CN1291599A - 水泥组合物 - Google Patents

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鱼森昌彦
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Abstract

一种水泥组合物,包括:(A)水硬性水泥,(B)一种硅油乳液,含有分散于水中的,平均粒径0.1—500μm的硅油滴中的平均粒径为0.05—100μm的交联硅氧烷颗粒,交联的硅氧烷颗粒的粒径小于硅油滴的尺寸,相对于每100重量份组分(A),组分(B)中硅油和交联的硅氧烷颗粒的总量为0.1—50重量份,和可选择。(C)骨料。

Description

水泥组合物
本发明涉及一种含有硅油乳液的水泥组合物,更具体涉及一种水泥组合物,该组合物具有优良的流动性并显示出良好的防水性和硬化过程中的抗开裂性。水泥组合物是通过将硅油与水硬性水泥混合得到的,见特开平02-14567、特开平02-160651和特开平03-261642,目的是得到防水的固化产物,特开平05-306156获得了混凝土或砂浆组合物。然而,通过在这些组合物中混合硅氧烷得到的水泥组合物的问题在于,硅油难于分散于水硬性水泥,并且合成的固化水泥产品的防水性能不足。此外,通过向其中混合硅橡胶粉得到的水泥组合物问题在于,其缺少流动性并且通过固化混凝土或砂浆得到的固化产品的防水性和抗开裂性是不足的。本发明的目的是提供一种水泥组合物,具有优良的流动性并显示出良好的防水性和硬化过程中的抗开裂性。
本发明是一种水泥组合物,包括
(A)水硬性水泥
(B)一种硅油乳液,含有平均粒径为0.05μm-100μm的交联硅氧烷颗粒,该颗粒在分散于水中的平均粒径0.1m到500μm的硅油滴中,交联的硅氧烷颗粒的粒径小于硅油滴的尺寸,相对于每100重量份组分(A),组分(B)中硅油和交联的硅氧烷颗粒的总量为0.1-50重量份,和可选择
(C)骨料。
发明详述
本发明是一种水泥组合物,包括
(A)水硬性水泥
(B)一种硅油乳液,含有平均粒径为0.05-100μm的交联硅氧烷颗粒,该颗粒在分散于水中的平均粒径0.1-500μm的硅油滴中,交联的硅氧烷颗粒的粒径小于硅油滴的尺寸,相对于每100重量份组分(A),组分(B)中硅油和交联的硅氧烷颗粒的总量为0.1-50重量份,和可选择
(C)骨料。
下面将详细说明本发明的水泥组合物。作为本发明组合物的主要成分,组分(A)的水硬性水泥是一种当与水混合时经静置硬化的成分。组分(A)的代表例是波特兰(硅酸盐水泥)水泥,它是例如通过向熟料中加入固化改性剂如硫酸钙(石膏)来制备的,所述的熟料是在高温下烘焙由氧化铁、石英岩、粘土和石灰(CaO)组成的原料并将混合物粉碎制备出的。波特兰水泥的实例包括早强(速凝)波特兰水泥、超高早强波特兰水泥、中热波特兰水泥、抗硫酸盐波特兰水泥和白色波特兰水泥。另外,除了波特兰水泥外,组分(A)水硬性水泥的实例还包括矿渣水泥、硅质水泥、粉煤灰水泥和高铝水泥。
组分(B)的硅油乳液是一种用来为本发明组合物的固化产品赋予优良的防水性和抗开裂性,同时又不降低流动性的成分。组分(B)的硅油乳液的特征在于,含有平均粒径为0.05-100μm的交联硅氧烷颗粒,该颗粒在分散于水中的平均粒径0.1-500μm的硅油滴中,交联的硅氧烷颗粒的粒径小于硅油滴的尺寸。
