CN1878823A - 特别用于建筑和运输的粘合树脂、其制备方法和可用该树脂获得的制品 - Google Patents

特别用于建筑和运输的粘合树脂、其制备方法和可用该树脂获得的制品 Download PDF

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Abstract

一种特别用于制造制品的粘合树脂，其制备方法和可用该树脂获得的制品。通过主要将含有二氧化硅和一种或多种硬化剂的第一粉末与至少一种碱金属硅酸盐溶液混合来获得该粘合树脂。一些可能的添加成分是含有至少一种火山灰无机粘合剂的粉末、至少一种比表面积大的火山灰粘合剂和至少一种防水材料的溶液。加入任选成分提供了额外好处。本发明也涉及制备和使用该树脂的方法，以及可由该树脂获得的产品(或制品)。

Description

特别用于建筑和运输的粘合树脂、其制备方法和可用该树脂获得的制品
技术领域
本发明涉及粘合树脂，特别但不只用于制造制品，涉及制备所述树脂的方法，和用于各种工业部门并以所述树脂为原料制造的制品。
在几个工业部门，例如刚提到最重要的例子如建筑、船舶和运输部门的许多应用中，对能制造具有特定性能如疏水性、阻燃性、重量轻和机械强度高的制品的新材料和新产品的关注持续增加。
背景技术
特定的保护或防护材料是相关工业领域中已知的。
发明内容
本发明的目的是提供特别用于制造可用于大多数不同技术应用的制品的树脂。
一个目的是提供特别用于制造具有优良防水性能和对大多数不同应力具有耐化学性和物理抗性的制品的树脂。
另一目的是提供具有优良的绝热性能和隔音性能以及特别耐高温耐用特性的上述树脂。
本发明的另一目的是提供在应用于建筑部门时易于用粉饰或装饰手段装修处理的上述树脂。
另一目的是提供制备所述树脂的方法。
另一目的是提供以所述树脂为原料制造的制品。
通过特别用于制造制品的粘合树脂达到此目标和这些和其它目的，其特征是粘合树脂包含以下成分：
(A)含有二氧化硅和一种或多种硬化剂的粉末；和
(B)至少一种碱金属硅酸盐的溶液。
也通过生产特别用于制造制品的粘合树脂的方法来达到本发明的目标和目的，所述方法的特征是，它包括将含有二氧化硅和一种或多种硬化剂的粉末与至少一种碱金属硅酸盐的溶液混合的步骤。
本发明树脂宜还包含以下任选成分中的至少一种：
(C)含有至少一种无机火山灰粘合剂的粉末；
(D)含有至少一种比表面积大的火山灰粘合剂的粉末；
(E)含有至少一种防水材料的溶液；
(F)含有耐火粘土和含有硅酸铝的粉末；
(G)含有至少一种固体抗水剂的粉末。
较优选地，本发明树脂包含以下各组中的至少一种成分：
组(1)：(A)含有二氧化硅和一种或多种硬化剂的粉末；
组(2)：(B)至少一种碱金属硅酸盐的溶液；
组(3)：(C)含有至少一种无机火山灰粘合剂的粉末；
(D)含有至少一种比表面积大的火山灰粘合剂的粉末；和
(E)含有至少一种防水材料的溶液；
组(4)：(F)包含含有硅酸铝的耐火粘土的粉末；和
组(5)：(G)含有至少一种固体形式的抗水剂的粉末。
更优选地，本发明树脂包含(A)-(G)的所有成分。
根据优选实施方式，该方法的特征是，它包括将成分(A)和(B)与选自上述(C)、(D)、(E)、(F)和(G)中的至少一种任选成分混合的附加步骤。
根据优选实施方式，该方法的特征是，将固体成分(A)单独与存在的和选自成分(C)、(D)和(G)及其混合物的所有任选固体成分混合，将液体成分(B)单独与其它任选液体成分(F)(如果存在)混合，然后将固体成分与液体成分混合。
成分(G)(如果存在)宜为要与(A)混合的第一固体成分。
根据尤其优选的实施方式，其中该树脂包含(A)-(G)的所有成分，本发明方法的特征是它包括以下步骤：
(a)将含有二氧化硅和一种或多种硬化剂的粉末与含有至少一种固体形式的抗水剂的粉末混合；
