CN102026938A - 面砖胶粘剂 - Google Patents

Abstract

本发明要求保护一种含有a)碱性反应性水硬性粘合剂、b)纤维素醚、c)推进剂、d)填料的组合物作为面砖胶粘剂的用途，其特征在于所述推进剂c)为过氧化合物和/或过碳酸盐和/或铝粉，且所述面砖胶粘剂混合物在与调质水混合后5分钟内的最大稳定体积增量为50体积％。所述混合物除所列的四种组分之外，还可含有其他添加剂，例如阻滞剂、消泡剂和聚合物分散体粉末，其优点在于，所用推进剂在5分钟内几乎反应完全，从而使面砖胶粘剂混合物具有至多50体积％的体积增量。所述混合物硬化后不仅具有较高内在强度，而且还对面砖/基底体系具有足够的复合强度和胶粘抗拉强度。

Description

面砖胶粘剂

本发明涉及限定的混合物作为面砖胶粘剂的用途，并涉及一种制备面砖胶粘剂的方法。

含有水硬性粘合剂的胶粘剂，特别是含有水泥的胶粘剂，完全可以从现有技术中获知。在本文中，可提及以下参考文献，例如：DE 2006/256U1、DE 19957101A1、DE 19746201A1、DE 19549441A1、DE 10315865B3和DE 10107614A1。

在所述参考文献中，描述了与面砖铺砌有关的极宽范围问题的不同解决方案。

近来已确立了轻质填料在面砖胶粘剂配方中的应用(例如DE 102004030921A1)。所述体系中轻质填料的使用改善了与其复配的灰浆的加工性能。与水混合的胶粘剂轻度较高，从而易于使用齿形镘刀施用至基底。

由于干灰浆混合物的体密度较低并且与水混合的灰浆的密度较低，所以可取得基于铺砌面积计更高的干灰浆生产率。这意味着使用相同重量的干灰浆可获得更大面积的铺砌面砖覆层。

用于所述面砖胶粘剂中的轻质填料特别是具有＞1g/cm³的低密度和1mm的最大粒度的填料(例如浮石、泡沫玻璃、膨胀云母等)。然而，这种轻质材料在市场上仅能以有限量购得，并且与常规填料例如石英砂相比较为昂贵。因此，配有轻质填料的胶粘剂的材料价格也较昂贵。

已引用的DE 102004030921A1记载了一种具有高生产率的矿物胶粘剂，这种高生产率主要通过使用发泡剂实现。通过使用发泡剂，与水混合的胶粘剂的体积在一定熟化时间内增加了至少50体积％。由此获得的胶粘剂优选用于由砌块生产砌体。在此情况下，高于50体积％的较大体积增量是有利的。还有利的是在砌砖粘结之后胶粘剂的体积仍然增加，因为由此可使与之粘结的砌体实现额外的空腔填充或接缝填充。

然而，这种胶粘剂并不适于铺砌面砖材料。由于高于50体积％的较大体积增量，事实上无法获得在墙壁上铺砌面砖材料所需的面砖胶粘剂的稳定性。所铺砌的面砖随后会脱落。此外，还应注意，在面砖胶粘剂硬化后，它们必须具有较高内在强度，以对面砖/基底体系产生所需的粘结强度和胶粘强度。然而，这对于根据DE 102004030921制备和硬化的具有高气隙分率(gas and volume fraction)并因而具有低内在强度的灰浆而言是不可能的。

此外，根据迄今为止的现有技术，面砖粘合剂的熟化时间要求不超过5分钟。在此时间之后仍然持续的完全合乎需要的胶粘剂体积增加，例如DE 102004030921中的砖胶粘剂即为此种情形，会在用作面砖胶粘剂时导致胶粘剂床中已铺砌的面砖覆层脱落，从而产生缺失的接缝图案。

