專(zhuān)利名稱(chēng)：干灰泥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及干灰泥(Trockenmoertelformulierung)，其經(jīng)過(guò)在水中可再分散的聚含物粉末改性；該配制品用作粘結(jié)劑及涂料時(shí)，具有改進(jìn)的抗拉粘合性能(Haftzugseigenschaften)。
所述混合物是藉與水?dāng)嚢瓒频?，且是用作建筑粘結(jié)劑，例如磚瓦粘結(jié)劑、戶外絕緣及裝修系統(tǒng)粘結(jié)劑、抹光組合物、整平復(fù)合物、灌漿、戶外絕緣及裝修系統(tǒng)的增強(qiáng)灰泥以及粘合木質(zhì)地板的粘結(jié)劑。但其缺點(diǎn)是此類(lèi)灰泥復(fù)合物的抗拉粘合強(qiáng)度不太令人滿意。尤其是在使用前如果這類(lèi)干灰泥已經(jīng)長(zhǎng)久儲(chǔ)存，常發(fā)現(xiàn)抗拉粘合強(qiáng)度有減低現(xiàn)象。
德國(guó)專(zhuān)利DE-A 19843730及歐洲專(zhuān)利EP-B 751175中公開(kāi)了添加抗氧化劑可防止聚合物粉末的自燃。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供干灰泥的配制品，該配制品在用作粘結(jié)劑或涂料時(shí)具有優(yōu)良的抗拉粘合強(qiáng)度。
本發(fā)明的干灰泥包括a)0.5至80wt％的水固型粘合劑，b)0至97wt％的填料，c)0至3.5wt％的增稠劑，d)1.0至80wt％的可再分散的聚合物粉末，其中還含有e)0.0001至1.0wt％的一種或多種的抗氧化劑化合物；以上各成分的重量百分比總是以干灰泥的總重量為基準(zhǔn)且其總和為100wt％。
水固型粘合劑成分a)的比例優(yōu)選為0.5至70wt％，更優(yōu)選為8至50wt％。通常是使用水泥或石膏，優(yōu)選使用波特蘭水泥。
適當(dāng)?shù)奶盍蟗)是石英砂、石英粉、碳酸鈣、白云石、硅酸鋁、滑石或云母，或輕型填料，例如浮石、泡沫玻璃、充氣混凝土、珍珠巖、蛭石或其他以天然或合成纖維為主要成分的填斜。亦可以使用上述填料的混合物。填料的比例優(yōu)選為10至90wt％，更優(yōu)選為40至90wt％，最優(yōu)選為75至90wt％。
增稠劑c)的實(shí)例是多糖類(lèi)，如纖維素醚類(lèi)及經(jīng)改性的纖維素醚類(lèi)、淀粉醚類(lèi)、瓜耳膠或黃原膠，葉硅酸鹽類(lèi)，聚羧酸，如聚丙烯酸及其部分酯類(lèi)，聚乙烯醇(必要時(shí)可加以縮醛化和/或疏水改性)，酪蛋白以及相關(guān)的增稠劑。亦可以使用上述增稠劑的混合物。優(yōu)選使用纖維素醚類(lèi)、組改性的纖維素醚類(lèi)、聚乙烯醇(必要時(shí)可能加以縮醛化和/或疏水改性)及其混合物。增稠劑的使用量?jī)?yōu)選為0.05至2.5wt％，更優(yōu)選為0.05至0.8wt％。
水中可再分散的聚合物粉末d)在水中可解離成初級(jí)微粒，隨后分散在水中。適當(dāng)?shù)木酆衔锸且砸环N或多種選自于如下的單體為主要成分具有1至15個(gè)碳原子的直鏈或支鏈烷基羧酸的乙烯基酯、具有1至10個(gè)碳原子醇類(lèi)的甲基丙烯酸酯及丙烯酸酯、乙烯基芳香烴、烯烴、二烯烴以及鹵乙烯。亦可能使用上述聚合物的混合物。水中可再分散聚合物粉末d)的使用量?jī)?yōu)選為1至10wt％。
