CN107735384A - 用于具有降低粘性的灰浆的含交联纤维素醚石膏组合物 - Google Patents

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Abstract

本发明提供干混合组合物，所述组合物用于制造包含石膏，优选磷石膏一种或多种延缓剂和一种或多种含有聚醚基团的交联纤维素醚的石膏灰泥或灰浆。所述组合物使得能够提供石膏干混合物(例如来自磷石膏的那些)，制造具有较低粘性的灰浆同时减少所述干混合物中纤维素醚的量。

Description

用于具有降低粘性的灰浆的含交联纤维素醚石膏组合物
本发明涉及干混组合物，所属组合物包含石膏和含有聚醚基团的纤维素醚并且具有增强的凝胶强度以用于制造石膏灰泥或灰浆，以及使用所述组合物的方法。另外，本发明提供通过在90℃或低于90℃、优选地60℃或超过60℃下在惰性氛围中在含有交联剂的聚醚基团存在下使纤维素醚交联来制造交联纤维素醚的方法。
来自含有干混组合物的石膏的灰浆自从1970年代在西欧已广泛使用，允许较低的成本和高效粉刷涂覆并且将可溶于水纤维素醚作为石膏灰泥中的常用添加剂。纤维素醚赋予保水性性质，其限制水从粉刷到吸收衬底的损失，并且允许稳定的凝固速率和较高最终强度。另外，纤维素醚的流变学特征能够改良喷雾涂覆并且便于后续整平和完成步骤。然而，纤维素醚对于含有粉刷的石膏造成缺点，因为它们可产生粘着灰浆，尤其是如果使用高黏性纤维素醚。当石膏基料本身倾向于粘着时，例如具有细颗粒尺寸并且在亚洲常用的磷石膏的情况，使用高黏性纤维素醚是不可行的。即使对于其他石膏材料，纤维素醚的添加速率必须较高(按总固体计0.22-0.45重量％)以产生充分保水性，来保留适用长度的涂覆时间。另一方面，在任何配制中所述较高纤维素醚添加速率导致极高的配制造本。
Schlesiger等人的美国专利公开案2004/0127700A1公开了具有类凝胶流变学的交联纤维素醚以及制造所述纤维素醚并且随后使它们交联的方法。Schlesiger组合物在水溶液中以所述组合物在无剪切力存在下不流动，而在这类剪切力存在下流动的方式表现。纤维素醚在可降解所述纤维素醚的纤维素主链的碱化环境中交联。
本发明力图解决以下问题：提供含有组合物以及纤维素醚的石膏，其形成不具有过度粘性或粘着的灰浆，即使是在使用磷石膏时。
发明内容
1.根据本发明，用于制造石膏灰泥或灰浆的干混组合物包含石膏，例如天然石膏或合成石膏(例如磷石膏)；一种或多种延缓剂，例如任意选自二羧酸(例如酒石酸)、聚羧酸(例如柠檬酸)、氨基酸、水分散性蛋白质、磷酸盐(例如二磷酸四钾)、膦酸酯、膦酸、硼酸盐以及其混合物；并且以总固体0.1重量％到0.4重量％或优选地总固体0.25重量％或小于0.25重量％的量包含一种或多种含有聚醚基团的交联纤维素醚，其可以选自总固体0.1重量％到0.4重量％的量(优选地总固体0.19重量％到0.28重量％的量)的较低或中等黏度交联纤维素醚和总固体0.1重量％到0.4重量％的量(或总固体0.35重量％或小于0.35重量％的量，或优选地总固体0.13重量％到0.22重量％的量)的较高黏度交联纤维素醚。
2.根据以上条项1的所述干混组合物，其中所述石膏包含按石膏固体总重量计20重量％到100重量％或优选地30重量％到95重量％的磷石膏，通过在2000Pa(低)压力下喷气筛分5分钟，所述磷石膏自身的粒度分布为65-75重量％<0.063mm。
3.根据以上条项1或2中任一项的干混组合物，其中在除石灰灰泥之外任意组合物中所述石膏的量在总固体60重量％到99.7重量％范围内，并且其中在石灰灰泥中，所述石膏的量在总固体40重量％到96.7重量％范围内以及石灰的量在总固体3重量％到20重量％范围内。
