工业用途的制剂及其生产方法与流程

发明的
技术领域：
本发明涉及工业用途的新制剂及其生产方法。这样的制剂可以方便地用于适于工业应用的材料如施工材料(混凝土、砖、石膏、胶黏剂、灰浆、预制混凝土、连接件等)，耐火材料(混凝土、砖、预制件、喷涂材料等)，添加剂，粘结剂或各种种类的产品(涂料，塑料，天然和合成橡胶，液态聚合物，沥青，杀生物剂、杀虫剂、农药、杀真菌剂、植物保护产品的活性物质等)。发明背景各种用于工业用途的材料的制剂是现有技术已知的。以明确非穷举的方式，最重要的添加剂包括：增强物质：它们改进了许多塑料产品的耐机械性。它们是以玻璃状纤维形式使用的各种种类的填料；惰性加料：它们充当用于降低生产成本的填料。在一些情况下它们可以改进材料的某些特性；增塑剂：当加入到刚性树脂中时，它们将刚性树脂转变成具有柔韧性和各自柔软性的弹性材料；润滑剂：它们的作用是改进聚合物的可加工性，特别是关于热成形操作(挤出、模制等)；流化物质：它们具有降低经处理液体的粘度的作用；颜料和染料：它们具有美学功能；稳定剂：它们改进了树脂对光辐射、热、氧化等(这些因素引起聚合物分子的降解作用或真实化学变化)的耐受性；引导剂：它们增加了反应速度，导致产品的固结和固化；抑制剂：它们减慢了聚合反应。每个制剂基于其性能，有利于基础材料的物理、化学和机械特性的改进。但是在本领域中一些制剂是未知的，其能够同时改进一系列理化特性(即“隔热性、比热、耐紫外线性、机械强度、弹性、耐磨性、粘度、对载体的锚定性、活性物质的更大持久性、减少的热膨胀、水吸收的不渗透性、氯化物和硫酸盐的较小毛细管增加等)和可以以稳定的方式加工，而无需过多的经济支出。发明概述本发明的目的是提供新的制剂，其包括在用于工业用途的材料中，并且能够同时和以一致的方式改进经处理材料的物理、热和持续时间特性。特别地，该制剂包含一些油或其混合物并且具有强碱，存在或不存在水。根据本发明的一方面，描述了一些制剂，其具有在附加的独立产品权利要求中所述的特性。根据本发明的另一方面，描述了一些制剂的生产方法，其具有在附加的独立方法权利要求中所述的特性。本发明另外优选的和/或特别有利的实施方案根据在附加的从属权利要求中所述的特性来描述。附图说明本发明现在将参考附图来描述，附图显示了一些具有实验重要性的实例，其中：-图1是显示没有添加有根据本发明的制剂的传统沥青聚集体的多个样品的断裂周期数的图，-图2是与图1相同的图，其中传统沥青聚集体是用根据本发明的制剂处理的，-图3是显示没有添加有根据本发明的制剂的排水沥青聚集体的多个样品的断裂周期数的图，-图4是与图3相同的图，其中该排水沥青聚集体是用根据本发明的制剂处理的，-图5显示了由石灰质粒料和未经处理的沥青制成的样品，-图6显示了由石灰质粒料和经处理的沥青制成的样品，-图7显示了由玄武岩(basaltic)粒料和未经处理的沥青制成的样品，-图8显示了由玄武岩粒料和经处理的沥青制成的样品，-图9显示了由斑岩(porphyric)粒料和未经处理的沥青制成的样品，-图10显示了由斑岩粒料和经处理的沥青制成的样品，-图11显示了在用杀虫剂处理的位置处理后捕获物的平均值和时间之间的关系，-图12显示了具有和不具有根据本发明的制剂的耐火的压缩测试。详细描述根据本发明的第一方面，新制剂由油或油混合物或衍生物或动物脂肪的残留物和98-99％纯度的氢氧化钠制成，该氢氧化钠呈薄片或珠的形式，优选水稀释到10％-50％。在该新制剂的生产方法中，其他氢氧化物可以用作氢氧化钠的替代选项，即：氢氧化钾、氢氧化镁和/或其他碱性氢氧化物，其是单独的或为水性稀释形式。在下面，这样的氢氧化物将通常简称作“碱”。