建材组合物的制作方法

专利名称：建材组合物的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种由微粒状材料制备的或其中加有微粒状材料的建材组合物，所述微粒状材料选自微粒状多糖或微粒状多糖衍生物，特别是微粒状多糖醚类，优选微粒状纤维素醚类。该微粒状材料制备如下在磨机中使气流与选自多糖或多糖衍生物的已溶胀和/或已溶解的含水进料组合物相接触，随后从气流中把所形成的微粒状材料分离出，并可以将所分离出的微粒状材料进行干燥。根据本发明的建材组合物包括例如手工用或机械涂抹的刷墙底料、砖瓦粘合剂、喷浆混凝土组合物、整平板、水泥压出物、填料组合物及乳胶漆。
多糖或多糖醚类，特别是纤维素醚类，已被用于许多不同体系，在这些体系中它们起不同作用。取决于纤维素醚的性质及其浓度和分子量，该产物在其各种配制物中具有增稠作用并显示不同的触变性和/或假塑性，进而控制随应用领域(例如用于食品、药物、化妆品及其他)而改变的加工性能。请参见例如《Ullmann′s Encyclopedia ofIndustrial Chemistry》(乌耳曼化工大全)vol.5A,Verlag Chemie,Weinheim/New York,1986。
在水泥及石膏刷墙底料中，纤维素醚类，特别是甲基纤维素混合醚类，控制需水量因而也控制操作时间及效率。水保留性决定了加工特性，如柔韧性、稠度、增塑性、粘附到平滑工具上的倾向和可刷性，以及抗流挂性和抗滑移性，以及淤浆形成性。使用纤维素醚类更能控制与基质的粘附及保证可靠的固化。
在水泥压出物中，特别重要的是，即使在高压下该建材组合物或混合物仍能维持尺寸稳定和保持良好模塑性，更重要的是甚至在约40～50℃的相当高温下仍具有良好的水保留性。很多纤维素醚类特别是甲基纤维素(混合)醚类，被加到建材混合物中以取得这一性能。
用于砖瓦粘合剂的纤维素醚类必须产生合适的增稠作用(稠度)和保水性。它们亦能明显改善与基质的粘附性和抗流挂性。用纤维素醚类配制的砖瓦粘合剂在砖瓦所面对的不同条件下，甚至在苛刻条件下(如曝露于70℃的高温，曝露于冻一融循环，曝露于水)，必须不仅显示足够高的抗滑移性，而且必须显示很好的粘结抗张强度。
于填料组合物中使用时，重要性能是在填料组合物的加工过程中的混合和增稠特性。填料组合物的应用性能，如良好加工性能和抗流挂性由所用纤维素醚的性质及相关流变性决定。足够高的保水性对在加工过程中避免破裂是必要的。
当纤维素醚类用于含水涂料体系，如乳胶漆、聚硅氧烷漆及硅酸盐漆中时，人们希望，这一应用应赋予漆或干膜良好涂抹性能(例如低溅落倾向、良好的漆膜表面、良好的颜料分散性、高耐洗性及耐擦性等等)。纤维素醚还应明显改善增稠性能、良好的漆贮存稳定性、加工简单以及不影响环境等特点。
根据本发明，提供一种建材组合物，它由微粒状材料制得，或其中加有微粒状材料，所述微粒状材料选自微粒状多糖和微粒状多糖衍生物，其中所述微粒状材料由包括下列工序的方法制得(a)配成一种进料组合物，包含选自多糖和多糖衍生物的成份，和以该进料组合物总重量计35％～99％的水，其中所述成份是在进料组合物中已溶胀或已溶解的至少一种；(b)在磨机中使气流与进料组合物接触，由此将该进料组合物中水同时转变为水蒸汽，而该进料组合物中的上述成份便转变为固态微细颗粒状材料；(c)从气流中把该微粒状材料分离出来；(d)视需要可以将此微粒材料进行干燥。
除了操作实施例，或者另有说明外，在说明书和权利要求书中所采用的所有表示组份及反应条件等量值的数字，应理解为在所有情况下均用术语“约”进行修饰。在这里及在权利要求书中所用的符号“％”指百分比，而术语“wt％”指重量百分比或以重量表示的百分比。
