CN102209694A - 用于建筑产品的蜡乳液 - Google Patents

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Abstract

一种水性蜡乳液，其包含水、链烷烃、聚乙烯醇和包含合成烯烃蜡组分的蜡组分。合成烯烃蜡组分可以选自：(i)合成的正α-烯烃蜡，(ii)碳链长度为约20个或更多个碳原子的合成烯烃蜡，其通过氧化和/或经蒸馏或汽提的精炼进行改性，以及(iii)它们的组合。这样的乳液可用于可凝固石膏组合物和防水墙板。还公开了在基于蒙旦蜡的水性乳液中使用的蒙旦蜡代用品。

Description

用于建筑产品的蜡乳液
与相关申请的交叉引用
本申请要求2008年11月7日提交的美国临时专利申请No.61/112,468在35 U.S.C.§119(e)下的优先权，其全部公开内容在此引为参考。
发明背景
技术领域
本发明涉及提供了出色防潮性质的蜡乳液，其可用于建筑材料中而不需使用蒙旦蜡。
相关技术描述
在许多工业中使用合成和天然蜡。这些蜡乳液已知使用在建筑产品工业中的产品中、尤其是用于防水的石膏墙板和定向结构板中。在建筑产品工业、特别是防水石膏墙板中使用的天然蜡中，蒙旦蜡是最普遍的。蒙旦蜡是褐煤蜡，包含由链长为约24至30个碳原子的长链烷酸和烷基酯形成的化学组分。此外，天然蒙旦蜡包含树脂酸、多萜烯和一些醇、酮和其他烃类，使得它不是一种“纯”蜡。作为可皂化蜡，蒙旦蜡的皂化值约为92，并且其熔点约为80℃。蒙旦蜡尽管高效，但具有缺点，它不总是足够纯，并且作为天然蜡在制剂中具有一定的不一致性，更加重要的是只能以有限的供应量从主要在德国产生的天然来源获得，这使得蜡变得更加昂贵，获得足够的供应正成为这种蜡乳液的制造商的问题。
美国专利No.5,437,722描述了一种防水石膏组合物及其蜡乳液，其包含熔点为约40℃至80℃的链烷烃、以重量计每100份链烷烃约1至200份的蒙旦蜡以及以重量计每100份链烷烃约1至50份的聚乙烯醇。即使考虑到与使用蒙旦蜡相关的其他缺点，在用于防水墙板的蜡乳液中使用蒙旦蜡也是非常有效的，并且提供了出色的性能。
除了蒙旦蜡之外，已知还有其他天然来源的蜡用于各种工业中，包括源自于原油的经过加工后的石油蜡，其包括巨晶蜡、微晶蜡、凡士林和石蜡。石蜡也是源自于石油的天然蜡，并主要由平均链长为20-30个碳原子的直链烷烃形成。
在建筑产品的范畴之外，除了天然形式存在的蜡之外，还存在各种已知的合成蜡，其包括合成的低分子量、即分子量低于约10,000的聚乙烯蜡，以及具有蜡样性质的聚乙烯类。这样的蜡可以通过在适合于控制分子量的条件下将乙烯直接聚合来形成。聚乙烯类，分子量在约2,000-4,000范围内的是蜡，而当分子量在约4,000-12,000范围内时变成蜡树脂。
费歇尔-托普希(Fischer-Tropsch)蜡是由特定的聚合反应、具体来说是费歇尔-托普希合成(一氧化碳在高压、高温和特定催化剂下聚合以产生烃类，然后通过蒸馏将产物分离成液体燃料和蜡)所产生的聚亚甲基蜡。这些蜡(微晶、聚乙烯和聚亚甲基类型的)可以通过例如空气氧化化学改性(产生30或30以下的酸值和不低于25的皂化值)或使用马来酸酐或羧酸改性。这些改性的蜡在水中更容易乳化，并可以被皂化或酯化。其他已知的合成蜡是聚合的α-烯烃。它们是由具有蜡样性质的20个或更多个碳原子的较长链α-烯烃所形成的蜡。所述材料具有非常多分枝，具有广范围的分子量分布，熔点在约54℃至75℃范围内，分子量约为2,600至2,800。因此，蜡随着基础材料的性质以及聚合或合成方法和得到的化学结构、包括任何化学改性的使用和类型而不同。