优选作为组分(B)的硅油25℃的粘度为1-100,000,000mPa·s,特别优选在25℃的粘度为2-10,000,000mPa·s。这种硅油的实例包括具有直链、部分支链的直链、环状或支链的分子结构的油,具有直链或环状结构的油是特别优选的。此外,优选硅油不促进形成交联的硅氧烷颗粒时发生的交联反应。在通过氢化硅烷化反应交联形成交联的硅氧烷颗粒的情况下建议的硅氧烷的实例包括没有烯基和没有与硅键合的氢原子的化合物,例如分子链的两端被三甲代甲硅烷氧基封闭的二甲基聚硅氧烷,分子链的两端被三甲代甲硅烷氧基封闭的甲基苯基聚硅氧烷,分子链的两端被三甲代甲硅烷氧基封闭的甲基苯基硅氧烷和二甲基硅氧烷共聚物,分子链的两端被三甲代甲硅烷氧基封闭的甲基(3,3,3-三氟代丙基)硅氧烷和二甲基硅氧烷的共聚物,环二甲基硅氧烷,和环甲基苯基硅氧烷。在通过缩聚反应交联形成交联的硅氧烷颗粒的情况下建议的硅氧烷的实例包括没有硅醇基团、与硅键合的氢原子、或与硅键合的可水解基团的化合物,例如象上面所述的硅油,还有分子链的两端被二甲基乙烯基甲硅烷氧基封闭的二甲基聚硅氧烷,分子链的两端被二甲基乙烯基甲硅烷氧基封闭的甲基乙烯基硅氧烷和二甲基硅氧烷的共聚物,分子链的两端被三甲代甲硅烷氧基封闭的甲基乙烯基聚硅氧烷,和环甲基乙烯基硅氧烷。
在组分(B)中,硅油滴的平均尺寸从0.1到500μm,优选从0.5到200μm。这是因为当硅油的平均尺寸不管是低于上述范围的下限还是超过上述范围的上限,乳液的稳定性都趋于降低。
在组分(B)中,交联硅氧烷颗粒的平均粒径从0.1到100μm,优选从0.5到50μm。这是因为当硅氧烷颗粒的平均尺寸或者低于上述范围的下限或超过上述范围的上限,乳液的稳定性都趋于降低。在组分(B)中,交联的硅氧烷颗粒的颗粒大小必须低于硅油滴的尺寸。交联的硅氧烷颗粒的形状例如可以是球形、纺锤形的、扁圆的或不规则形的,优选是球形的。
建议借助于氢化硅烷化反应、缩聚反应或通过有机过氧化物触发的自由基反应的可交联的组合物用作形成交联的硅氧烷颗粒的可交联的硅氧烷组合物,优选借助于氢化硅烷化反应、缩聚反应的可交联的硅氧烷组合物。这种可交联硅氧烷组合物优选是交联反应形成的橡胶状或凝胶状的交联产品的组合物。
建议含有至少一种在一个分子中有至少两个烯基的有机聚硅氧烷、一种在一个分子中有至少两个硅-键合氢原子的有机聚硅氧烷,和一种氢化硅烷化反应催化剂的组合物作为通过氢化硅烷化反应可交联的硅氧烷组合物的实例。建议乙烯基、烯丙基、丁烯基、戊烯基和己烯基作为在有机聚硅氧烷中含有的烯基的实例,优选为乙烯基。另外,建议甲基、乙基、丙基、丁基和其他烷基;环戊基、环己基、和其他环烷基基团;苯基、甲苯基、二甲苯基和其他芳基基团;苯甲基、苯乙基、3-苯丙基和其他芳烷基基团;卤代烃基团,例如3-氯丙基和3,3,3-三氟丙基,和其他单价烃基团作为在有机聚硅氧烷中含有的除了烯基基团外的键合到硅原子的基团的实例。建议直链、环状、网状和部分支链的直链结构作为在这种有机聚硅氧烷结构中的分子结构,对于形成弹性交联硅颗粒优选是直链或部分支链的直链结构。另外,对于有机聚硅氧烷的粘度没有特别的限制,只要它能允许可交联硅氧烷组合物在水中分散。然而,优选粘度范围为在25℃时为20-100,000mPa·s,而且,特别优选地。在25℃时为20-10,000mPa·s。
