CN111492238A - 具有络合染料的接合化合物和灰泥及方法 - Google Patents

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Abstract

一种包括钙化合物和指示剂的房屋建造产品，所述指示剂包括可逆钙离子螯合剂，其中当所述房屋建造产品包括水时，所述房屋建造产品具有第一颜色，其中所述第一颜色取决于所述房屋建造产品中的溶解态钙离子的存在；并且其中当所述房屋建造产品已固化时，所述房屋建造产品具有第二颜色。其他方面包含监测房屋建造产品的固化和干燥反应的方法，所述房屋建造产品包含固化型接合化合物、干燥型接合化合物和灰泥，其中所述房屋建造产品包括钙化合物和指示剂，所述指示剂包括可逆钙离子螯合剂。

Description

具有络合染料的接合化合物和灰泥及方法
技术领域
本公开涉及房屋建造产品，其包含包括指示剂的接合化合物、涂料、油漆、石膏浆料和灰泥，以及制造、储存和施加这些产品的方法。
背景技术
接合化合物通常用于各种建造项目中，包含用于建筑墙壁隔板、天花板和其他组件。接合化合物的一种应用是填充建造墙壁的两个石膏面板之间的接缝。各种各样的其他应用包含修补墙壁缺陷及裂缝。
已知两种类型的接合化合物：固化型接合化合物及干燥型接合化合物。固化型接合化合物通常包括半水合硫酸钙(也称为巴黎灰泥或烧石膏)。固化型接合化合物经由固化反应固化，在所述反应中半水合硫酸钙水合成二水合硫酸钙(石膏)。这导致固化型接合化合物的硬化。固化型接合化合物包含美国专利4,661,161、5,746,822、6,805,741和9,174,881中所描述的那些，所述美国专利以引用的方式并入本文中。
固化型接合化合物可以干粉的形式进行配制，所述干粉在施加之前与水混合。将水添加到干粉中引发了烧石膏转化成石膏，这触发了接合化合物的固化和硬化。
固化型接合化合物也可以配制成预混合状态的湿润固化型接合化合物。美国专利9,174,881中提供了此类化合物的实例。此类化合物已与水预先混合，但是其可以在货架上储存一段时间而不会固化和硬化。为了抑制在储存和运输过程中的固化反应，湿润的预混合固化型接合化合物含有缓凝剂，其是结合钙离子并防止烧石膏的再水合反应的螯合剂。接着将活化剂添加到预混合固化型接合化合物中以便释放钙离子并引起固化反应。
如美国专利5,746,822中所提供的，各种活化剂是已知的，包括硫酸锌、硫酸铁和硫酸铝，所述美国专利也以引用的方式并入本文中。
与固化型接合化合物不同，干燥型接合化合物不是用烧石膏配制的。在水蒸发时，干燥型接合化合物固化，且这些化合物从含水状态转变为固体化合物。许多干燥型接合化合物包括碳酸钙。干燥型接合化合物包含美国专利6,476,099、6,545,066和9,328,023中所提供的那些，所述美国专利的公开内容以引用的方式并入本文。
可用烧石膏和水配制的灰泥是一种建筑材料，其可用作墙壁、天花板或其他结构上的保护性和/或装饰性涂料，以在灰泥糊状物凝固并硬化时形成光滑的硬质表面。灰泥配制物包含美国专利2,082,887所提供的那些，所述美国专利以引用的方式并入本文。
市场上也可以买到用石膏和/或碳酸钙配制的各种涂料，包含底涂剂。涂料的实例包含美国专利6,663,979中所提供的那些，所述美国专利以引用的方式并入本文。基于水的石膏浆料用于制造墙板以及其他类型的石膏面板和瓷砖。石膏面板的实例包含美国专利8,323,785中所提供的那些，所述美国专利以引用的方式并入本文。
