CN110891917A - 制备复合颗粒和制备建材工业的绝缘产品的绝缘材料的方法及相应用途 - Google Patents
制备复合颗粒和制备建材工业的绝缘产品的绝缘材料的方法及相应用途 Download PDFInfo
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Abstract
所描述的是用于制备用于建材工业的绝缘产品或作为用于制备这样的产品的中间产品的绝缘材料的方法,以及相应的绝缘材料/绝缘产品。还描述了基质包封方法在制备用于建材工业的绝缘产品或作为用于制备这样的产品的中间产品的绝缘材料时用于制备复合颗粒的用途,以及可借助于基质包封方法制备的复合颗粒的相应用途。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于制备用于建材工业的绝缘产品或作为用于制备这样的产品的中间产品的绝缘材料的方法,并且涉及相应的绝缘材料或绝缘产品。本发明同样描述了基质包封方法用于制备用于建材工业的绝缘产品或作为用于制备这样的产品的中间产品的绝缘材料时制备复合颗粒的用途,以及可借助于基质包封方法制备的复合颗粒的相应用途。
背景技术
在本文的范畴中,术语“建材工业”优选包括根据本发明的主题在制备或作为用于隔热和用于隔音的隔离和绝缘材料时的使用,以及在制备或作为建筑的防火材料时的使用。根据本发明的主题如在本文中所描述的在其他工业中,特别是在铸造工业中的应用不是本发明的主题。
在建材工业中使用多孔和膨胀玻璃、珍珠岩或浮石作为绝缘和阻隔材料是已知的。另外,已经使用了中空玻璃微球体和塑料珠粒。也可以在市场上获得组合产品,例如产品“Aerosilex”其作为玻璃与硅土的组合的膨胀的粒料提供。
目前最常用的是由聚苯乙烯制成的隔离材料。由于其高的易燃性、在火灾的情况下形成有毒气体和其作为特殊废物来清除,市场长期以来一直寻找合适的替代品。酚醛泡沫产品和聚氨酯产品的使用同样由于其高的易燃性和由这些产品释放的排放物而需要改进。
与迄今使用的无机的隔离材料相比,最常用的有机类隔离材料,即聚苯乙烯、酚醛泡沫和聚氨酯的热导率要低得多。膨胀的聚苯乙烯的热导率为0.035W/(m*K)至0.045W/(m*K),酚醛泡沫的热导率为0.021W/(m*K)至0.024W/(m*K),以及聚氨酯的热导率为0.020W/(m*K)至0.025W/(m*K)。然而,有机的隔离材料是可燃的,因此由聚氨酯制成的部件被归类为具有“正常可燃”和“难燃”。作为隔离材料的聚苯乙烯在300℃以上分解并且随后滴落,由此可能导致所产生的火灾的蔓延。因此,在聚苯乙烯的情况下必须通过添加阻燃剂来建立或提高防火性。大多使用含溴的化合物作为阻燃剂,然而这是成问题的,因为其在火灾的情况下可能释放出危害健康的气体。因此,用于在建材工业中使用的隔离材料的另一个重要特性是难燃性;理想地,这样的隔离材料是不易燃的。
用于在建材工业中使用的隔离材料最重要的特性之一是良好的绝缘效果,即低的热导率。膨胀和泡沫玻璃的热导率在0.038W/(m*K)至0.050W/(m*K)的范围内。这些无机物质在约700℃至800℃的温度下熔化,但是是不可燃的。
用于在建材工业中使用的绝缘材料的另一个重要特性是低的堆积密度,使得所产生的部件更轻并且能够进一步改善绝缘效果。
用于在建材工业中使用的绝缘材料的另一个重要特性是高的热稳定性,也就是说,即使在如发生例如火灾的情况时所出现的高温中,这样的材料也应当尽可能小地变形并且甚至理想地一点也不变形。由此确保:即使在火灾的情况下,包含这样的绝缘材料的部件也能长时间保持稳定,并且尽可能长时间地避免对建筑物的破坏或建筑物的坍塌。
同样,用于在建材工业中使用的绝缘材料的一个重要特性是高的耐水性,尤其是用于建筑保护。
具有阻燃特性的已知的无机的绝缘材料例如包括纤维状的结晶的硅酸盐矿物质,例如石棉。但是,由于对人类而言与例如石棉粉尘的释放相关的高的健康风险,例如石棉沉着病或罹患肺癌的风险的增加,如今这些几乎不被使用。
在有机的绝缘材料的情况下,经常指出:在使用时可能产生对健康有害的排放物。例如,在酚醛泡沫的情况下,必须考虑到甲醛的排放。因此,用于在建材工业中使用的绝缘材料的另一个重要特性是对健康有害的物质低的排放并且优选零排放。
尤其是在薄层的和厚层的灰浆体系中使用的情况下,除了以上已经提到的重要特性,作为绝缘材料的附加的特性,高的机械强度和相对碱的高稳定性是重要的。因此,基于玻璃或基于珍珠岩的一些已知材料在碱性的灰浆体系中仅受限制地使用,因为其在碱性的pH值下可溶解。另外已知的是,珍珠岩从环境吸收水并且随后反应。对于尤其灰浆的使用而言,还需要绝缘材料具有足够的机械稳定性——最终,这些材料经受混合过程,并且还通过喷涂、刮抹或涂覆来施加而不损失功能。
尤其是在室内使用时,绝缘材料应具有高的白度,以便除了建筑材料的功能性之外还实现令人满意的美学效果。另外,例如在稍后阶段要在白色基底上施加不同颜色的情况下,具有高的白度的材料的进一步处理通常更简单。
文献WO 98/32713描述了包含膨胀的珍珠岩的轻质材料及其制备方法。
文献WO 2005/087676描述了用于制备泡沫玻璃粒料的方法。
文献WO 2012/031717描述了隔热的防火模制件及其制备方法。
文献DE-OS 2214073描述了用于制备膨胀的陶瓷制品的方法和设备。
文献EP 0639544描述了网状的陶瓷颗粒。
文献DE 10 2015 120 866 A1(对应于WO 2017/093371 A1)给出了用于制备用于铸造工业的耐火复合颗粒和进料器元件的方法,相应的进料器元件和用途用于降低熔点的非耐火的固体,尤其是熔点或软化温度低于1350℃的非耐火的固体,并未公开作为在此描述的复合颗粒的成分。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种用于制备用于耐火工业的绝缘产品或作为用于制备这样的产品的中间产品的绝缘材料的改进的方法,其能够在不需要特别费力的情况下适应于关于存在于绝缘材料中的颗粒的特性的实际需求。待说明的方法应产生一种绝缘材料,所述绝缘材料包含粒度为5mm或更小的颗粒。颗粒尤其应——根据待说明的方法的个体的设计方案——具有低堆积密度、高的热稳定性和/或优异的绝缘特性,即低热导率。
优选地,待说明的方法应包括或实现如下填料颗粒的使用或制备,所述填充颗粒具有以下特性的一种或多种,优选全部:
–优异的绝缘特性(即低的热导率),
–低的易燃性或不易燃,
–高的热稳定性或耐受性(即,即使如在发生火灾时出现的高温中也有高且持久的机械稳定性),
–对健康有害的物质低排放或零排放,
–高的耐水性,
–高的机械强度,
–高的耐碱性,
–高的白度,
–良好的可倾倒性
–高的球形度,
–可浇注性,
和
–低于500g/L的低的堆积密度。
待说明的用于制备用于建材工业的绝缘产品或作为用于制备这样的产品的中间产品的绝缘材料的方法关于制备和使用可变尺寸的填料颗粒是可灵活设定的。特别地,该方法在制备绝缘材料时应当实现制备和使用粒度小于10mm,优选小于2mm的填料颗粒。待制备和使用的填料颗粒应当能够可变地组成。由于待说明的方法的这种可变性和灵活性,应当可行的是,制备如下绝缘材料,其材料特性个体地匹配于个别情况的要求。因此,待说明的用于制备用于建材工业的绝缘产品或作为用于制备这样的产品的中间产品的绝缘材料的方法与现有的方法相比尤其应与限定尺寸和组成的填料颗粒的市场可获得性更不相关。
本发明的另一个目的是给出一种相应的绝缘材料或绝缘产品。本发明的其他目的从以上陈述加上必要的修改中得出,并且从下文中相应的说明中得出。
本发明以及本发明的优选参数、特性和/或组分的根据本发明优选的组合在所附的权利要求书中限定。本发明的优选方面也在以下描述中和实例中说明或限定。
关于待说明的方法的主要目的根据本发明通过用于制备用于建材工业的绝缘产品或作为用于制备这样的产品的中间产品的绝缘材料的方法来实现,所述方法具有以下步骤:
(a)在基质包封方法中制备具有通过筛分确定的、小于5mm,优选小于2mm的粒度的复合颗粒,所述基质包封方法具有以下步骤:
(a1)由至少以下初始材料制备悬浮体的液滴:
作为分散相
(i)选自片状硅酸盐和粘土的一种或多种物质,
(ii)附加地,一种或多种降低密度的物质,选自膨胀剂、可热解的填料和相应的堆积密度在10g/L至350g/L的范围内的轻质填充剂、,
和
(iii)除了成分(i)和(ii)以外,用于降低所述复合颗粒的熔点的一种或多种非耐火固体,
并且作为连续相
(iv)可凝固的液体,
(a2)使所述可凝固的液体凝固,使得所述液滴硬化成为硬化的液滴,以及
所述选自片状硅酸盐和粘土的一种或多种物质(i),
所述一种或多种降低密度的物质(ii)和所述一种或多种非耐火固体(iii)
包封在凝固的连续相中
(a3)对硬化的液滴进行处理(优选热处理),使得产生所述复合颗粒,其中所述处理包括烧结已硬化的液滴。
本发明尤其基于如下知识:通过对在步骤(a1)中给出的初始材料进行基质包封(包入)(参见步骤(a1)中的点(i)至(iv))能够制备具有以上所列出的主要特性的复合颗粒。
优选的是如上所述的根据本发明的方法(尤其是在本文中称之为优选的方法),包括以下作为附加的步骤:
(b)利用来自步骤(a)的复合颗粒来制备用于建材工业的绝缘产品或作为用于制备这样的产品的中间产品的绝缘材料。
进一步优选的是如上所述的根据本发明的方法(尤其是在上文中或者下文中称之为优选的方法),其中所制备的用于建材工业的绝缘产品或作为用于制备这样的产品的中间产品而制备的绝缘材料选自:
-室内和室外的壁和天花板衬里,优选填料、轻质建筑板,优选翻新和现代化建筑中轻质建筑板,和/或吸音板;
-室内和室外中灰浆体系,优选厚层的灰浆体系,优选翻新灰浆,灰浆和干混砂浆体系,瓷砖粘合剂、建筑粘合剂、平衡料、刮涂料、密封料、填充油灰、壁充填剂和/或黏土灰浆;
-薄层体系,优选乳胶涂料和/或壁纸,
和
-用于建材工业的树脂体系,优选聚合物混凝土和/或矿物质花岗岩、人造砖、复合砖和/或预制的卫生器具。
在根据本发明的方法中制备的复合颗粒具有通过筛分确定的、小于5mm,优选小于2mm的粒度。根据DIN 66165-2(4.1987)利用在其中提到的方法F(借助于移动的单个筛网或筛网组在气态的静止的流体中进行机器筛分)来进行借助于筛分的确定。使用RETSCH AS200型振动筛分机;在此将振幅设定为2级;不进行区间筛分;筛分时间为1分钟。
另外,按照根据本发明的方法制备的复合颗粒是不易燃并且是不可燃的。优选地,按照根据本发明的方法制备的复合颗粒也优选为可浇注的。
在本发明的范畴中,如果颗粒或材料既不在给出的温度上限(例如1100℃)之下熔化也不在失去其空间造型的情况下软化甚至被破坏,那么该颗粒或材料(例如,一定量的相同组成的颗粒)被认为是热稳定的。
“至少由以下初始材料制备悬浮体的液滴”的特征包括“仅由以下初始材料制备悬浮体的液滴”和“由以下初始材料和其他初始材料制备悬浮体的液滴”。
在本文中将“基质包封方法”理解为如下方法,在所述方法中首先制备悬浮液(或分散体)的液滴,其中所述悬浮液(或分散体)包含以固体或液体状态存在的物质,所述物质悬浮在基质(连续相)中。通过凝固和可能地紧接着的处理从所述液滴中产生复合颗粒。根据本发明的方法在其步骤(a)中包括具有上述子步骤的专用的基质包封方法。用于制备核-壳颗粒的典型方法与基质包封方法的不同之处在于,核-壳颗粒中的壳材料仅包裹单个核。典型的核-壳颗粒的这种唯一的核通常不包含将核的其他成分粘结的任何粘结剂。
