本发明属于玻化砖粘结剂领域，具体公开一种石膏基玻化砖粘结剂及其制备方法。
背景技术：
随着陶瓷工业的发展和人们对瓷砖品质要求的提高，普通陶瓷砖正逐步被高品质玻化砖取代，玻化砖是瓷质抛光砖的俗称，是通体砖胚体的表面经过打磨而成的一种光亮砖。玻化砖常用规格有300*600mm、600*600mm、800*800mm,尺寸较大、且其吸水率低于0.5％，背面微细孔隙小而少，粘贴难度极大，为满足玻化砖的粘结性能要求与防止瓷砖脱落事件的发生，玻化砖粘结剂得到了快速发展与应用。目前玻化砖粘结剂的制备中，一般使用水泥作为胶凝组分，级配砂作为骨料，可再分散乳胶粉作为粘结增强剂，辅以其他外加剂调整施工性能；其主要粘结原理是：粘结剂渗入玻化砖背面微细孔隙后胶凝材料硬化形成机械锚固与可再分散乳胶粉在干燥成膜叠加作用产生粘结效应。但水泥制品在成型后一般仍具有一定的收缩性，以水泥作为胶凝组分制备的玻化砖粘结剂，对其粘结机理中的机械锚固作用与界面成膜作用均有一定的不利影响。
磷石膏是指在磷酸生产中用硫酸处理磷矿时产生的固体废渣，主要成分为二水硫酸钙，并含有五氧化二磷、石英、氟化物及铝镁的磷酸盐等杂质。目前我国磷石膏存在排放量大、利用率不高的问题，对生态环境造成十分巨大的负面影响。据中国磷复肥工业协会统计，我国2010-2015年共计排放约49600万吨磷石膏，综合利用率仅约23％；2016-2017年排放约15200万吨磷石膏，综合利用率仅约38.16％。磷石膏作为胶凝材料使用通常需要经过脱水处理使其成为半水石膏，半水石膏按其结晶状态可分为α石膏与β石膏，依据《磷石膏制备高强石膏及应用的研究》中磷石膏制备α石膏的方法，可将磷石膏制备成α石膏。α石膏由于其结晶较完整、粗大、密实，使其在成型后较普通的β石膏有更高的强度及耐水性能。
目前有申请公布号cn108409259a《一种高强石膏粘结剂及其制备方法》、申请公布号cn106673577a《一种石膏基瓷砖粘结剂及其制备方法》等专利使用石膏作为胶凝材料配置瓷砖粘结剂，但均使用的β石膏，对粘结剂耐水性能并未作出说明。
技术实现要素：
为克服目前玻化砖粘结剂制备技术中水泥水化收缩引起粘结剂与玻化砖背面孔隙填充不充分，机械锚固不牢固造成粘结强度下降的问题，以及拓展磷石膏的资源化利用途径，本发明提供一种以磷石膏制成的α石膏为胶凝组份的玻化砖粘结剂及其制备方法。本发明将磷石膏用于制备玻化砖粘结剂，通过将磷石膏转化为具有较好耐水性的α石膏，以及在粘结剂组份中引入憎水剂，从而获得一种具有较好耐水性的石膏基玻化砖粘结剂；同时相比于传统水泥基玻化砖粘结剂，该石膏基玻化砖粘结剂避开了水泥基玻化砖粘结剂中水泥水化收缩引起机械锚固不牢固导致的粘结性能下降、稳定性耐久性差的问题。
为实现上述发明目的，本发明的技术方案如下：
一种石膏基玻化砖粘结剂，该粘结剂由以下原料组成：α石膏：350～400份、级配砂：600～650份、保水剂：1.5～3份、可再分散乳胶粉：12～18份、缓凝剂：0.15～0.3份、木质纤维5～8份、憎水剂5～10份、淀粉醚0.8～1份，以重量份数计。
作为优选：一种石膏基玻化砖粘结剂，该粘结剂由以下原料组成：α石膏：400份、级配砂：600份、保水剂：2.5份、可再分散乳胶粉15份、缓凝剂：0.2份、木质纤维：8份、憎水剂：8份，淀粉醚：1份。
