ES2925454T3

ES2925454T3 - Espuma inorgánica con base en sulfoaluminato de calcio

Info

Publication number: ES2925454T3
Application number: ES21174547T
Authority: ES
Inventors: Sarunas Turcinskas; Bernhard Feichtenschlager; Gerhard Albrecht; Pauline Petit; Urs Thomas Gonzenbach; Philip Noah Sturzenegger
Original assignee: De Cavis AG; Construction Research and Technology GmbH
Current assignee: De Cavis AG; Construction Research and Technology GmbH
Priority date: 2017-03-06
Filing date: 2018-03-05
Publication date: 2022-10-18
Anticipated expiration: 2038-03-05
Also published as: EP3592715B1; US20200024201A1; CN110650934A; JP7150742B2; AU2018232506A1; WO2018162381A1; EP3592715A1; PL3907203T3; ES2887030T3; CA3055003A1; RU2019130668A; JP2020512256A; EP3907203A1; AU2023210634A1; RU2019130668A3; SA519410064B1; EP3907203B1; PL3592715T3; US11066337B2

Abstract

La presente invención se refiere a un proceso para preparar una espuma inorgánica estabilizada con partículas a base de sulfoaluminato de calcio, a una espuma inorgánica que se puede obtener mediante ese proceso, a un material celular que se puede obtener endureciendo y opcionalmente secando esa espuma inorgánica, a una composición para preparar una espuma inorgánica formulación de espuma, y al uso de esa espuma inorgánica, ese material celular y/o esa composición como aislante térmico, aislante acústico o absorbente acústico, para protección contra incendios y/o como material de construcción de baja densidad. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Espuma inorgánica con base en sulfoaluminato de calcio

La presente invención se refiere a un procedimiento para preparar una espuma inorgánica estabilizada por partículas con base en sulfoaluminato de calcio, a una espuma inorgánica estabilizada por partículas con base en sulfoaluminato de calcio, a un material celular obtenible mediante el endurecimiento y opcionalmente el secado de la espuma inorgánica estabilizada por partículas con base en sulfoaluminato de calcio, y a una composición para preparar una formulación de espuma inorgánica para proporcionar una espuma inorgánica estabilizada por partículas con base en sulfoaluminato de calcio.

Las espumas inorgánicas pueden utilizarse como material aislante, por ejemplo, como aislante térmico, aislante acústico o absorbente acústico, así como material de construcción de baja densidad. A diferencia de las espumas con base en polímeros orgánicos, este material es ecológico, robusto y no inflamable. Esto último también puede abrir aplicaciones en el campo de la protección contra incendios. Las espumas en general pueden estabilizarse mediante el uso de tensioactivos o partículas. Las espumas inorgánicas estabilizadas por tensioactivos suelen tener una estructura de espuma de célula abierta. Sin embargo, son especialmente interesantes las espumas de celdas cerradas, ya que tienen mejores propiedades de aislamiento térmico que van acompañadas de una mayor estabilidad mecánica.

Se ha descubierto que se pueden obtener espumas inorgánicas estables con una estructura de espuma de célula cerrada utilizando partículas inorgánicas como estabilizadores de la espuma. Típicamente, se requiere la presencia de moléculas anfifílicas para iniciar la actividad superficial de las partículas utilizadas. El documento WO 2007/068127 A1 divulga la estabilización de espumas húmedas mediante partículas coloidales, por ejemplo, en combinación con galato de propilo. Juillerat et al. (F. K. Juillerat, U. T. Gonzenbach, P. Elser, A. R. Studart, L. J. Gauckler, J. Am. Ceram. Soc. 2011, 94, 77-83) divulgan la estabilización de espumas cerámicas mediante partículas coloidales de AhO3 parcialmente hidrofobizadas por adsorción de moléculas de galato de propilo. El documento US 9, 540,287 B2 divulga el uso de moléculas de galato de propilo en combinación con partículas de cemento para estabilizar pastas de cemento espumado. De acuerdo con el documento DE 102014103258 A1una espuma inorgánica de yeso puede ser estabilizada por partículas inorgánicas en combinación con moléculas anfifílicas, como la heptil amina.

Son especialmente interesantes las espumas inorgánicas con base en aluminosilicatos activados (geopolímeros) como materiales aislantes no inflamables. Se ha descubierto que las espumas de geopolímero de célula cerrada estabilizadas con partículas tienen propiedades ventajosas, en particular en lo que respecta a la densidad seca, la resistencia a la compresión y la resistencia al flujo de aire, en comparación con las espumas de geopolímero de célula cerrada estabilizadas con tensioactivos. Al mismo tiempo, se puede proporcionar una conductividad térmica comparable. Sin embargo, las espumas de geopolímero de célula cerrada estabilizadas con partículas requieren un valor de pH elevado, de aproximadamente 14, para el fraguado, lo que causa problemas en términos de seguridad y manipulación. Además, los costes de las materias primas de las espumas de geopolímeros son bastante elevados. En consecuencia, fue un objeto de la presente invención proporcionar espumas inorgánicas de célula cerrada con propiedades comparables o mejoradas en comparación con las espumas de geopolímero, pero asegurar al mismo tiempo que el procedimiento de preparación de las mismas no requiera un valor de pH tan alto. Además, era un objeto de la presente invención proporcionar una espuma inorgánica de este tipo con menores costes de materia prima. En particular, el objeto era proporcionar espumas inorgánicas que presentaran una conductividad térmica satisfactoria combinada con una alta resistencia a la compresión con una baja densidad seca, y un procedimiento seguro para preparar dichas espumas inorgánicas. Además, también era un objeto aumentar la resistencia al flujo de aire de las espumas inorgánicas en comparación con las espumas de geopolímeros.

Sorprendentemente se ha encontrado que los objetos anteriores pueden ser alcanzados por la presente invención, que se describe a continuación. En particular, se ha descubierto que combinando (i) al menos un grupo de partículas inorgánicas, (ii) al menos un compuesto anfifílico, y (iii) al menos una mezcla aglutinante inorgánica que comprende al menos una mezcla de sulfoaluminato de calcio y, opcionalmente, al menos otro aglutinante inorgánico seleccionado del grupo que consiste en aglutinantes hidráulicos, aglutinantes hidráulicos latentes, aglutinantes puzolánicos y mezclas de los mismos, se pueden obtener espumas inorgánicas sin formar de manera intermedia una formulación de espuma inorgánica con un valor de pH elevado. En cambio, el valor del pH de la formulación de espuma inorgánica puede mantenerse por debajo de 12, lo que supone una ventaja en términos de seguridad y obstáculos normativos y en términos de compatibilidad de los aditivos (por ejemplo, plastificantes) con la formulación de espuma inorgánica. Como resultado, se obtienen espumas inorgánicas estables con una estructura fina y homogénea de células cerradas. Además, las espumas inorgánicas de la invención presentan una conductividad térmica satisfactoria combinada con una alta resistencia a la compresión con una baja densidad seca, así como una resistencia al flujo de aire muy alta.

En una realización, la presente invención se refiere a un procedimiento para preparar una espuma inorgánica que comprende las etapas de:

(1) mezcla

(i) el al menos un grupo de partículas inorgánicas;

(ii) al menos un compuesto anfifílico;

(iii) al menos una mezcla aglutinante inorgánica que comprenda

(iiia) al menos una mezcla de sulfoaluminato de calcio, y opcionalmente

(iiib) al menos otro aglutinante inorgánico seleccionado del grupo que consiste en aglutinantes hidráulicos, aglutinantes hidráulicos latentes, aglutinantes puzolánicos y mezclas de los mismos;

(iv) agua; y opcionalmente

(v) al menos un aditivo; y

(2) espumar la formulación de espuma resultante por medio de un espumado químico, físico o mecánico.

El documento CN105645887A desvela un material de fibra retardadora de llama de alta eficiencia constructiva que se prepara a partir de, en peso, 7-13 partes de un óxido de antimonio de agente sinérgico retardador de llama , 4-8 partes de caolín, 0,7-1,6 partes de un antiséptico, 10-14 partes de cenizas volantes, 4-7 partes de pulpa de paja de trigo, 10-20 partes de fibras de ramio, 3-5 partes de carbón de paja, 8-13 partes de alcohol secundario etoxilado, 0,5 1,2 partes de bromuro de cetiltrimetilamonio, 2-4 partes de un antioxidante, 0,8-1,4 partes de un flexibilizador, 4-7 partes de metacrilato de epoxipropilo, 0,3-0,6 partes de galato de propilo, 2-4 partes de óxido de calcio, 0,5-1,4 partes de parafina, 18-26 partes de cemento de sulfoaluminato espumado, 3-5 partes de un agente de curado con base en litio, 4-6 partes de un estabilizador de compuestos y 7-13 partes de carbonato de calcio. A diferencia de ello, la presente invención no utiliza cemento de sulfoaluminato espumado. Toda la formulación de espuma de la presente invención es más bien espumada después por espumado químico, físico o mecánico.

El documento US 2014/0272376 A1 divulga una pasta para formar un producto, comprendiendo la pasta: (a) agua; (b) partículas cementosas; (c) burbujas de aire con paredes formadas por el agua; y (d) agente modificador de la superficie eficaz para modificar una superficie de al menos algunas de las partículas cementosas, de tal manera que las partículas modificadas estabilicen las burbujas de aire lo suficiente como para formar vacíos de aire en el producto. Se dice que las partículas cementosas comprenden estuco, sulfato de calcio dihidratado, cemento Portland, cenizas volantes o combinaciones de los mismos. En contraste con ello, la presente invención no utiliza sistemas cementosos como los definidos en el documento US 2014/0272376 A1.

En otra realización, la presente invención se refiere a una espuma inorgánica obtenible por el procedimiento de la presente invención.