组分的重量百分比分别为70％-99.9％油、0％-10％碱和0％-20％水。优选地，这样的油可以是以下的：a)矿物油(首次生产的基础矿物油、衍生物和加工残留物)b)植物油(首次生产的基础植物油、衍生物和加工残留物)c)动物脂肪(首次生产的动物脂肪、衍生物和加工残留物)d)废矿物和植物油和/或来自动物脂肪的废油。所有这样的油可以单独使用或以任意相互组合(在这种情况下根据任何百分比进行混合)的方式使用。有利地，该碱可以仅仅由在70％水中稀释、百分比是30％、纯度为98-99％的氢氧化钠薄片(或珠)的水溶液制成。这样的百分比允许获得最佳效果。在任何情况下，通过使用具有在水溶液中的任何重量百分比(10-50％)的氢氧化钠，或是通过将这样的氢氧化钠溶液与其他类型的氢氧化物溶液混合使用也可以获得良好的结果，或其他氢氧化物(氢氧化镁、氢氧化钾和/或其他)可以总是以水溶液的形式以10-70％的任何百分比单独使用，或所有的这些氢氧化物可以同时使用，只要不超过所预期的碱法的总百分比。根据本发明的另一方面，关于在a)、b)和c)中的上述油，该新制剂的生产方法在于在70℃-140℃的温度下加热上述油或油混合物或其衍生物或动物脂肪的加工残留物，将它们在这样的温度下保持至少72h的时间段。加热有利地用机械搅拌来进行，具有消除任何残留水和引起它氧化的作用。因此可以直接或在等待冷却到室温的时间之后，进行油或衍生物油的混合物、或动物脂肪的加工残留物与碱的混合，以便获得它们的聚合。该组分通过在50℃-200℃之间的温度下机械搅拌大于1分钟(优选1h-4h之间的时间)来混合。相反，关于在d)中提及的油(废矿物油、植物油，衍生自动物脂肪)和/或腰果油和/或它们的衍生物或加工残留物，它们无需在加工前进行热循环来氧化它们，因为它们已经被氧化了，但是仅需在70℃-120℃的温度下将它们进行处理24h(仍然用机械搅拌)，以便消除可影响该方法的积极结果的任何残留水或其他液体物质。因此可以直接或在冷却所需的时间之后，进行废油和/或腰果油与碱(30％氢氧化钠水溶液)或与其他碱的混合物或与合适地在水中稀释的不同碱类型的混合以便获得聚合。组分用机械搅拌混合大于1分钟(优选1h-4h之间)，并且在50℃-200℃之间的温度下进行。第一实际的但非限制性的实施方案在于将1千克首次生产的矿物油和/或衍生物或事先氧化的加工残留物(用70℃-140℃的温度循环处理72h)，和/或用1千克的废矿物油(用70℃-120℃的温度循环处理24h)与以下各项进行混合：a)2-50g的98/99％纯度的薄片或珠形式的氢氧化钠(优选6g)，其在7-150g水(优选14g)中稀释；b)2-50g的98/99％纯度的薄片或珠形式的氢氧化钠(优选9g)，其在7-150g水(优选21g)中稀释；c)2-50g的氢氧化钠(优选12g)，其在7-150g水(优选28g)中稀释。对于所有三种类型来说，聚合(或反应)在50-200℃之间、优选90℃-110℃之间的温度下进行，并且包括持续时间是2h-50h、优选4h的机械搅拌。第二实际的实施方案在于将1千克的首次生产的向日葵植物油和/或其他类型的植物油和/或衍生物或加工残留物(事先氧化的(用70℃-140℃的温度循环处理72h))、和/或腰果油(腰果壳液体cnsl)与以下各项进行混合：a)2-50g的98/99％纯度的薄片或珠形式的氢氧化钠(优选6g)，其在7-150g水(优选14g)中稀释；b)2-50g的98/99％纯度的薄片或珠形式的氢氧化钠(优选9g)，其在7-150g水(优选21g)中稀释；c)2-50g的氢氧化钠(优选12g)，其在7-150g水(优选28g)中稀释。