专利名称：喷涂泡沫材料的方法及由此方法获得的涂层的制作方法
喷涂泡沬材料的方法及由此方法获得的涂层本发明涉及喷涂泡沫材料的方法，涉及与在建筑工程领域中的这种喷涂应用相容的泡沫材料组合物，并涉及能够通过采用此类方法获得的建筑墙壁涂层。此类方法主要旨在覆盖(特别是通过隔绝)和翻新建筑的外墙或内墙。其还可用于填充建筑材料的表面裂纹。当前，在新建工程中和在翻新中，建筑专业人士都在寻找与喷涂应用(例如以立面形式)相容的轻质和/或绝热的胶凝材料。通过喷涂进行此类涂施能沉积特别薄的层(至少一毫米至几厘米)，能完美地匹配承载件的几何形状，并且与传统(人工)方法相比能节省时间并同时降低成本。此外，载荷减轻的胶凝材料(混凝土、砂浆、水泥等等)特别受到重视，由于较不致密，它们实际上对施加了它们的承载件，实际上甚至在整个结构上施加较小的应力。同时，重要的是，该轻质材料具有与建筑工程的规格相符的绝热性质，实际上甚至改进这些性质，并在机械强度、经时冲击强度和对各种机械应力的耐受性方面表现出良好的机 械性质。具有普通添加剂(发泡(expans6)聚苯乙烯(EPS)、软木、蛭石(vermiculite)等等)的常规绝热或轻质砂浆当涂施到基底上(特别是通过喷涂)时表现出变得稠密的缺点，这特别是由于该拌合砂浆中夹带的空气体积的减少。这意味着，这些标准轻质砂浆在喷涂后没有表现出最佳的性质，特别是在绝热方面。特别是对于喷涂的砂浆，本领域技术人员已知的引气剂不能令人满意地控制该密度。对于喷涂涂施而言，对预拌合浆料形式的砂浆施以一定数量的应力，所述应力限制了涂施方法
-混合过程中的剪切应力，
-在喷涂设备的泵中在高压下(I至20巴)的剪切应力，
-在通常很长(特别是10至50米)的管道中在压力下的流动(输送)应力。同样已知的是，通过喷涂涂施的整个过程具有使砂浆浆料稠密的作用，这是由于或多或少排出了起始存在于该浆料中的空气。在喷涂具有低密度的砂浆浆料的情况下，特别是在使用混有称为胶凝泡沫的泡沫的砂浆的情况下，更加剧了这一问题(特别是对于绝热或减轻负荷(all6gement)的问题)。申请CN101439950公开了通过喷涂使用具有泡沫的混凝土 ；但是，获得的喷涂材料的密度保持非常高，因为它们最高达到1.1XIO3千克/立方米。本发明旨在克服全部或部分缺点，并特别应结合下列优点
-在喷涂前获得在流变性方面响应喷涂过程中施加的应力的泡沫材料，即保持稳定和充分充气并同时在喷涂设备的管道中容易流动和经受应力的泡沫材料；
-该泡沫材料一旦喷涂就不会流动或从墙壁上滑落，其必须能够由操作者操作，即在承载件的表面上涂铺、修匀和均匀分布，这尤其是沉积高厚度(理想地最高10厘米)的情况下，并且必须在其硬化过程中良好地粘接到喷涂其的承载件上；和
-其在喷涂和随后的干燥后必须能够获得具有充分充气的轻质结构的涂层，该涂层具有良好的热性质，在高厚度下不会开裂或收缩，同时保持令人满意的机械强度，特别是对于经受偶发的破碎作用或冲击。在这一点上，本发明的主题是喷涂泡沫材料的方法，包括下列阶段
a)在喷涂设备的混合机中，通过混合水和至少下列组分制备泡沫材料
i)选自水硬性粘合剂、硫酸钙源、石灰和填料的至少一种成分；
ii)胶乳；和
iii)水基泡沫；
b)将所述泡沫材料转移到所述喷涂设备的泵中；
c)在承载件上嗔涂；和