根据本发明所用的多糖或多糖衍生物，优选纤维素醚类，特别优选甲基羟乙基纤维素醚类，当例如用于刷墙底料时，特别在苛刻条件(例如40℃)下，与按常规生产的甲基羟乙基纤维素醚类相比，显示保水能力改进作用。当本发明产品用于砖瓦粘合剂时，获得改进的粘合抗张强度和/或更快开始粘合剂的固化。当此建材组合物是由根据本发明的微粒状多糖或多糖衍生物制得的水泥压出物时，观察到明显良好的增塑性和尺寸稳定性以及降低压出模塑品的破裂率。一般来说本发明的建材组合物的优点，与使用者的技术和经济利益相关。
本发明的建材组合物可以采用技术熟练人员公知的方法来制取。例如，组合物各组份，包括微粒状多糖或微粒状多糖衍生物，可采用叶轮、有罩叶片、介质磨机和压出机混合到一起。可以在其制造过程的任一时刻，或在整个过程中，把微粒状多糖或微粒状多糖衍生物加到建材组合物中。本发明的范围还包括在其一开始制备后及时地于某一刻(但在其使用之前)加入微粒状多糖或微粒状多糖衍生物的建材组合物。
在制造用于本发明的建材组合物的微粒状多糖和微粒状多糖衍生物时，进料组合物可含有水，其量优选为50％重量～80％重量，更优选为65％重量～78％重量，以进料组合物的总重量计。此进料组合物还一般含有多糖或多糖衍生物，其量一般为1％重量～65％重量，优选为20％重量～50％重量，更优选为22％重量～35％重量，以进料组合物的总重量计。
在本发明的一个实施方案中，在高转速气流冲击磨机中制备微粒状多糖和微粒状多糖衍生物。可用于制备微粒状多糖和微粒状多糖衍生物的高转速气流冲击磨机包括技术熟练人员公知的那些。流过磨机，例如通过该高转速气流冲击磨的气流，优选是水蒸汽的过热气流。此过热水蒸汽流可包括选自下列的混合物(ⅰ)水蒸汽与惰性气体，如氮气；(ⅱ)水蒸汽与空气。水蒸汽的过热气流中水蒸汽含量，以水蒸汽过热气流总重计，一般为40％～99％。
与已公开的方法，例如公开在EP-A-0049815,EP-A-0370447,EP-A-0348046,EP-A-0835881,GB-A-2262527中的相比较，制备本发明建材组合物的微粒状多糖和微粒状多糖衍生物的方法，显得更经济。在制备微粒状多糖及微粒状多糖衍生物的过程中，过热气流优选是过热水蒸汽/惰性气体混合物或过热水蒸汽/空气混合物，来自研磨的能量输入被反过来转变为热能，因而它转变为过热气流并被利用。
利用上述方法，可以经济地生产众多多糖、多糖衍生物，特别是具有或不具有热絮凝点的纤维素醚类，并被用于本发明的建材组合物中。
根据本发明，多糖衍生物，特别是纤维素醚类，被用于建材组合物中，例如手工使用和机械使用的抹墙料(以石膏、熟石灰或水泥为基础)、灰泥、砖瓦粘合剂、喷浆混凝土组合物、地板抹平组合物、水泥和石灰/砂石压出物、嵌缝填料及填料组合物，以及涂料组合物，如刷墙粉、硅酸盐漆、矿物漆、乳胶漆和含水或有机基溶解性漆体系。但是，其用途并不限于上面指出的这些。
在上述建材组合物中，纤维素醚类的用量通常为0.001～50％重量，优选为0.001～10％重量(以建材组合物的总干重计)。用于建材组合物中的多糖衍生物，特别是纤维素醚的量，取决于其要使用的具体领域。在石膏基抹墙底料组合物中，所加纤维素醚的量通常为0.05～0.5％重量；在水泥基抹墙底料组合物中，此量为0.02～0.3％重量(以总干重计)。被加至填料组合物、砖瓦粘合物及水泥压出中的量通常大一些，例如，用在石膏基填料组合物中通常约为0.1～2％重量，而对水泥基填料组合物则为0.1～1％重量(以总干重计)。
根据本发明，离子和非离子多糖或多糖衍生物，特别是具有或不具有热絮凝点的多糖醚类和多糖酯类，均可用于所述建材组合物中。能用于本发明建材组合物中的特别优选纤维素醚类和纤维素酯类，包括含有至少一个或多个下面指出的取代基的那些(例如所谓二元或三元混合醚类)。这类取代基的例子包括(但不限于)羟乙基、羟丙基、羟丁基、甲基、乙基、丙基、苄基、膦酰甲基、膦酰乙基、二羟丙基、羧甲基、磺甲基、磺乙基、疏水长链支化或非支化烷基、疏水长链支化或非支化烷芳基或芳烷基，N,N-二乙氨基烷基和阳离子或阳离子化的基团以及乙酸根、丙酸根、丁酸根、乳酸根、硝酸根和硫酸根。