En otra realización, la presente invención se refiere a una espuma inorgánica que comprende:

(i) el al menos un grupo de partículas inorgánicas;

(ii) el al menos un compuesto anfifílico;

(iii) la al menos una mezcla de aglutinante inorgánico que comprende

(iiia) al menos una mezcla de sulfoaluminato de calcio, y opcionalmente

(iv) agua; y opcionalmente

(v) el al menos un aditivo.

En otra realización, la presente invención se refiere a un material celular que se obtiene endureciendo y opcionalmente secando una espuma inorgánica como se define en el presente documento.

En otra realización, la presente invención se refiere a una composición para preparar una formulación de espuma inorgánica que comprende como componentes

(i) el al menos un grupo de partículas inorgánicas;

(ii) el al menos un compuesto anfifílico;

(iii) la al menos una mezcla de aglutinante inorgánico que comprende

(iiia) al menos una mezcla de sulfoaluminato de calcio, y opcionalmente

en la que

los componentes (i), (ii) y (iii) están presentes por separado; o

los componentes (i) y (ii) están presentes como una mezcla y el componente (iii) está presente por separado; o los componentes (i), (ii) y (iii) están presentes como una mezcla.

La presente invención se ilustra además en las Figuras 1, 2, 3 y 4. La Figura 1 se proporciona con fines comparativos y muestra una imagen de una espuma de geopolímero estabilizada con tensioactivos con una estructura de células abiertas. La Figura 2 también se proporciona a efectos comparativos y muestra una imagen de una espuma de geopolímero estabilizada con partículas con una estructura principalmente de células cerradas. La Figura 3 muestra una imagen de una espuma inorgánica estabilizada con partículas de acuerdo con la presente invención, en la que la mezcla de aglutinantes inorgánicos comprende únicamente una mezcla de sulfoaluminato de calcio, y ningún otro aglutinante inorgánico. La Figura 4 muestra una imagen de una espuma inorgánica estabilizada con partículas de acuerdo con la presente invención, en la que la mezcla de aglutinantes inorgánicos comprende una mezcla de sulfoaluminato de calcio y una mezcla de metacaolín y cenizas volantes como otros aglutinantes inorgánicos. En todas las Figuras la barra de escala en la parte inferior izquierda es de 2 mm.

Las siguientes definiciones son relevantes en relación con las realizaciones de la presente invención.

El término "aproximadamente" con respecto a una unidad medible se refiere a las desviaciones normales de dicha unidad medible. Dichas desviaciones dependen de la precisión del aparato de medición o dependen de desviaciones estadísticas que son esperadas por el experto. Debe entenderse que el término "aproximadamente" indica una desviación de ± 15 %, preferentemente ± 10 %, más preferentemente ± 5 %.

El término "% en peso" se refiere a la relación de la masa del componente respectivo en relación con la suma de la masa de todos los componentes excepto el agua en porcentaje, si no se indica lo contrario. El término % en volumen se refiere a la relación del volumen del componente respectivo en relación con la suma del volumen de todos los componentes en porcentaje.

El significado del término "que comprende" debe interpretarse en el sentido de que abarca todas las características específicamente mencionadas, así como las opcionales, adicionales y no especificadas, mientras que el término "que consiste en" sólo incluye las características especificadas. Además, se pretende que en cada caso real la suma de todos los porcentajes de los constituyentes especificados y no especificados de la formulación de la invención sea siempre del 100 %.

En el contexto del procedimiento para preparar una espuma inorgánica, la espuma inorgánica, el material celular obtenible mediante el endurecimiento y opcionalmente el secado de la espuma inorgánica, y la composición para preparar una formulación de espuma inorgánica de acuerdo con la presente invención, son relevantes las siguientes definiciones.

En general, se distingue entre los términos "formulación de espuma inorgánica" y "espuma inorgánica". La formulación de espuma inorgánica puede obtenerse a partir de una composición adecuada para preparar una formulación de espuma inorgánica tal como se define en el presente documento, añadiendo agua y, opcionalmente, al menos un aditivo. La formulación de la espuma inorgánica puede utilizarse entonces para preparar una espuma inorgánica mediante espumación mecánica, física o química. La espuma inorgánica recién preparada debe distinguirse de la espuma inorgánica endurecida, es decir, del material celular, que se obtiene a partir de la espuma inorgánica recién preparada mediante el endurecimiento y, opcionalmente, el secado. A menos que se indique lo contrario, el término "espuma inorgánica", tal como se utiliza en el presente documento, se refiere a la espuma inorgánica recién preparada, y el término "material celular" se refiere a la espuma inorgánica endurecida y opcionalmente secada.

Las espumas inorgánicas son sistemas trifásicos, en los que una fase es gaseosa, una fase es líquida y una fase es sólida. Así, se entiende que la espuma inorgánica comprende un gas. La fase gaseosa está presente en forma de finas burbujas de gas separadas por paredes celulares obtenidas de las fases líquida y sólida. Las paredes celulares se unen en los bordes, que a su vez se unen en los nodos, formando así un entramado. El contenido de la fase gaseosa en la espuma inorgánica puede variar en un intervalo del 20 al 99 %, preferentemente del 50 al 98 % en volumen. La fase líquida es preferentemente una fase acuosa, por lo que la espuma inorgánica suele incluir también agua. Sin embargo, el agua puede eliminarse parcialmente al secarse. La fase sólida de una espuma inorgánica comprende un aglutinante inorgánico. Las espumas inorgánicas pueden ser de célula abierta o de célula cerrada. En las espumas de célula cerrada, el gas está completamente rodeado por la pared celular. Normalmente, a igualdad de densidad, las espumas de célula cerrada son más robustas que las de célula abierta. En consecuencia, se prefieren las espumas de células cerradas debido a su mayor estabilidad mecánica.

Los materiales celulares pueden obtenerse a partir de espumas inorgánicas endureciendo y opcionalmente secando una espuma inorgánica.

El agua, tal y como se indica en el presente documento, puede referirse a H2O pura y desionizada, o a agua que contiene hasta un 0,1 % en peso de impurezas y/o sales, como el agua del grifo normal.

La fase gaseosa presente en la espuma puede introducirse mediante espumación mecánica, física o química. Ejemplos no limitativos de gases comprenden aire, nitrógeno, gas noble, dióxido de carbono, hidrocarburos, hidrógeno, oxígeno y mezclas de los mismos.

La fase gaseosa presente en la espuma puede ser introducida por espumación mecánica en presencia del respectivo gas. El espumado mecánico puede realizarse, por ejemplo, mediante el uso de un mezclador, o mediante un procedimiento oscilante, o mediante un procedimiento de rotor-estator.

La fase gaseosa también puede introducirse en la espuma mediante espumado físico o químico, en el que el procedimiento de espumado físico o químico es adecuado para liberar un gas. Preferentemente, se utilizan agentes de soplado que se evaporan, descomponen o reaccionan con agua y/o un ácido, para liberar el gas. Ejemplos no limitantes de agentes espumantes son los peróxidos, tales como peróxido de hidrógeno, dibencilperóxido, ácido peroxobenzoico, ácido peroxoacético, peróxidos de metales alcalinos, ácido perclórico, el ácido peroxomonosulfúrico, peróxido de dicumilo o hidroperóxido de cumilo; isocianatos, carbonatos y bicarbonatos, tales como CaCO3, Na2CO3 y NaHCO3, que se utilizan preferentemente en combinación con un ácido, por ejemplo, un ácido mineral; polvos metálicos, tales como polvo de aluminio; azidas, tales como metil azida; hidrazidas, tales como p-toluenosulfonilhidrazida; hidrazina.

La formación de espuma química puede facilitarse mediante el uso de un catalizador. Los catalizadores adecuados comprenden preferentemente cationes Mn2+, Mn4+, Mn7+ o Fe3+. Alternativamente, se puede utilizar la enzima catalasa como catalizador. Ejemplos no limitantes de catalizadores adecuados son MnO2 y KMnO4. Estos catalizadores se utilizan preferentemente en combinación con agentes de soplado de peróxido.

A continuación se proporcionan más detalles sobre los componentes utilizados en el procedimiento de preparación de una espuma inorgánica, la espuma inorgánica, el material celular que se obtiene al endurecer y opcionalmente secar la espuma inorgánica, y la composición para preparar una formulación de espuma inorgánica de acuerdo con la presente invención.

El término "partículas inorgánicas", tal y como se utiliza en el presente documento, se refiere preferentemente a partículas inorgánicas seleccionadas del grupo que consiste en:

• Óxidos, incluyendo óxidos metálicos puros y mixtos (particularmente óxido de aluminio, dióxido de silicio, espinelas, óxido de cerio-gadolinio, óxido de circonio, óxido de magnesio, óxido de estaño, óxido de titanio y óxido de cerio);

• Hidróxidos (particularmente hidróxido de aluminio, hidróxido de calcio, hidróxido de magnesio, muy particularmente hidróxido de aluminio);

• Carburos (particularmente carburo de silicio, carburo de boro);

• Nitruros (particularmente nitruro de silicio, nitruro de boro);

• Fosfatos (particularmente fosfatos de calcio, tales como tri-calciofosfato, hidroxiapatita);

• Carbonatos (particularmente carbonato de níquel, carbonato de calcio (piedra caliza molida o carbonato de calcio precipitado), carbonato de magnesio);

• Silicatos (especialmente dióxido de silicio, humo de sílice, cenizas volantes, cuarzo, vidrios molidos, escorias, silicatos de calcio, mullita, cordierita, minerales de arcilla como caolín o bentonita, silicato de circonio, zeolitas, tierra de diatomeas, muy particularmente humo de sílice, minerales de arcilla, silicato de circonio; específicamente minerales de arcilla);

• Sulfatos (especialmente el sulfato de calcio).