d)任选修匀厚度，用直尺校平并修匀在所述承载件上喷涂的所述泡沫材料。发明人已经预料不到地证明，通过这种泡沫材料体系，混合物具有足够的流动性以便被喷涂，特别是通过泵送管路。此外，该泡沫材料一旦在墙壁上喷涂就不会流动，甚至当沉积非常厚的层(通常I至最多10厘米)时也如此。干燥后获得的砂浆保持低密度，并且喷涂的浆料随后可以容易地修匀。这种泡沫材料可以用装有软管的常规喷涂设备容易地喷涂。所得砂浆还充分充气以确保非常令人满意的热性质，并且其具有良好的机械强度。因此，获得与喷涂应用相容的非常有效的涂布。术语“泡沫材料”在本发明中指的是例如胶凝泡沫(mousse cimentaire),即泡沫混凝土(b6ton mouss6)、泡沫砂衆或包含水泥衆的泡沫(泡沫水泥衆)。对于在本发明的方法的阶段a)中制备的包含至少一种水硬性粘合剂的混合物而言，一方面可以无差别地使用如Standard EN 197中规定的任何混合水泥，如可以单独或组合包含飞灰、高炉渣和天然或煅烧火山灰的波特兰水泥混合物或火山灰混合水泥，但是另一方面也可以使用高铝水泥或硫铝酸盐水泥。上述水泥的所有组合也可用于制备本发明的泡沫材料。优选地，在上述喷涂方法的阶段a)，i)中，将使用至少一种水硬性粘合剂(水泥)；有利地，其是波特兰水泥，更优选为Portland CEM I 52. 5水泥(Standard EN 197)。
在a)，i)中列举的组分中更优选仅使用水硬性粘合剂(水泥)，有利地使用波特兰水泥，更优选使用Portland CEM I 52. 5水泥。可以包含在本发明的泡沫材料组合物中的硫酸钙源是例如石膏、半水石膏、磷石膏和/或无水石膏。用于制备本发明的泡沫材料的石灰(chaux)是例如水硬石灰、生石灰或消石灰。本发明中的术语“填料”特别是指石灰质填料、硅质填料或粘土 (滑石、高岭土等等)。该填料优选为石灰质填料。该石灰质或硅质填料通常以粒径尤其小于或等于120微米的粉末的形式提供。术语“胶乳”在本发明的含义中特别是指通常用于建筑材料的胶乳聚合物。在属于这一类的聚合物中可以提及例如弹性体胶乳、热塑性胶乳和热固性胶乳。在本发明中，术语“胶乳”优选理解为是指一种或多种天然或合成且通常为热塑性的聚合物的含水乳液或分散液。该聚合物可以是可自乳化的，或者在相反情况下，该乳液或分散液通过适当的表面活性剂稳定。用于本发明的胶乳有利地具有低于50°C的玻璃化转变温度Tg。理想地，该Tg为-30°C至50°C，优选为-10°C至30°C，有利地为5°C至25°C，实际上甚至为大致15°C。可以通过混合几种胶乳来调节该泡沫材料的机械性质，所述胶乳的至少一种具有在上文规定范围内的Tg。优选使用Tg至多略低于环境温度的聚合物以确保形成聚合物膜，该聚合物膜在硬化的胶凝材料中赋予适当的聚合物性质。同样优选Tg值不过度低的聚合物，以使得该聚合物不会太过柔软，这将会获得过分柔软的胶凝材料。该胶乳有利地包含乙烯基型、丙烯酸型和/或衍生自羧酸的聚合物或共聚物。非常特别优选乙烯基型胶乳，特别是包含酯官能侧基或基于氯乙烯和烯烃的共聚物，其可以是或不是硅烷化的。特别可以提及基于乙酸乙烯酯、特别是基于聚乙酸乙烯酯均聚物或基于乙酸乙烯酯与特别是(甲基)丙烯酸和/或酯、马来酸酯、烯烃和/或氯乙烯的共聚物或均聚物的、或基于氯乙烯/乙烯共聚物的胶乳。其它有利的胶乳可以选自包括丙烯酸型聚合物的那些，特别是丙烯腈和丙烯酸酯的共聚物或苯乙烯/丙烯酸或酯的共聚物，其是 硅烷化的(也就是说，与包含带有至少一个硅烷或硅烷醇官能团的烯属不饱和的单体共聚合)。