在施加固化型接合化合物之后，操作员可受益于指示剂和/或试验，从而允许操作员精确地确定所施加的产品是否已经完全地固化。这可以防止在先前施加的产品已完全固化之前进行连续施加的错误。固化指示剂还可用于灰泥、涂料和石膏、浆料中。对于诸如干燥型接合化合物的产品，操作员需要指示剂/试验，以精确地确定干燥中的接合化合物是否已完全干燥。
美国专利6,531,528提供了一种即用的贴剂和修复产品，其包含诸如酚酞(红色)和百里酚酞(蓝色)的颜色变化指示剂。所述化合物是pH指示剂，其根据pH的变化而改变颜色。
然而，因为并非所有的产品都可以基于pH的变化而被精确地监测，仍需要不一定依赖于固化或干燥产品的pH的精确指示剂。
发明内容
本公开提供了一种包括指示剂的房屋建造产品，这至少部分地解决了这些和一些其他需求。当房屋建造产品包括水时，所述产品具有第一颜色，所述第一颜色取决于所述产品中溶解态金属离子的存在。当所述产品固化时，所述产品具有第二颜色。所述房屋建造产品可以包括至少一种钙化合物。在这些产品中，所述指示剂可包括至少一种可逆钙离子螯合剂。所述房屋建造产品可以是石膏浆料、灰泥、干燥型点化合物、固化型接合化合物、预混合固化型接合化合物、涂料、底涂剂或油漆。所述指示剂可包括钙羧酸、其盐和/或衍生物。所述指示剂可以包括涂覆在载体上的钙羧酸。
所述房屋建造产品可以是包括缓凝剂的预混合固化型接合化合物，且所述指示剂可以包括钙羧酸。所述房屋建造产品可以是干燥型接合化合物。所述房屋建造产品可以是包括钙化合物和指示剂的干燥型接合化合物，所述指示剂包括钙羧酸。所述房屋建造产品可以是包括钙化合物的预混合干燥型接合化合物，且所述指示剂可包括钙羧酸。所述房屋建造产品可以是包括碳酸钙和指示剂的干燥型接合化合物，所述指示剂包括钙羧酸。所述房屋建造产品可包括金属离子，其包含但不限于离子钙、离子镁、离子铝、离子二价铁、离子三价铁、离子亚铜、离子二价铜、离子铋和/或离子锌。在所述房屋建造产品中，所述指示剂按照包含水的所述房屋建造产品的重量计，可以0.001％至0.5％的量存在。
本公开的其他方面提供了一种将包括钙化合物和水的房屋建造产品施加到基板上的方法。所述方法包括：将所述房屋建造产品与包括可逆钙离子螯合剂的指示剂混合，从而获得包括所述指示剂的所述房屋建造产品的混合物，其中所述混合物显现出第一颜色，并且其中所述第一颜色的显现取决于金属离子的存在，所述金属离子可以是钙离子；和然后将所述混合物施加到所述基板上，并且其中从所述第一颜色到第二颜色的变化指示所述混合物的干燥度。
所述方法可用固化型接合化合物、干燥型接合化合物、灰泥、涂料、底涂剂、石膏浆料或油漆来执行。在所述方法的一些应用中，所述房屋建造产品是固化型接合化合物、灰泥或石膏浆料，并且所述指示剂包括可逆钙离子螯合剂。所述房屋建造产品可以是固化型接合化合物、灰泥或石膏浆料，并且所述指示剂可以包括钙羧酸。所述方法可用包括缓凝剂的预混合固化型接合化合物来执行，并且所述指示剂可以在以下至少一个时间段内与所述预混合固化型接合化合物混合：(a)施加之前和(b)施加时。所述方法还可包括在施加时将所述预混合固化型接合化合物与至少一种活化剂混合。所述方法可用包括钙化合物的干燥型接合化合物和包括可逆钙离子螯合剂的指示剂来执行。所述方法可用包括钙化合物的预混合干燥型接合化合物和包括钙羧酸、其衍生物和/或盐的指示剂来执行。