在建筑产品领域中，美国专利公开号No 2007/0181035 A1涉及用于制造中密度纤维板(MDF)的组合物。该组合物具有在定向结构板和MDF中用于减小表面张力和提高尺寸稳定性的组分。表面张力剂是氟化的2至6个碳原子的烃类化合物或烷基酚的烷氧基化物或烷基化的乙炔二醇。这些物质被提供给具有蒙旦蜡与其他蜡、用于皂化的氢氧化铵、水和聚乙烯醇的组合的组合物。在该组合物中可以使用不可皂化的蜡，包括石蜡和鳞片状或散蜡(其源自于石油)。可以使用的可皂化蜡包括蒙旦蜡、石油蜡和各种天然蜡。
美国专利公开号No.2007/0245931 A1公开了烷基酚在用于防水石膏板的乳液中的应用。烷基酚是碳链长度为24-34的具有酚环的长链烃链。该公开物描述了木质素磺酸和硫酸镁的使用。蜡组分可以是石蜡和蒙旦蜡的组合。专利宣称，不使用如同一个发明人在以前的美国专利No.6,663,707中所使用的淀粉，组合物是稳定的。组合物中使用的蜡可以是各种可商购的熔点为约120℉(48.9℃)至150℉(65.6℃)、具有低挥发性和高分子量、碳链长度为36个或36个碳原子以上的已知蜡。烃类蜡组分包括石膏浆液领域中已知的蜡。
美国专利6,890,976描述了用于石膏产品的水性乳液，其具有烃类蜡、聚烯烃-马来酸酐接枝聚合物和聚乙烯醇和/或聚乙酸乙烯酯。马来酸改性的材料被称为FLOZOL
Figure BPA00001368827400031
烃蜡可以是石蜡或聚乙烯蜡、马来酸化的烃蜡或其组合。蜡也可以是合成的蜡酯或酸蜡。聚烯烃-马来酸酐接枝共聚物是碳链为50-500的接枝共聚物，据描述，当其提供给蜡乳液时为最终的石膏产品提供了改进的斥水性。
美国专利公开号No.2004/0083928 A1描述了各种蜡在水中与石膏直接混合的悬液而不是乳液。在所描述的蜡中，悬液可以包含聚乙烯蜡、马来酸化的烃类和其他蜡以及蜡的组合。
美国专利7,192,909描述了在建筑产品领域之外的应用中使用聚烯烃蜡，其用作塑料加工的润滑剂，特别是用于PVC。蜡被描述为各种α-烯烃的同聚物和共聚物，所述α-烯烃已经以极性方式进行改性(氧化)或用极性试剂研磨。它们可以单独或与其他蜡组合使用，例如蒙旦蜡、脂肪酸衍生物或石蜡。
美国专利公开号2006/0196391描述了甘油三酯在乳液中的使用，并指出现有技术利用石油蜡和合成蜡例如费歇尔-托普希和聚乙烯蜡，其被用于与具有各种混合结果的公开2006/0196391的发明相似的目的。
在蜡的广泛范畴内已知存在各种类型的α-烯烃和其他烯烃合成蜡以及化学改性的蜡，并已用于防水墙板领域以外的各种应用中。它们在含量和化学结构方面种类繁多并且各不相同。正如上面指出的，防水墙板产品一般在配方中单独或彼此组合地使用石蜡或蒙旦蜡，或与上面提到的示例性专利参考文献中描述的其他链烷烃或合成的蜡组合。尽管总的来说在建筑产品领域中已经使用和尝试了各种用于蜡乳液的蜡和蜡代用品，特别是在某些其目标在于寻找蒙旦蜡的适当代用品的情况中，但到目前为止已经采用的蜡不包含正α-烯烃或氧化的α-烯烃蜡。
在本技术领域中，对于在建筑产品例如防水石膏组合物和定向结构板中使用的蜡乳液的继续开发存在着需求，并希望找到供应有限并且由于其天然来源而可能具有不一致性的使用成本高的蒙旦蜡的代用品，所述代用品仍然能够提供与蒙旦蜡相同的防水性质和所需的蜡乳化性质。