可以有利地使用Hexion 销售的苯乙烯/丙烯酸共聚物型的胶乳，如Axilat 4204或Axilat L或Axilat DS系列的任何成员，例如Axilat DS 805。但是，避免使用包含消泡剂的产品。该胶乳可以选自通过自由基乳液或分散聚合法获得的其它苯乙烯/丙烯酸共聚物或完全丙烯酸共聚物(来自于不同的丙烯酸单体)。这些胶乳通过丙烯酸和/或丙烯腈稳定。此类聚合物可以由BASF以名称Acronal 标记的系列销售,特别是Acronal S 400。还可以替代使用或联合使用Acronal 系列的任何胶乳(一种或几种)。术语“水基泡沫”在本发明的含义中是指通过在水相，特别是在具有肥皂外观的液体中的大量混乱的气泡所获得的任何类型的泡沫。具有肥皂外观的此类液体包含水和至少一种表面活性化合物。上述方法的阶段a)的水基泡沫包含下列化合物的混合物
-选自下列通式的化合物之一的至少一种阳离子表面活性剂盐
0 R~'N~^R2 X
R3(O
其中R是8至24个碳原子的脂族链，R1是选自包含I至16个碳原子的烷基、包含I至16个碳原子的羟烷基、苄基或与式(I)的氮一起产生任选被至少一个氟原子取代的杂环的基团的基团，R2和R3选自包含I至6个碳原子的烷基、包含I至6个碳原子的羟烷基、氢原子、苄基或与式(I)的氮一起产生任选被至少一个氟原子取代的杂环的基团，并且X_是平衡阴离子；-选自下列通式(II)的化合物之一的至少一种阴离子表面活性剂盐
权利要求
1.喷涂泡沫材料的方法，包括下列阶段 a)在喷涂设备的混合机中，通过混合水和至少下列组分制备泡沫材料 i)选自水硬性粘合剂、硫酸钙源、石灰和填料的至少一种成分； ii)胶乳；和 iii)水基泡沫； b)将所述泡沫材料转移到所述喷涂设备的泵中； c)在承载件上嗔涂；和 d)任选修匀厚度，用直尺校平并修匀在所述承载件上喷涂的所述泡沫材料。
2.如权利要求I所述的方法，其特征在于在阶段a)中，在i)中列举的组分中使用至少一种水硬性粘合剂，优选波特兰水泥，实际上甚至为Portland CEM I 52. 5水泥。
3.如权利要求I或2所述的方法，其特征在于阶段a)中使用的所述胶乳包含选自乙烯基聚合物、丙烯酸聚合物、包含衍生自羧酸的官能团的聚合物、乙烯基共聚物、丙烯酸共聚物和包含衍生自羧酸的官能团的共聚物的至少一种成分。
4.如前述权利要求任一项所述的方法，其特征在于所述胶乳包含苯乙烯/丙烯酸共聚物。
5.如前述权利要求任一项所述的方法，其特征在于所述水基泡沫包含下列化合物的混合物 -选自下列通式的化合物之一的至少一种阳离子表面活性剂盐
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于所述阳离子型表面活性剂盐选自下列成分的至少一种十二烷基三甲基溴化铵、十二烷基三甲基氯化铵、十四烷基三甲基溴化铵、十四烷基三甲基氯化铵、十六烷基三甲基溴化铵、十六烷基三甲基氯化铵、十八烷基三甲基溴化铵、十八烷基三甲基氯化铵、鲸蜡基三甲基溴化铵、鲸蜡基三甲基氯化铵、鲸蜡基苄基二甲基氯化铵、鲸蜡基三乙基溴化铵和牛脂基三甲基氯化铵。
7.如权利要求5或6所述的方法，其特征在于所述阳离子型表面活性剂盐是牛脂基三甲基氯化铵。
8.如前述权利要求任一项所述的方法，其特征在于所述阴离子型表面活性剂 盐选自下列化合物的至少一种硬脂酸铵、硬脂酸钾、硬脂酸钠、硬脂酸钙和硬脂酸镁。
