无水泥或减少的水泥量的低尘混合地板组合物的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及适合用于制备地板（flooring)或涂层或作为灌浆料的多组分组合 物，制造含有所述多组分组合物的地板或涂层的方法W及由此方法可得到的地板或涂层。 阳〇〇引发明背景
[0003] 水泥是大规模生产的产品，并主要用于制备建筑工业的混凝±或砂浆。水泥生产 是非常能源密集的并释放大量的0)2。例如，生产每吨波特兰水泥期间要释放出几乎0. 8吨 的C〇2。因此，从减少全球C〇2排放的角度，具有改进的碳足迹的适合作为水泥取代物的材 料引起人们极大的兴趣。
[0004] 另一个问题是在水泥的生产和使用过程中会产生粉尘。为了减轻该在生产中造成 时间损失的问题，通常必须在水泥上喷矿物油。此外，加入矿物油降低了产品的可加工性， 并且对产品的表面有负面影响，因为可能出现气泡、针孔或凹陷。运使得必须另外加入消泡 添加剂。
[0005] 在欧洲，纸浆和造纸工业每年产生1100万吨的固体废料。由脱墨的回收纸制造新 纸的生产过程产生占据了运些废料产品的70%。将回收纸转变成纤维的水性悬浮液，同时 在不同的清洁工艺中清除不合适的材料。在此初步处理后，所形成的污泥通过泡沫浮选方 法脱墨，其产生称为脱墨污泥或造纸污泥的废料。
[0006] 造纸污泥具有约50%的高的水分含量，并且大致包含约25%的来源于纸纤维的 有机材料和约25%的矿物填充物（如碳酸巧、高岭±、滑石和二氧化铁）。此外，各种不同的 造纸方法包括水处理厂产生的具有相似组分的但是更高水分含量的作为废料的造纸污泥。 造纸污泥是恢复饱和生物质和矿物成分的潜在资源。已经研究了用于农业目的、堆肥或陶 瓷和水泥工业中的可能的应用。
[0007] W096/06057描述了将造纸废料（如造纸污泥）进行般烧过程得到具有火山灰特性 的材料的方法。其还描述了生产水泥的方法，其中一部分的传统水泥起始材料经般烧的造 纸废料代替。
[0008] 对于在水泥产品，例如混凝±或砂浆中使用经般烧的造纸废料已经进行过一些研 究。但是已发现，在不明显影响水泥产品的期望的特性的情况下，只有相对少量的水泥可 W被运种热处理过的造纸废料所代替。在砂浆产品的情况中，经般烧的造纸废料最多代替 10%的水泥，否则所得到产品的特性，如可加工性或抗压强度就会过多地降低。
[0009] 特殊类型的水泥产品是所谓的聚合物水泥混凝± (PCC)体系。此种体系是部分水 泥粘结剂被有机聚合物代替的混合水泥体系。所述有机聚合物可WW聚合物胶乳分散体的 形式或W结合有合适的硬化剂组分的可固化单体或预聚物的形式加入。
[0010] 基于可固化的起始材料的产品，例如其中有机粘结剂基于多元醇和异氯酸醋硬化 剂的聚氨醋水泥混合体系，和其中有机粘结剂基于环氧树脂和胺硬化剂的环氧水泥混合体 系是公知的，并且在很多应用中使用。所述后一种体系通常被称为环氧水泥混凝±巧(：〇 体系。
[0011] 普通的PCC体系也由于水泥生成粉尘。当前的避免粉尘的办法是使用例如矿物 油、石蜡油和有机油的油，或者当将包含水泥的组分加入到包含聚合物胶乳的组分或可固 化的有机粘结剂和硬化剂的混合物中时，使用纤维素纤维。
[0012]JPH10-202229A设及一种成型产品，其中将通过在900至1300°C溫度下般烧干 燥的造纸废料污泥得到的干燥的污泥粉末与苯酪树脂乳液、润滑材料和选自粘±和砂的填 料混合，并将由此得到的混合物在150至250°C溫度下热处理。
[0013]US2008/006383A1公开了用于生产包含纸浆污泥灰、含水的具有酸基团的改性 娃酸钢和聚合物乳液的建筑材料的纸浆污泥组合物。
[0014]KR1020050008417A设及用于建筑的含有50至65重量％的纸浆污泥焚烧灰、10 至25重量％的废石膏、25至45重量％的水和聚合物乳液的组合物。
[0015]KR2009 0115085A描述了含有造纸污泥焚烧灰、石膏、有机乳液和增强纤维的水 硬性复合产品。
[0016]GB2480686A设及含有含硫聚合物水泥和骨料材料的混合物的建筑产品。 阳017]JP2000-302514A设及含有水泥、含有异氯酸醋基团的化合物、含有携带活性氨 的基团的化合物、水和有机酸的聚氨醋水泥组合物。在实施例中，使用藍麻油分散体。 阳〇1引发明简述
[0019] 本发明的目的是提供适合作为无机有机混合粘结剂组合物或砂浆的，特别是用于 地板应用的组合物，W克服W上讨论的问题。特别地，所述目的是提供与传统水泥产品相 比，在至少很大程度上基本保持性质的同时具有减少的水泥含量的组合物。所述体系应该 具有与传统水泥产品相比改进的碳足迹。此外，粉尘暴露应被降到最低，使得不需要例如使 用油或纤维素纤维的避免粉尘形成的措施。