本发明的一个目的是提供一种面砖胶粘剂，其具有使用轻质填料所具有的所有优点，而且还可更加经济地配制。

所述目的通过使用一种由以下物质组成的混合物作为面砖胶粘剂而实现：

a)碱性水硬性粘合剂，

b)纤维素醚，

c)发泡剂，

d)填料。

在根据本发明使用的面砖胶粘剂中，发泡剂c)包括过氧化合物和/或过碳酸盐和/或铝粉，所述面砖胶粘剂混合物在与水混合后5分钟内的最大稳定体积增量为50体积％。

对本发明而言，特别是需使所使用的发泡剂的用量为能使面砖胶粘剂混合物在5分钟内的体积增量不超过50体积％，各发泡剂在此时间段内快速并基本完全反应。

已发现，借助根据本发明使用所述混合物，可提供一种面砖胶粘剂，其不仅具有含有轻质填料的面砖胶粘剂的已知优点，而且还可明显更经济地配制。出乎意料的是，基于现有技术，无法想到本发明的粘合剂在仅5分钟的熟化时间后即已发生体积增加，使得能够铺砌面砖材料。出乎意料的还有，使用所述混合物制备并硬化的面砖胶粘剂具有所需的内在强度。

本发明优选的组分a)设想为水泥，优选硅酸盐水泥、高铝水泥、油页岩水泥，或其混合物。

纤维素醚是所用混合物的又一基本成分。原则上，现有技术公开的与面砖胶粘剂中的应用有关的所有代表物均适用作优选的组分b)的代表物。但是特别合适的有甲基纤维素、甲基乙基纤维素醚、甲基羟基丙基纤维素醚、以及其所有合适的混合物。

作为优选的填料组分c)，本发明考虑基于石英、石灰石和重晶石的那些，和轻质填料，以及同样还有其所有合适的混合物。

就组分a)、b)、c)和d)的各自含量而言，本发明完全没有限制。然而，已证明各自以所述混合物的总干物料为基准，当根据本发明使用的混合物含有10至80重量％、优选30至70重量％的组分a)时是有利的。组分b)在所述混合物中的存在量应为0.1至15重量％，特别是0.1至10重量％，优选0.1至5重量％，特别优选0.1至1重量％。所述量各自同样相对于根据本发明使用的混合物的总干物料计。

对于组分d)，含量为5至80重量％、特别是25至70重量％、特别优选40至60重量％的填料是合适的。以总干物料为基准，所述轻质填料的存在量应为5至30重量％。

如已指出的，本发明的一个基本方面有关发泡剂组分c)。就此而言，本发明考虑一种变化方案，其中所述混合物含有过碳酸盐、过一碳酸盐、过二碳酸盐、过碳酸钠、过硼酸盐、过硼酸钠、或其混合物作为发泡剂。当使用铝粉作为发泡剂时，其应以超细粉形式存在，并优选粒度为≤0.06mm，特别是≤0.01mm。总之，已发现，各自以总干物料为基准，当发泡剂的存在量为0.1至30重量％、优选0.5至3.0％重量时对所用发泡剂是有利的。

除了所述四种必要组分之外，根据本发明使用的混合物还可含有至少一种添加剂，所述添加剂特别是选自稳定性改进剂、阻滞剂、促进剂、消泡剂、引气剂和聚合物分散体粉末。稳定性改进剂可为淀粉醚和/或聚丙烯酰胺和/或纤维素纤维和/或页硅酸盐，以总干物料为基准，其各自的优选比例为0.1重量％。合适的阻滞剂为极常见的无机灰浆阻滞剂，其优选选自碱金属焦磷酸盐、复合磷酸盐、硼盐或硫酸盐。然而，有机阻滞剂也是合适的，此处优选选自以下的有机阻滞剂：多羟基化合物，例如特别是多羟基羧酸、含糖木素磺酸盐，多糖如蔗糖、葡萄糖和果糖，以及苹果酸、没食子酸、葡糖酸、酒石酸和柠檬酸。当然，它们的盐、衍生物和合适混合物也是合适的。各自以总干物料为基准，各自选择的阻滞剂或相应混合物的存在比例为0.01至10重量％，特别优选0.1至5重量％。