(a1)将步骤(a)的产物与含有至少一种火山灰无机粘合剂的粉末混合；
(a2)将步骤(a1)的产物与含有至少一种比表面积大的火山灰粘合剂的粉末混合；
(a3)将步骤(a2)的产物与包含含有硅酸铝的耐火粘土的粉末混合；
(b)将至少一种碱金属硅酸盐的溶液与含有至少一种防水材料的溶液混合；和
(c)将步骤(a3)的产物与步骤(b)的产物混合。
本发明方法的尤其优选的实施方式的特征是它包括以下步骤：
(d)将含有成分(A)和(B)以及选自所述成分(C)、(D)、(E)、(F)和(G)的至少一种任选成分的粘合树脂与至少一种惰性材料混合；
(e)将由步骤(d)获得的混合物浇铸在模具或模子中；
(f)使产品固化。
术语“硬化剂”用来指能够在存在所述化合物的环境中产生交联的化合物。具体说，由于存在相互之间能够形成新化学键的至少两种不同官能团，所以交联产生离子类型(由于存在阴离子基团和永久性和/或瞬时性阳离子基团)和/或共价类型的结构。优选由亲核体和亲电体之间反应形成共价键而引起硬化。根据此优选情况，同一分子宜具有亲电官能团和亲核官能团，这样可通过加入一种成分来得到形成所需的结构的效果。然而，也可用两种不同类型的分子，各自提供这两种反应基团之一。优选的亲核官能团包括例如，宜为具有活动氢原子的基团的亲核官能团，如羟基、胺基和有机酸(羧酸和含有硫或磷的酸)、极性基团或含有在具体反应条件下可被极化的官能团的基团(例如酯基和含有双键或三键的基团)。优选的亲电子官能团包括极性或可极化的亲电体(如含有双键或三键的基团)。特别优选的硬化剂选自多羟基醇的酯，碳酸亚烷酯及其混合物。
本文中的术语“火山灰”指特征是与天然火山灰具有化学亲合力的物质。通常，在技术上也将这些物质称为“人工火山灰”。
天然火山灰是主要由催化性很低或完全无定形的二氧化硅和氧化铝构成的无机材料。它能够使石灰硬化，这也许是依靠或由于水合硅酸钙的形成。
人工火山灰中，可提及热解法二氧化硅(silica fume)、高炉渣和粉煤灰。
术语“火山灰无机粘合剂”用来指工业来源的产物，它是来自炼钢工艺的炉渣。
术语比表面积大的“火山灰粘合剂”用来指在电弧炉中生产铁硅合金期间减少石英岩的方法的产物。
术语“物质(mass)或主体(body)防水材料”用来指包含烷基硅氧烷水溶液的液体形式的抗水添加剂或防水材料。
在本发明中，术语“烷基”及其衍生物用来指包含1-5个碳原子的直链或支链或环链的饱和烃基。烷基的优选例子是甲基、乙基、正丙基、正丁基、正戊基、异丙基、异丁基、异戊基、叔丁基。
在本发明中，术语“烷氧基”用来指如上所述的烷基，通过氧原子连接于分子的其余部分。
本文中词尾“-硅烷”指类似于烃，尤其是饱和烃的氢化硅化合物。在烷基烷氧基硅烷的情况下，中心硅原子被至少一个上述烷基和上述烷氧基取代。
词尾“-硅氧烷”指硅酮(silicone)，即含有氧和硅的有机合成化合物。骨架由硅和氧(也任选氢)但无碳的交替原子的链构成。有机残基构成了硅原子的取代基。术语“烷基硅氧烷”指主链上至少一个硅原子被至少一个上述烷基取代的化合物。
具体实施方式
在第一个方面，本发明提供特别用于制造制品的粘合树脂，该树脂主要包括以下成分：(A)基于二氧化硅再加入一种或多种硬化剂的硬化粉末，所述成分的存在量为混合物最终重量的15-85重量％，优选35-50重量％；和(B)至少一种碱金属硅酸盐的溶液，所述成分的存在量优选为混合物最终重量的15-85重量％，优选35-50重量％。
该树脂宜包含以下任选成分中的至少一种：(C)含有至少一种火山灰无机粘合剂的粉末，所述成分的存在量为混合物最终重量的4-10重量％，优选4-6重量％，更优选等于4重量％；(D)含有至少一种比表面积大的火山灰粘合剂的粉末，所述成分的存在量为混合物最终重量的5-15重量％，优选6-10重量％，更优选等于6重量％；(E)含有至少一种防水材料的溶液，所述成分的存在量为混合物最终重量的1-2重量％，优选1-1.5重量％，更优选等于1.3重量％，(F)包含含有硅酸铝的耐火粘土的粉末，所述成分的存在量为混合物最终重量的5-40重量％，优选15-25重量％，更优选等于20重量％，和(G)含有至少一种固体形式的抗水剂或防水材料的粉末，所述成分的存在量为混合物最终重量的0.1-1重量％，优选0.1-0.5重量％，更优选等于0.1重量％。
