含有水凝水泥的具有低水含量的塑料組合物及其制備方法技術

本發明專利技術涉及含有水凝水泥的具有低水含量的塑料組合物及其制備方法。本發明專利技術提供了含有水凝水泥的具有低水含量的塑料組合物，及其制備方法，該組合物的特征在于通過混合水凝水泥，水，和作為形成發泡聚氨酯用原料的多元醇與異氰酸酯化合物，制備可流動的均勻混合物，和在形成發泡聚氨酯的工藝過程中由于發泡，部分分離并去除混合物所使用的水，塑料組合物喪失流度并具有塑性。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及含有水凝水泥(hydrauliccement)的具有低水含量的塑料組合物及其制備方法，和更特別地，涉及在形成可發泡聚氨酯的方法中，通過利用發泡強度(foamingstrength)，從通過混合水凝水泥與水而制備的可流動的水泥漿中除去水而獲得的具有低水含量的塑料組合物，及其制備方法。
技術介紹
術語“水泥”來自于拉丁文含義“碎石”，它是指將一種物質粘結到另一種物質上的材料。水凝水泥是指形成防水產品的水泥，其代表性實例是通過粉碎礦渣而生產的波特蘭水泥(Portlandcement)，所述礦渣通過在合適的混合比下混合石灰石與粘土，然后使用回轉窯，加熱該混合物到1450℃至1550℃的溫度，并使用球磨機達到尺寸小于或等于75μm以控制水硬性凝固(hydraulicsetting)反應的約5wt％石膏(硫酸鈣)而獲得，和其實例包括含有30wt％至40wt％高爐礦渣和波特蘭水泥的高爐礦渣水泥，含有20至25wt％火山灰和波特蘭水泥的火山灰水泥，含有可膨脹添加劑與波特蘭水泥的膨脹水泥，快速-凝固/快速-硬化的水泥，例如鋁酸鈣水泥與波特蘭水泥的共混物，和波特蘭水泥與灰泥的共混物，或微粒-型波特蘭水泥，通過降低波特蘭水泥中存在的氧化鋁含量并進行粗粉碎而獲得的油井水泥，通過減少波特蘭水泥中的鐵含量而生產的白水泥，改性水泥，例如通過添加顏料，例如氧化鐵，氧化鉻或鈷藍到白水泥中而生產的彩色水泥，和生產寒冷氣候混凝土和耐火材料所使用的鋁酸鈣水泥。當與水混合時，水凝水泥產生防水的硬質固化的物質，引起化學反應，從而產生水合物。這一過程可分成(1)物理視角下，喪失流動性，(2)塑料水泥漿的凝固誘導硬化，和(3)固化。使用由粒度為1μm至50μm的粗糙顆粒組成的灰色粉末形式的波特蘭水泥作為起始材料，和當該灰色粉末在水中分散時，在水泥內包含的硫酸鈣和鈣的熾熱產品容易溶解，產生各種離子。首先，這些離子產生針狀晶體鈣礬石，然后氫氧化鈣棱柱形晶體和硅酸鈣水合物的針狀晶體填充其中水泥顆粒在水中在其內溶解的間隙。因此，已知水泥漿喪失流度(1)，凝固，和不穩定的鈣礬石降解成氧化鋁硅酸鈣(calciumaluminasilicate)水合物，其再次為穩定的六角板-型晶體形式(2)，然后固化(3)。正因為如此，可通過簡單地混合水凝水泥與水，生產可流動的水泥漿，并可在各種應用中使用，其中包括通過添加砂子到可流動的水泥漿中獲得的砂漿，通過添加砂子和聚集體到可流動的水泥漿中而獲得的混凝土，通過向其中添加微細的聚集體而獲得的薄漿，用于噴灑的噴混凝土和類似物，然后在建筑物，城市工程和藝術設施(artinstallation)中在固化之后以復合材料形式廣泛使用。與此同時，已知固化的水泥漿含有數量大的各種尺寸和不規則形狀的孔(1)，和通過水合水凝水泥生產的晶體產品也是非常不規則的(2)。一般地，就拉伸強度來說，使用水凝水泥生產的固化物質具有7％至11％的低壓縮強度，這是因為存在孔和結構不規則度導致的。然而，在自然環境中由氣候變化導致的溫度和濕度變化頻繁且反復地引起取決于溫度的膨脹和收縮，和取決于水比例變化的膨脹和收縮。固化的水泥漿的主要缺點是，當誘導收縮時，它接收拉伸強度，和因此龜裂，且容易劣化。固化的水凝水泥低的拉伸強度是限制水泥應用范圍的主要障礙。諸如空氣夾帶，固化時間段和模塑材料的條件與尺寸之類的因素會影響固化水泥內孔的形成，但已知在生產水泥漿的方法中添加的水量與固化水泥內孔的形成最緊密地有關，和與使用較小量水生產的固化水泥漿相比，使用大量水生產的固化水泥漿具有較高的孔含量和低得多的強度。已經進行了解決水凝水泥這些缺點的積極的研發，并公布了與之有關的許多技術。研發可廣義地分類為：(1)添加纖維狀增強材料，例如石棉，玻璃纖維，金屬纖維，陶瓷纖維，天然纖維和合成纖維；(2)生產含有小量水的水泥漿,并為了結實，在固化之前施加機械壓縮或振動；(3)開發控制水泥顆粒的表面活性的混合物，并凝固和施加它們；和(4)添加液體或粒狀塑料添加劑。最近，作為基本上解決水可固化的固化水泥的缺點的方法，添加液體或粒狀塑料添加劑到水泥漿中受到關注，因為它改進了水凝水泥的流度，進而減少混合水的使用，和固化的水泥含有在其內均勻地存在的塑料添加劑，進而改進兩種固化水泥之間或者聚集體和固化水泥之間的粘合。例如，美國專利No.3,951,674指出水泥需要過量的水來改進可操作性，和這會引起固化水泥強度的劣化，并建議相對于波特蘭水泥的重量，添加0.3wt％至2wt％水溶性乙酸硫酸纖維素作為其替代品，以便延遲水泥漿的固化時間(1)，和減少水泥與聚集的顆粒之間的摩擦，進而采用小量水改進可操作性并獲得具有優良強度的固化物質(2)。另外，美國專利No.4,880,467主張固化水泥應當具有大于或等于15MPa，優選大于或等于40MPa的彎曲強度，以便固化水泥具有足夠的耐久性以耐受外部環境變化，并公開了這可通過下述來實現：作為含有尺寸小于100μm顆粒的未固化水泥顆粒漿，含有一種或多種水凝水泥和1-20重量份合成樹脂的水泥漿，所述合成樹脂選自苯乙烯-丁二烯共聚物，丙烯酸酯聚合物，乙酸乙烯酯聚合物，偏氯乙烯聚合物，環氧樹脂，酚樹脂，聚氨酯樹脂和丙烯酸類樹脂，相對于100重量份水凝水泥，和進一步含有8至20重量份水，相對于100重量份水凝水泥。正因為如此，具有當添加液體或粒狀塑料添加劑到水泥漿中時可采用的各種塑料，和迄今為止建議了施加許多類型的塑料材料到水泥中的技術。然而，為了將塑料添加劑混合到水泥漿中以減少固化水泥的孔隙，在顆粒之間提供額外的粘合力并改進已固化物質的拉伸強度首先應當考慮塑料添加劑和已固化的水泥之間的親和力。通過使異氰酸酯化合物與多元醇反應，生產聚氨酯，聚氨酯是具有氨基甲酸酯鍵的塑料，且進行了廣泛研究，將聚氨酯應用到固化水泥上，因為固化的水泥具有強度，耐磨性，耐油性和彈性，尤其采用固化水泥具有結實的粘合強度。例如，韓國專利No.0892247公開了一種聚氨酯-基水泥組合物，它通過混合50至1,000重量份干砂漿與100重量份由比值為1:1的主要成分和固化劑組成的樹脂混合物來制備，且可用作防水涂層材料，涂層材料或基底控制劑，當施加到諸如瀝青或混凝土之類的基底上時。另外，韓國專利No.1135593公開了具有優良的隔音性能和隔熱的復合材料，它通過混合50至70重量份水泥粉末與10至30重量份粉末添加劑，以制備水泥混合物粉末，混合異氰酸酯，多元醇和發泡劑的混合物與以上制備的水泥混合物粉末，然后在壓力下進行發泡而制備。在另一實例中，韓國專利No.1075260公開了一種用于地面鋪路的聚氨酯樹脂砂漿組合物，它通過相對于100重量份液體丙烯酸類聚氨酯樹脂，混合150至200重量份水泥，25至75重量份無機顏料，25至75重量份抗沉降劑和25至75重量份自流平劑而制備。然而，所有這些專利涉及與諸如水泥和聚氨酯，或水泥，聚氨酯，水和類似物之類的物質的結合，或者使用新的施加或加工方法有關的技術，暗示了僅僅以均勻液體形式獲得的混合組合物的制備方法，或者以均勻液體形式獲得的液體組合物的施加方法，且沒有教導包括在水泥漿內借助聚氨酯的發泡工藝，排放并分離在水泥顆粒之間存在的游離水的技術，盡管本文檔來自技高網...