適合的乙烯基酯是乙酸乙烯基酯、丙酸乙烯基酯、丁酸乙烯基酯、2-乙基己酸乙烯基酯、月桂酸乙烯基酯、乙酸1-甲基乙烯基酯、新戊酸乙烯基酯及具有5至11個(gè)碳原子α-支鏈單羧酸的乙烯基酯，例如VeoVa5R、VeoVa9R、VeoVa10R或VeoVa11R(貝殼公司的商名)。適合的甲基丙烯酸酯或丙烯酸酯是丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、甲某丙烯酸丙酯、丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸正丁酯及丙烯酸2-乙基己酯。合適的乙烯基芳香烴是苯乙烯、甲基苯乙烯及乙烯基甲苯。一種合適的鹵乙烯是氯乙烯。合適的烯烴是乙烯及丙烯，合適的二烯烴是1，3-丁二烯及異戊二烯。
必要時(shí)，此類(lèi)聚合物亦可含有0.1至10wt％(以聚合物總重量為基準(zhǔn))官能性共聚單體，所述共聚單體選自于烯鍵式不飽和單羧酸或二羧酸，例如丙烯酸；烯鍵式不飽和羧酰胺，例如(甲基)丙烯酚胺；烯鍵式不飽和磺酸和/或其鹽類(lèi)，尤以乙烯基磺酸為佳；聚烯鍵式不飽和共聚單體，例如己二酸二乙烯基酯、順丁烯二酸二烯丙基醣、甲基丙烯酸烯丙基酯及三聚氰酸三烯丙基酯；和/或N-羥甲基(甲基)丙烯酚胺以及其醚類(lèi)，例如異丁氧基醚或正丁氧基醚。
特別優(yōu)選的聚合物是以下所列的聚合物，其百分比的總和為100wt％，其中亦許包括部分官能性共聚單體單元乙烯基酯聚合物乙酸乙烯基酯聚合物；乙烯含量為1至60wt％的乙酸乙烯基酯-乙烯共聚物；乙烯含量為1至40wt％及氯乙烯含量為20至90wt％的乙烯基酯-乙烯-氯乙烯共聚物；乙酸乙烯基酯共聚物，其中包括1至50wt％一種或多種可共聚合的乙烯基酯，例如月桂酸乙烯基酯、新戊酸乙烯基酯、α-支鏈單羧酸的乙烯基酯，尤其維耳塞提酸的乙烯基酯(VeoVa9R、VveovVa10R、VeoVa11R)其中亦可含有1至40wt％乙烯；乙酸乙烯基酯-丙烯酸酯共聚物，其中包括1至60wt％丙烯酸酯，尤其為丙烯酸正丁酯或丙烯酸2-乙基己酯，其中亦可含有1至40wt％乙烯；(甲基)丙烯酸酯聚合物丙烯酸正丁酯或丙烯酸2-乙基己酯的聚合物；甲基丙烯酸甲酯與丙烯酸正丁酯和/或丙烯酸2-乙基己酯的共聚物；甲基丙烯酸甲酯與1，3-丁二烯的共聚物；氯乙烯聚合物除上述乙烯基酯/氯乙烯/乙烯共聚物之外，氯乙烯/乙烯共聚物及氯乙烯-丙烯酸酯共聚物；苯乙烯聚合物苯乙烯-丁二烯共聚物及苯乙烯-丙烯酸酯共聚物，例如苯乙烯-丙為然醚正丁酯或苯乙烯丙烯酸2-乙基己酯，各自的苯乙烯含量為10至70wt％。
最適合的是任選含有上述官能性共聚單體單元、苯乙烯含量為10至70wt％及1，3-丁二烯含量為30至90wt％的苯乙烯-1，3-丁二烯共聚物，其個(gè)組分的重量百分比的和為100wt％。