4.根据以上条项1、2或3中任一项的干混组合物，所述一种或多种交联纤维素醚中的至少一种是含有羟基烷基基团和烷基醚基团的混合纤维素醚，例如选自烷基羟乙基纤维素的那些(例如羟基烷基甲基纤维素)，并且优选地选自羟乙基甲基纤维素(HEMC)、羟丙基甲基纤维素(HPMC)、甲基羟乙基羟基丙基纤维素(MHEHPC)和乙基羟乙基纤维素(EHEC)。
5.根据以上条项1、2、3或4中任一项的干混组合物，其中所述交联纤维素醚中的所述聚醚基团是具有2到100个、或优选地2到20个、或更优选地3到15个氧化亚烷基的聚氧化烯。
6.根据以上条项1、2、3、4或5中任一项的干混组合物，其中所述交联纤维素醚中的所述聚醚基团是选择聚氧化乙烯、聚氧化丙烯以及其组合的聚氧化烯。
7.根据以上条项1、2、3、4或5中任一项的干混组合物，其中所述交联纤维素醚是含有聚氧化丙烯基团的羟乙基甲基纤维素。
8.根据以上条项1、2、3、4、5、6或7中任一项的干混组合物，其中所述延缓剂的量在总固体0.02重量％到0.1重量％、优选地总固体0.040重量％到0.060重量％的范围内。
9.根据以上条项1、2、3、4、5、6、7或8中任一项的干混组合物，其中所述石膏(优选地磷石膏)是半水石膏与多相石膏的混合物，并且例如总固体60重量％到85重量％、优选地70重量％到80重量％的半水石膏与总固体15重量％到40重量％、优选地20重量％到30重量％的多相石膏的混合物，
10.在本发明的另一方面中，本发明提供使用以上条项1到9中任一项的所述干混组合物的方法，所述方法包含将所述干混组合物与水或水性液体组合以制造灰浆，以及将所述灰浆涂覆到衬底上并且使所述涂覆的灰浆干燥。
11.在本发明的又另一个方面中，本发明提供通过以下来制造含有交联纤维素醚的聚醚基团的方法：在90℃或小于90℃、或优选地60℃或超过60℃下，在惰性氛围(优选地氮气氛围)中，在以0.0001到0.05eq、或优选地0.0005到0.01eq、或更优选地0.001到0.005eq的量含有聚醚基团的交联剂存在下使纤维素醚交联，以形成含有交联聚醚基团的纤维素醚，其中单位“eq”表示对应的交联剂的摩尔数相对于纤维素醚中脱水葡萄糖单元(AGU)的摩尔数的摩尔比；并且，使所得含有聚醚基团的交联纤维素醚粒化和干燥。
12.根据以上条项11的方法，其中所述含有聚醚基团的交联剂具有两种或超过两种、优选地两种选自以下的交联基团：卤基、缩水甘油基、环氧基和烯键式不饱和基(例如乙烯基)，所述基团在交联纤维素醚(优选地1,2-二氯(聚)烷氧基醚，例如二氯聚氧化乙烯；二缩水甘油基聚烷氧基醚，例如二缩水甘油基聚氧化丙烯；缩水甘油基(聚)氧烷基甲基丙烯酸酯；二缩水甘油基膦酸酯；或含有砜基的二乙烯基聚氧化烯)中与所述纤维素醚形成醚键。
除非另外指明，否则所有温度和压力单位为室温和标准压力(STP)。
所有包含圆括号的短语均指示所包括的括号中的物质和其不存在中的任一者或两者。举例来说，在替代方案中短语“(甲基)丙烯酸酯”包括丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯。
所有所述的范围是包括性并且可组合的。举例来说，50到120℃或优选地60到100℃的公开内容将包括50到120℃、50到60℃、60到120℃、100到120℃、50到100℃或优选地60到100℃℃中的全部。
如本文中所使用术语“水性”意味着连续相或介质是水并且为按水混溶性化合物的介质的重量计0重量％到10重量％。优选地，“水性”意味着水。