就本发明而言,“降低密度的物质”是如下物质,其在根据本发明的方法中使用时引起:与以相同的方式执行的非根据本发明的(对照)方法相比,实现在步骤(a3)中的所产生的复合颗粒的降低的堆积密度,然而,在所述非根据本发明的方法中,出于对照的目的,未使用这些“降低密度的物质”。根据对变硬的液滴的处理,所使用的膨胀剂可能膨胀或所使用的可热解的填料可能热解或者也可能不膨胀或不被热解。仅当所使用的膨胀剂膨胀并且可热解的填料热解(在步骤(a3)中)时,它才符合“降低密度”的标准。
根据本发明使用的“轻质填充剂”是分别具有在10g/L至350g/L的范围内的堆积密度的填料。用于在根据本发明的方法中使用的优选的轻质填充剂为
-球体,优选由飞灰构成的球体,例如Omya GmbH公司的球体“Fillite106”,
或
-玻璃,例如LUH Georg H.Luh GmbH公司的名称为“GHL 450”的玻璃,Jebsen&Jessen GmbH&Co KG公司的名称为“JJ Glass Bubbles”的产品、Potters Industries公司的名称为的产品或者3M公司的产品“K1”、“K15”或“K20”。
“膨胀剂”是如下物质,所述物质在步骤(a3)中在处理硬化的液体时,例如加热时膨胀,或释放膨胀气体从而在复合颗粒中产生空腔。
“可热解的填充剂”是在步骤(a3)中处理例如加热硬化的液滴时,部分地或完全地,优选完全热解的填充剂。
可热解填料能够同时是相应的堆积密度在10g/L至350g/L的范围内的轻质填充剂。可热解填料能够同时是膨胀剂。膨胀剂能够同时是相应的堆积密度在10g/L至350g/L的范围内的轻质填充剂。
在根据本发明的方法的步骤(a)中制备的复合颗粒由于在步骤(ii)中使用了降低密度的物质而具有特别低的、但是个体地根据个别情况的要求所设定的堆积密度,并且尤其是在使用膨胀剂和/或可热解的填料的情况下,具有高的、但是个体地根据个别情况的要求所设定的孔隙度,使得所产生的个体地制备的复合颗粒具有高的绝缘效果和低的堆积密度。
根据本发明使用的“非耐火固体”是用于在步骤(a1)中降低复合颗粒的熔点的无机固体(参见点(iii))。“非耐火固体”不满足对耐火性的要求或者不满足对根据DIN51060:2000-06的“耐火”标准的要求。
针对本文的目的,根据本发明方法的步骤(a1),点(ii)的降低密度的物质也不能是“非耐火固体”。
优选的是如上所述的根据本发明的方法(尤其是在上文中或者下文中称之为优选的方法),其中用作为附加的起始材料的一种或多种非耐火固体(iii)为了降低复合颗粒的熔点是无机材料,所述无机材料
-选自无定形的氧化物、无定形的硅酸盐、结晶的氧化物和结晶的硅酸盐及其混合物,优选选自无定形的硅酸盐和结晶的硅酸盐,
和/或(优选“和”)
-具有低于1350℃的熔点或软化温度。
根据本发明使用的非耐火固体的熔点或软化温度优选借助于加热显微镜确定,优选用德国Hesse Instrument公司的EM 301(M17型)加热显微镜确定(参见以下地址的网站上的相关说明:http://www.hesse-instruments.de/content/products.php?HIlang=de),其中优选选择以下测量条件:第一加热速率:80K/分钟直至达到700℃(无保持时间);第二加热速率:50K/分钟直至达到1500℃(无保持时间);以及第三加热速率:10K/分钟直至达到1650℃(保持时间5秒)。软化温度根据标准DIN 51730(1998-4)(或ISO 540:1995-03)确定。
已经发现,当使用上述根据本发明优选使用的非耐火固体时,复合颗粒的制备在温度低于1000℃时是可行的,但是其中,所制备的复合颗粒尽管如此仍具有通常在超过1000℃时存在的较高的热稳定性(作为“软化温度”测量)。然而,与通过在其它情况下相同地组成和制备的复合颗粒相比,按照根据本发明的方法制备的、包含非耐火固体的复合颗粒具有更低的熔点。
优选的是如上所述的根据本发明的方法(尤其是在上文中或者下文中称之为优选的方法),其中用作为附加的起始材料的一种或多种非耐火固体(iii)为了降低复合颗粒的熔点选自:玻璃粉、长石、硼酸和硼盐如四硼酸钠和过硼酸钠,
其中优选地,所述一种非耐火固体或多种非耐火固体中的至少一种为了降低复合颗粒的熔点优选选自玻璃粉和钠长石,
尤其优选选自白度>80的玻璃粉,
和/或
选自再生玻璃粉。
在本发明的范畴中,“白度”是指根据Tappi方法(白度R457)的百度,优选借助于Minolta CM-2600d光谱仪测量,(参见以下地址的其网站上的制造商的说明:https://www.konicaminolta.eu/de/messgeraete/produkte/farbmessung-glanzmessung/spektralphotometer-portabel/cm-2600d-cm-2500d/technische-daten.html),具有下述设定:中等的测量孔板(MAV);在具有和不具有镜面反射(SCI+SCE)和0%紫外线分量情况下的测量。使用以下规格读出测量值:标准光类型C,观察者角度2°(C-2),在不具有镜面反射以及在具有0%UV(SCE/0)的情况下。使用以下“L*a*b值”:D65-10,SCI/0(标准光D65,观察者角度10°(D65-10),包括镜面反射分量和0%UV(SCI/0)。
针对本文的目的,不将如下玻璃例如膨胀或膨胀玻璃视为“非耐火固体”,所述玻璃满足以上针对轻质填充剂所给出的相应的堆积密度在10g/L至350g/L的范围内的标准(参见步骤(a1),本发明的方法的点(ii))的。
玻璃粉,由于其已有的有利的特性如高的颗粒强度、高的白度、耐火性(尤其是不可燃性)、抗冻性、隔离作用和化学耐受性,特别适合作为根据本发明方法中的非耐火固体。再生玻璃粉的另一个优点在于在制备中只需要相对低的能量消耗。
钠长石(也称为长石钠)具有相对低的熔点和高的白度,使得其特别适合作为非耐火固体以在根据本发明方法中使用。
特别优选的是如上所述的根据本发明的方法(尤其是在上文中或者下文中称之为优选的方法),其中按在步骤(a1)中制备的悬浮液的总量计,作为组分(iii)使用的非耐火固体的总量在5重量%至60重量%的范围内,优选在10重量%至50重量%的范围内,尤其优选在20重量%至40重量%的范围内。
按在步骤(a1)中制备的悬浮液的总固体含量计,作为组分(iii)使用的非耐火固体的总量优选在2重量%至20重量%的范围内,尤其优选在3重量%至18重量%的范围内,并且更尤其优选在5重量%至15重量%的范围内。
还优选的是如上所述的根据本发明的方法(尤其是在上文中或者下文中称之为优选的方法),其中作为组分(iii)使用的非耐火固体,具有通过激光衍射作为D50值的确定的微粒大小分布,在3μm至60μm的范围内,优选在4μm至50μm的范围内,尤其优选在5μm至40μm的范围内。
在本发明的范畴中确定为“D50值”的微粒大小分布优选以本身已知的方式通过激光衍射作为体积平均的尺寸分布函数的累积频率分布的D50值来求取和说明,也就是说,相应所检验的颗粒的微粒尺寸的各50体积%具有等于或小于相应记录的D50值。优选根据ISO13320-1(1999)确定相应的颗粒的尺寸分布曲线,优选根据制造商说明借助于英国Malvern公司的激光衍射仪“Mastersizer 3000”来确定。散射光信号的评估优选通过Mie理论进行,该理论还考虑了相应的颗粒的折射和吸收特性。
以上作为组分(iii)使用的非耐火固体能够单独使用或彼此组合使用。
另外优选的是如上所述的根据本发明的方法(尤其是在上文中或者下文中称之为优选的方法),其中在步骤(a1)中作为白色的成色剂使用如下:
在成分(i)中,选自片状硅酸盐和粘土的一种或多种物质,
和/或
在成分(iii)中,用于降低复合颗粒的熔点的一种或多种非耐火固体,优选玻璃粉和/或钠长石,
和/或
作为附加的成分,一种或多种附加的起始材料,优选选自耐火固体,尤其优选选自二氧化钛、方石英、氧化铝。
在根据本发明方法中使用给予所制备的绝缘产品或绝缘材料高的白度的组分的可能性,是本发明的特别的优势。具有高的白度的绝缘材料在建材工业中是强烈所需要的,因为它们不仅具有很高的美学效果,而且通常便于实际中的后续或进一步操作,尤其是在使用彩色涂料的情况下的后续或进一步操作。因此,在白色基底上不那么频繁地需要涂漆工序,或者在白色基底上的涂漆通常在颜色上更强烈或更真实。
同样优选的是如上所述的根据本发明的方法(尤其是在上文中或者下文中称之为优选的方法),其中
在步骤(a1)中,借助一个或多个喷嘴,优选振动喷嘴进行液滴的制备,
和/或
在步骤(a2)中,可凝固的液体的凝固通过冷却、干燥或化学反应来引发。
在步骤(a1)中优选使用一个或多个喷嘴,优选振动喷嘴,以便以具有时效地并且以尽可能均匀的粒度制备复合颗粒。
还优选的是如上所述的根据本发明的方法(尤其是在上文中或者下文中称之为优选的方法),其中在步骤(a1)中使用的可凝固的液体是可通过化学反应凝固的液体,并且在步骤(a2)中,可凝固的液体的凝固通过化学反应来引发。
通过化学反应使可凝固的液体凝固的优点在于该过程通常是不可逆的并且另外是足够快的,使得在滴加可凝固的液体从而在凝固时可凝固的液体通常保持液滴的形状。在一些情况下,通过物理方法,例如,冷却或干燥,凝固是可逆的,并且在这些情况下例如能够通过供给热量或水分(至少部分地)反向。
特别优选的是如上所述的根据本发明的方法(尤其是在上文中或者下文中称之为优选的方法),其中可凝固的液体是可通过阳离子交换反应而凝固的液体,优选是可通过与钙离子和/或钡离子和/或锰离子反应,优选可通过与钙离子反应而凝固的液体。
阳离子交换反应在实践中的优点在于它们在相对较短的时间内定期完成。在此,优选的是在步骤(a2)中执行阳离子交换反应,其中可凝固的液体包含一价阳离子并与钙离子接触,以便因此使可凝固的液体凝固;但是,替代钙离子,还能够使用钡离子或锰离子。在优选的方法途径中,包含在可凝固的液体中的一价阳离子被钙离子交换,以便因此使可凝固的液体凝固。钙离子在电荷与离子迁移率之间具有平衡的比率。也就是说,通常适用的是:要与存在于可凝固的液体中的一价阳离子交换的阳离子的电荷应尽可能高,由此在阳离子交换时形成难溶的化合物。但是,阳离子在此也应具有尽可能高的离子迁移率,由此尽可能快地进行期望的化学反应。阳离子的离子迁移率随着阳离子电荷的增加而降低。
特别优选的是如上所述的根据本发明的方法(尤其是在上文中或者下文中称之为优选的方法),其中可凝固的液体是可通过与钙离子反应而凝固的液体,
所述液体包含选自海藻酸盐、聚乙烯醇(PVA)、壳聚糖和硫氧基乙基纤维素的一种或多种粘结剂,
和/或(优选“和”)
水溶液,
其中可凝固的液体优选是海藻酸盐水溶液,
其中可硬化液体尤其优选是海藻酸钠水溶液。
海藻酸盐溶液,尤其海藻酸钠溶液,优选以水溶液的形式,特别适合用作为在根据本发明的方法中可通过与钙离子反应而凝固的液体,因为它们是环境友好的、可降解的并且特别是无毒的。此外,这样的藻酸盐溶液能够以可再现和标准化的方式凝固。在我们的研究中所获得的、使用藻酸盐溶液作为可凝固的液体来制备的复合颗粒在耐火物质的颗粒均匀分布或设置的情况下具有统一的构造。
优选的是如上所述的根据本发明的方法(尤其是在上文中或者下文中称之为优选的方法),其中
在步骤(a)中作为组分(ii)的降低密度的物质使用的所述轻质填充剂或至少一种所述轻质填充剂,优选具有通过筛分(关于根据DIN 66165-2(4.1987)的确定方法参见上文)确定的、小于0.4mm,尤其优选小于0.3mm,更尤其优选小于0.2mm的粒度,所述轻质填充剂选自:
-无机的中空球体,优选由硼硅酸盐玻璃构成,有机的中空球体,由多孔和/或泡沫材料构成的颗粒,稻壳灰,核-壳颗粒和煅烧的硅藻土和/或
其中在步骤(a)中作为组分(ii)使用的所述膨胀剂或至少一种所述膨胀剂选自:
-碳酸盐、碳酸氢盐和草酸盐,优选具有来自碱金属和碱土金属的阳离子,优选碳酸钙,碳酸氢钙和草酸钙,
