一种快速凝固的瓷砖填缝剂及其制备方法
阅读说明：本技术 一种快速凝固的瓷砖填缝剂及其制备方法 (Rapid-setting tile joint mixture and preparation method thereof ) 是由 胡媛 于 2021-11-16 设计创作，主要内容包括：本发明涉及瓷砖填缝剂技术领域,具体地说,涉及一种快速凝固的瓷砖填缝剂及其制备方法。其包括以下原料：硅酸盐水泥、速干浆料、掺合料、乙烯-醋酸共聚胶粉、分散剂和增稠剂；速干浆料包括以下原料：重质碳酸钙、石英粉、钛白粉、氢溴酸、N,N-二甲基-1H-吲哚-3-乙胺和氨水,其余为去离子水；该快速凝固的瓷砖填缝剂及其制备方法中,加入的速干浆料,通过其内部加入的重质碳酸钙、石英粉和钛白粉皆有利于增加填缝剂的干燥速率和强度,由于添加的氢溴酸、N,N-二甲基-1H-吲哚-3-乙胺和氨水混合物,使得制备的填缝剂在接触空气后,其内部粒子相互交联,发生形变,聚合物粒子的表面张力驱动将水分排出,从而快速凝固。(The invention relates to the technical field of ceramic tile joint mixture, in particular to a ceramic tile joint mixture capable of being solidified quickly and a preparation method thereof. The preparation method comprises the following raw materials: portland cement, quick-drying slurry, admixture, ethylene-acetic acid copolymerized rubber powder, dispersant and thickener; the quick-drying slurry comprises the following raw materials: heavy calcium carbonate, quartz powder, titanium dioxide, hydrobromic acid, N-dimethyl-1H-indole-3-ethylamine, ammonia water and the balance of deionized water; according to the rapid-setting tile joint mixture and the preparation method thereof, the added rapid-drying slurry is beneficial to increasing the drying rate and strength of the joint mixture through the heavy calcium carbonate, the quartz powder and the titanium dioxide which are added into the rapid-setting tile joint mixture, and due to the added mixture of the hydrobromic acid, the N, N-dimethyl-1H-indole-3-ethylamine and the ammonia water, the particles in the prepared joint mixture are mutually crosslinked and deformed after contacting air, and the surface tension of the polymer particles drives the water to be discharged, so that the rapid setting is realized.)
