本發(fā)明屬于建筑材料，具體涉及一種用于瓷磚膠粘劑的高效保濕多功能助劑及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、瓷磚膠粘劑是一種用于鋪設(shè)瓷磚、大理石、花崗巖等建筑材料的膠粘劑，主要用于室內(nèi)外地面和墻面的鋪設(shè)和修補(bǔ)。瓷磚膠粘劑一般有三種類型，分別是水泥基膠粘劑c型；膏狀乳液基膠粘劑d型；反應(yīng)型樹脂膠粘劑r型。而水泥基瓷磚膠粘劑按產(chǎn)品強(qiáng)度等級分類，可分為c0、c1、c2型，除此之外，還有部分特殊性能要求的瓷磚膠粘劑，例如抗滑移-t型；柔性瓷磚膠粘劑-s1、s2型；延長晾置時間-e型等等。所以說，瓷磚膠粘劑的種類多種多樣，其配制技術(shù)則十分復(fù)雜和嚴(yán)格。

2、目前，水泥基瓷磚膠粘劑是市場上應(yīng)用最多，應(yīng)用范圍最廣的瓷磚膠粘劑類型，隨著建筑行業(yè)的發(fā)展和瓷磚使用的日益普及，瓷磚的新產(chǎn)品、新技術(shù)也隨之發(fā)展，特別是大磚體系、巖板體系的應(yīng)用發(fā)展，高端瓷磚膠粘劑市場需求逐漸增加。因此，研究和生產(chǎn)高質(zhì)量的瓷磚膠粘劑在市場上具有廣闊的發(fā)展前景。傳統(tǒng)的水泥基瓷磚膠粘劑一般僅針對粘接強(qiáng)度進(jìn)行研究，對瓷磚膠粘劑的施工性和其它特殊性能研究較少，經(jīng)常發(fā)生瓷磚膠粘劑產(chǎn)品檢測強(qiáng)度合格，但后期掉磚、空鼓等質(zhì)量事故。

3、因此，亟需一種用于瓷磚膠粘劑的高效保濕多功能助劑，使瓷磚膠粘劑的性能同施工技術(shù)相結(jié)合，提高瓷磚膠粘劑的使用質(zhì)量。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是提供一種用于瓷磚膠粘劑的高效保濕多功能助劑及其制備方法和應(yīng)用，所述高效保濕多功能助劑可以添加到水泥基瓷磚膠粘劑中，可以對水泥基瓷磚膠粘劑進(jìn)行改性，使瓷磚膠粘劑具有優(yōu)異的保濕效果、抗裂性，提高瓷磚膠粘劑的柔韌性及良好的抗滑移性。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了以下技術(shù)方案：

3、一種用于瓷磚膠粘劑的高效保濕多功能助劑，包括以下重量份數(shù)的組分：改性花生殼秸稈10-30份、氫氧化鈣10-30份、羥乙基脲5-20份、edta4na1-10份、丙二醇0-20份、丁二醇0-20份、吡咯烷酮羧酸鋅1-20份、海藻糖1-20份和透明質(zhì)酸1-10份。

