CN101309876B - 砂浆组合物、其制备方法及其用途 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及即用型干粉末形式的砂浆组合物，其包含至少一种粉末状粘结料和至少一种骨料，以及任选的至少一种常用添加剂和/或助剂，并且其由颗粒组成，被称作细颗粒的至少一部分该颗粒会导致粉尘散发，其特征在于该砂浆组合物还包含流体添加剂，该流体添加剂由至少一种非极性含烃有机物质构成并且具有聚集所述细颗粒的能力，并且该干砂浆组合物包含通过流体添加剂形成的细颗粒的聚集体。

Description

砂浆组合物、其制备方法及其用途
技术领域
本发明涉及工业砂浆(mortiers)和干涂料(enduits)，以及其制备方法及其用途。
背景技术
长期以来已知即用型干粉末形式的砂浆组合物，其包含至少一种粉末状粘结料(liant)和至少一种骨料(granulat)以及任选的至少一种常用添加剂和/或助剂，并且其由颗粒组成，被称作细颗粒的至少一部分该颗粒会产生粉尘散发。通常被称作“工业”砂浆的这种类型的组合物是一种在工厂中确定剂量并混合的砂浆。它是“干的”，也就是说准备用水拌和。
在上述粘结料中，可以提到矿物粘结料如熟石灰、水泥、石膏或者类似物，以及有机粘结料某些粉末状合成树脂。作为骨料(有时被称作聚集体(agrégats))，可以提及砂、石料粉、捣碎的砖块或者类似物。
“砂浆”应当理解为是指符合以上给出的特性的任何组合物以及因此的涂料。“涂料层(couche d’enduit)”是指使用同样的砂浆涂布一或几道(passes)的层，在涂布第二道之前并不使第一道干燥。因而要区分“子涂层”或者子层涂层(即“系统的一个或多个下层”)和“最后层”或正面涂层或罩面涂层(即“多层涂布系统的上层”)。
上述的即用型
Figure S2006800410423D00012
干工业砂浆和涂料具有长期公知的明显粉尘散发的缺陷，无论是在通过混合它们的构成成分来生产它们的时候还是在它们的装袋过程中以及在使用现场在拌和之前的它们的操作过程中。
这种粉尘散发成了在不断强化的方向上发展的劳动者保护方面的规章的主题。
此外，上述的粉尘散发会导致在工厂或在现场的局部环境的恶化，需要特别强制性的清洁或保护工作。在封闭环境工作时，尤其是在有人居住的室内的翻新过程中，粉尘散发的问题特别关键。
最后，粉尘散发主要涉及到砂浆和涂料中具有最细颗粒的部分，其通常是低剂量的助剂。这些成分在配方中通常是最关键且最昂贵的；它们在工厂和/或在现场的部分飞扬会导致砂浆组合物的失衡并且因此导致其性能的丧失。
在其它任何领域中，已知通过非水性流体添加剂使石灰细屑聚集来减少用生石灰处理土时散发的粉尘的散发问题[EP0880569B2]。
已知在砂浆和涂料中添加极性有机液体，尤其是例如具有羧基官能团或任何其它等效官能团(醇或酚官能团)的官能化聚烯烃，以改善组合物的附着性和可加工性，以限制拌和时水的添加(水/粘结料之比降低)[JP08081249，JP05058695，US4586960]。不过要指出的是，这些极性化合物中的任何一种情况都不是以降低添加了它们的组合物的粉尘散发而著称的。
“可加工性(ouvrabilité)”应当理解为是指赋予砂浆使用能力的砂浆的整个实施性能。这个概念有时也被称作“可工作性(oeuvrabilité)”或“可操作性(maniabilité)”或者“可工作性(travaillabilité)”，词的字面翻译为“可加工性(workability)”。
已知用于修补墙中裂缝的组合物(参见WO00/34200)。根据所述情况，这些组合物在使用之前呈现含有大量水的糊料的形式，或者在应用前再添加水的干形式。为了避免在接缝硬化之后在磨光过程中不希望地散发粉尘，在这个文献中规定向含水的糊料中或者向用水拌和的粉末中添加防粉尘液体添加剂。作为替代形式，还可以通过防粉尘液体添加剂层提供硬化的接缝涂层。