可加至本发明建材组合物中的多糖衍生物，特别是多糖醚类和酯类包括(但不限于)下面描述的那些A)可以使用纤维素衍生物，特别是纤维素醚类，例如羟烷基纤维素类{如羟乙基纤维素(HEC)、羟丙基纤维素(HPC)和羟丙基羟乙基纤维素(HPHEC)}；羧烷基纤维素类{如羧甲基纤维素(CMC)}；羧烷基羟烷基纤维素类{羧甲基羟乙基纤维素(CMHEC)及羧甲基羟丙基纤维素(CMHPC)}；磺烷基纤维素类{如磺乙基纤维素(SEC)及磺丙基纤维素(SPC)}；羧烷基磺烷基纤维素类{如羧甲基磺乙基纤维素(CMSEC)及羧甲基磺丙基纤维素(CMSPC)}；羟烷基磺烷基纤维素类{如羟乙基磺乙基纤维素(HESEC)、羟丙基磺乙基纤维素(HPSEC)及羟乙基羟丙基磺乙基纤维素(HEHPSEC)}；烷基羟烷基磺烷基纤维素类{如甲基羟乙基磺乙基纤维素(MHESEC)、甲基羟丙基磺乙基纤维素(MHPSEC)及甲基羟乙基羟丙基磺乙基纤维素(MHEHPSEC)}；烷基纤维素类{如甲基纤维素(MC)和乙基纤维素(EC)}；烷基羟烷基纤维素类{如甲基羟乙基纤维素(MHEC)、乙基羟乙基纤维素(EHEC)、甲基羟丙基纤维素(MHPC)及乙基羟丙基纤维素(EHPC)}；链烯基纤维素类及离子和非离子链烯基纤维素混合醚类{如烯丙基纤维素、烯丙基甲基纤维素、烯丙基乙基纤维素及羧甲基烯丙基纤维素}；二烷氨基烷基纤维素类{如N,N-二甲氨基乙基纤维素及N,N-二乙氨基乙基纤维素}；二烷氨基烷基羟烷基纤维素类{如N,N-二甲氨基乙基羟乙基纤维素及N,N-二甲氨基乙基羟丙基纤维素}；芳基-和芳烷基-和芳基羟烷基纤维素类{如苄基纤维素、甲基苄基纤维素及苄基羟乙基纤维素}；以及上述纤维素醚类与疏水改性缩水甘油醚类的反应产物，它们含有带C3～C15碳原子的烷基或带C7～C15碳原子的芳烷基。
B)可以使用淀粉及淀粉衍生物类，特别是淀粉醚类，特别优选溶于冷水和热水中的淀粉醚类，例如氧化的、羟烷基化的、羧烷基化的、烷基化的、氮阳离子化的或阳离子淀粉醚类。
C)可以使用半乳甘露聚糖类，例如角豆树粉、瓜耳胶及瓜耳胶衍生物，特别是瓜耳胶醚类，如羟乙基瓜耳胶、羟丙基瓜耳胶、甲基瓜耳胶、乙基瓜耳胶、甲基羟乙基瓜耳胶、甲基羟丙基瓜耳胶及羧甲基瓜耳胶。
D)可以使用藻酸盐及其衍生物。
E)可以使用纤维素醚类的物理掺混物，例如甲基羟乙基纤维素与羧甲基纤维素的掺混物。可以使用淀粉醚类的掺混物，例如羟乙基淀粉与阳离子淀粉和/或羧甲基化淀粉的掺混物。可以使用瓜耳胶醚类的掺混物，例如羟乙基瓜耳胶与甲基瓜耳胶的掺混物。此外，纤维素醚类与淀粉醚类和/或瓜耳胶醚类的掺混物也可使用，例如甲基羟乙基纤维素与羟丙基淀粉和羟丙基瓜耳胶的掺混物。
F)也可使用纤维素和淀粉酯类，例如硝酸纤维素、乙酸纤维素和丁酸纤维素。
特别优选的多糖或多糖衍生物是纤维素衍生物，特别是水溶和/或有机溶解的纤维素醚类，如甲基纤维素醚(MC)、乙基纤维素醚(EC)、羧甲基纤维素醚(CMC){优选其盐类，如羧甲基纤维素醚钠}、甲基羟乙基纤维素(MHEC)、甲基羟丙基纤维素(MHPC)、乙基羟乙基纤维素(EHEC)、乙基羟丙基纤维素(EHPC)、甲基羟乙基羟丙基纤维素(MHEHPC)、羟乙基纤维素(HEC)及羟丙基纤维素(HPC)以及上述纤维素醚类与含有长链直链烷基或支化烷基(含C2～C18碳原子)或者含有芳烷基(含C7～C15碳原子)的试剂反应的产物。
用于本发明建材组合物中的纤维素醚的比例一般取决于具体应用和所要使用的领域。一般来说，本发明的建材组合物含的纤维素醚量，以建材组合物的干燥固体总量计，为0.01％重量～50％重量，优选为0.01％重量～10％重量。