-植物粉,优选选自椰子壳粉,优选Mahlwerk Neubauer-Friedrich Geffers GmbH公司的名称为“Coconit 300”的椰子壳粉,胡桃壳粉,优选Ziegler Minerals公司的名称为“Wal-nusschalenmehl 200m”的胡桃壳粉,葡萄籽粉,优选A+S BioTec公司的名称为“Traubenkernmehl M100”的葡萄籽粉,橄榄仁粉,优选JELU-Werk公司的名称为“OM2000”或“OM3000”的橄榄仁粉,小麦粉,优选Hummel公司的名称为“Mehl 405”的小麦粉,玉米粉,优选Hummel公司的名称为“Maismehl,,MK100”的玉米粉,木材粉,优选Brandenburg Holzmühle公司的名称为“Holzmehl Ligno-Tech120mesh TR”的木材粉,葵花籽粉和软木粉,
-淀粉
-马铃薯糊精,
-糖,例如蔗糖,
-植物种子,
和
-稻壳灰,优选具有高含量的碳的稻壳灰,例如来自Refratech公司的名称为“Nermat AF(<80μm)”的稻壳灰。
和/或
其中在步骤(a)中作为组分(ii)使用的所述可热解填料或至少一种所述可热解填料选自:
-塑料珠粒,优选Akzo Nobel公司的塑料珠粒“091DE 80d30”或KISHCompany Inc.公司的塑料珠粒“SPHERE ONE EXTENDOSPHERESTM PM 6550中空塑料球体”。
和
-泡沫聚苯乙烯珠粒,优选BASF的“F655-N”公司的泡沫聚苯乙烯珠粒。
特别优选的如上所述的根据本发明的方法(尤其是在上文中或者下文中称之为优选的方法),其中按在步骤(a1)中制备的悬浮体的总质量计,作为组分(ii)使用的降低密度的物质的总量在2重量%至40重量%的范围内,优选在5重量%至30重量%的范围内,尤其优选在10重量%至20重量%的范围内。
按在步骤(a1)中制备的悬浮液的总固体含量计,作为组分(ii)使用的降低密度的物质的总量优选在0.5重量%至14重量%的范围内,尤其尤其优选在1.0重量%至10重量%的范围内,并且更尤其优选在3重量%至7重量%的范围内。
进一步优选的如上所述的根据本发明的方法(尤其是在上文中或者下文中称之为优选的方法),其中作为组分(ii)使用的降低密度的物质分别具有通过激光衍射作为D50值确定的的微粒尺寸分布,在10μm至250μm的范围内,优选在20μm至150μm的范围内,尤其优选在50μm至90μm的范围内(关于确定方法参见上文)。
进一步优选的是如上所述的根据本发明的方法(尤其是在上文中或者下文中称之为优选的方法),其中按在步骤(a1)中制备的悬浮液的总量计,所使用的轻质填充剂的总量在直至30重量%的范围内,尤其优选在1重量%至10重量%的范围内,尤其优选在3重量%至5重量%的范围内。
和/或
按在步骤(a1)中制备的悬浮液的总量计,所使用的膨胀剂的总量在直至30重量%的范围内,尤其优选在1重量%至20重量%的范围内,尤其优选在3重量%至10重量%的范围内,
和/或
按步骤(a1)中制备的悬浮液的总量计,所使用的可热解填料的总量在直至30重量%的范围内,尤其优选在1重量%至20重量%的范围内,尤其优选在3重量%至10重量%的范围内。
作为组分(ii)使用的以上轻质填充剂能够单独使用或彼此组合地使用。
作为组分(ii)使用的以上可热解填料能够单独使用或彼此组合地使用。
特别优选是根据本发明的方法,其中在步骤(a)中作为组分(ii)使用的至少一种膨胀剂选自:
-木材粉,优选BrandenburgHolzmühle公司的名称为“Holzmehl Ligno-Tech120mesh TR”的木材粉,
-玉米粉,优选Hummel公司的名称为“Maismehl MK100”的玉米粉,
-糖,例如蔗糖。
作为组分(ii)使用的以上膨胀剂能够单独使用或彼此组合地使用。
作为组分(ii)的以上使用的轻质填充剂、膨胀剂和可热解填料能够分别单独使用或彼此组合地使用。
用于制备具有特别低的堆积密度的复合颗粒的上述降低密度的物质(轻质填充剂、膨胀剂或可水解填料)在很大程度上是市售的。它们在根据本发明的方法中的使用实现:可再现地制备用于建材工业的难燃的轻质绝缘产品或用于制备这样的产品的绝缘材料,其分别具有优异的绝缘特性。
尤其优选的是如上所述的根据本发明的方法(尤其是在上文中或者下文中称之为优选的方法),其中
-在步骤(a1)中使用一种或多种耐火固体作为附加的起始材料以产生另一分散相,
按在步骤(a1)中制备的悬浮液的固体成分的总量计,优选份额不大于10重量%,
-其中在步骤(a1)中附加地使用的所述耐火固体或至少一种所述耐火
固体优选选自:
-由Si、Al、Zr、Ti、Mg和Ca构成的组中的一种或多种元素的氧化物,
和
-混合氧化物,分别包含由Si、Al、Zr、Ti、Mg和Ca构成的组中的一种或多种元素,
其中按在步骤(a1)中制备的悬浮液的固体成分的总量计,该组中的成分的总量的份额优选不大于10重量%,
-其中在步骤(a1)中附加地使用的所述耐火固体或至少一种所述耐火固体优选选自:
-氧化铝(例如,CAS号21645-51-2),
-氧化锆(例如CAS号1314-23-4),
-二氧化钛(例如CAS号13463-67-7),
-二氧化硅(例如CAS号:14808-60-7的石英或CAS号:60676-86-0的玻璃状SiO2),
-氧化镁(例如CAS号:1309-48-4),
-氧化钙(例如CAS号1305-78-8),
-硅酸钙(例如CAS号:1344-95-2),
-片状硅酸盐,优选云母,
-硅酸铝,
和
-硅酸镁铝,优选堇青石,
其中按在步骤(a1)中制备的悬浮液的固体成分的总量计,该组中的成分的总量的份额优选不大于10重量%。
在本发明的范畴范畴中,术语“耐火”在此具有对应于DIN标准51060:2000-06中的定义的含义。
上述耐火固体能够单独或组合地使用。
必要时,在步骤(a1)中使用的耐火固体优选为颗粒,优选为耐火物质的颗粒,优选为粒度小于0.1mm的耐火固体,所述粒度优选利用在该处说明的方法D(借助于在气态的、运动的流体中的静止的单一筛、借助于空气喷射筛进行机械筛分)借助于根据DIN 66165-2(4.1987)的筛分来确定。
通过使用附加的耐火固体——根据待根据本发明制备的绝缘产品或作为中间产品的绝缘材料的所设置的使用——能够改变其热稳定性和/或耐热性(难燃性)的程度。
同样优选的如上所述的根据本发明的方法(尤其是在上文中或者下文中称之为优选的方法),其中在步骤(a1)中作为组分(i)的物质使用的所述物质或至少一种所述物质
选自不在低于1500℃时以不一致的方式熔化的片状硅酸盐和粘土,
和/或
选自
-片状硅酸盐高岭石、蒙脱石和伊利石,
和
-粘土高岭土和膨润土。
在本发明的范畴中并且根据专业领域中的惯常的含义,将术语“不一致的熔化”理解为如下熔化过程,在所述熔化过程中固态的起始相在熔化时分解和/或与所产生的液相反应。最多在此产生的液相与固态的起始相具有不同的化学组成。
优选在根据本发明方法中使用的片状硅酸盐和/或粘土,优选粘土,尤其优选高岭土,在步骤(a3)中进行热处理时在相对低的温度中就已经能够转化为具有特殊的耐热性的另一相从而尤其有助于所制备的复合颗粒的更好的耐热性。通常能够借助于XRD测量来检测这样的相变。
所有上述种类的片状硅酸盐和粘土也能够彼此混合地使用。
以上优选的片状硅酸盐能够单独使用或彼此组合地使用。
用于在步骤(a1)中作为片状硅酸盐使用的特别优选的高岭土为:
-BASF公司的“Satintone W”
-Ziegler&Co.GmbH公司的高岭土calz.3844
以上特别优选的高岭土能够单独使用或彼此组合地使用。
以上特别优选的膨润土能够单独使用或彼此组合地使用。
特别优选的如上所述的根据本发明的方法(尤其是在上文中或者下文中称之为优选的方法),其中按在步骤(a1)中制备的悬浮液的总量计,作为组分(i)使用的片状硅酸盐和粘土的总量在2重量%至40重量%的范围内,优选在5重量%至30重量%的范围内,尤其优选在10重量%至20重量%的范围内。
按步骤(a1)中制备的悬浮液的总固体含量计,作为组分(i)使用的片状硅酸盐和粘土的总量优选在0.5重量%至14重量%的范围内,尤其优选在1.0重量%至10重量%的范围内,最优选在3重量%至7重量%的范围内。
还优选的是如上所述的根据本发明的方法(尤其是在上文中或者下文中称之为优选的方法),其中作为组分(i)使用的片状硅酸盐和粘土分别具有如下颗粒尺寸分别,所述颗粒尺寸分布在1μm至30μm的范围内,优选在1μm至20μm的范围内,尤其优选在1μm至10μm的范围内,优选如上所述作为D50值通过激光衍射确定。
优选的是如上所述的根据本发明的方法(尤其是在上文中或者下文中称之为优选的方法)其中
根据步骤(a3)的处理被执行为,使得在步骤(a3)中所产生的复合颗粒的堆积密度低于干燥状态下的经硬化的液滴的堆积密度(当所述处理被执行为使得其导致膨胀剂膨胀或导致可热解的填充剂热解时,在使用选自膨胀剂和可热解填料的降低密度的物质时,这例如能够特别容易地实现。)和/或
所述在步骤(a3)中所产生的复合颗粒的堆积密度<500g/L,优选<400g/L,尤其优选<300g/L。
在本发明的范畴中,已经认识到,在有针对性地选择在步骤(a1)中使用的成分(i)、(ii)、(iii)和(iv)的情况下,通过在步骤(a3)中有针对性地处理经硬化的液滴,可实现在许多情况下所需的堆积密度的降低(其方式是,成分例如热解或者在释放膨胀气体时转化)。出人意料地,在此,不会不利地影响由经硬化的液滴产生的复合颗粒的形状稳定性或耐热性。
堆积密度<500g/L,优选<400g/L,尤其优选<300g/L的复合颗粒尤其集对于在建材工业中作为绝缘材料使用而言有利的特性,即低的堆积密度、高的绝缘效果和足够的热稳定性的特性(于一体;因此,其在根据本发明的方法中的使用是特别优选的。
在许多情况下,优选的是如上所述的根据本发明的方法(尤其是在上文中或者下文中称之为优选的方法),其中在步骤(a3)中所产生的复合颗粒完全地或者部分地具有通过筛分(关于根据DIN 66165-2(4.1987)的确定方法参见上文)确定的、<1.5mm的粒度,优选地,优选至少部分地具有在0.1mm至0.5mm的范围内的粒度,尤其优选至少部分地具有在0.1mm至0.3mm的范围内的粒度。
按照根据本发明的方法制备的粒度小于1.5mm的复合颗粒具有良好的可倾倒性,并且可尤其好地加工为用于建材工业的绝缘产品或用于其的作为中间产品的绝缘材料;因此,其在根据本发明的方法的步骤(a)中的制备是优选的。
通常,也优选的是如上所述的根据本发明的方法(尤其是在上文中或者下文中称之为优选的方法),其中组分(ii)包含以下作为一种或多种降低密度的物质,
一种或多种膨胀剂,并且根据步骤(a3)的处理被执行为,使得一种或多种膨胀剂膨胀从而在所产生的复合颗粒中构成空腔和/或
一种或多种可热解填料,并且根据步骤(a3)的处理被执行为,使得一种或多种可热解填料热解从而在所产生的复合颗粒中构成空腔。
在步骤(a3)中在使用膨胀剂或可热解的填充剂构成空腔是本发明的一个特殊的子方面,因为由此极大地降低了所产生的复合颗粒的堆积密度并且提高了绝缘效果。膨胀剂或可热解的填充剂的量和粒度是所产生的复合颗粒的堆积密度和孔隙率的相关参数。
在许多情况下,也优选的如上所述的根据本发明的方法(尤其是在上文中或者下文中称之为优选的方法),
其中在步骤(a1)中组分(i)包含至少一种粘土,优选包含高岭石和/或伊利石,
和/或
其中根据步骤(a3)的处理包括温度在900℃至980℃的范围中的烧结,其中优选产生烧结复合物。