发明内容
本发明的目的在于提供即用型干工业砂浆或涂料组合物，在其生产、其操作或者其在现场的应用过程中其具有降低的粉尘散发。这些组合物应当保持砂浆和涂料的物理化学特性，这是相对于通过应用所施加的最小规定而言的，其中包括在几个月的存储周期之后。本发明的目的还在于提供粉尘散发受到限制的这种即用型干工业砂浆或涂料的制备方法。
根据本发明，通过开始时所指出的砂浆组合物来解决这个问题，该组合物还包含流体添加剂，该流体添加剂由至少一种非极性含烃(hydrocarbonée)有机物质构成，并且其具有聚集所述细颗粒的能力，该干砂浆组合物包含通过流体添加剂形成的细颗粒的聚集体。
优选地，根据本发明的组合物包含最大量为40g/kg，优选20g/kg的所述流体添加剂。优选地，其可以含有4-10g流体添加剂/kg砂浆组合物。
有利地，流体添加剂是疏水性的并且其可以选自矿物油、石蜡油(huiles paraffiniques)、石蜡(paraffines)、聚烯烃或者这些物质的混合物。
当把本发明的流体添加剂添加到涂料或砂浆组合物中时，本领域技术人员会预料其不可缺少的附着特性的剧烈下降，以及各种性能的改变，这些性能例如是蠕变、透水性、拌和比率(水/砂浆之比)、搅拌时间、凝固时间和敞开时间(用于进行修整的施涂后的最大期限)。对于罩面涂料来说，同样会预料颜色的不利改变。
看来，添加非极性含烃有机物质到本发明的砂浆或涂料中将导致获得相对于未处理(无流体添加剂)的砂浆或涂料来说粉尘散发明显减少的产品。以2004年12月的法国标准NF P 94-103的应用为基础(涉及“粉末状产品的粉尘散发比率的确定(TEP)”)获得处理过的与未处理过的产品的粉尘性能的比较。这种粉尘散发减少得到保持，包括在储存几个月之后。
除了粉尘减少之外，并且与所有预料相反，看来本发明的砂浆组合物与未处理的产品相比上述物理化学特性没有任何下降。
此外，并且出乎意料地，根据本发明的即用型干砂浆和涂料通常具有大于未处理的相同产品的“可加工性”。
根据本发明的即用型干工业砂浆和涂料因而解决了与传统产品的粉尘散发有关的问题，但却没有损失其任何性能并且甚至改善了可加工性。
本发明还涉及本发明砂浆组合物的制备方法。这种方法可有利地包括混合所述至少一种粉末状粘结料、所述至少一种骨料以及任选的所述至少一种常用添加剂和/或助剂，并且在这种混合之前，将所述流体添加剂添加到所述混合物的至少一种成分中。根据本发明的另一种实施方式，它包括混合所述至少一种粉末状粘结料、所述至少一种骨料以及任选的所述至少一种常用添加剂和/或助剂，并且在该混合过程中，添加所述流体添加剂。根据本发明的又一种实施方式，它包括混合所述至少一种粉末状粘结料、所述至少一种骨料以及任选的所述至少一种常用添加剂和/或助剂，并且在该混合之后，将所述流体添加剂添加到所获得的混合物中。
本发明还涉及根据本发明的砂浆组合物用于其与水拌和以形成砂浆、涂料、粗涂灰泥层(crépi)、防水面层(chape)、砂浆-胶(colle)以及类似产品的用途。本发明还涉及如借助于本发明的砂浆组合物和/或借助于本发明方法制备的组合物所获得的砂浆、涂料、粗涂灰泥层、防水面层、砂浆-胶。
具体实施方式
本发明的其它特征将在所附的权利要求中给出。
现在借助非限制性的实施例将更详细地描述本发明。
                       实施例1
即用型干砂浆-胶(1)通过干混以下成分(重量百分比)来制备：
-43.5％的CEM II B 42.5标准化的波特兰水泥，
-1％的火山灰试剂，其为天然火山岩的形式，
-51.6％的颗粒尺寸小于750μm的硅质砂，