本公开的其他方面包含一种用于监测预混合固化型接合化合物的方法，所述方法包括将所述预混合固化型接合化合物与包括可逆钙离子螯合剂的至少一种指示剂一起配制，和监测所述化合物的颜色的变化，其中所述颜色的变化指示固化反应的过早活化。
本公开还提供了一种包括指示剂且任选地还包括溶剂的配套产品，所述指示剂包括可逆钙离子螯合剂，其中所述配套产品以包装的形式提供，所述包装可以是容器或袋子，并且其中所述指示剂的量根据所述包装投配。在优选的实施例中，所述配套产品包括涂覆在载体上的钙羧酸。
附图说明
图1是预混合状态的具有不同量的指示剂和活化剂的固化型接合化合物的L*值随时间变化的曲线图。
图2是预混合状态的具有不同量的指示剂和活化剂的固化型接合化合物的A*值随时间变化的曲线图。
图3是预混合状态的具有不同量的指示剂和活化剂的固化型接合化合物的B*值随时间变化的曲线图。
图4是预混合状态的具有不同量的指示剂和活化剂的固化型接合化合物在添加活化剂之后，随时间变化计算所得的ΔE。
具体实施方式
本公开提供了包含接合化合物、涂料、油漆、石膏浆料和灰泥的房屋建造产品，其包含指示剂。所述产品在存在水的情况下具有第一颜色。一旦所述产品已硬化，所述产品就会改变其颜色。因此，所述指示剂监测到通过烧石膏的再水合而固化的产品中的固化反应。所述指示剂还监测到包括金属离子的干燥产品的干燥反应。
所述指示剂是络合(即离子致变色)染料，其基于固化或干燥产品中诸如钙离子的游离金属离子的存在与否来改变颜色。
术语“指示剂”广泛地用于本公开中，并且包含取决于溶解态金属离子的量而改变颜色的络合(即离子致变色)染料。
离子致变色染料是在络合滴定法中用于测定所关注的样品中离子金属浓度的分析化学试剂。离子致变色染料是一种离子敏感分子，其通过颜色的变化而显示出突然的变色。所述指示剂可以是离子致变色染料，其取决于离子钙、离子镁、离子铝、离子铁(二价铁和/或三价铁)、离子铜(亚铜和/或二价铜)、离子铋或离子锌中至少一者的存在和浓度来改变颜色。优选的指示是取决于离子钙的存在和浓度来改变颜色的离子致变色染料。
特别优选的指示剂是包括钙羧酸和/或其盐和/或其衍生物的试剂。合适的钙羧酸盐包含钙羧酸的钠盐。
钙羧酸也称为Patton-Reeder指示剂(CAS ID号3737-95-6)。其具有以下结构式(I)：
Figure BDA0002523442390000051
钙羧酸是微溶于水的深紫色至近似黑色的粉末。可以将其与硫酸钠混合，并在碱性条件下与EDTA一起用于钙滴定实验中。钙羧酸在钙的水溶液中呈红色，否则呈蓝色。钙羧酸是离子钙的弱且可逆的螯合剂。钙羧酸可用于测量水溶液和固体样品的离子钙浓度。在一些实施例中，须先将固体样品溶解于碱性溶液中以用螯合剂产生颜色变化。
其他合适的指示剂包含在比色反应中与至少一种金属离子络合的络合化合物，该比色反应产生可检测的颜色变化。在本公开的产品中，用指示剂检测钙离子和/或其他金属离子的存在。
与钙羧酸、其盐和衍生物一起使用或代替其使用的合适的指示剂包含表1中列出的试剂、其盐和衍生物。表1中的任何指示剂可以与除具有式(I)的化合物之外或代替具有式(I)的化合物的任何其他指示剂组合使用。
表1.
