CN101970379B - 防水轻质多孔混凝土板,其生产方法和水基有机基聚硅氧烷乳液 - Google Patents

防水轻质多孔混凝土板,其生产方法和水基有机基聚硅氧烷乳液 Download PDF

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Abstract

在其表面上具有防水处理层的防水轻质多孔混凝土板，所述防水处理层由非成膜性氨基改性的有机基聚硅氧烷的水基乳液提供。通过喷涂法或辊涂法在轻质多孔混凝土板的表面上施涂非成膜性氨基改性的聚有机基硅氧烷并进行干燥。胺当量重量为500-100,000克/摩尔和在25℃下粘度为50-1,000,000mPa·s的非成膜性氨基改性的聚有机基硅氧烷的O/W水基乳液。

Description

防水轻质多孔混凝土板,其生产方法和水基有机基聚硅氧烷乳液
技术领域
本发明涉及在其表面上具有防水处理层的防水轻质多孔混凝土板，特别是用于短期储存的防水轻质多孔混凝土板，所述防水处理层由非成膜性氨基改性的有机基聚硅氧烷的水基乳液提供，涉及上述混凝土板的生产方法和涉及非成膜性氨基改性的有机基聚硅氧烷的水基乳液，其中该乳液用来给轻质多孔混凝土板的表面提供防水处理。 
背景技术
轻质多孔混凝土板至今已广泛用作例如外墙、隔墙、地板、屋顶等的建筑材料，因为这些板尤其具有轻质、防火、绝热和可安装的优点。粒状硅质材料和钙质材料是这些轻质多孔混凝土板的基本成分，并且通过使这些板中存在泡孔或气泡，之后将其半固化并进一步在高温和高压下用蒸汽固化，来生产这些板。 
轻质多孔混凝土板刚在其生产后含有约40wt％的水，但水分分数在储存、运输和安装占据的时间间隔内由于干燥而达到约10wt％。 
由于它们的大尺寸以及大数量，轻质多孔混凝土板基本不可能储存在户内和它们通常储存在户外。为了保护轻质多孔混凝土板免受雨雪，可设想采用乙烯板覆盖该板的策略。然而，在像轻质多孔混凝土板工厂这种大场所实行该策略需要许多时间和劳动力来覆盖和揭开层叠的轻质多孔混凝土板；该策略还抑制了板的干燥。此外，当考虑到乙烯板的总成本，包括进货、储存和管理成本，当然可认为该策略非常不实际。 
然而，当储存在户外的未经乙烯板覆盖的轻质多孔混凝土板暴露于雨或雪时，水穿过外表面而被吸收，这不仅减慢干燥，而且最终导致白色轻质多孔混凝土板变得褪色成灰色或红棕色。结果造成外观和 质量劣化以及轻质多孔混凝土板的重量增加。 
此外，不仅轻质多孔混凝土板的外表面由于吸水而褪色，而且在降雨期间飘浮在大气中的灰尘附着于轻质多孔混凝土板的表面和在干燥期间形成污染物和着色并残留在轻质多孔混凝土板的外表面上，导致外观和质量下降。 
因此，为了防止水穿过储存在户外的轻质多孔混凝土板的外表面而被吸收，引入了一种生产防水轻质多孔混凝土板的方法，其中简要设想通过在生产轻质多孔混凝土板期间，将硅氧烷型防水物质混入发泡剂(例如铝金属)、水和硅质材料和钙质材料的基本成分的起始淤浆混合物中，使轻质多孔混凝土板具有防水性(参见专利参考文献1、专利参考文献2)。 
一旦将轻质多孔混凝土板安装在结构体内部，其不再暴露于雨雪，同时在安装在结构体的外壁或屋顶不久以后施涂防水漆。因此，在这些情况下，保持轻质多孔混凝土板具有直到安装的短期防水性就可以接受，而不采用永久的防水行为。这导致引入在短期基础上不经历吸水引起的变色或重量增加的轻质多孔混凝土，其借助于通过将轻质多孔混凝土板的外表面涂有少量以烷基烷氧基硅烷作为其基本组分的水基乳液型防水剂或少量以烷基烷氧基硅烷和硅氧烷作为其基本组分的水基乳液型防水剂来进行防水(参见专利参考文献3，专利参考文献4)。 
因为在所述通过将硅氧烷型防水物质混入起始淤浆提供防水性的生产方法中使不必防水的内部区域变得防水，该方法的一个问题是，轻质多孔混凝土板的防水性不足，除非引入大量的防水物质。另一个问题是，当尝试用灰浆基修补材料修补碎裂或损害区域时，所得轻质多孔混凝土板难以与灰浆基修补材料粘合。 
另一方面，关于通过涂布以烷基烷氧基硅烷作为其基本组分的水基乳液型防水剂或以烷基烷氧基硅烷和硅氧烷作为其基本组分的水基乳液型防水剂而提供短期防水性的轻质多孔混凝土板，一个问题是，当尝试用灰浆或丙烯酸型水基密封剂密封安装的轻质多孔混凝土板之 间/之中的接合点时，灰浆或丙烯酸型水基密封剂粘合不良。另一个问题是，当为了在其上形成防水层而将安装的轻质多孔混凝土板的表面涂有水基合成树脂漆时，涂料的粘合性差。 
