本发明涉及建筑材料领域，具体的涉及一种装配式建筑用高性能抗裂粘接砂浆的制备方法。
背景技术：
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随着我国建筑业的发展，传统的建筑方式暴露出了诸多缺点，如建造施工周期长、劳动生产效率低、质量得不到有效控制、消耗大量的能源等，已经跟不上现代城市化发展的步伐，不符合节能减排、控制污染等一系列的方针政策。装配式建筑因具有保证工程质量、降低能耗、缩短工期等明显优点，逐渐成为建筑业的发展方向。
所谓装配式建筑，就是将建筑主要混凝土部分拆分成多个部品或构件，其中的主要混凝土构件(墙体、梁、柱、楼板、飘窗以及楼梯等)均在工厂生产，然后通过可靠的运输方式运到工地，将预制混凝土构件在现场进行装配化施工建造。在装配式建筑中重要的组成部分为粘接砂浆，粘接砂浆是一种根据不同的保温体系，特别是保温材料的不同，选用适宜的聚合物外加剂，经过混合、均化制备而成的干混砂浆。由于粘接砂浆中掺加一定的聚合物外加剂，因此其具有良好的粘接、耐水等性能。但是目前的粘接砂浆在粘接有机泡沫塑料保温板时易开裂，粘接不牢固。
技术实现要素：
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本发明的目的是提供一种装配式建筑用高性能抗裂粘接砂浆的制备方法，该方法制得的砂浆强度大，粘接性好，抗开裂性能优异，且制备简单，成本低。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种装配式建筑用高性能抗裂粘接砂浆的制备方法，包括以下步骤：
(1)将二硼化钛、乙二胺四乙酸钠、无水乙醇混合，置于球磨机中进行球磨处理，干燥，得到预处理二硼化钛；
(2)将预处理二硼化钛和环氧树脂胶黏剂混合搅拌，制得表面包覆有环氧树脂胶黏剂的二硼化钛；最后加入纳米膨润土，搅拌混合制得二硼化钛/环氧树脂胶黏剂/纳米膨润土复合材料；
(3)将壳聚糖溶于碱液中进行搅拌处理15-35min，过滤，干燥后置于戊二醛溶液中在40-50℃下进行反应1-2h，然后冷却至室温，干燥，制得可交联壳聚糖；
(4)将上述制得的可交联壳聚糖溶于甲苯溶剂中，加入羟甲基丙烯酰胺、碳化二亚胺，在常温下搅拌交联反应1-4h，反应结束后，过滤，干燥制得改性壳聚糖；
(5)将丙烯酸酯单体分散于去离子水中，然后加入改性壳聚糖、乳化剂，搅拌乳化5-10min，然后加入引发剂，升温至60-80℃，反应30-50min，冷却至室温，过滤，制得壳聚糖交联改性聚丙烯酸酯；
(6)将普通硅酸盐水泥、砂、钢渣微粉、粉煤灰加入到搅拌机中搅拌混合5min，然后加入羟丙基甲基纤维素醚、壳聚糖交联改性聚丙烯酸酯、二硼化钛/环氧树脂胶黏剂/纳米膨润土复合材料、木质纤维，继续搅拌混合，制得砂浆。
作为上述技术方案的优选，步骤(1)中，所述二硼化钛、乙二胺四乙酸钠的质量比为(3-5)：0.1。
作为上述技术方案的优选，步骤(2)中，所述预处理二硼化钛、环氧树脂胶黏剂、纳米膨润土的质量比为2:1:(1.1-1.5)。
作为上述技术方案的优选，步骤(3)中，所述碱液为质量浓度为13％的氢氧化钠溶液。