[0020] 令人惊奇地，此目的可W通过在特定的聚合物水泥混合体系中使用经般烧的造纸 污泥作为水泥的部分或全部的替代品而达到。非常令人惊奇地，可W用经般烧的造纸污泥 代替大量的甚至是最高100%的水泥和石灰，亦即，所述体系可W是无水泥的或可W具有降 低的水泥含量。
[0021] 因此，本发明设及多组分组合物，其包含含有般烧造纸污泥和一种或多种骨料的 固体组分（A)，和含有选自一种或多种多元醇、一种或多种环氧树脂和聚合物胶乳分散体的 有机粘结剂的粘结剂组分度)，和如果所述有机粘结剂是一种或多种多元醇或一种或多种 环氧树脂，则包含含有用于多元醇的异氯酸醋硬化剂或用于环氧树脂的胺硬化剂的硬化剂 组分（C)，其中所述多组分组合物还包含水，所述水包含在所述粘结剂组分度）中和/或如 果存在的话包含在所述硬化剂组分（C)中。
[0022] 令人惊奇地，与相应的普通的基于水泥的组合物相比，本发明的多组分组合物的 特性（例如可加工性、开放时间、固化时间和机械特性）和由其制备的地板的表面特性是与 其相同的或至少是相似的。由本发明的多组分组合物得到的地板的表面是令人满意的，没 有观察到针孔、凹陷或气泡。
[0023] 另一个好处是通过本发明的多组分组合物粉尘明显减少。因此，可W避免例如加 入油或纤维素纤维的措施，并且不会产生与加入此种添加剂相关的问题。
[0024]因为般烧的造纸污泥基于否则不得不被处理的废料产品，所W本发明对于保护资 源和避免水泥生产中需要的C〇2排放是有巨大贡献的。在运点上，本发明的多组分组合物 是绿色科技并对可持续性有显著的贡献。
[00巧]本发明的多组分组合物适合作为整平料（screed)或砂浆，并且特别适合用于制 造地板或涂层。
[0026] 发明详述
[0027] 多/聚"开头的化合物名称表示形式上每个分子包含两个或更多个在其名称 中出现的官能基团的物质。所述化合物可W是单体的、低聚的或聚合的化合物。例如，多 元醇是有两个或更多径基基团的化合物，多异氯酸醋是有两个或更多异氯酸醋基团的化合 物，和多胺是有两个或更多胺基团的化合物。
[0028] 环氧树脂是有两个或更多环氧基团的化合物。优选地，环氧树脂是低聚的或聚合 的化合物。
[0029] 术语"开放时间"应理解为当组分相互混合时可加工性的持续时间。开放时间的 结束通常伴随组合物的粘度增加，使得组合物不再可能加工。术语"可加工性"包括许多相 关的术语，例如流动性、稠度、移动性、可累送性、可塑性、可压实性、稳定性和可精整性。
[0030] 环氧当量重量巧EW)对本领域技术人员是公知的，并且可W通过ASTMD1652(漠 化氨-醋酸法）测定。
[0031] 平均分子量理解为表示数均分子量，其使用常规方法测定，优选通过凝胶渗透色 谱（GPC)使用聚苯乙締作为标准物，孔隙率为100埃、1000埃和10000埃的苯乙締-二乙締 基苯凝胶作为柱和四氨巧喃作为溶剂，在35°c下测定。
[0032] 本发明的组合物是多组分组合物，亦即所述组合物包括两种或更多种的独立组 分。为了避免自发反应，将组分分开储存。组分可W集合在一个包装中。使组分互相结合 W进行使用。当将组分混合在一起时，水合反应和/或固化反应开始，使得组合物在组分混 合后的开放时间内待被加工。
[0033] 优选地，所述多组分组合物由两种或Ξ种组分组成。任选地，出于特定目的，还可 W包括一种或多种额外的组分。本发明的多组分组合物包含含有般烧造纸污泥的固体组分 (A)。粘结剂组分度）可W包含聚合物胶乳分散体作为有机粘结剂。在运种情况下，只有运 两种组分是必需的。但是优选地，所述粘结剂组分度）包含一种或多种多元醇或一种或多 种环氧树脂作为有机粘结剂。在运种情况下，第Ξ组分是必需的，也就是包含分别用于多元 醇或环氧树脂的硬化剂的硬化组分（C)。
[0034] 包含此种有机粘结剂和任选地包含适合用于水泥应用的硬化剂的体系是本领域 技术人员公知的，并且是商业可得的，例如SikaSchweizAG的产品。商业可得的包含多元 醇的粘结剂组分和异氯酸醋硬化剂组分的组合的例子是likafl ΟΟΓ?化rCem。商业可得 的包含环氧树脂的粘结剂组分和胺硬化剂组分的组合的例子是Sikafloor?化oCem。商 业可得的丙締酸系聚合物胶乳分散体的例子是Sikan〇or?HyCem。
[0035] 明显地，在所述组分的混合物中，某一成分的比例取决于此种成分在相应的组分 中的含量和组分的混合比例。在下文中，在不同组分中成分的比例设及根据操作指令的每 种组分的合适的或正确的比例，亦即设及用于混合所述组分所使用的混合比例，W及在使 用中设及制备的组分的混合物。 阳的6] 固体紀分（A)
[0037]组分（A)是包含般烧的造纸污泥和一种或多种骨料的固体组分。优选地，组分（A) 是粉末。
[0038] 固体组分（A)包含般烧