在根据本发明的方法的条件下,在900℃至980℃的范围内,优选在930℃至970℃的范围内的相对低的温度中,并且优选通过在15分钟至90分钟的范围内,尤其优选在20分钟至60分钟的处理时间,最优选以30分钟至45分钟的范围内的处理时间,成功制备了具有一系列有利特性的复合颗粒作为用于建材工业的绝缘材料。
进一步优选的是如上所述的本发明的方法(尤其是在上文中或者下文中称之为优选的方法),其中在步骤(a3)中进行烧结时,不超过1000℃的温度
在这样相对低的温度中的方法控制是特别有利的,因为所述方法能够以这种方式例如在常见的管式炉中执行而无需任何特定的技术措施(如在1000℃以上执行反应时必要的技术措施)并且具有较低的能量需求。按照根据本发明的方法,在这些条件下就已经实现了所产生的复合颗粒的表面的烧结,其中其表面积的减小,但其内部孔隙率在此没有显著地降低。结果,与根据类似的现有技术的方法制备的复合颗粒相比,该烧结导致按照根据本发明的方法制备的复合颗粒的强度再一次显著地提高。
优选的如上所述的方法(尤其是在上文中或者下文中称之为优选的方法),其中在步骤(a3)中硬化的液滴被烧结为,使得产生固体颗粒作为中间产品,并且其中随后优选借助于有机的覆层剂或含硅的粘结剂密封这些固体颗粒的表面,使得产生所述复合颗粒。在个别情况下,使用其他无机的覆层剂是有利的。
在此,优选地,在步骤(a3)中,在烧结之前洗涤硬化的液滴,并且优选干燥所产生的经洗涤的液滴。在洗涤(和可选地干燥)之后,然后进行其他处理步骤,优选在上文中称之为优选的处理步骤。
在按照根据本发明的方法从而利用以根据本发明的方式所制备的复合颗粒来制备用于建材工业的绝缘产品或作为用于其的中间产品的绝缘材料时,在许多情况下观察到所述复合颗粒的高的孔隙率。如果使用粘结剂进一步加工上述产品或中间产品,那么高孔隙率可能引起粘结剂的消耗提高。特别地,这在使用有机的粘结剂时是不期望的,因为这一方面可能导致提高的成本,要不然可能导致吸收不需要并且在最坏的情况下是有害的(例如对健康有害或者助燃)的其他材料。为了减少粘结剂消耗,因此有利的是,将所述复合颗粒的表面或表面孔密封。
特别优选的有机的覆层剂为卵白,其优选以水溶液的形式应用。卵白水溶液优选通过将卵白粉与水混合来制备。例如用如下来制备相应的卵白溶液:
-NOVENTUM Foods公司的标准卵白粉(产品号150061),
-来自NOVENTUM Foods公司的高搅拌卵白粉(产品号150062),
和
-NOVENTUM Foods公司的高凝胶卵白粉(产品号150063)。
卵白在此特别优选作为有机覆层剂,因为其优异地密封复合颗粒的表面从而以有利的方式降低其吸收粘结剂的能力。
特别优选的非有机的覆层剂为含硅的粘结剂,优选烷氧基硅烷(“硅烷”)和/或烷氧基硅氧烷(“硅氧烷”)混合物,尤其Wacker Silicones公司的产品BS 3003。非有机的覆层剂,如,优选的烷氧基硅烷和烷氧基硅氧烷混合物,具有疏水和耐热的优点。
如上所述的优选的覆层剂可容易地在市场上购得,无毒且可简单地处理。
优选的如上所述的方法(尤其是在上文中或者下文中称之为优选的方法),其中步骤(a3)中所产生的的复合颗粒的特征在于:
(A)W≥65,优选W≥80,尤其优选W≥90的白度(关于确定方法参见上文),
和/或
(B)在室温(20℃)时≤0.26W/m*K,优选≤0.10W/m*K,尤其优选≤0.07W/m*K的热导率值γR(关于确定方法参见下文),
和/或
(C)关于具有借助于筛分(关于根据DIN 66165-2(4.1987)的确定方法参见上文)确定的、在0.5mm至1.0mm的范围内的粒度的复合颗粒,在pH 14的氢氧化钠溶液中存储30天的情况下中,作为重量损失确定的、≤9质量%,优选≤8质量%,尤其优选≤7质量%的耐碱性(参见以下的确定方法),
和/或
(D)在通过筛分(关于根据DIN 66165-2(4.1987)的确定方法参见上文)确定的粒度在0.25mm至0.5mm的范围内的情况下,根据DINEN 13055-1:2008-08,附录A(方法1,以振幅0.5搅拌2*30秒)确定的≥1.5N/mm2,优选≥2.0N/mm2,尤其优选≥4.0N/mm2的颗粒强,度
和/或
(E)根据Enslin经由吸水率确定的≤2.5mL/g,优选≤2.0mL/g,尤其优选≤1.7mL/g的水吸收能力(关于确定方法参见下文),
和/或
(F)关于借助于筛分(关于根据DIN 66165-2(4.1987)的确定方法参见上文)确定的粒度在0.5mm至1.0mm的范围内的复合颗粒,在蒸馏水中存储30天的情况下中,作为重量损失确定的、≤2质量%,优选≤1质量%,尤其优选≤0.2质量%的水溶解性(参见以下的确定方法)
和/或
(G)通过加热显微镜确定的≥900℃,优选≥1000℃,尤其优选≥
1200℃的软化温度(关于确定方法参见上文)。
在根据本发明的方法或优选的根据本发明的方法的一个特别优选的实施方式中,在步骤(a3)中所产生的复合颗粒的特征在于:
(A)W≥65,优选W≥80,尤其优选W≥90的白度,
和
(B)在室温(20℃)时≤0.26W/m*K,优选≤0.10W/m*K,尤其优选≤0.07W/m*K的热导率值γR,
和
(C)关于粒度在0.5mm至1.0mm的范围内的复合颗粒(关于确定方法参见上文),在pH 14的氢氧化钠溶液中存储30天的情况下,作为重量损失确定、≤9质量%,优选≤8质量%,尤其优选≤7质量%的耐碱性,
和
(D)在粒度在0.25mm至0.5mm的范围内(关于确定方法参见上文)的情况下,根据DIN EN 13055-1:2008-08,附录A(方法1,以振幅0.5搅拌2*30秒)确定的、≥1.5N/mm2,优选≥2.0N/mm2,尤其优选≥
4.0N/mm2的晶粒强度,
和
(G)通过加热显微镜确定的≥900℃,优选≥1000℃,尤其优选≥
1200℃的软化温度(关于确定方法参见上文)。
在本发明的范畴中,“热导率值”根据标准DIN EN 12667:2001-05,即根据借助于板设备和热流测量板设备的方法确定通态电阻;(具有高耐热性和中耐热性的产品)来确定。
在本发明的范畴中,通过以下方法确定复合颗粒的“耐碱性”:称取5g的待检验的复合颗粒,用氢氧化钠水溶液(pH 14)完全覆盖从而在实验室条件(25℃,标准压力)下静置30天。随后,将复合颗粒从氢氧化钠溶液中滤出,用水洗涤至中性,干燥(干燥箱,105℃,优选至恒重)并称重。相对于复合颗粒的原始的称重重量,在氢氧化钠溶液中存储之后的重量损失(以百分比计)被用作为其耐碱性的量度。
在本发明的范畴中,“水吸收能力”通过根据Enslin的方法确定。该方法对于本领域技术人员而言是已知的。它利用了所谓的“Enslin设备”,其中玻璃吸滤器经由软管与带刻度的移液器连接。移液器恰好水平地安装为,使得其与玻璃料恰好在相同的高度。因此,1.5mL/g的吸水率对应于每1g复合颗粒的1.5mL水的吸水率。根据DIN 18132:2012-04进行评估。
在本发明的范畴中,通过以下方法确定复合颗粒的“水溶解性”:称取5g的待检验的复合颗粒,并通过添加100mL蒸馏水用水完全覆盖从而在实验室条件(25℃,标准压力)下在密闭的玻璃容器中静置30天。随后,将复合颗粒滤出,干燥(干燥箱,105℃,优选至恒重)并称重。相对于复合颗粒的原始的称重重量,在水中存储之后的重量损失(以百分比计)被用作为其水溶解性的量度。
在根据本发明的方法或优选的根据本发明的方法的一个特别优选的实施方式中,在步骤(a1)中制备的悬浮液的液滴包含以下作为分散相,
(i)选自以下的一种或多种物质:
-片状硅酸盐高岭石、蒙脱石和伊利石
和
-粘土高岭土和膨润土
按在步骤(a1)中制备的悬浮液的总量计,上述一种或多种物质的总量在2重量%至40重量%的范围内,优选在5重量%至30重量%的范围内,尤其优选在10重量%至20重量%的范围内,
(ii)选自以下的另外的一种或多种降低密度的物质:
-轻质填充剂,具有相应的在10g/L至350g/L的范围内的堆积密度和通过筛分(关于确定方法参见上文)确定的、小于0.4mm,尤其优选小于0.3mm,最优选小于0.2mm的粒度,所述轻质填充剂选自以下:
无机的中空球体,优选硼硅酸盐玻璃,有机的中空球体,多孔和/或泡沫材料的颗粒,优选多孔和/或泡沫玻璃的颗粒,稻壳灰,核-壳颗粒和煅烧的硅藻土,
-选自以下的膨胀剂:
碳酸盐、碳酸氢盐和草酸盐,优选具有碱金属和碱土金属中的阳离子,优选为碳酸钙,碳酸氢钙和草酸钙,
选自椰子壳粉、胡桃壳粉、葡萄籽粉、橄榄仁粉、小麦粉、玉米粉、木材粉、葵花籽粉和软木粉的植物粉,
和
淀粉、马铃薯糊精、糖、作物种子和稻壳灰
和
-选自以下的可热解的填充剂:
塑料珠粒
和
泡沫聚苯乙烯珠粒
按在步骤(a1)中制备的悬浮液的总质量计,所述可热解的填充剂的总量在2重量%至40重量%的范围内,优选在5重量%至30重量%的范围内,尤其优选在10重量%至20重量%的范围内,
和
(iii)除组分(i)和(ii)以外,选自玻璃粉、长石(优选钠长石)、硼酸和硼盐,优选四硼酸钠和过硼酸钠的一种或多种用于降低复合颗粒的熔点的非耐火固体,
按在步骤(a1)中制备的悬浮液的总质量计,所述非耐火固体的总量在5重量%至60重量%的范围内,优选在10重量%至50重量%的范围内,尤其优选在20重量%至40重量%的范围内。
本发明还涉及在制备用于建材工业的用绝缘产品或作为用于制备这样的产品的中间产品的绝缘材料时基质包封方法的用途,所述用途优选利用喷嘴,尤其优选振动喷嘴来制备堆积密度<500g/L,优选<400g/L,尤其优选<300g/L的复合颗粒。
本发明的这个方面尤其是基于令人惊讶的知识:使用以这种方式制备的堆积密度<500g/L、优选<400g/L、尤其优选<300g/L的复合颗粒,产生了非常轻质、良好绝缘的、优选具有高耐碱性的用于建材工业的绝缘产品或作为用于制备其的中间产品的绝缘材料。关于这样的用途的优选的设计方案,针对根据本发明的方法给出的说明是相应适用的。
关于基质包封方法的根据本发明的用途的优选的设计方案,针对根据本发明的方法给出的说明是相应适用的,并且反之亦然。
另外,本发明也涉及可借助于基质包封方法制备的复合颗粒作为用于制备用于建材工业的绝缘产品的中间产品或作为用于建材工业的绝缘产品的成分的用途。
在此优选的是如下可借助于基质包封方法制备的复合颗粒的根据本发明的用途,其中复合颗粒优选是密封的复合颗粒,分别由可借助于基质包封方法制备的复合颗粒和包围并密封该复合颗粒的壳构成,所述壳由有机的覆层剂构成。
还优选的是如下可借助于基质包封方法制备的复合颗粒的本发明的用途(或者在上文中或者下文中称之为优选的用途),其中用于制备用于建材工业的绝缘产品的中间产品,或用于建材工业的绝缘产品,在
-室内和室外的壁和天花板衬里,优选填料、轻质建筑板,尤其在翻新和现代化建筑中的轻质建筑板,和/或吸音板;
-室内和室外的灰浆体系,优选厚层的灰浆体系,优选翻新灰浆,灰浆和干混砂浆体系,瓷砖粘合剂、建筑粘合剂、平衡料、刮涂料、密封料、填充油灰、壁充填剂和/或黏土灰浆;
-薄层体系,优选乳胶涂料和/或壁纸,
和
-用于建材工业的树脂体系,优选聚合物混凝土和/或矿物质花岗岩、人造砖、复合砖和/或预制的卫生器具中使用。
针对根据本发明的方法和针对基质包封方法的根据本发明的用途给出的说明,关于可借助于基质包封方法制备的复合颗粒的根据本发明的用途的优选的设计方案是相应适用的,并且反之亦然。
本发明此外也涉及一种用于建材工业的绝缘产品或用于制备这样的产品的绝缘材料,包含大量粒度小于10mm,优选小于2mm的复合颗粒(关于确定方法参见上文),所述复合颗粒包括
-一种或多种非耐火固体的颗粒的烧结复合物,
-已嵌入烧结复合物中的、选自片状硅酸盐和粘土的一种或多种物质的颗粒,
其中