作为上述技术方案的优选，步骤(3)中，所述壳聚糖和碱液的质量比为2：(8-13)。
作为上述技术方案的优选，步骤(3)中，所述戊二醛溶液的质量浓度为5％，其与壳聚糖的质量比为(10-20)：1。
作为上述技术方案的优选，步骤(4)中，所述可交联壳聚糖、羟甲基丙烯酰胺、碳化二亚胺的质量比为3：(0.15-0.45)：0.2。
作为上述技术方案的优选，步骤(5)中，所述丙烯酸酯单体为甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸甲酯中的一种或多种混合。
作为上述技术方案的优选，步骤(5)中，各组分以重量份计，分别为：丙烯酸酯单体15-20份、去离子水7-11份、改性壳聚糖0.5-1.2份、乳化剂0.5-1份、引发剂1份。
作为上述技术方案的优选，步骤(6)中，各组分用量以重量份计包括：普通硅酸盐水泥15-30份、砂20-40份、钢渣微粉10-24份、粉煤灰10-20份、羟丙基甲基纤维素醚0.1-0.8份、壳聚糖交联改性聚丙烯酸酯1-2份、二硼化钛/环氧树脂胶黏剂/纳米膨润土复合材料1-3份、木质纤维0.5-1份。
本发明具有以下有益效果：
二硼化钛硬度大，抗氧化性能好，将其加入到砂浆中可有效改善砂浆的使用性能；但是二硼化钛脆性大，为了解决这一问题，本发明在二硼化钛表面包覆一层环氧树脂胶黏剂，然后在外面包覆一层纳米膨润土，制得的复合材料抗冲击性能和抗氧化性能优异；
为了改善砂浆的抗开裂性能，本发明制备聚丙烯酸酯作为聚合物掺加剂，但是聚丙烯酸酯吸湿性大，且与砂浆中的水泥、粉煤灰等无机物相容性差，而本发明以壳聚糖为原料，首先将其材料碱液处理，使得壳聚糖表面具有较多的活性位点，然后在戊二醛溶液中反应，制得可交联壳聚糖，最后加入到羟甲基丙烯酰胺、碳化二亚胺的甲苯溶剂中，在一定温度下，壳聚糖表面的活性位点可与羟甲基丙烯酰胺、碳化二亚胺中的胺基发生交联，制得改性壳聚糖，改性后的壳聚糖表面具有较多的活性基团，可参与丙烯酸酯单体的聚合反应，壳聚糖改性后的聚丙烯酸酯具有较好的抗冲击性能；
本发明制得的砂浆强度大，粘接性好，抗开裂性能优异，且制备方法简单，成本低。
具体实施方式：
为了更好的理解本发明，下面通过实施例对本发明进一步说明，实施例只用于解释本发明，不会对本发明构成任何的限定。
实施例1
一种装配式建筑用高性能抗裂粘接砂浆的制备方法，包括以下步骤：
(1)将二硼化钛、乙二胺四乙酸钠、无水乙醇混合，置于球磨机中进行球磨处理，干燥，得到预处理二硼化钛；其中，所述二硼化钛、乙二胺四乙酸钠的质量比为3：0.1；
(2)将预处理二硼化钛和环氧树脂胶黏剂混合搅拌，制得表面包覆有环氧树脂胶黏剂的二硼化钛；最后加入纳米膨润土，搅拌混合制得二硼化钛/环氧树脂胶黏剂/纳米膨润土复合材料；其中，所述预处理二硼化钛、环氧树脂胶黏剂、纳米膨润土的质量比为2:1:1.1；
(3)将壳聚糖溶于13％的氢氧化钠溶液中进行搅拌处理15min，过滤，干燥后置于质量浓度为5％的戊二醛溶液中在40-50℃下进行反应1h，然后冷却至室温，干燥，制得可交联壳聚糖；其中，壳聚糖和氢氧化钠溶液的质量比为2：8；戊二醛溶液和壳聚糖的质量比为10：1；
