1.一种干粉砂浆及其制备方法，属于建筑材料领域，具体涉及一种干粉砂浆及其制备方法。


背景技术：

2.干粉砂浆又称作砂浆干粉料、干混砂浆、干拌粉，是指经干燥筛分处理的骨料(如石英砂)、无机胶凝材料(如水泥)和添加剂(如聚合物)等按一定比例进行物理混合而成的一种颗粒状或粉状，以袋装或散装的形式运至工地，加水拌和后即可直接使用的物料。
3.干粉砂浆按用途不同分为砌筑砂浆、抹灰砂浆、地面砂浆、防水砂浆、粘结砂浆及自流平砂浆等。粘结砂浆对于粘结性要求极高，特别是外墙陶瓷砖用粘结砂浆粘结性要极为良好。瓷砖作为一种非常重要的墙面和地面装饰材料具有简洁大方、光洁美丽、美观性强等优点，同时具有防水、坚硬的表面、使用寿命长和易清洗等特点，越来越被广泛地用于建筑内部和外部的装饰。瓷砖粘结砂浆是主要用于瓷砖和面砖的粘合剂，其粘结强度和持久性直接决定了瓷砖在粘贴施工中的品质。
4.目前普通瓷砖粘结砂浆存在以下缺陷：粘结后的瓷砖经常出现空鼓、脱落等现象，粘结砂浆粘结性持久性差的问题不仅影响着瓷砖的应用，还可能存在脱落以致伤人损物的安全隐患。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于：提供一种干粉砂浆及其制备方法，以解决粘结砂浆粘结强度不足、粘结性持久性差的问题。
6.本发明采用的技术方案是：
7.一种干粉砂浆，以重量份计，包括以下组分：水泥80-100份、改性石英砂60-80份、可再分散乳胶粉1-3份、环氧树脂固化剂5-10份、粉煤灰8-15份及外添加剂0.5-1份；所述环氧树脂固化剂包括环氧树脂、固化剂和促进剂，所述外添加剂包括聚丙烯纤维、木质素磺酸盐类减水剂、纤维素醚和三聚磷酸钠。
8.通过以上技术方案，以环氧树脂固化剂作为增粘剂，改性石英砂作为骨料，通过各组分的复配协同作用增加粘结砂浆的胶结强度，提升了砂浆的稳定性和粘结持久性，作用机理：通过对石英砂进行改性处理，有效地增强了石英砂与其它材料的结合力，提高了其吸附力，改性后的石英砂与可再分散乳胶粉混合制成乳液，再依次加入胶凝材料、填料、外添加剂和环氧树脂固化剂制备干粉砂浆，环氧树脂固化剂与改性石英砂、填料等形成网状结构，使骨料、凝胶材料等物料之间的吸附作用增大，使制得的干粉砂浆粘结性能强，粘结性持久稳定。
9.进一步的，所述环氧树脂、固化剂和促进剂的重量配比为50-60：5-10：1-5。
10.进一步的，所述环氧树脂为双酚a型环氧树脂、双酚f型环氧树脂及脂环族环氧树脂中的一种或多种。
11.进一步的，所述固化剂为胺基固化剂，包括二亚乙基三胺、4,4
’‑
二胺基二苯砜及双氰胺中的一种或多种。
12.进一步的，所述促进剂为氨乙基哌嗪、2、4、6-三(二甲氨基甲基)苯酚及苄基二甲胺中的一种或多种。
13.一种干粉砂浆的制备方法，所述步骤包括：
14.步骤1、制备改性石英砂，制备方法具体为：石英砂球磨，过筛，得到不同粒径的第一石英砂和第二石英砂；将制得的第一石英砂和第二石英砂进行混合，加入硅烷偶联剂混合，然后加入混合液搅拌，干燥，制得改性石英砂；
15.步骤2、将环氧树脂溶解于有机溶剂，依次加入固化剂和促进剂，升温至50-60℃，搅拌1-2h，成型后，室温固化6-12h，制得环氧树脂固化剂；
16.步骤3、将可再分散乳胶粉和去离子水搅拌至固体溶解，制得乳液，然后将改性石英砂置于乳液中，搅拌，然后干燥，再与水泥、粉煤灰、外添加剂和步骤2制得的环氧树脂固化剂混合均匀，制得干粉砂浆。