技术领域
本发明涉及瓷砖填缝剂技术领域，具体地说，涉及一种快速凝固的瓷砖填缝剂及其制备方法。
背景技术
瓷砖是一种常见的墙面装饰材料，粘贴瓷砖需采用瓷砖粘贴剂和瓷砖填缝剂，过去一般都采用水泥砂浆填缝，水泥基憎水型防水瓷砖填缝剂通常是以水泥作为基本材料，并在其中添加憎水型的各种化学活性物质和其它相应的一些化学添加剂经混合均匀后制成的。它通常也可以用作混凝土或水泥砂浆的添加剂而直接添加到混凝土或水泥砂浆中，也可以将其加工成具有良好性能的憎水型防水干砂浆或憎水型水泥的形式。水泥基憎水型防水瓷砖填缝剂之所以能够实现其防水的功能主要是由于制备过程中所添加的憎水型化学活性物质能紧紧的吸附在混凝土或水泥砂浆内部的毛细孔内表面上，从而形成了一层具有隔水作用的表面薄膜，此表面薄膜可以阻止外部进来的水分向混凝土或水泥砂浆的内部扩散，从而能够实现防水抗渗的功效。
但现有的水泥瓷砖填缝剂在使用后，由于短时间内无法干燥，则会由于人为因素轻易被抹除，从而影响填缝效率和美观度，因此需要一种快速凝固的瓷砖填缝剂来改善现有技术的不足。
发明内容
本发明的目的在于提供一种快速凝固的瓷砖填缝剂及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，一方面，本发明提供一种快速凝固的瓷砖填缝剂，包括以下质量百分比的原料：硅酸盐水泥20-30%、速干浆料18-25%、掺合料15-22%、乙烯-醋酸共聚胶粉10-20%、分散剂0.1-3%和增稠剂3-7%；
所述速干浆料包括以下质量百分比的原料：重质碳酸钙7-14%、石英粉1-10%、钛白粉5-9%、氢溴酸1-3%、N,N-二甲基-1H-吲哚-3-乙胺10-15%和氨水15-30%，其余为去离子水，用于提高填缝剂的速干性，并增强了防水性和强度。
作为本技术方案的进一步改进，所述掺合料选自钢渣粉、粉煤灰、高炉矿渣、火山灰和木质素纤维中的一种或多种混合，提高了填缝剂的保水和黏着力，防水性增强。
作为本技术方案的进一步改进，所述分散剂为疏水改性的聚丙烯酸铵盐的聚合物、多聚磷酸盐和脂肪醇聚氧乙烯醚混制而成，用于分散各材料，同时增加了各材料之间的相容性。
作为本技术方案的进一步改进，所述增稠剂选自羟丙基甲基纤维素和羟乙基纤维素中的至少一种，增加了填缝剂的稠度和强度。
作为本技术方案的进一步改进，所述速干浆料的制备步骤包括：
S1.1、将氢溴酸、N,N-二甲基-1H-吲哚-3-乙胺加去离子水至搅拌釜中搅拌均匀，然后加入氨水继续搅拌至溶解，制得乳液；
S1.2、依次加入重质碳酸钙、石英粉和钛白粉至乳液中，通过分散机分散15-20min制得速干浆料。
作为本技术方案的进一步改进，所述S1.2中，分散机分散速率为600-800r/min。
另一方面，本发明提供了一种用于制备如上述中任意一项所述快速凝固的瓷砖填缝剂的制备方法，包括如下步骤：
S2.1、将掺合料、乙烯-醋酸共聚胶粉和增稠剂加入混炼机中，升温，搅拌混合，制得混合液；
S2.2、加入混合液至速干浆料中，加入分散剂升温搅拌；
S2.3、降温后，加入硅酸盐水泥混合，搅拌至粘稠状出料，即可制得填缝剂。
优选的，所述S2.1中，混炼机升温温度为500-600℃。
优选的，所述S2.2中，升温温度为650-700℃。
优选的，所述S2.3中，降温温度为55-60℃。
本发明中加入分散剂通过其分散作用，使其内部的疏水改性的聚丙烯酸铵盐的聚合物分散，与氢溴酸、N,N-二甲基-1H-吲哚-3-乙胺聚合反应，重组并生成具有保水性的新型聚合物，用于提高填缝剂的保水性和强度。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
