[发明专利]一种大型石膏板线专用减水剂

说明书

技术领域

本发明涉及石膏建材产品领域的减水剂，尤其适用于高速纸面石膏板生产线或满足石膏板生产线提速。具体地说就是一种石膏板生产专用的新型减水剂，与其他减水剂相比，既能提高石膏板性能，又能降低生产成本、降低质量隐患，使生产更为顺利。

背景技术

纸面石膏板具有质轻、高强、防火、防蛀、易加工等优势是重要的建筑材料之一。近年来，国内纸面石膏板发展迅速，产能迅速提高，随着生产装备水平不断提高，高速石膏板生产线越来越多；然而，随着工业副产石膏的大范围应用，问题也凸显出来，例如：凝结较慢、强度较低等；制约着纸面石膏板的工业化生产，随着节能降耗意识的提高，石膏板行业普遍应用减水剂，正确应用减水剂不但可以提高建筑石膏料浆的流动性、提高石膏板成品强度，也能节约煤耗、降低生产成本。因此，正确应用减水剂显得十分重要。

萘系减水剂是应用广泛的高效减水剂，是一种超塑化剂，具有良好的减水早强作用，其中早强作用非常适用于高速石膏板生产线，但市售萘系减水剂多应用于混凝土行业中，照搬到纸面石膏板并不适用，应用起来具有以下四个问题：（1）缩合度普遍不高，核体数多低于8n，减水率并不高；（2）硫酸钠含量过高，硫酸钠来源于减水剂碱中和过程，容易与水形成水合物，从而影响纸面石膏板的力学性能；（3）市售减水剂中掺加了多种辅料，某些辅料对石膏板的影响明显，增大了石膏板的质量隐患；（4）碱中和过程中采用隔膜碱，氯离子含量过高，能够与一些碱金属形成盐，使石膏板发生回潮现象。

萘系减水剂的碱中和过程多采用烧碱，硫酸钠对于石膏制品具有良好的早强作用，但其水化物（芒硝Na₂SO₄.10H₂O）对石膏板具有极大的副作用，因此石膏板会出现回潮、不粘纸、挠度大等问题。硫酸钾应用于纸面石膏板生产线具有以下优势：（1）硫酸钾对石膏建材就有更好的早强作用，原因在于钾离子的极化率更高，更容易替代钙离子，使双电层电位升高，颗粒分散加快溶解与水化；（2）硫酸钾能够诱导石膏颗粒发育为针状晶体，对石膏板的纸面与芯板的粘接有利，进而提高石膏板的强度；（3）硫酸钾的水合物吸潮并不明显，可以大幅度降低纸面石膏板回潮、不粘纸、挠度大等质量隐患；

然而，若全部采用苛性钾进行碱性中和，石膏板生产会因硫酸钾含量过高而早强作用过于明显，因此，在萘系减水剂生产的环节中，采用一定比例的氢氧化钙和氢氧化钾制作成复合碱（简称LP复合碱），用以控制萘系减水剂中硫酸钾的含量，从而满足大型石膏板生产线的生产要求（促进凝结、减水早强和提高制品性能）。

发明内容

本发明针对以上问题，提供了一种大型纸面石膏板生产线专用的减水剂，可以满足提速生产，提高石膏板产品性能并降低生产成本。

本发明中提到的高速石膏板线专用减水剂指标控制如下所述：

适用于高速石膏板的减水剂：

固含量重量百分比：  ≥92%

不溶物重量百分比:   ＜0.5%

硫酸钾重量百分比： ≤25%

氯离子重量百分比： ≤1500ppm

缩合度:                        ≥9n

减水率(掺加量0.3%): ≥10%

其它重量百分比:        ＜0.5%

本发明的技术方案是

将工业萘投入到反应釜中升高温度到135～145℃缓慢加入经计量的浓硫酸，加酸时间在30min左右，继续加蒸汽升温，当温度升到155℃时开始保温，保温温度155～165℃，保温时间2.5h,保温完毕后，取样，根据酸度加入一定量水解水搅拌20～30分钟，再取样调整保持第二酸度（28～30%），开始缓慢加入经过计量的甲醛，加甲醛温度控制在95～100℃时间2.5 –3小时。升高温度至110～120℃之间，随着缩合的进行，物料会增稠，加入少量水稀释，然后再缩合，反复缩合2～10次，缩合时间大约3～10小时。

在石膏板生产中，硫酸钾的添加量在0.05～0.1%（质量分数）便具有很好的加速水化与促进晶针生长的作用，而在实际生产中，萘系减水剂的添加量约为0.3～0.5%（质量分数），那么萘系减水剂中，硫酸钾的含量范围为10～30%，最优含量为20～25%；如果全部采用苛性钾进行中和，萘系减水剂中硫酸钾的含量约为25～35%，含量略高，因此应用LP复合碱进行中和，通过计算，LP复合碱中熟石灰与苛性钾的质量比为1:2～1:4。应用LP复合碱将母液中和至PH=7～9，然后过滤除去硫酸钙后，在喷雾干燥塔中干燥成粉剂。