在本发明中，成分(A)是基于二氧化硅再加入一种或多种硬化剂的硬化粉末，它是优选含有10-99.9重量％的二氧化硅的粉末，以粉末总重的0.1-20重量％混有至少一种硬化剂，硬化剂宜选自多羟基醇的酯和碳酸亚烷酯。
令人惊奇的是，成分(A)使得能得到特征是耐高温良好，还可在本发明方法的混合步骤中起粘合作用的粘合树脂。
成分(B)优选碱金属硅酸盐的水溶液，碱金属宜为钠、钾或其混合物。成分(B)与成分(A)是所述粘合树脂的主要成分。
碱金属硅酸盐的水溶液中SiO2和Na2O的重量比宜在1.5∶1和4.0∶1之间，或者SiO2和K2O的重量比宜在1.5∶1和4.0∶1之间。
令人惊奇的是，成分(B)将防水性能和耐高温性能赋予粘合树脂和最终制品。
成分(C)用作物质添加剂。成分(C)火山灰无机粘合剂优选为高炉渣，它是潜在的水硬性材料，包含氧化钙和氧化硅(二氧化硅)、氧化铝、氧化镁和金属镁以及中等量或少量的其它氧化物，这取决于原料矿物和煤炭的天然组成。
具体说，优选的高炉渣所含氧化钙的量约为40重量％，二氧化硅的量约为30重量％，氧化铝的量约为10重量％，并任选地含有痕量其它各种化学类型的氧化物，其中实际组成和量可根据获得渣的来源材料而不同。
高炉渣的外观通常是具有特征性气味的粉末状灰色固体，不溶于水但可溶于氢氟酸，比重优选为2-3g/cm3。
优选炉渣的化学组成是TiO2(0.33％)、MnO(0.55％)、S(1.25％)、SiO2(37.02％)、CaO(44.01％)、MgO(5.29％)、Al2O3(10.92％)和K2O(0.20％)，其中所有百分数都是重量百分数。
令人惊奇的是，成分(C)可提供极其防水或高度防水并且机械强度非常高的粘合树脂。
成分(D)的外观是优选微粉化和无定形并具有球形颗粒的粉末。
具体说，比表面积大的火山灰粘合剂优选为“热解法二氧化硅”(也称为“熔凝热解法二氧化硅(condensed silica fume)”)，它是极细的粉末，平均粒度优选0.02-15微米，比表面积优选15-40(即约为水泥表面积的50-60倍)，表观密度优选0.30-0.35kg/l。
熔凝热解法二氧化硅的主要成分是二氧化硅，含量为成分总重的90-95％。
优选热解法二氧化硅的化学组成是SiO2(89-92％)、Fe2O3(1.10％)、MgO(0.95％)、SO3(0.8％)、Na2O3(1.05％)、K2O(0.50％)、C(1.8％)、LOI(3％)和U.R.(0.8％)，其中所有百分数都是重量百分数。
熔凝热解法二氧化硅的堆积密度优选为0.60+/-0.02kg/l，比表面积优选大于或等于15m2/g(由B.E.T.法测量)。
令人惊奇的是，成分(D)提高了新鲜混合物和硬化后制品的质量。实际上，加入它意外地导致新鲜混合物不产生离析、不会泌水、触变性高和粘着效果好，同时硬化的混合物的耐化学性更好、孔隙率大大降低、机械强度优良、不透水和氧气以及二氧化碳的性能极高。
成分(E)优选由至少一种烷基硅氧烷化物(alkylsiliconate)，优选甲基硅氧烷钾(potassium methylsiliconate)的水溶液构成，其应用剂量为混合物总重的1-3重量％，优选等于1.3重量％。
令人惊奇的是，成分(E)能使获得的混合物紧密且防水，同时意外地具有增塑作用，这可提高成分之间的团聚，必然提高机械性能。
任选(即可根据需要进行选择)成分(F)是基于水合硅酸铝(Al2O3.4SiO2.H2O)的耐火粘土粉末，它令人惊奇地使本发明树脂和制造的制品具有更高的耐热应力性和耐机械应力性。