水性聚合物分散液以及經(jīng)烘干由其制得的上述聚合物的水中可再分散粉末，已經(jīng)可在市場(chǎng)上公開(kāi)購(gòu)得。此類(lèi)聚合物是以傳統(tǒng)方式制得，尤以乳液聚合法為佳。所用分散液可用乳化劑或一保護(hù)膠體(例如聚乙烯醇)加以穩(wěn)定。適合的可再分散粉末是經(jīng)保護(hù)膠體穩(wěn)定的，尤其是經(jīng)部分水解聚乙烯醇或經(jīng)部分水解、疏水改性的聚乙烯基醇穩(wěn)定的，所述水解聚乙烯基酵的水解度總是80至95mol％，其在4％濃度水溶液內(nèi)的荷普勒粘度為1至30毫帕斯卡·秒(荷普勒法，在20℃溫度下實(shí)施，依照德國(guó)工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DN 53015)。
將聚合物分散液烘干，尤其借助于噴干法，可制得所述水中可再分散的聚合物粉末。
適當(dāng)?shù)目寡趸瘎〆)在技術(shù)文獻(xiàn)(Ullmann工業(yè)化學(xué)百料全書(shū)，第A3卷，第91等頁(yè)，1985)中已公開(kāi)且可商購(gòu)。通常是使用立體受阻酚類(lèi)或?qū)Ρ蕉?、芳胺?lèi)例如二芳胺、芳胺-酮縮合物、有機(jī)硫化合物例如二烷基二硫胺基甲酸或二烷基二硫亞磷酸酯、有機(jī)磷化合物例如亞磷酸酯或膦酸酯。干灰泥內(nèi)抗氧化劑e)的比例優(yōu)選為0.001至0.1wt％。
立體受阻酚類(lèi)的實(shí)例是烷基化酚，例如2-叔丁基-4，6-二甲基酚、2，6-二十八基-4-甲基酚、鄰-叔丁基酚、C4-C22醇類(lèi)的3，5-雙(1，1-二甲基乙基)-4-羥苯丙酸酯類(lèi)、2-甲基-4，6-雙(辛基硫)-2-甲基-4，6-雙((辛基硫)甲基)酚、C4-C22醇類(lèi)的3，5-雙(1，1-二叔丁基)-4-羥苯基丙酸酯類(lèi)；或亞烷基雙酚類(lèi)，例如2，2’-亞甲基雙(6-叔丁基-甲基酚)、1，1-雙(5-叔丁基-4-羥-2-甲基苯基)丁烷；或酚型苯甲基化合物，例如1，3，5-三(3，5-二叔丁基-4-羥基苯甲基)-2，4，6-三甲基苯、異三聚氰酸1，3，5-叁(4-叔丁基-3-羥基-2，6-二甲基苯甲基)酯；或3，5-二叔丁基-4-羥基苯基丙酸酯類(lèi)、5-叔丁基-4-羥基-3-甲基苯基丙酸酯類(lèi)、3，5-二叔丁基-4-羥基苯基丙酰胺類(lèi)、3，5-二(1，1-二甲基乙基)-4-羥基-苯丙酸酯類(lèi)。立體受阻對(duì)苯二酚的實(shí)例是2，6-二叔丁基-4-甲氧基酚及2，5-二叔丁基對(duì)苯二酚。芳胺及烷胺-酮縮合物的實(shí)例是N，N’-雙(1，4-二甲基苯基)-對(duì)苯二胺、N，N’-二苯基-對(duì)苯二胺、4-(對(duì)甲苯硫酰胺)二苯胺、4-正丁基胺基酚。有機(jī)硫化合物的實(shí)例是4，4’-硫代雙(6-叔丁基-3-甲基酚)、3，3’-硫代二丙酸二月桂基酯、3，3’-硫代二丙酸二硬脂基酯。有機(jī)磷化合物的實(shí)例是3，5-二叔丁基-4-羥基苯甲基膦酸二十八基酯、亞磷酸三甲基酯、亞磷酸三乙基酯及亞磷酸三苯基酯。
上述干灰泥可進(jìn)一步包括高達(dá)5wt％的其他添加劑，例如凝固加速劑、緩凝劑、分散劑、沖淡劑(Stellmittel)、氣泡形成劑及天然或合成纖維。
最優(yōu)選的組合物包括