如上所述的相同的单价烃基团可以作为在后面具有硅-键合氢原子的有机聚硅氧烷中不同于氢原子的基团的实例。建议直链、环状、网状和部分支链的直链结构作为在这种有机聚硅氧烷结构中的分子结构。另外,对于有机聚硅氧烷的粘度没有特别的限制,只要它能允许可交联硅氧烷组合物在水中分散。然而,优选粘度范围为在25℃时为1-10,000mPa·s。在上述可交联的硅氧烷组合物中的具有硅-键合氢原子的有机聚硅氧烷的含量应当能充分交联上述组合物。优选地,含量为每100重量份具有键合到硅原子的烯基基团的有机聚硅氧烷有0.3重量份到200重量份。
在上述可交联的硅氧烷组合物中使用的氢化硅烷化反应催化剂被用来促进组合物的交联,优选是基于铂的催化剂。建议氯铂酸、氯铂酸的醇溶液、铂的链烯烃配合物、铂的烯基硅氧烷配合物、铂黑、在二氧化硅上的铂作为这种基于铂的催化剂。当制备组分(B)的硅氧烷乳液时,制备在水中含有氢化硅烷化反应催化剂的可交联硅氧烷组合物可以通过把一种预先与上述氢化硅烷化反应催化剂混合的可交联硅氧烷组合物在水中分散,或者是通过把一种不含有催化剂的可交联的硅氧烷组合物分散在水中,然后加入催化剂。这时,优选使用把平均粒径不大于1μm的氢化硅烷化反应催化剂分散在水中。在上述可交联的硅氧烷组合物中的氢化硅烷化反应催化剂的含量应能足以促进可交联的硅氧烷组合物的交联反应。例如,当基于铂的催化剂被用作氢化硅烷化反应的催化剂,优选使用的催化剂的量为基于100重量份具有键合到硅原子的烯基的有机聚硅氧烷催化剂能提供的铂金属的含量范围为1×10-7-1×10-3重量份。
另外,建议一种至少含一种缩聚反应催化剂,例如有机钛化合物或一种有机锡化合物的组合物,一种具有可水解基团,例如在一个分子中键合到至少三个硅原子的氨氧基、乙酰氧基、肟和烷氧基的基于硅烷的交联剂,和一种具有可水解基团,例如在一个分子中键合到至少两个硅原子的氨氧基、乙酰氧基、肟和烷氧基,或羟基的有机聚硅氧烷的组合物作为借助于缩聚反应可交联的硅氧烷组合物的实例。
建议甲氧基、乙氧基和甲氧乙氧基团作为在上述具有可水解基团的有机聚硅氧烷中所含有的烷氧基团的实例。另外,建议二甲基酮肟和甲基乙基酮肟作为在有机聚硅氧烷中含有的肟的实例。建议甲基、乙基、丙基、丁基、和其他烷基;环戊基、环己基和其他环烷基;乙烯基、烯丙基、丁烯基、戊烯基、己烯基和其他链烯基;苯甲基、苯乙基、3-苯丙基和其他芳烷基基团;卤代烃基团,例如3-氯丙基和3,3,3-三氟丙基,和其他单价烃基团作为在有机聚硅氧烷中键合到硅原子的基团的实例。建议直链、环状、网状和部分支链的直链结构作为在这种有机聚硅氧烷结构中的分子结构,对于形成弹性交联硅颗粒尤其优选的是直链或部分支链的直链结构。另外,对于具有可水解基团的有机聚硅氧烷的粘度没有特别的限制,只要它能允许可交联硅氧烷组合物在水中分散。然而,优选粘度范围为在25℃时为20-100,000mPa·s,而且,特别优选地。在25℃时为20-10,000mPa·s。
另外,如上所述的相同基团可以作为在基于硅烷的交联剂中含有的烷氧基和肟基的实例。建议甲基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、甲基三肟硅烷和乙烯基三肟硅烷作为这种基于硅烷的交联剂的实例。在上述可交联的硅氧烷组合物中,基于硅烷的交联剂的含量应当足以交联上述组合物,优选为每100重量份上述有机聚硅氧烷有0.3重量份到200重量份。