如本文所用，短语“按总固体计”是指相比于水性组合物中的所有非挥发性成分的总重量的任何给定成分的重量，包括合成聚合物、纤维素醚、酸、消泡剂、水硬性水泥、填料、其它无机材料和其它非挥发性添加剂。水、氨和挥发性溶剂不视为固体。
如本文所用，术语“DIN EN”指的是英语版的德国材料说明书，由博伊特出版有限公司(Beuth Verlag GmbH),柏林(Berlin),特拉华州(DE)(Alleinverkauf)出版。并且，如本文所使用，术语“DIN”指的是德语版的同一材料说明书。
如本文中所使用，“干混”意味着含有石膏、纤维素醚、任何聚合添加剂和任何填充剂和干燥添加剂的储存稳定粉末。干混中不存在水；因此其储存稳定。
如本文中所使用，术语“DS”是如通过Ziesel方法所测定，纤维素醚中每脱水葡萄糖单元经烷基取代的OH基团的平均数目。术语“Ziesel方法”是指用于测定MS和DS的Zeisel断裂步骤。参见G.Bartelmus和R.Ketterer，Zeitschrift fuerAnalytischeChemie，第286卷(1977，施普林格(Springer)，柏林(Berlin)，DE)，第161到190页。
如本文中所使用，术语“较低或中等黏度交联纤维素醚”意味着不存在交联的交联纤维素醚作为于水中的2重量％溶液使用Haake RotoviskoTM RV 100流变仪(ThermoFisher，Scientific，Karlsruhe，DE)在20℃以及2.55s-1的剪切率下测量，黏度将为10000到40000mPas。
如本文中所使用，术语“较高黏度交联纤维素醚”意味着缺乏交联的交联纤维素醚作为于水中的2重量％溶液使用Haake RotoviskoTM RV 100流变仪(Thermo Fisher，Scientific，Karlsruhe，DE)在20℃以及2.55s-1的剪切率下测量，黏度将超过40000mPas。
如本文中所使用，术语“MS”是如通过Ziesel方法所测定，在纤维素醚中每摩尔作为羟基烷基取代基的脱水葡萄糖单元作为醚结合的醚化反应剂摩尔数的平均数。术语“Ziesel方法”是指用于测定MS和DS的Zeisel断裂步骤。参见G.Bartelmus和R.Ketterer，ZeitschriftfuerAnalytischeChemie，第286卷(1977，施普林格(Springer)，柏林(Berlin)，DE)，第161到190页。
如本文中所使用，术语“总固体重量％”意味着通过环境温度以及压力下的挥发性来测定给定组合物按组合物中非挥发性成分的总重量计的重量。挥发物包括在环境温度以及压力的条件下汽化的水、溶剂(如甲基乙基酮)以及气体(如氨)。
出人意料地，已发现在交联剂中使用含有聚醚基团的交联纤维素醚、优选含有烷基醚以及羟基烷基的纤维素醚显著改善石膏组合物关于降低灰浆粘性的可加工性表现。另外，通过使用具有增强的凝胶强度特征的本发明交联醚，本发明使得能够减少纤维素醚剂量超过20％而不损害产品以及涂覆效能，例如在给定浓度下，相对于在黏性状态所测量的相同事物，弹性静态中更高程度的增稠或黏度。
