用于優(yōu)化礦物建筑材料組合物的組合物的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及適合于優(yōu)化礦物建構(gòu)復(fù)合料的組合物，使得特別有利地影響復(fù)合料的流動特征和空氣從復(fù)合料中的去除，從而可以獲得極為平滑、幾乎無孔的表面。所述組合物由混合物組成或包含混合物，所述混合物含有：a）至少一種包含化合物N的組分，所述化合物N在水性水泥質(zhì)粘合劑系統(tǒng)中展現(xiàn)潤濕活性；以及b）至少一種包含化合物E的組分，所述化合物E在水性水泥質(zhì)粘合劑系統(tǒng)中展現(xiàn)消泡性質(zhì)。組分a）中的化合物N為非離子性或兩性表面活性劑，優(yōu)選地為烷基烷氧基化物或甜菜堿。組分b）中的化合物E可優(yōu)選為載體材料上的聚醚聚硅氧烷。
【專利說明】用于優(yōu)化礦物建筑材料組合物的組合物
[0001]本發(fā)明提供適合于以如下方式優(yōu)化礦物建構(gòu)復(fù)合料的組合物:特別有利地影響復(fù)合料的流動特征和空氣從復(fù)合料中的去除，從而可以獲得極為平滑、幾乎無孔的表面。
[0002]不斷需要目前可用的礦物建構(gòu)復(fù)合料以在應(yīng)用條件下產(chǎn)生可比的結(jié)果，而且易于制備和使用。在礦物建構(gòu)復(fù)合料中，特別值得重視的是流體復(fù)合料，如勻泥和自流平系統(tǒng)，包括被稱為自流平地坪(self-levelling underlayment ；SLU)的自流平地板復(fù)合料,其因此需要具有特定性質(zhì):其必須能夠容易流出，以均衡地板的不平坦度，同時保持良好的加工質(zhì)量；在流出之后，其必須固化成堅硬而高度穩(wěn)固的層，這種層具有良好的承載能力和抗磨損性；同時必須具有如下表面:這種表面在極其平滑的同時，仍具有良好的粘著性質(zhì)，從而可將覆蓋層可靠而持久地施加于地板流平復(fù)合料上。
[0003]特別是在老的建筑中，地板常常顯示出因使用而產(chǎn)生的嚴(yán)重磨損。隨著時間流逝，這些地板不僅變得外觀不起眼，而且不平坦。舉例來說，老的木制地板常常由于腳的走動而被磨損到不再能夠翻新的程度。如果基層盡管不平坦，但仍具有足夠的承載能力的話，那么就足以施加自流平地坪。在混凝土地板或老的瓷磚上，這是一個簡單的問題。復(fù)合料可以直接傾倒在那上面。然而，即使是木制地板，也可以使用這種復(fù)合料加以平整。多達幾厘米的不平坦度并不罕見。鑒于流平復(fù)合料的所得層的不均勻厚度，在凝固時沒有體積損失是理想的，以避免可能重復(fù)進行流平操作。同樣對于新的建筑，然而，自流平系統(tǒng)的作用不斷增加，特別是在大的區(qū)域上，例如封閉的停車場或工廠大廳。
[0004]在翻新中和所安排的施工現(xiàn)場中，短的施工時間占據(jù)著越來越大的部分，無論是為了遵守完成期限，還是為了使經(jīng)過流平的地板區(qū)域能夠快速恢復(fù)腳的走動，從而進行常規(guī)使用。在僅僅幾小時后，地板可以再次承受腳的走動并且適合于鋪設(shè)例如瓷磚、天然石料、PVC或地毯。
[0005]在加工期間，具有良好流出性質(zhì)和較長流出開放時間的地板流平復(fù)合料是理想的。通過這種方式，可以在不花費很高費用的情況下獲得極其水平的表面。在新鮮復(fù)合料中并且尤其在固化的復(fù)合料中具有低空氣含量與承載質(zhì)量和抗磨質(zhì)量高度相關(guān)。均勻、無坑洞和無氣泡的表面不僅對于 美觀的地面，而且更特別地對于機械性質(zhì)極為重要。
