PL184608B1

PL184608B1 - Kompozycja do wytwarzania gipsu lekkiego

Info

Publication number: PL184608B1
Application number: PL96326485A
Authority: PL
Inventors: Klauck@Wolfgang; Kluth@Hermann; Huebner@Wilfried; Kolenda@Felicitas
Original assignee: Henkel Kgaa
Priority date: 1995-12-20
Filing date: 1996-12-11
Publication date: 2002-11-29
Also published as: EP0868412B1; ES2163667T3; CA2241261A1; US6162839A; GR3036959T3; PT868412E; PL326485A1; DE59607643D1; EP0868412A1; DK0868412T3; DE19651448A1; ATE205174T1; JP2000502032A; WO1997022567A1

Abstract

Kompozycja do wytwarzania gipsu lekkiego, zwlaszcza pianki in situ o gestosci od 0,05 do 1,5 g/cm3 do wypelniania pustych przestrzeni lub formowania warstwy izolacyjnej, oraz do wytwarzania plyt gipsowo-kartonowych, plyt termoizolacyjnych, plyt sciennych i su- fitowych, klejów montazowych, mas modelarskich oraz tynku izolacyjnego, zawierajaca od 20% do 99,9%, zwlaszcza powyzej 50% gipsu, oraz od 0% do 45% bezweglanowego wypelniacza, od 0% do 2% srodka zwilzajacego, od 0% do 5% uplynniacza, od 0% do 5% przyspieszacza, ewentualnie od 0% do 5% opózniacza, i zmiekczacz w ilosci od 0% do 5% wagowo masy kompozycji, znamienna tym, ze gips wystepuje w postaci anhydrytu wzgled- nie pólhydratu, a ponadto w jej sklad wchodzi od 0,1 % do 50%, zwlaszcza od 1 % do 20% sro- dka porotwórczego z opóznionym wydzielaniem gazu, zlozonego z kwasnego skladnika stalego, wybranego z grupy, do której naleza: kwasy organiczne, w tym zwlaszcza kwas cytry- nowy, kwas winowy, kwas jablkowy, kwas askorbinowy, kwas glukozowy, kwas dwumetylo- lopropionowy; fenole; kwasy nieorganiczne i ich sole; oraz skladnika stalego wydzielajacego gaz, wybranego z grupy, do której naleza: proszki metali, zwlaszcza magnezu i glinu; zwiazki azowe; oraz weglany, wodoroweglany, seskwiweglany, nadtlenki, nadborany, nadweglany, azydki oraz wodorki metali alkalicznych i ziem alkalicznych; przy czym przynajmniej jeden z tych skladników jest pokryty niehydrofobowa powloka, korzystnie stanowiaca blone; a tak ze ewentualnie do 25% dodatków zwiekszajacych hydrofobowosc i wytrzymalosc. PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest kompozycja do wytwarzania gipsu lekkiego, zwłaszcza pianki in situ o gęstości od 0,05 do 15 g/cm³, używanej do wypełniania pustych przestrzeni lub formowania warstwy izolacyjnej, oraz do wytwarzania płyt gipsowo-kartonowych, płyt termoizolacyjnych, płyt ściennych i sufitowych, klejów montażowych, mas modelarskich oraz tynku izolacyjnego. Kompozycja zawiera, od 20% do 99,9%, zwłaszcza powyżej 50% gipsu, od 0% do 45% bezwęglanowego wypełniacza, od 0% do 2% środka zwilżającego, od 0% do 5% upłynniacza, od 0% do 5% przyspieszacza, ewentualnie od 0% do 5% opóźniacza, oraz zmiękczacz w ilości od 0% do 5% wagowo masy kompozycji.

Kompozycje do wytwarzania lekkich gipsów, zawierające jako główny składnik gips w postaci anhydrytu ewentualnie półhydratu, przynajmniej jeden środek porotwórczy w postaci kwasu mineralnego lub organicznego, oraz sól wydzielającą gaz, są znane ze stanu techniki. Gips w postaci anhydrytu oznacza czysty siarczan wapniowy bez wody hydratacyjnej.

Z kanadyjskiego opisu patentowego nr CA 119:78617 i japońskiego opisu patentowego nr JP-A-05105544 znany jest produkt gipsowy o niskiej gęstości z zawartością anhydrytu, siarczanu i węglanu wapnia, z którego wydzielają się pęcherzyki gazowego dwutlenku węgla.