为解决这些问题，可考虑专利参考文献5中提供的方法，其中向涂有以烷基烷氧基硅烷作为其基本组分的水基乳液型防水剂或以烷基烷氧基硅烷和硅氧烷作为其基本组分的水基乳液型防水剂的表面施涂亲水性表面活性剂。然而，该方法昂贵以及增加了加工步骤。 
还可考虑其中由下列代替施涂以烷基烷氧基硅烷作为其基本组分的水基乳液型防水剂或以烷基烷氧基硅烷和硅氧烷作为其基本组分的水基乳液型防水剂的方法：施涂来自环状二有机基聚硅氧烷和含官能团的三烷基硅烷的乳液聚合胶乳，如专利参考文献6提供的方法所教导；施涂氨基烷基三烷氧基硅烷和α，ω-二羟基聚二烷基硅氧烷的乳液，如专利参考文献7提供的方法所教导；和施涂含有以下组分的乳液：(A)选自(A1)C1-C20烃基-C1-C6烷氧基硅烷和(A2)含有C1-C6烷氧基的支化有机基聚硅氧烷的组分，(B)选自(B1)含有氨基烷基的C1-C6烷氧基硅烷和(B2)含有氨基烷基的支化有机基硅氧烷的组分和(C)乳化剂，如专利参考文献8提供的方法所教导。 
然而，上述中的每一种均采用成膜性有机基聚硅氧烷的乳液，该乳液在水级分蒸发时形成固化涂层或固体涂层。在喷涂(即通常采用喷涂设备)的情况下，这由于在喷雾器的喷嘴和管道中形成膜而导致喷嘴阻塞和管道阻塞问题。在辊涂情况下，在连续涂布操作过程中在辊表面上形成固化涂层或固体涂层，这使得辊表面防水并由此阻止其吸取乳液并使其不可能连续进行涂布操作。 
[专利参考文献1]JP 55-042272A 
[专利参考文献2]JP 58-049507B 
[专利参考文献3]JP 2000-072567A 
[专利参考文献4]JP 2005-000742A 
[专利参考文献5]JP 2002-317524A 
[专利参考文献6]JP 57-095882A 
[专利参考文献7]美国专利号5,196,054 
[专利参考文献8]JP 11-241025A 
发明概述 
要解决的技术问题 
本发明的一个目的是提供防水轻质多孔混凝土板，该板保持自其刚生产后至少2-3个月的优异防水性，不损害在该板刚生产后存在于轻质多孔混凝土板中的水的蒸发，并且不损害丙烯酸型水基密封剂、灰浆基修补剂或水基合成树脂漆对防水表面的粘合性。本发明的另一个目的是提供生产这种防水轻质多孔混凝土板的方法。 
本发明的另一个目的是提供用于短期储存的防水轻质多孔混凝土板，该板保持自其刚生产后至少2-3个月的优异短期防水性，不损害在该板刚生产后存在于轻质多孔混凝土板中的水的蒸发，并且不损害丙烯酸型水基密封剂、灰浆基修补剂或水基合成树脂漆对防水表面的粘合性。本发明的另一个目的是提供生产这种用于短期储存的防水轻质多孔混凝土板的方法。 
本发明的另一个目的是提供水基有机基聚硅氧烷乳液，该乳液在喷涂期间不阻塞喷涂设备的喷嘴或管道，在连续辊涂期间不在辊表面上形成防水膜，其可赋予轻质多孔混凝土板的外表面防水性，并且当在该板刚生产后施涂于轻质多孔混凝土板的表面时保持至少2-3个月的优异短期防水性，不损害在该板刚生产后存在于轻质多孔混凝土板中的水的蒸发，并且不损害丙烯酸型水基密封剂、灰浆基修补剂或水基合成树脂漆对防水表面的粘合性。 
技术方案 
上述目的通过以下实现： 
“[1]一种防水轻质多孔混凝土板，包括在其表面上具有防水处理层的轻质多孔混凝土板，所述防水处理层通过非成膜性氨基改性的有机基聚硅氧烷的水基乳液提供。 
[2]一种生产在表面上具有防水处理层的轻质多孔混凝土板的方 法，包括：通过喷涂法或辊涂法向轻质多孔混凝土板的表面施涂非成膜性氨基改性的有机基聚硅氧烷的水基乳液；和干燥该施涂的乳液。” 
上述目的还通过以下实现： 
“[3]一种用于短期储存的防水轻质多孔混凝土板，包括含水轻质多孔混凝土板，和在该含水轻质多孔混凝土板的表面上形成的防水处理层，所述含水轻质多孔混凝土板具有作为其基本成分的硅质材料和钙质材料，并通过使其中存在泡孔，之后将其半固化并在高温和高压下用蒸汽进一步固化而生产，所述防水处理层通过使非成膜性氨基改性的聚有机基硅氧烷的水基乳液以有效组分计0.6-12.0g/m2附着在所述含水轻质多孔混凝土板的表面而形成。 
[4]一种生产用于短期储存的、在其表面上具有防水处理层的防水轻质多孔混凝土板的方法，所述方法包括： 
通过喷涂法或辊涂法向含水轻质多孔混凝土板的表面施涂以有效组分计0.6-12.0g/m2非成膜性氨基改性的有机基聚硅氧烷的水基乳液，所述含水轻质多孔混凝土板具有作为其基本成分的硅质材料和钙质材料，并通过使其中存在泡孔，之后将其半固化并在高温和高压下用蒸汽进一步固化而生产；和 
干燥施涂的乳液。” 
上述目的通过以下实现： 