该快速凝固的瓷砖填缝剂及其制备方法中，加入的速干浆料，通过其内部加入的重质碳酸钙、石英粉和钛白粉皆有利于增加填缝剂的干燥速率和强度，由于添加的氢溴酸、N,N-二甲基-1H-吲哚-3-乙胺和氨水混合物，使得制备的填缝剂在接触空气后，其内部粒子相互交联，发生形变，聚合物粒子的表面张力驱动将水分排出，从而快速凝固。
附图说明
图1为本发明的整体流程框图；
图2为本发明的速干浆料制备流程框图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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 一种快速凝固的瓷砖填缝剂及其制备方法，包括：
一、速干浆料制备
1、将氢溴酸1%、N,N-二甲基-1H-吲哚-3-乙胺10%加去离子水至搅拌釜中搅拌均匀，然后加入氨水15%继续搅拌至溶解，制得乳液；
2、依次加入重质碳酸钙7%、石英粉1%和钛白粉5%至乳液中，通过分散机分散15min制得速干浆料，其中分散机分散速率为600r/min。
二、填缝剂制备
1、将掺合料15%、乙烯-醋酸共聚胶粉10%和增稠剂3%加入混炼机中，升温500℃，搅拌混合，制得混合液；
2、加入混合液至速干浆料18%中，加入分散剂0.1%升温650℃搅拌；
3、降温55℃后，加入硅酸盐水泥30%混合，搅拌至粘稠状出料，即可制得填缝剂。
实施例2 一种快速凝固的瓷砖填缝剂及其制备方法，包括：
一、速干浆料制备
1、将氢溴酸1.5%、N,N-二甲基-1H-吲哚-3-乙胺11%加去离子水至搅拌釜中搅拌均匀，然后加入氨水19%继续搅拌至溶解，制得乳液；
2、依次加入重质碳酸钙9%、石英粉2.5%和钛白粉6%至乳液中，通过分散机分散16min制得速干浆料，其中分散机分散速率为650r/min。
二、填缝剂制备
1、将掺合料17%、乙烯-醋酸共聚胶粉12.5%和增稠剂4%加入混炼机中，升温520℃，搅拌混合，制得混合液；
2、加入混合液至速干浆料20%中，加入分散剂1%升温650-700℃搅拌；
3、降温55℃后，加入硅酸盐水泥27.5%混合，搅拌至粘稠状出料，即可制得填缝剂。
实施例3 一种快速凝固的瓷砖填缝剂及其制备方法，包括：
一、速干浆料制备
1、将氢溴酸2%、N,N-二甲基-1H-吲哚-3-乙胺12.5%加去离子水至搅拌釜中搅拌均匀，然后加入氨水22.5%继续搅拌至溶解，制得乳液；
2、依次加入重质碳酸钙10.5%、石英粉5%和钛白粉7%至乳液中，通过分散机分散17.5min制得速干浆料，其中分散机分散速率为700r/min。
二、填缝剂制备
1、将掺合料19%、乙烯-醋酸共聚胶粉15%和增稠剂5%加入混炼机中，升温550℃，搅拌混合，制得混合液；
2、加入混合液至速干浆料21%中，加入分散剂2%升温680℃搅拌；
3、降温60℃后，加入硅酸盐水泥25%混合，搅拌至粘稠状出料，即可制得填缝剂。
实施例4 一种快速凝固的瓷砖填缝剂及其制备方法，包括：
一、速干浆料制备
1、将氢溴酸2.5%、N,N-二甲基-1H-吲哚-3-乙胺14%加去离子水至搅拌釜中搅拌均匀，然后加入氨水26%继续搅拌至溶解，制得乳液；
2、依次加入重质碳酸钙12%、石英粉7.5%和钛白粉8%至乳液中，通过分散机分散19min制得速干浆料，其中分散机分散速率为750r/min。
二、填缝剂制备
1、将掺合料21%、乙烯-醋酸共聚胶粉17.5%和增稠剂6%加入混炼机中，升温580℃，搅拌混合，制得混合液；
2、加入混合液至速干浆料23%中，加入分散剂2.5%升温700℃搅拌；
3、降温60℃后，加入硅酸盐水泥22.5%混合，搅拌至粘稠状出料，即可制得填缝剂。
实施例5 一种快速凝固的瓷砖填缝剂及其制备方法，包括：
一、速干浆料制备
1、将氢溴酸3%、N,N-二甲基-1H-吲哚-3-乙胺15%加去离子水至搅拌釜中搅拌均匀，然后加入氨水30%继续搅拌至溶解，制得乳液；
2、依次加入重质碳酸钙14%、石英粉10%和钛白粉9%至乳液中，通过分散机分散20min制得速干浆料，其中分散机分散速率为800r/min。