用于制造本发明含有聚醚基团的交联纤维素醚的方法的合适的纤维素醚可包括例如羟基烷基纤维素或烷基纤维素，或这类纤维素醚的混合物。适用于本发明中的纤维素醚化合物的实例包括例如甲基纤维素(MC)、乙基纤维素、丙基纤维素、丁基纤维素、羟乙基甲基纤维素(HEMC)、羟丙基甲基纤维素(HPMC)、羟基乙基纤维素("HEC")、乙基羟基乙基纤维素(EHEC)、甲基乙基羟基乙基纤维素(MEHEC)、经疏水性改性的乙基羟基乙基纤维素(HMEHEC)、经疏水性改性的羟基乙基纤维素(HMHEC)、磺乙基甲基羟基乙基纤维素(SEMHEC)、磺乙基甲基羟基丙基纤维素(SEMHPC)以及磺乙基羟基乙基纤维素(SEHEC)。优选地，纤维素醚是含有羟基烷基以及烷基醚基团的混合纤维素醚，例如烷基羟乙基纤维素，例如羟基烷基甲基纤维素，例如羟乙基甲基纤维素(HEMC)、羟丙基甲基纤维素(HPMC)、甲基羟乙基羟基丙基纤维素(MHEHPC)以及乙基羟基乙基纤维素(EHEC)。
在本发明的纤维素醚中，如通过Ziesel方法所测定，烷基取代基在纤维素醚化学物质中由术语“DS”来描述。DS是每脱水葡萄糖单元的经取代OH基团的平均数目。甲基取代基可以例如作为DS(甲基)或DS(M)报告。羟基烷基取代基由术语“MS”来描述，如通过Ziesel方法所测定的。MS是每摩尔脱水葡萄糖单元作为醚结合的醚化反应剂的摩尔数的平均数。用醚化反应剂氧化乙烯的醚化例如作为MS(羟乙基)或MS(HE)报告。用醚化反应剂环氧丙烷的醚化相对应地作为MS(羟丙基)或MS(HP)报告。使用Zeisel方法(参考：G.Bartelmus和R.Ketterer，Z.《分析化学(Anal.Chem.)》286(1977)，161-190)。
交联HEC的取代度MS(HE)优选地为1.5到4.5，明确地说取代度MS(HE)为2.0到3.0。
优选地，甲基纤维素的混合醚用于交联。就HEMC而言，优选的DS(M)值在1.2到2.1范围内，或优选地1.3到1.7，或甚至更优选地1.35到1.60，并且MS(HE)值在0.05到0.75范围内，或更优选地0.15到0.45，或甚至更优选地0.20到0.40。就HPMC而言，优选地DS(M)值在1.2到2.1范围内，或更优选地1.3到2.0并且MS(HP)值在0.1到1.5范围内，或更优选地0.2到1.2。
适合用于本发明中的交联剂可以包括化合物，所述化合物具有聚氧化烯或聚二醇基团以及两种或超过两种、优选地两种交联基团，例如卤基、缩水甘油基或环氧基，或烯键式不饱和基团(例如乙烯基)，其在交联纤维素醚中与纤维素醚形成醚键。
合适的双官能化合物可以选自例如1,2-二氯(聚)烷氧基醚、二氯聚氧化乙烯、二缩水甘油基聚烷氧基醚、膦酸二缩水甘油酯、含有砜基的二乙烯基聚氧化烯。亦可使用携带两种不同官能基的化合物。这些的实例是二缩水甘油基聚氧化丙烯和缩水甘油基(聚)甲基丙烯酸氧烷酯。
所使用的交联剂的量可以在0.0001到0.05eq范围内，其中单位“eq”表示对应的交联剂的摩尔数相对于纤维素醚的脱水葡萄糖单元(AGU)的摩尔数的摩尔比。优选的所使用的交联剂的量为0.0005到0.01eq，或更优选地所使用的交联剂的量为0.001到0.005eq。
使纤维素醚交联以制造本发明含有聚醚基团的纤维素醚的方法可以通过在反应器中交联纤维素醚来进行，其中在所述反应器中制得纤维素醚自身并且在苛性碱或碱的存在下。因此，交联反应通常在制造纤维素醚的过程中进行。
因为制造纤维素醚的过程包含逐步地添加反应物以形成醚基团，所以优选地在一次或多次添加卤化烷基(例如甲基氯)之前在碱的存在下使纤维素醚交联以形成所述纤维素的烷基醚。
此外，交联反应在惰性氛围以及90℃或小于90℃的温度下(或优选地在可实行的尽量低的温度下)进行，使得纤维素醚不在加工中降解或分解。
在制得本发明含有纤维素醚的聚醚基团之后，它们经粒化和干燥。如果需要，可以在脱水或过滤以移除过量水之后粒化。
石膏干混组合物通过使所有本发明的材料以干燥形式混合来形成