使用缩聚反应催化剂例如有机锡化合物或有机钛化合物来促进上述可交联硅氧烷组合物通过缩聚反应的交联。建议二月桂酸二丁锡、二醋酸二丁锡、辛烯酸锡、二辛酸二丁锡、月桂酸锡、钛酸四丁酯、钛酸四丙酯和二丁氧基双(乙酰乙酸乙酯)作为这种缩聚催化剂的实例。在上述交联硅氧烷组合物中,缩聚反应催化剂的含量应足以交联上述组合物,并优选每100重量份上述具有可水解基团的有机聚硅氧烷0.01重量份到5重量份,尤其优选为0.05重量份到2重量份。
另外,可以用骨料混合上述交联硅氧烷组合物作为可选的组分用来调节其流度或改善产生的交联硅氧烷颗粒的机械强度。建议用沉淀二氧化硅、气相法二氧化硅、煅烧二氧化硅、气相法二氧化钛和其他增强骨料;粉碎石英、硅藻土、铝硅酸、氧化铁、氧化锌、碳酸钙和其他非增强骨料;用六甲基二硅氮烷、三甲基氯硅烷、聚二甲基硅氧烷、聚甲基氢硅氧烷和其他有机硅化合物表面处理获得的骨料作为这些骨料的实例。
在交联的硅氧烷组合物中含有的不可交联硅油是一种对组合物的交联反应没有贡献的油。不可交联硅油在25℃粘度优选为1mPa·s到100,000,000mPa·s,尤其优选为2mPa·s到10,000,000mPa·s。优选使用具有直链、部分支链的直链、环状或支链的分子结构的硅油作为这种不可交联的硅油。特别优选的是具有直链或环状结构的硅油。当上述组合物是借助于氢化硅烷化反应交联的,建议没有烯基和没有与硅键合的氢原子的化合物,例如分子链的两端被三甲代甲硅烷氧基封闭的二甲基聚硅氧烷,分子链的两端被三甲代甲硅烷氧基封闭的甲基苯基聚硅氧烷,分子链的两端被三甲代甲硅烷氧基封闭的甲基苯基硅氧烷和二甲基硅氧烷共聚物,分子链的两端被三甲代甲硅烷氧基封闭的甲基(3,3,3-三氟代丙基)硅氧烷和二甲基硅氧烷的共聚物,环二甲基硅氧烷,和环甲基苯基硅氧烷作为不可交联硅氧烷的实例。当上述组合物借助于缩聚反应交联时,建议没有硅醇基团、与硅键合的氢原子、或与硅键合的可水解基团的化合物,例如象上面所述的硅油,还有分子链的两端被二甲基乙烯基甲硅烷氧基团封闭的二甲基聚硅氧烷,分子链的两端被二甲基乙烯基甲硅烷氧基团封闭的甲基乙烯基硅氧烷和二甲基硅氧烷的共聚物,分子链的两端被三甲代甲硅烷氧基封闭的甲基乙烯基聚硅氧烷和环甲基乙烯基硅氧烷作为不可交联的硅油的实例。
在可交联的硅氧烷组合物中不可交联的硅油的含量必须超过在可交联硅氧烷组合物的交联产品中能容纳的交联产品中的不可交联硅油的的量(换句话说,在交联的产品中可以含有的不可交联硅油的量)。含量依可交联的硅氧烷组合物和不可交联的硅油的组合而变;然而,通常说来,不可交联的硅油的含量优选为每100重量份的可交联硅油组合物为200到5,000重量份,尤其优选地,为250重量份到2,000重量份。
对于用来制备这种乳液的工艺优选采用一种使含有不可交联硅油的可交联硅氧烷组合物在水中的乳化状态进行交联反应的工艺。建议使用例如均匀混合器、浆叶式混合器、Henschel混合器、均匀分散器、胶体混合器、叶轮搅拌器、均质器、在线连续乳化器、超声乳化器、或真空搅和机装置在水中分散该组合物的工艺作为用来在水中乳化可交联的硅氧烷组合物的方法。对所使用的水量没有限制,但是,优选基于乳化液的总重量范围从5wt%到99wt%,尤其优选从10wt%到80wt%。