任选成分(G)是含有至少一种固体形式抗水剂的粉末。该固体抗水剂宜由至少一种烷基烷氧基硅氧烷组成，密度优选280±50克/升。已发现即使有少量的该成分，也能够赋予制品高度斥水性和防水性。若成分(G)与成分(E)配合，则结果尤其明显。
而且，所有成分(C)、(D)和(E)可得到和改进树脂和相应的成品中的斥水性和防水性。即使仅存在其中之一，就可得到这些性能，但如果这三种成分同时存在则对最终结果尤其有利。
在第二个方面，本发明涉及生产特别用于制造制品的粘合树脂的生产方法，所述方法的特征是它包括将含有二氧化硅和一种或多种硬化剂的粉末与至少一种碱金属硅酸盐的溶液混合的步骤。
认为所述粘合树脂的成分(A)-(F)的所有特征(尤其是各成分的应用百分数和化学组成)在本发明方法的任何实施方式中同样有效。
如上所述，根据尤其优选的实施方式，本发明方法将所有固体成分(即(A)与(C)、(D)和(G)，如果存在)单独混合，液体成分(B)与其它液体成分(F)(如果存在)单独混合，随后将全部固体和液体成分混合在一起。
实际上，惊奇地发现这种方法(不同于通常进行的方法)可提高耐高温性，尤其是完全避免在树脂接触火焰后形成烟雾。对于同样的成分，如果不按照本文提供的顺序混合，就不可能获得这种有益结果。
根据另一优选实施方式，本发明方法的特征是它包括以下步骤：
(d)将含有成分(A)和(B)以及选自上述成分(C)、(D)、(E)、(F)和(G)的至少一种任选成分的粘合树脂与至少一种惰性材料混合；
(e)将由步骤(d)获得的混合物浇铸在模具或模子中；
(f)使产品固化。
宜混合所有上述任选成分。
术语“惰性材料”用来指在本发明所采用的反应和工艺条件中能够不与其周围物质相互作用的化合物。
例如，惰性材料选自浮石、珍珠岩、膨胀粘土(各种粒度)、蛭石、聚苯乙烯、麦秸、软木、洋麻、锯屑和木材衍生物(例如纸和纸板)、塑料及其衍生物、聚氨酯(任何物理形态或组成)、铝、铁和金属合金、玻璃及其衍生物、岩石、火山砾、碳纤维、天然和/或合成纤维、织物纤维、金属纤维、以及它们的混合物。
混合的惰性材料的量宜为10-70重量％，优选15-35重量％。
在一个总的方面，根据本发明方法，在5分钟-3小时中进行混合步骤(d)，实现正确混合所需要的时间取决于几个不同因素，如所用试剂量的百分比、操作温度(夏季/冬季)和相应湿度、所用惰性材料的类型(膨胀粘土、玻璃、珍珠岩、浮石)等。
进行也称为制品固化步骤或干燥步骤的步骤(f)的时间可以是极不同的，因为它取决于几个因素，如制品厚度、环境条件、操作条件等。
具体说，所述时间间隔可以在约5分钟和40天之间变化，最短时间是用微波技术实现的，上限对应于在自然条件下(置于空气中)的工艺。
例如，根据一个实施方式，本发明方法的特征是如果在自然条件下进行，使产品固化的步骤(f)的时间延长到20-40天。
根据另一实施方式，本发明方法的特征是如果在加热环境(干燥器)中用温度为40-70℃的热空气进行，产品固化步骤(f)持续5-10天。
根据另一实施方式，本发明方法的特征是如果在高压釜中进行，产品固化步骤(f)持续10-30分钟和更长时间。
根据另一实施方式，本发明方法的特征是如果用微波技术进行，产品固化步骤(f)持续5-20分钟和更长时间。
该时间也可根据所用惰性材料的类型以及生产的制品的厚度和尺寸而不同。
不管步骤(f)持续多长时间，根据优选实施方式，该方法的特征是在25℃，CO2存在下，在加压下进行产品固化步骤(f)的时间可以是5-30分钟。
本发明的其它方面由以上述任何一个实施方式的粘合树脂为原料制造的产品和由上述任何实施方式的方法生产的产品构成。
在本发明得到的最重要优点中，可提及粘合树脂和制品的优越的耐高温性，它不会随时间变化，甚至在无数次接触火焰之后仍保持不变。而且，根据本发明制造的制品完全耐湿。