发明简述
本发明包括水性蜡乳液，其包含：水、链烷烃以及包含合成烯烃蜡组分的蜡组分，其中合成烯烃蜡组分选自：(i)合成的正α-烯烃蜡；(ii)碳链长度为约20个或更多个碳原子的合成烯烃蜡，其通过氧化和/或经蒸馏或汽提的精炼进行改性；以及(iii)它们的组合。合成烯烃蜡组分可以是合成的烯烃蜡(ii)，其具有至少28、更优选至少30个碳原子的碳链长度。合成烯烃蜡组分也可以是合成的烯烃蜡(ii)，并包含下列一种或多种的混合物：(a)具有约28至约54个碳的碳链的烯烃；(b)选自醛、酮、羧酸和羧酸酯的一种或多种组分；以及(c)由碳链长度为约28至约54个碳原子的烯烃制备的二聚体，由此使二聚体的碳链长度为约65至约108。
在一个实施方案中，蜡组分还可以包含与合成烯烃蜡组分混合的蒙旦蜡，或以合成烯烃蜡组分与一种或多种下列组分的混合物的形式存在：天然或合成的巴西棕榈蜡、棕榈蜡、费歇尔-托普希蜡、聚合链烯烃和氧化聚乙烯蜡。在另一个实施方案中，合成烯烃蜡组分为蜡组分的约1％至约100％，优选为蜡组分的约20％至约80％，更优选为蜡组分的约30％至约70％，最优选为蜡组分的约40％至约60％。在其他实施方案中，乳液可以包含皂化剂。皂化剂可以是碱金属例如氢氧化钾。乳液还可以包含分散剂和表面活性剂中的至少一种。这样的分散剂优选包含硫或含硫基团，并可以是例如木质素磺酸化物。在本文的优选实施方案中，链烷烃是熔点为约40℃至约80℃的石蜡。
在其他实施方案中，乳液还包含稳定剂例如聚乙烯醇，其可以按重量计每100份所述链烷烃约1份至约20份的量存在。此外，聚乙烯醇优选为约97％至约100％的水解的聚乙烯醇。
本发明还包括适合用于形成防水石膏产品的可凝固石膏组合物，其包含a)100重量份的石膏，和b)每100重量份的石膏约0.5至约20重量份的水性乳液的乳液固形物，所述水性乳液包含：i)水；ii)链烷烃；以及iii)包含合成烯烃蜡组分的蜡组分，其中蜡组分存在的量以重量计为每100份链烷烃约1份至约200份。合成烯烃蜡组分可以如上文中所述。在一个实施方案中，乳液还包含聚乙烯醇，所述聚乙烯醇可以按重量计每100份所述链烷烃约1份至约50份的量存在。在本文的优选实施方案中，聚乙烯醇可以为约97％至约100％的水解的聚乙烯醇。
本发明还包括包含上文中提到的石膏组合物类型的凝固组合物的防水石膏板。在其他实施方案中，板可以具有夹在一对衬板之间的芯板，其中所述芯板包含上文中提到的石膏组合物类型的凝固组合物。
本发明还包括制造防水石膏板的方法，所述方法包含：a)形成i)100重量份的石膏；和ii)每100重量份的石膏约0.5份至约20重量份的水性乳液的乳液固形物的混合物，其中所述水性乳液包含：a.水；b.链烷烃；以及c.包含合成烯烃蜡组分的蜡组分，其量以重量计为每100份所述链烷烃约1份至约200份；b)将混合物成形成结构；以及c)将结构干燥，同时使石膏水合，以形成石膏墙板。合成烯烃蜡组分可以如上文中所述。在一个实施方案中，结构可以是组件，并且方法还可以包含将混合物层置于第一块衬板上，在层上以与第一块衬板相对的关系放置第二块衬板，以形成在第一和第二块衬板之间带有夹心层的组件。在本发明的其他实施方案中，乳液还包含聚乙烯醇，其可以以按重量计每100份所述链烷烃约1份至约50份的量存在。
在本发明的范围内还包含蒙旦蜡代用品，其用于包含链烷烃、蜡组分、水和聚乙烯醇的基于蒙旦蜡的水性乳液中，其中蜡组分包含蒙旦蜡代用品，并且蒙旦蜡代用品包含选自下列的合成烯烃蜡组分：(i)合成的正α-烯烃蜡；(ii)碳链长度为约20个或更多个碳原子的合成烯烃蜡，其通过氧化和/或经蒸馏或汽提的精炼进行改性；以及(iii)它们的组合。