正如技术人员所公知的，在配方中纤维素醚类一般不单独使用，而是与一系列添加剂和/或改性剂合用，例如使之改进加工过程中的某些效果。因此用于本发明建材组合物(如抹墙底料、砖瓦粘合剂、填料组合物等等)的纤维素醚类，可与例如水胶体、聚合物分散粉末、消泡剂、膨胀剂、填料、光添加剂、聚丙烯酸酯类、聚丙烯酰胺类、疏水剂、空气夹带剂、合成增稠剂、分散助剂、防絮凝剂和/或阻滞剂或阻滞剂混合物和/或促进剂和/或稳定剂。典型的填料具体包括石英砂、白云石、石灰石砂、硫酸钙二水合物或它们的粉末等。
基于石膏、熟石灰和水泥的建材组合物典型地组成如下(其中所有％重量均是以总干重计)99.99-1％重量石膏、熟石灰、水泥或熟石灰/水泥；0.001-5％重量纤维素醚类；0-90％重量 石英砂或石灰石砂；0-10％重量 聚合物分散粉；0-10％重量 澄清添加剂；
0-1％重量 疏水剂；0-0.5％重量淀粉醚；及0-0.1％重量空气夹带剂典型作法是把水加至本发明的建材组合物中，直到达到所需的稠度为止。建材组合物的性质、组成和加工对熟练技术人员来说一般是知道的。例如参见Wolff Walsrode AG的产品小册子“WalocelM-Methylcellulosen für Putz-und Mauermrtel”(WalocelM-灰泥-及墙灰浆用的甲基纤维素)，02/1996。
特殊辅助物或掺和剂的性质和比例对熟练技术人员来说通常是知道的。但是对上述添加操作并无限制。取决于应用上的要求，所述抹墙底料体系还可含有别的添加剂。在这一点上可参见I.Schrage的论文，发表在Ullmanns Enzyklopdie der technischen Chemie(乌耳曼化工大全)vol.9,Verlag Chemie,Weinheim,New York,1974,pp.312,以及本文所引用的文献和DE-A-19541945；DE-A-19543933；EP-A-0458328；和US5,047,086等。
本发明更详细地描述在下列实施例中，这些实施例仅用作说明，因而对本领域熟练技术人员来说各种更改和变动是显而易见的。除非另外指出，所有份数及百分数均指重量。
实施例下列实施例代表本发明的非限制性实施方案。由按照本发明制备的微粒状纤维素醚类所制得的建材组合物，每例均与含通常市售甲基羟乙基纤维素的建材组合物进行比较。
符号“DS”(平均取代度)和“MS”(摩尔取代度)的意义，对与本发明所用纤维素醚类相关技术领域的熟练技术人员来说是公知的，并在下面用实施例方式述及。术语“DS”指纤维素中每个葡萄糖残基中取代羟基的平均数，术语“MS”表示与纤维素每个葡萄糖残基结合的反应剂平均摩尔数。
下列实施例中，蒸馏水中的2％重量水溶液的粘度，用Haake的RV100型旋转粘度计，M500系统，MV测量装置，按照DIN53019，在D=2.5秒-1剪切速度及20℃的温度下进行测定。
下列实施例所述建材组合物中，甲基羟乙基纤维素醚类(MHEC)总是作为纤维素醚使用。本发明所用的甲基羟乙基纤维素醚类，就生产类型(碱化、醚化、提纯)和取代度(DS-甲基和MS-羟乙基)而言精确地与具体参考样品匹配。与参考样品相反，用于本发明的甲基羟乙基纤维素醚类被溶胀和/或以本文前述方式用65-78％重量(以总重计)的水进行溶解。然后将已溶胀和/或已溶解纤维素醚的水转化为蒸汽相，而已溶解和/或已溶胀纤维素醚在高转速气流冲击磨机中，被过热水蒸汽/惰性气体混合物或水蒸汽/空气混合物(其水蒸汽含量以水蒸汽/惰性气体混合物或水蒸汽/空气混合物的总重计)转化为微细固体颗粒状的固态。将所得的固态颗粒从气流中分离出并干燥之。