该方法在50-200℃、优选90℃-110℃的温度下进行，并且包括持续时间为2-50h、优选4h的机械搅拌。注意的是腰果油(腰果壳液体cnsl)不同于所有其他的矿物、植物或动物脂肪油，在该新制剂的生产阶段既不需要预热来氧化，也需要预热来净化。第三实际的实施方案在于将1千克的油菜籽的残留植物油和/或衍生物和/或动物脂肪的加工残留物或其混合物(事先氧化的(用70℃-140℃的温度下循环处理72h))，与以下各项进行混合：a)2-50g的98/99％纯度的薄片或珠形式的氢氧化钠(优选6g)，其在7-150g水(优选14g)中稀释；b)2-50g的98/99％纯度的薄片或珠形式的氢氧化钠(优选9g)，其在7-150g水(优选21g)中稀释；c)2-50g的氢氧化钠(优选12g)，其在7-150g水(优选28g)中稀释。该方法在50-200℃、优选90℃-110℃的温度下进行，并且包括持续时间为2-50h、优选地4h的机械搅拌。第四实际的实施方案在于将1千克的植物酯油和/或其衍生物和/或其加工残留物(事先氧化的(用70℃-140℃的温度下循环处理72h))、和/或废酯植物油(用70℃-120℃的温度下循环处理24h)，与以下各项进行混合：a)2-50g的98/99％纯度的薄片或珠形式的氢氧化钠(优选6g)，其在7-150g水(优选14g)中稀释；b)2-50g的98/99％纯度的薄片或珠形式的氢氧化钠(优选9g)，其在7-150g水(优选21g)中稀释；c)2-50g的氢氧化钠(优选12g)，其在7-150g水(优选28g)中稀释。该方法在50-200℃、优选90℃-110℃的温度下进行，并且包括持续时间为2-50h、优选4h的机械搅拌。根据本发明的新制剂可以是矿物、植物或动物来源的，并且可以通过使用任何量的碱法(氢氧化钠水溶液)，其单独引入到该方法或与其他类型的加工碱如氢氧化钾、氢氧化镁和/或其他的水溶液混合，或通过单独使用任何这样的氢氧化物来获得。这些新制剂a、b、c可以销售成与以上所列产品一起直接使用，并且目标是改进热物理特性，或可以被引入新生产周期(其与在先的一个相同)，以便消除碱(氢氧化钠等)的使用，和能够生产新制剂d，其将具有与制剂a、b、c相同的特性。当然，当使用碱(氢氧化钠和/或其他类型的氢氧化物溶液)时，其百分比几乎每次不超过4％，而当在该可替代的方法中使用新制剂a、b、c时，其以更高的百分比(10％-30％和/或甚至更高)引入。制剂d的第一实际实施方案虽然并非限制性但是在于将1千克的首次生产的矿物油和/或衍生物或加工残留物(事先氧化的(用70℃-140℃的温度下循环处理72h))，和/或1千克的废矿物油(用70℃-120℃的温度下循环处理24h)，与以下各项混合。-50g-500g(优选300g)的制剂a-50g-500g(优选200g)的制剂b-50g-500g(优选100g)的制剂c对于所有三种类型，该方法在50-200℃、优选90℃-110℃的温度下进行，并且包括持续时间为2-50h、优选4h的机械搅拌。制剂d的实际实施方案的第二实例在于将1千克的向日葵植物油、和/或首次生产的其他类型的植物和/或衍生物或加工残留物(事先氧化的(用70℃-140℃的温度下循环处理72h))、和/或腰果油(腰果壳液体cnsl)与以下各项混合：-50g-500g(优选300g)的制剂a-50g-500g(优选200g)的制剂b-50g-500g(优选100g)的制剂c该方法在50-200℃、优选90℃-110℃的温度下进行，并且包括持续时间为2-50h、优选4h的机械搅拌。