-用于建材工业的绝缘产品或用于制备这样的产品的绝缘材料可通过如上所述的方法(尤其是在上文中或者下文中称之为优选的方法)制备。
和/或
-复合颗粒的特征在于
(D)在粒度在0.25mm至0.5mm的范围内(关于确定方法参见上文)的情况下,根据DIN EN 13055-1:2008-08,附录A(方法1,以振幅0.5搅拌2*30秒)确定的≥1.5N/mm2,优选≥2.0N/mm2,尤其优选≥4.0
N/mm2的颗粒强度,
和
(E)根据Enslin经由吸水率确定的≤2.5mL/g,优选≤2.0mL/g,尤其优选≤1.7mL/g的水吸收能力(关于确定方法参见上文)
关于用于建材工业的绝缘产品或用于制备这样的产品的绝缘材料的优选的设计方案,针对根据本发明的方法,针对可借助于基质包封方法制备的复合颗粒的根据本发明的用途以及针对基质包封方法的根据本发明的用途的所给出的说明是分别相应适用的,并且反之亦然。
如果上述的根据本发明的用于建材工业的绝缘产品或用于制备这样的产品的绝缘材料包含已嵌入在烧结复合物中的、选自片状硅酸盐和粘土的一种或多种物质的颗粒,并且可通过或已通过根据本发明的上述方法(尤其是在上文或下文中称之为优选的方法)制备,其中步骤(a3)包括对硬化的液滴的烧结,优选温度在900℃至980℃的范围中的烧结,那么已嵌入在烧结复合物中的一种或多种物质的颗粒要么能够是或者包含步骤(a1)中最初使用的片状硅酸盐和/或粘土,要么能够从在步骤(a1)中最初使用的这些片状硅酸盐和/或粘土中产生完全或部分地通过烧结转化的片状硅酸盐和/或粘土。
因此,特定的粘土,例如高岭土,例如Amberger Kaolinwerke公司的“Chinafill100”或“Kaolin TEC”和-und Schamottewerke Mannheim&Co.KG公司的——在步骤(a3)中的热处理中,在相对低的温度中已经转变成具有特殊的耐热性的另一相从而尤其有助于在根据本发明的方法中制备的复合颗粒的更好的耐热性。当在根据本发明的方法的步骤(a3)中将高岭土用作粘土时,优选将硬化的液滴加热至在900℃至980℃的范围中的温度,使得例如高岭石越过中间相转变为耐火固体莫来石。通常能够借助于XRD测量来检测这样的相变。
还优选的用于建材工业的根据本发明的产品或优选的根据本发明的绝缘产品或用于制备这样的产品的绝缘材料,其中复合颗粒的特征此外在于:
(A)W≥65,优选W≥80,尤其优选W≥90的白度(关于确定方法参见上文)。
进一步优选的如上所述的用于建材工业的根据本发明的绝缘产品或用于制备这样的产品的绝缘材料(尤其是在上文或下文中称之为优选的用于建材工业的绝缘产品或用于制备这样的产品的绝缘材料),其中复合颗粒的特征此外在于
(B)在室温(20℃)中≤0.26W/m*K,优选≤0.10W/m*K,尤其优选≤0.07W/m*K的热导率值γR(关于确定方法参见上文)。
和/或
(C)关于粒度在0.5mm至1.0mm的范围内的复合颗粒(关于确定方法参见上文),在pH 14的氢氧化钠溶液中存储30天的情况下,作为重量损失确定的、≤9质量%,优选≤8质量%,尤其优选≤7质量%的耐碱性,
和/或
(F)关于粒度在0.5mm至1.0mm的范围内的复合颗粒,在蒸馏水中存储30天的情况下,作为重量损失确定的≤2质量%,优选≤1质量%,尤其优选≤0.2质量%的水溶解性(关于确定方法参见上文),
和/或
(G)通过加热显微镜确定的≥900℃,优选≥1000℃,尤其优选≥1200℃的软化温度(关于确定方法参见上文)。
同样还优选的是上述的用于建材工业的根据本发明的绝缘产品或用于制备这样的产品的绝缘材料(尤其是在上文或下文中称之为优选的用于建材工业的绝缘产品或用于制备这样的产品的绝缘材料),其中在一种或多种非耐火固体的颗粒的烧结复合物中,一种非耐火固体或多种非耐火固体中的至少一种
选自无定形的氧化物、无定形的硅酸盐、结晶氧化物和结晶硅酸盐及其混合物,优选选自无定形的硅酸盐和结晶硅酸盐,
和/或(优选“和”)
具有低于1350℃的熔点或软化温度。
在许多情况下,也优选的是如上所述的用于建材工业的根据本发明的绝缘产品或用于制备这样的产品的绝缘材料(尤其是在上文或下文中称之为优选的用于建材工业的绝缘产品或用于制备这样的产品的绝缘材料),其中所述复合颗粒,作为白色的成色剂,包括
-选自片状硅酸盐和粘土的、作为嵌入在烧结复合物中的颗粒的一种或多种物质,
和/或
-作为烧结复合物的成分的一种或多种非耐火固体,优选钠长石,
和/或
-作为另外的成分,包括
一种或多种附加的起始材料,优选选自耐火固体,尤其优选选自二氧化钛、方石英和氧化铝。
在许多情况下,进一步优选的是如上所述的用于建材工业的根据本发明的绝缘产品或用于制备这样的产品的绝缘材料(尤其是在上文或下文中称之为优选的用于建材工业的绝缘产品或用于制备这样的产品的绝缘材料),其中所述复合颗粒
作为白色的成色剂,包括
-选自片状硅酸盐和粘土的、作为嵌入在烧结复合物中的颗粒的一种或多种物质,
和/或
-作为烧结复合物的成分的一种或多种非耐火固体,优选钠长石,
和/或
-作为另外的成分,包括
一种或多种附加的起始材料,优选选自耐火固体,尤其优选选自二氧化钛、方石英和氧化铝。
优选地,还优选的是如上所述的用于建材工业的根据本发明的绝缘产品或用于制备这样的产品的绝缘材料(尤其是在上文或下文中称之为优选的用于建材工业的绝缘产品或用于制备这样的产品的绝缘材料),
包含作为轻质填充剂嵌入到烧结复合物中的有机的中空珠,其具有通过筛分(关于确定方法参见上文)确定的、小于0.4mm,尤其优选小于0.3mm,尤其优选小于0.2mm的粒度。
同样还优选的是如上所述的用于建材工业的根据本发明的绝缘产品或用于制备这样的产品的绝缘材料(尤其是在上文或下文中称之为优选的用于建材工业的绝缘产品或用于制备这样的产品的绝缘材料),
包含嵌入在烧结复合物中的、选自片状硅酸盐和粘土的一种或多种物质的颗粒,
-不在低于1500℃以一致的方式熔化
和/或
-选自以下
-片状硅酸盐高岭石、蒙脱石和伊利石,
和
-粘土高岭土和膨润土。
此外,在许多情况下,优选的如上所述的用于建材工业的根据本发明的绝缘产品或用于制备这样的产品的绝缘材料(尤其是在上文称之为优选的用于建材工业的绝缘产品或用于制备这样的产品的绝缘材料),包括大量复合颗粒,具有通过筛分(关于确定方法参见上文)确定的、<1.5mm,优选在0.1mm至0.5mm范围内,尤其优选在0.1mm至0.3mm的范围内的粒度。
附图说明
在下文中参照附图并通过实例来详细阐述本发明。
图1:在图1示出烧结(在30分钟内加热至950℃,步骤(a3))之后的根据本发明的复合颗粒C19。光学显微镜照片,200倍放大倍数。
如在图1中所看到的那样,在方法条件下构成在(个体的)复合颗粒内的烧结复合物。这样的烧结复合物是根据本发明的复合颗粒的特殊的机械稳定性的原因。
18℃/00:00:00//面积:100%/形状因素:0.682//高度:100%/宽度:100%//左顶角:78°/右顶角:70°//左润湿角:118°/右润湿角:84°
22℃/00:00:00//面积:100%/形状因数:0.716//高度:100%/宽度:100%//左顶角:82°/右顶角:100°//左润湿角:71°/右润湿角:81°
图6:在图6中描绘了在开始加热显微术之前,由按照根据本发明的方法制备的C19复合颗粒压制的试块的形状(凸起)。该图像通过以下相应的技术数据来表征:
20℃/00:00:00//面积:100%/形状因素:0.722//高度:100%/宽度:100%//左顶角:95°/右顶角:88°//左润湿角:97°/右润湿角:76°
图7:在图7描绘了在1250℃的温度下由按照根据本发明的方法制备的C19复合颗粒压制的试块的形状(凸起)。该图像通过以下相应的技术数据来表征:1250℃/00:23:49。
能够清楚地看到,在1250℃的温度下,原始的块形状尽可能被保留;仅缩小(烧结)了块尺寸。这表明:按照根据本发明的方法制备的C19复合颗粒至少直至1250℃具有耐热性。
具体实施方式
在下文中通过实例详细阐述本发明:
确定和测量方法:
1.粒度确定:
复合颗粒的粒度根据DIN 66165-2(4.1987)利用在该处所提到的方法F(借助于运动的单一筛或筛组在气态的、静止的流体中进行机械筛分)借助筛分来确定。使用型号为Retsch AS 200control的振动筛分机;在此振幅调节到2级;不进行间隔筛分,筛分持续时间为1分钟。
在步骤(a)中用作为组分(ii)的降低密度的物质的轻质填充剂的粒度同样根据DIN 66165-2(4.1987)利用在该处所提高的方法F(借助于运动的单一筛或筛组在气态的、静止流体中进行机械筛分)来确定。同样使用型号为Retsch AS 200control的振动筛分机;在此振幅调节到2级;不进行间隔筛分,筛分持续时间为1分钟。
粒度小于0.1mm的耐火固体的粒度根据DIN 66165-2(4.1987)利用在该处所提到的方法D(借助于在气态的、运动的流体中的静止的单一筛、借助于空气喷射筛进行机械筛分)借助筛分确定。
2.堆积密度的确定:
分别根据DIN EN ISO 60 2000-1确定样本的堆积密度。
3.水吸收能力的确定:
样本的水吸收能力的确定按照Enslin方法借助于“Enslin设备”来确定。在此,玻璃吸滤器经由软管与带刻度的移液器连接。移液器恰好水平地安装为,使得其与玻璃料恰好在相同的高度。因此,1.5mL/g的吸水率对应于每1g复合颗粒的1.5mL水的吸水率。根据DIN 18132:2012-04进行评估。
4.化学组成和形态的确定:
使用具有Visicam 3.0相机的VisiScope ZTL 350光学显微镜确定形态。
5.白度的确定
样本的白度通过Tappi方法(R457白度)借助于Minolta CM-2600d光谱仪来确定,(参见以下地址的其网站上的制造商的说明:https://www.konicaminolta.eu/de/messgeraete/produkte/farbmessung-glanzme ssung/spektralphotometer-portabel/cm-2600d-cm-2500d/technische-daten.html)测量:中等的测量孔板(MAV);在具有和不具有镜面反射(SCI+SCE)和0%紫外线分量情况下的测量。使用以下规格读出测量值:标准光源类型C,观察者角度2°(C-2),在不具有镜面反射以及具有0%UV(SCE/0)的情况下。使用以下“L*a*b值”:D65-10,SCI/0(标准光源D65,观察者角度10°(D65-10),包括镜面反射分量和0%UV(SCI/0)。
6.热导率值的确定
样本的热导率值根据标准DIN EN 12667:2001-05,即根据借助于板设备和热流测量板设备的方法确定通态电阻;(具有高耐热性和中耐热性的产品)来确定。。
7.耐碱性的确定
通过以下方法确定样本(复合颗粒)的耐碱性:称取5g的待检验的复合颗粒,用氢氧化钠水溶液(pH 14)完全覆盖从而在实验室条件(25℃,标准压力)下静置30天。随后,将复合颗粒从氢氧化钠溶液中滤出,用水洗涤至中性,干燥(干燥箱,105℃)并称重。与复合颗粒的原始起始重量相比,在氢氧化钠溶液中存储之后的重量损失被用作其耐碱性的量度。
8.水溶解性的确定
通过以下方法确定样本(复合颗粒)的水溶解性:称取5g的待检验的复合颗粒,并通过添加100mL蒸馏水用水完全覆盖。因此在实验室条件(25℃,标准压力)下在密闭的玻璃容器中放置30天。随后,将复合颗粒滤出,干燥(干燥箱,105℃)并称重。相对于复合颗粒的原始的称重重量,在水中存储之后的重量损失被用作为其水溶解性的量度。
9.本发明的复合颗粒的软化温度的确定