为了在水中稳定可交联的硅氧烷组合物,优选使用表面活性剂例如聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯聚氧丙烯烷基醚、聚氧乙烯烷基苯基醚、聚氧乙烯烷基醚、聚氧化亚乙基二醇脂肪酸酯、山梨醇酐脂肪酸酯、聚氧乙烯山梨糖醇酐脂肪酸酯、聚氧乙烯山梨糖醇脂肪酸酯、甘油脂肪酸酯、聚氧乙烯甘油脂肪酸酯、聚甘油脂肪酸酯、丙二醇脂肪酸酯、聚乙二醇、聚丙二醇、二乙二醇三甲基壬醇环氧乙烷加合物和其他的非离子表面活性剂;己基苯磺酸、辛基苯磺酸、癸基苯磺酸、十二烷基苯磺酸、鲸蜡基苯磺酸、肉豆蔻基苯磺酸或其钠盐和其它的阴离子表面活性剂;辛基三甲基铵氢氧化物、十二基三甲基铵氢氧化物、十六基三甲基铵氢氧化物、辛基二甲基苯基铵氢氧化物、十二基二甲基苯基铵氢氧化物、癸基三甲基铵氢氧化物、二(十八基)二甲基铵氢氧化物、牛油三甲基铵氢氧化物、椰子油三甲基铵氢氧化物和其他阳离子表面活性剂,以及这些表面活性剂中两中或多种的混合物,尤其优选为阴离子表面活性剂。表面活性剂的使用量优选为0.1wt%到20wt%,尤其优选为0.5wt%到10wt%。
组分(B)硅油乳液的制备可以通过加热可交联硅氧烷组合物的乳液或把它放在室温下以使在水中的可交联硅氧烷组合物进行交联反应。
在本组合物中在组分(B)中硅油和交联的硅氧烷颗粒的总重量基于每100重量份组分(A)从0.1到50重量份,优选0.1到30重量份,更优选从0.1到20重量份,尤其优选从0.5到20重量份。这是因为如果组分(B)的含量低于上述范围的下限,产生的固化水泥产品的防水特性就趋于降低,如果高于上述范围的上限,产生的固化水泥产品的强度就趋于降低。
在本组合物中,骨料成分(C)是一种在需要时添加的成分。如果本组合物是一种砂浆组合物,成分(C)可以是细骨料,例如沙子,比如河沙、坑沙、山地沙和石英沙;如果本组合物是一种混凝土组合物,成分(C)可以是细填充物,例如沙子,或粗填充物,例如河砾、坑砾和碎石。另外,石膏半水化合物、熟石灰、碳酸钙、石灰岩灰泥粉、粘土、火山灰和其他非骨料,以及有机聚合物乳液、胶乳、纤维和水溶性高聚物可以作为其他可选的成分加到本组合物中。
如果需要的话,使用组分(B)硅氧烷乳液的本组合物可通过加水固化。这时,与其混合的水的总量相对于成分(A)的水硬性水泥的重量优选从10重量份到100重量份。至于混合上述混合物和水的方法,优选使用混合器,例如水泥混合器。尤其是因为在本组合物中使用成分(B)的硅油乳液,就可以在水泥组合物中产生优良分散体。
应用例
参照应用例在下面详细解释本发明的水泥组合物。在应用例中提及的所有粘度都是在25℃下测定的。
参照实施例1
通过把18.8重量份粘度400mPa·s分子链两端被二甲基乙烯基甲硅烷氧基团封闭的二甲基聚硅氧烷、1.2重量份粘度30mPa·s分子链两端被三甲代甲硅烷氧基团封闭的甲基氢硅氧烷与二甲基硅氧烷的共聚物、和80重量份粘度100mPa·s分子链两端被三甲代甲硅烷氧基团封闭的二甲基聚硅氧烷混合制备可交联的硅氧烷组合物。接着,把53重量份的3wt%聚氧化乙烯壬基苯基醚(HLB=13.1)水溶液加到可交联的硅氧烷组合物中并乳化混合物以形成可交联的硅氧烷组合物水乳液。
将分别制备的由1,3-二乙烯基四甲基二硅氧烷溶液组成的铂催化剂以能提供相对于在乳液中分子链两端被二甲基乙烯基甲硅烷氧基团封闭的二甲基聚硅氧烷铂金属含量为20ppm(重量)的量与上述可交联硅氧烷组合物均匀混合,其中1,3-二乙烯基四甲基二硅氧烷溶液的主要成分是铂的1,3-二乙烯基四甲基二硅氧烷溶液配合物(铂催化剂的平均粒径=0.05μm,铂金属含量=0.05wt%)。
把乳液在室温下放置一天以允许可交联硅氧烷组合物通过氢化硅烷化反应交联,因此制备含有在水中分散的硅油滴状的交联硅氧烷颗粒的硅油乳液。将一些乳液移到直径5cm的铝板上,风干3天去除那里的水从而形成由硅油和交联的硅氧烷颗粒组成的硅氧烷组合物。硅氧烷组合物外观如膏状。使用立体显微镜观察硅氧烷组合物揭示交联的硅氧烷颗粒均匀分布在硅油中,交联硅氧烷颗粒外形是球形。