注意的是腰果油(腰果壳液体cnsl)与所有其他矿物、植物或动物脂肪油相反，在该制剂的形成阶段既不需要预热来氧化，也不需要净化。制剂d的实施方案的第三实际实例在于将1千克的残留植物油油菜籽和/或衍生物、和/或动物脂肪的加工残留物、或其混合物(事先氧化的(用70℃-140℃的温度下循环处理72h))，与以下各项混合：-50g-500g(优选300g)的制剂a-50g-500g(优选200g)的制剂b-50g-500g(优选100g)的制剂c该方法在50-200℃、优选90℃-110℃的温度下进行，并且包括持续时间为2-50h、优选4h的机械搅拌。实施方案的第四实际实例在于将1千克的植物酯油和/或其衍生物和/或事先氧化的加工残留物(用70℃-140℃的温度下循环处理72h)，和/或将1千克的废植物酯油(用70℃-120℃的温度下循环处理24h)，与以下各项混合：-50g-500g(优选300g)的制剂a-50g-500g(优选200g)的制剂b-50g-500g(优选100g)的制剂c该方法在50-200℃、优选90℃-110℃的温度下进行，并且包括持续时间为2-50h、优选4h的机械搅拌。自然地，这四个实例仅代表了用于获得制剂d的一些解决方案。制剂a、b、c、d虽然来自不同的基质(矿物、植物、动物)和虽然以不同的粘度提供，但是为经处理的产品提供了相同的物理和热特性和相同的特征。因此通常关于物理和热特性和因此的优点，方便的是不单独提及制剂a、b、c、d，而是以独特的名字来表示它们：新制剂。该新制剂的使用可以直接进行，即其从生产离开时是以液体或奶油状使用，或间接进行，并且在间接进行的情况下是在下面所列的不同形状下存在。作为直接使用的新制剂：新制剂不进行任何加工而销售，并且可以在室温下或优选在约50℃的温度下用于以下产品中：1)耐火产品(基于菱镁矿和/或树脂化的白云石、焙烧的菱镁矿和/或白云石等)。推荐的百分比在用于耐火产品构建的粘结剂的1.2％-2％变化，或为所用惰性物质的总重量的0.03％-0.05％；2)沥青聚集体和沥青壳。推荐的百分比是约1％；3)聚合物、涂料、橡胶、塑料和其他产品，其不接受水的存在。推荐的百分比是约1％；4)杀虫剂、杀生物剂、抗隐花植物保护产品，其不接受水的存在。对于最佳的结果，建议以与这些产品中存在的活性物质的相同的量使用新制剂。关于间接使用新制剂，我们在如下这样的情况下提及间接使用新制剂，其中新制剂没有直接使用，而是在销售前其经历了进一步的加工，并且其产生了以下的新制剂：-水性l/a乳液，其通过混合1份的新制剂、3或更多份水和caflon或sabotal型乳化剂来获得。这样的新制剂l/a以0.01％-2％的量用于以下产品中：杀虫剂，杀生物剂，农药，抗隐花植物保护产品，水性涂料，(石灰基、硅酸盐基硅氧烷等)，用作流化和超流化物质的各种添加剂(木质素磺酸盐、萘磺酸盐、硅氧烷、丙烯酸类产品等)，其用于改进聚集体和水泥产品的质量，因此允许明显减少混合水，形成和不形成耐火产品，但是其不害怕水的存在，等。-粉末化产品r，其是通过如下方式来制备的：将在100/120℃下预热的新制剂(3％)，与不同类型的耐火粉末(基于菱镁矿，粒度50μm-300μm，其也是预热的)混合，直到获得新制剂的浸渍且滑动粉末。在这样的吸收方法之后，将最终产品筛选和包装进大袋，并且准备用于销售。这样的粉末化产品，称作新制剂r，是完全无水的，并且可以以1％-1.5％的量用于碱性耐火产品，与存在的水不相容，因此当新的原始制剂与它们一起使用时，使得它们获得相同的产品特性。