-3.5％的聚乙烯醇，
-0.4％的羟甲基纤维素。
此外，与上述相同组成的砂浆-胶(2)根据本发明如下制备：与另外添加的0.5％ Shell Ondina 917类型的矿物油干混，相对于砂浆组合物(1)的总质量计(5g油/kg未处理的砂浆)。
上述2种砂浆的粉尘性能以2004年12月的标准NF P 94-103为基础来比较(涉及“粉末状产品的粉尘散发比率的确定(TEP)”)，条件为与该标准略微不同的操作条件，以更好地鉴别砂浆的粉尘散发。在§6.2提供的降压为2.59hPa而非5.52hPa，并且抽吸持续时间是3分钟而非4分钟。
利用这些操作条件，粉尘散发率(TEP)对于未处理的传统砂浆(1)来说是34％，而对于根据本发明处理的砂浆(2)来说仅为15％。相对于含有大量烯烃聚乙烯醇的传统砂浆来说，本发明的砂浆的粉尘散发性显著且出乎意料的降低。这是因为，这种“官能化”烯烃看来对砂浆组合物的粉尘散发没有任何作用。
对传统砂浆(1)和本发明砂浆(2)的样品进行试验，以确认它们的物理化学特性的保持。在这两种情况下，以水/砂浆之比为0.58来制备“湿”砂浆(在拌和之后)。按照法国标准NF EN 1348进行附着力的测定。对于参比砂浆(1)来说附着力为0.6N/mm2，对于本发明砂浆(2)来说则为0.7N/mm2；这涉及到的是两个被认为是等效的值，完全符合规定。
根据本发明的砂浆-胶的附着力相对于未处理的产品来说得以保持。而且，在盲试验中，在本发明砂浆-胶的情况下，职业操作者观察到可操作性的改善。
                        实施例2
即用型干子层涂料(3)通过干混以下成分(重量百分比)来制备：
-23％的CEM II B 42.5标准化的波特兰水泥，
-7％的熟石灰(Ca(OH)2)，
-68％的颗粒尺寸小于1mm的硅质砂，
-1.5％的聚乙烯醇，
-0.2％的表面活性剂，
-0.3％的脂肪酸酯。
此外，与上述相同组成的即用型干子层涂料(4)根据本发明如下制备：与另外添加的0.5％ Shell Ondina 917类型的矿物油干混，相对于涂料组合物(3)的总质量计。
上述2种涂料的粉尘性能如实施例1一样进行比较。粉尘散发率(TEP)对于未处理的参比传统涂料(3)来说是22％，而对于根据本发明处理的涂料(4)来说仅为9％。本发明的涂料的粉尘散发性显著降低。
对传统涂料(3)和本发明涂料(4)的样品如实施例1一样进行试验，以确认它们的物理化学特性的保持。在这两种情况下，以水/涂料之比为0.23来制备“湿”涂料(在拌和之后)。按照法国标准NF EN 1015-11测定抗弯强度和抗压强度并且根据法国标准NF EN 1323测定渗透性。2种涂料的不同试验的结果显示在下表1中。
表1：根据本发明处理的(4)和参比的未处理的(3)的子层涂料的物理化学性能的对比。
  参比涂料(3)   本发明涂料(4)
  附着力[N/mm2]   0.5   0.5
  抗弯强度Rf[Mpa]   2.7   2.7
  抗压强度Rc[Mpa]   8.5   7.2
表1确认：在防粉尘处理之后，本发明涂料的基本物理化学性能仍符合规定。8.5到7.2Mpa的抗压强度的降低并不明显并且仍大于最小值5Mpa。而且，在盲试验中，在本发明涂料的情况下，职业操作者观察到可操作性的改善。
                        实施例3
即用型干罩面涂料(5)通过干混以下成分(重量百分比)来制备：
-6％的CEM II B 42.5标准化的波特兰水泥，
-12％的熟石灰(Ca(OH)2)，
-81％的颗粒尺寸小于2mm的硅质砂，
-0.3％的淀粉，
-0.3％的表面活性剂，
-0.4％的脂肪酸酯。