Figure BDA0002523442390000061
所述指示剂中的至少一种可包含于干燥型接合化合物的配制物或任何在湿润时包括金属离子并且通过干燥硬化的其他房屋建造产品中。所述干燥型接合化合物可以包括钙化合物，所述钙化合物可以是碳酸钙、氧化钙、硫酸钙和/或诸如石膏和/或石灰石的矿物质。
或者，可将所述指示剂中的至少一种作为配套产品(在施加之前添加)在施加时以及一旦将所述接合化合物与水预混合后添加到干燥型接合化合物中。这些干燥型接合化合物的特别优选的配制物包括钙羧酸作为指示剂，以及至少一种钙化合物。这些干燥型接合化合物的特别优选的配套产品还包括钙羧酸作为指示剂。
随着所施加的包括钙化合物的接合化合物变干并且游离钙离子的浓度降低，所述接合化合物改变其颜色。所述指示剂向终端用户提供可视的通知，表明所施加的接合化合物已足够干燥，因此应谨慎地来继续进行其他表面处理的步骤。所描述的配制物可作为对承建商和业余终端用户二者显示接合化合物干燥度的明显的视觉指示剂，以有助于在商业和住宅建造中对室内空间进行适当地表面处理和涂漆。
本公开的一个方面提供了一种干燥型接合化合物，其包括可以是碳酸钙的钙化合物和作为检测钙离子的离子致变色染料的干燥度指示剂。除钙化合物之外或代替钙化合物，所述干燥型接合化合物可包括可以是氢氧化镁和/或镁盐的镁化合物和作为检测镁的离子致变色染料的干燥度指示剂。在包括镁化合物的这些实施例中，使用对镁的水溶液敏感的离子致变色染料。
包括至少一种检测钙和/或镁离子的离子致变色染料指示剂的干燥型接合化合物在与水混合时具有第一颜色，并且是湿润的。所述干燥型接合化合物干燥后，其改变为第二颜色。所述第二颜色可以只是所述第一颜色的强度的减小或增大。例如，第一颜色可以是紫色或红色，而第二颜色在一些实施例中可以是蓝色或在其他实施例中可以是浅紫色。所述第一颜色及其强度以及所述第二颜色及其强度取决于所述指示剂的量和化学结构以及待检测的金属离子的浓度。
任何与钙离子络合的离子致变色染料都可用作这些干燥型接合化合物或任何其他干燥房屋建造产品中的干燥度指示剂。这包含表1中列出的并且与钙离子络合的指示剂。在一些实施例中，可以使用以下指示剂或其盐和/或衍生物中的至少一种：钙羧酸、茜素、偶氮胂III、酞紫等，和其任何组合。特别优选的干燥度指示剂是包括钙羧酸和/或其衍生物和/或其盐的试剂。所述指示剂可以按足以检测到溶解态钙离子的存在并足以在所述接合化合物干燥后产生可见的颜色变化的任何量来使用。通常，所述指示剂按照包含水的所述接合化合物的重量计，以约0.001％至约0.5％的量来使用。在一些实施例中，所述指示剂按照包含水的所述接合化合物的重量计，在1ppm至0.5％的范围内使用。
干燥型接合化合物可以配制成干粉混合物。可以在将所述粉末进行包装以用于储存和运输之前，将所述干燥度指示剂添加到所述粉末中。在这些干燥混合物中，所述干燥度指示剂还可以用作所述化合物在储存和运输期间保持干燥的指示剂。一旦准备使用所述接合化合物，便将其与水混合，从而使接合化合物糊状物产生可见的颜色变化。一旦所述接合化合物已干燥，颜色就会褪去和/或改变为第二颜色。这向用户提供了可见指示，即所施加的接合化合物已干燥。
干燥型接合化合物也可用水配制成预混合糊状物。可以将所述干燥度指示剂以足以在预混合糊状物中获得可接受的第一颜色的量添加到所述预混合配制物中。一旦干燥型化合物经施加并变干，所述第一颜色便褪去和/或改变为第二颜色。在本申请中，所述干燥度指示剂还用作预混合接合化合物在储存和/或运输期间尚未过早地部分干燥的指示剂。