-灰浆是通过如下方式来制备的：将新制剂(3％)与不同类型的耐火粉末(基于氧化铝、氧化锆、铝土矿、红柱石、二氧化硅、各种耐火粘土等，粒度为50μm-300μm)(97％)混合，它们当与水(20-40％)混合时产生糊类型的滑动灰浆，一旦合并，则将其倾倒到置于烘箱中的合适的容器中，在烘箱中通过预定的干燥周期来实现粉末的完全干燥。干燥的粉末然后将过筛和包装进大袋中，准备用于销售。其可以插入和合适地混合(1％-1.5％)到所提及的耐火材料中，向它们转移相同的特性和特征，该特性和特征是当使用该新制剂的初始产品时通常所获得的。-蜡通过如下方式来制备：将新制剂(3％或更大的量，其预热直到100/120℃)与任何类型的基于脂质的有机化合物(其是以液态预热的)混合(蜡的量可以是97％或更小的量)。一旦达到了产品良好的均匀性(蜡+p)，则将其整体冷却直到室温。产品由于蜡的作用而凝固，并且在其完全凝固(其通常在室温下进行)后，使其进行粉碎过程，该过程允许获得新粉末制剂c。将这个蜡筛选和包装到大袋中，并且准备用于销售。其(为微粉化粉末形式)以1％-1.5％的百分比用于待处理的产品，并且赋予待处理的产品相同的热-物理特性，该特性是当使用新的初始制剂时所获得的。用任何类型的直接或间接使用的新制剂处理的产品的一些主要特性：-更大的耐机械性-更好的隔热性-更大的热容-更低的热扩散-更大的不渗透性-更大的耐uv性-更大的耐磨性-作为经处理产品的一部分的活性物质(杀虫剂、杀生物剂、抗隐花植物物质)的更低和更慢的蒸发，和因此其更大的效率和时间持久性-降低用于制造产品的粘结剂的量的可能性(10％-15％)。-在低于零度的温度下，经处理的液体产品的凝固点降低了约4/5℃(参见安科纳(ancona)大学的fraas测试)。-经处理涂料的更大的粘合能力-减慢的蒸发导致引入到加工的涂料或其他产品中的增塑剂和/或弹性化剂(elasticizers)随时间更低的损失，这导致其更大的耐久性-经处理产品的颜色强度随时间更大的持续时间-在施工领域，获得了混凝土铸件、预制混凝土、石膏、灰浆和所有水泥产品的持续时间的显著增加。这样的更大的持续时间归因于经处理产品在微观结构上的结构变化，这归因于使用新制剂。与未经处理的那些相比，可以在实验室发现的特性是经处理产品的含水氯化物和硫酸盐的更低的毛细管提升。-在沥青聚集体领域，与相同的未经处理的聚集体相比，获得了经处理的聚集体的更大的热容，由此经处理的聚集体冷却更慢得多。这种重要特性与另一特征(即经处理的沥青在相同温度下具有比未经处理的沥青更低的粘度)一起，并且允许在比未经处理的聚集体低约20℃的温度下铺展聚集体。由于更大的耐氧化性，由此经处理的沥青聚集体具有比相同的未经处理的聚集体更长的寿命。为了证明这样的特征，已经在安科纳(ancona)大学进行了疲劳周期测试，周期数比未经处理的聚集体的周期数大了约50％。这些特性已经在具有经证实的经验的大学和研究中心的帮助下进行的令人印象深刻的实验活动中得到了验证和证明，以便使根据本发明制剂的特征客观化。作为实例和参考附图，报道了由马尔凯安科纳大学(marcheuniversityofancona)所进行的关于将该制剂加入到沥青聚集体的实验证据。在图1和2所示的图中，给出了传统沥青聚集体(其没有加入根据本发明的制剂(图1))和用本发明制剂处理(图2)的多个样品的断裂周期数。两个图都使用10个样品进行。最后的柱显示了所分析样品的断裂周期数的平均值。从结果的分析可以推断出，对于所考虑的传统沥青聚集体，该制剂包括等于47％的平均断裂周期。在参照图3和4的图中，报告了没有一起添加本发明的制剂(图3)和用根据本发明的制剂进行了处理(图4)的排水沥青聚集体的多个样品的断裂周期数。两个图都使用6个样品进行。