、触变润滑剂2.5份、水230份。
[0074] 实施例7
[0075] 普通硅酸盐水泥(42.5)250份、铝酸盐水泥60份、石英砂(70～140目)550份重质碳酸钙(200～350目)80份，硬石膏10份、实施例2的沸石接枝可再分散乳胶粉40份、沸石粉10份、减水剂7.5份、消泡剂2.5份、酒石酸2.5份、碳酸锂2.5份、羧甲基纤维素醚(2万分子量)2.5份、铝粉2.5份、触变润滑剂2.5份、水230份。
[0076] 实施例8
[0077] 普通硅酸盐水泥(42.5)260份、铝酸盐水泥70份、石英砂(70～140目)200份重质碳酸钙(200～350目)400份，硬石膏10份、实施例1的沸石接枝可再分散乳胶粉50份、沸石粉10份、减水剂15份、消泡剂2.8份、酒石酸1.8份、碳酸锂2.5份、羧甲基纤维素醚(2万分子量)1.8份、铝粉1.8份、水230份。
[0078] 实施例9
[0079] 普通硅酸盐水泥(42.5)310份、铝酸盐水泥75份、石英砂(70～140目)340份重质碳酸钙(200～350目)180份，硬石膏15份、实施例2的沸石接枝可再分散乳胶粉60份、沸石粉20份、减水剂7.5份、消泡剂3.5份、酒石酸1.2份、碳酸锂1.6、羧甲基纤维素醚(3万分子量)1.2份、铝粉1.2份、触变润滑剂2.8份、水230份。
[0080] 实施例10
[0081] 普通硅酸盐水泥(42.5)250份、铝酸盐水泥50份、石英砂(70～140目)400份重质碳酸钙(200～350目)200份，硬石膏10份、实施例1的沸石接枝可再分散乳胶粉80份、沸石粉10份、减水剂10份、消泡剂3.8份、酒石酸2.8份、碳酸锂2.9份、羧甲基纤维素醚(4万分子量)1.4份、铝粉2.6份、触变润滑剂1.5份、水230份。
[0082] 实施例11
[0083] 普通硅酸盐水泥(42.5)350份、铝酸盐水泥50份、石英砂(70～140目)150份重质碳酸钙(200～350目)350份，硬石膏30份、实施例2的沸石接枝可再分散乳胶粉50份、沸石粉20份、减水剂12份、消泡剂3.2份、酒石酸2.7份、碳酸锂1.9份、羧甲基纤维素醚(2万分子量)2.3份、铝粉1.7份、触变润滑剂1.8份、水230份。
[0084] 实施例12
[0085] 上海
恒星建筑新材料有限公司自流坪干粉产品；
[0086] 将上述实施例配制的自流坪干粉砂浆组合物加水后搅拌制成砂浆：
[0087] 一、制成7.07cm×7.07cm×7.07cm试模36个，在标准条件(22℃、
相对湿度50±10％)下养护28天，进行立方体抗压强度测定。
[0088] 二、制成7.07cm×7.07cm×7.07cm试模18个，自然养护，进行后期强度测定。
[0089] 三、制成4cm×4cm×16cm试模18个，在标准条件(22℃、相对湿度50±10％)下养护28天，收缩性测定、抗折强度测定；
[0090] 四、制成4cm×4cm×16cm试模18个，自然养护，进行后期抗折强度测定；
[0091] 五、制 成 200cm×200cm×0.5cm( 水 泥 基 ) 自 流 坪 四 个，制 成200cm×200cm×1cm(水泥基)自流坪四个，制成200cm×200×1.5cm(水泥基)自流坪四个.自然养护12个月；
[0092] 六、制成5cm×5cm×0.5cm(水泥基)自流坪36个，制成5cm×5cm×1cm(水泥基)自流坪12个，制成5cm×5cm×1.5cm(水泥基)自流坪12个.在标准条件(22℃、相对湿度50±10％)下养护28天，粘接强度测定；
[0093] 七、测试方法：按照中华人民共和国建材行业标准JC/T985-2005地面用水泥基自流坪砂浆、GB/T 1768漆膜耐磨性测定法、JC/T547-2005陶瓷墙地砖胶粘剂、GB/T 17671水泥胶砂强度检验方法。
[0094] 检测结果见下表。
[0095] 从测定数据可以认为本发明的自流坪干粉砂浆组合物，后期强度稳定，而对比样品的后期强度下降非常大，本发明的自流坪砂浆长期自然养护后，表面不泛白，不脱砂。而对比样品长期自然养护后表面泛白，脱砂。
[0096]
