本发明涉及速凝剂领域，具体来说，涉及一种石膏基防火涂料速凝剂及制备方法。
背景技术：
1、石膏基防火涂料是一种以石膏为主要基材，辅以无机隔热材料、添加剂的防火材料，具有防火性能良、安全环保、施工方便的优点。
2、为了加快石膏基防火涂料的施工速度，一般需要在涂料中添加速凝剂，使涂料干结固化时间控制在15分钟以内。
3、根据速凝剂的性质和状态，目前常用的速凝剂大致可以分为碱性粉状、碱性液态、无碱粉状和无碱液态四大类。由于含碱速凝剂在使用过程中存在着碱骨料不良反应、ph过高腐蚀皮肤、涂料后期强度大幅度降低等缺点；同时粉末速凝剂在干喷施工过程中容易造成粉尘污染、分散不均匀、能耗大等缺点。
4、目前已有的速凝剂，例如中国专利202010369782.1公开了一种液体无碱速凝剂，其包括硫酸铝、硫酸镁、3-羟基-3-羧基戊二酸等，具有优异的早期和后期强度。但是该速凝剂还存在以下不足：由于没有稳定剂的成分，在温度响应性能和稳定性方面较弱，且在流动性和分散性上有待提高。
5、针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
技术实现思路
1、针对相关技术中的问题，本发明提出一种石膏基防火涂料速凝剂及制备方法，以克服现有相关技术所存在的上述技术问题。
2、为此，本发明采用的具体技术方案如下：
3、根据本发明的一个方面，提供了一种石膏基防火涂料速凝剂，该石膏基防火涂料速凝剂包括以下质量分数的成分：
4、硫酸铝100-300份；
5、氢氧化铝10-20份；
6、无机酸5-10份；
7、有机早强剂5-50份；
8、有机增粘剂10-50份；
9、温度稳定剂5-10份；
10、抗老化剂10-20份；
11、分散剂5-10份；
12、活性剂10-20份。
13、其中，硫酸铝：一种无色结晶固体，易溶于水，用作混凝剂，也在涂料中作为酸性盐使用，有助于提高涂料的耐火性能和干燥速度。
14、氢氧化铝：用于和硫酸铝反应形成聚硫酸铝，提高促凝作用。
15、无机酸：通过调节涂料的ph值，促进石膏的溶解和水化反应，使硫酸钙更快地形成结晶结构，从而加速凝结。
16、有机早强剂：增加早期强度，提高涂料的抗压和抗拉性能。
17、有机增粘剂：增加防火涂料的粘度，保证其在墙面上的均匀性和稳定性。
18、温度稳定剂：确保涂料在温度变化时性能稳定，不会凝结不良。
19、抗老化剂：通过抑制涂料中活性成分的氧化降解，保持涂料的长期稳定性。
20、分散剂：促进速凝剂与涂料之间的接触和反应，加速凝固过。
21、活性剂：增加防火涂料的活性，提高反应速率。
22、进一步的，无机酸包括磷酸、硼酸、硫酸及亚硫酸盐。
23、其中，磷酸：一种常见的无机酸，不易挥发，不易分解，几乎没有氧化性，具有酸的通性，是三元弱酸，磷酸主要用于制药、食品、肥料等工业。
24、硼酸：一种无机化合物，为白色结晶性粉末，有滑腻手感，无气味，大量用于玻璃工业，可以改善玻璃制品的耐热、透明性能，提高机械强度，缩短熔融时间，也可用作防腐、消毒剂。
25、硫酸：一种无机化合物，是硫的最重要的含氧酸。纯净的硫酸为无色油状液体，10.36℃时结晶，通常使用的是它的各种不同浓度的水溶液，用塔式法和接触法制取。
26、亚硫酸盐：一类含有亚硫酸根离子的化合物，是硫酸的衍生物，具有漂白和抗氧化特性。
27、进一步的，有机早强剂包括乙二胺四乙酸及三乙醇胺，且质量份数比为3：1。