在其他方面，可以将所述干燥度指示剂配制成在施加时添加至干燥型接合化合物中的配套产品。颜色变化会通知终端用户所述干燥型接合化合物已干燥。这有利于确定所施加的干燥型接合化合物是否已经完全干燥。这也通知所述终端用户，在已施加所述干燥型接合化合物之前，所述干燥型接合化合物是否已在桶中部分地干燥。
包括干燥度指示剂的特别优选的干燥型接合化合物是包括钙羧酸和/或其衍生物和/或其盐的干燥型接合化合物。可以将硫酸钠添加到此配制物中。
用于干燥型接合化合物的特别优选的配套干燥度指示剂产品(在施加之前添加)是包括钙羧酸和/或其衍生物和/或其盐的试剂。所述试剂也可以包括硫酸钠。
所述干燥度指示剂可以与干燥型接合化合物、干粉或预混合物的任何一种一起使用。
合适的干燥型接合化合物可包括碳酸钙和/或任何其他钙化合物，包含但不限于氧化钙、氢氧化钙、碳酸氢钙、次氯酸钙、硅酸钙、硝酸钙和氯化钙。碳酸钙可具有所述接合化合物中任何成分的最高重量分率。碳酸钙可以以石灰石的形式和/或作为任何其他矿物质存在。
虽然碳酸钙具有低水溶性，但是与水混合的接合化合物仍然含有一些离子钙，而干燥的接合化合物则没有。所述干燥型接合化合物中的其他组分可包含流变改性剂(通常是纤维素衍生物)、粘着剂(诸如天然或合成乳胶)、水溶胀粘土矿物质(诸如绿坡缕石、高岭土、滑石粉或云母)以及粘合剂(诸如淀粉衍生物和/或维持粘结性的聚合粘合剂)。在美国专利6,476,099、6,545,066和9,328,023中提供了合适的干燥型接合化合物，所述美国专利以引用的方式并入本文中。
取决于指示剂的浓度和级别以及钙离子的浓度，在存在钙的水溶液的情况下，包括含钙羧酸的干燥度指示剂的湿润接合化合物糊状物显现出紫色或红色。在所述接合化合物已干燥后，其颜色改变为蓝色。足以获得终端用户可接受的颜色变化的钙羧酸的浓度可以按照包含水的全部接合化合物的重量计，在1ppm至0.1％的范围内。
在一些实施例中，包括钙羧酸的接合化合物的颜色随着所述接合化合物变干而从淡紫色转变为淡天蓝色。在其他实施例中，所述接合化合物的颜色随着所述接合化合物变干而从紫色转变为蓝色。在另外其他实施例中，所述接合化合物的颜色随着所述接合化合物变干而从蓝色转变为淡天蓝色。
在需要快速凝固、深度填充补丁和修复以及在较低温度下施加的某些应用中，固化型接合化合物比干燥型接合化合物具有多种优势。
固化型接合化合物和灰泥含有半水合硫酸钙(CaSO4X0.5H2O)，其在存在水的情况下会快速地再水合为石膏。此水合反应是在固化型接合化合物、灰泥和其他由半水合硫酸钙和水配制的产品(包括石膏浆料)中的固化作用的驱动因素。典型的固化型接合化合物还可包括以下任意一种：填充剂、流变改性剂、粘合剂、稳定剂和杀生物剂。在美国专利4,661,161、5,746,822、6,805,741和9,174,881中提供了合适的固化型接合化合物，所述美国专利以引用的方式并入本文中。
本公开提供了一种固化产品，其在存在水的情况下通过将半水合硫酸钙再水合为石膏而固化。所述固化产品包括固化指示剂，所述固化指示剂包括作为可逆钙离子螯合剂的离子致变色染料。所述固化指示剂可以在配制期间与所述固化产品预混合，或者可以将固化指示剂用作配套产品，在将所述固化产品与水和/或活化剂混合以用于施加时将所述配套产品添加到所述固化产品中。所述固化产品可以是包括半水合硫酸钙的固化型接合化合物。可涵盖所有类型的固化型接合化合物，包含粉末固化型接合化合物和预混合固化型接合化合物。
所述固化产品可以是石膏浆料，包含通过将半水合硫酸钙、水和其他化合物混合而制备的石膏浆料，用于制成诸如墙板、石膏面板和/或瓷砖的石膏产品。所述固化产品可以是灰泥、底涂剂或涂料。