Debe entenderse que las partículas inorgánicas (i) ejemplificadas en el presente documento no son idénticas a los aglutinantes inorgánicos iiia y/o iiib.

Preferentemente, las partículas inorgánicas se obtienen a partir de carbonatos y/o óxidos. Los óxidos preferidos incluyen óxidos metálicos puros y mixtos, seleccionados del grupo que consiste en óxidos de aluminio (incluyendo espinelas de Al-Mg), dióxidos de silicio, dióxidos de zirconio y óxidos de zinc, particularmente óxido de aluminio, dióxido de silicio y dióxido de zirconio. Un carbonato preferido es el carbonato de calcio.

El término "grupo de partículas inorgánicas", tal como se utiliza en el presente documento, debe entenderse como una pluralidad de partículas inorgánicas de un tipo. También debe entenderse que al menos una, es decir, uno o más grupos, de partículas inorgánicas pueden utilizarse de acuerdo con la invención, lo que significa que también son posibles diversas mezclas de las partículas inorgánicas definidas anteriormente.

Así, en una realización preferida de la invención, el al menos un grupo de partículas inorgánicas se selecciona del grupo que consiste en óxidos, hidróxidos, carburos, nitruros, fosfatos, carbonatos, silicatos, sulfatos y mezclas de los mismos.

En una realización más preferida, el al menos un grupo de partículas inorgánicas se selecciona del grupo que consiste en partículas de sílice, partículas de alúmina, partículas de circonio y partículas de CaCO3 y mezclas de las mismas.

El tamaño de las partículas del al menos un grupo de partículas inorgánicas puede variar dentro de un amplio intervalo. En el caso de los polvos (partículas primarias), los tamaños medios de partícula D50 adecuados van de 30 nm a 300 pm, preferentemente de 100 nm a 250 pm, más preferentemente de 100 nm a 150 pm, incluso más preferentemente de 100 nm a 100 pm. En otra realización, los tamaños de partícula adecuados van de 100 nm a 10 |jm, preferentemente de 100 nm a 2 |jm. Se comprobó que la distribución del tamaño de las partículas es de menor importancia. Se pueden obtener buenas espumas con distribuciones de tamaño de partículas tanto estrechas como amplias.

En una realización preferida de la invención, el al menos un grupo de partículas inorgánicas tiene un tamaño medio de partícula D50 medido por dispersión dinámica de luz en el intervalo de 30 nm a 300 jim.

El término "tamaño de partícula (Dx)" se refiere al diámetro de una distribución de partículas, en la que el x % de las partículas tienen un diámetro menor. El tamaño de partícula D50 es, por tanto, el tamaño de partícula medio. El tamaño de las partículas Dx puede medirse, por ejemplo, mediante procedimientos de difracción láser o de dispersión dinámica de la luz (DLS). De acuerdo con la presente invención se utiliza preferentemente la dispersión de luz dinámica (DLS) de acuerdo con la norma ISO 22412:2008. La dispersión dinámica de la luz (DLS), a veces denominada Dispersión Cuasielástica de la Luz (QELS), es una técnica no invasiva y bien establecida para medir el tamaño y la distribución del tamaño de las moléculas y partículas, normalmente en la región submicrométrica. En la presente invención se caracterizaron las partículas, que han sido dispersadas en un líquido, preferentemente agua o etanol. El movimiento browniano de las partículas o moléculas en suspensión hace que la luz láser se disperse con diferentes intensidades. El análisis de estas fluctuaciones de intensidad permite obtener la velocidad del movimiento browniano y, por tanto, el tamaño de las partículas mediante la relación Stokes-Einstein. La distribución puede ser distribución de volumen (Dv), distribución de superficie (Ds) o distribución de número (Dn). En el contexto de esta solicitud, el valor Dx se refiere a una distribución numérica, en la que x (número) % de las partículas tienen un diámetro menor.

El término "compuesto anfifílico" es conocido en la técnica y se refiere a compuestos orgánicos que tienen una parte apolar (también identificada como cola o grupo R) y una parte polar (también identificada como grupo de cabeza). En consecuencia, las moléculas anfifílicas adecuadas contienen una cola acoplada a un grupo de cabeza, típicamente mediante enlaces covalentes. Estas moléculas anfifílicas suelen contener una cola y un grupo de cabeza, pero también pueden contener más de un grupo de cabeza.

La cola puede ser alifática (lineal o ramificada) o cíclica (alicíclica o aromática) y puede llevar sustituyentes. Tales sustituyentes son, por ejemplo, -CnH2n+1con n<8, -OH secundario, -NH2 secundario, etc. Las colas preferidas son cadenas de carbono lineales opcionalmente sustituidas de 2 a 8 átomos de carbono, más preferentemente cadenas de carbono lineales de 3 a 8, 4 a 8 o 5 a 8 átomos de carbono. A lo largo de la presente memoria descriptiva, los términos "secundario -OH" y "secundario -NH2" significarán que el grupo de cola sustituido resultante constituye un alcohol secundario o una amina secundaria.

Los grupos de cabeza que se acoplan a la cola son preferentemente grupos iónicos, grupos ionizables y/o grupos polares. En la Tabla 1, a continuación, se especifican ejemplos de posibles grupos de cabeza y las sales correspondientes (en los que la cola se designa como R).

Tabla 1:

Los grupos de cabeza preferidos se seleccionan entre grupos de ácido carboxílico, galatos, aminas y sulfonatos. Los grupos de cabeza particularmente preferidos se seleccionan entre grupos de ácido carboxílico (es decir, grupos -C(O)OH), galatos y grupos de amina, donde X representa preferentemente H o metilo. Un ácido carboxílico preferido es el ácido enántico (ácido heptanoico). Un galato preferido es el galato de butilo. Una amina preferida es la heptilamina. Los grupos de ácido carboxílico son los más preferidos.

Preferentemente, las moléculas anfifílicas reducen la tensión superficial de una interfaz aire-agua a valores inferiores o iguales a 65 mN/m para concentraciones inferiores o iguales a 0,5 mol/l.

Preferentemente, las moléculas anfifílicas tienen una concentración micelar crítica (CMC) mayor que 10 ^mol/l y/o tienen una solubilidad mayor que 1 ^mol/l.

Debe entenderse que al menos uno, es decir, uno o más miembros de los compuestos anfifílicos pueden utilizarse de acuerdo con la invención, lo que significa que también son posibles diversas mezclas de los compuestos anfifílicos definidos anteriormente.

De este modo, en una realización preferente de la invención, el al menos un compuesto anfifílico comprende compuestos anfifílicos con al menos un grupo de cabeza polar y al menos un grupo de cola apolar,

en el que el al menos un grupo de cabeza se selecciona del grupo formado por fosfatos, fofonatos, sulfatos, sulfonatos, alcoholes, aminas, amidas, pirrolidinas, galatos y ácidos carboxílicos;

y en el que el al menos un grupo de cola se selecciona entre un grupo alifático o aromático o un grupo cíclico con 2 a 8 átomos de carbono, en el que los átomos de carbono están opcionalmente sustituidos con uno o más sustituyentes, iguales o diferentes, seleccionados entre Ci-C8-alquilo, -OH secundario y -NH2 secundario.

En una realización más preferida de la invención, el al menos un compuesto anfifílico comprende compuestos anfifílicos con al menos un grupo de cabeza seleccionado del grupo que consiste en ácidos carboxílicos, galatos y aminas, y al menos un grupo de cola seleccionado de grupos alifáticos con 2 a 8 átomos de carbono.

Debe entenderse que al combinar las partículas inorgánicas definidas en el presente documento con los compuestos anfifílicos definidos en el presente documento se forman partículas inorgánicas hidrofobizadas. El término "partículas inorgánicas hidrofobizadas" se refiere a las partículas inorgánicas en las que la superficie de la partícula se modifica con moléculas anfifílicas para reducir las propiedades hidrofílicas de la partícula inorgánica. La modificación de la superficie en este contexto significa que los compuestos anfifílicos se adsorben en la superficie de la partícula. En una realización preferente, la cantidad de compuesto anfifílico en la superficie de la partícula inorgánica es de 0,5 a 160 ^mol/m2, preferentemente de 10 a 140 ^mol/m2, más preferentemente de 20 a 120 ^mol/m2 y en particular de 40 a 100 ^mol/m2. En otra realización preferida, las partículas inorgánicas se proporcionan en una cantidad del 0,1 al 25 % en peso con respecto a la cantidad de la al menos una mezcla de aglutinante inorgánico, preferentemente del 0,25 al 15 % en peso, más preferentemente del 0,5 al 15 % en peso y en particular del 1 al 15 % en peso.

Las partículas inorgánicas hidrofobizadas son adecuadas para estabilizar espumas inorgánicas con base en la mezcla de aglutinantes inorgánicos definida en el presente documento. En una realización preferida, la relación en peso de agua a la mezcla de aglutinantes inorgánicos en la formulación de la espuma es de 0,1 a 2,0, preferentemente de 0,2 a 1,5, más preferentemente de 0,3 a 1,2, y en particular de 0,3 a 1.

Los aglutinantes inorgánicos son compuestos inorgánicos que se endurecen en un entorno acuoso (hidráulico) o en presencia de aire (no hidráulico). Por ejemplo, el cemento Portland es un aglutinante inorgánico hidráulico, mientras que el yeso es un aglutinante no hidráulico. Un aglutinante hidráulico latente se refiere a un aglutinante que sólo se convierte en hidráulico cuando se expone a un activador alcalino.

En el contexto de la presente invención se utiliza una mezcla de aglutinante inorgánico (iii), que comprende al menos una mezcla de sulfoaluminato de calcio (iiia), y opcionalmente al menos otro aglutinante inorgánico (iiib) seleccionado del grupo que consiste en aglutinantes hidráulicos, aglutinantes hidráulicos latentes, aglutinantes puzolánicos y mezclas de los mismos.