“[5]一种用于在轻质多孔混凝土板的表面上进行防水处理的水基有机基聚硅氧烷乳液，其特征在于，该乳液是O/W乳液，乳液颗粒的平均粒度是10-1000nm，和有机基聚硅氧烷是非成膜性氨基改性的有机基聚硅氧烷并具有500-100,000克/摩尔的胺当量重量和在25℃下50-1,000,000mPa·s的粘度。 
[5-1]根据[5]的水基有机基聚硅氧烷乳液，其中乳液颗粒的平均粒度是通过激光散射型亚微颗粒分析仪对乳液颗粒测量的体积粒度分布形式的体均粒度。 
[6]根据[5]的用于在轻质多孔混凝土板的表面上进行防水处理的水基有机基聚硅氧烷乳液，其特征在于，非成膜性氨基改性的有机基 聚硅氧烷是非成膜性氨基改性的二有机基聚硅氧烷。 
[7]根据[6]的用于在轻质多孔混凝土板的表面上进行防水处理的水基有机基聚硅氧烷乳液，其特征在于，非成膜性氨基改性的二有机基聚硅氧烷是仅具有键合到末端硅原子的甲基或具有键合到末端硅原子的甲基和羟基并且其一部分甲基被氨基烷基或N-(氨基烷基)氨基烷基取代的二甲基聚硅氧烷。 
[7-1]根据[7]用于在轻质多孔混凝土板的表面上进行防水处理的水基有机基聚硅氧烷乳液，其特征在于，氨基烷基是氨基丙基和N-(氨基烷基)氨基烷基是N-(氨基乙基)氨基丙基。 
[8]根据[5]的用于在轻质多孔混凝土板的表面上进行防水处理的水基有机基聚硅氧烷乳液，其特征在于，非成膜性氨基改性的有机基聚硅氧烷中的所有或部分氨基被有机酸或无机酸中和。 
[8-1]根据[6]、[7]或[7-1]的用于在轻质多孔混凝土板的表面上进行防水处理的水基有机基聚硅氧烷乳液，其特征在于，非成膜性氨基改性的二有机基聚硅氧烷中的所有或部分氨基被有机酸或无机酸中和。 
发明的有益效果 
本发明的防水轻质多孔混凝土板保持自其刚生产后至少2-3个月的优异防水性，不损害在该板刚生产后存在于轻质多孔混凝土板中的水的蒸发，并且不损害丙烯酸型水基密封剂、灰浆基修补剂或水基合成树脂漆对防水表面的粘合性。 
本发明的生产轻质多孔混凝土板的方法避免喷涂在轻质多孔混凝土板的表面上期间阻塞喷涂设备的喷嘴和管道和避免在连续辊涂期间在辊表面上形成防水膜。该方法可生产防水轻质多孔混凝土板，其保持自该板刚生产后至少2-3个月的优异防水性，不损害在该板刚生产后存在于轻质多孔混凝土板中的水的蒸发，并且不损害丙烯酸型水基密封剂、灰浆基修补剂或水基合成树脂漆对防水表面的粘合性。 
本发明的用于短期储存的防水轻质多孔混凝土板保持自其刚生产后至少2-3个月的优异短期防水性，不损害在本发明的板刚生产后存 在于轻质多孔混凝土板中的水的蒸发，并且不损害丙烯酸型水基密封剂、灰浆基修补剂或水基合成树脂漆对防水表面的粘合性。 
本发明的生产用于短期储存的轻质多孔混凝土板的方法避免喷涂在轻质多孔混凝土板的表面上期间阻塞喷涂设备的喷嘴和管道和避免在连续辊涂期间在辊表面上形成防水膜。该方法可生产用于短期储存的防水轻质多孔混凝土板，其保持自该板刚生产后至少2-3个月的优异防水性，不损害在该板刚生产后存在于轻质多孔混凝土板中的水的蒸发，并且不损害丙烯酸型水基密封剂、灰浆基修补剂或水基合成树脂漆对防水表面的粘合性。 
本发明的用于在轻质多孔混凝土板和特别是用于短期储存的轻质多孔混凝土板的表面上进行防水处理的水基有机基聚硅氧烷乳液在喷涂期间不阻塞喷涂设备的喷嘴或管道，在连续辊涂期间不在辊表面上形成防水膜，可赋予轻质多孔混凝土板的外表面防水性，并且当在轻质多孔混凝土板刚生产后施涂于该板的表面时保持至少2-3个月的优异防水性，不损害在该板刚生产后存在于轻质多孔混凝土板中的水的蒸发，并且不损害丙烯酸型水基密封剂、灰浆基修补剂或水基合成树脂漆对防水表面的粘合性。 
另外，本发明的上述水基有机基聚硅氧烷乳液呈现优异的储存稳定性和对轻质多孔混凝土板的优异渗透性。 
实施方案的描述 
本发明的防水轻质多孔混凝土板的特征在于在其表面上具有由非成膜性氨基改性的有机基聚硅氧烷的水基乳液提供的防水处理层。 
关于在本发明中用非成膜性氨基改性的有机基聚硅氧烷进行防水处理的轻质多孔混凝土板中的轻质多孔混凝土，这种轻质多孔混凝土不局限于在JI S规定的范围内的轻质多孔混凝土而是指宽范围的轻质多孔混凝土。 
通常，通过将石膏、发泡剂和水混入包含硅质成分(例如硅石等)、钙质成分(例如烧石灰、水泥等)等的基本成分中；将所得淤浆倒入模腔中；发泡并半固化；和之后通过高压釜固化使其进行完全固化，来 生产轻质多孔混凝土。 
通常，通过下列方法生产轻质多孔混凝土板。在混合器中在混合下，将石膏、发泡剂和水添加到包含硅质成分(例如硅石等)、钙质成分(例如烧石灰、水泥等)等的基本成分中。将所得混合的淤浆倒入预先放置有配筋的膜腔中。将淤浆在腔中固化同时还发泡，导致形成半固化制品。将该半固化制品从腔取出并用钢琴丝将其切割成规定形状。然后将具有规定形状的半固化制品放入高压釜罐中并在高温和高压下进行固化。通过这种高温高压固化使半固化制品固化完全以生产轻质多孔混凝土板。 