一般来说，存在两种类型的石膏灰浆：1)干燥和2)含有组合物的凝固或半水合物。两种通常都包含石膏并且可进一步包含一种或多种填充剂。根据本发明，凝固石膏是优选的，并且更优选地包含磷酸盐石膏。
可以提供干燥石膏组合物作为即用干混组合物并且碳酸钙或石灰石是主要的无机黏合剂。为了储存，可将水混合入无机填充剂中作为独立于石膏的组分，因为水不与无机黏合剂反应。在涂覆时，将水与干混组合物掺合，并且水蒸发到大气中。
凝固组合物可作为干混粉末出售并且直到在施工现场使用之前不得添加水，否则干混在包装中堵塞并且成为无用的。主要无机填充剂是半水合硫酸钙并且水与填充剂反应，因此，条件硬化。优选地，本发明组合物是干燥组合物并且是带填缝或石膏修匀化合物(液体)组合物或干混组合物。
本发明的干混组合物以按组合物的总干燥重量计不低于40重量％、优选地60重量％或超过60重量％的量包含石膏。这类组合物可以是机器粉刷或石膏石灰灰泥。
合适的石膏来源可以是天然石膏和合成石膏，例如磷石膏。磷石膏是指作为生产来自磷酸盐岩的肥料的副产品所形成的石膏。
对于石膏合适的粒度分布是磷石膏65-75％<0.063mm以及天然石膏35到55％(例如45-55％)<0.063mm，所有粒径通过在2000Pa(较低)压力下喷气筛分5分钟来测定。
为了增加它们涂覆时间的长度，本发明的组合物可包含一种或多种石膏延缓剂，例如羧酸或多元羧酸或其盐，如柠檬酸或优选地酒石酸；以及磷酸盐，例如二磷酸四钾；膦酸酯和磷酸以及硼酸盐。使用的量在按总石膏固体计0.01重量％与0.2重量％范围内，并且视欲达成的凝固时间与更加延长的适用期以及延缓剂的效率而定。
干混组合物可以包含一种或多种引气剂，例如烷基硫酸钠(例如月桂基硫酸钠)、烯烃磺酸盐或乙氧基化脂肪醇。
本发明的组合物可以包括无机填充剂。无机填充剂的水准在按用于制造水溶灰浆或化合物的干混或总固体的重量％计0重量％到40重量％、优选地5重量％到25重量％范围内。
主要无机填充剂可以是碳酸钙，通常来源于石灰石。可使用的其他无机填充剂包括石膏(主要二水合硫酸钙)、云母、黏土、膨胀珍珠岩和滑石。
本发明的干混组合物可以进一步包括通过水性乳液聚合方法形成的以固态形式作为水可再分散聚合物粉末的乳液聚合物黏合剂。水性乳液聚合物可以选自多种组成类别，例如乙酸乙烯酯聚合物、乙酸乙烯酯-丙烯酸共聚物、乙酸乙烯酯-乙烯共聚物、丙烯酸聚合物、苯乙烯-丁二烯共聚物以及其掺合物。
本发明的干混组合物中可以包括其他成分，例如杀生物剂、额外的有机或无机增稠剂及/或次要保水剂、防沉剂、引气剂、润湿剂、消泡剂、分散剂、钙络合剂、防水剂、生物聚合物、纤维或表面活性剂。所有这些其他成分是所属领域中已知的并且可从商业来源获得。这类额外的添加剂还可以与本发明的不含石膏的混合物混合。
根据本发明，合适的石膏机器粉刷可以包含总固体60.000重量％到85.000重量％、优选地70重量％到80重量％的半水石膏；总固体15.000重量％到40.000重量％、优选地20重量％到30重量％的多相石膏；总固体0重量％到7重量％，例如1.500到5.000重量％的消石灰；总固体0重量％到1重量％、或0.300重量％到0.800重量％的珍珠岩(0到1mm粒径，容积密度60到80g/L)；总固体0重量％到0.05重量％、或0.015重量％到0.030重量％的引气剂，例如月桂基硫酸钠；总固体0.040重量％到0.060重量％的一种或多种延缓剂；总固体0.010重量％到0.050重量％的淀粉醚；以及总固体至少0.1重量％的含有聚醚基团的交联纤维素醚。