(4)将上述制得的可交联壳聚糖溶于甲苯溶剂中，加入羟甲基丙烯酰胺、碳化二亚胺，在常温下搅拌交联反应1h，反应结束后，过滤，干燥制得改性壳聚糖；其中，所述可交联壳聚糖、羟甲基丙烯酰胺、碳化二亚胺的质量比为3：0.15：0.2；
(5)将丙烯酸酯单体分散于去离子水中，然后加入改性壳聚糖、乳化剂，搅拌乳化5-10min，然后加入引发剂，升温至60℃，反应30min，冷却至室温，过滤，制得壳聚糖交联改性聚丙烯酸酯；其中，各组分以重量份计，分别为：丙烯酸酯单体15份、去离子水7份、改性壳聚糖0.5份、乳化剂0.5份、引发剂1份；
(6)将普通硅酸盐水泥、砂、钢渣微粉、粉煤灰加入到搅拌机中搅拌混合5min，然后加入羟丙基甲基纤维素醚、壳聚糖交联改性聚丙烯酸酯、二硼化钛/环氧树脂胶黏剂/纳米膨润土复合材料、木质纤维，继续搅拌混合，制得砂浆；其中，各组分用量以重量份计包括：普通硅酸盐水泥15份、砂20份、钢渣微粉10份、粉煤灰10份、羟丙基甲基纤维素醚0.1份、壳聚糖交联改性聚丙烯酸酯1份、二硼化钛/环氧树脂胶黏剂/纳米膨润土复合材料1份、木质纤维0.5份。
实施例2
一种装配式建筑用高性能抗裂粘接砂浆的制备方法，包括以下步骤：
(1)将二硼化钛、乙二胺四乙酸钠、无水乙醇混合，置于球磨机中进行球磨处理，干燥，得到预处理二硼化钛；其中，所述二硼化钛、乙二胺四乙酸钠的质量比为5：0.1；
(2)将预处理二硼化钛和环氧树脂胶黏剂混合搅拌，制得表面包覆有环氧树脂胶黏剂的二硼化钛；最后加入纳米膨润土，搅拌混合制得二硼化钛/环氧树脂胶黏剂/纳米膨润土复合材料；其中，所述预处理二硼化钛、环氧树脂胶黏剂、纳米膨润土的质量比为2:1:1.5；
(3)将壳聚糖溶于13％的氢氧化钠溶液中进行搅拌处理35min，过滤，干燥后置于质量浓度为5％的戊二醛溶液中在40-50℃下进行反应2h，然后冷却至室温，干燥，制得可交联壳聚糖；其中，壳聚糖和氢氧化钠溶液的质量比为2：13；戊二醛溶液和壳聚糖的质量比为20：1；
(4)将上述制得的可交联壳聚糖溶于甲苯溶剂中，加入羟甲基丙烯酰胺、碳化二亚胺，在常温下搅拌交联反应4h，反应结束后，过滤，干燥制得改性壳聚糖；其中，所述可交联壳聚糖、羟甲基丙烯酰胺、碳化二亚胺的质量比为3：0.45：0.2；
(5)将丙烯酸酯单体分散于去离子水中，然后加入改性壳聚糖、乳化剂，搅拌乳化5-10min，然后加入引发剂，升温至80℃，反应50min，冷却至室温，过滤，制得壳聚糖交联改性聚丙烯酸酯；其中，各组分以重量份计，分别为：丙烯酸酯单体20份、去离子水11份、改性壳聚糖1.2份、乳化剂1份、引发剂1份；
(6)将普通硅酸盐水泥、砂、钢渣微粉、粉煤灰加入到搅拌机中搅拌混合5min，然后加入羟丙基甲基纤维素醚、壳聚糖交联改性聚丙烯酸酯、二硼化钛/环氧树脂胶黏剂/纳米膨润土复合材料、木质纤维，继续搅拌混合，制得砂浆；其中，各组分用量以重量份计包括：普通硅酸盐水泥30份、砂40份、钢渣微粉24份、粉煤灰20份、羟丙基甲基纤维素醚0.8份、壳聚糖交联改性聚丙烯酸酯2份、二硼化钛/环氧树脂胶黏剂/纳米膨润土复合材料3份、木质纤维1份。