[0006]因此，需要優(yōu)選地具有以下性質(zhì)的建構(gòu)組合物:
[0007]?高流動性，通過滑移來表征
[0008].對加工壽命(開放時間)沒有不利影響，因此，取決于應(yīng)用，可達成快速硬化和可及早步行通過以及可覆蓋性
[0009].不會收縮
[0010].適用于機器。
[0011]礦物建構(gòu)復(fù)合料和其重要性為技術(shù)人員所知并且廣泛描述于文獻中，如Leopolder, ZKG International, 32 第 4 期(2010)或 Schumacher M.Baustoffpraxis, 22,第 12 卷(2009)。
[0012]在過去，已有多種方法旨在改善這種礦物建構(gòu)復(fù)合料的性質(zhì)。
[0013]FR2943665A1描述了包含10重量％到50重量％的鈣礬石和50重量％到90重量％的聚集物的礦物地板流平復(fù)合料，在聚集物中至少30重量％為合成無機鋁方解石(aluminocalcite)。
[0014]EP0934915A1描述于自流平、尤其高性能的混凝土和其生產(chǎn)。對于其生產(chǎn)來說，每100份水泥加入0.1到10份消泡劑，以及0.1到10份超級增塑劑和減水劑。所用消泡劑優(yōu)選地為已經(jīng)過聚合的乙二醇或十二烷醇與聚丙二醇的混合物處理的硅酸鹽，以及相應(yīng)地經(jīng)過改性的硅酸鹽。
[0015]本發(fā)明的一個目的為提供如下組合物:其在礦物建構(gòu)復(fù)合料中，更特別地在礦物地板流平復(fù)合料中使用時，優(yōu)選地展現(xiàn)出較佳流動性質(zhì)、較佳表面質(zhì)量以及低空氣含量，并且容易制備和應(yīng)用。
[0016]已驚訝地發(fā)現(xiàn)，包含本發(fā)明組合物的礦物建構(gòu)復(fù)合料達成了上文所確定的目的。
[0017]因此，可以改善礦物建構(gòu)復(fù)合料，更特別的是礦物地板流平復(fù)合料的使用中性質(zhì)，并且減少空氣含量。
[0018]本發(fā)明組合物和包含本發(fā)明組合物的礦物建構(gòu)復(fù)合料具有以下優(yōu)點:其使用產(chǎn)生有關(guān)表面質(zhì)量和/或空氣含量方面的改善，并且因此也在抗壓強度和/或抗磨性方面以及固化前的流動性質(zhì)方面有改善。
[0019]本發(fā)明組合物的另一個優(yōu)點在于使用的眾多可能性，其實際上與礦物建構(gòu)復(fù)合料的其他成分無關(guān)。
[0020]因此，本發(fā)明提供可以由混合物組成或可以包含混合物的組合物，這種混合物含有至少一種(a)包含化合物N的組分，這種化合物N在水性水泥質(zhì)粘合劑系統(tǒng)中展現(xiàn)潤濕活性；以及(b)包含至少一種包含化合物E的其他組分，這種化合物E在水性水泥質(zhì)粘合劑系統(tǒng)中展現(xiàn)消泡性質(zhì),化合物E不同于化合物N，其中化合物N與化合物E的質(zhì)量比為0.001:1到1000:1，優(yōu)選地為0.01:1.到100:1，更優(yōu)選地為0.1:1到10:1，并且極優(yōu)選地為0.15:1到 7:1。
[0021]組合物可以在25°C的溫度下呈固體形式存在。本發(fā)明組合物優(yōu)選地特征在于:組分a)的化合物N和/或組分b)的化合物E在25°C的溫度下呈固體形式存在。
[0022]本發(fā)明的另一個主題為組合物的組分a)和/或組分b)可以排他地由各化合物N或各化合物E組成。