参照实施例2
通过把17.8重量份粘度400mPa·s分子链两端被二甲基乙烯基甲硅烷氧基团封闭的二甲基聚硅氧烷、1.3重量份粘度30mPa·s分子链两端被三甲基甲硅烷氧基团(与硅键合的氢原子含量=0.5 wt%)封闭的甲基氢硅氧烷与二甲基硅氧烷的共聚物、0.2重量份平均分子量4600的硅氧烷树脂,以下面平均单位式为代表:((CH3)3SiO1/2)0.6((CH3)2CHSiO1/2)0.1(SiO4/2)1.0’
和80.7重量份粘度100mPa·s分子链两端被三甲基甲硅烷氧基团封闭的二甲基聚硅氧烷混合制备可交联的硅氧烷组合物。把53重量份的3wt%聚氧化乙烯壬基苯基醚(HLB=13.1)水溶液加到可交联的硅氧烷组合物中并乳化混合物以形成可交联的硅氧烷组合物水乳液。
把乳液在室温下放置一天以允许可交联硅氧烷组合物通过氢化硅烷化反应交联,因此制备含有在水中分散的硅油滴状的交联硅氧烷颗粒的硅油乳液。将一些乳液移到直径5cm的铝板上,风干3天去除那里的水从而形成由硅油和交联的硅氧烷颗粒组成的硅氧烷组合物。硅氧烷组合物外观如膏状。使用立体显微镜观察硅氧烷组合物揭示交联的硅氧烷颗粒均匀分布在硅油中交联硅氧烷颗粒外形是球形。
对照实施例3
把9重量份粘度400mPa·s分子链两端被二甲基乙烯基甲硅烷氧基团封闭的二甲基聚硅氧烷、6重量份粘度50mPa·s分子链两端被三甲基甲硅烷氧基团封闭的甲基氢硅氧烷与二甲基硅氧烷的共聚物、以及由主要成分是铂的1,3-二乙烯基四甲基二硅氧烷配合物溶液组成的铂催化剂(铂金属浓度=1重量%)、相对于上述有机聚硅氧烷总重量铂金属的含量为20ppm(重量)均匀混合制备硅氧烷橡胶组合物。通过加热硅氧烷橡胶组合物在烘箱中100℃加热1小时制造硅氧烷橡胶片。基于JIS K 6253测定硅氧橡胶片的A型肖氏硬度为30。接着,将硅氧烷橡胶片在石粉磨机磨成粉末从而制备平均粒径为1mm的不规则外形的硅氧烷橡胶颗粒。
对照实施例4
通过迅速混合100重量份粘度100mPa·s分子链两端被三甲基甲硅烷氧基团封闭的二甲基聚硅氧烷和50重量份1.5wt%聚氧化乙烯(9摩尔加合物)壬基苯基醚并在胶体磨中乳化混合物制备67wt%硅油水乳液。使用激光粒径测定法测定粒径揭示在乳液中的硅油的平均粒径是0.5μm,最大粒径是10μm。
应用实例1
在室温下混合100重量份波特兰水泥(购自Chuo Chemical CoInc.)300重量份Toyoura沙、7.7重量份在参照实施例1中制备的硅油乳液、20重量份固体物含量45%的苯乙烯-丁二烯橡胶乳液(购自日本Latex IndustryColtd.的TOMAK Super)和量足以使产生的水泥组合物水含量达到50wt%的水制备水泥组合物。根据JIS R 5201-1992(水泥的物理检测方法)测定水泥组合物的流动性。结果见表1。
接着,根据JCI-SSE4(在70℃使用温水加速强度测试)把上述水泥组合物在一个模板浇注并允许它在70℃的温水固化一天,并在20℃RH(相对湿度)值50%在空气中干燥7天固化形成固化的水泥件。以下面的方式测定固化件的特性。
含气量:从100%中减去制备的固化水泥件的单位体积重量与理想的没有空隙的固化水泥件单位体积重量的比值(%)计算。