实施例3
一种装配式建筑用高性能抗裂粘接砂浆的制备方法，包括以下步骤：
(1)将二硼化钛、乙二胺四乙酸钠、无水乙醇混合，置于球磨机中进行球磨处理，干燥，得到预处理二硼化钛；其中，所述二硼化钛、乙二胺四乙酸钠的质量比为3.5：0.1；
(2)将预处理二硼化钛和环氧树脂胶黏剂混合搅拌，制得表面包覆有环氧树脂胶黏剂的二硼化钛；最后加入纳米膨润土，搅拌混合制得二硼化钛/环氧树脂胶黏剂/纳米膨润土复合材料；其中，所述预处理二硼化钛、环氧树脂胶黏剂、纳米膨润土的质量比为2:1:1.2；
(3)将壳聚糖溶于13％的氢氧化钠溶液中进行搅拌处理20min，过滤，干燥后置于质量浓度为5％的戊二醛溶液中在40-50℃下进行反应1.2h，然后冷却至室温，干燥，制得可交联壳聚糖；其中，壳聚糖和氢氧化钠溶液的质量比为2：9；戊二醛溶液和壳聚糖的质量比为12：1；
(4)将上述制得的可交联壳聚糖溶于甲苯溶剂中，加入羟甲基丙烯酰胺、碳化二亚胺，在常温下搅拌交联反应2h，反应结束后，过滤，干燥制得改性壳聚糖；其中，所述可交联壳聚糖、羟甲基丙烯酰胺、碳化二亚胺的质量比为3：0.2：0.2；
(5)将丙烯酸酯单体分散于去离子水中，然后加入改性壳聚糖、乳化剂，搅拌乳化5-10min，然后加入引发剂，升温至65℃，反应35min，冷却至室温，过滤，制得壳聚糖交联改性聚丙烯酸酯；其中，各组分以重量份计，分别为：丙烯酸酯单体16份、去离子水8份、改性壳聚糖0.7份、乳化剂0.6份、引发剂1份；
(6)将普通硅酸盐水泥、砂、钢渣微粉、粉煤灰加入到搅拌机中搅拌混合5min，然后加入羟丙基甲基纤维素醚、壳聚糖交联改性聚丙烯酸酯、二硼化钛/环氧树脂胶黏剂/纳米膨润土复合材料、木质纤维，继续搅拌混合，制得砂浆；其中，各组分用量以重量份计包括：普通硅酸盐水泥17份、砂25份、钢渣微粉13份、粉煤灰12份、羟丙基甲基纤维素醚0.2份、壳聚糖交联改性聚丙烯酸酯1.2份、二硼化钛/环氧树脂胶黏剂/纳米膨润土复合材料1.5份、木质纤维0.6份。
实施例4
一种装配式建筑用高性能抗裂粘接砂浆的制备方法，包括以下步骤：
(1)将二硼化钛、乙二胺四乙酸钠、无水乙醇混合，置于球磨机中进行球磨处理，干燥，得到预处理二硼化钛；其中，所述二硼化钛、乙二胺四乙酸钠的质量比为4：0.1；
(2)将预处理二硼化钛和环氧树脂胶黏剂混合搅拌，制得表面包覆有环氧树脂胶黏剂的二硼化钛；最后加入纳米膨润土，搅拌混合制得二硼化钛/环氧树脂胶黏剂/纳米膨润土复合材料；其中，所述预处理二硼化钛、环氧树脂胶黏剂、纳米膨润土的质量比为2:1:1.3；
(3)将壳聚糖溶于13％的氢氧化钠溶液中进行搅拌处理20min，过滤，干燥后置于质量浓度为5％的戊二醛溶液中在40-50℃下进行反应1.4h，然后冷却至室温，干燥，制得可交联壳聚糖；其中，壳聚糖和氢氧化钠溶液的质量比为2：10；戊二醛溶液和壳聚糖的质量比为14：1；
(4)将上述制得的可交联壳聚糖溶于甲苯溶剂中，加入羟甲基丙烯酰胺、碳化二亚胺，在常温下搅拌交联反应2h，反应结束后，过滤，干燥制得改性壳聚糖；其中，所述可交联壳聚糖、羟甲基丙烯酰胺、碳化二亚胺的质量比为3：0.25：0.2；