在此使用的硅质成分通常是硅石，其包括平均单晶粒度为10μm-100μm的石英，并且可使用两种或三种类型的具有不同平均单晶粒度范围的硅石。 
可使用硅砂来代替硅石，并且例如也可在一定程度上将非结晶的二氧化硅例如硅藻土、飞灰、高炉矿渣等混入硅石中。 
钙质成分通常是烧石灰、消石灰和/或各种水泥等。 
通常将无水石膏或石膏二水合物用作石膏。 
通常将铝金属粉末用作发泡剂。 
可掺入其它材料以提供其它性能。 
轻质多孔混凝土通常呈现其中高结晶性雪硅钙石(5CaO·6SiO2·5H2O)围绕硅石周围的状态，其中所述雪硅钙石通过在高压釜固化期间硅质成分和钙质成分之间的反应生成。 
轻质多孔混凝土中的空隙的体积分数通常为约80％。通常，密度是450-550kg/m3；压缩强度是4-6N/mm2；和弯曲强度范围为1-1.5N/mm2。然而，它也可以是具有小于450kg/m3-200kg/m3(包括端值)较低密度的超轻质多孔混凝土。 
作为一般物质，用于建筑应用的轻质多孔混凝土板大致分类为厚度为至少75mm的厚板和厚度为至少35mm但小于75mm的薄板；然而，也可以采用不同于这些的尺寸。 
在本发明中用于处理轻质多孔混凝土板的表面的非成膜性氨基改 性的有机基聚硅氧烷的水基乳液在其水级分蒸发时不形成膜，并且所述氨基改性的有机基聚硅氧烷在乳液施涂到轻质多孔混凝土板的表面上、允许其渗透和干燥时不形成膜，并由此成为不形成固化膜或固体膜的类型。 
这种非成膜性氨基改性的有机基聚硅氧烷优选具有直链分子结构，但当其具有大聚合度时也可以是支化的。 
从可渗入或渗透进轻质多孔混凝土、防水处理的效果和丙烯酸型水基密封剂、灰浆基修补剂或水基合成树脂漆对防水处理表面的粘合效果的观点来看，考虑的非成膜性氨基改性的有机基聚硅氧烷和特别是非成膜性氨基改性的二有机基聚硅氧烷在室温下优选是流体，胺当量重量优选为500-100,000克/摩尔，和在25℃下的粘度优选是50-1,000,000mPa·s。更优选，胺当量重量是500-50,000克/摩尔和在25℃下的粘度为100-100,000mPa·s。在25℃下的粘度更加优选200-10,000mPa·s。 
非成膜性氨基改性的有机基聚硅氧烷优选是通过用氨基烷基或N-(氨基烷基)氨基烷基替代甲基聚硅氧烷中的一部分甲基而得到的非成膜性氨基改性的有机基聚硅氧烷。非成膜性氨基改性的二有机基聚硅氧烷优选是通过氨基烷基或N-(氨基烷基)氨基烷基取代其中只有甲基键合到末端硅原子上的二甲基聚硅氧烷或其中甲基和羟基键合到末端硅原子上的二甲基聚硅氧烷中的一部分甲基而得到的非成膜性氨基改性的二有机基聚硅氧烷。这种非成膜性氨基改性的二有机基聚硅氧烷可例举：通过氨基烷基或N-(氨基烷基)氨基烷基取代两端均由三甲基甲硅烷氧基封端的二甲基聚硅氧烷链中的一部分甲基，特别是一部分在侧链位置或末端位置或两种位置上的甲基而得到的非成膜性氨基改性的二有机基聚硅氧烷，和通过氨基烷基或N-(氨基烷基)氨基烷基取代两端均由二甲基(羟基)甲硅烷氧基封端的二甲基聚硅氧烷链中的一部分甲基，特别是一部分在侧链位置或末端位置或两种位置上的甲基而得到的非成膜性氨基改性的二有机基聚硅氧烷。尽管每个分子中存在至少一个氨基烷基或N-(氨基烷基)氨基烷基是足够的，但优选 其数量足以提供500-100,000克/摩尔的胺当量重量。氨基烷基和N-(氨基烷基)氨基烷基可例举 
-CH2CH2NH2， 
-CH2CH2CH2NH2， 
-CH2CH2CH2CH2NH2， 
-CH2CH(CH3)CH2NH2， 
-CH2CH2CH2NHCH3， 
-CH2CH2CH2(NHCH2CH2)NH2， 
-CH2CH2CH2(NHCH2CH2)NHCH3，和 
-CH2CH(CH3)CH2(NHCH2CH2)NH2。 
它们之中优选-CH2CH2CH2NH2(3-氨基丙基)和-CH2CH2CH2(NHCH2CH2)NH2(N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基)。 
考虑的非成膜性氨基改性的二有机基聚硅氧烷可例举由以下平均结构式给出的二有机基聚硅氧烷。在这些式中，Me表示甲基；B表示氨基烷基或N-(氨基烷基)氨基烷基；m和n是大于或等于1的数；和m+n是使非成膜性氨基改性的二有机基聚硅氧烷在25℃下的粘度为50-1,000,000mPa·s的数。 