氯离子渗透深:将40mm×40mm×80mm固化水泥件除了与模板接触的两边外的四个边用基于环氧树脂的包涂材料密封。把固化水泥件沉浸在2.5%氯化钠溶液(20℃)七天后其重量的增加以百分数计算。
中和深度:将40mm×40mm×80mm固化水泥件除了与模板接触的两边外的四个边用基于环氧树脂的包涂材料密封。使固化的水泥件在加速中和检测器(30℃,RH:60%CO2浓度:5%)中放置14天后,把固化件分成两块,把裂缝表面用1%的酚酞的醇溶液喷洒。不变红的部分被认为是中和区,用卡尺测定其深度。
吸水率:根据JIS A 6203-1980(水泥混合的聚合物分散)测定。在干燥器中(80℃)干燥40mm×40mm×160mm固化水泥件直到其重量稳定,然后浸没于水中(20℃)。根据浸没前的重量计算浸没48小时后重量增加的百分数。
强度:根据JIS R 5201-1992(对水泥的物理检测方法)测定40mm×40mm×160mm固化水泥件的抗弯强度和抗压强度。
应用实施例2
在室温下混合100重量份波特兰水泥(购自Chuo Chemical CoInc.)、300重量份Toyoura沙、7.7重量份在参照实施例2中制备的硅油乳液、20重量份固体物含量45%的苯乙烯-丁二烯橡胶乳液(购自日本Latex IndustryCo.ltd.的TOMAK Super)和量足以使产生的水泥组合物水含量达到50wt%的水制备水泥组合物。根据应用实施例1相同的方法测定水泥组合物的流动性,结果见表1.接着,以应用实施例1中相同的方法固化上述水泥组合物。以应用实施例1中相同的方法测定固化的水泥件的特性,结果见表1。
应用实施例3
在室温下混合100重量份波特兰水泥(购自Chuo Chemical CoInc.)、300重量份Toyoura沙、23.1重量份在参照实施例3中制备的硅油乳液、20重量份固体物含量45%的苯乙烯-丁二烯橡胶乳液(购自日本Latex IndustryColtd.的TOMAK Super)和量足以使产生的水泥组合物水含量达到50wt%的水制备水泥组合物。根据应用实施例1相同的方法测定水泥组合物的流动性,结果见表1。接着,以应用实施例1中相同的方法固化上述水泥组合物。以应用实施例1中相同的方法测定固化的水泥件的特性,结果见表1。
对比实施例1
在室温下混合100重量份波特兰水泥(购自Chuo Chemical CoInc.)300重量份Toyoura沙、20重量份固体物含量45%的苯乙烯-丁二烯橡胶乳液(购自日本Latex Industry Coltd.的TOMAK Super)和量足以使产生的水泥组合物水含量达到50wt%的水制备水泥组合物。根据应用实施例1相同的方法测定水泥组合物的流动性,结果见表1。接着,以应用实施例1中相同的方法固化上述水泥组合物。以应用实施例1中相同的方法测定固化的水泥件的特性,结果见表1。
对比实施例2
在室温下混合100重量份波特兰水泥(购自Chuo Chemical CoInc.)、300重量份Toyoura沙、5重量份在参照实施例3中制备的硅油乳液,20重量份固体物含量45%的苯乙烯-丁二烯橡胶乳液(购自日本Latex IndustryColtd.的TOMAK Super)和量足以使产生的水泥组合物水含量达到50wt%的水制备水泥组合物。根据应用实施例1相同的方法测定水泥组合物的流动性,结果见表1。接着,以应用实施例1中相同的方法固化上述水泥组合物。以应用实施例1中相同的方法测定固化的水泥件的特性,结果见表1。