本发明的另一优点是该树脂和制品的绝热性能和吸声性能优良，并且当最终制品接触火焰时完全没有烟雾或气体释放。
而且，本发明制品尺寸稳定性和机械强度优良，也可容易地通过粉饰方式或各种装饰来装修。
根据本发明，由本发明粘合树脂制得的制品可用于大多数不同的物理形式和大多数不同的技术应用。
在这个方面，可通过例如常规方法使本发明树脂制成的制品以板、壁、包覆层的形式并以可用于满足各种工业要求的任何形状和尺寸成形。
所述粘合树脂可用于建筑、船舶、航空、运输和其他部门。例如，它可用作下列的制品：绝缘屋顶，制造高架地板，生产具有具体特性的机械部件，提供发动机组件；以刮涂或连接用粘合剂方式用作下列的保护性和耐火性涂料：隔板和可消耗(expendable)壁，可以是钢筋框架形状或建筑物中的形状；作为交通工具和水运工具的门和舱壁的阻燃屏障组件；作为填料成分，用于冰箱和空调系统中的绝热板，用于冷藏室，用于绝缘包覆层等，用于隔音板以及可利用本发明特征的所有工业应用。
根据尤其优选的实施方式，可通过将加强件插入制品来进一步提高成品的强度特性，所述加强件可由，例如常规用于进行此功能的金属或合成网、塑料、合成纤维或材料构成。
从以下仅以非限制性实施例表示的优选实施方式的说明中会更加清楚地看出本发明的其它特征和优点。
类似地，虽然在以下实施例和本文中，仅明确地描述了组分(A)-(G)的一些优选组合，但是本领域技术人员将立即认识到，即使没有特别提及，由本发明做法得到的两个主要组分(A)和(B)以及文中所述其它组分的任何组合是同样有益和优选的。
在以下实施例中，发现以下成分尤其适用于本发明用途：
(A)加入一种或多种硬化剂的基于二氧化硅的硬化粉末，F.lli Mazzon S.p.A.，Schio(VI)公司的商品名为“Duplas”；
(C)含有至少一种火山灰无机粘合剂的粉末，Baumit Italia S.p.A.，San Vitoal Tagliamento(PN)公司的商品名为“Phenil”；
(D)比表面积大的火山灰粘合剂的微粉化粉末，AZ Tech S.r.l.，Racconigi(CN)公司的商品名为“RTV”；
(B)碱金属硅酸盐的水溶液，F.lli Mazzon S.p.A.，Schio(VI)公司的商品名为“Solumex”；
(E)防水材料溶液，Chem Spec S.r.l.，Peschiera Borromeo(MI)公司的商品名为“Prolhab”；
(F)耐火粘土粉末，F.lli Mazzon S.p.A.，Schio(VI)公司的商品名为“Varil”；
(G)固体抗水剂粉末，Chem Spec S.r.l.，Peschiera Borromeo(MI)公司的商品名为“Carol B100”。
实施例1
通过混合以下成分来制备混合物(环境条件：室温23℃，湿度约为35％)：
(A)加入一种或多种硬化剂的基于二氧化硅的硬化粉末，65重量％。
(B)碱金属硅酸盐溶液，35重量％。
将得到的混合物浇铸到模具中，形成厚度为20毫米和尺寸为150×150毫米的板，进行固化和干燥，然后借助于或用微波技术(微波炉)在接近100℃的温度下使粘合树脂硬化约2小时。观察到由于失去水分，重量减少约20％。
经测试，得到的板机械强度高(尤其是扭曲强度)，疏水性强。得到的板非常轻，能够浮在水上。
实施例2
制备以下混合物(环境条件：室温23℃，湿度约为35％)：
混合物2a
(A)加入一种或多种硬化剂的基于二氧化硅的硬化粉末，45重量％。
(B)碱金属硅酸盐溶液，40重量％。
(F)由基于硅酸铝的耐火粘土构成的粉末，15重量％。
混合物2b
(A)加入一种或多种硬化剂的基于二氧化硅的硬化粉末，35重量％。
(B)碱金属硅酸盐溶液，45重量％。
(C)含有至少一种火山灰无机粘合剂的粉末，10重量％。
(D)微粉化粉末形式的比表面积大的火山灰粘合剂，10重量％。