Me3SiO(Me2SiO)m(MeBSiO)nSiMe3
HOMe2SiO(Me2SiO)m(MeBSiO)nSiMe2OH 
BMe2SiO(Me2SiO)mSiMe2B 
BMe2SiO(Me2SiO)m(MeBSiO)nSiMe2B 
B(HO)MeSiO(Me2SiO)m(MeBSiO)nSiMe(OH)B 
B(HO)MeSiO(Me2SiO)m(MeBSiO)nSiMe2B 
可结合使用两种或更多种上述非成膜性氨基改性的二有机基聚硅氧烷。 
用在本发明的防水处理中的非成膜性氨基改性的有机基聚硅氧烷的水基乳液可以是水包油型乳液或油包水型乳液，优选水包油型乳液。然而，它可能不是在除去水级分时经历固化或固体化以形成防水膜的乳液。从储存稳定性的观点来看，乳液颗粒的平均粒度优选是 10-1000nm。这种平均粒度是通过激光散射型亚微细粒分析仪(来自Coulter Electronics，Inc.的COULTER N4型)对乳液颗粒测量的体积粒度分布形式的体均粒度。 
非成膜性氨基改性的有机基聚硅氧烷的水基乳液可通过在水中乳化非交联性氨基改性的有机基聚硅氧烷生产(乳化型)或可通过乳液聚合工序生产(乳液聚合型)。其也可以其它生产方式生产。 
非成膜性氨基改性的有机基聚硅氧烷的未稀释的水基乳液在室温下是流体，并且对其组成没有特别的限制，只要具有良好的储存稳定性即可。非成膜性氨基改性的有机基聚硅氧烷的未稀释的水基乳液通常包含(A)100重量份的非成膜性氨基改性的有机基聚硅氧烷，(B)1-20重量份的乳化剂，和(C)50-300重量份的水。优选乳化剂(B)为2-15重量份和优选水(C)为100-200重量份。优选用5倍-50倍的水稀释水基乳液以对轻质多孔混凝土板的表面进行防水处理。 
乳化剂(B)是使组分(A)在水中稳定乳化的组分和可例举具有优异乳化能力的非离子表面活性剂、阳离子表面活性剂或两性表面活性剂、及其混合物。 
非离子表面活性剂可例举聚氧化乙烯烷基醚和聚氧化乙烯-聚氧化丙烯烷基醚；聚氧化乙烯烷基苯基醚；聚乙二醇/高级脂族酸酯；聚氧化乙烯甘油/高级脂族酸酯；和聚甘油/高级脂肪酸酯。 
阳离子表面活性剂可例举季铵盐型表面活性剂如烷基三甲基铵盐和二烷基二甲基铵盐。 
在不损害本发明目的的范围内，例如可任选将下列物质掺入到非成膜性氨基改性的有机基聚硅氧烷的水基乳液中：增稠剂(例如，水溶性聚合物)、防腐剂、渗透剂、静电抑制剂、染料等。 
可通过将组分(B)添加到上述组分(A)中并使用乳化装置如均匀混合器、均化器、胶体磨、组合混合器等将其乳化在水中，生产乳化型水基乳液。可通过在水中在环状二有机基聚硅氧烷和氨基烷基(烷基)二烷氧基硅烷之间进行乳液聚合，制备乳液聚合型水基乳液。 
可用有机酸(例如，乙酸)或无机酸(例如，氢氯酸)中和水基乳液 中的非成膜性氨基改性的有机基聚硅氧烷(特别是非成膜性氨基改性的二有机基聚硅氧烷)中的所有或一部分氨基，并且优选中和一部分，即优选部分中和。部分中和使水基乳液本身具有优异的储存稳定性。另外，一旦将水基乳液涂布到轻质多孔混凝土板上，则部分中和赋予水基乳液抗破裂性并由此有助于以水基乳化态渗入内部并因此提供增加的防水处理效果。 
通过将非成膜性氨基改性的有机基聚硅氧烷的水基乳液刚在生产后或在户内放置几天后涂布或施涂在含水轻质多孔混凝土板的表面上，优选在整个表面上，然后干燥涂布或施涂的乳液，可简单地生产本发明的轻质多孔混凝土板，即在其表面上具有通过非成膜性氨基改性的有机基聚硅氧烷的水基乳液提供的防水处理层的轻质多孔混凝土板。连续施涂法很适合在多种板长为1-6m的轻质多孔混凝土板型上进行防水处理，在所述方法中将轻质多孔混凝土板放置在辊式传送机上并使其通过静止的喷涂站。 
当计划使防水处理的轻质多孔混凝土板进行短期(即2-3个月)户外储存时，施涂到含水轻质多孔混凝土板的表面上的非成膜性氨基改性的有机基聚硅氧烷的水基乳液的数量以有效组分计为0.6-12.0g/m2。当计划使防水处理的轻质多孔混凝土板进行大于2-3个月的户外储存时，优选以有效组分计施涂大于12.0g/m2并且优选以有效组分计为12.0(不包括12.0)-24.0g/m2。 
当将乳液涂布在含水轻质多孔混凝土板的表面上时，乳液渗入或渗透至板的内部。乳液通常从表面渗入1-2mm的深度。乳液粘度较低和乳液施涂量较大当然导致较深的渗入距离。在长期户外储存的情况下优选施涂较大量。 