La al menos una mezcla aglutinante inorgánica de acuerdo con la presente invención comprende al menos una mezcla de sulfoaluminato de calcio (iiia). El término "mezcla de sulfoaluminato de calcio" se refiere a una mezcla que, en contacto con el agua, puede formar una fase de sulfoaluminato de calcio como la ettringita ((CaO)3(Al2Oa)(CaSO4)3-30-32H2O)..

Dicha mezcla de sulfoaluminato de calcio puede contener, por ejemplo

a) ye'elimita (4CaO x 3AhO3 x SO3) y opcionalmente belita (2CaO x SO2), y

b) anhidrita (CaSO4) y/o sulfato de calcio hemihidratado (CaSO4 x 0,5 H2O) y/o yeso (CaSO4 x 2 H2O), en una relación en peso de a):b) de 90:10 a 60:40, preferentemente de 80:20 a 65:35.

La mezcla de sulfoaluminato de calcio tiene una composición analítica típica de óxido de aproximadamente:

5 a 35 % en peso de SO3

30 a 60 % en peso de CaO

0 a 30 % en peso de SO2

5 a 35 % en peso de AhO3.

preferentemente

10 a 30 % en peso de SO3

30 a 50 % en peso de CaO

0 a 20 % en peso de SO2

15 a 35 % en peso de AhO3.

y más preferiblemente

17 a 27 % en peso de SO3

37 a 47 % en peso de CaO

5 a 15 % en peso de SO2

20 a 30 % en peso de Al2O3.

La al menos una mezcla de aglutinante inorgánico de acuerdo con la presente invención puede comprender opcionalmente al menos otro aglutinante inorgánico (iiib) seleccionado del grupo que consiste en aglutinantes hidráulicos, aglutinantes hidráulicos latentes, aglutinantes puzolánicos y mezclas de los mismos.

Los términos "aglutinante hidráulico latente" y "aglutinante puzolánico" se refieren a sistemas aglutinantes inorgánicos denominados, entre otros, "geopolímeros". Los geopolímeros se describen a modo de ejemplo en los documentos US 4,349,386, WO 85/03699 y US 4,472,199.

Los geopolímeros son aglutinantes con base principalmente en SO2 y/o AhO3, tales como poli(sialato), poli(siloxo), poli(sialato-siloxo) o poli(sialato-disiloxo), que se endurecen en un entorno acuoso alcalino. Sialato es la abreviatura de silicio-oxo-aluminio. El material de los geopolímeros es similar a la zeolita, pero su microestructura es amorfa y no cristalina. Estos aglutinantes también pueden contener compuestos con base en Fe2O3, TO 2, CaO, MgO, NaO, o K2O. Los geopolímeros puros suelen tener un bajo contenido en calcio. El documento WO 2011/064005 A1 describe un sistema aglutinante inorgánico que comprende del 12 al 25 % en peso de CaO, y que permite la producción de productos químicos de construcción resistentes al ataque químico. Otros ejemplos no limitantes de geopolímeros comprenden microsílice, metacaolín, aluminosilicatos, cenizas volantes, arcilla activada, puzolanas o mezclas de los mismos. Las puzolanas son compuestos silíceos o que contienen silicio y aluminio.

Para los fines de la presente invención, un "aglutinante hidráulico latente" es preferentemente un aglutinante en el que la relación molar (CaO MgO) : SiO2 es de 0,8 a 2,5 y particularmente de 1,0 a 2,0. En términos generales, los citados aglutinantes hidráulicos latentes pueden seleccionarse entre las escorias industriales y/o sintéticas, en particular entre escorias de alto horno, escorias electrotérmicas de fósforo, escorias de acero y mezclas de las mismas, y los "aglutinantes puzolánicos" pueden seleccionarse generalmente entre l sílice amorfa preferentemente sílice precipitada, sílice pirogenada y microsílice, vidrio molido, metacaolín, aluminosilicatos, cenizas volantes, preferentemente cenizas volantes de lignito y cenizas volantes de carbón duro, puzolanas naturales como toba, trass y cenizas volcánicas, zeolitas naturales y sintéticas y mezclas de las mismas.

Como se utiliza en el presente documento, el término "escoria" se refiere al subproducto de un procedimiento de fundición, o a la escoria sintética. El principal uso de un procedimiento de fundición es convertir un mineral, chatarra o una mezcla de materiales que contenga diferentes metales en una forma de la que los metales deseados puedan ser espumados tal como una capa metálica y los óxidos metálicos no deseados, por ejemplo, silicatos, alúmina, etc., permanezcan como la escoria.

La escoria de alto horno (BFS) se forma como subproducto durante la fundición del mineral de hierro en el alto horno. Otros materiales son la escoria granulada de alto horno (GBFS) y la escoria granulada de alto horno molida (GGBFS), que es la escoria granulada de alto horno que ha sido finamente pulverizada. La escoria de alto horno molida varía en cuanto a la finura de la molienda y la distribución del tamaño del grano, que dependen del origen y del procedimiento de tratamiento, y la finura de la molienda influye en la reactividad. El valor Blaine se utiliza como parámetro de la finura de la molienda, y suele tener un orden de magnitud de 200 a 1000 m2 kg-1, preferentemente de 300 a 500m2 kg-1. Una molienda más fina proporciona una mayor reactividad. Sin embargo, a efectos de la presente invención, la expresión "escoria de alto horno" se refiere a los materiales resultantes de todos los niveles de tratamiento, molienda y calidad mencionados (es decir, BFS, GBFS y GGBFS). La escoria de alto horno comprende generalmente del 30 al 45 % en peso de CaO, aproximadamente 4 a17 % en peso de MgO, aproximadamente 30 a 45 % en peso de SiO2 y aproximadamente 5 a 15 % en peso de AhOs, típicamente aproximadamente 40 % en peso de CaO, aproximadamente 10 % en peso de MgO, aproximadamente 35 % en peso de SiO2 y aproximadamente 12 % en peso de AhO3.

La sílice amorfa es preferentemente una sílice amorfa por rayos X, es decir, una sílice para la que el procedimiento de difracción de polvos no revela ninguna cristalinidad. El contenido de SiO2 en la sílice amorfa de la invención es ventajosamente de al menos 80 % en peso, preferentemente de al menos 90% en peso. La sílice precipitada se obtiene a escala industrial mediante procesos de precipitación a partir de cristal de agua. La sílice precipitada procedente de algunos procesos de producción también se denomina gel de sílice.

La microsílice es un polvo fino, que comprende principalmente polvo amorfo de SiO2 y es un subproducto de la producción de silicio o ferrosilicio. Las partículas tienen un diámetro de aproximadamente 100 nm y una superficie específica de aproximadamente 15 a aproximadamente 30 m2g-1.

La sílice espumada se produce por reacción de clorosilanos, por ejemplo tetracloruro de silicio, en una llama de hidrógeno/oxígeno. La sílice pirogenada es un polvo amorfo de SiO2 con un diámetro de partícula de 5 a 50 nm y una superficie específica de 50 a 600 m2 g-1.

El metacaolín se produce cuando se deshidrata el caolín. Mientras que entre 100 y 200 °C el caolín libera agua ligada físicamente, entre 500 y 800 °C se produce una deshidroxilación, con colapso de la estructura reticular y formación de metacaolín (AhSi2Oy). Por consiguiente, el metacaolín puro comprende aproximadamente 54 % en peso de SiO2 y aproximadamente 46 % en peso de Al2O3.

Los aluminosilicatos son minerales que comprenden aluminio, silicio y oxígeno, que pueden expresarse haciendo referencia al contenido de SiO2 y Al2O3. Son un componente principal del caolín y de otros minerales de arcilla. Andalucita, cianita y sillimanita son minerales naturales de aluminosilicato que tienen la composición AhSiOs.

Las cenizas volantes se producen, entre otras cosas, durante la combustión del carbón en las centrales eléctricas, y comprenden partículas finas de composición variable. Los principales ingredientes de las cenizas volantes son óxido de silicio, óxido de aluminio y óxido de calcio. Las cenizas volantes de clase C (cenizas volantes de lignito) comprenden de acuerdo con el documento WO 08/012438 alrededor del 10 % en peso de CaO, mientras que las cenizas volantes de clase F (cenizas volantes de carbón duro) comprenden menos del 8 % en peso, preferentemente menos del 4 % en peso, y típicamente aproximadamente 2 % en peso de CaO.

El esquisto quemado, especialmente el esquisto bituminoso quemado, se obtiene a temperaturas de aproximadamente 800 °C mediante la combustión de esquisto natural y su posterior molienda.

Una visión general de las materias primas adecuadas para los geopolímeros se encuentra a modo de ejemplo en Caijun Shi, Pavel V. Krivenko, Della Roy, Alkali Activated Cements and Concretes, Taylor & Francis, Londres & Nueva York, 2006, pp. 6-63.

En una realización preferida, el al menos un aglutinante inorgánico adicional se selecciona del grupo que consiste en escoria de alto horno, microsílice, metacaolín, aluminosilicatos, cenizas volantes y mezclas de los mismos. En una realización particularmente preferida, el al menos un aglutinante inorgánico adicional se selecciona del grupo que consiste en metacaolín, cenizas volantes y mezclas de los mismos.

Se prefiere que la composición, la formulación de espuma inorgánica, la espuma inorgánica y el material celular de acuerdo con la presente invención no comprendan un activador alcalino adicional. Si, no obstante, se añade un activador alcalino como aditivo, es preferente seleccionar un activador alcalino de entre hidróxidos de metales alcalinos de la fórmula MOH y silicatos de metales alcalinos de la fórmula m SiO2 x n M2O, en la que M es el metal alcalino, preferentemente Li, Na o K o una mezcla de ellos, y la relación molar m:n es < 4,0, preferentemente < 3,0, con mayor preferencia a < 2,0, y en particular < 1,70.