样本的软化温度优选借助于加热显微术用加热显微镜EM 301确定(德国HesseInstrument的EM 301(M17型),参见于以下地址的网站上的相关细节:http://www.hesse-instruments.de/content/products.php?HIlang=de),其中选择以下测量条件:第一加热速率:80K/分钟直至达到700℃(无保持时间);第二加热速率:50K/分钟直至达到1500℃(无保持时间)以及,第三加热速率:以10K/分钟直至达到1650℃(保持时间5秒)。达到软化温度的时间根据标准DIN 51730(1998-4)(或ISO 540:1995-03)确定。
实例1:按照根据本发明的方法制备复合颗粒
按照根据本发明的方法的步骤(a),制备粒度小于10mm,优选小于2mm的复合颗粒(C01、C17、C19、C23、C27、C29和C30)(在下文中也称为“根据本发明的复合颗粒”):
(a1)由起始材料制备悬浮液的液滴:
制备1%的海海藻酸钠水溶液((按水溶液的总质量计占1重量%的海海藻酸钠,Alpichem公司,CAS编号9005-38-3)。
紧接着,以根据表1a或1b的混合比混合所制备的1%的海海藻酸钠水溶液和所制备的分散溶液,使得产生可凝固的液体(就根据步骤(a1)的成分(iv)而言,可凝固的液体用作为连续相)。
在搅拌的条件下,然后将根据下表1a或1b选择的片状硅酸盐和/或粘土(根据步骤(a1)的成分(i))和非耐火固体(根据步骤(a1)的成分(iii))添加给可凝固的液体,直至形成乳脂状的悬浮液。
在继续搅拌的条件下,紧接着以根据下表1的量将降低密度的物质(根据步骤(a1)的成分(ii),轻质填充剂、膨胀剂或可热解物质,分别根据表1a或1b)添加到乳脂状的悬浮液中,以及接着添加根据表1a或1b的量的水。
分别产生稀释的悬浮液。
表1a:用于制备根据本发明的复合颗粒的内含物和其所产生的堆积密度
表1b:用于制备本发明的根据复合颗粒的内含物和其所产生的堆积密度(表1a的续表)
关于表1a和1b中内含物的进一步的说明(关于参数的相应的确定方法参见上文):
-钠长石45:D50=7μm;白度R457 91.9%(制造商说明)
-Poraver粉(玻璃粉):D50=45μm(制造商说明)
-平板玻璃粉DIN 100:来自研磨的平板玻璃碎片,堆积密度1.2g/L;白度R45789%。说明“DIN 100”意指:平板玻璃粉处于研磨状态,其中使用额定筛孔尺寸为100μm的分析筛对该成分的样本进行筛分(根据DIN ISO 3310-1:2001-09)之后,残留物按所使用的样本量计在1重量%至10重量%的范围内。
-硼硅酸盐玻璃珠粒:产品名称:“3M Glass Bubbles K1”;堆积密度125g/L
(a2)使可凝固的液体凝固
分别将稀释的悬浮液填充到塑料注射器中,并装入注射泵(LA-30型)中。进料速率为12mL/分钟至15mL/分钟。然后将注射器中的稀释的悬浮液挤压穿过振动喷嘴,使得稀释的悬浮液以均匀的液滴的形式从振动喷嘴滴下。从振动喷嘴滴下的液滴落入2%的氯化钙水溶液(CaCl2,Applichem公司,产品名称“用于分析ACS的氯化钙2-水合粉末,CAS号10035-04-8,按氯化钙溶液的总质量计为2重量%)并凝固,使其硬化为硬化的液滴,以及将“片状硅酸盐或粘土”、“非耐火固体”、“可热解的填充剂”和“轻质填充剂”(根据表1a或1b)包封在凝固混合物(由1%海藻酸钠溶液和分散溶液构成)中。
注意:已硬化的液滴的大小与稀释的悬浮液的组成部分组成、泵的输送量和喷嘴的振动频率相关。
(a3)对已硬化的液滴进行处理
紧接着,将已硬化的液滴撇去并且在水中清洗。
接着,将经清洗且已硬化的液滴在180℃下的干燥箱中干燥40分钟。在干燥后存在可浇铸的已硬化的液滴。
之后,将可浇铸的、已硬化的液滴在预热的马弗炉中在950℃下加热30分钟。冷却导致根据本发明制备的复合颗粒具有表1a或1b中记录的堆积密度。
以这种方式制备的复合颗粒是优异的绝缘材料,其令人惊讶地适合于作为用于制备建材工业用绝缘产品的中间产品。
从表1a和1b的最后一行所得出的那样,所制备的根据本发明的复合颗粒的所测量的堆积密度在500g/L以下。通过适当选择片状硅酸盐或粘土、非耐火固体和降低密度的物质,甚至能够将所产生的根据本发明的复合颗粒的堆积密度降低至低于350g/L(参见表1a中复合颗粒C19)。
实例2:耐碱性的确定
通过在上文中所说明的确定方法NO.7确定按照实例1的根据本发明制备的复合颗粒的耐碱性和现有技术的无机的填充剂或隔离材料的对照材料的耐碱性。这些确定的结果列于表2中。使用根据本发明的复合颗粒“C19”(参见表1a)。
使用下述市售的材料作为对照材料:
表2:根据本发明的复合颗粒和对照材料的耐碱性的确定
从表2的结果能够看出,所检验的根据本发明的复合颗粒在所检验的无机的填充剂的所有被检验的样本中具有最高的耐碱性(质量损失最低)。
实例3:水吸收能力的确定
根据在上文中所说明的确定方法No.3确定根据实例1的根据本发明制备的复合颗粒的水吸收能力以及现有技术的无机的填充剂或隔离材料的对照材料的水吸收能力。这些确定的结果列于表3中。使用了根据本发明的复合颗粒“C19”(参见表1a)。
表3:根据本发明的复合颗粒和对照材料的水吸收能力的确定
从表3中的结果能够看出,所检验的根据本发明的复合颗粒显示出如下水吸收能力,其位于具有低的水吸收能力的膨胀和泡沫玻璃的范围中。
实例4:软化温度的确定
通过在上文中所说明的确定方法No.9分别确定按照实例1根据本发明制备的复合颗粒的软化温度和现有技术的无机的填充剂或隔离材料的对照材料的软化温度。这些确定的结果列于表4中。使用本发明的复合颗粒“C19”(参见表1a)。
表4:根据本发明制备的复合颗粒和对照材料中的软化温度的确定
从表4中的结果能够看出,已检验的根据本发明制备的复合颗粒与现有技术的已检验的无机的填充剂或隔离材料的对照材料的样本相比具有高得多的软化温度。由此,相对于所检验的市售的无机的填充剂或隔离材料,可推断出根据本发明制备的复合颗粒的明显更好的热稳定性。
软化温度的确定结果此外在图2至7中以图的方式示出。为此,在每种情况下,分别待检验的样本用研钵碾碎为粉末并与少量乙醇混合。借助于挤压工具,由如此配置的样本压制块,所述块如之前所描述的那样通过加热显微术检验。在此,通过摄影来记录在加热操作期间样本的形状变化。
以下详细说明的方面1至31中综述本发明:
1.一种用于制备用于建材工业的绝缘产品或作为用于制备这样的产品的中间产品的绝缘材料的方法,具有以下步骤:
(a)在基质包封方法中,制备具有通过筛分确定的、小于10mm,优选小于2mm的粒度的复合颗粒:
(a1)由至少以下起始材料制备悬浮液的液滴:
作为分散相
(i)选自片状硅酸盐和粘土的一种或多种物质,
(ii)附加地,一种或多种降低密度的物质,选自相应的堆积密度在10g/L至350g/L的范围内的轻质填充剂、膨胀剂和可热解的填充剂,
和
(iii)除了成分(i)和(ii)以外的用于降低所述复合颗粒的熔点的一种或多种非耐火固体,
并且作为连续相
(iv)能凝固的液体,
(a2)使所述能凝固的液体凝固,使得所述液滴硬化成硬化的液滴,以及
所述选自片状硅酸盐和粘土的物质(i),
所述降低密度的物质(ii)和
所述非耐火固体(iii)
包封在凝固的连续相中,
(a3)对所述经硬化的液滴进行处理,使得产生所述复合颗粒,其中所述处理包括烧结所述硬化的液滴。
2.根据方面1所述的方法,其中用作为附加的起始材料的、用于降低所述复合颗粒的熔点的所述一种或多种非耐火固体(iii)是无机材料,
选自无定形的氧化物、无定形的硅酸盐、结晶氧化物和结晶硅酸盐及其混合物,优选选自无定形的硅酸盐和结晶硅酸盐,
和/或(优选“和”)
具有低于1350℃的熔点或软化温度。
3.根据上述方面中任一项所述的方法,其中用作为附加的起始原料(iii)的、用于降低的所述复合颗粒的熔点的所述一种或多种非耐火固体选自玻璃粉、长石、硼酸和硼盐例如四硼酸钠和过硼酸钠,
其中用于降低所述复合颗粒的熔点的一种非耐火固体或多种非耐火固体中的至少一种优选选自玻璃粉和钠长石,
尤其优选
选自白度>80的玻璃粉
和/或
选自再生玻璃粉。
4.根据上述方面中任一项所述的方法,其中在步骤(a1)中,作为白色的成色剂,使用
在成分(i)中,选自片状硅酸盐和粘土的一种或多种物质,
和/或
在成分(iii)中,用于降低所述复合颗粒的熔点的一种或多种非耐火固体,优选玻璃粉和/或钠长石,
和/或
作为附加的成分,一种或多种附加的起始材料,优选选自耐火固体,尤其优选选自二氧化钛、方石英、氧化铝。
5.根据上述方面中任一项所述的方法,其中
在步骤(a1)中,通过一个或多个喷嘴,优选振动喷嘴来进行液滴的制备,
和/或
在步骤(a2)中,所述能凝固的液体的凝固通过冷却、干燥或化学反应来引发。
6.根据上述方面中任一项所述的方法,其中步骤(a1)中使用的所述能凝固的液体是能通过化学反应来凝固的液体,并且步骤(a2)中的所述能凝固的液体的凝固通过化学反应引发。
7.根据上述方面中任一项所述的方法,其中所述能凝固的液体是能通过阳离子交换反应来凝固的液体,优选能通过与钙离子和/或钡离子和/或锰离子反应来凝固的液体,优选通过与钙离子反应来凝固的液体。
8.根据上述方面中任一项所述的方法,其中所述能凝固的液体是能通过与钙离子反应来凝固的液体,
包含选自海藻酸盐、PVA、壳聚糖和硫氧基乙基纤维素的一种或多种粘结剂,
和/或
水溶液
其中所述能凝固的液体优选为海藻酸盐水溶液。
9.根据上述方面中任一项所述的方法,其中
在步骤(a)中作为组分(ii)的降低密度的物质使用的所述轻质填充剂或至少一种所述轻质填充剂,优选具有通过筛分确定的、小于0.4mm,尤其优选小于0.3mm,最优选小于0.2mm的粒度,所述轻质填充剂选自:
无机的中空珠,优选硼硅酸盐玻璃,有机的中空珠,多孔和/或泡沫材料的颗粒,稻壳灰,核-壳颗粒和经煅烧的硅藻土
和/或
其中在步骤(a)中作为组分(ii)的所述膨胀剂或至少一种所述膨胀剂选自:
-碳酸盐、碳酸氢盐和草酸盐
-植物粉,优选选自椰子壳粉、胡桃壳粉、葡萄籽粉、橄榄仁粉、小麦粉、玉米粉、木材粉、葵花籽粉和软木粉,
-淀粉,
-马铃薯糊精,
-糖,
-作物种子,
和
-稻壳灰,
和/或
其中在步骤(a)中作为组分(ii)使用的所述可热解的填充剂或至少一种所述可热解的填充剂选自:
-塑料珠粒
和
-泡沫聚苯乙烯珠粒。
10.根据上述方面中任一项所述的方法,其中
-在步骤(a1)中使用一种或多种耐火固体作为附加的起始材料以产生另一分散相,
按在步骤(a1)中所制备的所述悬浮液的固体成分的总量计,优选以不大于10重量%的份额使用,
-其中优选地,在步骤(a1)中附加地使用的所述耐火固体或至少一种所述耐火固体选自:
-由Si、Al、Zr、Ti、Mg和Ca构成的组中的一种或多种元素的氧化物,
和
-分别包含由Si、Al、Zr、Ti、Mg和Ca构成的组的一种或多种元素的混合氧化物,
其中优选地,按在步骤(a1)中所制备的所述悬浮液的所述固体成分的总量计,该组中的成分的总量的份额不大于10重量%,
-其中优选地,在步骤(a1)中附加地使用的所述耐火固体或至少一种所述耐火固体选自:
-氧化铝
-氧化锆
-二氧化钛,
-二氧化硅,
-氧化镁,
-氧化钙
-硅酸钙,
-片状硅酸盐,优选云母,
-硅酸铝,
和
-硅酸镁铝,优选堇青石,
其中按在步骤(a1)中所制备的所述悬浮液的所述固体成分的总量计,
该组中的成分的总量的份额不大于10重量%。
11.根据上述方面中任一项所述的方法,其中在步骤(a1)中作为组分(i)的物质使用的所述物质或至少一种所述物质
选自不在低于1500℃时以不一致的方式熔化的片状硅酸盐和粘土,
和/或
选自
-片状硅酸盐高岭石、蒙脱石和伊利石,
和
-粘土高岭土和膨润土。