在其表面上具有以所述方式由非成膜性氨基改性的有机基聚硅氧烷的水基乳液获得的防水处理层的含水轻质多孔混凝土板，甚至在原样储存在户外的情况下，呈现下列行为：板的表面几乎完全未被雨或雪润湿并且不变色，以及最初大量存在于板中的水级分逐步减少。对于35mm厚的板在约2个星期后和对于板厚度为100mm或更多的板在 1-2个月后，水含量变为小于约10wt％，并且在作为建筑物中的外墙材料、地板材料、屋顶材料等的应用中获得增加的绝热性能。 
实施例
本发明的实施例和对比例描述如下。 
评价例举的非成膜性氨基改性的二甲基聚硅氧烷的水基乳液(实施例1和2)、比较的成膜性氨基改性的二甲基聚硅氧烷的水基乳液(对比例1、对比例2)、非成膜性环氧改性的二甲基聚硅氧烷的水基乳液(对比例3)和烷基三烷氧基硅烷/硅氧烷混合物的水基乳液(对比例4)的下列性能：如制备的乳液的成膜行为、用水稀释的乳液的成膜行为、通过刚在生产板后喷涂含水轻质多孔混凝土板的表面进行防水处理获得的板的防止吸水能力、当使防水处理的板放置在户内时(通过刚在生产板后喷涂含水轻质多孔混凝土板的表面进行的防水处理)的干燥行为(含水量减少程度)、和水基丙烯酸密封胶(包括底漆)对通过在生产板后喷涂含水轻质多孔混凝土板的表面生成的防水处理表面的粘合性。 
[水基乳液] 
表1记载了为防水处理而使用的水基有机基聚硅氧烷乳液的名称、性能和特性，而表2记载了含在这些乳液中的有机基聚硅氧烷的类型、性能和特性。表中的％是重量％。 
Figure BPA00001219319900141
Figure BPA00001219319900151
参考表2，BX22-591是指二甲基聚硅氧烷，其具有键合到两个末端硅原子上的甲基和羟基并且其一部分甲基被-CH2CH2CH2(NHCH2CH2)NH2替代；BX22-593是指二甲基聚硅氧烷，其在末端具有三甲基甲硅烷氧基和二甲基(羟基)甲硅烷氧基并且其一部分甲基被-CH2CH2CH2(NHCH2CH2)NH2替代；BC22-971和BC22-972是指部分交联的甲基聚硅氧烷，其一部分甲基被-CH2CH2CH2(NHCH2CH2)NH2替代；和BC22-592是指甲基-封端的二甲基聚硅氧烷，其一部分侧链甲基被(3，4-环氧基环己基)乙基替代。 
胺当量重量的单位是克/摩尔。用乙酸进行部分中和。通过测量提供给乳化工艺的实际有机基硅氧烷确定BX22-591、BX22-593和BC22-592每一种的有机基聚硅氧烷粘度；用旋转粘度计在25℃下测量。BC22-734的有机基聚硅氧烷的粘度测定如下：将丙酮添加到水基乳液中以破乳；使水蒸发掉；和使用旋转粘度计在25℃下测量残渣。在BC22-971和BC22-972的情况下，在添加丙酮以破乳后，在水蒸发掉时获得成膜材料，并因此无法测量粘度。 
[成膜行为] 
将每种水基乳液或其水稀释乳液(以有效组分计浓度＝1.5wt％)放在体积为1mL的铝皿中并通过静止放置1天使其在实验室中变干。通过如下视觉评价干燥材料存在/不存在成膜：当干燥材料是液体时评为+和当干燥材料是膜状或橡胶状和形成膜时评为×。 
[防止吸水的能力] 
用水稀释每种水基乳液以使以有效组分计浓度为1.5wt％并喷涂该稀释液以使250mm×606mm×35mm板(刚生产后的多孔混凝土板，水分约40wt％，密度＝500kg/m3)的光滑表面和泡沫表面(用电刨刨平的表面)上的施涂量以有效组分计为5g/m2。将涂布的板在实验室中保持3天，之后向光滑表面上和向泡沫表面上滴加0.5mL水。将滴水的部位用20mL的烧杯盖住以防止蒸发。在其施涂后1小时观察滴水的剩余情况。 
以同样方式在涂布有水基乳液的板上进行相同的评价，但在此情 况下，在板暴露于户外两个月后进行评价。 
评价如下：当至少一半水滴保留时评为+；当水滴保留但小于一半保留时评为△；和当未保留水滴时评为×。 
[水基丙烯酸型密封剂的粘合强度] 
用水稀释乳液每种水基乳液以使以有效组分计浓度为1.5wt％并喷涂该稀释的乳液以使250mm×606mm×35mm板(刚生产后的轻质多孔混凝土板，水分约40wt％，密度＝500kg/m3)的泡沫表面(用电刨刨平的表面)上的施涂量以有效组分计为5g/m2。将涂布的板在实验室中保持3天，之后将丙烯酸型底漆(产品名称：G底漆，来自Nippon NSC Ltd.)施涂在涂布的表面上。 
在半天后，将水基丙烯酸型密封剂(产品名称：Bell Ace P4000K，来自Nippon NSC Ltd.)浇铸在涂布底漆的表面上以形成宽7mm和长200mm的珠粒。在实验室中老化两个月以固化后，用切刀在25mm的节距长度上引入切口。通过具有21mm的拉伸宽度和推拉式量规(最大100N)的夹子拉固化的密封剂来测量(n＝8)粘合强度或粘附强度。评价：相对于没有涂层(强度比100)评价，当强度比为至少95时评为+和当强度比小于95时评为×。 