此外，与上述相同组成的即用型干罩面涂料(6)根据本发明如下制备：与另外添加的0.7％ Shell Ondina 917类型的矿物油干混，相对于涂料组合物(5)的总质量计。
上述2种涂料的粉尘性能如实施例1和2一样进行比较。粉尘散发率(TEP)对于未处理的参比传统涂料(5)来说是17％，而对于根据本发明处理的涂料(6)来说仅为8％。再一次，本发明的涂料的粉尘散发性显著降低。
对传统涂料(5)和本发明涂料(6)的样品进行试验，以确认它们的物理化学特性的保持。在这两种情况下，以水/涂料之比为0.22来制备“湿”涂料(在拌和之后)。按照法国标准NF EN 1323对两种涂料进行透水性试验。
参比涂料(5)的透水性是0.002ml/min.cm2，而本发明涂料(6)的透水性是0.001ml/min.cm2。这两个值对于本领域技术人员来说是显著不同的。本发明涂料(6)带来了涂料不可渗透性的共知的改善。另外，在两种涂料之间没有观察到颜色的明显不同。最后，在盲试验中，在本发明涂料的情况下，职业操作者观察到可操作性的改善。
整个这些实施例完全说明了本发明的砂浆和涂料相对于未处理的相同产品来说粉尘散发显著减少。此外，它们确认了不存在本发明砂浆和涂料的性能劣化的问题，尽管在它们的组成中添加了矿物油。最后，还看到本发明砂浆和涂料的可操作性的改善。
应当理解，本发明并不限于以上描述的实施方式，可以对其进行变化而不超出所附权利要求的范围。
作为在市场上可获得的根据本发明的其它流体添加剂的实例，例如可以列举白矿物油、聚α-烯烃(Neste的Nextbase 2002类型的)、聚内烯烃(Mixoil的MX2101类型的)等。

Claims (10)

1.准备用水拌和的干粉末形式的砂浆组合物，
其包含至少一种粉末状粘结料和至少一种骨料，以及任选的至少一种常用添加剂和/或助剂，并且
其由颗粒组成，被称作细颗粒的至少一部分该颗粒会导致粉尘散发，
其特征在于该砂浆组合物还包含流体添加剂，该流体添加剂由选自矿物油、石蜡油、石蜡、聚烯烃或者这些物质的混合物的至少一种非极性含烃有机物质构成并且具有聚集所述细颗粒的能力，并且该干砂浆组合物包含通过流体添加剂形成的细颗粒的聚集体。
2.权利要求1的砂浆组合物，其特征在于该组合物包含最大量为40g/kg砂浆组合物的所述流体添加剂。
3.权利要求1或2的砂浆组合物，其特征在于该流体添加剂是疏水性的。
4.权利要求1-2中任一项的砂浆组合物，其特征在于该粘结料选自矿物粘结料和有机粘结料。
5.权利要求4的砂浆组合物，其特征在于矿物粘结料选自水泥、熟石灰、石膏以及它们的混合物。
6.权利要求1-5中任一项的砂浆组合物的制备方法，其特征在于该方法包括混合所述至少一种粉末状粘结料、所述至少一种骨料以及任选的所述至少一种常用添加剂和/或助剂，并且在这种混合之前，将所述流体添加剂添加到所述混合物的至少一种成分中。
7.权利要求1-5中任一项的砂浆组合物的制备方法，其特征在于该方法包括混合所述至少一种粉末状粘结料、所述至少一种骨料以及任选的所述至少一种常用添加剂和/或助剂，并且在该混合过程中，添加所述流体添加剂。
8.权利要求1-5中任一项的砂浆组合物的制备方法，其特征在于该方法包括混合所述至少一种粉末状粘结料、所述至少一种骨料以及任选的所述至少一种常用添加剂和/或助剂，并且在该混合之后，将所述流体添加剂添加到所获得的混合物中。
9.权利要求1-5中任一项的砂浆组合物用于其与水拌和以形成砂浆、涂料、粗涂灰泥层、防水面层、砂浆-胶以及类似产品的用途。
10.借助于权利要求1-5中任一项的砂浆组合物和/或借助于根据权利要求6-8中任一项制备的组合物所获得的砂浆、涂料、粗涂灰泥层、防水面层、砂浆-胶。
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