a)8至50wt％的水泥，b)40至90wt％的一種或多種填料，所述填料是選自于碳酸鈣和/或石英砂，c)0.05至0.8wt％的一種或多種增稠劑，所述增稠劑是選自與纖維素醚類(lèi)、經(jīng)改性的纖維素醚類(lèi)、聚乙烯醇、經(jīng)縮醛化和/或經(jīng)疏水改性的聚乙烯醇中，d)1至10wt％的、以一種或多種單體為主要成分、經(jīng)聚乙烯醇穩(wěn)定的可再分散粉末，所述單體是選自于具有1至15個(gè)碳原子的直鏈或支鏈烷基羧酸的乙烯基酯類(lèi)、具有1至10個(gè)碳原子醇類(lèi)的甲基丙烯酸酯及丙烯酸酯、乙烯基芳香烴、烯烴、二烯烴及鹵乙烯中，以及e)0.001至0.1wt％的一種或多種抗氧化劑，所述抗氧化劑是選自于立體受阻的酚類(lèi)或?qū)Ρ蕉?、芳香胺、有機(jī)硫化合物、亞磷酸酯及亞膦酸酯中；其中，成分a)至e)的重量百分比總是以該干灰泥的總重量為基準(zhǔn)且其和為100wt％。
干灰泥配制品通常是在一傳統(tǒng)的粉末混合器內(nèi)、將成分a)至e)混合成為一干灰泥并將該混合物加以均質(zhì)化而制得。加工所需水分是在開(kāi)始加工之前立即加入。另一種可能程序是隨后在先用水?dāng)嚢杷频玫幕旌衔飪?nèi)添加各個(gè)成分?？寡趸瘎〆)亦可事先加入可再分散粉末d)內(nèi)或于噴干制備可再分散粉末d)的過(guò)程中添加，亦可在之后與干灰泥的其他成分加以混合。
可用干灰泥制得的灰泥復(fù)合物適于用作粘結(jié)劑，更適合用作建筑粘結(jié)劑，尤以用作磚瓦粘結(jié)劑及用作粘合絕緣板及隔音板的粘結(jié)劑最適合。其他的應(yīng)用場(chǎng)合包括用作戶外絕緣及裝修系統(tǒng)的增強(qiáng)復(fù)合物、用作抹光復(fù)合物及用作涂料(涂泥)以及將木質(zhì)及木質(zhì)材料粘合在絕緣板上，例如灌漿。
本發(fā)明亦特別適合用于石膏組合物，例如石膏(粉刷的頭道漿)及石膏抹光復(fù)合物。此類(lèi)組合物含有15至80wt％的石膏(無(wú)水物)、3至97wt％的填料、0至5wt％的熟石灰、0.01至3wt％的增稠劑、0至5wt％的可再分散粉末以及0至2wt％的其他添加劑(例如緩凝劑)。
(對(duì)比)實(shí)施例2300.0克水泥(OPC CEM 42.5)(a)150.0克石英砂(12號(hào))(b)465.0克石英砂(F32)(b)3.0克纖維素醚增稠劑(Tylose FL 15002)(c)48.3克可再分散粉末(經(jīng)聚乙烯醇穩(wěn)定的苯乙烯-1，3-丁二烯共聚物)(d)上述干灰泥在摻和形成建筑粘結(jié)劑之后立即予以加工。實(shí)施例3如實(shí)施例1的干灰泥，在50℃溫度下將其儲(chǔ)存21天，使空氣進(jìn)入。
(對(duì)比)實(shí)施例4如(對(duì)比)實(shí)施例2的干灰泥，在50℃溫度下將其儲(chǔ)存21天，使空氣進(jìn)入。
為測(cè)試機(jī)械性能，由上述干灰泥制得建筑粘結(jié)劑，一方面于摻和之后立即測(cè)試，另一方面于儲(chǔ)存期滿及冷卻至室溫之后測(cè)試，并總是混以240克水。
抗拉粘合強(qiáng)度的測(cè)定為實(shí)施測(cè)試，用齒寬5毫米的饅刀將實(shí)施例1至4的建筑黏著劑各自涂敷在混凝土鋪地厚板上。之后將5塊地磚(5×5cm)平放在每塊厚板上，利用-2公斤法碼向下壓30秒鐘。
抗拉粘合強(qiáng)度總是在DIN CEN 1897的情況下儲(chǔ)存之后測(cè)試在標(biāo)準(zhǔn)情況下儲(chǔ)存(NK)在溫度23℃及相對(duì)濕度50％的情況下儲(chǔ)存28天。
