用于不燃的、吸声的、绝热的地质聚合物泡沫元件的地质聚合物泡沫制剂的制作方法_3

文档序号:9915892阅读:来源:国知局
物或含氮化合物的分解)或通过机械发泡法引入所述制剂中,如 在W下阶段将描述。
[0051] 在本发明的一个优选实施方案中,气相占所述地质聚合物泡沫制剂的20至90体 积%,特别是50至80体积%。
[0化2] 此外,本发明的制剂的特征在于,其有利地包含10至60重量%、优选25至50重量% 的水。
[0053] 用其他方式来表达,水与粘合剂的重量比(w/b值)为0.11至1.5、特别为0.33至 1.0,其中所述碱性活化剂的固体含量必须计入粘合剂,并且所述碱性活化剂的水含量必须 计入水。
[0054] 本发明的全部地质聚合物泡沫制剂可包含 [0化日]3至60重量%、优选5至50重量%的高炉矿渣,
[0化6] 3至70重量%、优选5至50重量%的娃粉和/或偏高岭±,
[0化7] 0至50重量%的粉煤灰,
[005引1至55重量%的碱性活化剂(按固体含量计),
[0059] 10至60重量%的水(总量),
[0060] W及表面活性剂、气相和任选的其他添加剂。
[0061] 表述"总量"考虑到所述碱性活化剂可同样包含水。然而,运被计入10至60重量% 的水中。
[0062] 本发明的地质聚合物泡沫制剂可优选包含
[0063] 20至75重量%的无机粘合剂,
[0064] 3至50重量%的碱性活化剂(按固体含量计),
[00化]10至50重量%的水(总量),
[0066] W及表面活性剂、气相和任选的其他添加剂。
[0067] 在一个特别优选的实施方案中,本发明的地质聚合物泡沫制剂可包含
[006引 20至50重量%的无机粘合剂,
[0069] 5至25重量%的碱性活化剂(按固体含量计),
[0070] 10至40重量的水(总量),
[0071 ] W及表面活性剂、气相和任选的其他添加剂。
[0072] 已经证实有利的是,本发明的地质聚合物泡沫制剂中的娃原子与侣原子的比例为 10:1至1:1,且在此优选的比例为6:1至1.5:1且特别为1.8:1至2.2:1和4.7:1至5.3:1。
[0073] 可通过添加水泥来有利地影响本发明的地质聚合物泡沫制剂的固化性能和凝固 时间。在此,特别合适的材料为波特兰水泥、侣酸巧水泥或其混合物。在此特别优选的是侣 酸巧水泥。也可W使用复合水泥。
[0074] 波特兰水泥包含约70重量%的化0+1旨0、约20重量%的51〇2和约10重量%的412〇3+ Fe2〇3。侣酸巧水泥包含约20至40重量%的〔曰0、最高约5重量%的51〇2、约40至80重量%的 Al2〇3和最高约20重量%的化2〇3。运些水泥均是现有技术中已知的(参见DIN EN 197)。
[0075] 优选的是,地质聚合物泡沫制剂中水泥的比例为至少1重量%、优选为至少2重 量%且特别为至少3重量%。凝固时间还可W通过添加化(0H)2来控制。所述化(0H)2的比例 可W为1至15重量%、特别为3至10重量%,基于本发明的地质聚合物泡沫制剂计。本发明制 剂中水泥的比例应当为至多20重量%、优选至多10重量%且特别是至多5重量%。如引言中 所述,在此所有本发明制剂的指定和未指定组分的百分数总和必须始终为100%。
[0076] 许多其他添加剂可存在于本发明的地质聚合物泡沫制剂中。所述制剂还可W包含 至少一种用于泡沫稳定、收缩减小、弹性化、疏水化或分散的添加剂、纤维和填料或其混合 物。
[0077] 对于泡沫稳定,可W使用选自下述的添加剂:热解法二氧化娃、蛋白质、流变改性 剂(例如淀粉(尤其是黄原胶、定优(diutan)胶)、改性淀粉)、带有横基和/或季锭基的聚(甲 基)丙締酸醋和聚(甲基)丙締酷胺及其混合物。
[007引带有横基和/或季锭基的聚(甲基)丙締酸醋和聚丙締酷胺记载于,例如,专利申请 W0 2008/151878 A1、W0 2007/017286 A1、W0 2005/090424A1 和W0 02/10229 A1 中。运类 (共)聚合物也称为超吸收性聚合物(SAP)或对盐不敏感的超吸收性聚合物(SISA)。在此所 设及的材料通常为流变改性剂、增稠剂,W及相应的保水剂。在此,SISA非常特别适合作为 在此所考虑的地质聚合物泡沫制剂的增稠剂,尤其因为其高碱性并附带高盐负载量。