合适的轻质石膏机器粉刷可以包含总固体60.000重量％到85.000重量％、优选地70重量％到80重量％的半水石膏；总固体15.000重量％到40.000重量％、优选地20重量％到30重量％的多相石膏；总固体0重量％到7重量％，例如2.00重量％到5.000重量％的消石灰；总固体0重量％到1.5重量％、或0.600重量％到1.200重量％的珍珠岩(0到1mm粒径，容积密度60到80g/L)、总固体0重量％到0.05重量％、或0.01重量％到0.030重量％的引气剂，例如月桂基硫酸钠；总固体0.025重量％到0.1重量％的一种或多种延缓剂；总固体0.200重量％到0.300重量％的二水合硫酸钙、总固体0.00重量％到0.050重量％的淀粉醚；以及总固体至少0.1重量％的含有聚醚基团的交联纤维素醚。
机器涂覆的石灰灰泥可以包含40.000重量％到50.000重量％的半水石膏；总固体0.000重量％到10.000重量％的多相石膏；总固体3重量％到20重量％的消石灰；总固体20重量％到35.0重量％的碎石灰石砂(0到0.6mm)；总固体0.800重量％到1.500重量％的珍珠岩(0到1mm粒径，容积密度60到80g/L)；总固体0.015重量％到0.030重量％的引气剂，例如月桂基硫酸钠；总固体0.030重量％到0.060重量％的一种或多种延缓剂；总固体0.100重量％到0.200重量％的二水合硫酸钙；总固体0.010重量％到0.030重量％的淀粉醚；以及总固体至少0.1重量％的含有聚醚基团的交联纤维素醚。
本发明的组合物可用于石膏灰泥。
实例：
使用以下材料。
含有如上所指明的引气剂、延缓剂和其他添加剂(例如淀粉醚)的磷石膏干燥粉末(半水石膏、多相石膏和珍珠岩(Engis，BE))。
所述磷石膏材料与4重量％消石灰、0.025重量％月桂基硫酸钠、0.05重量％酒石酸、0.035重量％淀粉醚和0.25重量％纤维素醚混合。所得材料作为干混粉末使用。
除非另外指明，否则所用的羟乙基甲基纤维素(HEMC)纤维素醚可作为WALOCELTMMKX 40,000PP01纤维素醚(陶氏(Dow)，米德兰(Midland)，MI)获得。2％水溶液的黏度是40,000到50,000mPas，Haake Rotovisko RV 100，剪切率2.55s-1，20℃。
EpiloxTM M985聚(丙二醇)二缩水甘油醚交联剂(Leuna-Harze GmbH,Leuna,DE)是具有约400道尔顿分子量并且具有下式的由聚丙二醇(PPG)制得的直链聚(丙二醇)二缩水甘油醚；
其中n是5.7-6.7。
合成实例1：向5L高压釜中添加粉碎的纤维素絮状物(1.5摩尔)。在用氮气短暂吹扫高压釜之后，将反应器加热到40℃。接着，将二甲醚(DME，4.7摩尔/摩尔AGU)和甲基氯(MCl 1；3.2摩尔/摩尔AGU)注射到高压釜中。在40℃的温度下，在2分钟期间以3部分添加苛性钠(NaOH，强度50重量％水溶液，1.9摩尔NaOH/摩尔AGU)。反应混合物在40℃下保持30分钟。接着添加氧化乙烯(0.45摩尔/摩尔AGU)并且反应混合物在40℃下保持10分钟。
接着，将下文表1中指定的量的交联剂(EpiloxTM M985交联剂)(0到0.0025摩尔交联剂/摩尔AGU)溶解于20ml异丙醇中并且在30秒时间间隔下以六次递增添加到纤维素醚(HEMC)产品。使用这种聚(丙二醇)二缩水甘油醚交联剂，不需要除进料时间以外的额外反应时间即可使纤维素醚交联。
将物质在45分钟内加热到80℃。在80℃下将MCL 2(1.3摩尔/摩尔AGU)快速注入到物质中。随后，在30分钟内以7份形式添加NaOH(0.67摩尔/摩尔AGU)，接着进行在80℃下的70分钟热烤时间。随后，将产物在热(>95℃)水中洗涤，用甲酸中和、粒化、干燥并且研磨。