4、進(jìn)一步地，所述改性花生殼秸稈的制備方法包括以下步驟：

5、(1)將花生殼依次經(jīng)壓實(shí)、粉碎、磨細(xì)，得到1-2mm的花生殼秸稈；

6、(2)將10重量份花生殼秸稈加入到30-35重量份的60-80℃的丙酮水溶液中，轉(zhuǎn)速為300rpm-400rpm進(jìn)行熱磨1-2h；

7、(3)冷卻至40-50℃，再加入40-46重量份的質(zhì)量濃度為52-55％的氫氧化鈉水溶液，浸泡處理40-50h；

8、(4)再然后用質(zhì)量濃度為58-60％的冰醋酸水溶液進(jìn)行中和至ph值在6.5-7.5，最后離心、分離、干燥，得到改性花生殼秸稈。

9、進(jìn)一步地，丙酮水溶液的質(zhì)量濃度為40-50％。

10、為了實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的效果，農(nóng)業(yè)廢棄物再利用在建筑材料的制備中越來越受到歡迎。本發(fā)明在高效保濕多功能助劑中添加改性花生殼，可以改善助劑的粘結(jié)強(qiáng)度，并且在試驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)選用花生殼作為原料，比使用傳統(tǒng)常用的玉米秸稈、水稻秸稈和小麥秸稈效果更好。分析是花生殼內(nèi)部含有豐富的纖維素和木質(zhì)素，且其纖維結(jié)構(gòu)是交錯的網(wǎng)絡(luò)狀結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是纖維不是完全平行排列，而是相互交織成網(wǎng)狀，形成了多孔隙、高表面積的特性，賦予了花生殼較高的機(jī)械強(qiáng)度和較好的吸水性，與高效保濕多功能助劑中其余組分的協(xié)同效果更好，更有利于改善瓷磚膠粘劑的粘結(jié)強(qiáng)度。而現(xiàn)有技術(shù)中經(jīng)常使用的玉米秸稈、水稻秸稈和小麥秸稈中的纖維主要是縱向排列，形成較為規(guī)則和平行的纖維束，導(dǎo)致粘結(jié)強(qiáng)度相對較低。

11、本發(fā)明對花生殼依次采用丙酮水溶液和naoh水溶液進(jìn)行浸泡，經(jīng)過改性處理后可以改善瓷磚膠粘劑浸水后的粘結(jié)強(qiáng)度。通過上述處理可以有效地去除花生殼表面的油脂、蠟質(zhì)和其他有機(jī)雜質(zhì)，對花生殼秸稈進(jìn)行堿化處理，可以去除部分半纖維素和其他非纖維素組分，暴露出更多的纖維素，從而使花生殼秸稈改性具有纖維素的特性，然后采用冰醋酸中和，一方面中和過量的naoh溶液，另一方面堿處理還會促使纖維素的羥基(-oh)變得更加活潑，冰醋酸能夠和堿化花生殼秸稈發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)，部分生成醚化纖維素，經(jīng)過改性花生殼秸稈與其他組分相容性更好，形成更致密的結(jié)構(gòu)，同時醚化纖維素可以改善粘結(jié)劑耐水性后的粘結(jié)性能。

12、進(jìn)一步地，包括以下重量份數(shù)的組分：改性花生殼秸稈18-24份、氫氧化鈣16-21份、羥乙基脲8-14份、edta4na3-7份、丙二醇7-12份、丁二醇3-8份、吡咯烷酮羧酸鋅10-15份、海藻糖7-13份和透明質(zhì)酸5-9份。

13、進(jìn)一步地，改性花生殼秸稈、氫氧化鈣、edta4na的重量比為(20-22)：(18-20)：(4-6)。

14、本發(fā)明中對花生殼進(jìn)行改性的同時，并添加氫氧化鈣和edta4na，可以進(jìn)一步地改善瓷磚膠粘劑助劑的抗滑移性。主要是因?yàn)閑dta4na能夠與鈣離子形成穩(wěn)定的絡(luò)合物，可以幫助改善氫氧化鈣與花生殼秸稈之間的界面結(jié)合，使得氫氧化鈣能夠更加均勻地分布在改性花生殼秸稈的表面，使氫氧化鈣在改性花生殼秸稈表現(xiàn)均勻包裹，從而避免了不均勻的凝聚現(xiàn)象，可以形成一個均勻的整體結(jié)構(gòu)，優(yōu)化瓷磚膠粘劑的微觀結(jié)構(gòu)，減少孔隙率，與水泥基體之間的界面結(jié)合更牢固。