[0079] 出人意料地,已经发现,所述泡沫的加工性可通过添加超吸收剂来改进。添加对盐 不敏感的超吸收性聚合物可明显地增加硬度并避免任何会增加娃酸盐泡沫的流动性的倾 向。
[0080] 对于收缩减小,可W使用选自下述的添加剂:胺、内酷胺、链烧醇胺、内锭盐、乙二 醇、多元醇、空屯、侣娃酸盐微珠、空屯、玻璃微珠、泡沫玻璃及其混合物。在本上下文中,可认 为空屯、侣娃酸盐微珠不仅作为用于收缩减小的添加剂,而且还作为火山灰质粘合剂。优选 的是,空屯、侣娃酸盐微珠的粒径为至多100μπι。本发明的地质聚合物泡沫制剂中空屯、微珠的 比例优选为至多30重量%。
[0081] 对于弹性化,可W使用选自下述的添加剂:可再分散的聚合物粉末、多异氯酸醋、 多异氯酸醋预聚物、环氧树脂、环氧化合物、(成膜)丙締酸醋分散体及其混合物。
[0082] 在一个优选的实施方案中,本发明的地质聚合物泡沫制剂包含环氧树脂。环氧树 脂可提高机械特性,特别在硬化泡沫的破裂、弯曲强度及触觉特性方面。本发明的硬化的地 质聚合物泡沫尤其具有下述实质性优点:它们是不燃的,此外,与一些其他的泡沫(例如Ξ 聚氯胺树脂泡沫)不同,它们不会释放甲醒。所述地质聚合物泡沫制剂中环氧树脂的比例可 特别为0.5至10重量%。已证明对于所述硬化泡沫的不可燃型,特别有利的比例为1至5重 量%。
[0083] 在另一个优选的实施方案中,本发明的地质聚合物泡沫制剂包含水溶性乳化环氧 化合物和/或至少一种自乳化环氧树脂乳液。所述环氧树脂不仅为硬化的地质聚合物泡沫 提供上述优点,而且提供更早的机械稳定性,因此允许更早地将硬化的地质聚合物泡沫从 模具中移出。当添加环氧树脂时,还有可能甚至在巧°C下实现硬化。所述环氧化合物可包含 树脂和硬化剂,或者树脂、硬化剂和反应性稀释剂的组合物。所述环氧树脂优选包含双酪A/ F混合物和硬化剂优选包含聚氨基酸加合物。优选使用的反应性稀释剂为烷氧基化脂肪醇 的多缩水甘油酸。
[0084] 在一个实施方案中,其中进一步优选的是,将环氧树脂与反应性稀释剂W60:40至 40:60重量份的比例进行混合,并且将进一步优选的140至160重量份的硬化剂添加至该混 合物中。所用的环氧树脂可特别为自分散环氧树脂乳液,并且优选该自分散环氧树脂乳液 与聚氨基酷胺加合物W0.9:1至1.1:1的化学计量比进行使用。可使用的市售的自分散环氧 树脂乳液的实例为Waterpoxy愈142 2、Waterpoxy? 1439、胃过化i^poxy? 1466 W及硬 化剂 Waterpoxy? 7 5 1、Waterpox沪彭 7 6 0、Waterpoxy? 8 0 1。优选使用 Waterpoxy? 1422与Waterpoxy愈760的混合物。所提及的环氧树脂乳液是BASF沈的 产品。
[0085] 对于疏水化,可W使用选自下述的添加剂:甘油Ξ醋、石蜡、聚硅氧烷、氨化硅烷、 烷氧基硅烷、甲基娃酸钢及其混合物。聚硅氧烷通常W硅油的形式使用。可优选使用粘度为 300至1000mPa*s的硅油。市售的合适产品的实例为来自Wacker化emie AG的ΑΚ 500硅油。
[0086] 对于分散,可W使用选自下述的添加剂:糞横酸盐,木素横酸盐,梳形聚合物例如 聚簇酸醋酸、梳形聚芳酸、梳形阳离子共聚物,及其混合物。运类分散剂是现有技术中公知 的。具有特别良好地适用于增加含有娃酸盐的地质聚合物体系的流动性的梳形聚芳酸记载 于,例如,W0 2013/152963 A1中。具有特别良好地适用于增加高碱性地质聚合物体系的流 动性的梳形阳离子共聚物记载于,例如,我们于2013年9月27日的专利申请EP 13186438,所 要求的优先权基于该专利申请。
[0087] 在引言中所提及的纤维可选自:岩石纤维(如玄武岩纤维)、玻璃纤维、碳纤维、任 选的改性有机纤维(PE、PP、PVA、PAN、聚醋、聚酷胺等)、纤维素纤维、木质纤维素纤维、金属 纤维(如铁、钢等)及其混合物。所述纤维存在的比例可优选为最高3重量%。运可W改进硬 化泡沫的机械稳定性。其优选具有的长度为至多120mm、特别为至多6mm。
[0088] 在前言中所提及的填料可选自:石英砂或粉末石英、碳酸巧、岩粉、天然和合成石 墨、低密度填料(例如赔石、珍珠岩
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