[0023]在本發(fā)明的另一個實施方案中，組合物、組分a)和/或b)以及化合物N或E本身可呈以下形式:施加于載體上、吸收、包封或吸附于載體材料上或與載體材料混合，這種載體材料可從無機或有機材料或其混合物中選出，優(yōu)選地為二氧化硅、氧化鋁、砂、水泥、粉煤灰、膨潤土、硬硅鈣石或石灰或淀粉、纖維素、木顆?；虻鞍踪|(zhì)、塑料粒料；從成本的觀點來看，特別優(yōu)選使用無機載體材料。當(dāng)組分中的至少一種在25°C下本身為固體時，各個另一種組分可以施加于第一種本身上，或可以呈負載、吸收或吸附的形式；或者，當(dāng)兩種組分在25 0C下都為固體時，其可以簡單地進行物理混合。
[0024]基于各組分a)和/或b)中的化合物N和/或化合物E與載體材料的質(zhì)量總和，化合物N或化合物E的質(zhì)量分?jǐn)?shù)可以為0.001重量％到50重量％,優(yōu)選地為0.01重量％到30重量％，更優(yōu)選地為0.1重量％到20重量％，極優(yōu)選地為I重量％到10重量％。
[0025]基于由化合物N和E以及載體材料組成的在25°C下為固體的組合物的那些分?jǐn)?shù)的總和，在25°C下為液體的化合物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)可以為0.002重量％到60重量％，優(yōu)選地為0.02重量％到35重量％，更優(yōu)選地為0.05重量％到25重量％，極優(yōu)選地為0.5重量％到
12重量％。
[0026]在本發(fā)明的一個特定實施方案中，本發(fā)明組合物在組分a)中可以包含至少一種化合物N，其代表非離子性或兩性表面活性劑。非離子性或兩性表面活性劑可以優(yōu)選地為烷基烷氧基化物或甜菜堿，更優(yōu)選地為可以為液體或固體的甜菜堿，并且更特別是在25 V的溫度下以固體形式存在的甜菜堿。
[0027]本發(fā)明組合物的組分b)中的化合物E可以優(yōu)選地為聚醚聚硅氧烷，在這種情況下聚醚聚硅氧烷可以施加于載體材料上，優(yōu)選地為無機載體材料，更優(yōu)選地為粉煤灰。
[0028]本發(fā)明組合物的組分a)可以為在25°C的溫度下以固體形式存在的甜菜堿，組分
b)可以由施加于作為載體材料的粉煤灰上的任選液體聚醚聚硅氧烷組成，其中組分b)中的化合物E的分?jǐn)?shù)為I重量％到10重量％，并且組分a)與組分b)的質(zhì)量比為1:10000到1:1，優(yōu)選地為1:1000到1:10，并且更優(yōu)選地為1:500到1:20。
[0029]除了含有組分a)和b)的混合物以外，本發(fā)明組合物還可以包含其他添加物，并且基于整體組合物的質(zhì)量,組分a)和b)的總和的質(zhì)量分?jǐn)?shù)可以為0.001重量％到10重量％，優(yōu)選地為0.01重量％到5重量％，并且更優(yōu)選地為0.05重量％到I重量％。
[0030]這些其他添加物可以選自水；接合劑或粘合劑，優(yōu)選地為波特蘭水泥(Portlandcement)和/或高招水泥(alumina cement);填充劑,優(yōu)選地為硫酸韓、其水合物、娃砂和/或細粉狀石灰石；添加劑，優(yōu)選地為可再分散粉末；促凝劑，優(yōu)選地為碳酸鋰；緩凝劑，優(yōu)選地為檸檬酸；減縮劑、增塑劑和超級增塑劑。
[0031]在本發(fā)明的另一個實施例中，除了含有組分a)和b)的混合物以外，本發(fā)明組合物還可以包含其他添加物，其 中另一種組分可能為波特蘭水泥、石膏和/或高鋁水泥或其混合物。