最后的柱显示了所分析样品的断裂周期数的值。从结果的分析可见，在排水沥青聚集体的情况下，使用该制剂导致平均断裂周期增加了70％。进行的另一测试是所谓的“ancona汽提测试”。这个测试的目的是评价惰性和沥青之间的粘合参数。简言之，测试程序提供了以标准化方式包装的粒化沥青样品置于具有蒸馏水的烧杯中，继而在沸水浴中浸没预定的时间。惰性表面(其在该测试结束时保持被沥青覆盖)的百分比的评价允许对沥青-集料体系的粘合能力作出评价。从两种类型的粘结剂(70/100处理的和非处理的)和三种矿物态集料(石灰质、玄武岩和斑岩)的组合，包装了六种不同类型的样品。针对样品类型获得的图像(图5-10)的分析，显然在1.2％下处理的沥青的惰性部分的汽提低于未经处理的沥青的相同集料。这表明经处理的沥青保证了更好的惰性-沥青粘合。另一类型的测试是由罗马的universitàdellasapienza进行的，以便评价所讨论的制剂的杀虫性能。特别地，这个测试活动的目标是验证通过加入该制剂的杀成虫性能和改进其防蚊活性，其应当保证在虫子接触表面时杀虫剂更大的可利用性和随时间增加的杀虫剂可接受性二者。图11显示了在经处理位置处，处理后的平均捕获物值和时间之间的关系。这个图显示了与在各自的经处理位置记录的平均值相比捕获物值的趋势：a)制剂和杀虫剂，b)杀虫剂，c)在a和b中的趋势的交叠，d)图a)和b)的捕获物平均值的差值。在a)、b)、c)中，水平虚线表示捕获物值的统计分布的平均值，在a)和b)中以0为中心，在c)中具有估算值。关于具有制剂的位置的捕获物平均值小于具有杀虫剂的位置的捕获物平均值。仅在趋向监控结束时具有该制剂的位置的捕获物也才满足具有杀虫剂的位置的平均值。因此，该结果凸显了在第一个10天中两种处理(不存在该制剂、存在制剂)之间是基本上等同的，其中在两个位置都记录了与平均值相比的减少。随后在约两周内，时间-捕获物的关系，或蚊子存在的随时间的增加对于用制剂处理来说是减慢的。总之，可以实现在灭虫位置的明显改进。已经由salento大学针对耐火材料的化学-物理行为进行了另外的测试。特别地，比较了具有和不具有本发明制剂的耐火氧化铝的样品。该微观结构分析凸显了以下特性：表1性能无制剂的样品具有制剂的样品总体积(cc/g)：0.075±0.0050.078±0.005比面积(m2/g)0:21±0.010:23±0.01平均孔半径(μm)0.83±0.020:53±0.02总孔隙率(％)20.0±0.621.0±0.6密度(g/cm3)2.70±0.052.69±0.05表观密度(g/cm3)3:35±0.053:40±0.05从结果的比较中应当注意，与基本相同的总孔隙率相比，通过加入该制剂孔尺寸明显减少，这反映为表面积的轻微增加。另外，通过比较具有和不具有制剂的样品在压缩下的负荷-变形图而进行的机械特性的分析，允许观察其中存在该制剂的耐火材料如何具有更优异的机械特性(参见图12)，这推测是归因于制剂的存在，制剂在原材料的混合步骤期间有利于耐火材料更好的压实，降低了孔尺寸。所有这些情况都与孔隙率测量相关，在测量中观察到其中存在该制剂的样品的孔尺寸显著减小。除了上述本发明的实施方案之外，应理解存在诸多另外的变形。还必须要理解的是所述实施方案仅是示例性的，并且既不限制本发明的目的，也不限制其应用，也不限制其可能的构造。相反，尽管上述描述使得本领域技术人员可以至少根据其示例性实施方案来实施本发明，但是必须要理解所述组分的许多变形是可以想到的，并不由此脱离本发明的目的。其是在附加的权利要求中、字面解释和/或根据其法律等价物来定义的。当前第1页1 2 3