正如实施例中所采用的，百分数为重量百分数，术语“min”和“s”分别指分钟和秒；术语“rpm”指“每分钟的转数”。术语“DS-Me”和“MS-HE”指被甲基和羟乙基取代的程度。缩写“PP”和“PF”指所用产品的研磨细度，更具体指超细粉末(“PP”)和细粉末(“PF”)。以实施例的方式每种情况下均述及分级曲线。
所谓“WRV”和“WRV变化”分别表示当温度由20℃升至40℃时保水容量水平及保水容量降低的百分数。
水/固因子(W/S)定义如下W/S=水流速/(湿灰泥流速-水流速)。参见例如Wolff Walsrode AG的产品小册子“WalocelM-Methylcellulosen für Putz-und Mauermrtel”(WalocelM-灰泥-及墙灰浆用的甲基纤维素)，02/1996。
通过用带有相当于DIN4188筛的筛分机将微粒状纤维素醚类进行筛分而测定分级曲线。使用的筛孔为0.25mm、0.20mm、0.16mm、0.125mm、0.100mm及0.063mm的筛子。
各实施例中建材组合物的组成列于表1。其中所引用的数字是重量份。
表1用数字表示本文实施例中的建材组成
(a)根据本发明制备的微粒状纤维素醚，或比较例用的微粒状纤维素醚。石灰水泥抹墙底料类建材组合物用牌号为CEM I32.5R的卜特兰水泥(产自Hver works,Alsen-Breitenburg)进行石灰水泥抹墙底料试验。所用的砂是产自QuarzwerkeFrechen的细度为F34的石英砂，产自Dyckerhoff的熟石灰。所用空气夹带剂是产品LP-W-1,Wolff Walsrode AG，产自GrevenFettchemie的硬脂酸锌是疏水剂。用表1提到的及下面描述的纤维素醚类与这些产品掺混。通过测量相应于DIN18555第2部分的坍塌度而测定稠度。用作比较的标准纤维素醚是产品WalocelMKX60000PF01,Wolff Walsrode AG。按照DIN18555测定保水容量。把水/固因子调节到0.21，并按下面所示的试验法评估该墙底料。砖瓦粘合剂建材组合物用产自Elotex AG的聚合物分散粉末Elotex WS45进行砖瓦粘合剂的试验。用于试验砖瓦粘合剂的卜特兰水泥的牌号为CEM I42.5R(Lgerdorf works制，Alsen-Breitenburg)。用于该组合物的砂是产自Quarzwerke Frechen的细度为F34的石英砂。用作比较标准的纤维素醚是产品WalocelMKX40000PP01(Wolff Walsrode AG产)。将表1中所指的干燥固体在一个塑料袋中称出，用手反复摇动约5分钟将它们均匀混合，在此过程中首先把所有水泥块状物研碎。采用表1所述含量，通过加入水而使水/固因子达到0.23，并按下述方法评价所得的砖瓦粘合剂。水泥压出物类建材组合物用牌号为CEM132.5的卜特兰水泥(产自Hver works制，Alsen-Breitenburg)和产自Quarzwerke Frechen的细度为W12的石英砂进行水泥压出物试验。所用的纤维素纤维是购自Rettenmaier & Shne的ArbocelBWW40。用作比较标准的纤维素醚是产品WalocelVP-M-20678(Wolff Walsrode AG产)。用产自Ldige的型号为M20MK Ldige的混合机和产自Hndle的型号为PZ VM8D半工业挤压机进行压出试验。通过往Ldige混合机内加入配方中所示量的干燥固体物而制得压出物。一旦干燥，混合物已被均匀混合[4分钟，250rpm]，以4.0巴压力喷入为获得水/固因子为0.31所需的温水(T=35℃)，并把该批料在250rpm下再混合2×2.5分钟。然后将所得混合物马上转移到挤压机中。所有随后的试验挤压机操作条件设定，均与参考样品进行的压出试验相应(10mm穿孔插入；预压转速12rpm；螺杆挤压转速15rpm；预热及加压头40℃；预压用有十字轴的螺杆，超出顶部20mm，或超出底部20mm；尖端螺杆指向位置正常；挤压头不降低；真空度0.8巴)。