发明详述
本发明的申请人在对适合的蒙旦蜡代用品进行大量研究后，令人吃惊地发现这样的代用品可以包含以前在建筑产品领域中没有采用过的合成烯烃蜡组分，并在用于建筑产品的蜡乳液中出奇良好地工作，以提供良好的防水性质、更好的供应能力和降低的成本。因此，这样的合成烯烃蜡组分可以是出色的蒙旦蜡代用品。
这样的材料包括合成烯烃蜡组分，其优选包括合成的α-烯烃蜡例如正α-烯烃蜡和/或本文中描述的合成的烯烃蜡。在该通类中可用的材料由例如Chevron-Phillips化学公司(Chevron-Phillips Chemical Company LP，The Woodlands，TX)以名称Modified 30+ HA Wax供应和销售(CAS No.1003863-31-7；产品号0001103509和0001103513)。其他用于建筑产品例如防水石膏墙板的这种蜡乳液的优选材料，在Chevron的美国专利公开号No.2007/0095723 A1中被描述为用于烃类制剂例如油的优选倾点下降剂。该公开物描述了几种类型的可能的倾点下降剂，用于本发明时值得注意的是作为烯烃料流从乙烯低聚化过程形成的，来自重蜡裂化的(Fischer Tropsch蜡)合成烯烃蜡和石蜡与烯烃的混合物，以及正α-烯烃蜡和氧化的蜡。
最优选的是合成的烯烃蜡，更具体来说是由下列混合物形成的合成烯烃蜡：链长为约28至约54个碳的烯烃；采取不饱和与饱和形式的任一种或两种的一种或多种下列物质：醛类、酮类、羧酸类和酯类；以及由碳链长度为约28至约54个碳原子的烯烃制备的二聚体，由此使二聚体的碳链长度为约65至约108个碳原子。
描述了这种倾点下降剂合成烯烃蜡、正α-烯烃蜡和氧化蜡的2007/0095723的公开内容，在本文的相关部分中引为参考。Chevron的α-烯烃的碳原子数超过20的衍生物，被Chevron认定为可用作倾点下降剂。Chevron还指出，这种蜡级份也能被化学改性。在Chevron的合成烯烃类型中，优选的是碳链长度为至少20、更优选为约26至约28及以上、最优选碳链长度为30+的可以在本技术领域中用作倾点下降剂的α-烯烃，以及约26个碳或26个碳以上的α-烯烃合成材料，包括化学修饰后的这些材料。所有上文中描述的这些材料都在本文中使用的术语“合成烯烃蜡组分”的范围内。
在本文中单独或以其各种组合使用的合成的正α-烯烃蜡和合成烯烃蜡，优选具有至少约20个、更优选至少约26个、最优选至少约30个或30个以上碳原子的碳链长度，并且还优选通过氧化和/或通过本技术领域已知的或已开发的各种技术例如各种汽提技术、蒸馏技术等缩窄分子量分布以进行精炼，更优选通过氧化和精炼进行改性。更优选情况下，它们可以是上面所提到的从烯烃、饱和与不饱和酮、醛、羧酸和/或酯以及烯烃二聚体的混合物形成的合成烯烃蜡。
具有这些化合物的优选材料被包含在与建筑材料技术领域中已经使用的基于蒙旦蜡的蜡乳液具有相同或相似性质的蜡乳液中，并且这些材料可以用作蒙旦蜡或其他蒙旦蜡代用品的功能代用品。
在使用本文的配方制备水性乳液中，本发明的水性乳液优选包含链烷烃、合成烯烃蜡组分和水。还可以提供其他添加剂，例如在乳液中常规使用的用于不同目的的添加剂，包括协助形成乳液的乳化剂，包括稳定剂例如聚乙烯醇(其优选至少98％水解)，和其他已知或已开发的用于帮助稳定乳液的有用物质、流变剂、增稠剂、配伍剂、着色剂、填充剂、防腐剂、皂化剂、分散剂、表面活性剂等。