所述的α石膏是以磷石膏为原料，通过半液相法制得，标准稠度用水量小于50％，绝干抗压强度大于50mpa，绝干抗折强度大于12mpa，其制备方法参见《磷石膏制备高强石膏及应用的研究》21-42页。
所述级配砂为烘干水洗河砂，级配砂粒径为40-120目。为适应现在薄贴与厚贴两种不同的玻化砖粘贴施工方法，当选用厚贴玻化砖粘贴施工方法时，级配砂粒径为40-70目；薄贴玻化砖粘贴施工方法时，级配砂粒径为70-120目。
所述保水剂为60000mpas羟丙基甲基纤维素醚。
所述可再分散乳胶粉为氯乙烯/乙烯/月桂酸乙烯脂类乳胶粉，由德国瓦克化学提供。
所述缓凝剂为氨基酸类石膏缓凝剂，由瑞士西卡公司提供。
所述憎水剂为有机硅粉末憎水剂。
一种石膏基玻化砖粘结剂的制备方法，包括以下步骤：按重量份计称取原材料，将上述原材料充分混合均匀，即可制备得到。
本发明的有益效果是：
本发明提供了一种石膏基玻化砖粘结剂，由α石膏：350～400份、级配砂：600～650份、保水剂：1.5～3份、可再分散乳胶粉：12～18份、缓凝剂：0.15～0.3份、木质纤维：5～8份、憎水剂：5～10份、淀粉醚：0.8～1份，以重量份数计。
本发明中，α石膏是玻化砖粘结剂的胶凝组分，在硬化的过程中体积具有一定的微膨胀性，干燥后体积不再变化。
本发明中，级配砂作为粘结剂骨料，发挥骨架支撑的作用，通过级配砂可对粘结剂施工性能做出调整。
本发明中，羟丙基甲基纤维素醚作为保水增稠材料，能够提高粘结剂的粘稠性和保水性。
本发明中，可在分散乳胶粉可增加粘结剂的粘结强度、抗折强度，耐水性能。
本发明中，缓凝剂可以延长施工可操作时间，氨基酸类石膏缓凝剂在可缩短粘结剂的初凝与终凝时间差。
本发明中，木质素纤维辅助提供保水性及增强抗湿开裂性。
本发明中，憎水剂为粉状有机硅憎水剂，由瓦克化学提供。
本发明中，淀粉醚对粘结剂抗滑移性能有明显提升。
玻化砖粘结剂主要依靠粘结剂中的胶凝组分渗入玻化砖背面孔隙中形成机械锚固及可再分散乳胶粉在界面处干燥成膜提供粘结力。本发明利用α石膏替代传统玻化砖粘结剂中的水泥胶凝组分，这利用了α石膏在硬化过程中具有一定微膨胀性、硬化后力学强度高，以α石膏为胶凝组分制备的粘结剂，使用过程中形成机械锚固后，粘结剂不会出现体积收缩，有利于强化机械锚固，同时，本发明通过对砂级配、外加剂种类及掺量进行选择和控制，来调节粘结剂综合性能，包括耐久性、耐水性、施工性、稳定性等。
本发明利用α石膏作为主要胶凝材料制备的玻化砖粘结剂，具有优异的粘结性、耐久性、稳定性以及耐水性，施工性能好，不收缩等特性。本发明产品不仅可以解决水泥基粘结剂用于玻化砖粘时出现的耐久性差、稳定性差的问题，而且可以拓展磷石膏的资源化利用途径，并赋予玻化砖粘结剂吸音、吸潮、阻燃、隔热等性能特征。
具体实施方式：
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不限定于本发明。
实施例1：
一种石膏基玻化砖粘结剂，由以下原料组成：α石膏：400份、70-120目级配砂：600份、保水剂：3份、可再分散乳胶粉：12份、缓凝剂：0.2份、木质纤维5份、憎水剂5份、淀粉醚1份，按重量份数计。
其中，级配砂为烘干水洗河砂；保水剂为60000mpas羟丙基甲基纤维素醚。可再分散乳胶粉为氯乙烯/乙烯/月桂酸乙烯脂类乳胶粉；缓凝剂为氨基酸类石膏缓凝剂；憎水剂为有机硅粉末憎水剂。