[0032]本發(fā)明組合物可以用作礦物建構(gòu)復(fù)合料，或至少作為礦物建構(gòu)復(fù)合料，優(yōu)選地為自流平礦物地坪或自流平礦物地板復(fù)合料中的成分。
[0033]所討論的礦物建構(gòu)復(fù)合料也可以與有機粘合劑混合。
[0034]本發(fā)明進一步提供一種生產(chǎn)礦物建構(gòu)復(fù)合料的方法，其中將本發(fā)明組合物與水和以下物質(zhì)混合:粘合劑，優(yōu)選地為波特蘭水泥、石膏和/或高鋁水泥，以及任選地一種或多種其他組分，選自填充劑，優(yōu)選地為硫酸鈣、其水合物、硅砂和/或細粉狀石灰石；添加劑，優(yōu)選地為可再分散粉末；促凝劑，優(yōu)選地為碳酸鋰；緩凝劑，優(yōu)選地為檸檬酸；減縮劑、增塑劑和超級增塑劑。
[0035]本發(fā)明組合物可以在用于生產(chǎn)地板的礦物建構(gòu)復(fù)合料中使用，這種復(fù)合料優(yōu)選地為自流平的。
[0036]作為組分b )的化合物E，可以更特別地使用選自細碎的疏水固體和油的那些化合物，這些固體和油在應(yīng)用條件下不溶于水。為了提高它們的活性，油可以包含細碎的疏水粒子。這些疏水固體、油或粒子于油中的分散液可以通過與添加劑(例如乳化劑)以它們?nèi)菀自谒詰?yīng)用中在極小剪切下乳化的方式摻合而改性。任選地，這些油或分散液也可以直接調(diào)配成水性乳液，在這種情況下可以使用常用添加劑(乳化劑、增稠劑、保護膠體、防腐劑)以及用于制備乳液的均化技術(shù)。
[0037]可以用作化合物E的疏水油的實例為礦物油(A)、植物油(B)、硅酮油(C)、聚氧化烯(D)、經(jīng)過改性的聚硅氧烷(P)，以及這些化合物中的兩種或兩種以上的混合物。
[0038]礦物油(A)可以更特別地為燃料油、礦物密封油、環(huán)烷油以及石蠟油。
[0039]植物油(B)為從含油植物獲得的脂肪和脂肪油。用于產(chǎn)生植物油的起始材料為油籽和油果，其中油以脂質(zhì)形式存在。植物油和植物脂肪主要為甘油與脂肪酸的酯，稱為甘油三酯。關(guān)于植物脂肪的限定為在室溫下的流動性。同樣從植物獲得的香精油不是植物油。與植物油成對比，香精油在干燥時不會在紙上流下任何油斑。植物油包括例如向日葵油、油菜籽油、紅花油、豆油、玉米仁油、花生油、橄欖油、棉籽油、棕櫚油、棕櫚仁脂以及椰子脂。
[0040]硅酮油(C)可以為線性或分支聚硅氧烷，其具有甲基和/或羥基端基并且其布魯克費爾德粘度(Brookfield viscosity)優(yōu)選地大于50mPas,其中粘度特別優(yōu)選地介于IOOmPas 與 IOOOOmPas 之間。
[0041]聚氧化烯(D)可以具有通式(D-1):
[0042]R1-([(C2H4^dR' d0)n(CxH2xO)r(C2H4_drd0) J-R2Iz (D-1)
[0043]其中
[0044]R1對應(yīng)于醇、聚醚醇或酚R1-H (其中H屬于醇或酚的OH基團)的基團。R1-H優(yōu)選地包含摩爾質(zhì)量優(yōu)選地為32到2000g/mol的一元或多元聚醚醇或醇，以及I到8個、優(yōu)選I到4個羥基。實例包括烯丙醇、丁醇、辛醇、十二烷醇、硬脂醇、2-乙基己醇、環(huán)己醇、苯甲醇、乙二醇、丙二醇、二乙二醇、三乙二醇和聚乙二醇、1，2-丙二醇、二丙二醇和聚丙二醇、1，4-丁二醇、1，6-己二醇、三羥甲基丙烷、甘油、季戊四醇、山梨糖醇，或基于天然物質(zhì)的帶羥基化合物。
[0045]另外
[0046]d 為 I 到 3，
[0047]η大于或等于0，
[0048]X為2至Ij 10，優(yōu)選地為2.5到4，