混合物2c
(A)加入一种或多种硬化剂的基于二氧化硅的硬化粉末，50重量％。
(B)碱金属硅酸盐溶液，38重量％。
(C)含有至少一种火山灰无机粘合剂的粉末，4重量％。
(D)微粉化粉末形式的比表面积大的火山灰粘合剂，6.5重量％。
(E)防水材料溶液，1.5重量％。
将得到的混合物浇铸到模具中，形成厚度为20毫米和尺寸为150×150毫米的板，进行固化和干燥，然后借助于或用微波技术(微波炉)或通过热空气干燥系统使粘合树脂硬化。
经测试，硬化的板机械强度高(尤其是扭曲强度)，疏水性强。而且，根据组成不同，它们也具有优良的耐很高温度的性能、高绝热性能和隔音性能。
对于耐很高温度的性能，可使该板接触温度在2000℃以上的火焰。
而且，通过特定制造工艺，在接触火焰期间所形成的板不会产生任何烟雾和气体。
所有得到的板都非常轻，能够浮在水上。
实施例5
通过按上述顺序混合以下成分来制备混合物(环境条件：室温23℃，湿度约为35％)：
(A)加入一种或多种硬化剂的基于二氧化硅的硬化粉末，40重量％。
(F)由基于硅酸铝的耐火粘土构成的粉末，5重量％。
(C)含有至少一种火山灰无机粘合剂的粉末，4重量％。
(D)微粉化粉末形式的比表面积大的火山灰粘合剂，6重量％。
(B)碱金属硅酸盐溶液，23.4重量％。
(E)防水材料溶液，1.5重量％。
(G)基于烷基烷氧基硅烷的固体抗水剂粉末，0.1重量％。
惰性材料：膨胀粘土(粒度为5/8毫米)，20重量％。
将得到的混合物浇铸到模具中，形成制品，具体是厚度为30毫米和尺寸为400×300毫米的板，进行固化和干燥，然后通过热空气干燥系统在50℃的温度下以5-10天的时间间隔使粘合树脂硬化，直到达到制品完全干燥和必然发生的硬化。
经测试，得到的制品具有优良的耐很高温度的性能、高绝热性能和隔音性能、高机械强度(尤其是扭曲强度)、高抗水解性。得到的制品非常轻，能够浮在水上。
对于耐很高温度的性能，可使该制品接触温度在2000℃以上的火焰。
而且，制造的制品在接触火焰期间不会产生任何类型的烟雾或气体。
实施例6
通过按上述顺序混合以下成分来制备混合物(环境条件：室温27℃，相对湿度约为40％)：
(A)加入一种或多种硬化剂的基于二氧化硅的硬化粉末，18重量％。
(F)由基于硅酸铝的耐火粘土构成的粉末，8重量％。
(C)物质添加剂的粉末，4重量％。
(D)微粉化粉末，6重量％。
(B)碱金属硅酸盐溶液，37.4重量％。
(E)防水材料溶液，1.5重量％。
(G)基于烷基烷氧基硅烷的抗水剂粉末，0.1重量％。
惰性材料：珍珠岩，25重量％。
将得到的混合物浇铸到模具中，形成制品，具体是厚度为30毫米和尺寸为400×300毫米的板。然后进行固化和干燥，然后用炉在120℃下使混合物硬化2-5天，直到达到制品完全干燥和必然发生的硬化。
经测试，得到的制品具有优良的耐很高温度的性能、高绝热性能、高机械强度(尤其是扭曲强度)和高抗水解性。得到的制品非常轻，能够浮在水上，在体积相同的情况下它甚至比实施例5获得的产品轻。
虽然本文中仅说明了本发明的一些优选实施方式，但本领域技术人员应立即理解，在任何情况下都可能获得同样有益和优选的其它实施方式，并包括未明确指出的本文所述基本成分(A)和(B)与其它成分的其它组合。
将本申请要求其优先权的意大利专利申请号MI2003A002125的公开内容在此作为参考引用。

Claims (40)

1.一种特别用于制造制品的粘合树脂，其特征在于，它包含以下成分：
(A)含有二氧化硅和一种或多种硬化剂的粉末；和
(B)至少一种碱金属硅酸盐的溶液。
2.如权利要求1所述的粘合树脂，其特征在于，所述粘合树脂还包含以下任选的成分中的至少一种：
(C)含有至少一种火山灰无机粘合剂的粉末；
(D)含有至少一种具有大的比表面积的火山灰粘合剂的粉末；
(E)含有至少一种防水材料的溶液；
