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| 磷石膏基α型高强石膏制备的陶瓷模具石膏粉 我国是陶瓷产业大国，仅卫生陶瓷产业，国内总生产能力已经接近3.0亿件/年，连续多年总产量超过全球总产量的50%。石膏作为廉价易得、制备方便的多孔材料，是制备陶瓷模具的重要原料。 传统的陶瓷模具石膏采用天然石膏为原料进行生产，对天然石膏资源损耗较大。另一方面，磷石膏、脱硫石膏等工业副产石膏的资源化利用问题在近年来也愈发受到重视，使用工业副产石膏替代天然石膏生产陶瓷模具的研究也随之兴起。但使用磷石膏、脱硫石膏等副产石膏煅烧建筑石膏，存在原料水分、杂质含量不稳定的问题，加之煅烧工艺本身存在易过烧或欠烧的缺陷，副产石膏制备的建筑石膏粉产品质量往往难以控制，不利于其在陶瓷模具领域的应用。为解决该问题，使用副产石膏制备α型高强石膏再将之应用于陶瓷模具的研究近年来逐渐增多。 本专利要解决的技术问题是，目前缺少以磷石膏为原料制备陶瓷模具石膏的专有技术，同时现有的工业副产石膏制备陶瓷模具技术制备的产品指标等级单一，应用范围受到限制。 本技术采用如下技术方案：一种磷石膏基α型高强石膏制备的陶瓷模具石膏粉，由以下原料混配而成：主料磷石膏基α型高强石膏粉，辅料缓凝剂、增稠剂、引气剂、消泡剂。 作为本技术一种优选的技术方案，所述磷石膏基α型高强石膏为以水洗磷石膏为原料，经蒸压法或溶液法进行转晶处理后制备成的以α-半水石膏为主要成分的胶凝材料。 进一步地，所述磷石膏基α型高强石膏粒径范围在160～200目，指标达到行业标准JC/T 1038-2010《α型高强石膏》中α40及以上等级要求。 作为本技术一种优选的技术方案，所述增稠剂为羟乙基甲基纤维素醚、羟丙基甲基纤维素醚、羧甲基纤维素醚之中的一种或多种。 进一步地，所述增稠剂在25℃下的动力学黏度在为400～40000mPa·s范围内。 作为本技术一种优选的技术方案，所述缓凝剂为植物蛋白类缓凝剂2000PT-A。 作为本技术一种优选的技术方案，所述引气剂为松香类引气剂、烷基苯磺酸盐类引气剂、脂肪醇磺酸盐、皂角苷类引气剂中的一种或多种。 作为本技术一种优选的技术方案，所述消泡剂为非离子型表面活性剂、有机硅、改性聚醚类消泡剂中的一种或多种。 本技术与现有技术相比具有以下有益效果： （1）本技术提供一种磷石膏基α型高强石膏制备的陶瓷模具石膏粉，以磷石膏基α型高强石膏为主料，辅以缓凝剂、增稠剂、引气剂、消泡剂混配制成，解决了陶瓷模具产业大量消耗天然石膏资源，以及磷石膏难以应用于陶瓷模具领域的行业难题，同时也避免了单独或混合使用建筑石膏粉带来的原料指标不稳定问题，为磷石膏资源化利用带来积极效应。 （2）通过在磷石膏基α型高强石膏中引入增稠剂，会显著提高石膏浆料的粘聚性，提高石膏粉的用水量与石膏硬化体的吸水率，同时随着增稠剂粘度的增加，石膏浆料粘聚性也随之增加。此外，增稠剂黏度在为400～40000mPa·s范围内时使用效果较好，所制备的石膏浆体硬化后表面平整光滑，不影响模具的使用；增稠剂粘度大于40000mPa·s时，石膏浆料会出现大量不可消去的气泡，导致石膏硬化体表面出现气孔，影响模具的使用。 （3）植物蛋白类缓凝剂2000PT-A在与增稠剂协同使用时，除了表现出原有的缓凝效果外，还额外表现出对磷石膏基α型高强石膏浆体的增稠效果，在二者协同作用下，可在保障石膏浆料不生成额外气泡的前提下进一步提高浆体稠度。增稠剂与缓凝剂最佳使用比例为增稠剂:缓凝剂=X:(0.6～0.75)*X，缓凝剂用量过低则易导致石膏凝结时间偏短，难以满足陶瓷模具石膏指标要求；缓凝剂用量过高则协同增稠效果过强，产品指标难以达到α-半水石膏一级品规格。 （4）通过上述发现，将增稠剂与缓凝剂按一定比例加入，并通过改变增稠剂的黏度规格，以此实现对石膏浆料粘稠度的精准调控，通过对石膏粉标准稠度用水量的精准调控实现石膏硬化体强度、吸水率指标的可控化，达到配制不同规格等级指标陶瓷模具石膏粉的目的，解决了单一原料制备的陶瓷模具石膏粉指标单一、应用范围偏窄的难题。 用脱硫石膏制成的陶瓷模具石膏粉 目前，陶瓷模具石膏粉主要以天然石膏为原料制成。 但是，天然石膏矿地域分布不均，远离消费市场，且贫矿多，富矿少，开采难度大；因石膏矿的大量开采而带来的生态环境破坏，如矿区地面塌陷频发等，也越来越严重。 脱硫石膏是一种工业副产品，主要由火力发电厂烟尘脱硫形成。其成分与天然石膏基本相同。作为工业副产物，利用成本很低，且主要分布在城市周边，产出地均匀分布，若能代替天然石膏，加以开发利用，可节约巨额天然石膏开发成本和石膏产品运输成本。 本技术要解决的技术问题是，提供一种用脱硫石膏制成的陶瓷模具石膏粉，用其制成的陶瓷模具，吸水率较高，膨胀系数低，抗压强度较高，耐磨性和耐蚀性能优良，使用寿命长；制备方法操作简便，能耗低，生产成本低。 本技术解决其技术问题采用的技术方案是，一种用脱硫石膏制成的陶瓷模具石膏粉，由以下原料混合配制而成：主料脱硫石膏α石膏粉，辅料引气剂、悬浮稳定剂和保水剂。 研究表明，纯α相石膏粉硬化体较α和β混合相石膏粉或单纯的β相石膏粉硬化体，具有更优异的耐磨性能和耐蚀性能，因而由其制成的陶瓷模具的使用寿命长得多。 与现有陶瓷模具石膏粉相比，本技术具有以下有益效果：（1）本技术陶瓷模具石膏粉以主料脱硫石膏α石膏粉，辅料引气剂、悬浮稳定剂和保水剂混配制成，各组分相互协同，相得益彰，解决了以往蒸煮法和直接煅烧法生产的石膏产品质量难以控制，且产品为α半水石膏和β半水石膏混合物的难题，仅对脱硫石膏α石膏粉进行复配；通过复配工艺，显著提高陶瓷模具石膏粉的吸水率，降低膨胀系数，提高产品质量稳定性；（2）以纯脱硫石膏α石膏粉为基料，混配适当辅料，有效提高了石膏粉硬化体的抗压强度；大幅改善了石膏粉硬化体的耐磨性和耐蚀性，加之提高了吸水率，降低了膨胀系数，且产品能够满足数百次的滚压工艺要求，从而显著延长陶瓷模具的使用寿命；（3）复配不必使用缓凝剂；（4）制备工艺简单，制造成本低；（5）以电厂脱硫副产物脱硫石膏为主要原料制成，原料价廉易得，并实现了固体废物的资源化综合利用，从而降低高强石膏使用成本，开辟了工业副产脱硫石膏高端利用的新途径，对开创石膏行业新局面具有重要意义。 技术资料费380元，包括生产配方、原料介绍、工艺流程等。 |
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