二、填缝剂制备
1、将掺合料22%、乙烯-醋酸共聚胶粉20%和增稠剂7%加入混炼机中，升温600℃，搅拌混合，制得混合液；
2、加入混合液至速干浆料25%中，加入分散剂3%升温700℃搅拌；
3、降温60℃后，加入硅酸盐水泥20%混合，搅拌至粘稠状出料，即可制得填缝剂。
上述实施例1-5中，加入的速干浆料，通过其内部加入的重质碳酸钙、石英粉和钛白粉皆有利于增加填缝剂的干燥速率和强度，由于添加的氢溴酸、N,N-二甲基-1H-吲哚-3-乙胺和氨水混合物，使得制备的填缝剂在接触空气后，其内部粒子相互交联，发生形变，聚合物粒子的表面张力驱动将水分排出，从而快速凝固；
掺合料选自钢渣粉、粉煤灰、高炉矿渣、火山灰和木质素纤维中的一种或多种混合，提高了填缝剂的保水和黏着力，防水性增强；
分散剂为疏水改性的聚丙烯酸铵盐的聚合物、多聚磷酸盐和脂肪醇聚氧乙烯醚混制而成，用于分散各材料，同时增加了各材料之间的相容性；
增稠剂选自羟丙基甲基纤维素和羟乙基纤维素中的至少一种，增加了填缝剂的稠度和强度；
本发明中加入分散剂通过其分散作用，使其内部的疏水改性的聚丙烯酸铵盐的聚合物分散，与氢溴酸、N,N-二甲基-1H-吲哚-3-乙胺聚合反应，重组并生成具有保水性的新型聚合物，用于提高填缝剂的保水性和强度。
本发明制备的快速凝固的瓷砖填缝剂的相关指标，具体见表1：
表1
表面固化（s）
固化强度（Mpa）
粘结强度（Mpa）
实施例1
35
461
5.1
实施例2
28
495
5.43
实施例3
21
521
5.92
实施例4
27
514
5.66
实施例5
26
501
5.34
根据表1所示，本发明实施例1-5中，填缝剂的固化时间均60s之内，同时具有较高的固化强度和粘结强度，其中实施例3中原料用量下的填缝剂展示能力最好。
对比例1 一种瓷砖填缝剂及其制备方法，包括：
1、将掺合料19%、乙烯-醋酸共聚胶粉15%和增稠剂5%加入混炼机中，升温550℃，搅拌混合，制得混合液；
2、降温60℃后，加入硅酸盐水泥25%混合，搅拌至粘稠状出料，即可制得填缝剂。
对比例2 一种瓷砖填缝剂及其制备方法，包括：
一、速干浆料制备
1、将氢溴酸2%、N,N-二甲基-1H-吲哚-3-乙胺12.5%加去离子水至搅拌釜中搅拌均匀，然后加入氨水22.5%继续搅拌至溶解，制得乳液；
2、依次加入重质碳酸钙10.5%、石英粉5%和钛白粉7%至乳液中，通过分散机分散17.5min制得速干浆料，其中分散机分散速率为700r/min。
二、填缝剂制备
1、将掺合料19%、乙烯-醋酸共聚胶粉15%和增稠剂5%加入混炼机中，升温550℃，搅拌混合，制得混合液；
2、加入混合液至速干浆料21%中，通过超声分散搅拌；
3、降温60℃后，加入硅酸盐水泥25%混合，搅拌至粘稠状出料，即可制得填缝剂。
本发明制备的快速凝固的瓷砖填缝剂具有较快的凝固速度和较好的强度，与加入的速干浆料和分散剂有较大关系，为了验证相关的技术方案，申请人进行了如下试验：
对比例1-2：采用实施例3的方法，在分别去除了速干浆料和分散剂的情况下，检测制备的瓷砖填缝剂相关指标，具体见表2：
表2
表面固化（s）
固化强度（Mpa）
粘结强度（Mpa）
对比例1
75
288
3.11
对比例2
30
429
4.53
实施例3
21
521
5.92
根据表2所示，对比例1-2相较于实施例3，当对比例1中只去除了速干浆料时，瓷砖填缝剂的固化时间大幅度增加，固化强度和粘结强度大幅度下降；对比例2中只去除了分散剂时，瓷砖填缝剂的固化时间也有明显增加，固化强度和粘结强度明显下降；因此可以说明，在本发明的制备方法中加入速干浆料和分散剂是改变填缝剂凝固速度和强度的重要因素。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
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