固化指示剂可包括钙羧酸、其衍生物或盐。固化指示剂可以是与钙络合的任何离子致变色染料并且在表1中列出。固化指示剂可以是以下离子致变色染料或其盐和/或衍生物中的一种：钙羧酸、茜素、偶氮胂III；ERIOCHROMR蓝黑R、二甲苯酚橙、钙黄绿素、钙黄绿素绿、钙黄绿素蓝、锌试剂(zincon)、酞紫等，和其任何组合。所述固化指示剂可以以足以在存在钙离子的情况下赋予固化产品第一颜色的任何浓度来使用。所述固化产品固化后，所述第一颜色会褪去或改变为第二颜色。
通常，所述固化指示剂按照包含水的总重量计，以约0.001％至约0.5％的量来使用。例如，如果包含水的产品的总重量为100g，则可以使用0.001g至0.5g的所述固化指示剂。在一些实施例中，所述指示剂按照包含水的总重量计，在1ppm至0.5％的范围内使用。
优选的固化指示剂包括、基本上由或由以下各者组成：钙羧酸、其盐和衍生物。特别优选的固化指示剂是钙羧酸。
涵盖的固化型接合化合物包含预混合固化型接合化合物。这些化合物与水预混合，且包括至少一种缓凝剂，所述至少一种缓凝剂通过可逆地结合钙来阻断固化反应，直至在施加期间添加固化活化剂为止。缓凝剂可以是蛋白质缓凝剂、低分子量聚丙烯酸酯和/或不含钙的磷酸盐。通常，缓凝剂是强螯合剂，例如焦磷酸四钾(TKPP)、焦磷酸四钠(TSPP)、柠檬酸钠等等。这组中其他合适的缓凝剂包含六偏磷酸锌、三聚磷酸钾、三聚磷酸钠、磷酸一铵、磷酸二氢钾和其任何混合物。
在使用时，将固化活化剂(也可互换地称为加速剂)添加到预混合凝固型接合化合物中，以触发半水合硫酸钙的固化反应。这样可使半水合硫酸钙再水合，并使所述化合物硬化。
合适的活化剂包含锌化合物，特别是硫酸锌和/或任何硫酸锌水合物；铝化合物，包含诸如硫酸铝、硫酸铝铵和硫酸铝钾的铝盐；和其任何组合。可以通过改变添加的加速剂的量来调节固化时间。美国专利5,746,822提供了合适的活化剂和抑制剂，所述美国专利以引用的方式并入本文中。
将固化指示剂掺入到固化型接合化合物或灰泥配制物中，其颜色的转变指示固化作用的开始。在存在足够量的缓凝剂的情况下，将钙阳离子进行螯合，并且所述离子致变色染料呈现出第一颜色。一旦添加足够量的活化剂，所述第一颜色就突然改变为第二颜色。随着所述固化型化合物、石膏浆料或灰泥再水合并硬化，所述第二颜色的强度逐渐减小。
包括固化指示剂的固化型接合化合物、灰泥或任何其他石膏固化产品中的颜色变化可作为对终端用户(例如承建商或房主)的可见提示，即固化作用的开始。此外，这表明已经将足够量的缓凝剂或活化剂掺入到所述产品中。另外，添加活化剂后的颜色强度可以充当固化或可加工时间的估计值，所述固化或可加工时间也称为凝固时间，这是直至所述产品已硬化并且不再被施加的时间。
在存在缓凝剂的情况下，可以将固化指示剂掺入固化型接合化合物或灰泥配制物中。所述固化指示剂的重量分率以全部化合物的干重计，在0.001％-1％的范围内。
在添加任何加速剂之前，预混合固化型化合物或灰泥具有第一颜色，例如，如果将包括钙羧酸的试剂用作固化指示剂，则第一颜色为蓝色。如果所添加的活化剂的量足以诱发固化作用，则所述接合化合物或灰泥的所述第一颜色会突然改变为第二颜色，例如在钙羧酸作为指示剂的情况下改变为红色或紫色。随着所述固化型化合物或灰泥固化或经历完全干燥，所述第二颜色逐渐变浅或改变为第三颜色，例如在钙羧酸的情况下改变为浅粉色。因此，固化指示剂可用于监测固化期间的凝固时间、固化反应和干化的完成，以及在储存和运输期间监测预混合接合化合物的固化的过早开始。
如果未以最适宜充分触发固化反应的量来添加活化剂，则所述第一颜色将不会完全转变为所述第二颜色。这可用作在施加接合化合物的期间优化固化反应的快速且精确的方法。
作为使固化时间合格的一种方法，颜色强度可以用更多的促进剂变得更稳固，即如果使用钙羧酸作为指示剂，在10分钟内固化的固化型接合化合物中的第二颜色比在20分钟内固化的固化型接合化合物的颜色显现得更为强烈，即，更深的红色。