(5)将丙烯酸酯单体分散于去离子水中，然后加入改性壳聚糖、乳化剂，搅拌乳化5-10min，然后加入引发剂，升温至70℃，反应40min，冷却至室温，过滤，制得壳聚糖交联改性聚丙烯酸酯；其中，各组分以重量份计，分别为：丙烯酸酯单体17份、去离子水9份、改性壳聚糖0.9份、乳化剂0.7份、引发剂1份；
(6)将普通硅酸盐水泥、砂、钢渣微粉、粉煤灰加入到搅拌机中搅拌混合5min，然后加入羟丙基甲基纤维素醚、壳聚糖交联改性聚丙烯酸酯、二硼化钛/环氧树脂胶黏剂/纳米膨润土复合材料、木质纤维，继续搅拌混合，制得砂浆；其中，各组分用量以重量份计包括：普通硅酸盐水泥19份、砂30份、钢渣微粉14份、粉煤灰16份、羟丙基甲基纤维素醚0.3份、壳聚糖交联改性聚丙烯酸酯1.4份、二硼化钛/环氧树脂胶黏剂/纳米膨润土复合材料2份、木质纤维0.7份。
实施例5
一种装配式建筑用高性能抗裂粘接砂浆的制备方法，包括以下步骤：
(1)将二硼化钛、乙二胺四乙酸钠、无水乙醇混合，置于球磨机中进行球磨处理，干燥，得到预处理二硼化钛；其中，所述二硼化钛、乙二胺四乙酸钠的质量比为4：0.1；
(2)将预处理二硼化钛和环氧树脂胶黏剂混合搅拌，制得表面包覆有环氧树脂胶黏剂的二硼化钛；最后加入纳米膨润土，搅拌混合制得二硼化钛/环氧树脂胶黏剂/纳米膨润土复合材料；其中，所述预处理二硼化钛、环氧树脂胶黏剂、纳米膨润土的质量比为2:1:1.3；
(3)将壳聚糖溶于13％的氢氧化钠溶液中进行搅拌处理25min，过滤，干燥后置于质量浓度为5％的戊二醛溶液中在40-50℃下进行反应1.6h，然后冷却至室温，干燥，制得可交联壳聚糖；其中，壳聚糖和氢氧化钠溶液的质量比为2：10；戊二醛溶液和壳聚糖的质量比为14：1；
(4)将上述制得的可交联壳聚糖溶于甲苯溶剂中，加入羟甲基丙烯酰胺、碳化二亚胺，在常温下搅拌交联反应3h，反应结束后，过滤，干燥制得改性壳聚糖；其中，所述可交联壳聚糖、羟甲基丙烯酰胺、碳化二亚胺的质量比为3：0.4：0.2；
(5)将丙烯酸酯单体分散于去离子水中，然后加入改性壳聚糖、乳化剂，搅拌乳化5-10min，然后加入引发剂，升温至75℃，反应45min，冷却至室温，过滤，制得壳聚糖交联改性聚丙烯酸酯；其中，各组分以重量份计，分别为：丙烯酸酯单体18份、去离子水10份、改性壳聚糖1.1份、乳化剂0.9份、引发剂1份；
(6)将普通硅酸盐水泥、砂、钢渣微粉、粉煤灰加入到搅拌机中搅拌混合5min，然后加入羟丙基甲基纤维素醚、壳聚糖交联改性聚丙烯酸酯、二硼化钛/环氧树脂胶黏剂/纳米膨润土复合材料、木质纤维，继续搅拌混合，制得砂浆；其中，各组分用量以重量份计包括：普通硅酸盐水泥28份、砂35份、钢渣微粉22份、粉煤灰18份、羟丙基甲基纤维素醚0.7份、壳聚糖交联改性聚丙烯酸酯1.8份、二硼化钛/环氧树脂胶黏剂/纳米膨润土复合材料2.5份、木质纤维0.9份。
经性能检测：本发明制得的抗裂砂浆的拉伸粘接强度为1.09-1.15MPa，抗裂等级≥一级，裂缝降低系数为87-88％。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。