(F)包含含有硅酸铝的耐火粘土的粉末；
(G)含有至少一种呈固体形式的抗水剂的粉末。
3.如权利要求1所述的粘合树脂，其特征在于，所述粘合树脂包含以下各组中的至少一种成分：
组(1)：(A)含有二氧化硅和一种或多种硬化剂的粉末；
组(2)：(B)至少一种碱金属硅酸盐的溶液；
组(3)：(C)含有至少一种火山灰无机粘合剂的粉末；
(D)含有至少一种具有大的比表面积的火山灰粘合剂的粉末；和
(E)含有至少一种防水材料的溶液；
组(4)：(F)包含含有硅酸铝的耐火粘土的粉末；和
组(5)：(G)含有至少一种呈固体形式的抗水剂的粉末。
4.如权利要求2所述的粘合树脂，其特征在于，所述粘合树脂包含所有成分(A)-(G)。
5.如权利要求1所述的粘合树脂，其特征在于，所述粘合树脂包含以下成分：
(A)包含二氧化硅和一种或多种硬化剂的粉末，其含量为所述混合物最终重量的15-85重量％；和
(B)至少一种碱金属硅酸盐的溶液，其含量为所述混合物最终重量的15-85重量％。
6.如权利要求2所述的粘合剂，其特征在于，所述粘合剂还包含以下任选的成分中的至少一种：
(C)含有至少一种火山灰无机粘合剂的粉末，其含量为所述混合物最终重量的4-10重量％；
(D)含有至少一种具有大的比表面积的火山灰粘合剂的粉末，其含量为所述混合物最终重量的5-15重量％；
(E)含有至少一种防水材料的溶液，其含量为所述混合物最终重量的1-2重量％；
(F)包含含有硅酸铝的耐火粘土的粉末，其含量为所述混合物最终重量的5-40重量％；
(G)含有至少一种呈固体形式的抗水剂的粉末，其含量为所述混合物最终重量的0.1-1重量％。
7.如权利要求1所述的粘合树脂，其特征在于，所述成分(A)含有10-99.9重量％呈粉末形式的二氧化硅，混有0.1-20重量％的至少一种硬化剂，以所述粉末的总重量计。
8.如权利要求1所述的粘合树脂，其特征在于，所述硬化剂选自多羟基醇酯和碳酸亚烷酯。
9.如权利要求1所述的粘合树脂，其特征在于，成分(B)中的溶液是水溶液。
10.如权利要求1所述的粘合树脂，其特征在于，成分(B)中的所述碱金属选自钠、钾及其混合物。
11.如权利要求9或10所述的粘合树脂，其特征在于，所述碱金属硅酸盐的水溶液中SiO2和Na2O的重量比在1.5∶1和4.0∶1之间，或者SiO2和K2O的重量比在1.5∶1和4.0∶1之间。
12.如权利要求2所述的粘合树脂，其特征在于，所述成分(C)包含至少一种高炉渣。
13.如权利要求12所述的粘合树脂，其特征在于，所述高炉渣所含的氧化钙的量约为40重量％，二氧化硅的量约为30重量％，氧化铝的量约为10重量％，这些量可根据获得渣的原料而不同。
14.如权利要求2所述的粘合树脂，其特征在于，所述成分(D)由熔凝热解法二氧化硅组成。
15.如权利要求14所述的粘合树脂，其特征在于，所述熔凝热解法二氧化硅是具有球形颗粒的无定形粉末，堆积密度为0.60+/-0.02kg/l，比表面积大于或等于15m2/g。
16.如权利要求2所述的粘合树脂，其特征在于，所述成分(E)中的防水材料由至少一种烷基硅氧烷化物的溶液构成。
17.如权利要求16所述的粘合树脂，其特征在于，所述溶液是水溶液。
18.如权利要求16所述的粘合树脂，其特征在于，所述烷基硅氧烷化物的存在量是所述混合物总重量的1-3重量％。
19.如权利要求16所述的粘合树脂，其特征在于，所述烷基硅氧烷化物是甲基硅氧烷钾。
20.如权利要求2所述的粘合树脂，其特征在于，所述成分(G)中的固体抗水剂由至少一种烷基烷氧基硅氧烷构成。
21.一种特别用于制造制品的粘合树脂的生产方法，其特征在于，所述方法包括将含有二氧化硅和一种或多种硬化剂的粉末与至少一种碱金属硅酸盐的溶液混合的步骤。
22.如权利要求21所述的方法，其特征在于，所述方法包括将成分(A)和(B)与选自上述(C)、(D)、(E)、(F)和(G)的至少一种任选的成分混合的附加步骤。