15、并且當(dāng)改性花生殼秸稈、氫氧化鈣、edta4na在特定配比條件下，還可以改善粘結(jié)劑的浸水強(qiáng)度。分析是在特定配比下三種組分之間可以達(dá)到最佳協(xié)同效應(yīng)，改性花生殼秸稈提供機(jī)械強(qiáng)度，氫氧化鈣提供化學(xué)穩(wěn)定性，edta4na則改善界面結(jié)合，三者共同作用可以改善粘結(jié)劑的浸水強(qiáng)度，一旦某種組分過量可能會干擾體系中其他組分的功能，從而影響膠粘劑的耐水品質(zhì)。

16、進(jìn)一步地，羥乙基脲：(丙二醇+丁二醇)：吡咯烷酮羧酸鋅：(海藻糖+透明質(zhì)酸)的重量比為(8-14)：(12-17)：(10-13)：(13-16)。

17、本發(fā)明中添加羥乙基脲能夠吸濕并增加材料的柔韌性；丙二醇、丁二醇是具有吸水性能的醇類化合物，在瓷磚膠粘劑中可做潤濕助劑，保持砂漿的潤濕性及早期施工性；吡咯烷酮羧酸鋅是氨基酸衍生物，具有較強(qiáng)的吸濕性，可以從空氣中吸收水份，比丙二醇保濕能力更強(qiáng)。海藻糖和透明質(zhì)酸是多糖結(jié)構(gòu)，其自身的多糖結(jié)構(gòu)在水泥產(chǎn)品中具有一定的緩凝效果，其多糖結(jié)構(gòu)中的醇基可結(jié)合水泥水化反應(yīng)中的水分子，在后期再進(jìn)行緩慢釋放，因此也兼具了部分保濕效果。當(dāng)羥乙基脲：(丙二醇+丁二醇)：吡咯烷酮羧酸鋅：(海藻糖+透明質(zhì)酸)的重量比在特定范圍內(nèi)，可以實(shí)現(xiàn)組分之間的協(xié)同作用，有助于提高粘結(jié)劑在凍融循環(huán)中的穩(wěn)定性。分析是此條件下可以更好的改善膠粘劑的保濕效果，使水泥基膠粘劑中的水分緩慢釋放，從而延長水泥的水化過程，保濕可以減緩水分蒸發(fā)的速度，減少開裂的風(fēng)險，這樣可以確保水泥充分水化，形成更加致密的結(jié)晶結(jié)構(gòu)，提高粘結(jié)強(qiáng)度，在寒冷環(huán)境下，保濕可以防止水分過快凍結(jié)，減少因冰晶形成而導(dǎo)致的內(nèi)部壓力和結(jié)構(gòu)破壞，有助于提高材料在凍融循環(huán)中的穩(wěn)定性。

18、本發(fā)明中改性花生殼秸稈、氫氧化鈣、edta4na混合作為該助劑的主體成分，起到良好的柔韌性和保水性，而吡咯烷酮羧酸鋅、羥乙基脲具有潤滑、高保濕的效果，還對濕砂漿有良好的施工性，并且還加入了丙二醇、丁二醇、海藻糖、透明質(zhì)酸等醇類、酸類、糖類有機(jī)物能夠相互協(xié)調(diào)，共同作用，從而起到1+1＞2的效果，可以使水泥基膠粘劑保持一定的塑性和流動性，和易性更高，便于施工操作，這對于需要較長開放時間和調(diào)整時間的應(yīng)用尤其重要。

19、進(jìn)一步地，包括以下重量份數(shù)的組分：改性花生殼秸稈20份、氫氧化鈣20份、edta4na5份、羥乙基脲10份、丙二醇10份、丁二醇5份、吡咯烷酮羧酸鋅11份、海藻糖9份、透明質(zhì)酸5份。

20、本發(fā)明第二方面提供了一種用于瓷磚膠粘劑的高效保濕多功能助劑的制備方法，包括以下步驟：將改性花生殼秸稈、氫氧化鈣和edta4鈉混合均勻，再加入剩余組分，混合均勻，得到于瓷磚膠粘劑的高效保濕多功能助劑。