灰浆促进剂例如碳酸锂、碳酸钙、硝酸钙、甲酸钙、及其混合物均为本发明可使用的促进剂的常规代表物。已发现以总干物料为基准，0.1至5重量％的比例是极有利的。

关于组分c)、即发泡剂，已提及本发明所必要的过氧化合物、过碳酸盐和铝粉。它们应当以固体粉状物质的形式使用，从而与混合水——其由于水硬性粘合剂而具有碱性pH——发生化学反应并快速释放出气体。述及的本发明必要的化合物原则上还可与其他发泡剂一起使用，所述其他发泡剂在与水混合的灰浆体系条件下能释放出氮气、氧气、氢气、二氧化碳、一氧化碳、氨气或甲烷。原则上，在本发明中，多种物质均适合用作其他合适的发泡剂。当然，常规的可提及肼类、酰肼类、叠氮化物的代表物，偶氮化合物、偶氮二酰胺类、甲苯磺酰肼类、苯磺酰肼类、苯甲磺酰丙酮腙类、苯甲磺酰氨基脲类、苯基四唑类和二亚硝基五亚甲基四胺类。硼氢化钠特别适用作氢消除化合物。

合适的氧消除化合物为有机过氧化物和无机过氧化物，合适的二氧化碳消除化合物为碳酸氢钠和其他碱金属或碱土金属碳酸盐。

述及的本发明必需的过氧化合物和过碳酸盐化合物的特别合适的代表物为也在例如清洁剂中使用以产生活性氧的过硼酸钠和过碳酸钠。

除了所述用途之外，本发明还要求保护一种制备面砖胶粘剂的方法，所述面砖胶粘剂在与水混合后5min内的最大稳定体积增量为50体积％。在所述方法中，将由碱性水硬性粘合剂a)(优选水泥)、纤维素醚b)、发泡剂c)和填料d)组成的基础混合物与混合水一起搅拌，所述发泡剂c)选自过氧化合物和/或过碳酸盐和/或超细铝粉，以所述总干物料为基准，所述发泡剂或相应的发泡剂混合物的用量为0.1至30重量％。当然，就所述制备方法而言，所述发泡剂组分c)还可与所有其他已述及的发泡剂结合。

以下实施例示例说明本发明用途的优点。

实施例

以下实施例中使用了如下的标准灰浆配方：

石英砂                    56.5重量％

PZ 52.5R(水泥)            18.5重量％

飞灰                      18.5重量％

Vinnapas 546Z(分散体粉末) 3.65重量％

甲酸钙(水泥促进剂)        1.8重量％

纤维素纤维                0.6重量％

纤维素醚                  0.45重量％

将1kg干灰浆混合物各自与水混合，得到糊状灰浆。5min、10min和30min后，测定含有发泡剂的混合物(本发明)的体积增量，并与不使用发泡剂的标准灰浆(0体积％增量)进行比较。

实施例1(本发明)：

标准灰浆+1.0重量％过碳酸钠

5min后的体积增量     14体积％

10min后的体积增量    16体积％

30min后的体积增量    16体积％

实施例2(本发明)：

标准灰浆+1.5重量％过碳酸钠

5min后的体积增量     20体积％

10min后的体积增量    23体积％

30min后的体积增量    25体积％

将各灰浆(本发明、对比物)与水一起搅拌20分钟后，使用齿形镘刀(6mm锯齿)将其施用至混凝土板上，并在施用胶粘剂床后立即或者在10min或20min后铺砌陶制面砖(5×5cm)。

7天后，根据DIN EN 12004在室温下测试胶粘强度值(ASV)。

“内聚性损失”的含义应理解为在例如过载情况下发生的胶粘剂内部(面砖胶粘剂)的不希望的材料破裂。“胶粘性损失”的含义应理解为在例如基底较差或基底预处理不充分的情况下发生的不希望的胶粘剂(面砖胶粘剂)与表面(接缝外侧、面砖表面)的脱离。

