一种保温砂浆及其制备方法与流程

本技术涉及保温砂浆领域，更具体地说，它涉及一种保温砂浆及其制备方法。

背景技术：

1、保温砂浆主要包括有机胶粉体系保温砂浆和无机保温砂浆。有机保温砂浆造价低，但防火性差、环境污染相对较大，故使用较少；无机保温砂浆具有优异的保温隔热性能和防火耐老化性能，且施工方便。

2、无机保温砂浆主要以石膏或水泥为胶凝材料，以无机玻化微珠等为轻骨料，再添加抗裂添加剂及其他填充料等，共同混合组成干粉砂浆。然而，大多数玻化微珠保温砂浆的脆性大、收缩大、易空鼓开裂，具有抗裂性较差的缺陷。

3、针对上述中的相关技术，本技术提供了一种强度高、韧性好、抗裂性优异的保温砂浆。

技术实现思路

1、为了提高保温砂浆的抗裂性，本技术提供一种保温砂浆及其制备方法。

2、第一方面，本技术提供一种保温砂浆，采用如下的技术方案：

3、一种保温砂浆，包括以下质量份数的各组分:

4、水泥40-50份、

5、粉煤灰30-45份、

6、可再分散性乳胶粉8-15份、

7、玻化微珠30-45份、

8、微硅粉10-25份、

9、坡缕石纤维6-10份、

10、聚丙烯酰胺接枝玄武岩纤维8-15份、

11、纤维素醚2-5份、

12、减水剂5-8份、

13、缓凝剂2-5份；

14、所述坡缕石纤维为硬脂酸改性坡缕石纤维。

15、通过采用上述技术方案，采用水泥、粉煤灰、可再分散性乳胶粉作为保温砂浆的胶凝材料，粉煤灰能够提高砂浆的和易性，减少水泥用量，降低保温砂浆的成本，可再分散性乳胶粉的粘结强度高，有助于提高保温砂浆的粘附性，并能够在无机材料之间形成柔韧性聚合物膜复合体系，提高保温砂浆的内聚力，有助于提高砂浆的抗折强度、保水性、柔韧性和抗裂性；采用玻化微珠、微硅粉作为骨料，玻化微珠具有优异的保温绝热和防火性能，微硅粉有助于使骨料具有更佳的级配，提高阻燃性能和抗裂性；纤维素醚具有增稠性、保水性、触变性，可以提高保温砂浆湿粘性；减水剂有利于提高保温砂浆的拌和效果，提高水泥和无机骨料的分散性能；缓凝剂有助于调节水泥的凝结时间；

16、采用聚丙烯酰胺接枝玄武岩纤维和坡缕石纤维作为抗裂纤维，聚丙烯酰胺接枝玄武岩纤维与坡缕石纤维分散在保温砂浆中，形成无机纤维网络结构，聚丙烯酰胺接枝玄武岩纤维具有强度高、阻燃性好、抗压缩强度和剪切强度高的优势，并且与胶凝材料之间的结合力好；坡缕石纤维，即纤维状坡缕石，阻燃性能高，粘性和可塑性好，并且坡缕石纤维与聚丙烯酰胺接枝玄武岩纤维的收缩形变均较小，二者相配合形成的无机网络结构能够显著提高保温砂浆的强度和抗裂性；

17、聚丙烯酰胺接枝玄武岩纤维表面的聚丙烯酰胺能够与可再分散性乳胶粉形成的聚合物膜，以及坡缕石纤维表面的硬脂酸分子发生交联作用，在无机纤维网络的基础上形成有机网状结构，进一步提高保温砂浆的柔韧性和抗裂性。

18、优选的，所述聚丙烯酰胺接枝玄武岩纤维的制备方法包括以下步骤：

19、将硅烷偶联剂加入乙醇溶液中，配制成5-10wt％的偶联剂溶液，调节ph值至4-5，将玄武岩纤维浸入其中，分散均匀后，浸渍20-40min，滤出，洗涤，干燥，得到偶联改性玄武岩纤维；

20、将偶联改性玄武岩纤维超声分散于水中，在氮气氛围下，加热至80-100℃，边搅拌边向其中加入过硫酸铵，再加入丙烯酰胺，继续搅拌6-9h后，抽滤，洗涤，干燥，得到聚丙烯酰胺接枝的改性玄武岩纤维。

21、通过采用上述技术方案，硅烷偶联剂能够与玄武岩纤维表面发生物理或化学作用，接枝到玄武岩纤维的表面，丙烯酰胺在过硫酸铵的引发下发生聚合反应，并与玄武岩纤维表面的偶联剂分子相结合，通过偶联剂分子间接接枝到玄武岩纤维上；

22、聚丙烯酰胺对玄武岩纤维的接枝，增加了玄武岩纤维的表面粗糙度和粘结性，提高了玄武岩纤维与水泥等胶凝材料之间的粘结强度；聚丙烯酰胺分子能够与可再分散性乳胶粉形成的聚合物膜，以及坡缕石纤维表面的硬脂酸分子发生交联作用，促进了保温砂浆中有机网状结构的形成，有利于提高保温砂浆的抗裂性。