一种石膏基玻化砖粘结剂的制备方法，将上述重量份原材料充分混合，即可制备得到。
一种石膏基玻化砖粘结剂的使用方法(薄贴法)：首先，按重量份数计，称取上述粘结剂1000份、水240份，其次，采用手持式搅拌机将称取的粘结剂与水充分混合均匀，先用抹刀将粘结剂在玻化砖背面薄抹一层，填满玻化砖背面纹路即可，再用10mm齿型抹刀将搅拌好的粘结剂均匀涂刮到待施工墙面上，在涂刮粘结剂后20分钟内将玻化砖贴合，并用橡皮锤敲击砖面使其贴实，搅拌好的粘结剂需在90分钟内使用完毕。
实施例2：
一种石膏基玻化砖粘结剂，由以下原料组成：α石膏：400份、40-70目级配砂：600份、保水剂：1.5份、可再分散乳胶粉：18份、缓凝剂：0.2份、木质纤维5份、憎水剂5份、淀粉醚0.8份。
其中，级配砂为烘干水洗河砂；保水剂为60000mpas羟丙基甲基纤维素醚。可再分散乳胶粉为氯乙烯/乙烯/月桂酸乙烯脂类乳胶粉；缓凝剂为氨基酸类石膏缓凝剂；所述憎水剂为有机硅粉末憎水剂。
一种石膏基玻化砖粘结剂的制备方法，将上述重量份原材料充分混合，即可制备得到。
一种石膏基玻化粘结剂的使用方法(厚贴法)：按照重量份数称取粘结剂1000份、水220份，使用手持式搅拌机搅拌均匀。将搅拌好的粘结剂厚涂于玻化砖背面，再将其铺贴于待施工墙面，并用橡皮锤敲击砖面使其贴实。铺贴时最下方一块砖需使用支架支撑，砖与砖之间使用十字卡留缝1～2mm。搅拌好的粘结剂需在90min内使用完毕。
实施例3
一种石膏基玻化砖粘结剂，由以下原料组成：α石膏：380份、40-70目级配砂：620份、保水剂：1.5份、可再分散乳胶粉：15份、缓凝剂：0.15份、木质纤维6份、憎水剂6份、淀粉醚0.8份。
其中，级配砂为烘干水洗河砂；保水剂为60000mpas羟丙基甲基纤维素醚；可再分散乳胶粉为氯乙烯/乙烯/月桂酸乙烯脂类乳胶粉；缓凝剂为氨基酸类石膏缓凝剂；所述憎水剂为有机硅粉末憎水剂。
一种石膏基玻化砖粘结剂的制备方法，将上述重量份原材料充分混合，即可制备得到。
一种石膏基玻化粘结剂的使用方法(厚贴法)：按照重量份数称取粘结剂1000份、水220份，使用手持式搅拌机搅拌均匀，将搅拌好的粘结剂厚涂于玻化砖背面，再将其铺贴于待施工墙面，并用橡皮锤敲击砖面使其贴实。铺贴时最下方一块砖需使用支架支撑，砖与砖之间使用十字卡留缝1～2mm。搅拌好的粘结剂需在60min内使用完毕。
将实施例1～3制备的室内用玻化砖粘结剂与常规水泥基玻化进行比较。
其中实施例1对比例：常规水泥基玻化砖粘结剂按照重量份数：水240份、水泥400份、70-120目烘干砂：600份、保水剂2.5份、可再分散乳胶粉：12份、淀粉醚1份进行配置。实施例1对比例和实施例1的使用方法相同。
实施例2、3对比例：常规水泥基玻化砖粘结剂按照重量份数：水240份、水泥400份、40-70目烘干砂：400份、70-120目级配砂200份、保水剂1.5份、可再分散乳胶粉：15份、淀粉醚1份进行配置。实施例2、3对比例和实施例2、3的使用方法相同。
实施例1-2和对比例结果如下：
从上述粘结强度数据对比可知，利用α半水石膏替代水泥作玻化砖粘结剂的胶凝材料，在长期浸水环境中会低于水泥基玻化砖玻化砖粘结剂，但仍能满足粘结强度要求，在无水环境中其粘结强度高于水泥基玻化砖粘结剂粘结强度。