用于优化矿物建筑材料组合物的组合物的制作方法
【专利摘要】本发明涉及适合于优化矿物建构复合料的组合物，使得特别有利地影响复合料的流动特征和空气从复合料中的去除，从而可以获得极为平滑、几乎无孔的表面。所述组合物由混合物组成或包含混合物，所述混合物含有：a）至少一种包含化合物N的组分，所述化合物N在水性水泥质粘合剂系统中展现润湿活性；以及b）至少一种包含化合物E的组分，所述化合物E在水性水泥质粘合剂系统中展现消泡性质。组分a）中的化合物N为非离子性或两性表面活性剂，优选地为烷基烷氧基化物或甜菜碱。组分b）中的化合物E可优选为载体材料上的聚醚聚硅氧烷。
【专利说明】用于优化矿物建筑材料组合物的组合物
[0001]本发明提供适合于以如下方式优化矿物建构复合料的组合物:特别有利地影响复合料的流动特征和空气从复合料中的去除，从而可以获得极为平滑、几乎无孔的表面。
[0002]不断需要目前可用的矿物建构复合料以在应用条件下产生可比的结果，而且易于制备和使用。在矿物建构复合料中，特别值得重视的是流体复合料，如匀泥和自流平系统，包括被称为自流平地坪(self-levelling underlayment ；SLU)的自流平地板复合料,其因此需要具有特定性质:其必须能够容易流出，以均衡地板的不平坦度，同时保持良好的加工质量；在流出之后，其必须固化成坚硬而高度稳固的层，这种层具有良好的承载能力和抗磨损性；同时必须具有如下表面:这种表面在极其平滑的同时，仍具有良好的粘着性质，从而可将覆盖层可靠而持久地施加于地板流平复合料上。
[0003]特别是在老的建筑中，地板常常显示出因使用而产生的严重磨损。随着时间流逝，这些地板不仅变得外观不起眼，而且不平坦。举例来说，老的木制地板常常由于脚的走动而被磨损到不再能够翻新的程度。如果基层尽管不平坦，但仍具有足够的承载能力的话，那么就足以施加自流平地坪。在混凝土地板或老的瓷砖上，这是一个简单的问题。复合料可以直接倾倒在那上面。然而，即使是木制地板，也可以使用这种复合料加以平整。多达几厘米的不平坦度并不罕见。鉴于流平复合料的所得层的不均匀厚度，在凝固时没有体积损失是理想的，以避免可能重复进行流平操作。同样对于新的建筑，然而，自流平系统的作用不断增加，特别是在大的区域上，例如封闭的停车场或工厂大厅。
[0004]在翻新中和所安排的施工现场中，短的施工时间占据着越来越大的部分，无论是为了遵守完成期限，还是为了使经过流平的地板区域能够快速恢复脚的走动，从而进行常规使用。在仅仅几小时后，地板可以再次承受脚的走动并且适合于铺设例如瓷砖、天然石料、PVC或地毯。
[0005]在加工期间，具有良好流出性质和较长流出开放时间的地板流平复合料是理想的。通过这种方式，可以在不花费很高费用的情况下获得极其水平的表面。在新鲜复合料中并且尤其在固化的复合料中具有低空气含量与承载质量和抗磨质量高度相关。均匀、无坑洞和无气泡的表面不仅对于 美观的地面，而且更特别地对于机械性质极为重要。
[0006]因此，需要优选地具有以下性质的建构组合物:
[0007]?高流动性，通过滑移来表征
[0008].对加工寿命(开放时间)没有不利影响，因此，取决于应用，可达成快速硬化和可及早步行通过以及可覆盖性
[0009].不会收缩
[0010].适用于机器。
[0011]矿物建构复合料和其重要性为技术人员所知并且广泛描述于文献中，如Leopolder, ZKG International, 32 第 4 期(2010)或 Schumacher M.Baustoffpraxis, 22,第 12 卷(2009)。
[0012]在过去，已有多种方法旨在改善这种矿物建构复合料的性质。
[0013]FR2943665A1描述了包含10重量％到50重量％的钙矾石和50重量％到90重量％的聚集物的矿物地板流平复合料，在聚集物中至少30重量％为合成无机铝方解石(aluminocalcite)。
[0014]EP0934915A1描述于自流平、尤其高性能的混凝土和其生产。对于其生产来说，每100份水泥加入0.1到10份消泡剂，以及0.1到10份超级增塑剂和减水剂。所用消泡剂优选地为已经过聚合的乙二醇或十二烷醇与聚丙二醇的混合物处理的硅酸盐，以及相应地经过改性的硅酸盐。
[0015]本发明的一个目的为提供如下组合物:其在矿物建构复合料中，更特别地在矿物地板流平复合料中使用时，优选地展现出较佳流动性质、较佳表面质量以及低空气含量，并且容易制备和应用。