El silicato de metal alcalino es preferentemente un vidrio de agua, particularmente preferido un vidrio de agua acuosa y en particular un vidrio de agua de sodio o un vidrio de agua de potasio. Sin embargo, también es posible utilizar el vaso de agua de litio o vaso de agua de amonio o una mezcla de los vasos de agua mencionados. La relación m:n indicada anteriormente (también denominada "módulo") no debe superarse preferentemente, ya que, de lo contrario, es probable que la reacción de los componentes sea incompleta. También es posible utilizar módulos mucho más pequeños, por ejemplo, alrededor de 0,2. Los vasos de agua con módulos más altos deben ajustarse antes de su uso a módulos en el intervalo de la invención mediante el uso de un hidróxido de metal alcalino acuoso adecuado.

El término "vidrio de agua" se refiere a los silicatos de metales alcalinos, que son solubles en agua. El vidrio al agua puede obtenerse mediante la reacción de carbonatos de metales alcalinos con arena de cuarzo (dióxido de silicio). Sin embargo, también pueden producirse a partir de mezclas de sílices reactivas con los correspondientes hidróxidos de metales alcalinos acuosos. Ejemplos no limitantes de vidrio de agua comprenden Na2SiO3, K2SO3, y Li2SiO3. Además de la forma anhidra, también existen diversos hidratos de vidrio de agua. Las impurezas traza típicas se basan en los elementos Al, Ca, Cr, Cu, Fe, Mg y Ti. La relación entre el metal alcalino y el silicato puede variar. Esta relación se define en términos de la relación molar de m SO2 a n M2O como se ha mencionado anteriormente. Los valores típicos de la relación m : n son valores inferiores a 4, inferiores a 3, inferiores a 2 o cercanos a 1,7.

Los vidrios de agua de potasio en el intervalo de módulo ventajoso se comercializan principalmente como soluciones acuosas porque son muy higroscópicas; los vidrios de agua de sodio en el intervalo de módulo ventajoso también se pueden obtener comercialmente como sólidos. Los contenidos de sólidos de las soluciones acuosas de vidrio de agua son generalmente del 20 % en peso al 60 % en peso, preferentemente del 40 al 60% en peso.

Si se utiliza un activador alcalino, la cantidad preferida del activador alcalino es de 1 a 55 % en peso y, en particular, de 5 a 25 % en peso.

En una realización preferida, la al menos una mezcla de aglutinante inorgánico (iii) comprende al menos un cemento (iiic) seleccionado de entre los cementos CEM I, CEM II, CEM III, CEM IV, CEM V, de acuerdo con la norma DIN EN 197-1 (11/2011), o cemento de aluminato de calcio, preferentemente cemento CEM I. El al menos un cemento puede estar presente en el componente (iiia), (iiib) o añadido por separado.

El cemento es un aglutinante hidráulico inorgánico, finamente molido. Los diferentes tipos de cemento se clasifican de acuerdo con la norma DIN EN 197-1 (11/2011) en las categorías CEM I-V. Estos diferentes cementos varían entre sí en cuanto a su estabilidad frente a diversos corrosivos y, por tanto, estos cementos tienen diferentes aplicaciones.

El cemento CEM I, también llamado cemento Portland, contiene aproximadamente 70 % en peso de CaO y MgO, aproximadamente 20 % en peso de SO2, aproximadamente 10 % en peso de AhO3 y Fe2O3. Este cemento se obtiene mediante la molienda y cocción de piedra caliza, tiza y arcilla. El cemento CEM II es un cemento Portland con una cantidad baja (aproximadamente 6 y 20 % en peso) o moderada (aproximadamente 20 y 35 % en peso) de componentes adicionales. Este cemento puede contener además escoria de alto horno, sílice pirogenada (10 % en peso como máximo), puzolanas naturales, puzolanas naturales calcinadas, cenizas volantes, esquisto quemado o mezclas de las mismas. El cemento CEM III, también llamado cemento de alto horno, está compuesto por cemento Portland que contiene entre 36 y 85 % en peso de escoria. El cemento CEM IV, también llamado cemento puzolánico, contiene junto al cemento Portland entre un 11 y un 65 % de mezclas de puzolanas, humo de sílice y cenizas volantes. El cemento CEM V, también llamado cemento compuesto, contiene, junto al cemento Portland, entre 18 y 50 % en peso de escoria o de mezclas de puzolanas naturales, puzolanas calcinadas y cenizas volantes. Además, los diferentes tipos de cementos pueden contener 5 % en peso de compuestos minerales inorgánicos finamente molidos adicionales.

Además, pueden utilizarse diversos aditivos de acuerdo con la presente invención. En una realización preferida, el al menos un aditivo se selecciona del grupo que consiste en modificadores del pH, rellenos, aceleradores, retardadores, modificadores reológicos, superplastificantes, tensioactivos, fibras, cristales de agua, agentes de hidrofobización adicionales, catalizadores y mezclas de los mismos.

Los modificadores reológicos ajustan la viscosidad y, por lo tanto, el comportamiento de flujo y garantizan un buen equilibrio entre la consistencia, la durabilidad y las propiedades de aplicación. Estos modificadores pueden estar basados en polímeros sintéticos (por ejemplo, polímeros acrílicos), celulosa, sílice, almidones o arcillas.

Los superplastificantes son polímeros que funcionan como dispersantes para evitar la segregación de partículas y mejorar la reología y, por tanto, la capacidad de trabajo de las suspensiones. Los superplastificantes pueden dividirse generalmente en cuatro categorías: lignosulfonatos, sulfonatos de melamina, sulfonatos de naftalina y polímeros en peine (por ejemplo, éteres de policarboxilato, éteres poliaromáticos, copolímeros catiónicos y mezclas de los mismos).

El tiempo de fraguado de la espuma inorgánica puede prolongarse/acortarse mediante la adición de ciertos compuestos denominados retardadores/aceleradores. Los retardadores pueden dividirse en los grupos de lignosulfonatos, derivados de la celulosa, ácidos carboxílicos hidroxilados, organofosfatos, retardadores sintéticos y compuestos inorgánicos. Ejemplos no limitantes de retardadores son hidroxietilcelulosa, carboximetil hidroxietilcelulosa, ácido cítrico, ácido tartárico, ácido glucónico, glucoheptonato, anhídrido maleico, copolímeros de ácido 2-acrilamido-2-metilpropanosulfónico (AMPS), bórax, el ácido bórico y ZnO. Ejemplos no limitantes de aceleradores son CaCh, KCl, Na2SiO3, NaOH, Ca(OH)2, y CaO x Al2O3, silicato de litio, silicato de potasio y sales de aluminio, tales como el sulfato de aluminio.

Se pueden añadir fibras (o fibras estabilizadoras) durante el procedimiento de espumado para aumentar aún más la estabilidad de la espuma. Dicha fibra puede estar hecha de diversos materiales, como roca (por ejemplo, basalto), vidrio, carbono, polímeros orgánicos (por ejemplo, polietileno, polipropileno, poliacrilonitrilo, poliamidas y alcoholes polivinílicos), celulosa, lignocelulosa, metales (por ejemplo, hierro o acero) y mezclas de los mismos. Se prefieren las fibras orgánicas. La cantidad de fibras puede ser de hasta 3 % en peso, preferentemente de 0,1 a 2 % en peso, más preferentemente de 0,1 a 1,5 % en peso y, en particular, de 0,2 a 1 % en peso, con base en la al menos una mezcla aglutinante inorgánica. Las fibras tienen preferentemente una longitud de hasta 200 mm o hasta 120 mm, preferentemente hasta 100 mm, más preferentemente hasta 50 mm, más preferentemente hasta 25 mm y en particular hasta 20 mm, y un diámetro de hasta 100 pm.

El término "agente de carga" se refiere principalmente a los materiales que se pueden añadir para aumentar el volumen sin perjudicar las propiedades de la espuma. Las cargas mencionadas pueden seleccionarse del grupo que consiste en arena de cuarzo o cuarzo en polvo, carbonato de calcio, harina de roca, cargas de baja densidad (por ejemplo, vermiculita, perlita, tierra de diatomeas, mica, polvo de talco, óxido de magnesio, vidrio espumado, esferas huecas, arena de espuma, arcilla, partículas de polímero), pigmentos (por ejemplo, dióxido de titanio) agentes de carga de alta densidad (por ejemplo, sulfato de bario), sales metálicas (por ejemplo, sales de zinc, sales de calcio, etc.) y mezclas de las mismas. Los tamaños de grano adecuados aquí son, en particular, hasta 500 pm. Es particularmente preferible que el tamaño medio de los granos sea de hasta 300 pm, preferentemente de hasta 150 pm.

Los tensioactivos, que pueden utilizarse además de los compuestos anfifílicos definidos en el presente documento, incluyen tensioactivos no iónicos, tensioactivos aniónicos, tensioactivos catiónicos, tensioactivos zwitteriónicos y proteínas o polímeros sintéticos. Sin embargo, no se prefieren los tensioactivos porque tienden a producir espumas de célula abierta.