虽然某些预混合固化型接合化合物在生产期间会用固化指示剂来配制，但是其他施加物也包含预混合固化型接合化合物，当使用活化剂触发固化反应时，同时添加固化指示剂至所述预混合固化型接合化合物中。
通过将烧石膏和水混合在一起来制备固化型接合化合物、灰泥或石膏浆料。这些配制物中的任何一种还可包括以下组分中的一种或多种：分配剂(dispenser)、表面活性剂、消泡剂、粘合剂、填充剂、杀生物剂、缓凝剂、活化剂、稳定剂。这些组分中的一些可先与水混合，再与包含烧石膏的干式成分混合。在一些实施例中，所述固化指示剂与分散剂和消泡剂一起掺入水中。在其他实施例中，在添加水、粘合剂、缓凝剂和杀生物剂之后，但在添加剩余的干式成分之前，立即掺入所述固化指示剂。在另外的实施例中，可以在已混合所有其他成分之后添加所述固化指示剂。所述固化指示剂可以在含或不含消泡剂、分散剂以及含或不含活化剂的配制物中使用。
可将干燥或固化反应中任一种的指示剂配制成在施加时添加到产品(如干燥型接合化合物、固化型接合化合物、灰泥、涂料、底涂剂或石膏浆料)中的配套产品。
可在独立的包装中提供包括指示剂的配套产品。可对所述指示剂的量进行规定，使得在与接合化合物混合期间不需要额外的测量。所述包装可以是任何形状。其可以是容器、预填充注射器和/或瓶子。特别优选的是柔性袋或袋子。如果包装可以预定剂量来提供所述指示剂。所述包装可包括几个隔间，每个隔间含有预定剂量的所述指示剂。预定剂量可计算为在特定体积的接合化合物(即1加仑，包含水)或用于监测待使用所述指示剂的固化或干燥反应的任何其他产品中产生颜色变化所需的剂量。
在施加包括所述指示剂的配套产品期间，取决于待监测的产品的量，用户可轻易地使用一种或几种剂量的指示剂。
所述包装中的所述指示剂可配制成粉末或与溶剂预混合的糊状物，所述溶剂可以是水或有机溶剂。配套产品中的其他组分可包含稳定剂和/或载体。
例如钙羧酸的指示剂可在溶液中与载体预混合。然后，使混合物蒸发，以产生涂有所述指示剂的载体。合适的载体包含任何钙化合物、滑石粉、钠盐(例如氯化钠或硫酸钠)和/或镁盐。碳酸钙和石膏是特别优选的化合物。载体可以是在石膏产品中常用的填充剂(即滑石粉或云母)。包括指示剂与载体的混合物的这些指示剂配制物既可用作配套产品，也可用于任何其他应用中，以改善指示剂与接合化合物或任何其他使用指示剂来监测固化或干燥反应的产品的混合。
为了检测产品的颜色变化，可以使用各种方法。一些指示剂(例如基于钙羧酸、其衍生物或盐的指示剂)会产生人眼可以轻易地检测到的颜色变化。其他配制物可包括指示剂，所述指示剂是可用紫外线灯或某种其他设备来检测的荧光染料。
在本公开的配制物中的色差还可通过L*a*b*方法更精确地测量。这种方法使用色度计，例如来自HunterLab的ColorQUESTR。所述L*a*b*方法使得两种颜色之间的细微差异可被检测到。在所述L*a*b*方法中，色差定义为样品颜色与标准颜色之间的数值比较。使用了三种不同的坐标：
L*表示亮度(黑/白)，其中L*＝100为纯白色，且L*＝0为纯黑色；
a*是红色/绿色坐标，其中a*＝-100为完全的绿色，且a*＝100为完全的红色，以及
b*是黄色/蓝色坐标，其中b*＝100为完全的黄色，且b*＝-100为完全的蓝色。
所有测量均参照具备用于每个坐标的色度计的标准品进行。
测量两个样品中的每个样品的L*、a*和b*。然后计算ΔE如下：
Figure BDA0002523442390000141
ΔE代表第一样品和第二样品之间的颜色差异。如果这两种颜色之间的ΔE为3或更高，则大多数人可以轻易地检测到这两种颜色之间的颜色变化。有经验的用户能够检测到低至0.5-1的颜色变化。
实例1.
