一种快干型低碳高强耐水型膏状腻子及其制备方法与流程

本发明属于建筑腻子，更具体地，涉及一种快干型低碳高强耐水型膏状腻子及其制备方法。

背景技术：

1、建筑腻子是以找平为主要作用的墙面基层处理材料，其性能和质量直接影响后续装饰层施工和整体装饰效果。现有建筑腻子从产品形态上区分，包括单组分粉状、双组份液料加粉料和膏状腻子三大类。其中单组分粉状腻子与双组份液料加粉料腻子需要现场搅拌，受搅拌加水量和搅拌时长影响，搅拌好的腻子性能存在较大波动，搅拌过程还会产生大量粉尘，影响施工人员健康；而膏状腻子是工厂预制搅拌生产，通过标准化计量和成品检测，性能稳定，开桶即用，无粉尘污染，绿色环保，是腻子行业的发展新方向。

2、建筑腻子从性能上区分，分为耐水型腻子和一般型腻子两大类，其中耐水型腻子通常含有白色硅酸盐水泥等组分，加水搅拌后水泥发生水化反应产生胶凝作用，产生强度将腻子粉胶结为整体，由于水泥的胶凝作用强且水化产物在水中稳定性很好，使得耐水型腻子具有较高的粘接强度、浸水后粘接强度和耐水性能，既可以用在室内潮湿环境，也可以用在室外，使用场景广泛；而一般型腻子不含水泥组分，一般通过添加聚合物或预糊化淀粉或聚乙烯醇等成膜组分，随腻子干燥过程中水分蒸发产生粘结作用而使腻子粉成膜，所以粘接强度低且不耐水，一旦成膜组分再次遇水会水解或溶解，因此受潮容易起鼓脱壳，导致装饰层成片脱落，仅可使用在相对干燥的环境中，因此市场销量逐渐缩小。

3、对于膏状腻子，由于其生产过程中已加水搅拌成膏状，因此不能使用水泥等遇水反应的组分，通常只能依靠预糊化淀粉或聚乙烯醇或vae等聚合物提供粘结作用，耐水性能差，因此膏状腻子的性能只能达到一般型腻子的水平，严重限制了膏状腻子的使用场景和销售市场。

4、由于目前现有技术生产的膏状腻子产品，通常均使用聚合物乳液或胶粉或有机胶黏剂或预糊化淀粉等提供胶结作用，此类产品遇水后，成膜的聚合物或胶黏剂或预糊化淀粉会再次水解或溶解，引起产品性能降低，因此，均为非耐水型的一般型腻子，即使产品宣传防水或耐水效果，也是通过额外掺加憎水剂等途径短期实现，腻子本身依然不耐水，随使用年限增长，长期受潮或憎水剂氧化失效后，仍然存在起鼓脱落风险。cn115011165a公开了一种具有高耐水性能的腻子膏及制备方法，使用灰钙粉和丙烯酸乳液共同作用提高腻子耐水性能。灰钙粉，主要成分是ca(oh)2，可与空气中的co2反应生成caco3提高腻子基体强度，从而提高腻子短期耐水性，但是ca(oh)2具有水溶性和高碱性，实际使用环境下受潮时，ca(oh)2会随水汽向腻子表面迁移，腐蚀乳胶漆使漆膜开裂脱落。因此使用ca(oh)2制备的腻子膏产品，虽然可以提高腻子强度和短期耐水性，但长期耐水性不佳，仍然会造成墙面脱落，影响装饰效果和人居健康。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种快干型低碳高强耐水型膏状腻子及其制备方法，本发明能够显著提高膏状腻子产品的耐水性能、强度和干燥速度，同时具备绿色低碳特性。

2、为了实现上述目的，本发明的一方面提供一种快干型低碳高强耐水型膏状腻子，该膏状腻子包括：水，碳化水泥，填料，聚合物乳液，纤维素醚，碳化增强剂，结晶调控剂，分散剂，防腐杀菌剂和消泡剂。

3、根据本发明，优选地，以重量份数计，所述膏状腻子包括：水150-250份，碳化水泥100-300份，填料700-900份，聚合物乳液20-50份，纤维素醚2-6份，碳化增强剂1-5份，结晶调控剂1-5份，分散剂1-5份，防腐杀菌剂1-3份和消泡剂1-10份。

4、本发明中，利用可碳化胶凝材料(碳化水泥)不与水反应的特性，可以在密封状态保持腻子膏的长期稳定，通过加速碳化与结晶控制技术(即添加碳化增强剂和结晶调控剂)，上墙批刮后碳化水泥与空气中的co2快速反应生成碳化产物形成强度，在保证膏状腻子产品强度和耐水性能较常规产品显著提升的同时，提高了腻子的干燥时间，满足现场施工工艺的要求。

5、具体地，本发明中，(1)利用可碳化胶凝材料(碳化水泥)制备膏状腻子，替代水溶性预糊化淀粉和聚乙烯醇，减少遇水溶胀型聚合物用量，以碳化反应产物增强密实腻子层，实现膏状腻子产品强度和耐水性显著提高。(2)通过加速碳化和结晶调控技术，实现常压常温空气环境下，可碳化胶凝材料的加速碳化反应和反应产物结晶形貌调控，提高腻子层干燥硬化速度和整体强度，且碳化反应过程呈中性，对后续乳胶漆等装饰层无腐蚀性，可保障墙面整体装饰效果长期美观耐用。(3)通过使用可碳化胶凝材料，赋予腻子产品吸收固化二氧化碳的能力，使家庭装修中用量巨大的墙面找平材料具备绿色低碳属性。