12.根据上述方面中任一项所述的方法,其中
根据步骤(a3)的所述处理被执行为,使得在步骤(a3)中的所产生的复合颗粒的堆积密度低于干燥状态下的硬化的液滴的堆积密度
和/或
在步骤(a3)中的所产生的复合颗粒的堆积密度<500g/L,优选<400g/L,尤其优选<300g/L。
13.根据上述方面中任一项所述的方法,其中在步骤(a3)中所有所产生的复合颗粒完全地或者部分地具有通过筛分确定的<1.5mm的粒度,优选至少部分地具有在0.1mm至0.5mm的范围内的粒度,尤其优选至少部分地具有在0.1mm至0.3mm的范围内的粒度。
14.根据上述方面中任一项所述的方法,其中组分(ii)包括一种或多种膨胀剂作为降低密度的一种或多种物质,
,并且根据步骤(a3)的所述处理被执行为,使得所述一种或多种膨胀剂膨胀从而在所产生的复合位颗粒中构成空腔
和/或
一种或多种可热解的填充剂,并且根据步骤(a3)的所述处理被执行为,使得所述一种或多种可热解的填充剂热解从而在所述所产生的复合颗粒中构成空腔。
15.根据上述方面中任一项所述的方法,其中在步骤(a1)中的组分(i)包含至少一种粘土,优选包含高岭石和/或伊利石,
和/或
其中根据步骤(a3)的所述处理包括温度在900℃至980℃的范围中的烧结,其中优选形成包含组分(i)、(ii)和(iii)的烧结复合物。
16.根据上述方面中任一项所述的方法,其中在步骤(a3)中的所述烧结不超过1000℃的温度。
17.根据上述方面中任一项所述的方法,其中在步骤(a3)中烧结所述硬化的液滴,使得产生作为中间产品的固体颗粒,并且其中随后优选通过有机的覆层剂密封这些固体颗粒的表面,使得产生所述复合颗粒。
18.根据上述方面中任一项所述的方法,其中在步骤(a3)中的所述所产生的复合颗粒的特征在于
(A)W≥65,优选W≥80,尤其优选W≥90的白度,
和/或
(B)在室温(20℃)下≤0.26W/m*K,优选≤0.10W/m*K,尤其优选≤0.07W/m*K的热导率值γR,
和/或
(C)关于粒度在0.5mm至1.0mm的范围内的复合颗粒,在pH 14下的氢氧化钠溶液中存储30天的情况下,作为重量损失确定的、≤9质量%,优选≤8质量%,尤其优选≤7质量%的耐碱性,
和/或
(D)在粒度在0.25mm至0.5mm的范围内的情况下,根据DIN EN13055-1:2008-08,附录A(方法1,以振幅0.5搅拌2*30秒)确定的≥1.5N/mm2,优选≥2.0N/mm2,尤其优选≥4.0N/mm2的颗粒强度,
和/或
(E)根据Enslin经由吸水率确定的≤2.5mL/g,优选≤2.0mL/g,并且尤其优选≤1.7mL/g的水吸收能力,
和/或
(F)关于粒度在0.5mm至1.0mm的范围内的复合颗粒,在蒸馏水中存储30天的情况下,作为重量损失确定的、≤2质量%,优选≤1质量%,尤其优选≤0.2质量%的水溶解性,
和/或
(G)借助于加热显微术确定的≥900℃,优选≥1000℃,尤其优选≥
1200℃的软化温度。
19.一种基质包封方法在制备用于建材工业的绝缘产品或作为用于制备这样的产品的中间产品的绝缘材料时的用途,优选利用喷嘴,尤其优选利用振动喷嘴,所述用途用于制备堆积密度<500g/L,优选<400g/L,尤其优选<300g/L的复合颗粒。
20.一种可借助于基质包封方法制备的复合颗粒的用途,所述用途作为用于制备用于建材工业的绝缘产品的中间产品或作为用于建材工业的绝缘产品的成分。
21.根据方面20所述的用途,其中所述复合颗粒是密封的复合颗粒,分别由可借助于基质包封方法制备的复合颗粒和包围并密封所述复合颗粒的壳构成,所述壳由有机的覆层剂构成。
22.根据方面19至21中任一项所述的用途,其中用于制备用于建材工业的绝缘产品的中间产品,或用于建材工业的绝缘产品在
-室内和室外的壁和天花板衬里,
-室内和室外的厚层的灰浆体系,
-薄层体系
-以及在
-用于建材工业的树脂体系中使用。
23.一种用于建材工业的绝缘产品或用于制备这样的产品的绝缘材料,包含大量粒度小于10mm的复合颗粒,包括
-一种或多种非耐火固体的颗粒的烧结复合物,
-嵌入在所述烧结复合物中的、选自片状硅酸盐和粘土的一种或多种物质的颗粒,
其中
-所述用于建材工业的绝缘产品或所述用于制备这样的产品的绝缘材料能通过根据方面1至18中任一项所述的方法制备
和/或
-所述复合颗粒的特征在于
(D)在粒度在0.25mm至0.5mm的范围内中时,根据DIN EN13055-1:2008-08,附录A(方法1,以振幅0.5搅拌2*30秒)确定的、≥1.5N/mm2,优选≥2.0N/mm2,尤其优选≥4.0N/mm2的颗粒强度,
和
(E)根据Enslin经由吸水率确定的≤2.5mL/g,优选≤2.0mL/g,尤其优选≤1.7mL/g的水吸收能力。
24.根据方面23所述的用于建材工业的绝缘产品或用于制备这样的产品的绝缘材料,
其中此外所述复合颗粒的特征在于
(A)W≥65,优选W≥80,尤其优选W≥90的白度。
25.根据方面23或24所述的用于建材工业的绝缘产品或用于制备这样的产品的绝缘材料,
其中此外所述复合颗粒的特征在于
(B)在室温(20℃)中≤0.26W/m*K,优选≤0.10W/m*K,尤其优选≤0.07W/m*K的热导率值γR,
和/或
(C)关于粒度在0.5mm至1.0mm的范围内的复合颗粒,在pH 14下的氢氧化钠溶液中存储30天的情况下,作为重量损失确定的、≤9质量%,优选≤8质量%,尤其优选≤7质量%的耐碱性,
和/或
(F)关于粒度在0.5mm至1.0mm的范围内的复合颗粒,在蒸馏水中存储30天的情况下,作为重量损失确定的、≤2质量%,优选≤1质量%,尤其优选≤0.2质量%的水溶解性,
和/或
(G)通过加热显微术确定的≥900℃,优选≥1000℃,尤其优选≥1200℃的软化温度。
26.根据方面23至25中任一项所述的用于建材工业的绝缘产品或用于制备这样的产品的绝缘材料,其中
在一种或多种非耐火固体的颗粒的所述烧结复合物中,所述一种非耐火固体或多种非耐火固体中的至少一种
选自无定形的氧化物、无定形的硅酸盐、结晶氧化物和结晶硅酸盐及其混合物,优选选自无定形的硅酸盐和结晶硅酸盐,
和/或
具有低于1350℃的熔点或软化温度。
27.根据方面23至26中任一项所述的用于建材工业的绝缘产品或用于制备这样的产品的绝缘材料,其中
在一种或多种非耐火固体的颗粒的所述烧结复合物中,所述一种非耐火固体或所述多种非耐火固体中的至少一种
选自玻璃粉、长石、硼酸和硼盐例如四硼酸钠和过硼酸钠,
其中所述一种非耐火固体或所述多种非耐火固体中的至少一种优选选自玻璃粉和钠长石,
尤其优选地
选自白度>80的玻璃粉
和/或
选自再生玻璃粉。
28.根据方面23至27中任一项所述的用于建材工业的绝缘产品或用于制备这样的产品的绝缘材料,其中所述复合颗粒包含以下作为用于白色的成色剂,
-作为嵌入在所述烧结复合物中的颗粒的、选自片状硅酸盐和粘土的一种或多种物质
和/或
-一种或多种非耐火固体,优选钠长石,作为所述经烧结的复合物的成分
和/或
-作为附加的成分,一种或多种附加的起始材料,优选选自耐火固体,尤其优选选自二氧化钛、方石英和氧化铝。
29.根据方面23至28中任一项所述的用于建材工业的绝缘产品或用于制备这样的产品的绝缘材料,
作为轻质填充剂,包含嵌入在所述烧结复合物中并且具有通过筛分确定的、小于0.4mm,尤其优选小于0.3mm,最优选小于0.2mm的粒度的有机的中空珠。
30.根据方面23至29中任一项所述的用于建材工业的绝缘产品或用于制备这样的产品的绝缘材料,包含嵌入在所述烧结复合物中的、选自片状硅酸盐和粘土的一种或多种物质的颗粒,
其不在低于1500℃时以一致的方式熔化
和/或
选自
-片状硅酸盐高岭石、蒙脱石和伊利石,
和
-粘土高岭土和膨润土。
31.根据方面23至30中任一项的所述的用于建材工业的绝缘产品或用于制备这样的产品的绝缘材料,包含大量复合颗粒,具有通过筛分确定的、<1.5mm的粒度,优选在0.1mm至0.5mm的范围内的粒度,尤其优选在0.1mm至0.3mm的范围内的粒度。
Claims (20)
1.一种用于制备用于建材工业的绝缘产品或作为用于制备这样的产品的中间产品的绝缘材料的方法,具有以下步骤:
(a)在基质包封方法中制备具有通过筛分确定的、小于10mm的粒度的复合颗粒,所述基质包封方法具有如下步骤:
(a1)由至少以下起始材料制备悬浮液的液滴:
作为分散相
(i)选自片状硅酸盐和粘土的一种或多种物质,
(ii)附加地,一种或多种降低密度的物质,选自相应的堆积密度在10g/L至350g/L的范围内的轻质填充剂、膨胀剂和可热解的填充剂,和
(iii)除了成分(i)和(ii)以外的用于降低所述复合颗粒的熔点的一种或多种非耐火固体,
并且作为连续相
(iv)能凝固的液体,
(a2)使所述能凝固的液体凝固,使得所述液滴硬化成硬化的液滴,以及
所述选自片状硅酸盐和粘土的物质(i),
所述降低密度的物质(ii)和
所述非耐火固体(iii)
包封在凝固的连续相中
(a3)对所述经硬化的液滴进行处理,使得产生所述复合颗粒,其中所述处理包括烧结所述硬化的液滴。
2.根据权利要求1中所述的方法,其中用作为附加的起始材料(iii)的、用于降低所述复合颗粒的熔点的一种或多种非耐火固体是无机材料
选自无定形的氧化物、无定形的硅酸盐、结晶氧化物和结晶硅酸盐及其混合物,优选选自无定形的硅酸盐和结晶硅酸盐,
和/或
具有低于1350℃的熔点或软化温度,
和/或
选自玻璃粉、长石、硼酸和硼盐,优选四硼酸钠和过硼酸钠,
其中优选地,用于降低所述复合颗粒的熔点的一种非耐火固体或多种非耐火固体中的至少一种选自玻璃粉和钠长石,
尤其优选地
选自白度>80的玻璃粉
和/或
选自再生玻璃粉。
3.根据上述权利要求中任一项所述的方法,其中用作为附加的起始材料(iii)的、用于降低所述复合颗粒的熔点的一种或多种非耐火固体是无机材料,
-选自无定形的氧化物、无定形的硅酸盐、结晶氧化物和结晶硅酸盐及其混合物,优选选自无定形的硅酸盐和结晶硅酸盐,
和
具有低于1350℃的熔点或软化温度,
和/或
-选自玻璃粉、长石、硼酸和硼盐,优选四硼酸钠和过硼酸钠,
其中优选地,用于降低所述复合颗粒的熔点的所述一种非耐火固体或所述多种非耐火固体中的至少一种选自玻璃粉和钠长石,
尤其优选地
-选自白度>80的玻璃粉
和/或
-选自再生玻璃粉。
4.根据上述权利要求中任一项所述的方法,包括以下作为附加的步骤:
(b)利用来自步骤(a)的所述复合颗粒制备用于建材工业的绝缘产品或作为用于制备这样的产品的中间产品的绝缘材料。
5.根据上述权利要求中任一项所述的方法,优选根据权利要求4中所述的方法,其中所制备的用于建材工业的所述绝缘产品或所制备的作为用于制备这样的产品的中间产品的所述绝缘材料选自:
-室内和室外的壁和天花板衬里,优选填料、轻质建筑板,优选在翻新和现代化建筑中的轻质建筑板和/或吸音板;
-室内和室外的灰浆体系,优选厚层的灰浆体系,优选翻新灰浆,灰浆和干混砂浆体系,瓷砖粘合剂、建筑粘合剂、平衡料、刮涂料、密封料、填充油灰、壁充填剂和/或黏土灰浆;
-薄层体系,优选乳胶涂料和/或壁纸,
和
-用于建材工业的树脂体系,优选聚合物混凝土和/或矿物质花岗岩、人造砖、复合砖和/或预制的卫生器具。
6.根据上述权利要求中任一项所述的方法,
其中在步骤(a1)中,作为用于白色的成色剂,使用
在成分(i)中,选自片状硅酸盐和粘土的一种或多种物质,
和/或
在成分(iii)中,用于降低所述复合颗粒的熔点的一种或多种非耐火固体,优选玻璃粉和/或钠长石,
和/或
作为附加的成分,一种或多种附加的起始材料,优选选自耐火固体,尤其优选选自二氧化钛、方石英、氧化铝,
和/或
其中在步骤(a1)中,液滴的制备借助于一个或多个喷嘴,优选振动喷嘴进行,