17.进一步的，所述步骤1第一石英砂和第二石英砂的粒径分别为20-60目、60-150目。
18.进一步的，按重量份数计，所述第一石英砂20-30份、第二石英砂40-60份、硅烷偶联剂10-20份、混合液10-20份。
19.进一步的，按重量份数计，所述混合液中羧甲基纤维素5-10份、木质素磺酸钠3-5份、去离子水70-80份。
20.进一步的，有机溶剂包括二氯甲烷、乙醇、二甲基甲酰胺。
21.可再分散乳胶粉、环氧树脂、固化剂和促进剂均来自市售。
22.综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
23.1、本发明对原料配方及制备方法进行了改进，通过对不同粒径的石英砂进行改性处理，然后与可再分散乳胶粉混合制成乳液，再依次加入胶凝材料、填料、外添加剂和环氧树脂固化剂制备干粉砂浆，通过各组分的复配协同作用使制得的干粉砂浆粘结性能强，粘结性持久稳定。
24.2、本发明中环氧树脂固化剂作为增粘剂，在实际应用中，易与改性石英砂、填料等形成网状结构，使骨料、凝胶材料等物料之间的吸附作用增大，增加粘结砂浆的胶结强度，使瓷砖粘结性持久，不易脱落。
25.3、本发明对石英砂进行改性处理，采用硅烷偶联剂使石英砂表面有机化，然后利用羧甲基纤维素和木质素磺酸钠分子中含有的大量羟基和醛基基团发生化学交联反应并形成稳定不可逆的化学共价键，有效地增强了石英砂与其它材料的结合，提高了其吸附力。
具体实施方式
26.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，并不用于限定本发明。
27.实施例1
28.一种干粉砂浆，以重量份计，包括以下组分：水泥80份、改性石英砂60份、可再分散乳胶粉1份、环氧树脂固化剂5份、粉煤灰8份及外添加剂0.5份；所述环氧树脂固化剂包括环
氧树脂、固化剂和促进剂，所述外添加剂包括聚丙烯纤维、木质素磺酸盐类减水剂、纤维素醚和三聚磷酸钠。
29.其制备方法包括以下步骤：
30.(1)将石英砂进行湿法球磨后，过筛，得到20-30目的第一石英砂和60-80目的第二石英砂；
31.(2)将步骤(1)制得的第一石英砂20份和第二石英砂40份进行混合，加入丁二烯基三乙氧基硅烷偶联剂10份搅拌混合10min，然后加入羧甲基纤维素5份、木质素磺酸钠3份和去离子水70份组成的混合液混合30min，干燥，制得改性石英砂；
32.(3)将双酚a型环氧树脂溶解于二氯甲烷溶剂，依次加入二亚乙基三胺和氨乙基哌嗪混合均匀，升温至50-60℃，搅拌1h，成型后，室温固化6h，制得环氧树脂固化剂，其中，双酚a型环氧树脂、二亚乙基三胺和氨乙基哌嗪重量配比为50:5:1；
33.(4)将可再分散乳胶粉和去离子水搅拌至固体溶解，制得乳液，然后将改性石英砂置于乳液中，在40-50℃下搅拌30min，然后干燥，送入双卧轴强制式搅拌机，再依次加入水泥、粉煤灰、外添加剂和步骤(3)制得的环氧树脂固化剂，以600rpm的转速快速搅拌5min，使各组分搅拌混合均匀，制得干粉砂浆。
34.实施例2
35.一种干粉砂浆，以重量份计，包括以下组分：水泥85份、改性石英砂85份、可再分散乳胶粉1份、环氧树脂固化剂6份、粉煤灰10份及外添加剂0.5份；所述环氧树脂固化剂包括环氧树脂、固化剂和促进剂，所述外添加剂包括聚丙烯纤维、木质素磺酸盐类减水剂、纤维素醚和三聚磷酸钠。
36.其制备方法包括以下步骤：