Z kanadyjskiego opisu patentowego nr CA 91:61734 i radzieckiego opisu patentowego nr SU-77-2522229 znany jest produkt gipsowy o niskiej gęstości, wytwarzany przez reakcję półhydratu gipsu ze stopionym węglanem sodowym, siarczanem sodowym i wodą.

Z kanadyjskiego opisu patentowego nr CA 89: 48101 i japońskiego opisu patentowego nr JP-A-76-92941 znane sąpłyty z gipsu o niskiej gęstości, który wytwarza się przez reakcję półhydratu gipsu z węglanem wapnia w obecności rozcieńczonego kwasu siarkowego i wody.

Z kanadyjskiego opisu patentowego nr CA 85: 24916 i japońskiego opisu patentowego nr JP-A-74-107004 znany jest spieniony produkt gipsowy o gęstości 0,5 g/cm3, który wytwarza się przez reakcję półhydratu gipsu ze sproszkowanym węglanem metali alkalicznych lub ziem alkalicznych w obecności roztworu wodnego zawierającego metylocelulozę.

Z kanadyjskiego opisu patentowego nr CA 84:168779 znanajest papka gipsowa o gęstości 0,55, wytwarzana z kalcynowanego gipsu, węglanu wapniowego, 40% kwasu sześciofluorokrzemowego i wody.

Z kanadyjskiego opisu patentowego nr CA 84:154766 i japońskiego opisu patentowego nr JP-A-74-77409 znany jest produkt gipsowy, otrzymywany przez zmieszanie gipsu kalcynowanego ze stearynianem sodowym, węglanem sodowym, rozcieńczonym kwasem fluorowodorowym i wodą, z którego następnie formuje się kształtki o gęstości 0,61.

Z kanadyjskiego opisu patentowego nr CA 84:154755 i japońskiego opisu patentowego nr JP-A-74-66659 znane są kształtki o gęstości niższej od 0,1, z gipsu uzyskanego w reakcji mieszaniny 95% wagowych półhydratu siarczanu wapnia i 5% wagowych węglanu wapnia z 3% kwasem siarkowym i materiałem włóknistym.

Z kanadyjskiego opisu patentowego nr CA 84:126033 i japońskiego opisu patentowego nr JP-A-74-64062 znane sąkształtki o gęstości 0,47 formowane z gipsu otrzymywanego przez reakcję w mieszaninie gipsu kalcynowanego ze stearynianem wapniowym, węglanem wapniowym, 40% wodnym roztworem kwasu sześciofluorokrzemowego i wodą.

Z kanadyjskiego opisu patentowego nr CA 82: 47224 i japońskiego opisu patentowego nr JP-A-72-119764 znany jest produkt gipsowy o gęstości 0,57, który wytwarza się przez reakcję kalcynowanego gipsu z wodą węglanem wapniowym, fluorokrzemianem wapniowym i stearynianem barowym.

Z kanadyjskiego opisu patentowego nr CA 80: 73793 i japońskiego opisu patentowego nr JP-A-72-5988 znany jest materiał budowlany o niskiej gęstości, otrzymywany przez reakcję węglanu lub wodorowęglanu z częściowym estrem kwasu fosforowego w temperaturze większej lub równej od temperatury otoczenia. Po dodaniu gipsu i ogrzaniu mieszaniny do temperatury powyżej 50°C, uzyskuje się spieniony produkt gipsowy o gęstości 0,4 g/cm³.

184 608

Z kanadyjskiego opisu patentowego nr CA 122:272364 i niemieckiego opisu patentowego nr 4333115 znanyjest cement, beton lub podobny materiał budowlany o gęstości 1,3 g/cm³, który otrzymuje się przez reakcję siarczanu wapniowego z węglanem metalu alkalicznego, kwasem borowym, wodorotlenkiem wapniowym, środkiem spieniającym, zmiękczaczem oraz środkiem opóźniającym.

Z kanadyjskiego opisu patentowego nr CA 120: 84826 i europejskiego opisu patentowego nr EP-A-562651 znany jest produkt gipsowy o gęstości pozornej od 0,5 do 1,5 g/cm3, który wytwarza się przez reakcję siarczanu wapniowego, sześciofluorokrzemianu magnezowego, stearynianu glinowego, węglanu wapniowego i ewentualnie węglanu magnezowego, metylocelulozy, cytrynianu sodowego i wody.