Entre los tensioactivos no iónicos se encuentran alcoholes grasos, alcohol cetílico, alcohol estearílico y alcohol cetoestearílico (que comprenden predominantemente alcoholes cetílico y estearílico) y alcohol oleílico. Otros ejemplos son los éteres alquílicos de polietilenglicol (Brij) CH3-(CH2)10-16-(O-C2H4)1-25-OH tal como éter monodecílico de octaetilenglicol o éter monodecílico de pentaetilenglicol; éteres alquílicos de polipropilenglicol CH3-(CH2)10-16-(O-C3H6)1-25-OH; éteres alquílicos de glucósidos CH3-(CH2)10-16-(O-Glucosido)1-3-OH tal decil glucósido, lauril glucósido, octil glucósido; éteres octílicos de polietilenglicol C8H17-(C6H4)-(O-C2H4)1-25-OH tal como Tritón X-100; éteres de alquilfenilo de polietilenglicol CgH1g-(C6H4)-(O-C2H4)1-25-OH, tal como nonoxinol-9; ésteres alquílicos de glicerol, tal como laurato de glicerilo; ésteres alquílicos de sorbitán de polioxietilenglicol, tal como polisorbato; ésteres alquílicos de sorbitán, tales como espanos; cocamida MEA, cocamida DEA; óxido de dodecildimetilamina; copolímeros en bloque de polietilenglicol y polipropilenglicol, tales como poloxámeros; amina de sebo polioxilada (POEA). Los tensioactivos no iónicos preferidos también incluyen alquilpoliglucósidos. Los alquilpoliglucósidos tienen generalmente la fórmulaH-(C6H1üO5)m-OR1, donde (C6H10O5) es una unidad de glucosa y R1 es un grupo alquilo C6-C22, preferentemente un grupo alquilo C8-C16 y en particular un grupo alquilo C8-C12, y m = de 1 a 5.

Los tensioactivos aniónicos contienen grupos funcionales aniónicos en su cabeza, como sulfato, sulfonato, fosfato y carboxilatos. Los alquil sulfatos prominentes incluyen lauril sulfato de amonio, lauril sulfato de sodio (dodecil sulfato de sodio, SLS o SDS) y los alquil éter sulfatos relacionados, laureth sulfato de sodio (lauril éter sulfato de sodio o SLES), y mirret sulfato de sodio. Otros son docusato (sulfosuccinato sódico de dioctilo), perfluorooctanesulfonato (PFOS), perfluorobutanesulfonato, alquil-aril éter fosfatos, alquil éter fosfatos. Los carboxilatos preferidos incluyencarboxilatos de alquilo, tal como estearato de sodio. Entre las especies más especializadas se encuentran lauroil sarcosinato de sodio y fluorotensioactivos con base en carboxilatos, tales como perfluorononanoato, perfluorooctanoato (PFOA o p Fo ).

Los tensioactivos catiónicos incluyen, dependiendo del pH, aminas primarias, secundarias o terciarias: Las aminas primarias y secundarias se cargan positivamente a pH < 10. Un ejemplo es dihidrocloruro de octenidina. Además, los tensioactivos catiónicos incluyen sales de amonio cuaternario con carga permanente, tal como bromuro de cetrimonio (CTAB), cloruro de cetilpiridinio (CPC), cloruro de benzalconio (BAC), cloruro de bencetonio (BZT), cloruro de dimetildioctadecilamonio y bromuro de dioctacildimetilamonio (DODAB).

Los tensioactivos zwitteriónicos (anfóteros) tienen centros catiónicos y aniónicos unidos a la misma molécula. La parte catiónica se basa en aminas primarias, secundarias o terciarias o en cationes de amonio cuaternario. La parte aniónica puede ser más variable e incluir sulfonatos, como en las sultainas CHAPS (3-[(3-Colamidopropil)dimetilammonio]-1-propanosulfonato) y cocamidopropil hidroxisultaina. Las betaínas tal como cocamidopropil betaína tienen un carboxilato con el amonio. Los tensioactivos zwitteriónicos biológicos más comunes tienen un anión fosfato con una amina o amonio, tal como fosfolípidos fosfatidilserina, fosfatidiletanolamina, fosfatidilcolina y esfingomielinas. Ejemplos no limitantes de proteínas son albúmina de suero bovino, ovoalbúmina de huevo, caseínas de la leche o beta-lactoglobulina.

La proporción del tensioactivo puede variar en un amplio intervalo. El tensioactivo puede estar presente en una cantidad de hasta 2,5 % en peso, preferentemente hasta 1,5 % en peso.

El vaso de agua puede funcionar como activador alcalino como se ha explicado anteriormente. El término "vaso de agua" también se ha definido anteriormente.

Los catalizadores que pueden utilizarse como aditivos son catalizadores que pueden utilizarse en combinación con un agente espumante para la formación de espuma. Los catalizadores adecuados se mencionan más arriba y más abajo en el contexto de los agentes espumantes.

Más detalles sobre las cantidades de los componentes utilizados de acuerdo con la presente invención se definen a continuación.

Como se ha mencionado anteriormente, las cantidades de los componentes de acuerdo con la presente invención son preferentemente las siguientes. En particular,

la cantidad de compuesto anfifílico en la superficie de la partícula inorgánica es de 0,5 a 160 pmol /m2; y/o las partículas inorgánicas se suministran en una cantidad del 0,1 al 25 % en peso con respecto a la cantidad de la al menos una mezcla aglutinante inorgánica; y/o

la proporción en peso del agua con respecto a la mezcla seca de aglutinante inorgánico es de 0,1 a 2,0.

En una realización ejemplar, la cantidad de compuesto anfifílico en la superficie de la partícula inorgánica es de 10 a 140 pmol/m2, preferentemente de 20 a 120 pmol/m2, y/o

las partículas inorgánicas se proporcionan en una cantidad de entre 0,25 y 15 % en peso, con respecto a la cantidad de la al menos una mezcla de aglutinante inorgánico; y/o

la relación en peso del agua con la mezcla de aglutinantes inorgánicos es de 0,2 a 1,5.

Como se ha explicado anteriormente, debe entenderse que puede utilizarse al menos un grupo, es decir, uno o más grupos, de partículas inorgánicas y al menos un miembro, es decir, uno o más miembros, de compuestos anfifílicos. Las cantidades mencionadas se refieren a la cantidad total de compuestos anfifílicos y partículas inorgánicas, respectivamente, que se utilizan en el procedimiento de la invención o que están presentes en la composición, la espuma inorgánica o el material celular de la invención. Además, la cantidad mencionada en relación con la mezcla de aglutinantes inorgánicos se refiere a la cantidad global de aglutinantes inorgánicos que se utiliza en el procedimiento de la invención o que está presente en la composición, la espuma inorgánica o el material celular de la invención.

Si la al menos una mezcla de aglutinante inorgánico comprende

(iiia) al menos una mezcla de sulfoaluminato de calcio, y

(iiib) al menos otro aglutinante inorgánico seleccionado del grupo formado por los aglutinantes hidráulicos, los aglutinantes hidráulicos latentes, los aglutinantes puzolánicos y sus mezclas; los componentes (iiib) y (iiia) pueden estar presentes en una proporción en peso relativa de 0,1 a 3,4, preferentemente de 0,1 a 2,0, más preferentemente de 0,3 a 1,5.

Las cantidades adecuadas de los aditivos pueden variar en un amplio intervalo y también dependen del tipo de aditivo. Típicamente, el al menos un aditivo se proporciona en una relación en peso de 0,0003 a 30 % en peso, o de 0,03 a 25 % en peso, con base en la cantidad del al menos un aglutinante inorgánico. Sin embargo, los agentes de carga también pueden utilizarse en cantidades mayores. En particular, el agente de carga puede estar presente en cantidades similares a las del aglutinante inorgánico. Preferentemente, la relación en peso entre el agente de carga y la mezcla de aglutinantes inorgánicos puede ser de 2:1 a 1:100, preferentemente de 1:1 a 1:10.

A continuación se ofrecen más detalles sobre el procedimiento de la invención.

En una realización preferente del procedimiento de la invención, la etapa (1) comprende las etapas de:

(la) dispersar el al menos un grupo de partículas inorgánicas, el al menos un compuesto anfifílico en agua para obtener una dispersión acuosa, y opcionalmente el al menos un aditivo; y

(lb) mezclar la dispersión acuosa con la al menos una mezcla de aglutinante inorgánico.

Debe entenderse que, preferentemente, en el paso (1a) el al menos un grupo de partículas inorgánicas, el al menos un compuesto anfifílico y, opcionalmente, el al menos un aditivo se combinan primero entre sí y la mezcla resultante se dispersa en agua.

En una realización preferida, la formulación de espuma inorgánica obtenida en el paso (1) del procedimiento de la invención tiene un valor de pH inferior a 12, lo que constituye una ventaja importante de la presente invención en vista de la seguridad, la manipulación y la compatibilidad con los aditivos comúnmente utilizados.

En una realización preferida del procedimiento de la invención, el paso (2) comprende espumar la formulación de espuma resultante mediante espumación química. En otra realización preferida del procedimiento de la invención, el paso (2) comprende espumar la formulación de espuma resultante mediante espumado físico. En otra realización preferida del procedimiento de la invención, el paso (2) comprende espumar la formulación de espuma resultante mediante espumado mecánico.

En una realización preferida, el paso (2) del procedimiento para preparar una espuma inorgánica comprende espumar la formulación de espuma resultante con un agente espumante, preferentemente mezclando la formulación de espuma obtenida en el paso (1) con carbonatos o bicarbonatos tales como CaCO3, Na2CO3, y NaHCO3, polvo de aluminio, p-toluenosulfonilhidrazida, peróxido de hidrógeno, dibencilperóxido, ácido perclórico, ácido peroxomonosulfúrico, peróxido de dicumilo, hidroperóxido de cumilo o mezclas de los mismos, más preferentemente peróxido de hidrógeno. En una realización más preferida, la espumación de la formulación de la espuma en el paso (2) se realiza con un agente espumante, preferentemente mezclando la formulación de la espuma obtenida en el paso (1) con polvo de aluminio o con un carbonato en presencia de un ácido o con una solución acuosa de peróxido de hidrógeno, opcionalmente en presencia de un catalizador.