[干燥行为] 
用水稀释每种水基乳液以使以有效组分计浓度为1.5wt％并喷涂该稀释液以使250mm×606mm×35mm板(刚生产后的多孔混凝土板，水分约40wt％，密度＝500kg/m3)的整个表面上的施涂量以有效组分计为5g/m2。然后将板放在25±5℃的实验室中并在1天后、2天后、3天后、6天后、10天后、15天后、20天后和25天后测量其重量，在每种情况下从刚生产板后开始计时。表3中的数值报告了水含量(wt％)。 
表3水含量 
  名称   预涂层   后涂层   1天   2天   3天   6天   10天   15天   20天   25天
  BX22-591   44.8   49.2   40.5   33.2   28.6   19.4   13.2   8.9   5.7   4.9
  BX22-593   42.7   48.7   38.7   32.2   27.2   18.8   12.9   8.5   5.2   4.4
  BC22-971   42.2   47.5   38.0   32.2   27.6   19.8   13.9   9.7   6.1   5.3
  BC22-972   43.4   48.7   37.6   31.3   26.1   17.3   11.3   7.2   4.3   3.7
  BC22-592   42.2   47.3   38.2   32.3   27.4   19.0   13.1   8.6   5.4   4.6
  BC22-734   41.9   46.6   38.1   31.8   27.7   19.4   13.7   9.4   6.1   5.3
  未涂布   45.1   45.1   35.9   30.1   25.3   16.7   10.9   7.2   4.3   3.7
评价：当在15天后的水含量小于10wt％时评为+，而当在15天后的水含量为10wt％或更多时评为×。 
[综合评价] 
基于所有的评价性能作出综合评价。综合评价：当没有×评价的评价性能时评为+，而当具有一个或多个×评价的评价性能时评为×。 
每次评价的结果和综合评价报告在表4中。 
Figure BPA00001219319900191
[干燥行为] 
在非成膜性氨基改性的二甲基聚硅氧烷的水基的水基乳液(实施例1和2)、非成膜性环氧改性二甲基聚硅氧烷的水基乳液(对比例3)和烷基三烷氧基硅烷/硅氧烷混合物的水基乳液(对比例4)的情况下，来自初始乳液的干燥材料和来自用水稀释的乳液的干燥材料均为液体并且没发生成膜。基于发明人的经验，不存在引起阻塞喷涂设备中喷嘴和管道的风险。 
相反，成膜氨基改性的甲基聚硅氧烷的水基乳液(对比例1和2)对于来自初始乳液的干燥材料和来自用水稀释的乳液的干燥材料均呈现膜状或橡胶状的成膜。基于发明人的经验，在就地涂布操作中，这可导致阻塞喷涂设备的喷嘴和管道并可导致在连续辊涂操作期间在辊表面上生成防水膜，同样导致不可用。 
[防止吸水的能力] 
非成膜性氨基改性的二甲基聚硅氧烷的水基乳液(实施例1和2)呈现优异的防止吸水能力并由此具有优异的防水性。未涂布状态(对比例5)和非成膜性环氧改性二甲基聚硅氧烷的水基乳液(对比例3)均呈现很少的防止吸水能力并由此具有很少防水性。 
[水基丙烯酸型密封剂的粘合] 
在非成膜性氨基改性的二甲基聚硅氧烷的水基乳液(实施例1和2)的情况下对防水处理的表面产生正常的粘合力。在烷基三烷氧基硅烷/硅氧烷混合物的水基乳液(对比例4)情况下对防水处理表面产生不足粘合力。 
[干燥行为] 
如从表3可看到的，非成膜性氨基改性的二甲基聚硅氧烷的水基乳液(实施例1和2)的水含量的下降过程与没有涂层(对比例5)的相同，并且在施涂后15天的水含量小于10wt％并因此未见差异。 
[综合评价] 
对于所有的评价，非成膜性氨基改性的二甲基聚硅氧烷的水基乳液(实施例1和2)具有令人满意的结果。 
工业实用性 
本发明的防水轻质多孔混凝土板和本发明的用于短期储存的防水轻质多孔混凝土板例如适用作建筑物中的外壁材料、地板材料、屋顶材料等。 
用于进行防水处理的本发明的水基有机基聚硅氧烷乳液适用于对轻质多孔混凝土板和用于短期储存的轻质多孔混凝土板进行防水处理。 

Claims (8)