Z publikacji Research Disclosure, tom 35, lipiec 1975, strona 37, referat nr 13540, znany jest sposób wytwarzania gipsu o niskiej gęstości, w którym przygotowuje się zawiesinę z półhydratu gipsu, dwutlenku manganu i wody, a następnie dodaje nadtlenek wodoru celem wytworzenia pianki. Dodatek emulsji PVA polepsza właściwości produktu.

Z kanadyjskiego opisu patentowego nr CA 101: 11552 i japońskiego opisu patentowego nr JP-A-82-124909 znane sąelementy o gęstości 0,76 wykonane z gipsu otrzymywanego przez reakcję półhydratu gipsu ze stearynianem barowym, węglanem wapniowym, tlenkiem wapnia, wodnym roztworem polialkoholu winylowego i wodą.

Z kanadyjskiego opisu patentowego nr CA 101:11551 i japońskiego opisu patentowego nr JP-A-82-124910 znany jest produkt gipsowy o gęstości 0.78 otrzymywany przez reakcję półhydratu gipsu β ze stearynianem wapniowym, węglanem wapniowym, tlenkiem wapnia, polialkoholem winylowym, siarczanem amonowym i kwasem sześciofluorokrzemowym.

Z kanadyjskiego opisu patentowego nr CA 101: 11550 i japońskiego opisu patentowego nr JP-A-82-124908 znany jest produkt gipsowy o gęstości 0,76 otrzymywany przez reakcję półhydratu gipsu, hydrofobowych stearynianów, węglanów lub kwaśnych węglanów, zasadowych tlenków, kwaśnych fluorków, wody i żywic syntetycznych.

Z kanadyjskiego opisu patentowego nr CA 101:11549 i japońskiego opisu patentowego nr JP-A-82-124907 znany jest produkt o gęstości 0,78 otrzymywany przez reakcję półhydratu gipsu i mieszaniny wyżej wymienionych surowców, wody oraz kwasowych fluorków, takich jak kwas sześciofluorokrzemowym.

Z kanadyjskiego opisu patentowego nr 100:214666 i japońskiego opisu patentowego nr JP-82-112342 znany jest produkt gipsowy o gęstości około 0,78 otrzymywany drogą przemiany półhydratu, stearynianów, węglanów lub kwaśnych węglanów, zasadowych tlenków, fluorków kwasowych, takich jak na przykład kwas sześciofluorokrzemowy, w obecności polialkoholu winylowego.

Z kanadyjskiego opisu patentowego nr CA 89:151558 i japońskiego opisu patentowego nr JP-A-76-128274 znany jest produkt gipsowy o gęstości 0,35 g/cm3, przy otrzymywaniu którego kalcynowany gips, materiał włóknisty, tlenek metalu oraz środek stabilizujący styka się z wodą, a następnie dodaje nadtlenowęglan i przeprowadza obróbkę termiczną.

Z kanadyjskiego opisu patentowego nr CA 87-89532 i japońskiego opisu patentowego nr JP-A-75-93352 znany jest produkt gipsowy o niższej gęstości, przy wytwarzaniu którego gips a rozrabia się z wodą, a następnie zadaje wodorowęglanem amonowym.

Z kanadyjskiego opisu patentowego nr CA 80:86931 i japońskiego opisu patentowego nr JP-A-69-84902 znany jest produkt gipsowy o gęstości około 0,56 g/cm³, otrzymywany drogą przemiany kalcynowanej zawiesiny gipsowej, do której dodaje się stężony wodny roztwór formaldehydu, wodę i wodorowęglan amonowym.

Z kanadyjskiego opisu patentowego nr CA 82:102462 i japońskiego opisu patentowego nr JP-A-72-347 znany jest produkt gipsowy o niższej gęstości, otrzymywany drogąprzemiany syntetycznego gipsu i wodorowęglanu sodowego, który zadaje się 1 % wodnym roztworem polialkoholu winylowego, a następnie ogrzewa w ciągu jednej godziny do temperatury 80°C.