37.(1)将石英砂进行湿法球磨后，过筛，得到30-40目的第一石英砂和80-90目的第二石英砂；
38.(2)将步骤(1)制得的第一石英砂25份和第二石英砂50份进行混合，加入γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷15份搅拌混合15min，然后加入羧甲基纤维素8份、木质素磺酸钠4份和去离子水75份组成的混合液，混合45min，干燥，制得改性石英砂；
39.(3)将双酚a型环氧树脂溶解于乙醇，依次加入二亚乙基三胺和氨乙基哌嗪混合均匀，升温至50-60℃，搅拌1.5h，成型后，室温固化9h，制得环氧树脂固化剂，其中，双酚a型环氧树脂、二亚乙基三胺和氨乙基哌嗪重量配比为60:10:5；
40.(4)将可再分散乳胶粉和去离子水搅拌至固体溶解，制得乳液，然后将改性石英砂置于乳液中，在40-50℃下搅拌45min，然后干燥，送入双卧轴强制式搅拌机，再依次加入水泥、粉煤灰、外添加剂和步骤(3)制得的环氧树脂固化剂，以700rpm的转速快速搅拌8min，使各组分搅拌混合均匀，制得干粉砂浆。
41.实施例3
42.一种干粉砂浆，以重量份计，包括以下组分：水泥90份、改性石英砂90份、可再分散乳胶粉2份、环氧树脂固化剂8份、粉煤灰11份及外添加剂0.8份；所述环氧树脂固化剂包括环氧树脂、固化剂和促进剂，所述外添加剂包括聚丙烯纤维、木质素磺酸盐类减水剂、纤维素醚和三聚磷酸钠。
43.其制备方法包括以下步骤：
44.(1)将石英砂进行湿法球磨后，过筛，得到40-50目的第一石英砂和90-100目的第二石英砂；
45.(2)将步骤(1)制得的第一石英砂25份和第二石英砂50份进行混合，加入γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷15份搅拌混合15min，然后加入羧甲基纤维素8份、木质素磺酸钠4份和去离子水75份组成的混合液，混合45min，干燥，制得改性石英砂；
46.(3)将双酚f型环氧树脂溶解于二甲基甲酰胺溶剂，依次加入4,4
’‑
二胺基二苯砜和2、4、6-三(二甲氨基甲基)苯酚混合均匀，升温至50-60℃，搅拌2h，成型后，室温固化12h，制得环氧树脂固化剂，其中，双酚f型环氧树脂、4,4
’‑
二胺基二苯砜和2、4、6-三(二甲氨基甲基)苯酚重量配比为55:8:3；
47.(4)将可再分散乳胶粉和去离子水搅拌至固体溶解，制得乳液，然后将改性石英砂置于乳液中，在40-50℃下搅拌45min，然后干燥，送入双卧轴强制式搅拌机，再依次加入水泥、粉煤灰、外添加剂和步骤(3)制得的环氧树脂固化剂，以700rpm的转速快速搅拌8min，使各组分搅拌混合均匀，制得干粉砂浆。
48.实施例4
49.一种干粉砂浆，以重量份计，包括以下组分：水泥95份、改性石英砂95份、可再分散乳胶粉3份、环氧树脂固化剂8份、粉煤灰11份及外添加剂1份；所述环氧树脂固化剂包括环氧树脂、固化剂和促进剂，所述外添加剂包括聚丙烯纤维、木质素磺酸盐类减水剂、纤维素醚和三聚磷酸钠。
50.其制备方法包括以下步骤：
51.(1)将石英砂进行湿法球磨后，过筛，得到40-50目的第一石英砂和100-120目的第二石英砂；
52.(2)将步骤(1)制得的第一石英砂25份和第二石英砂50份进行混合，加入γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷15份搅拌混合15min，然后加入羧甲基纤维素8份、木质素磺酸钠4份和去离子水75份组成的混合液，混合45min，干燥，制得改性石英砂；