En una realización más preferente, la etapa (2) del procedimiento para preparar una espuma inorgánica comprende espumar la formulación de espuma resultante con un agente espumante, preferentemente un agente espumante como se ha definido anteriormente, en el que el agente espumante se añade en una cantidad del 0,1 al 10 % en peso, con base en la cantidad total de la formulación de espuma.

Es posible acelerar el procedimiento de espumado, en particular el espumado con un peróxido como agente espumante, mediante la adición de un catalizador adecuado. En una realización preferida, el paso (2) del procedimiento para preparar una espuma inorgánica comprende, por tanto, espumar la formulación de espuma resultante con un agente químico de soplado en presencia de un catalizador, en el que preferentemente el catalizador comprende cationes Mn2+, Mn4+, Mn7+ o Fe3+, o el catalizador es la enzima catalasa. Más preferentemente, el catalizador se selecciona del grupo que consiste en MnSO4, MnO2, KMnO4, y mezclas de los mismos. El catalizador puede utilizarse en una cantidad de 0,01 a 5 % en peso, preferentemente de 0,01 a 2 % en peso, más preferentemente de 0,05 a 1,0 % en peso y, en particular, de 0,1 a 0,6 % en peso, con base en la cantidad total de la formulación de espuma.

En una realización preferida, el agente químico de soplado es peróxido de hidrógeno proporcionado como una solución acuosa de peróxido de hidrógeno que comprende de 10 a 60 % en peso, preferentemente de 20 a 60 % en peso y en particular de 40 a 60 % en peso de peróxido de hidrógeno, en el que la solución acuosa de peróxido de hidrógeno se añade en una cantidad de 0,1 a 6 % en peso, preferentemente de 0,5 a 5 % en peso y, en particular, de 1 a 4 % en peso, con base en el peso total de la formulación de espuma, suponiendo una solución de peróxido de hidrógeno de aproximadamente 50 % en peso.

En otra realización preferida, se lleva a cabo un espumado mecánico, preferentemente mediante el uso de un mezclador, o mediante un procedimiento oscilante, o mediante un procedimiento de rotor-estator.

Tras la etapa de espumado (2), se obtiene la espuma inorgánica según la invención.

En una realización preferida, la espuma inorgánica recién preparada se deja endurecer en un recipiente sellado después del paso 2). En una realización más preferida, la espuma inorgánica recién preparada se deja endurecer durante al menos 12 horas en un recipiente sellado después del paso 2). El endurecimiento puede realizarse a una temperatura en el intervalo de 0 °C y 100 °C, preferentemente de20 °C a 80 °C.

Se obtiene un material celular endureciendo y, opcionalmente, secando la espuma inorgánica antes mencionada. El material celular de acuerdo con la presente invención puede tener la forma de un elemento de aislamiento térmico, de un elemento de absorción acústica o de un elemento de protección contra el fuego, en el que el elemento en cada caso, por ejemplo, puede ser una lámina o un tablero.

Las espumas inorgánicas y los materiales celulares de acuerdo con la invención tienen una estructura mayoritariamente de células cerradas y las siguientes características ventajosas.

La densidad seca es típicamente inferior a 300 kg/m3, convenientemente inferior a 200 kg/m3, preferentemente inferior a 150 kg/m3 y más preferentemente inferior a 100 kg/m3. En particular, la densidad seca puede reducirse aún más por debajo de 100 kg/m3, preferentemente por debajo de 90 kg/m3, si la al menos una mezcla de aglutinantes inorgánicos no sólo comprende la al menos una mezcla de sulfoaluminato de calcio, sino también el al menos un aglutinante inorgánico adicional seleccionado del grupo que consiste en aglutinantes hidráulicos, aglutinantes hidráulicos latentes, aglutinantes puzolánicos y mezclas de los mismos. Es ventajoso que la densidad seca sea menor que la densidad seca de las espumas de geopolímero estabilizadas con tensioactivos y de los materiales celulares con base en los mismos.

La conductividad térmica (DIN EN 12667) es preferentemente inferior a 50 mW/mK, más preferentemente inferior a 45 mW/mK y en particular inferior a 40 mW/mK. En general, la conductividad térmica es incluso mejor que la de las espumas de geopolímero estabilizadas con tensioactivos y los materiales celulares con base en los mismos.

La resistencia a la compresión (DIN EN 826) es preferentemente de al menos 30 kPa. En general, la resistencia a la compresión es comparable a la resistencia a la compresión de las espumas de geopolímero estabilizadas con tensioactivos y de los materiales celulares con base en los mismos. De hecho, debido a la menor densidad seca, se mejora la relación entre la resistencia a la compresión y la densidad seca.

La resistencia al flujo de aire (DIN EN 29 053) es preferentemente de al menos 1.000 kPa s/m2, más preferentemente de al menos 1.500 kPa s/m2, más preferentemente de al menos 1.800 kPa s/m2. En particular, la resistencia al flujo de aire puede incrementarse aún más hasta al menos 2.000 kPa s/m2, si la al menos una mezcla de aglutinantes inorgánicos no sólo comprende la al menos una mezcla de sulfoaluminato de calcio, sino también el al menos un aglutinante inorgánico adicional seleccionado del grupo que consiste en aglutinantes hidráulicos, aglutinantes hidráulicos latentes, aglutinantes puzolánicos y mezclas de los mismos. Es ventajoso que la resistencia al flujo de aire sea significativamente mayor que la resistencia al flujo de aire de las espumas de geopolímero estabilizadas con tensioactivos y de los materiales celulares con base en las mismas, que suelen tener una resistencia al flujo de aire inferior a 200 kPa s/m2 o incluso inferior a 50 kPa s/m2.

La presente invención se ilustra además con los siguientes ejemplos.

Ejemplos

Ejemplo comparativo 1

Se preparó una espuma de geopolímero a partir de la siguiente composición de materias primas en porcentaje de peso:

20.5 % de metacaolín (Argical™ M 1200S, Imerys)

20.5 % Cenizas volantes (Microsit® M10, BauMineral)

7.8 % de Cemento de aluminato de calcio (Ciment Fondu®, Kerneos)

1.2 % Tensioactivo (Alkyl Polyglucoside, Glucopon® 225 DK, BASF)

0,2 % de fibras PAN (6 mm, 6,7 dtex)

19.5 % de Agua

26.3 %de Vidrio de agua ("Kaliwasserglass K58", BASF)

2.9 % de NaOH

Las materias primas líquidas se mezclaron primero con NaOH. Las materias primas sólidas se añadieron a los componentes líquidos y se agitaron hasta crear una pasta homogénea. A continuación, se generó la espuma con una batidora de cocina. La espuma así obtenida se vertió en un molde. Se produjo la reacción de fraguado y la espuma comenzó a solidificarse. La espuma de geopolímero se almacenó en una atmósfera húmeda durante 3 días para permitir su correcto fraguado. A continuación, se desmoldó y se secó a 70 °C hasta alcanzar una masa constante.

La parte de espuma de geopolímero resultante tenía unas dimensiones de 300 mm x 300 mm x 40 mm. Su densidad seca era de 144 kg/m3 y su conductividad térmica de 42,1mW/mK. La resistencia a la compresión fue de 48 kPa, la resistencia a la flexión fue de 28 kPa. La muestra presentaba una resistividad al flujo de aire (DIN EN 29053) de 4,2 kPa s/m2. La espuma presentaba principalmente poros abiertos, como se muestra en la Figura 1.

Ejemplo comparativo 2

Se premezcló una mezcla que comprendía 79,8 % en peso de carbonato de calcio (Socal 31), 15,1 % en peso de galato de butilo y 5,1 % en peso de óxido de manganeso (IV) como "polvo para la formación de espuma".

19.2 % de metacaolín (Argical™ M 1200S, Imerys)

19.2 % Cenizas volantes (Microsit® M10, BauMineral)

7.3 % de Cemento de aluminato de calcio (Ciment Fondu®, Kerneos)

2.3 % de Polvo para formación de espuma

0,2 % de fibras PAN (6 mm, 6,7 dtex)

23,4 % de Agua

26.3 %de Vidrio de agua ("Kaliwasserglass K58", BASF)

2,8 % de Peróxido de hidrógeno (solución al 50 %)

El polvo formador de espuma se dispersó primero en agua. A continuación, se añadió la suspensión al vidrio de agua. Se añadió la mezcla de metacaolín y cenizas volantes y se agitó la suspensión durante 10 minutos. A continuación, se añadió el cemento de aluminato de calcio. Tras 15 minutos de agitación, se inició la espumación de la suspensión añadiendo el peróxido de hidrógeno. La pasta así obtenida se vertió en un molde donde la expansión de la espuma evoluciona hasta que se completa la descomposición del peróxido de hidrógeno. La espuma húmeda preparada se mantuvo estable hasta que al cabo de unos 30 minutos se produjo la reacción de fraguado y la espuma comenzó a solidificarse. La espuma de geopolímero se almacenó en una atmósfera húmeda durante 3 días para permitir su correcto fraguado. A continuación, se desmoldó y se secó a 70 °C hasta alcanzar una masa constante.

La parte de espuma de geopolímero resultante tenía unas dimensiones de 200 mm x 200 mm x 50 mm. Su densidad seca era de 127 kg/m3 y su conductividad térmica de 39,6mW/mK. La muestra presentaba una resistividad del flujo de aire de 233 kPa s/m2 La espuma presentaba principalmente poros cerrados. En la Figura 2 se muestra una imagen de la espuma.

Ejemplo 1 de Trabajo

Se premezcló una mezcla que comprendía 88,5 % en peso de carbonato de calcio (Schafer Precarb 100), 5,8 % en peso de ácido enántico y 5,7 % en peso de óxido de manganeso (IV) como "Polvo de Formación de Espuma".