Z kanadyjskiego opisu patentowego nr CA 81:175233 i japońskiego opisu patentowego nr JP-A-72-107634 znane sąprodukty gipsowe o gęstościach 0,15 - 0,65 g/cm?, które otrzymuje się

184 608 drogą przemiany zawiesiny gipsowej z solą kwasu tłuszczowego, stabilizatorem piany na bazie soli kwasu tłuszczowego oraz węglanem wapniowym i siarczanem glinowym.

Z kanadyjskich opisów patentowych nr CA 115:238433 oraz nr CA 112-164011 i streszczenia artykułu z CLB Chem Labor Biotech. (1990), 41 (2), strony 79-80, znany jest sztuczny materiał budowlany, przy wytwarzaniu którego miesza się i wytwarza zawiesinę środków powierzchniowo czynnych, węglanu barowego i wody, a następnie takąpiankę miesza z glinką lub między innymi gipsem.

Z japońskiego opisu patentowego nr JP-A-90/296780 znany jest produkt gipsowy o niższej gęstości lub gips spieniony, otrzymywany drogąprzemiany zawiesiny gipsu z sulfonianem estru alkilowego kwasu tłuszczowego C10-C16 jako środkiem spieniającym.

Z niemieckiego opisu patentowego nr DE-C-4134550 znany jest sposób wytwarzania materiału spienionego in situ drogąprzemiany zawiesiny gipsowej z prepolimerami poliizocyjanianowymi, w którym jako zawiesinę gipsową stosuje się 30 do 70% wagowo dwuhydratu gipsu oraz od 30 do 30% wagowo wody w stosunku do zawiesiny, a od 40 do 60% wagowo zawiesiny wodnej dwuhydratu gipsu i od 60 do 40% wagowo zwykłego dwufenylometano-4,4’-dwuizocyjanianu lub prepolimeru dwufenylometano-4,2’-dwuizocyjanianów z zawartością grup NCO- od 2 do 20% wagowo lub prepolimerów 2,4-toluilenodwuizocyjanianów lub 2,6-toluilenodwuizocyjanianów o zawartości grup NCO- od 2 do 20% wagowo albo mieszaninę tych związków z wewnętrznym mieszaniem wprowadza do spoin i pozostawia do stwardnienia przy normalnej temperaturze i normalnym ciśnieniu. Piankę miejscową wytwarza się za pomocą przyrządu wieloskładnikowego, takiego jak dysza rozpyłowa lub pistolet natryskowy. W układach wieloskładnikowych składnik wodny składa się z tiksotropowej mieszaniny hydrargilit/gips REA o zawartości substancji stałych co najmniej 66% wagowo przy zastosowaniu rozpuszczalnych w wodzie, modyfikowanych celuloz, jako środków tiksotropowych. Tak otrzymany materiał spieniony daje się po stwardnieniu obrabiać mechanicznie i jest niepalny. Do takiego samego pierwszeństwa sprowadza się również zgłoszenie patentowe nr WO 93/018142.

Z kanadyjskiego opisu patentowego nr CA 92:63584p i japońskiego opisu patentowego nr JP-A-79/119528 znany jest produkt gipsowy o niższej gęstości, przy wytwarzaniu którego półhydrat gipsu spienia się z prepolimerem uretanowym i wodą, ewentualnie w obecności materiału wypełniającego, i pozostawia do stwardnienia. W ten sposób otrzymuje się niepalny produkt gipsowy o ciężarze właściwym 0,52.

Z polskich opisów patentowych PL 118074 i PL 118108 znane są porowate zaprawy anhydrytowe, wytwarzane przez wprowadzanie do zaprawy środka spieniającego w postaci kwaśnego węglanu metalu alkalicznego w ilości 0,2 do 3% wagowo, bądźjednozasadowego fosforanu metalu alkalicznego w ilości 0,2 do 4% wagowo. Mieszaniny nie zawierają środka powodującego opóźnione wydzielanie się gazu.

Z niemieckiego opisu DE 4009967 znane jest wytwarzanie zapraw cementowych lub opartych na polimerach szkła wodnego, w których powstawanie porów zachodzi w wyniku reakcji nadtlenku wodoru lub kwasu fluorowodorowego z węglikiem glinu, krzemu lub wapnia. W celu zapobieżenia natychmiastowemu wydzielaniu się gazu po zmieszaniu składników zaprawy stosuje się pokrywanie składników gazotwórczych warstwądezaktywującąz oleju, tłuszczu, żywicy lub wosku.