28、其中，乙二胺四乙酸：一种有机化合物，常温常压下为白色粉末，常用做核酸酶、蛋白酶的抑制剂，也可用于去除重金属离子对酶的抑制作用。
29、三乙醇胺：一种有机化合物，常用作乳化剂、湿润剂、ph调节剂等。
30、进一步的，有机增粘剂包括聚丙烯酰胺、羟乙基纤维素、聚乙烯醇、壳聚糖及聚乙烯醚。
31、其中，聚丙烯酰胺：一种高分子聚合物，常用于水处理、造纸、石油开采等。
32、羟乙基纤维素：一种水溶性纤维素衍生物，常用作增稠剂、稳定剂等。
33、聚乙烯醇：一种合成高分子化合物，具有很好的水溶性和成膜性，用于制造纤维、薄膜等。
34、壳聚糖：一种天然多糖，具有生物相容性和生物降解性，常用于医疗、食品、化妆品等。
35、聚乙烯醚：一类高分子化合物，具有优异的耐化学性和耐热性，用于制造绝缘材料、润滑油等。
36、进一步的，温度稳定剂包含十水硫酸钠及碳酸钾，并形成微胶囊结构，且十水硫酸钠与碳酸钾的质量份数比为3:1；
37、其中，所述温度稳定剂的制备方法包括以下步骤：
38、称取预定分数的十水硫酸钠，并将十水硫酸钠晶体放入55℃的恒温水浴锅中；
39、待十水硫酸钠完全溶解后，则在水浴锅中加入预定分数的碳酸钾，开启搅拌桨，转速为300转/分钟；
40、待碳酸钾完全溶解后，加入黄原胶，持续搅拌10分钟后停止，得到混合液；
41、将混合液倒入密封袋中冷却结晶，得到温度稳定剂；
42、确定微胶囊壁材料，并将温度稳定剂与微胶囊壁材料溶解于溶剂中，形成乳液；
43、在乳化过程中，通过控制搅拌速度、温度及时间，并使用乳化器使温度稳定剂在微胶囊壁材料的包覆下形成微小颗粒；
44、利用固化方法，将微胶囊壁材料固化成稳定的壁层，形成完整的微胶囊结构；
45、其中，黄原胶的质量份数为十水硫酸钠及碳酸钾总质量份数的十分之一。
46、其中，十水硫酸钠：一种常见的无机盐，通常用作洗涤剂、造纸工业的填充剂和漂白剂。
47、碳酸钾：一种碱性盐，常用于制造玻璃、肥皂、肥料等。
48、黄原胶：一种由黄单胞菌发酵产生的多糖，常用作食品工业中的增稠剂、稳定剂和乳化剂。
49、进一步的，抗老化剂包括丹参酮、苦参碱、2，6-二叔丁基对甲酚及uv531。
50、其中，丹参酮：从中药丹参中提取的一类活性成分，具有多种药理作用，如抗炎、抗氧化等。
51、苦参碱：从苦参中提取的一种生物碱，具有抗炎、镇痛等药理作用。
52、2，6-二叔丁基对甲酚：一种常见的抗氧化剂，常用于食品、化妆品和塑料制品中，以防止氧化变质。
53、uv531：作为紫外线吸收剂使用，可以吸收紫外线，保护材料免受紫外线的破坏。
54、进一步的，分散剂为纳米气泡剂，纳米气泡剂的制备方法包括以下步骤：
55、将氨气在液体中溶解；
56、将含有溶解气体的液体进行超声波处理，并将经过超声波处理的含气液体通过蒸馏的方式去除溶剂；
57、通过控制气体的饱和度、液体的表面张力及添加稳定剂，在含有气体的液体中形成纳米级空泡；
58、向形成的纳米级空泡中添加壁材料；
59、将含有纳米气泡的液体进行固化处理，使得纳米气泡封存；
60、将制备好的纳米气泡剂进行提取、过滤及干燥处理，得到纳米气泡剂的粉末形式。
61、进一步的，活性剂包括活性载体及活性微胶囊，活性载体为利用纳米载体技术将活性成分固载在纳米级载体上，活性微胶囊为利用智能控释技术将活性成分封装在微胶囊中。
62、根据本发明的另一个方面，还提供了一种石膏基防火涂料速凝剂的制备方法，该石膏基防火涂料速凝剂的制备方法包括以下步骤：