表2总结了下面各实施例中用作比较样品的纤维素醚类的产品参数。
表2用于比较目的的纤维素醚类的产品参数
1)市售Wolff Walsrode AG产品石灰水泥抹墙底料的试验结果对用于本发明组合物中的纤维素醚类在抹墙底料方面的试验，通过与参考样品WalocelMKX60000PF01(=Wolff Walsrode AG的商业产品)相比较而进行。用于本发明的甲基羟乙基纤维素醚类的粘度与标准相比均列入表3，处于差不多同样高水平。
表3所用甲基羟乙基纤维素醚类的产品参数
1)参考样品(=比较样品)筛分分析的结果示于表4中。
表4筛分分析比较
1)参考样品(=比较样品)2)通过0.25mm、0.20mm、0.16mm、0.125mm、0.100mm、0.063mm的筛孔筛分得到的分级曲线。
试验的结果汇总于下面。样品2在粒度方面相应于参考产品，所有其他样品的超细微粒含量明显地低。
石灰水泥抹墙底料组合物的应用试验结果汇总于表5。
表5石灰水泥抹墙底料组合物的应用结果
1)参考样品(=比较样品)2)坍塌度被调节到160mm±5mm3)5分钟后测定；总偏差约±0.1％4)T=20℃和T=40℃下的保水性变化相对于比较实施例，代表本发明建材组合物的2-4号样品，其保水值明显较高，特别是在异常不利温度40℃下时。因为人们通常预期抹墙底料的保水性能受超细微粒含量影响，因此人们以为3-4号样品应具有明显差的保水值，特别是在温度40℃时。砖瓦粘合剂试验结果用于本发明组合物中的微粒状纤维素醚类在砖瓦粘合剂方面的试验，通过与参考样品WalocelMKX40000PP01(=WolffWalsrode AG的商业产品)相比较而进行。这些结果在下面进行讨论。表6中列出了样品的粘度。
表6砖瓦粘合剂试验所用产品的粘度
1)参考样品(=比较样品)这些样品在其生成粘度方面非常相近，未记录下明显差别。这些产品的分级曲线也显示实际上等同的值，如表7中所汇总的那样。
表7用于砖瓦粘合的建材组合物中纤维素醚类的分级曲线比较
1)参考样品(=比较样品)2)通过0.25mm、0.20mm、0.16mm、0.125mm、0.100mm、0.063mm的筛孔筛分而得出的分级曲线。
进一步的试验集中在下列各点。抗流挂性、抗剪切强度及混合性能为此，把砖瓦粘合剂加到烧杯中，加入适量的水，按下停表后，把内容物用木棒充分搅拌30秒钟。随后从混合物中取出的木搅拌器上用肉眼评估砖瓦粘合剂的抗流挂性。砖瓦粘合剂在木搅拌器上不流动时，抗流挂性相当于100％即完全抗流挂；而＜80％意味此粘合剂的稠度太差，不再可能明显涂到木棒上。混合开始后5分钟，将样品再彻底搅拌1分钟，并第二次评估抗流挂性(=抗剪切强度)。抗剪切强度和混合性能的评估表6中配制用的纤维素醚类的混合性能评估结果，在每种情况下均是等同的(=97.5％抗流挂性)。样品按常规混合，并显示恒定增大的增稠作用。在每种情况下，30秒后的抗流挂性或抗剪切强度，以及对其5分钟和6分钟后的混合性能的评估结果均是相等的。在每种情况下6分钟后的抗剪切强度均在同一水平上，未记录下差异。
被检验的其他参数包括塌陷性此试验评估作为混合所用水量函数的粘合脊的压缩性，方法是把10×10cm玻璃片放到用刷子涂上的砖瓦粘合剂上。当放上一个砝码后，以玻璃片的润湿度测定砖瓦粘合脊的压缩性。为此，如上所述将砖瓦粘合剂混合，并测定30秒后的抗流挂性和5分钟后的抗剪切强度。7分钟后，把该砖瓦粘合剂放到10×10cm丙烯酸树脂片上，并用分散刷(6×6mm；成60°角)把所有多余粘合剂除去。把停表定于零，在刷子涂过10分钟后，把玻璃片放到粘合剂上，使得两个外缘停留在脊的中部。马上把一个2.21kg的砝码放在片子的中部30秒钟。