53.(3)将脂环族环氧树脂溶解于二甲基甲酰胺溶剂，依次加入双氰胺和苄基二甲胺混合均匀，升温至50-60℃，搅拌1.5h，成型后，室温固化9h，制得环氧树脂固化剂，其中，脂环族环氧树脂、双氰胺和苄基二甲胺重量配比为55:8:3；
54.(4)将可再分散乳胶粉和去离子水搅拌至固体溶解，制得乳液，然后将改性石英砂置于乳液中，在40-50℃下搅拌45min，然后干燥，送入双卧轴强制式搅拌机，再依次加入水泥、粉煤灰、外添加剂和步骤(3)制得的环氧树脂固化剂，以700rpm的转速快速搅拌8min，使各组分搅拌混合均匀，制得干粉砂浆。
55.实施例5
56.一种干粉砂浆，以重量份计，包括以下组分：水泥100份、改性石英砂80份、可再分散乳胶粉3份、环氧树脂固化剂10份、粉煤灰15份及外添加剂1份；所述环氧树脂固化剂包括环氧树脂、固化剂和促进剂，所述外添加剂包括聚丙烯纤维、木质素磺酸盐类减水剂、纤维素醚和三聚磷酸钠。
57.其制备方法包括以下步骤：
58.(1)将石英砂进行湿法球磨后，过筛，得到50-60目的第一石英砂和120-150目的第二石英砂；
59.(2)将步骤(1)制得的第一石英砂30份和第二石英砂60份进行混合，加入乙烯基三乙氧基硅烷20份搅拌混合20min，然后加入羧甲基纤维素10份、木质素磺酸钠5份和去离子水80份组成的混合液，混合60min，干燥，制得改性石英砂；
60.(3)将脂环族环氧树脂溶解于二甲基甲酰胺溶剂，依次加入双氰胺和苄基二甲胺混合均匀，升温至50-60℃，搅拌2h，成型后，室温固化12h，制得环氧树脂固化剂，其中，脂环族环氧树脂、双氰胺和苄基二甲胺重量配比为60:10:5；
61.(4)将可再分散乳胶粉和去离子水搅拌至固体溶解，制得乳液，然后将改性石英砂置于乳液中，在40-50℃下搅拌60min，然后干燥，送入双卧轴强制式搅拌机，再依次加入水泥、粉煤灰、外添加剂和步骤(3)制得的环氧树脂固化剂，以800rpm的转速快速搅拌10min，使各组分搅拌混合均匀，制得干粉砂浆。
62.对比例1
63.将实施例1中的石英砂不进行改性处理，不添加环氧树脂固化剂，其他同实施例1。
64.对比例2
65.将实施例1中的石英砂不进行改性处理，其他同实施例1。
66.对比例3
67.将实施例1中的石英砂进行改性处理，不添加环氧树脂固化剂，其他同实施例1。
68.对比例4
69.购买本领域常规的干粉砂浆。
70.将实施例1-5以及对比例1-4制备得到的砂浆用于在砖块上，将砖块粉刷平整，再将瓷砖直接贴在砖块上，将其置于温度为20
±
3℃，湿度为95％的环境下养护处理5-7天后，进行测试；
71.拉伸粘结强度
72.根据gb/t25181-2010进行拉伸粘结强度测试，测试结果如表1所示；
73.压折比
74.根据gb/t25181-2010进行压折比测试，测试结果如表1所示；
75.表1：干粉砂浆综合性能指标检测结果
[0076][0077]
从上表1的测试结果可以看出，通过本发明实施例1-5制备得到的干粉砂浆相较于对比例1-3制备的砂浆及对比例4本领域常规干粉砂浆，增大了拉伸粘结强度，降低了压折比，明显改善了粘结砂浆的粘结性能，压折比较小，说明砂浆的柔性较好，易于成型，便于施工，并且具有较佳的抗开裂性能。