[0049]r大于或等于0，優(yōu)選地為5到350，
[0050]t大于或等于0，
[0051]n+r+t ^ I,
[0052]z為I到8，優(yōu)選地為I到4，更優(yōu)選地為I和2，
[0053]并且
[0054]R,為單價芳香族、任選地經(jīng)取代的烴基，
[0055]R"為氫基或具有I到18個碳原子的單價烴基，并且
[0056]R2為H原子、鏈長為C1-C4tl的單價有機直鏈或支鏈烷基，或任選支鏈烷基或芳基酯
的羧基。
[0057]化合物可以呈純物質(zhì)形式或者存在于與彼此形成的統(tǒng)計混合物中，在這種情況下式中所指示的數(shù)值對應(yīng)于下標(biāo)值統(tǒng)計分布的平均值。
[0058]適合的聚硅氧烷(P)描述于DE 10 353856和DE 28 29906中，例如，其針對所披露結(jié)構(gòu)的披露內(nèi)容據(jù)此作為一個整體成為本披露內(nèi)容的一部分。聚硅氧烷(P)可以具有以下結(jié)構(gòu)(P-1)
[0059]
【權(quán)利要求】
1.一種由混合物組成的或包含混合物的組合物，所述混合物含有: a)至少一種包含化合物N的組分，所述化合物N在水性水泥質(zhì)粘合劑系統(tǒng)中展現(xiàn)潤濕活性；以及 b)至少一種包含化合物E的組分，所述化合物E在水性水泥質(zhì)粘合劑系統(tǒng)中展現(xiàn)消泡性質(zhì)，所述化合物E不同于所述化合物N，并且 化合物N與化合物E的質(zhì)量比為0.001:1到1000:1，優(yōu)選地為0.01:1到100:1，更優(yōu)選地為0.1:1到10:1，并且極優(yōu)選地為0.15:1到7:1。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合物，其特征在于所述組合物在25°C的溫度下以固體形式存在。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的組合物，其特征在于組分a)的所述化合物N和/或組分b)的所述化合物E在25°C的溫度下以固體形式存在。
4.根據(jù)權(quán)利要求1到3中至少一項所述的組合物，其特征在于組分a)和/或組分b)排他地由各化合物N或各化合物E組成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1到4中至少一項所述的組合物，其特征在于組分a)和/或組分b)包含呈施加或負載、吸收、包封或吸附于載體材料上的形式或與載體材料混合的所述化合物N或所述化合物E。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的組合物，其特征在于所述載體材料選自無機或有機材料或其混合物，優(yōu)選地為二氧化硅、氧化鋁、砂、水泥、粉煤灰、膨潤土、硬硅鈣石或石灰或淀粉、纖維素、木顆?；虻鞍踪|(zhì)、塑料粒料，更優(yōu)選地為無機載體材料。
7.根據(jù)權(quán)利要求 5或6所述的組合物，其特征在于基于所述各組分a)和/或b)中的所述化合物N和/或化合物E與所述載體材料的質(zhì)量總和，所述化合物N或所述化合物E的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.001重量％到50重量％，優(yōu)選地為0.01重量％到30重量％，更優(yōu)選地為0.1重量％到20重量％,極優(yōu)選地為I重量％到10重量％。