链烷蜡可以是任何适合的功能与合成的烯烃蜡和得到的蜡乳液相容的基于链烷烃的蜡，并优选为具有约40℃至约80℃的熔点、其性质有利于防水墙板制造的链烷蜡，尽管也可以使用其他石蜡。
在本文的乳液的制备中，当基于蒙旦蜡代用品时，乳液的蜡组分可以包括任选的蒙旦蜡或另一种适合的蒙旦蜡代用品，例如在本文别处实施例中所提到的，包括天然巴西棕榈蜡、棕榈蜡、费歇尔-托普希蜡、聚乙烯蜡、氧化聚乙烯蜡、聚合链烯烃及其衍生物、硅氧烷(含有或不含已知用作防水蜡制剂代用品、用于制备例如在美国专利公开号No.2006-0035112-A1中所述的防水石膏墙板的催化性或其他添加剂)、漂白或精制的蒙旦蜡和合成的巴西棕榈蜡等，与合成烯烃蜡组分形成混合物，其中所述混合物可以具有约99∶1至约1∶99的合成烯烃蜡组分与另一种蒙旦蜡代用品或蒙旦蜡的比例、更优选为80∶20至约20∶80、更优选为约70∶30至约30∶70、最优选为60∶40至40∶60，只要制剂不是100％蒙旦蜡即可。合成烯烃蜡组分(或合成烯烃蜡与蒙旦蜡或另一种蒙旦蜡代用品的混合物)优选以按重量计每100份链烷烃约1份至约200份、优选约1份至约50份的总量包含在制剂中。
在优选实施方案中，向乳液提供稳定剂。优选情况下，稳定剂是聚乙烯醇或类似物质，并且优选情况下聚乙烯醇通过聚乙烯乙酸酯的水解制备，并优选是基本上完全或全部水解的聚乙烯醇。最优选情况下，它是至少约90％水解的聚乙烯醇、更优选为97％至100％水解的聚乙烯醇。最优选情况下，使用的聚乙烯醇在约60℃至约95℃的高温下可溶于水，但是不溶于冷水中。聚乙烯醇可以按重量计每100份链烷蜡约1份至约50份、优选约1份至约20份的量存在。聚乙烯醇可以增强抗水性。
用于制备水性乳液的水一般以按重量计乳液的约35％至约80％、优选约50％至约65％的量使用。
适合在本发明的乳液中使用的乳化剂包括非离子表面活性剂例如烷基苯氧基聚(乙烯氧基)乙醇、失水山梨糖醇脂肪酸酯和聚氧乙烯失水山梨糖醇脂肪酸酯和阴离子表面活性剂例如皂化的脂肪酸，并且如果使用的话，可以按重量计乳液的约0.1％至约5％的量存在。也可以使用其他公知的或已开发的可用于蜡乳液并且对制剂没有有害影响的乳化剂。
适合在本发明的乳液中使用的皂化剂包括碱金属，优选为氢氧化钾、氢氧化铵、硫酸镁、氢氧化钠或类似的物质，最优选为氢氧化钾。皂化剂可以不超过乳液重量的约5％的量存在，优选以重量计不超过约2％，并且最优选以重量计为约0.01％至约1％。也可以使用其他已知或已开发的已知可用于蜡乳液的皂化剂。
可以使用本技术领域已知类型的分散剂或表面活性剂。优选的分散剂包括但不限于在化合物中具有硫或含硫基团的分散剂，例如磺酸(R-S(＝O)2-OH)及其盐，其中R基团也可以用羟基、羧基或其他有用的成键基团官能化。优选的是较高分子量的磺酸化合物，例如木质素磺酸、萘磺酸、这些酸的磺酸盐以及这些物质的衍生或官能化形式。此外，也可以使用本技术领域中已知可用于蜡乳液的其他分散剂，例如硫酸镁、七钼酸铵/淀粉组合、非离子型表面活性剂、离子型表面活性剂、两性离子表面活性剂及其混合物，以及烷基季铵蒙脱石粘土和其他已知分散剂。类似物质也可以使用在本发明中，只要它们与制剂组分相容并表现良好即可。
分散剂和/或表面活性剂优选以按重量计蜡乳液的约0.01％至约2％的量存在，优选为按重量计蜡乳液的约0.1％至约2％。