6、根据本发明，优选地，所述碳化水泥的矿物组成包括硅酸一钙、γ-硅酸二钙和二硅酸三钙中的至少两种。

7、根据本发明，优选地，所述结晶调控剂包括柠檬酸钠和/或硫酸镁；

8、优选地，所述结晶调控剂由柠檬酸钠和硫酸镁组成，所述柠檬酸钠和硫酸镁的质量比为1：(1-3)。

9、根据本发明，优选地，所述碳化增强剂为碳酸氢钠、碳酸氢钾和碳酸氢钙中的至少一种。

10、根据本发明，优选地，所述填料为重钙粉、轻钙粉和白云石粉中的至少一种。

11、根据本发明，优选地，所述聚合物乳液为苯丙乳液、纯丙乳液、醋丙乳液、醋酸乙烯-乙烯共聚乳液(vae乳液)和丁苯乳液中的至少一种。

12、根据本发明，优选地，羟丙基甲基纤维素和/或羟乙基甲基纤维素；

13、所述分散剂为阴离子型分散剂和/或非离子型分散剂；

14、所述防腐杀菌剂为异噻唑啉酮衍生物、二溴次氮基丙酰胺和苯并咪唑氨基甲酸酯中的至少一种；

15、所述消泡剂为矿物油型消泡剂和/或有机硅消泡剂。

16、本发明的另一方面提供上述膏状腻子的制备方法，该制备方法包括：将所述水和防腐杀菌剂搅拌混合；然后加入所述分散剂、结晶调控剂、消泡剂和填料，搅拌混合；最后，抽真空后，加入所述碳化水泥、聚合物乳液、纤维素醚和碳化增强剂，搅拌混合至成膏状体，得到所述快干型低碳高强耐水型膏状腻子。

17、根据本发明，优选地，最后，所述抽真空至压力≤0.05mpa，加入所述碳化水泥、聚合物乳液、纤维素醚和碳化增强剂，搅拌混合至成膏状体，得到所述快干型低碳高强耐水型膏状腻子。

18、本发明的技术方案具有如下有益效果：

19、本发明的膏状腻子中提供胶凝作用的是碳化水泥，其不与水反应，而与空气中的co2反应生成无机的sio2凝胶和caco3晶体，形成空间网络并将填料胶结硬化形成强度。无机胶凝材料先天具有高强度高硬度特点，同时上述碳化产物不与水反应，不吸潮，在水中具有非常好的稳定性。该方法可完全替代水溶性预糊化淀粉、聚乙烯醇及其他水性胶粘剂，也可以大比例降低遇水溶胀型聚合物的用量，使得硬化后的腻子层具有非常好的耐水性能。

20、碳化胶凝材料反应后生成的sio2凝胶和caco3晶体呈中性，不同于灰钙粉中的ca(oh)2和普通水泥水化生成的ca(oh)2具有强碱性，因此对涂刷在腻子之上的装饰层没有腐蚀性，可保障墙面整体装饰效果长期美观耐用。

21、碳化胶凝材料与co2的反应在常压环境下反应效率较低，通常需要在高压力环境下进行，以促进co2气体溶解于水，促进co2气体由碳化反应表层向基体内部渗透和扩散，提高水溶液中的co32-离子浓度。本发明使用可溶性碳酸氢盐作为碳化增强剂，可提高水溶液ph值至弱碱性，进而促进co2溶解，同时碳酸氢盐溶解后可提高水溶液中的co32-离子浓度，从而提高碳化水泥在常压下的反应效率。另外，本发明使用柠檬酸钠和/或硫酸镁作为结晶调控剂，可以调控caco3成核诱导期和晶体成核与生长速率，生成针棒状的文石型caco3，区别于常规条件下生成的立方晶型的方解石型caco3；本发明使用重钙粉、轻钙粉、白云石粉类碳酸钙/镁基颗粒作为填料，该填料颗粒表面具有大量碳酸盐活性点位，能够促进碳化反应生成的caco3晶体在填料颗粒表面快速生长，形成针棒状晶体相互交错搭接，获得更加稳定的三维网络结构，最终使得膏状腻子快速干燥、硬化形成高表面强度和高粘接强度。

22、使用碳化水泥作为膏状腻子的胶凝材料，解决了传统技术所用有机粘合剂不耐水和普通水泥或灰钙粉强碱性腐蚀漆面的问题；使用碳化增强剂、结晶调控剂配合碳酸钙/镁基填料，提高碳化水泥与空气中co2的反应速率，快速形成高耐水性、高表面强度和高粘接强度腻子层，保障墙面整体装饰效果长期美观耐用。同时该腻子膏产品可吸收固化空气中的二氧化碳，使家庭装修中用量巨大的墙面找平材料具备绿色低碳属性。

23、本发明的其它特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。