[0016]已惊讶地发现，包含本发明组合物的矿物建构复合料达成了上文所确定的目的。
[0017]因此，可以改善矿物建构复合料，更特别的是矿物地板流平复合料的使用中性质，并且减少空气含量。
[0018]本发明组合物和包含本发明组合物的矿物建构复合料具有以下优点:其使用产生有关表面质量和/或空气含量方面的改善，并且因此也在抗压强度和/或抗磨性方面以及固化前的流动性质方面有改善。
[0019]本发明组合物的另一个优点在于使用的众多可能性，其实际上与矿物建构复合料的其他成分无关。
[0020]因此，本发明提供可以由混合物组成或可以包含混合物的组合物，这种混合物含有至少一种(a)包含化合物N的组分，这种化合物N在水性水泥质粘合剂系统中展现润湿活性；以及(b)包含至少一种包含化合物E的其他组分，这种化合物E在水性水泥质粘合剂系统中展现消泡性质,化合物E不同于化合物N，其中化合物N与化合物E的质量比为0.001:1到1000:1，优选地为0.01:1.到100:1，更优选地为0.1:1到10:1，并且极优选地为0.15:1到 7:1。
[0021]组合物可以在25°C的温度下呈固体形式存在。本发明组合物优选地特征在于:组分a)的化合物N和/或组分b)的化合物E在25°C的温度下呈固体形式存在。
[0022]本发明的另一个主题为组合物的组分a)和/或组分b)可以排他地由各化合物N或各化合物E组成。
[0023]在本发明的另一个实施方案中，组合物、组分a)和/或b)以及化合物N或E本身可呈以下形式:施加于载体上、吸收、包封或吸附于载体材料上或与载体材料混合，这种载体材料可从无机或有机材料或其混合物中选出，优选地为二氧化硅、氧化铝、砂、水泥、粉煤灰、膨润土、硬硅钙石或石灰或淀粉、纤维素、木颗粒或蛋白质、塑料粒料；从成本的观点来看，特别优选使用无机载体材料。当组分中的至少一种在25°C下本身为固体时，各个另一种组分可以施加于第一种本身上，或可以呈负载、吸收或吸附的形式；或者，当两种组分在25 0C下都为固体时，其可以简单地进行物理混合。
[0024]基于各组分a)和/或b)中的化合物N和/或化合物E与载体材料的质量总和，化合物N或化合物E的质量分数可以为0.001重量％到50重量％,优选地为0.01重量％到30重量％，更优选地为0.1重量％到20重量％，极优选地为I重量％到10重量％。
[0025]基于由化合物N和E以及载体材料组成的在25°C下为固体的组合物的那些分数的总和，在25°C下为液体的化合物的质量分数可以为0.002重量％到60重量％，优选地为0.02重量％到35重量％，更优选地为0.05重量％到25重量％，极优选地为0.5重量％到
12重量％。
[0026]在本发明的一个特定实施方案中，本发明组合物在组分a)中可以包含至少一种化合物N，其代表非离子性或两性表面活性剂。非离子性或两性表面活性剂可以优选地为烷基烷氧基化物或甜菜碱，更优选地为可以为液体或固体的甜菜碱，并且更特别是在25 V的温度下以固体形式存在的甜菜碱。
[0027]本发明组合物的组分b)中的化合物E可以优选地为聚醚聚硅氧烷，在这种情况下聚醚聚硅氧烷可以施加于载体材料上，优选地为无机载体材料，更优选地为粉煤灰。
[0028]本发明组合物的组分a)可以为在25°C的温度下以固体形式存在的甜菜碱，组分
b)可以由施加于作为载体材料的粉煤灰上的任选液体聚醚聚硅氧烷组成，其中组分b)中的化合物E的分数为I重量％到10重量％，并且组分a)与组分b)的质量比为1:10000到1:1，优选地为1:1000到1:10，并且更优选地为1:500到1:20。
[0029]除了含有组分a)和b)的混合物以外，本发明组合物还可以包含其他添加物，并且基于整体组合物的质量,组分a)和b)的总和的质量分数可以为0.001重量％到10重量％，优选地为0.01重量％到5重量％，并且更优选地为0.05重量％到I重量％。
[0030]这些其他添加物可以选自水；接合剂或粘合剂，优选地为波特兰水泥(Portlandcement)和/或高招水泥(alumina cement);填充剂,优选地为硫酸韩、其水合物、娃砂和/或细粉状石灰石；添加剂，优选地为可再分散粉末；促凝剂，优选地为碳酸锂；缓凝剂，优选地为柠檬酸；减缩剂、增塑剂和超级增塑剂。
[0031]在本发明的另一个实施例中，除了含有组分a)和b)的混合物以外，本发明组合物还可以包含其他添加物，其 中另一种组分可能为波特兰水泥、石膏和/或高铝水泥或其混合物。