23、优选的，所述聚丙烯酰胺接枝玄武岩纤维的制备方法还包括以下步骤：

24、在超声条件下，将玄武岩纤维浸渍于0.8-1.2mol/l的盐酸溶液中，处理2-4h，滤出，洗涤至中性，干燥后得到预处理玄武岩纤维；

25、再用硅烷偶联剂处理预处理玄武岩纤维，得到偶联改性玄武岩纤维；在氮气氛围下，用过硫酸铵、丙烯酰胺处理偶联改性玄武岩纤维，得到聚丙烯酰胺接枝的改性玄武岩纤维。

26、通过采用上述技术方案，酸蚀刻处理能够在玄武岩纤维表面形成沟槽，提高玄武岩纤维的表面粗糙度和比表面积，进一步提高了玄武岩纤维与胶凝材料的粘合强度；并使玄武岩纤维表面形成更丰富的活性基团，提高偶联剂分子的接枝率，进而有利于提高聚丙烯酰胺的接枝率。

27、优选的，所述丙烯酰胺与偶联改性玄武岩纤维的质量比为(0.1-0.6):1；所述过硫酸铵的质量为所述丙烯酰胺质量的1-3％。

28、优选的，所述玄武岩纤维的长度尺寸为4-8mm。

29、通过采用上述技术方案，减少了聚丙烯酰胺过多负载并包裹玄武岩纤维，或玄武岩纤维过长，而导致的聚丙烯酰胺接枝玄武岩纤维发生自身过度卷曲而影响保温砂石抗裂性和强度的可能性。

30、优选的，所述硬脂酸改性坡缕石纤维的制备方法包括：

31、将硬脂酸和坡缕石纤维混合加入水中，加热至90-120℃，搅拌10-30min，滤出，干燥，得到硬脂酸改性坡缕石纤维；

32、所述硬脂酸的质量为所述坡缕石纤维的10-50％。

33、通过采用上述技术方案，硬脂酸为阴离子表面活性剂，硬脂酸分子的一端能够与坡缕石纤维表面物理或化学作用，对坡缕石纤维进行表面改性，提高坡缕石纤维的分散性能；硬脂酸分子的另一端能够与可再分散性乳胶粉形成的聚合物体系或聚丙烯酰胺接枝玄武岩纤维发生交联，促进有机网状结构和无机纤维网络的形成，进一步提高保温砂浆的抗裂性。

34、优选的，所述坡缕石纤维的长度为0.2-2μm。

35、优选的，所述减水剂为三聚氰胺高效减水剂。

36、优选的，所述缓凝剂为葡萄糖酸钙、柠檬酸钠、柠檬酸钙、过磷酸氢钙、硫酸锌、木质磺酸钠中的一种或多种的组合。

37、第二方面，本技术提供一种保温砂浆的制备方法，采用如下的技术方案：

38、一种保温砂浆的制备方法，包括以下步骤：

39、按配比，将水泥、粉煤灰、可再分散性乳胶粉、坡缕石纤维、聚丙烯酰胺接枝玄武岩纤维、纤维素醚、减水剂、缓凝剂搅拌混合3-5min，再加入玻化微珠、微硅粉，继续搅拌1-2min，得到保温砂浆。

40、通过采用上述技术方案，能够得到强度高、保水性好、抗裂性优异的干粉保温砂浆。

41、综上所述，本技术具有以下有益效果：

42、1、由于本技术采用聚丙烯酰胺接枝玄武岩纤维和坡缕石纤维作为抗裂纤维，聚丙烯酰胺接枝玄武岩纤维与坡缕石纤维分散在保温砂浆中，形成无机纤维网络结构，显著提高保温砂浆的强度和抗裂性；聚丙烯酰胺接枝玄武岩纤维表面的聚丙烯酰胺能够与可再分散性乳胶粉形成的聚合物膜，以及坡缕石纤维表面的硬脂酸分子发生交联作用，在无机纤维网络的基础上形成有机网状结构，进一步提高保温砂浆的柔韧性和抗裂性；

43、2、本技术中聚丙烯酰胺对玄武岩纤维的接枝，增加了玄武岩纤维的表面粗糙度和粘结性，提高了玄武岩纤维与水泥等胶凝材料之间的粘结强度，有利于提高保温砂浆的抗裂性；3、本技术中优选对玄武岩纤维进行酸蚀预处理，酸蚀刻处理能够在玄武岩纤维表面形成沟槽，提高玄武岩纤维的表面粗糙度和比表面积，进一步提高了玄武岩纤维与胶凝材料的粘合强度；并使玄武岩纤维表面形成更丰富的活性基团，提高偶联剂分子的接枝率，进而有利于提高聚丙烯酰胺的接枝率。