潤(rùn)濕儲(chǔ)存(NL)在標(biāo)準(zhǔn)情況下儲(chǔ)存7天繼之在20℃的水中儲(chǔ)存21天。
熱儲(chǔ)存(WL)在標(biāo)準(zhǔn)情況下儲(chǔ)存14天繼之在70℃溫度下儲(chǔ)存14天。
凍/融儲(chǔ)存(FT)在標(biāo)準(zhǔn)情況下儲(chǔ)存7天繼之在20℃的水中儲(chǔ)存21天，之后由-15℃冷凍儲(chǔ)存升至+20℃儲(chǔ)存，并總是歷時(shí)2小時(shí)，共實(shí)施25個(gè)凍/融循環(huán)。
所述抗拉粘合強(qiáng)度是依照德國(guó)工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DIN 18156測(cè)定，總是在上述儲(chǔ)存之后，利用海瑞昂公司(Firma Herion)出品的拉出裝置，負(fù)荷增加率為250牛頓/秒。所得量測(cè)值(牛頓/平方毫米)是五次量測(cè)值的平均值。
表

測(cè)試結(jié)果顯示，若將本發(fā)明干灰泥配制品用于建筑組合物內(nèi)可得到極高的抗拉粘合強(qiáng)度，與該干灰泥的儲(chǔ)存時(shí)間無(wú)關(guān)。相反地，對(duì)比實(shí)施例的配制品在應(yīng)用方面的機(jī)械性能大幅減弱。
手涂灰泥的實(shí)例700.0克Primoplast(希里吉斯石膏公司)(a)224.3克石英砂(7號(hào))(b)25.0克輕型填料(珍珠巖3.0毫米)(b)35.0克熟石灰(氫氧化鈣)(Walhalla)0.4克緩凝劑(Retardan P)2.0克纖維素醚增稠劑(Tylose FL 15002)(c)0.3克淀粉醚(Walocel VP-ST 2793)13.0克可再分散粉末(d)0.05克抗氧化劑(AnoxBF)(e)石膏抹光復(fù)合物的實(shí)例320.0克Primoplast(希里吉斯石膏公司)(a)621.0克碳酸鹽填料(Omyacarb 2-BG)(b)30.0克云母(micafine，2002型)(b)35.0克熟石灰(Walhalla)0.5克凝固加速劑(磷酸氫鈣)3.0克纖維素醚增稠劑(Walocel MKX 4000PF50)(c)0.5克淀粉醚(Walocel VP-ST 2793)(c)15.0克可再分散粉末(d)0.05克抗氧化劑(AnoxBF)(e)
權(quán)利要求
1.一種干灰泥，其包括a)0.5至80wt％的水固型粘合劑，b)0至97wt％的填料，c)0至3.5wt％的增稠劑，d)1.0至80wt％的可再分散的聚合物粉末，其特征在于還含有e)0.0001至1.0wt％的一種或多種的抗氧化劑化合物；以上各成分的重量百分比總是以干灰泥的總重量為基準(zhǔn)且其總和為100wt％。
2.如權(quán)利要求1所述的干灰泥，其特征在于，所包括的可再分散的聚合物粉末d)是基于一種或多種選自于如下的單體具有1至15個(gè)碳原子的直鏈或支鏈烷基羧酸的乙烯基酯、具有1至10個(gè)碳原子醇類(lèi)的甲基丙烯酸酯及丙烯酸酯、乙烯基芳香烴、烯烴、二烯烴以及鹵乙烯。