63、按照质量分数称取各成分，将各成分加入反应釜中进行物理混合，得到物料；
64、将物料送至流化床，通过加热的空气来加热物料，若达到预先设定的干燥时长，则将物料转移出流化床；
65、将干燥后的物料输送至粉碎机，按照预先设定的转速、撞击力度及时间粉碎物料；
66、通过筛分机筛分粉碎后的物料；
67、将筛分后的物料送至包装料仓进行包装，得到固态的产品。
68、本发明的有益效果为：
69、(1)本发明以硫酸铝为基础的低碱或无碱速凝剂，兼具凝结效果好、绿色环保的特点，以满足市场需求，同时丰富公司产品品类，增加新的经济增长点，可使石膏基防火涂料的初凝时间缩短到2分钟，终凝时间5分钟，抗压强度比达108.2％。
70、(2)本发明通过十水硫酸钠及碳酸钾为基础制备温度稳定剂，使得速凝剂能够调节涂料的温度响应性能，提高涂料在温度变化环境下的稳定性。利用微胶囊技术将温度稳定剂封装成微小颗粒，添加到速凝剂中可以调节速凝剂的温度响应性能，提高温度稳定剂在不同温度下的稳定性和效率。
71、(3)利用纳米气泡技术将气体封装在纳米级空泡中，添加到速凝剂中可以提高其流动性和分散性，促进速凝剂与涂料之间的接触和反应，加速凝固过程。利用纳米载体技术将活性成分固载在纳米级载体上，添加到速凝剂中可以稳定活性成分，延长其释放时间，增强速凝剂的持久性和效果。利用智能控释技术将活性成分封装在微胶囊中，通过温度、湿度或机械力等外界刺激实现活性成分的控释，添加到速凝剂中可以根据需求调节速凝剂的性能和作用时间。
72、(4)通过使用氢氧化铝作为活性填料，可以减少涂料在施工过程中粉尘的产生。有机增粘剂增加涂料的粘度，减少施工过程中粉尘的飞扬。通过加速石膏基防火涂料的固化过程，减少干燥时间，从而降低能耗。
1.一种石膏基防火涂料速凝剂，其特征在于，该石膏基防火涂料速凝剂包括以下质量分数的成分：
2.根据权利要求1所述的一种石膏基防火涂料速凝剂，其特征在于，所述无机酸包括磷酸、硼酸、硫酸及亚硫酸盐。
3.根据权利要求1所述的一种石膏基防火涂料速凝剂，其特征在于，所述有机早强剂包括乙二胺四乙酸及三乙醇胺，且质量份数比为3：1。
4.根据权利要求1所述的一种石膏基防火涂料速凝剂，其特征在于，所述有机增粘剂包括聚丙烯酰胺、羟乙基纤维素、聚乙烯醇、壳聚糖及聚乙烯醚。
5.根据权利要求1所述的一种石膏基防火涂料速凝剂，其特征在于，所述温度稳定剂包含十水硫酸钠及碳酸钾，并形成微胶囊结构，且十水硫酸钠与碳酸钾的质量份数比为3:1；
6.根据权利要求1所述的一种石膏基防火涂料速凝剂，其特征在于，所述抗老化剂包括丹参酮、苦参碱、2，6-二叔丁基对甲酚及uv531。
7.根据权利要求1所述的一种石膏基防火涂料速凝剂，其特征在于，所述分散剂为纳米气泡剂，纳米气泡剂的制备方法包括以下步骤：
8.根据权利要求1所述的一种石膏基防火涂料速凝剂及制备方法，其特征在于，所述活性剂包括活性载体及活性微胶囊。
9.根据权利要求8所述的一种石膏基防火涂料速凝剂及制备方法，其特征在于，所述活性载体为利用纳米载体技术将活性成分固载在纳米级载体上，活性微胶囊为利用智能控释技术将活性成分封装在微胶囊中。
10.一种石膏基防火涂料速凝剂的制备方法，用于权利要求1-9中任意一项所述石膏基防火涂料速凝剂的制备，其特征在于，该石膏基防火涂料速凝剂的制备方法包括以下步骤：