9.如前述权利要求任一项所述的方法，其特征在于在所述方法的阶段a)中另外加入砂。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于在所述方法的阶段a)中另外加入骨料。
11.提供用于如前述权利要求任一项所述的喷涂方法的泡沫材料，包含 a)至少一种水基泡沫； b)选自水硬性粘合剂、硫酸钙源、石灰和填料的至少一种成分；和 c)至少一种胶乳； 除了下述泡沫材料之外，该泡沫材料包含a)、b)和c)中定义的化合物的混合物，以使得成分b)只有在与a)的水基泡沫一起时才是水硬性粘合剂，a)的水基泡沫包含下列化合物的混合物 -选自下列通式的化合物之一的至少一种阳离子表面活性剂盐
12.如权利要求11所述的泡沫材料，其特征在于所述水基泡沫包含下列化合物的混合物-选自下列通式的化合物之一的至少一种阳离子表面活性剂盐
13.如权利要求11或12所述的泡沫材料，其特征在于所述水基泡沫的所述阳离子型表面活性剂盐选自下列成分的至少一种十二烷基三甲基溴化铵、十二烷基三甲基氯化铵、十四烷基三甲基溴化铵、十四烷基三甲基氯化铵、十六烷基三甲基溴化铵、十六烷基三甲基氯化铵、十八烷基三甲基溴化铵、十八烷基三甲基氯化铵、鲸蜡基三甲基溴化铵、鲸蜡基三甲基氯化铵、鲸蜡基苄基二甲基氯化铵、鲸蜡基三乙基溴化铵和牛脂基三甲基氯化铵。
14.如权利要求11至13任一项所述的泡沫材料，其特征在于所述水基泡沫的所述阳离子型表面活性剂盐是牛脂基三甲基氯化铵。
15.如权利要求11至14任一项所述的泡沫材料，其特征在于所述水基泡沫的所述阴离子型表面活性剂盐选自下列化合物的至少一种硬脂酸铵、硬脂酸钾、硬脂酸钠、硬脂酸钙和硬脂酸镁。
16.如权利要求11至15任一项所述的泡沫材料，其特征在于在b)中列举的组分中选择至少一种水硬性粘合剂，优选波特兰水泥，实际上甚至为Portland CEM I 52. 5水泥。
17.如权利要求11至16任一项所述的泡沫材料，其特征在于c)的所述胶乳包含选自乙烯基聚合物、丙烯酸聚合物、包含衍生自羧酸的官能团的聚合物、乙烯基共聚物、丙烯酸共聚物和包含衍生自羧酸的官能团的共聚物的至少一种成分。
18.如权利要求11至17任一项所述的泡沫材料，其特征在于所述胶乳是苯乙烯/丙烯酸共聚物。
19.能通过权利要求I至10之一所述的喷涂方法获得的用于立面或内墙的涂层。
20.如权利要求19所述的涂层，其特征在于其具有低于或等于250mW/m.K的热导率。
21.如权利要求19或20所述的涂层，其特征在于其具有低于或等于110mW/m.K的热导率。
22.如权利要求19至21任一项所述的涂层，其特征在于其具有低于或等于55mW/m.K的热导率。
23.如权利要求19至22任一项所述的涂层，其特征在于其具有低于或等于45mW/m.K的热导率。
全文摘要
本发明涉及喷涂泡沫材料的方法，包括下列阶段a)在喷涂设备的混合机中，通过混合水和至少下列组分制备泡沫材料i)选自水硬性粘合剂、硫酸钙源、石灰和填料的至少一种成分；ii)胶乳；和iii)水基泡沫；b)将所述泡沫材料转移到所述喷涂设备的泵中；c)在承载件上喷涂；和d)任选修匀厚度，用直尺校平并修匀在所述承载件上喷涂的所述泡沫材料。
文档编号C04B24/08GK102822121SQ201180008383
公开日2012年12月12日 申请日期2011年1月17日 优先权日2010年2月3日
发明者C.达斯瓦, G.O.诺登, D.科莫伊, C.发米 申请人:圣戈班韦伯公司