在一种制造水性乳液的方法中，将链烷烃和合成烯烃蜡组分(或其他混合的蜡)各自加热到熔化状态，然后将它们混合在一起。然后可以将含有乳化剂、稳定剂和其他组分的聚乙烯醇的热水性溶液与热的蜡混合物一起通过胶体磨，并允许得到的乳液冷却。
可选地，可以使用匀浆器代替胶体磨。这样的匀浆器可以是用于匀浆牛奶和其他产品的同样的通用型设备。在这样的方法中，将蜡组分与乳化组分的混合物在高压下(典型约1500psi至约3500psi)进料以将蜡乳化，并产生与使用胶体磨时典型产生的相比更小的粒径。基于本公开的内容，本技术领域的专业人员将会理解，可以使用其他制造方法和设备类型和制备乳液的步骤，正如在本技术领域中已知的或可以开发的。在乳液的乳化组分在储存后分离的情况下，本发明的乳液也可以通过搅拌容易地重新形成。
在使用该乳液制备石膏墙板中，制备石膏材料的水性浆液。将本发明的水性溶液以提供按重量计每100份石膏约0.5份至约20份乳液固形物的比例，添加到浆液中并与浆液混合。这样的组合物可以根据石膏制造技术领域中常规石膏制剂的要求而变化。浆液中可以包含其他成分例如发泡剂、分散剂和凝固加速剂。
在从这样的可凝固石膏制剂制备墙板中，可以将石膏浆液和本发明的乳液的混合物施加到第一片墙板衬板上，以在其上形成石膏混合物层。然后可以将第二片衬板置于已沉积层的顶部，以墙板组件的方式形成结构，或其中第一和第二片处于反向对面的关系，并在其间具有石膏混合物层。可选地，可以使用包含原位挤压模制和类似技术的制造方法，将石膏浆液直接制备成无衬板的墙板结构，使得在指称本发明的石膏墙板时，不限于衬板覆盖的墙板。然而，应该理解，任何用于制造包括可凝固石膏制剂的墙板的制造技术，都在本文描述的方法的范围之内，例如在外表面上使用玻璃纤维板代替标准衬板所制造的墙板。
然后可以例如通过烤箱干燥对得到的结构或组件进行干燥，以除去石膏水合所不需要的过量的水，留下完工的石膏墙板。如果使用衬板，它们可以由纸形成，或者也可以包含玻璃纤维或有机纤维垫板。现在将参考下面的非限制性实施例对本申请进行描述。
实施例
在各种可能的蒙旦蜡代用品之间进行了对比研究，并使用如表1中所示的标准商购蒙旦蜡制剂。在表2中，显示了各种本发明的实施例1-4，并与蒙旦蜡对照进行了比较，结果如表所示。在表3中，显示了其他用于比较的可能的蒙旦蜡代用品和相伴的结果。
表1
 组分   百分率
 水   60.4％
 氢氧化钾   0.4％
 聚乙烯醇(98％+水解的)   2.4％
 木质素磺酸化物分散剂   1.5％
 石蜡(熔点在130℉至150℉之间)   33.2％
 蒙旦蜡(未精炼的Romonta GmbH常规蜡)   2.1％
在这些实施例中，评估了各种判据和性质，特别是吸水％(其使用在71℉下的2小时浸泡试验来测量)、浆液粘度(使用4号福特杯以秒为单位测量)、制剂粘度(标准布氏粘度)、pH和粒径(使用分析仪测量并取体积平均值)。制剂的固形物百分率保持在约38至约42重量百分比的标准目标范围内。此外，对各种不同样品观察了乳液和发泡稳定性。对样品作为蒙旦蜡的可能或良好代用品进行评估，评估的判据是根据在防水石膏墙板中的应用，其中吸水性被视为重要判据(优选的吸水百分率不超过约6％吸水率，最优选不超过约5％)，以及根据成本可行性和其他工业应用因素的判据。
在对从Chevron Phillips获得的各种合成烯烃蜡进行样品评估后，选择了几种优选样品用于本发明的实施例中。优选的材料包括Chevron Phillips H1413-86-5(用于本发明的实施例1和2)和Chevron Phillips H1413-91A(用于本发明的实施例3)。那些实施例显示在下面的表2中：