8.根據(jù)權(quán)利要求1到7中至少一項所述的組合物，其特征在于組分a)中的至少一種化合物N為非離子性或兩性表面活性劑，優(yōu)選地為烷基烷氧基化物或甜菜堿，更優(yōu)選地為可以為液體或固體的甜菜堿，并且更特別是在25°C的溫度下作為固體存在的甜菜堿。
9.根據(jù)權(quán)利要求1到8中至少一項所述的組合物，其特征在于組分b)中的至少一種化合物E為聚醚聚硅氧烷，并且所述聚醚聚硅氧烷施加于載體材料上，優(yōu)選地為無機載體材料，更優(yōu)選地為粉煤灰。
10.根據(jù)權(quán)利要求1到9中至少一項所述的組合物，其特征在于組分a)為在25°C的溫度下作為存在的甜菜堿，組分b)由施加于作為載體材料的粉煤灰上的聚醚聚硅氧烷組成，其中組分b)中的所述化合物E的分?jǐn)?shù)為I重量％到10重量％，并且組分a)與組分b)的質(zhì)量比為1:10000到1:1，優(yōu)選地為1:1000到1:10，并且更優(yōu)選地為1:500到1:20。
11.根據(jù)權(quán)利要求1到10中至少一項所述的組合物，其特征在于除了含有組分a)和b)的所述混合物以外，所述組合物還包含其他添加物，并且基于整體組合物的質(zhì)量，組分a)和b)的總和的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.001重量％到10重量％，優(yōu)選地為0.01重量％到5重量％，并且更優(yōu)選地為0.05重量％到I重量％。
12.根據(jù)權(quán)利要求1到11中至少一項所述的組合物，其特征在于除了含有組分a)和b)的所述混合物以外，所述組合物包含其他添加物，所述其他添加物選自水、粘結(jié)劑/粘合齊?，優(yōu)選地為波特蘭水泥和/或高鋁水泥， 填充劑，優(yōu)選地為硫酸鈣、其水合物， 硅砂和/或細粉狀石灰石， 添加劑，優(yōu)選地為可再分散粉末， 促凝劑，優(yōu)選地為Li2CO3, 緩凝劑，優(yōu)選地為檸檬酸， 減縮劑、增塑劑和超級增塑劑。
13.根據(jù)權(quán)利要求1到12中至少一項所述的組合物，其特征在于除了含有組分a)和b)的所述混合物以外，所述組合物包含其他添加物，其中一種其他添加物為波特蘭水泥、石膏和/或高鋁水泥或其混合物。
14.根據(jù)權(quán)利要求1到13中至少一項所述的組合物，其特征在于所述組合物為建構(gòu)復(fù)合料，優(yōu)選地為自流平地坪或自流平地板復(fù)合料。
15.—種生產(chǎn)建構(gòu)復(fù)合料的方法，其特征在于將根據(jù)權(quán)利要求1到10中至少一項所述的組合物與水和以下物質(zhì)混合:粘合劑，優(yōu)選地為波特蘭水泥和/或高鋁水泥，以及任選地一種或多種其他添加物，選自: 填充劑，優(yōu)選地為硫酸鈣、其水合物， 硅砂和/或細粉狀石灰石， 添加劑，優(yōu)選地為可再分散粉末， 促凝劑，優(yōu)選地為碳酸鋰， 緩凝劑，優(yōu)選地為檸檬酸， 減縮劑、增塑劑和超級增塑劑。
16.根據(jù)權(quán)利要求1到14中至少一項所述的組合物在用于生產(chǎn)地板的建構(gòu)復(fù)合料中的用途，所述建構(gòu)復(fù)合料優(yōu)選地為自流平的。
【文檔編號】C04B111/62GK103429551SQ201280013013
【公開日】2013年12月4日 申請日期:2012年3月7日 優(yōu)先權(quán)日:2011年3月14日
【發(fā)明者】R·朔伊爾曼, F·柯尼希, A·費特爾, J·海辛, M·羅斯 申請人:贏創(chuàng)德固賽有限公司