3.如權(quán)利要求1或2所述的干灰泥，其特征在于，所包括的抗氧化劑e)是選自于立體受阻的酚類(lèi)或?qū)Ρ蕉宇?lèi)、芳香胺、有機(jī)硫化合物、亞磷酸酯及亞膦酸酯中的一種或多種化合物。
4.一種干灰泥，其中包括a)8至50wt％的水泥，b)40至90wt％的一種或多種填料，所述填料選自于碳酸鈣和/或石英砂，c)0.05至0.8wt％的一種或多種增稠劑，所述增稠劑選自于纖維素醚類(lèi)、經(jīng)改性的纖維素醚類(lèi)、聚乙烯醇、經(jīng)縮醛化和/或經(jīng)疏水改性的聚乙烯醇中，d)1至10wt％的、以一種或多種單體為主要成分、經(jīng)聚乙烯醇穩(wěn)定的可再分散粉末，所述單體是選自于具有1至15個(gè)碳原子的直鏈或支鏈烷基羧酸的乙烯基酯類(lèi)、具有1至10個(gè)碳原子醇類(lèi)的甲基丙烯酸酯及丙烯酸酯、乙烯基芳香烴、烯烴、二烯烴及鹵乙烯中，以及e)0.001至0.1wt％的一種或多種抗氧化劑，所述抗氧化劑選自于立體受阻的酚類(lèi)或?qū)Ρ蕉?、芳香胺、有機(jī)硫化合物、亞磷酸酯及亞膦酸酯中；其中，成分a)至e)的重量百分比總是以所述干灰泥的總重量為基準(zhǔn)且其和為100wt％。
5.一種如權(quán)利要求1-4之一所述的制備干灰泥的方法，其中成分a)至e)的混合是在傳統(tǒng)的粉末混合器內(nèi)實(shí)施。
6.一種如權(quán)利要求1-4之一所述的制備干灰泥的方法，其中抗氧化劑e)是事先加入所述可再分散的粉末d)內(nèi)，或在制備所述可再分散的粉末d)的噴干過(guò)程中加入，以及隨后與干灰泥的其他成分加以混合。
7.一種利用如權(quán)利要求1-4之一所述的干灰泥制備灰泥復(fù)合物的方法，其中各個(gè)成分a)至e)是首先與水?dāng)嚢璩苫旌衔镏蠹尤氲摹?br> 8.如權(quán)利要求1-4之一所述的干灰泥在用作粘結(jié)劑或涂料方面的用途。
9.如權(quán)利要求8所述的用途，其為用作磚瓦粘結(jié)劑方面的用途。
10.如權(quán)利要求8所述的用途，其為用作粘合絕緣板及隔音板粘結(jié)劑方面的用途。
11.如權(quán)利要求8所述的用途，其為用作戶外絕緣及裝修系統(tǒng)增強(qiáng)復(fù)合物方面的用途。
12.如權(quán)利要求8所述的用途，其為用作抹光復(fù)合物方面的用途。
13.如權(quán)利要求8所述的用途，其為用作灌漿方面的用途。
14.如權(quán)利要求1-3之一所述的干灰泥在用于含石膏組合物如石膏灰泥及石膏抹光復(fù)合物方面的用途。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種干灰泥,其包括:a)0.5至80wt%的水固型粘合劑,b)0至97wt%的填料,c)0至3.5wt%的增稠劑,d)1.0至80wt%的可再分散的聚合物粉末,其特征在于還含有:e)0.0001至1.0wt%的一種或多種的抗氧化劑化合物;以上各成分的重量百分比總是以干灰泥的總重量為基準(zhǔn)且其總和為100wt%。
文檔編號(hào)C04B40/06GK1386718SQ0212001
公開(kāi)日2002年12月25日 申請(qǐng)日期2002年5月17日 優(yōu)先權(quán)日2001年5月17日
發(fā)明者烏爾夫·迪特里希, 特奧·邁爾 申請(qǐng)人:瓦克聚合系統(tǒng)兩合公司