对比实施例3
在室温下混合100重量份波特兰水泥(购自Chuo Chemical CoInc.)、300重量份Toyoura沙、7.7重量份在参照实施例4中制备的硅油乳液,20重量份固体物含量45%的苯乙烯-丁二烯橡胶乳液(购自日本Latex IndustryColtd.的T0MAK Super)和量足以使产生的水泥组合物水含量达到50wt%的水制备水泥组合物。根据应用实施例1相同的方法测定水泥组合物的流动性,结果见表1。接着,以应用实施例1中相同的方法固化上述水泥组合物。以应用实施例1中相同的方法测定固化的水泥件的特性,结果见表1。
表1
    实施例项目 应用例1 应用例2 应用例3 对比例1 对比例2 对比例1
流动性(cm) 171  166  174  155  124  170
含气量(%) 6.0  5.9  4.2  8.3  9.5  6.2
氯离子渗透深度(mm) 3.4  3.0  2.4  5.4  6.2  4.7
中和深度(mm) 2.6  2.7  2.0  5.0  5.2  3.3
吸水率(mm) 1.2  1.4  0.9  2.2  1.8  1.5
抗弯强度kgf/cm2 111  118  120  110  95  100
抗压强度kgf/cm2 365  382  377  365  321  235

Claims (12)

1.一种水泥组合物,包括
(A)水硬性水泥
(B)一种硅油乳液,含有平均粒径为0.05-100μm的交联硅氧烷颗粒,该颗粒在分散于水中的平均粒径0.1-500μm的硅油滴中,交联的硅氧烷颗粒的粒径小于硅油滴的尺寸,相对于每100重量份组分(A),组分(B)中硅油和交联的硅氧烷颗粒的总量为0.1-50重量份,和可选择
(C)骨料。
2.权利要求1的水泥组合物,其中组分(B)中的硅油的粘度在25℃时为1-100,000,000mPa·s。
3.权利要求1的水泥组合物,其中组分(B)中的交联硅氧烷颗粒是通过氢化硅烷化反应或缩合反应交联的。
4.权利要求1的水泥组合物,其中组分(B)是硅油乳液,是通过含有不可交联的硅油的可交联的硅氧烷组合物在水中以乳化态交联得到的,不可交联的硅油的含量超出了可交联的硅氧烷组合物的交联产物能容纳的不可交联的硅油的数量。
5.权利要求1的水泥组合物,其中组分(B)的硅油的粘度在25℃时为2-10,000,000mPa·s。
6.权利要求1的水泥组合物,其中硅油滴的平均粒径为0.5-200μm。
7.权利要求1的水泥组合物,其中的交联硅氧烷颗粒的平均粒径为0.1-50μm。
8.权利要求1的水泥组合物,包括一种包含在交联的硅氧烷颗粒中的不可交联的硅油。
9.权利要求8的是组合物,其中包含在交联硅氧烷颗粒中的不可交联的硅油的粘度在25℃时为2-10,000,000mPa·s。
10.权利要求4的水泥组合物,其中不可交联的硅油的含量为每100重量份可交联的硅氧烷组合物含有200-5000重量份不可交联的硅油。
11.权利要求4的水泥组合物,其中不可交联的硅油的含量为每100重量份可交联的硅氧烷组合物含有250-2000重量份不可交联的硅油。
12.权利要求1的水泥组合物,其中组分(B)中的硅油和交联硅氧烷颗粒的总重量为相对于每100重量份组分(A)为0.5-20重量份。
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