[0032]本发明组合物可以用作矿物建构复合料，或至少作为矿物建构复合料，优选地为自流平矿物地坪或自流平矿物地板复合料中的成分。
[0033]所讨论的矿物建构复合料也可以与有机粘合剂混合。
[0034]本发明进一步提供一种生产矿物建构复合料的方法，其中将本发明组合物与水和以下物质混合:粘合剂，优选地为波特兰水泥、石膏和/或高铝水泥，以及任选地一种或多种其他组分，选自填充剂，优选地为硫酸钙、其水合物、硅砂和/或细粉状石灰石；添加剂，优选地为可再分散粉末；促凝剂，优选地为碳酸锂；缓凝剂，优选地为柠檬酸；减缩剂、增塑剂和超级增塑剂。
[0035]本发明组合物可以在用于生产地板的矿物建构复合料中使用，这种复合料优选地为自流平的。
[0036]作为组分b )的化合物E，可以更特别地使用选自细碎的疏水固体和油的那些化合物，这些固体和油在应用条件下不溶于水。为了提高它们的活性，油可以包含细碎的疏水粒子。这些疏水固体、油或粒子于油中的分散液可以通过与添加剂(例如乳化剂)以它们容易在水性应用中在极小剪切下乳化的方式掺合而改性。任选地，这些油或分散液也可以直接调配成水性乳液，在这种情况下可以使用常用添加剂(乳化剂、增稠剂、保护胶体、防腐剂)以及用于制备乳液的均化技术。
[0037]可以用作化合物E的疏水油的实例为矿物油(A)、植物油(B)、硅酮油(C)、聚氧化烯(D)、经过改性的聚硅氧烷(P)，以及这些化合物中的两种或两种以上的混合物。
[0038]矿物油(A)可以更特别地为燃料油、矿物密封油、环烷油以及石蜡油。
[0039]植物油(B)为从含油植物获得的脂肪和脂肪油。用于产生植物油的起始材料为油籽和油果，其中油以脂质形式存在。植物油和植物脂肪主要为甘油与脂肪酸的酯，称为甘油三酯。关于植物脂肪的限定为在室温下的流动性。同样从植物获得的香精油不是植物油。与植物油成对比，香精油在干燥时不会在纸上流下任何油斑。植物油包括例如向日葵油、油菜籽油、红花油、豆油、玉米仁油、花生油、橄榄油、棉籽油、棕榈油、棕榈仁脂以及椰子脂。
[0040]硅酮油(C)可以为线性或分支聚硅氧烷，其具有甲基和/或羟基端基并且其布鲁克费尔德粘度(Brookfield viscosity)优选地大于50mPas,其中粘度特别优选地介于IOOmPas 与 IOOOOmPas 之间。
[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对应于醇、聚醚醇或酚R1-H (其中H属于醇或酚的OH基团)的基团。R1-H优选地包含摩尔质量优选地为32到2000g/mol的一元或多元聚醚醇或醇，以及I到8个、优选I到4个羟基。实例包括烯丙醇、丁醇、辛醇、十二烷醇、硬脂醇、2-乙基己醇、环己醇、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、三羟甲基丙烷、甘油、季戊四醇、山梨糖醇，或基于天然物质的带羟基化合物。
[0045]另外
[0046]d 为 I 到 3，
[0047]η大于或等于0，
[0048]X为2至Ij 10，优选地为2.5到4，
[0049]r大于或等于0，优选地为5到350，
[0050]t大于或等于0，
[0051]n+r+t ^ I,
[0052]z为I到8，优选地为I到4，更优选地为I和2，
[0053]并且
[0054]R,为单价芳香族、任选地经取代的烃基，
[0055]R"为氢基或具有I到18个碳原子的单价烃基，并且
[0056]R2为H原子、链长为C1-C4tl的单价有机直链或支链烷基，或任选支链烷基或芳基酯
的羧基。
[0057]化合物可以呈纯物质形式或者存在于与彼此形成的统计混合物中，在这种情况下式中所指示的数值对应于下标值统计分布的平均值。
[0058]适合的聚硅氧烷(P)描述于DE 10 353856和DE 28 29906中，例如，其针对所披露结构的披露内容据此作为一个整体成为本披露内容的一部分。聚硅氧烷(P)可以具有以下结构(P-1)
[0059]
【权利要求】
1.一种由混合物组成的或包含混合物的组合物，所述混合物含有: a)至少一种包含化合物N的组分，所述化合物N在水性水泥质粘合剂系统中展现润湿活性；以及 b)至少一种包含化合物E的组分，所述化合物E在水性水泥质粘合剂系统中展现消泡性质，所述化合物E不同于所述化合物N，并且 化合物N与化合物E的质量比为0.001:1到1000:1，优选地为0.01:1到100:1，更优选地为0.1:1到10:1，并且极优选地为0.15:1到7:1。