表2
Figure BPA00001368827400121
为了在发现表2中提到的并且在本文中描述的本发明的代用品之前评估可能的蒙旦蜡代用品，本申请人还对其他可能的蒙旦蜡代用品进行了大量测试，其包括巴西棕榈蜡(巴西棕榈蜡T-3和T-4)、来自于Sasol的费歇尔-托普希蜡(A1和A28)、精制的蒙旦蜡(漂白蜡)(ClariantEMS、ESL和S蜡)、棕榈蜡(HP5401-C、HP5601-A)和氧化的棕榈蜡(HPX OX-50)，并与对照制剂进行了比较。大多数可能的比较性代用品与蒙旦蜡组合时性能相当好，但是不能解决完全代替蒙旦蜡的需要。这些材料中的某些被证明性能不足(棕榈蜡)。此外，尽管某些在吸水性方面表现良好，但发现它们是成本不过关的代用品(巴西棕榈蜡)和/或供应不足或难以获得(漂白的蒙旦蜡——尽管良好但仍从蒙旦蜡精制)，使得它们从制造前景来说不是可行的代用品。同样，尽管Sasol的费歇尔-托普希蜡似乎性能良好，但它们的可用性有限，并且难以加工。可能的蒙旦蜡代用品的比较性测试的实例显示在下面的表3中。
Figure BPA00001368827400141
对于使用本发明的合成烯烃蜡形式的代用品蒙旦蜡制造的蜡乳液来说，这些制剂性能与对照样品相当或更好，并呈现出廉价的、易于加工的蜡制剂，其可以用作基于独特的蒙旦蜡代用品的出色蜡乳液。
本技术领域的专业人员将会认识到，可以对上面描述的实施方案进行改变而不背离本发明的宽泛概念。因此，应该理解，本发明不限于所公开的具体实施方案，而是打算覆盖由随附的权利要求书所定义的本发明的精神和范围内的所有修改。

Claims (33)

1.一种水性蜡乳液，其包含：
水；
链烷烃；以及
包含合成烯烃蜡组分的蜡组分，其中合成烯烃蜡组分选自：(i)合成的正α-烯烃蜡；(ii)碳链长度为约20个或更多个碳原子的合成烯烃蜡，其通过氧化和/或经蒸馏或汽提的精炼进行改性；以及(iii)它们的组合。
2.权利要求1的水性蜡乳液，其中合成烯烃蜡组分是合成的烯烃蜡(ii)，并具有至少28个碳原子的碳链长度。
3.权利要求2的水性蜡乳液，其中合成烯烃蜡组分是合成的烯烃蜡(ii)，并具有至少30个碳原子的碳链长度。
4.权利要求1的水性蜡乳液，其中合成烯烃蜡组分是合成的烯烃蜡(ii)，并包含下列一种或多种的混合物：(a)具有约28至约54个碳的碳链的烯烃；(b)选自醛、酮、羧酸和羧酸酯的一种或多种组分；以及(c)由碳链长度为约28至约54的烯烃制备的二聚体，由此使二聚体的碳链长度为约65至约108个碳原子。
5.权利要求1的水性蜡乳液，其中蜡组分还包含与合成烯烃蜡组分混合的蒙旦蜡。
6.权利要求1的水性蜡乳液，其中蜡组分是合成烯烃蜡组分与下列的一种或多种的混合物：天然或合成的巴西棕榈蜡、棕榈蜡、费歇尔-托普希蜡、聚合链烯烃和氧化聚乙烯蜡。
7.权利要求1的水性蜡乳液，其中合成烯烃蜡组分占蜡组分的约1％至约100％。
8.权利要求7的水性蜡乳液，其中合成烯烃蜡组分占蜡组分的约20％至约80％。
9.权利要求8的水性蜡乳液，其中合成烯烃蜡组分占蜡组分的约30％至约70％。
10.权利要求9的水性蜡乳液，其中合成烯烃蜡组分占蜡组分的约40％至约60％。
11.权利要求1的水性蜡乳液，其还包含稳定剂。
12.权利要求11的水性蜡乳液，其中稳定剂是聚乙烯醇。