用尺子或有栅格的膜进行测量，所放玻璃片的润湿性以百分数表示。抗滑动性为测量砖瓦粘合剂的抗滑动性，用刷子(分散刷4×4mm)将其涂到滑动板(高220mm；200×250mm；材料为PVC)上。然后，用已称重的砖及附加砝码(50g砝码)，测定正好仍被粘合剂粘住时，该砖(10×10cm石材片；200g)的最大重量。所记载的值是以mm表示的30秒后无附加砝码情况下砖滑动性，或以每cm2的充数(g/cm2)表示的最大砖重。露天粘固时间露天粘固时间是测量可以把砖瓦砌到用刷涂上的砖瓦粘合剂层上所需经历的时间。在一定时间(5/10/15/20/25/30分)之后，分别将砖放到用刷涂好的砖瓦粘合剂上，随后把砖移去。把100g砖瓦粘合剂放到200ml烧杯中而进行试验。加入限定量的水。开始用停表计时，然后把烧杯内容物搅拌1分钟，放置3分钟，再搅拌1分钟。随后把砖瓦粘合剂涂到Eternit石棉水泥片[40×20cm]上，并用分散刷[4×4mm]刷匀。把停表调零。再经5分钟后，砌上第一块砖，在其上放3kg砝码30秒。在5分钟的间隔内，再砌上其它的砖并同样放上3kg砝码。40分钟后，把所有的砖取出并翻转。用栅格膜测定砖的反面被砖瓦粘合剂沾上的程度，并以百分数表示(约为5％)。所述露天粘固时间是以分钟表示的时间，经此段时间在砖的反面观察到有≥50％粘合剂粘固上。粘结抗张强度按EN1348，在曝露于标准热和湿度条件下及曝露于冻/融循环下测定粘结抗张强度。固化时间检测从混合砖瓦粘合剂到固化开始再到固化结束这一固化过程。检测原理是以钢针(自动Vicat针入计)在砖瓦粘合剂中的针入度测定固化时间。为进行检测，首先测定或确立水/固因子。把至少400g被检砖瓦粘合剂与所要测定的水量，用手混合1分钟并马上放置，吹入尽可能少的空气泡，而同时将其填入已涂油的硬橡胶锥体(高40mm)轻轻捣实。然后以锯式操作用一个宽刮刀不施压力把表面修平。在样品表面用石蜡油(型号P420)覆盖之前，将约0.5cm厚的砖瓦粘合剂层涂到外周以防止油跑掉。以油防止出现表皮层和防止砖瓦粘合剂粘到试验钢针上。把锥体放到先前已涂油的玻璃片(直径120mm)上，大的敞口一面向下。把已放入锥体的玻璃片放到Vicat容器的立柱基上。进行测量，直到砖瓦粘合剂完全固化和锥体的针入至多不过1～2mm为止。测定的时间间隔以5、10和15分钟连续选择，这取决于固化时间能持续多久。钢针针入深度为时间的函数，当钢针不能穿过砖瓦粘合剂淤浆40mm深时，表示固化开始了。当钢针针入砖瓦粘合剂淤浆中至多不过1～2mm深度时，表示固化已完全。所述结果是以小时和分钟表示的固化开始和固化结束时间。
表8汇集了砖瓦粘合剂试验结果。
表8砖瓦粘合剂试验结果
当水/固因子相同和露天粘固时间相似时，在砖瓦粘合剂中，本发明建材组合物中用的微粒状纤维素醚类，在砖瓦滑动性方面和粘结抗张强度改善方面显示其优越性，其中当曝露于特别苛刻热环境(砖瓦曝露于70℃的温度)下时记录到较高的强度。
本发明组合物中用的纤维素醚类也提前了砖瓦粘合剂固化的开始时间。与参考样品相比，用它们配制的砖瓦粘合剂固化要快约1～2小时，其结果是砖瓦更快砌好或更快可以踩过。从固化开始到固化结束这一固化过程的持续过程在所有情况下均差不多，约为3小时。水泥压出物试验结果水泥压出物试验以本发明组合物中用的微粒状纤维素醚类来进行。所用参考样品是WalocelVP-M-20678(=Wolff Walsrode AG的商业产品)。
本发明组合物用的甲基羟乙基纤维素醚类的粘度与标准的比较，汇总在表9之中，它们均处于相近水平。
表9所用甲基羟乙基纤维素醚的粘度
1)参考样品(=比较样品)筛分分析的结果示于表10中。
表10筛分分析的比较
1)参考样品(=比较样品)2)通过0.25mm、0.20mm、0.16mm、0.125mm、0.100mm、0.063mm筛孔筛分所得的分级曲线。