和/或
其中在步骤(a2)中所述能凝固的液体的凝固通过冷却、干燥或化学反应引发,
和/或
其中在步骤(a1)中使用的所述能凝固的液体为
能通过化学反应来凝固的液体,并且在步骤(a2)中所述能凝固的液体的凝固通过化学反应引发,
和/或
能通过阳离子交换反应来凝固的液体,优选能通过与钙离子和/或钡离子和/或锰离子反应来凝固的液体,优选通过与钙离子反应来凝固的液体
和/或
能通过与钙离子反应来凝固的液体,
包含选自海藻酸盐、PVA、壳聚糖和硫氧基乙基纤维素的一种或多种粘结剂,
和/或
水溶液,
其中所述能凝固的液体优选是海藻酸盐水溶液。
7.根据上述权利要求中任一项所述的方法,其中
在步骤(a)中作为组分(ii)的降低密度的物质使用的所述轻质填充剂或至少一种所述轻质填充剂,优选具有通过筛分确定的、小于0.4mm,尤其优选小于0.3mm,尤其优选小于0.2mm的粒度,所述轻质填充剂选自:
无机的中空珠,优选硼硅酸盐玻璃,有机的中空珠,多孔和/或泡沫材料的颗粒,稻壳灰,核-壳颗粒和经煅烧的硅藻土
和/或
其中在步骤(a)中作为组分(ii)使用的所述膨胀剂或至少一种所述膨胀剂选自:
-碳酸盐、碳酸氢盐和草酸盐
-植物粉,优选选自椰子壳粉、核桃壳粉、葡萄籽粉、橄榄仁粉、小麦粉、玉米粉、木材粉、葵花籽粉和软木粉,
-淀粉
-马铃薯糊精,
-糖,
-植物种子,
和
-稻壳灰,
和/或
其中在步骤(a)中作为组分(ii)使用的所述可热解的填充剂或至少一种所述可热解的填充剂选自:
-塑料珠粒
和
-泡沫聚苯乙烯珠粒。
8.根据上述权利要求中任一项所述的方法,其中,
-在步骤(a1)中使用一种或多种耐火固体作为附加的起始材料以产生另一分散相,
按在步骤(a1)中所制备的所述悬浮液的固体成分的总量计,优选以不大于10重量%的份额使用,
-其中优选地,在步骤(a1)中附加地使用的所述耐火固体或至少一种所述耐火固体选自:
-由Si、Al、Zr、Ti、Mg和Ca组成的组中的一种或多种元素的氧化物,
和
-分别包含由Si、Al、Zr、Ti、Mg和Ca组成的组中一种或多种元素的混合氧化物,
其中优选地,按在步骤(a1)中所制备的所述悬浮液的固体成分的总量计,该组中的成分的总量的份额不大于10重量%,
-其中优选地,在步骤(a1)中附加地使用的所述耐火固体或至少一种所述耐火固体选自:
-氧化铝
-氧化锆
-二氧化钛,
-二氧化硅,
-氧化镁,
-氧化钙
-硅酸钙,
-片状硅酸盐,优选云母,
-硅酸铝,
和
-硅酸镁铝,优选堇青石,
其中优选地,按在步骤(a1)中所制备的所述悬浮液的固体成分的总量计,该组中的成分的总量的份额不大于10重量%。
9.根据上述权利要求中任一项所述的方法,
其中在步骤(a1)中作为组分(i)的物质使用的所述物质或至少一种所述物质
选自不在低于1500℃时以不一致的方式熔化的片状硅酸盐和粘土
和/或
选自
-片状硅酸盐高岭石、蒙脱石和伊利石,
和
-粘土高岭土和膨润土
和/或
其中根据步骤(a3)的所述处理被执行为,使得在步骤(a3)中所产生的复合颗粒的堆积密度低于干燥状态下的所述硬化的液滴的堆积密度
和/或
其中在步骤(a3)中所产生的复合颗粒的堆积密度<500g/L,优选<400g/L,尤其优选<300g/L,
和/或
其中在步骤(a3)中所产生的复合颗粒完全地或者部分地具有通过筛分确定的、<1.5mm的粒度,优选至少部分地具有在0.1mm至0.5mm的范围内的粒度,并且尤其优选至少部分地具有在0.1mm至0.3mm的范围内的粒度。
10.根据上述权利要求中任一项所述的方法,其中组分(ii)作为降低密度的一种或多种物质,
包括一种或多种膨胀剂,并且根据步骤(a3)的处理被执行为,使得所述一种或多种膨胀剂膨胀从而在所产生的复合位颗粒中构成空腔
和/或
包括一种或多种可热解的填充剂,并且根据步骤(a3)的处理被执行为,使得所述一种或多种可热解的填充剂热解从而在所产生的复合颗粒中构成空腔,
和/或
其中步骤(a1)中的组分(i)包含至少一种粘土,优选包含高岭石和/或伊利石,
和/或
其中根据步骤(a3)中处理包括温度在900℃至980℃的范围内的烧结,优选形成包含组分(i)、(ii)和(iii)的烧结复合物,
和/或
其中在步骤(a3)中的所述烧结不超过1000℃的温度,
和/或
其中在步骤(a3)中烧结所述硬化的液滴,使得产生作为中间物的固体颗粒,并且其中随后优选通过有机的覆层剂密封这些固体颗粒的表面,使得产生所述复合颗粒。
11.根据上述权利要求中任一项所述的方法,其中在步骤(a3)中的所产生的的复合颗粒的特征在于:
(A)W≥65,优选W≥80,尤其优选W≥90的白度,
和/或
(B)在室温(20℃)中≤0.26W/m*K,优选≤0.10W/m*K,尤其优选≤0.07W/m*K热导率值γR,
和/或
(C)关于粒度在0.5mm至1.0mm的范围内的复合颗粒,在pH 14下的氢氧化钠溶液中存储30天的情况下,作为重量损失确定的、≤9质量%,优选≤8质量%,尤其优选≤7质量%的耐碱性,
和/或
(D)在粒度在0.25mm至0.5mm的范围中时,根据DIN EN13055-1:2008-08,附录A(方法1,以振幅0.5搅拌2*30秒)确定的≥1.5N/mm2,优选≥2.0N/mm2,尤其优选≥4.0N/mm2的颗粒强度,
和/或
(E)根据Enslin经由吸水率确定的≤2.5mL/g,优选≤2.0mL/g,并且尤其优选≤1.7mL/g的水吸收能力,
和/或
(F)关于粒度在0.5mm至1.0mm的范围内的复合颗粒,在蒸馏水中存储30天的情况下,作为重量损失确定的、≤2质量%,优选≤1质量%,尤其优选≤0.2质量%的水溶解性,
和/或
(G)通过加热显微术确定的≥900℃,优选≥1000℃,尤其优选≥1200℃的软化温度。
12.一种基质包封方法在用于建材工业的绝缘产品或作为用于制备这样的产品的中间产品的绝缘材料的制备中的用途,优选利用喷嘴,尤其优选利用振动喷嘴,所述用途是将基质包封方法用于制备堆积密度<500g/L,优选<400g/L,尤其优选<300g/L的复合颗粒。
13.根据权利要求12中所述的用途,其中所述用于建材工业的绝缘产品或所述作为用于制备这样的产品的中间产品的绝缘材料选自:
-室内和室外的壁和天花板衬里,优选填料、轻质建筑板,优选在翻新和现代化建筑中的轻质建筑板和/或吸音板;
-室内和室外的灰浆体系,优选厚层的灰浆体系,优选翻新灰浆,灰浆和干燥砂浆体系,瓷砖粘合剂、建筑粘合剂、平衡料、刮涂料、密封料、填充油灰、壁充填剂和/或黏土灰浆;
-薄层体系,优选乳胶涂料和/或壁纸,
和
-用于建材工业的树脂体系,优选聚合物混凝土和/或矿物质花岗岩、人造砖、复合砖和/或预制的卫生器具。
14.一种可借助于基质包封法制备的复合颗粒的用途,所述用途是将复合颗粒用作为用于制备用于建材工业的绝缘产品的中间产品或用作为用于建材工业的绝缘产品的成分,
其中优选地,所述复合颗粒是密封的复合颗粒,分别由可借助于基质包封方法制备的复合颗粒和包围并密封所述复合颗粒的壳构成,所述壳由有机的覆层剂构成,
和/或
其中所述用于制备用于建材工业的绝缘产品的中间产品或所述用于建材工业的绝缘产品
-在室内和室外的壁和天花板衬里,
-室内和室外的灰浆体系,优选厚层的灰浆体系,
-薄层体系,优选在乳胶涂料和/或壁纸中,
-以及在
-用于建材工业的树脂体系中使用。
15.一种用于建材工业的绝缘产品或用于制备这样的产品的绝缘材料,包括大量粒度小于10mm的复合颗粒,包括
-一种或多种非耐火固体的颗粒的烧结复合物,
-嵌入所述烧结复合物中的、选自片状硅酸盐和粘土的一种或多种物质的颗粒,
其中
-所述用于建材工业的绝缘产品或所述用于制备这样的产品的绝缘材料可通过根据权利要求1至11中任一项所述的方法制备
和/或
-所述复合颗粒的特征在于
(D)在粒度在0.25mm至0.5mm的范围中时,根据DIN EN 13055-1:2008-08,附录A(方法1,以振幅0.5搅拌2*30秒)确定的≥1.5N/mm2,优选≥2.0N/mm2,尤其优选≥4.0N/mm2的颗粒强度,
和
(E)根据Enslin经由吸水率确定的≤2.5mL/g,优选≤2.0mL/g,尤其优选≤1.7mL/g的水吸收能力。
16.根据权利要求15中所述的用于建材工业的绝缘产品或用于制备这样的产品的绝缘材料,
其中此外所述复合颗粒的特征在于
(A)W≥65,优选W≥80,尤其优选W≥90的白度,
和/或
(B)在室温(20℃)下≤0.26W/m*K,优选≤0.10W/m*K,尤其优选≤0.07W/m*K的热导率值γR,
和/或
(C)关于粒度在0.5mm至1.0mm的范围内的复合颗粒,在pH 14下的氢氧化钠溶液中存储30天的情况中,作为重量损失确定的≤9质量%,优选≤8质量%,尤其优选≤7质量%的耐碱性,
和/或
(F)关于粒度在0.5mm至1.0mm的范围内的复合颗粒,在蒸馏水中存储30天的情况中,作为重量损失确定的≤2质量%,优选≤1质量%,尤其优选≤0.2质量%的水溶解性,
和/或
(G)通过加热显微术确定的≥900℃,优选≥1000℃,尤其优选≥1200℃的软化点。
17.根据权利要求15和16中任一项所述的用于建材工业的绝缘产品或用于制备这样的产品的绝缘材料,其中
在一种或多种非耐火固体的颗粒的所述烧结复合物中,所述一种非耐火固体或多种非耐火固体中的至少一种
选自无定形的氧化物、无定形的硅酸盐、结晶氧化物和结晶硅酸盐及其混合物,优选选自无定形的硅酸盐和结晶硅酸盐,
和/或
具有低于1350℃的熔点或软化温度,
和/或
选自玻璃粉、长石、硼酸和硼盐,如四硼酸钠和过硼酸钠,
其中优选地,所述一种非耐火固体或所述多种非耐火固体中的至少一种选自玻璃粉和钠长石,
尤其优选地
选自白度>80的玻璃粉
和/或
选自再生玻璃粉。
18.根据权利要求15至17中任一项所述的用于建材工业的绝缘产品或用于制备这样的产品的绝缘材料,其中
在一种或多种非耐火固体的颗粒的所述烧结复合物中,所述一种非耐火固体或所述多种非耐火固体中的至少一种
-选自无定形的氧化物、无定形的硅酸盐、结晶氧化物和结晶硅酸盐及其混合物,优选选自无定形的硅酸盐和结晶硅酸盐,
和
具有低于1350℃的熔点或软化温度,
和/或
-选自玻璃粉、长石、硼酸和硼盐,如四硼酸钠和过硼酸钠,
其中优选地,所述一种非耐火固体或所述多种非耐火固体中的至少一种选自玻璃粉和钠长石,
尤其优选地
选自白度>80的玻璃粉
和/或
选自再生玻璃粉。
19.根据权利要求15至18中任一项所述的用于建材工业的绝缘产品或用于制备这样的产品的绝缘材料,其中所述复合颗粒,作为白色的成色剂,包括
-选自片状硅酸盐和粘土的、作为嵌入在烧结复合物中的颗粒的一种或多种物质,
和/或
-作为烧结复合物的成分的一种或多种非耐火固体,优选钠长石和/或玻璃粉,
和/或
-作为另外的成分,包括
一种或多种附加的起始材料,优选选自耐火固体,尤其优选选自二氧化钛、方石英和氧化铝。
20.根据权利要求15至19中任一项所述的用于建材工业的绝缘产品或用于制备这样的产品的绝缘材料,
包含嵌入在所述烧结复合物中的并且具有通过筛分确定的、小于0.4mm,尤其优选小于0.3mm,尤其优选小于0.2mm的粒度的有机的中空珠作为轻质填充剂,
和/或
包含嵌入在所述烧结复合物中的、选自片状硅酸盐和粘土的一种或多种物质的颗粒,
其不在低于1500℃时以一致的方式熔化
和/或
选自
-片状硅酸盐高岭石、蒙脱石和伊利石,
和
-粘土高岭土和膨润土,
和/或
包含大量复合颗粒,具有通过筛分确定的、<1.5mm的粒度,优选在0.1mm至0.5mm的范围内的粒度,尤其优选粒度在0.1mm至0.3mm的范围内的粒度。
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