【技術保護點】
含有水凝水泥的具有低水含量的塑料組合物，其中通過混合水凝水泥，水，和作為形成可發泡聚氨酯用成分的多元醇與異氰酸酯化合物，制備可流動的均勻混合物，和在形成可發泡聚氨酯的工藝中，在該可流動的均勻混合物存在下，使聚氨酯發泡，部分分離并去除混合物所使用的水，以便塑料組合物喪失流度并具有塑性，從而獲得該塑料組合物。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2014.07.25 KR 10-2014-00947741.含有水凝水泥的具有低水含量的塑料組合物，其中通過混合水凝水泥，水，和作為形成可發泡聚氨酯用成分的多元醇與異氰酸酯化合物，制備可流動的均勻混合物，和在形成可發泡聚氨酯的工藝中，在該可流動的均勻混合物存在下，使聚氨酯發泡，部分分離并去除混合物所使用的水，以便塑料組合物喪失流度并具有塑性，從而獲得該塑料組合物。2.權利要求1的塑料組合物，其中水凝水泥包括選自波特蘭水泥,高爐礦渣水泥,火山灰水泥，膨脹水泥,快速-凝固/快速-硬化水泥，油井水泥,白水泥，彩色水泥和鋁酸鈣水泥或其混合物中的任何一種，或者選自這些...

【專利技術屬性】
技術研發人員：俞知秀，
申請(專利權)人：亞爾道璘株式會社，
類型：發明
國別省市：韓國;KR