13.权利要求12的水性蜡乳液，其中聚乙烯醇存在的量以重量计为每100份所述链烷烃约1份至约20份。
14.权利要求13的水性蜡乳液，其中聚乙烯醇是约97％至约100％的水解的聚乙烯醇。
15.权利要求1的水性蜡乳液，其还包含皂化剂。
16.权利要求15的水性蜡乳液，其中皂化剂是碱金属。
17.权利要求16的水性蜡乳液，其中碱金属是氢氧化钾。
18.权利要求1的水性蜡乳液，其还包含分散剂和表面活性剂中的至少一种。
19.权利要求18的水性蜡乳液，其中分散剂包含硫或含硫基团。
20.权利要求19的水性蜡乳液，其中分散剂是木质素磺酸化物。
21.权利要求1的水性蜡乳液，其中链烷烃是熔点为约40℃至约80℃的石蜡。
22.一种适用于形成防水石膏产品的可凝固石膏组合物，其包含：
a)100重量份的石膏；以及
b)每100重量份的石膏约0.5至约20重量份的水性乳液的乳液固形物，所述水性乳液包含：
i)水；
ii)链烷烃；以及
iii)包含合成烯烃蜡组分的蜡组分，其中蜡组分存在的量以重量计为每100份链烷烃约1份至约200份。
23.权利要求22的可凝固石膏组合物，其中合成烯烃蜡组分选自：(i)合成的正α-烯烃蜡；(ii)碳链长度为约20个或更多个碳原子的合成烯烃蜡，其通过氧化和/或经蒸馏或汽提的精炼进行改性；以及(iii)它们的组合。
24.权利要求23的可凝固石膏组合物，其中合成烯烃蜡组分是合成的烯烃蜡(ii)，并具有至少30个碳原子的碳链长度。
25.权利要求22的组合物，其还包含稳定剂。
26.权利要求25的组合物，其中稳定剂是聚乙烯醇，所述聚乙烯醇的量以重量计为每100份所述链烷烃约1份至约50份。
27.权利要求26的组合物，其中聚乙烯醇是约97％至约100％的水解的聚乙烯醇。
28.一种防水石膏板，其具有夹在一对衬板之间的芯板，所述芯板包含权利要求22的凝固组合物。
29.一种制造防水石膏板的方法，所述方法包含：
a)形成以下成分的混合物：
i)100重量份的石膏；和
ii)每100重量份的石膏约0.5份至约20重量份的水性乳液的乳液固形物，其中所述水性乳液包含：
a.水；
b.链烷烃；以及
c.包含合成烯烃蜡组分的蜡组分，所述蜡组分的量以重量计为每100份所述链烷烃约1份至约200份；
b)将混合物成形成结构；以及
c)将结构干燥同时使石膏水合，以形成石膏墙板。
30.权利要求29的方法，其中混合物中的合成烯烃蜡组分选自：(i)合成的正α-烯烃蜡；(ii)碳链长度为约20个或更多个碳原子的合成烯烃蜡，其通过氧化和/或经蒸馏或汽提的精炼进行改性；以及(iii)它们的组合。
31.权利要求29的方法，其中结构是组件，并且方法还包含将混合物层置于第一块衬板上，在层上以与第一块衬板相对的关系放置第二块衬板，以形成在第一和第二块衬板之间带有夹心层的组件。
32.权利要求29的方法，其中混合物还包含聚乙烯醇，所述聚乙烯醇的量以重量计为每100份所述链烷烃约1份至约50份。
33.一种蒙旦蜡代用品，其用于包含链烷烃、蜡组分、水和聚乙烯醇的基于蒙旦蜡的水性乳液中，其中蜡组分所包含的蒙旦蜡代用品的量为乳液中蜡组分的约1％至约100％，并且蒙旦蜡代用品包含选自下列的合成烯烃蜡组分：(i)合成的正α-烯烃蜡；(ii)碳链长度为约20个或更多个碳原子的合成烯烃蜡，其通过氧化和/或经蒸馏或汽提的精炼进行改性；以及(iii)它们的组合。
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