1.一种防水轻质多孔混凝土板，在其表面上具有防水处理层，所述防水处理层由非成膜性氨基改性的有机基聚硅氧烷的水基乳液以有效组分计0.6-12.0g/m2形成，其中所述乳液施涂到所述轻质多孔混凝土板的表面上并干燥形成所述防水处理层时渗透所述轻质多孔混凝土板的表面但不形成固化膜或固体膜；
其中所述防水轻质多孔混凝土板通过干燥含水轻质多孔混凝土板而生产，其中所述含水轻质多孔混凝土板具有作为其基本成分的硅质材料和钙质材料、已经通过使其中存在泡孔、之后将其半固化并在高温和高压下用蒸汽进一步固化而生产、且其表面具有由非成膜性氨基改性的聚有机基硅氧烷的水基乳液以有效组分计0.6-12.0g/m2形成的防水处理层，其中所述乳液施涂到所述轻质多孔混凝土板的表面上并干燥形成所述防水处理层时渗透所述轻质多孔混凝土板的表面但不形成固化膜或固体膜，和因此获得15天后水含量小于10wt％的防水轻质多孔混凝土板。
2.一种生产在表面上具有防水处理层的防水轻质多孔混凝土板的方法，其中所述防水处理层由非成膜性氨基改性的有机基聚硅氧烷的水基乳液以有效组分计0.6-12.0g/m2形成，其中所述乳液施涂到所述轻质多孔混凝土板的表面上并干燥形成所述防水处理层时渗透所述轻质多孔混凝土板的表面但不形成固化膜或固体膜，所述方法包括：
通过喷涂法或辊涂法向含水轻质多孔混凝土的表面施涂以有效组分计0.6-12.0g/m2的非成膜性氨基改性的有机基聚硅氧烷的水基乳液，其中所述所述含水轻质多孔混凝土板具有作为其基本成分的硅质材料和钙质材料和已经通过使其中存在泡孔、之后将其半固化并在高温和高压下用蒸汽进一步固化而生产，其中所述乳液施涂到所述含水轻质多孔混凝土板的表面上时渗透所述含水轻质多孔混凝土板的表面但不形成固化膜或固体膜；
干燥该施涂的乳液形成防水处理层，获得15天后水含量小于10wt％的防水轻质多孔混凝土。
3.一种用于短期储存的防水轻质多孔混凝土板，包括含水轻质多孔混凝土板，和在含水轻质多孔混凝土板的表面上形成的防水处理层，所述多孔混凝土板具有作为其基本成分的硅质材料和钙质材料，并通过使其中存在泡孔，之后将其半固化并在高温和高压下用蒸汽进一步固化而生产，所述防水处理层通过使非成膜性氨基改性的聚有机基硅氧烷的水基乳液以有效组分计0.6-12.0g/m2附着在含水轻质多孔混凝土板的表面而形成，其中所述乳液施涂到所述轻质多孔混凝土板的表面上并干燥形成所述防水处理层时渗透所述轻质多孔混凝土板的表面但不形成固化膜或固体膜。
4.一种生产权利要求3的用于短期储存的防水轻质多孔混凝土板的方法，所述方法包括：
通过喷涂法或辊涂法向含水轻质多孔混凝土板的表面施涂以有效组分计0.6-12.0g/m2非成膜性氨基改性的有机基聚硅氧烷的水基乳液，所述板具有作为其基本成分的硅质材料和钙质材料，并通过使其中存在泡孔，之后将其半固化并在高温和高压下用蒸汽进一步固化而生产，其中所述乳液施涂到所述轻质多孔混凝土板的表面上时渗透所述轻质多孔混凝土板的表面但不形成固化膜或固体膜；和
干燥施涂的乳液形成防水处理层。
5.权利要求4的方法，其中所述喷涂法是其中将所述轻质多孔混凝土板放置在辊式传送机上并使其通过静止的喷涂站的连续喷涂法，或所述辊涂法是连续辊涂法。
6.一种用于在含水轻质多孔混凝土板的表面上进行防水处理的水基有机基聚硅氧烷乳液，其中所述含水轻质多孔混凝土板具有作为其基本成分的硅质材料和钙质材料并通过使其中存在泡孔，之后将其半固化并在高温和高压下用蒸汽进一步固化而生产，其特征在于，该乳液是O/W乳液，乳液颗粒的平均粒度是10-1000nm，和有机基聚硅氧烷是非成膜性氨基改性的有机基聚硅氧烷并具有500-100,000克/摩尔的胺当量重量和在25℃下50-1,000,000mPa·s的粘度，其中所述乳液施涂到所述轻质多孔混凝土板的表面上并干燥形成防水处理层时渗透所述轻质多孔混凝土板的表面但不形成固化膜或固体膜。
7.根据权利要求6的用于在含水轻质多孔混凝土板的表面上进行防水处理的水基有机基聚硅氧烷乳液，其特征在于，非成膜性氨基改性的有机基聚硅氧烷是非成膜性氨基改性的二有机基聚硅氧烷。
8.根据权利要求的7的用于在含水轻质多孔混凝土板的表面上进行防水处理的水基有机基聚硅氧烷乳液，其特征在于，非成膜性氨基改性的二有机基聚硅氧烷是仅具有键合到末端硅原子上的甲基或具有键合到末端硅原子的甲基和羟基并且其一部分甲基由氨基烷基或N-(氨基烷基)氨基烷基取代的二甲基聚硅氧烷，其中非成膜性氨基改性的二有机基聚硅氧烷中所有的或者一部分氨基可被有机酸或无机酸中和。
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