纤维素醚以水溶液形式以及以具有所指明组合物的石膏灰浆形式如下文所讨论经测试和表征。
以下所讨论的测试中的石膏灰浆含有上述磷石膏材料95.6重量％的石膏干混组合物，其通过喷气筛分所测定的粒径为73％<0.063mm。每一指明的纤维素醚以水性溶液形式添加，以消除不同的纤维素醚粒径或粒径分布对粘性的影响。为了制造所述水性溶液，将指明的纤维素醚按需要添加到水，以达到0.55的最终水/固体重量比率；对于所有实验0.55的水/固体比保持率不变。将每一纤维素醚水性溶液以下文表2中所指明的按总固体的重量％的量添加到磷石膏干混材料。
流变学测试方法：
屈服点处的损耗系数(tanδ)：对每一石膏灰浆进行流变振荡测试以测量损耗模量(G”)对剪切储能模量(G')的比率，来得到损耗系数(tanδ＝G”/G')，或在石膏灰浆的屈服点处获取的损耗系数(tanδ)屈服点自身是在所述点处和在所述点以外石膏灰浆变成黏性的点。tanδ是粉刷粘性的函数；因此，较低tanδ值指明给定材料的较小粘性；tanδ越低越好。将含有纤维素醚的指明材料和磷石膏干混材料在Z2-DIN-烧杯中使用Krups 3(加速)Mix3003混合机(Krups GmbH，索林根(Solingen)，DE)在混合机1级下混合15s并且接着在混合机3级下额外混合45s。对每一石膏灰浆在20℃下使用Universal Dynamic SpectrometerTMUDS 200流变仪(Physica Messtechnik GmbH，斯图加特(Stuttgart)，DE)进行测试。在测试中，将指明的石膏灰浆和指明的纤维素醚填充至圆柱中并且用叶片轴在2Hz剪切流下以振荡方式变形。测量遵循描述于Baumann,R.等人的文献《提供纤维素醚控制水泥的涂覆效能(控制the application performance of cement renders with cellulose ethers)》,ZKG42010,ZKG(水泥石灰石膏)国际((Cement Lime Gypsum)International),BauverlagBV,GmbH,DE,第68-75页中所述的方法。磷石膏灰泥经受压力幅度为0-1500Pa的吹扫。
在指明的石膏灰浆组合物中测试本发明的交联纤维素醚的tanδ粘性并且在相同的石膏灰浆组合物中与不存在交联的相同量的相同纤维素醚的tanδ相比较。结果显示在以下表2中。
凝胶强度或n/m：对作为1.5重量％水性溶液的指明的纤维素醚以描述于美国专利公开案第2004/0127700A1号第2和3页，第[0035]-[0044]段，第6页，第[0095]到[0105]段中)的方式进行流变振荡测试。对每一纤维素醚溶液使用Universal DynamicSpectrometerTM UDS 200流变仪(Physica Messtechnik GmbH，斯图加特(Stuttgart)，DE)在20℃room温度下进行测试。在这一测试中，如果n/m介于0.8与1.2之间，那么纤维素醚溶液具有增强的凝胶强度。
在所述测试中，使用叶片轴并且改变它的角频率(ω)(以rad/s为单位)，其方式为使得有在(ω)从0.1到1范围内的总计6个测量点。储能模量(G')和损耗模块(G”)(以帕斯卡为单位)作为角频率(ω)的函数来测量。在以帕斯卡为单位的模量对角频率(ω)的对数曲线中，其中n和m分别是由log G'所定义的线的斜率和由log G”所定义的线的斜率，n/m的值对应于纤维素醚的凝胶强度。