21、本發(fā)明第三方面提供了一種用于瓷磚膠粘劑的高效保濕多功能助劑的應(yīng)用。

22、進(jìn)一步地，所述用于瓷磚膠粘劑的高效保濕多功能助劑在制備普通水泥基膠粘劑中的應(yīng)用，所述普通水泥基膠粘劑包括以下重量百分?jǐn)?shù)的組分：水泥30-40％，可再分散乳膠粉0-5％、纖維素醚0.3-0.5％，高效保濕多功能助劑0.5-1％，納米二氧化硅0.8-1.2％，水20-22％，余量為砂。

23、進(jìn)一步地，所述纖維素醚分子量為4-10萬。

24、進(jìn)一步地，所述普通水泥基膠粘劑的制備方法為：將普通水泥基膠粘劑的組分混合，經(jīng)干粉砂漿攪拌機(jī)均勻攪拌5min，即可。

25、本發(fā)明制備的助劑材料為微細(xì)的灰白色粉末狀物質(zhì)，它能與干粉瓷磚膠粘劑中的各種組分良好地分散，也能在加水?dāng)嚢璧臐裆皾{中充分混合和溶解，從而使瓷磚膠粘劑在施工性、稠度、粘聚性、高效保濕性、抗滑移性，以及干砂漿的粘接強(qiáng)度、柔韌性方面有大幅度的改善。

26、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和有益效果為：

27、1、本發(fā)明的產(chǎn)品能大幅度改善瓷磚膠粘劑的粘聚性和稠度，提高砂漿保水性、減小收縮開裂危害具有明顯效果，作為瓷磚膠粘劑的高效保濕助劑，亦適用于其它膠粘劑，例如保溫板粘接劑、保溫砂漿等需要高保水增稠的砂漿配置。

28、2、使用本發(fā)明產(chǎn)品配制瓷磚膠粘劑，一方面省卻了傳統(tǒng)配方中多種添加劑容易導(dǎo)致攪拌不均，另一方面花生殼秸稈作為一種生物材料，符合現(xiàn)代建筑材料綠色化、節(jié)能減排的廢物利用原則。另外從技術(shù)角度提高了瓷磚膠粘劑的多功能性，一種助劑可提高瓷磚膠粘劑的保濕性、增稠性、抗裂性、降低收縮率等多種功能。

29、3、本發(fā)明在體系中通過添加改性花生殼，可以提高助劑的抗滑移性及柔韌性，同時對花生殼依次采用丙酮水溶液和naoh水溶液進(jìn)行浸泡，還可以延長膠粘劑的晾置時間及增加膠粘劑的晾置強(qiáng)度。

30、4、本發(fā)明中通過對花生殼進(jìn)行改性的同時，并添加氫氧化鈣和edta4na，可以改善膠粘劑的粘接強(qiáng)度。并且當(dāng)改性花生殼秸稈、氫氧化鈣、edta4na在特定配比條件下，還可以改善粘結(jié)劑的浸水強(qiáng)度。

31、5、當(dāng)羥乙基脲：(丙二醇+丁二醇)：吡咯烷酮羧酸鋅：(海藻糖+透明質(zhì)酸)的重量比在特定范圍內(nèi)，可以實(shí)現(xiàn)協(xié)同作用，不僅有助于提高粘結(jié)劑在凍融循環(huán)后的凍融強(qiáng)度，還有助于熱養(yǎng)護(hù)后的耐老化強(qiáng)度的穩(wěn)定性。

32、6、本發(fā)明的高效保濕多功能助劑添加到普通水泥基膠粘劑中，普通水泥基膠粘劑中不需要添加過多種類的其他助劑，普通水泥基膠粘劑的組成可以保持更加簡單，既提高了使用效果，也降低了成本，市場前景廣闊，應(yīng)用價值極高。