将轻量的包括碳酸钙的预混合干燥型接合化合物与钙羧酸一起配制，所述钙羧酸按照包含水的所述接合化合物的重量计，量为0.01％。所述化合物的颜色是蓝色/淡紫色。一旦所述化合物干燥后，颜色改变为天蓝色。
还通过所述L*a*b*方法检查了所述化合物在湿润和干燥时的颜色。在施加时测量湿润状态的颜色。在施加超过24小时后测量干燥状态的颜色。结果报告于以下表2中：
表2.
Figure BDA0002523442390000151
实例2.
在具有不同量的指示剂(钙羧酸)和活化剂的预混合固化型接合化合物中研究固化反应。所述化合物包括烧石膏和抑制剂。将所述指示剂按照包含水的全部组合物的重量计，以0.005％至0.010％范围内的量添加到所述化合物中。所述化合物的颜色是蓝色。然后按照包含水的全部组合物的重量计，以1.0％至1.5％范围内的量添加活化剂(硫酸锌和矾的混合物)。一旦添加所述活化剂，所述化合物的颜色会改变为红色/粉红色。一旦所述化合物完全固化，所述颜色会褪变为浅粉色。
还通过所述L*a*b*方法检查了所述化合物在湿润和固化时的颜色。图1-4报告了结果。
图1是在添加活化剂之后L*值相对于时间(分钟)的散点图。
图2是在添加活化剂之后a*值相对于时间(分钟)的散点图。
图3是在添加活化剂之后b*值相对于时间(分钟)的散点图。
图4报告了具有不同量的指示剂和活化剂的固化型接合化合物在添加活化剂之后，随时间变化的计算所得的ΔE值。
实例3.
为了生产涂覆在载体上的指示剂，将1g钙羧酸与99g滑石粉或氯化钠以及水混合。将混合物煮沸，并使水蒸发。所得固体产品是涂覆在载体上的钙羧酸。使用研钵或研杵将所得固体产品研磨成细粉。

Claims (10)

1.一种包括钙化合物和指示剂的房屋建造产品，其中所述指示剂包括可逆钙离子螯合剂，其中当所述房屋建造产品包括水时，所述房屋建造产品具有第一颜色，其中所述第一颜色取决于所述房屋建造产品中的溶解态钙离子的存在；和其中当所述房屋建造产品已固化时，所述房屋建造产品具有第二颜色。
2.根据权利要求1所述的房屋建造产品，其中所述房屋建造产品为石膏浆料、灰泥、干燥型点化合物、固化型接合化合物、预混合固化型接合化合物、涂料、底涂剂或油漆。
3.根据权利要求1所述的房屋建造产品，其中所述指示剂包括钙羧酸、其衍生物和/或其盐。
4.根据权利要求1所述的房屋建造产品，其中所述指示剂包括涂覆在载体上的钙羧酸。
5.根据权利要求1所述的房屋建造产品，其中所述指示剂按照包含水的所述房屋建造产品的重量计，以0.001％至0.5％的量存在。
6.一种将包括钙化合物和水的房屋建造产品施加到基板上的方法，所述方法包括：
将所述房屋建造产品与包括可逆钙离子螯合剂的指示剂混合，从而获得包括所述指示剂的所述房屋建造产品的混合物，其中所述混合物显现出第一颜色，并且其中所述第一颜色的显现取决于钙离子的存在；和
将所述混合物施加到基板上，并且其中从所述第一颜色到第二颜色的变化指示所述混合物的干燥度。
7.根据权利要求6所述的方法，其中所述房屋建造产品是固化型接合化合物、干燥型接合化合物、灰泥、涂料、底涂剂、石膏浆料或油漆。
8.根据权利要求6所述的方法，其中所述指示剂包括钙羧酸、其衍生物和/或盐。
9.根据权利要求6所述的方法，其中所述房屋建造产品是包括缓凝剂的预混合固化型接合化合物，并且其中所述方法还包括以下步骤：将所述预混合固化型接合化合物在施加至所述基板时与至少一种活化剂混合。
10.一种用于监测包括至少一种缓凝剂的预混合固化型接合化合物的方法，所述方法包括将所述预混合固化型接合化合物与至少一种包括可逆钙离子螯合剂的指示剂一起配制，并监测所述预混合固化型接合化合物的颜色变化，其中所述颜色变化指示固化反应的过早活化。
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