2.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于所述组合物在25°C的温度下以固体形式存在。
3.根据权利要求1或2所述的组合物，其特征在于组分a)的所述化合物N和/或组分b)的所述化合物E在25°C的温度下以固体形式存在。
4.根据权利要求1到3中至少一项所述的组合物，其特征在于组分a)和/或组分b)排他地由各化合物N或各化合物E组成。
5.根据权利要求1到4中至少一项所述的组合物，其特征在于组分a)和/或组分b)包含呈施加或负载、吸收、包封或吸附于载体材料上的形式或与载体材料混合的所述化合物N或所述化合物E。
6.根据权利要求5所述的组合物，其特征在于所述载体材料选自无机或有机材料或其混合物，优选地为二氧化硅、氧化铝、砂、水泥、粉煤灰、膨润土、硬硅钙石或石灰或淀粉、纤维素、木颗粒或蛋白质、塑料粒料，更优选地为无机载体材料。
7.根据权利要求 5或6所述的组合物，其特征在于基于所述各组分a)和/或b)中的所述化合物N和/或化合物E与所述载体材料的质量总和，所述化合物N或所述化合物E的质量分数为0.001重量％到50重量％，优选地为0.01重量％到30重量％，更优选地为0.1重量％到20重量％,极优选地为I重量％到10重量％。
8.根据权利要求1到7中至少一项所述的组合物，其特征在于组分a)中的至少一种化合物N为非离子性或两性表面活性剂，优选地为烷基烷氧基化物或甜菜碱，更优选地为可以为液体或固体的甜菜碱，并且更特别是在25°C的温度下作为固体存在的甜菜碱。
9.根据权利要求1到8中至少一项所述的组合物，其特征在于组分b)中的至少一种化合物E为聚醚聚硅氧烷，并且所述聚醚聚硅氧烷施加于载体材料上，优选地为无机载体材料，更优选地为粉煤灰。
10.根据权利要求1到9中至少一项所述的组合物，其特征在于组分a)为在25°C的温度下作为存在的甜菜碱，组分b)由施加于作为载体材料的粉煤灰上的聚醚聚硅氧烷组成，其中组分b)中的所述化合物E的分数为I重量％到10重量％，并且组分a)与组分b)的质量比为1:10000到1:1，优选地为1:1000到1:10，并且更优选地为1:500到1:20。
11.根据权利要求1到10中至少一项所述的组合物，其特征在于除了含有组分a)和b)的所述混合物以外，所述组合物还包含其他添加物，并且基于整体组合物的质量，组分a)和b)的总和的质量分数为0.001重量％到10重量％，优选地为0.01重量％到5重量％，并且更优选地为0.05重量％到I重量％。
12.根据权利要求1到11中至少一项所述的组合物，其特征在于除了含有组分a)和b)的所述混合物以外，所述组合物包含其他添加物，所述其他添加物选自水、粘结剂/粘合齐?，优选地为波特兰水泥和/或高铝水泥， 填充剂，优选地为硫酸钙、其水合物， 硅砂和/或细粉状石灰石， 添加剂，优选地为可再分散粉末， 促凝剂，优选地为Li2CO3, 缓凝剂，优选地为柠檬酸， 减缩剂、增塑剂和超级增塑剂。
13.根据权利要求1到12中至少一项所述的组合物，其特征在于除了含有组分a)和b)的所述混合物以外，所述组合物包含其他添加物，其中一种其他添加物为波特兰水泥、石膏和/或高铝水泥或其混合物。
14.根据权利要求1到13中至少一项所述的组合物，其特征在于所述组合物为建构复合料，优选地为自流平地坪或自流平地板复合料。
15.—种生产建构复合料的方法，其特征在于将根据权利要求1到10中至少一项所述的组合物与水和以下物质混合:粘合剂，优选地为波特兰水泥和/或高铝水泥，以及任选地一种或多种其他添加物，选自: 填充剂，优选地为硫酸钙、其水合物， 硅砂和/或细粉状石灰石， 添加剂，优选地为可再分散粉末， 促凝剂，优选地为碳酸锂， 缓凝剂，优选地为柠檬酸， 减缩剂、增塑剂和超级增塑剂。
16.根据权利要求1到14中至少一项所述的组合物在用于生产地板的建构复合料中的用途，所述建构复合料优选地为自流平的。
【文档编号】C04B111/62GK103429551SQ201280013013
【公开日】2013年12月4日 申请日期:2012年3月7日 优先权日:2011年3月14日
【发明者】R·朔伊尔曼, F·柯尼希, A·费特尔, J·海辛, M·罗斯 申请人:赢创德固赛有限公司