Claims (17)

1.一种由以下物质组成的混合物作为面砖胶粘剂的用途：

a)碱性水硬性粘合剂，

b)纤维素醚，

c)发泡剂，

d)填料，

其中所述发泡剂c)包含过氧化合物和/或过碳酸盐和/或铝粉，且其中所述胶粘剂混合物在与水混合后5分钟内的最大稳定体积增量为50体积％。

2.权利要求1的用途，其中组分a)为水泥，优选硅酸盐水泥、高铝水泥、油页岩水泥，或其混合物。

3.权利要求1和2之一的用途，其中所述组分b)为甲基纤维素、甲基乙基纤维素醚、甲基羟基丙基纤维素醚，或其混合物。

4.权利要求1至3之一的用途，其中所述混合物含有石英、石灰石、重晶石和/或轻质填料、或其混合物作为填料。

5.权利要求1至4之一的用途，其中以总干物料为基准，所述混合物含有10至80重量％、优选30至70重量％的组分a)。

6.权利要求1至5之一的用途，其中以总干物料为基准，所述混合物含有0.1至15重量％、特别是0.1至10重量％、优选0.1至5重量％、特别优选0.1至1重量％的组分b)。

7.权利要求1至6之一的用途，其中以总干物料为基准，所述混合物含有5至80重量％、特别是25至70重量％、特别优选40至60重量％的组分d)。

8.权利要求1至7之一的用途，其中以总干物料为基准，所述混合物含有5至30重量％的轻质填料。

9.权利要求1至8之一的用途，其中所述混合物含有过碳酸盐、过一碳酸盐、过二碳酸盐、过碳酸钠、过硼酸盐、过硼酸钠、或其混合物作为发泡剂。

10.权利要求1至9之一的用途，其中所述铝粉以超细粉形式存在，优选以≤0.06mm、特别是≤0.01mm的粒度存在。

11.权利要求1至10之一的用途，其中以总干物料为基准，所述混合物含有0.1至30重量％、优选0.5至3.0重量％的发泡剂。

12.权利要求1至11之一的用途，其中所述混合物还含有至少一种选自稳定性改进剂、阻滞剂、促进剂、消泡剂、引气剂和聚合物分散体粉末的添加剂。

13.权利要求12的用途，其中所述稳定性改进剂为淀粉醚和/或聚丙烯酰胺和/或纤维素纤维和/或页硅酸盐，以总干物料为基准，各种情况下的优选比例为0.1至10重量％。

14.权利要求12和13之一的用途，其中所述阻滞剂为一种无机灰浆阻滞剂或一种有机阻滞剂，所述无机灰浆阻滞剂优选选自碱金属焦磷酸盐、复合磷酸盐、硼盐、硫酸盐，所述有机阻滞剂优选选自多羟基化合物，特别是多羟基羧酸、含糖木素磺酸盐，多糖，如蔗糖、葡萄糖和果糖，以及苹果酸、没食子酸、葡糖酸、酒石酸和柠檬酸，以及它们的盐和衍生物，及其混合物。

15.权利要求12至14之一的用途，其中以总干物料为基准，所述阻滞剂的存在比例为0.01至10重量％，特别优选0.1至5重量％。

16.权利要求12至15之一的用途，其中所述促进剂为一种选自碳酸锂、碳酸钙、硝酸钙、甲酸钙、及其混合物的灰浆促进剂，以总干物料为基准，其优选比例为0.1至5重量％。

17.一种制备面砖胶粘剂的方法，所述面砖胶粘剂在与水混合后5分钟内的最大稳定体积增量为50体积％，其中将由碱性水硬性粘合剂a)、纤维素醚b)、发泡剂c)和填料d)组成的基础混合物与混合水一起搅拌，所述发泡剂c)选自过氧化合物和/或过碳酸盐和/或超细铝粉，且以总干物料为基准，所述发泡剂的用量为0.1至30重量％。