对于在实例中所测试的各种纤维素醚，储能模量(G')和损耗模块(G”)(以帕斯卡为单位)和角频率(ω)的量测在以下表A-1到A-2中给出。
表A-1羟乙基甲基纤维素醚(HEMC)的凝胶强度
*-表示比较实例
表A-2纤维素醚的凝胶强度
比率n/m(凝胶强度)在以下表1中报道。如表1中所示，本发明含有聚醚基团的交联纤维素醚的比率(n/m)处于所希望的0.8到1.2的范围。本发明含有聚醚基团的交联纤维素醚的凝胶强度大于比较实例1中未交联的相同纤维素醚的凝胶强度。即使对极轻微程度的交联，出人意料地是这种情况。
表1：交联纤维素醚组合物
实例 2 3 *1(HEMC)
交联剂(摩尔/摩尔) 0.0025 0.0025 0.0000
V1mPa.s 4888 5367 4370
DS(M) 1.51 1.49 1.59
MS(HE) 0.22 0.24 0.32
凝胶强度或比率n/m2 1.20 1.06 1.46
1.V＝1重量％于水中，Haake Rotovisko RV 100流变仪，20℃；剪切率2.55s-1的黏度；
*-表示比较实例。
表2：石膏灰浆中纤维素醚的Tanδ值
实例 纤维素醚添加速率(％) tanδ1
来自表1的1*HEMC 0.25 0.52
来自表1的1*HEMC 0.19 0.51
来自表1的2(本发明) 0.19 0.45
来自实例3，表1的3(本发明) 0.19 0.42
1.标准差<1％；*-表示比较实例。
如以上表2中所示，以0.19重量％的量的比较纤维素醚(HEMC)产生约0.51的tanδ值(在误差容限内)。在实例2和3中使用相同量的本发明交联纤维素醚(CL HEMC)显著减少tanδ值。相应地，本发明石膏灰浆与含有HEMC的石膏灰浆相比粘性低很多，并且对含有磷石膏的灰浆提供可接受的粘性。并未预期磷石膏灰浆能提供类似于含有天然石膏来源的石膏灰浆的可接受的平滑操作涂覆特征。

Claims (10)

1.一种用于制造具有降低粘性的石膏灰泥或灰浆的干混组合物，包含石膏、一种或多种延缓剂和总固体的0.1重量％到0.4重量％的量的一种或多种含有聚醚基团的交联纤维素醚。
2.根据权利要求1所述的干混组合物，其中所述石膏包含按石膏固体总重量计20重量％到100重量％的磷石膏。
3.根据权利要求1所述的干混组合物，其中在除石灰灰泥以外的任何组合物中，所述石膏的量在总固体的60重量％到99.7重量％范围内，并且其中在石灰灰泥中，所述石膏的量在总固体的40重量％到96.7重量％范围内并且石灰的量在总固体的3重量％到20重量％范围内。
4.根据权利要求1所述的干混组合物，其中所述一种或多种交联纤维素醚中的至少一种是含有羟基烷基和烷基醚基团的混合纤维素醚。
5.根据权利要求1所述的干混组合物，其中所述交联纤维素醚中的所述聚醚基团是具有2到100个氧化亚烷基的聚氧化烯。
6.根据权利要求1所述的干混组合物，其中所述交联纤维素醚中的所述聚醚基团是具有2到20个氧化亚烷基的聚氧化烯。
7.根据权利要求1所述的干混组合物，其中所述交联纤维素醚中的所述聚醚基团是选择聚氧化乙烯、聚氧化丙烯以及其组合的聚氧化烯。
8.根据权利要求1所述的干混组合物，其中所述交联纤维素醚是含有聚氧化丙烯基团的羟乙基甲基纤维素。
9.根据权利要求1所述的干混组合物，其中所述延缓剂的量在总固体的0.02重量％到0.1重量％的范围内。
10.一种使用根据权利要求1所述的干混组合物的方法，包含将所述干混组合物与水或水性液体组合以制造灰浆，以及将所述灰浆涂覆到衬底上并且使所述涂覆的灰浆干燥。
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