23.如权利要求22所述的方法，其特征在于，将固体成分(A)单独与存在的、选自成分(C)、(D)和(G)及其混合物的所有任选的固体成分混合，将液体成分(B)单独与如果存在的其它任选的液体成分(F)混合，然后将固体成分与液体成分混合在一起。
24.如权利要求22或23所述的方法，其特征在于，如果存在的成分(G)为要与(A)混合的第一固体成分。
25.如权利要求22-24中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
(a)将含有二氧化硅和一种或多种硬化剂的粉末与含有至少一种呈固体形式的抗水剂粉末混合；
(a1)将步骤(a)的产物与含有至少一种火山灰无机粘合剂的粉末混合；
(a2)将步骤(a1)的产物与含有至少一种具有大的比表面积的火山灰粘合剂的粉末混合；
(a3)将步骤(a2)的产物与包含含有硅酸铝的耐火粘土的粉末混合；
(b)将至少一种碱金属硅酸盐的溶液与含有至少一种防水材料的溶液混合；和
(c)将步骤(a3)的产物与步骤(b)的产物混合。
26.如权利要求21-25中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
(d)将用权利要求21-25中任一项的方法获得的粘合树脂与至少一种惰性材料混合；
(e)将由步骤(d)获得的混合物浇铸在模具或模子中；
(f)使产品固化。
27.如权利要求21-26中任一项所述的方法，其特征在于，所述惰性材料的用量为10-70重量％。
28.如权利要求21所述的方法，其特征在于，所述惰性材料选自浮石、珍珠岩、各种粒度的膨胀粘土、蛭石、聚苯乙烯、麦秸、软木、洋麻、锯屑和木材衍生物(例如纸和纸板)、塑料及其衍生物、呈任何物理形态或组成的聚氨酯、铝、铁和金属合金、玻璃及其衍生物、岩石、火山砾、碳纤维、天然和/或合成纤维、织物纤维、金属纤维、以及它们的混合物。
29.如权利要求26所述的方法，其特征在于，混合步骤(d)持续5分钟-3小时。
30.如权利要求26所述的方法，其特征在于，产品固化步骤(f)持续5分钟-40天。
31.如权利要求30所述的方法，其特征在于，如果在自然条件下进行，产品固化步骤(f)持续20-40天。
32.如权利要求30所述的方法，其特征在于，如果在加热环境(干燥器)中用温度为40-70℃的热空气进行，产品固化步骤(f)持续5-10天。
33.如权利要求30所述的方法，其特征在于，如果在高压釜中在高压下进行，产品固化步骤(f)持续10-30分钟和更长的时间。
34.如权利要求30所述的方法，其特征在于，如果用微波技术进行，产品固化步骤(f)持续5-20分钟和更长的时间。
35.如权利要求26所述的方法，其特征在于，在25℃、CO2存在下，在加压下进行，产品固化步骤(f)的时间可以是5-30分钟。
36.一种以权利要求1-20中任一项的粘合树脂为原料制造的产品。
37.一种由权利要求21-35中任一项的方法制备的产品。
38.如权利要求36或37所述的产品，其特征在于，所述产品内部还包括加强件，所述加强件由选自常规用于提高制品强度特性的金属网、塑料网、合成纤维和材料的至少一种物质构成。
39.权利要求1-35中任一项的发明在为选自建筑、船舶、航空和运输部门的一个或多个部门制造制品中的应用。
40.如权利要求39所述的应用，其特征在于，应用领域包括选自以下的一种或多种的技术应用：屋顶的绝缘，制造高架地板，提供具有具体特性的机械部件，提供发动机组件，制造隔板和可消耗的壁，建造建筑物，制造交通工具和水运工具的门和舱壁的阻燃屏障，制造冰箱和空调系统中的绝热板，制造冷藏室，制造绝缘包覆层等，以及制造隔音板。
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