本发明建材组合物用的纤维素醚类，即表10中编号为2-4的样品所用纤维素醚类与所用参考样品相比，仅在粒度上稍有差别，因而与标准物比较非常接近。
上面描述了用于制备混合物及压出物的方法。每种情况下在2-13分钟的试验期内，在计算机控制下，挤压机的各机器参数(施压压力、压出物的卸下速度、预压及螺杆挤压的电力消耗、加压头及料筒的温度、真空度)被记录下来。与参考样品相比，未观察到任何一类有变化。
对压出物的评估，集中在模压物的可视外观上，并测出压出物的湿堆积密度。这一评估结果汇总于表11中。
表11压出试验的应用结果
1)参考样品(=比较样品)总的来说，根据本发明用纤维素醚类生产的压出模制物，与比较样品相比，获得了明显好的评估结果。利用根据本发明的组合物中的纤维素醚类，可获得更好的增塑性和较少的压出物裂纹。这表明，对用户来说加工可靠性得到改善，当使用本发明的建材组合物时，出现第一个裂纹的时间明显延长。
虽然前面以举例方式对本发明作了详细说明，但是应明确，这只不过只为说明而已，而本领域熟练技术人员在不偏离本发明权利要求限定的精神实质和范围的情况下，可以作出种种改变。
权利要求
1．一种建材组合物，由选自微粒状多糖和微粒状多糖衍生物的微粒状材料制备，其中所述微粒状材料由包括下列工序的方法制得(a)制成一种进料组合物，包含选自多糖和多糖衍生物的成份，和以进料组合物总重量计35％～99％的水，其中所述成份是在进料组合物中已溶胀或已溶解的至少一种；(b)在磨机中以气流与进料组合物接触，由此将该进料组合物的水同时转变为水蒸汽，而该进料组合物中的所述成份便转变为固态微细颗粒状材料；(c)从气流中把微粒状材料分离出来；(d)视需要可以将此微粒材料进行干燥。
2．根据权利要求1的建材组合物，其中该进料组合物含有的水以进料组合物总重量计为50％～80％；所述磨机是高转速气流冲击磨；而所述气流是过热水蒸汽流，含有选自水蒸汽与惰性气体、和水蒸汽与空气的混合物，该过热水蒸汽流的水蒸汽含量，以过热水蒸汽流总重计占40％～99％。
3．权利要求1的建材组合物，其中该多糖衍生物选自多糖酯、多糖醚以及它们的混合物。
4．权利要求3的建材组合物，其中多糖醚选自纤维素醚、淀粉醚、瓜耳胶醚以及它们的混合物。
5．权利要求3的建材组合物，其中多糖酯选自纤维素酯、淀粉酯以及它们的混合物。
6．权利要求1的建材组合物，其中该建材组合物选自手工用或机械用的抹墙底料、砖瓦粘合剂、地板抹平组合物、嵌缝填料、灰泥、喷浆混凝土组合物、整平板、水泥或石灰/砂石压出物、填料组合物或刷墙粉、硅酸盐漆、矿物漆及乳胶漆。
7．权利要求1的建材组合物，其中所述微粒材料中，各自以微粒总重量计，粒度小于15μm的微粒占少于5％、粒度小于10μm的微粒占少于2％、粒度小于5μm的微粒占少于1％。
8．权利要求1的建材组合物，其中所述成份在该进料组合物中的总含量，以进料组合物总重量计为1％～65％。
9．权利要求2的建材组合物，其中所述成份在该进料组合物中的总含量，以进料组合物的总重量计占20％～50％。
全文摘要
描述一种建材组合物,由微粒状材料制得,所述微粒状材料选自微粒状多糖和微粒状多糖衍生物。此建材组合物的微粒状材料由包括下列工序的方法制得:(a)制成一种进料组合物,包含选自多糖或多糖衍生物的成份和水;(b)在磨机中以气流与进料组合物接触,使所述成份转变为固态微细颗粒状材料;(c)从气流中把微粒状材料分离出来;(d)还可以将此微粒材料进行干燥。
文档编号C09J103/02GK1314429SQ01111299
公开日2001年9月26日 申请日期2001年3月19日 优先权日2000年3月18日
发明者R·基塞韦特, H·施莱斯格, M·莫尔宁, G·韦贝尔, W·兰格 申请人:沃尔夫瓦尔斯罗德有限公司