Se preparó una espuma de sulfoaluminato de calcio a partir de la siguiente composición de materias primas en porcentaje de peso:

39,4 % de sulfoaluminato de calcio (Alipre®, Italcementi)

12.2 % de sulfato de calcio dihidratado

6,5 % de Polvo para formación de espuma

0,3 % de fibras PAN (6 mm, 6,7 dtex)

38.7 % de Agua

2.9 % de Peróxido de hidrógeno (solución al 50 %)

El polvo formador de espuma se dispersó primero en agua. A continuación, se mezcló el sulfoaluminato de calcio y el sulfato de calcio dihidratado. Tras 15 minutos de agitación, se inició la espumación de la suspensión añadiendo el peróxido de hidrógeno. La pasta así obtenida se vertió en un molde en el que se produjo la expansión de la espuma hasta que se completó la descomposición del peróxido de hidrógeno. La espuma húmeda preparada fue estable hasta que, tras aproximadamente 15 minutos, se produjo la reacción de fraguado y la espuma comenzó a solidificarse. La espuma de sulfoaluminato de calcio se almacenó en una atmósfera húmeda durante la noche para permitir un fraguado adecuado. A continuación, se desmoldó y se secó a 70 °C hasta alcanzar una masa constante. La parte de espuma de sulfoaluminato de calcio resultante presentaba unas dimensiones de 240 mm x 480 mm x 100 mm. Su densidad en seco era de 111 kg/m3 y su conductividad térmica de 42,1 mW/mK. La resistencia a la compresión era de 48 kPa. La muestra presentaba una resistividad del flujo de aire de 1990 kPa s/m2. La espuma presentaba poros cerrados, como se muestra en la figura 3.

Ejemplo 2 de Trabajo

Se premezcló una mezcla que comprendía 83,7 % en peso de carbonato de calcio (Schafer Precarb 100), 5,5 % en peso de ácido enántico y 10,8 % en peso de óxido de manganeso (IV) como "Polvo de Formación de Espuma". Se preparó una espuma de sulfoaluminato de calcio a partir de la siguiente composición de materias primas en porcentaje de peso:

18.7 % de sulfoaluminato de calcio (Alipre®, Italcementi)

5,8 % de sulfato de calcio dihidratado

12.2 % de metacaolín (Argical™ M 1200S, Imerys)

12.2 % de Cenizas volantes (Microsit® M10, BauMineral)

3.7 % de Polvo para formación de espuma

0,2 % de fibras PAN (6 mm, 6,7 dtex)

43.9 % de Agua

3.2 % de Peróxido de hidrógeno (solución al 50 %)

El polvo formador de espuma se dispersó primero en agua. A continuación, se mezcló sulfoaluminato de calcio, sulfato de calcio dihidratado, metacaolín y cenizas volantes. Tras 15 minutos de agitación, se inició la espumación de la suspensión añadiendo el peróxido de hidrógeno. La pasta así obtenida se vertió en un molde en el que se produjo la expansión de la espuma hasta que se completó la descomposición del peróxido de hidrógeno. La espuma húmeda preparada fue estable hasta que, tras aproximadamente 15 minutos, se produjo la reacción de fraguado y la espuma comenzó a solidificarse. La espuma de sulfoaluminato de calcio se almacenó en una atmósfera húmeda durante 3 días para permitir su correcto fraguado. A continuación, se desmoldó y se secó a 70 °C hasta alcanzar una masa constante.

La parte de espuma de sulfoaluminato de calcio resultante presentaba unas dimensiones de 240 mm x 480 mm x 100 mm. Su densidad en seco era de 83 kg/m3 y su conductividad térmica de 36,4 mW/mK. La resistencia a la compresión fue de 43 kPa, la resistencia a la flexión fue de 28 kPa. La muestra presentaba una resistividad del flujo de aire de 2220 kPa s/m2 La espuma presentaba poros cerrados, como se muestra en la figura 4.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un procedimiento para preparar una espuma inorgánica que comprende las etapas de

(1 ) mezcla

(i) al menos un grupo de partículas inorgánicas, en el que las partículas inorgánicas (i) no son idénticas a los aglutinantes inorgánicos (iiia) y/o (iiib);

(ii) al menos un compuesto anfifílico;

(iii) al menos una mezcla aglutinante inorgánica que comprenda

(iiia) al menos una mezcla de sulfoaluminato de calcio, y opcionalmente

(iiib) al menos otro aglutinante inorgánico seleccionado del grupo que consiste en aglutinantes hidráulicos, aglutinantes hidráulicos latentes, aglutinantes puzolánicos y mezclas de los mismos; (iv) agua; y opcionalmente

(v) al menos un aditivo; y

(2 ) espumar la formulación de espuma resultante por medio de un espumado químico, físico o mecánico. 2. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el al menos un grupo de partículas inorgánicas se selecciona del grupo que consiste en óxidos, hidróxidos, carburos, nitruros, fosfatos, carbonatos, silicatos, sulfatos y mezclas de los mismos.

3. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, en el que el al menos un grupo de partículas inorgánicas se selecciona del grupo que consiste en partículas de sílice, partículas de alúmina, partículas de circonio y partículas de CaCO3 y mezclas de las mismas.

4. El procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que el al menos un grupo de partículas inorgánicas tiene un tamaño medio de partícula D50 en el intervalo de 30 nm a 300 pm.

5. El procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que el al menos un compuesto anfifílico comprende compuestos anfifílicos con al menos un grupo de cabeza polar y al menos un grupo de cola apolar,

y en el que el al menos un grupo de cola se selecciona entre un grupo alifático o aromático o un grupo cíclico con 2 a 8 átomos de carbono, en el que los átomos de carbono están opcionalmente sustituidos con uno o más sustituyentes, iguales o diferentes, seleccionados entre C-i-Cs-alquilo, OH y NH2.

6. El procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que el al menos un compuesto anfifílico comprende compuestos anfifílicos con al menos un grupo de cabeza seleccionado del grupo que consiste en ácidos carboxílicos, galatos y aminas, y al menos un grupo de cola seleccionado de grupos alifáticos con 2 a 8 átomos de carbono.

7. El procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en el que la al menos una mezcla de sulfoaluminato de calcio tiene una composición analítica de óxido de 5 a 35 % en peso de SO3, 30 a 60 % en peso de CaO, 0 a 30 % en peso de SO2 y 5 a 35 % en peso de AhO3.

8. El procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en el que la al menos una mezcla de sulfoaluminato de calcio contiene a) ye'elimita (4CaO x 3AhO3 x SO3) y opcionalmente belita (2CaO x SO 2) y b) anhidrita (CaSO4), hemihidrato de sulfato de calcio (CaSO4 x 0,5 H2O) y/o yeso (CaSO4 x 2 H2O), en una relación en peso de a):b) de 90:10 a 60:40.

9. El procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en el que el al menos un aglutinante inorgánico adicional se selecciona del grupo que consiste en escoria de alto horno, microsílice, metacaolín, aluminosilicatos, cenizas volantes y mezclas de los mismos.

10. El procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en el que el al menos un aglutinante inorgánico adicional es una mezcla de metacaolín y cenizas volantes.

11. El procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, en el que la al menos una mezcla de aglutinante inorgánico (iii) comprende (iiic) al menos un cemento seleccionado de los cementos CEM I, CEM II, CEM III, CEM IV, CEM V, de acuerdo con la norma DIN EN 197-1 (11/2011), o cemento de aluminato de calcio, preferentemente cemento CEM I.

12. El procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, en el que el al menos un aditivo se selecciona del grupo que consiste en modificadores del pH, cargas, aceleradores, retardadores, modificadores reológicos, superplastificantes, tensioactivos, fibras, vidrios de agua, agentes de hidrofobización adicionales, catalizadores y mezclas de los mismos.

13. El procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12.

en la que la cantidad de compuesto anfifílico respecto a la superficie de la partícula inorgánica es de 0,5 a 160 |jmol/m2; y/o

en la que las partículas inorgánicas se proporcionan en una cantidad del 0,1 al 25 % en peso con respecto a la cantidad de la al menos una mezcla de aglutinante inorgánico; y/o

en el que la proporción en peso del agua con respecto a la mezcla de aglutinantes inorgánicos es de 0,1 a 2,0.

14. El procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13, en el que la etapa (1) comprende las etapas de

(la) dispersar el al menos un grupo de partículas inorgánicas, el al menos un compuesto anfifílico, y opcionalmente el al menos un aditivo en agua para obtener una dispersión acuosa; y

15. Una espuma inorgánica obtenida por el procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 14.

16. Un material celular obtenible mediante el endurecimiento y opcionalmente el secado de una espuma inorgánica de acuerdo con la reivindicación 15.

17. Una composición para preparar una formulación de espuma inorgánica que comprende como componentes (i) el al menos un grupo de partículas inorgánicas;

(ii) el al menos un compuesto anfifílico;

(iii) la al menos una mezcla de aglutinante inorgánico que comprende

(iiia) al menos una mezcla de sulfoaluminato de calcio, y opcionalmente

en la que

los componentes (i), (ii) y (iii) están presentes por separado; o

los componentes (i) y (ii) están presentes como una mezcla y el componente (iii) está presente por separado; o

los componentes (i), (ii) y (iii) están presentes como una mezcla.

18. Uso de la espuma inorgánica de acuerdo con la reivindicación 15, del material celular de acuerdo con la reivindicación 16 y/o de la composición de acuerdo con la reivindicación 17 como aislante térmico, aislante acústico o absorbente acústico, para la protección contra el fuego y/o como material de construcción con una baja densidad.