Z polskiego opisu patentowego nr PL 170902 znane jest wytwarzanie porowatej zaprawy anhydrytowej przy użyciu siarczanu wapnia jako środka wiążącego, węglanu wapnia lub magnezu jako środka spieniającego i heksafluorokrzemianu magnezu, cynku lub amonu, który poddawany jest wstępnej hydrofobizacji. Polega ona na pokryciu warstwą materiału hydrofobowego z oleju silikonowego lub soli wyższych kwasów alkanokarboksylowych tak, aby opóźnić wydzielanie się gazu ze środka spieniającego. Po dodaniu wody zachodzi hydroliza warstwy hydrofobowej, a następnie heksafluorokrzemianu z wydzieleniem kwasu fluorowodorowego, reagującego z węglanem z wydzieleniem gazu (dwutlenku węgla), spieniającego zaprawę. Zasadniczą wadę takiej kompozycji stanowi to, że uzyskane cząsteczki hydrofobowe nie ulegają zdyspergowaniu

184 608 w wodzie albo zachodzi to bardzo trudno, a uzyskane dyspersje są niestabilne. Otrzymany wówczas lekki gips jest zawsze hydrofobowy.

W związku z narastającym problemem zanieczyszczenia środowiska występuje zapotrzebowanie na odpowiednie materiały izolacyjne i budowlane, w tym także na kształtki z gipsu o niskiej gęstości.

Stosowane obecnie do izolacji cieplnej jedno - i dwuskładnikowe pianki poliuretanowe, dozowane z puszek, powodują zanieczyszczenie środowiska swoimi składnikami porotwórczymi, jak fluorochlorowęglowodory, także częściowo chlorowcowane oraz fluorowęglowodory (FCKW, HFCKW, FKW), a także środkami przeciwogniowymi zawierającymi chlorowce.

Zasadniczą wadę większości znanych kompozycji do wytwarzania gipsu o niskiej gęstości stanowi to, że w układach nie zawierających poliuretanów, spienianie odbywa się bezpośrednio po dodaniu składników wytwarzających gaz. Czas rozruchu ewentualnie czas spoczynku (czas przed powiększeniem objętości) układów tego rodzaju wynosi od 1 do 10 sekund, co znacznie utrudnia rozprowadzanie pianek wytwarzanych w miejscu stosowania. Także w układach z poliuretanami, czasy te nie przekraczają 5 do 10 sekund i są zdecydowanie niewystarczające do tego, by spieniany materiał zdążył wypełnić puste przestrzenie o złożonych kształtach (patrz Franck, Kunststoff’ - Kompendium, wydanie 1, W urzburg 1984, strona 211). Także czas wzrostu, upływający od początku zmieszania do ustania pęcznienia, wynosi dla czystych pianek poliuretanowych tylko od 55 do 270 sekund, co uniemożliwia wytworzenie, w pustych przestrzeniach o złożonych kształtach i dużej objętości, lekkiego gipsu spienionego w sposób jednorodny, co ma zasadnicze znaczenie dla uzyskania dobrych właściwości izolacyjnych.

Celem wynalazku jest uzyskanie ulepszonej kompozycji do wytwarzania gipsu lekkiego, której głównymi składnikami jest gips w postaci anhydrytu lub półhydratu, względnie gipsu zawierającego węglan, oraz środek porotwórczy. Zastosowany środek porotwórczy powinien umożliwiać regulację czasu rozruchu zależnie od potrzeb, przy czym czas ten powinien być znacznie dłuższy od możliwych do uzyskania dla kompozycji znanych ze stanu techniki. Do utworzenia warstwy opóźniającej wydzielanie gazu należy użyć materiału o właściwościach hydrofilowych.

Cel ten zrealizowano w rozwiązaniu według wynalazku przez opracowanie kompozycji, w której gips występuje w postaci anhydrytu względnie półhydratu, a ponadto w jej skład wchodzi od 0,1% do 50%), zwłaszcza od 1%o do 20% środka porotwórczego z opóźnionym wydzielaniem gazu, złożonego z kwaśnego składnika stałego, wybranego z grupy, do której należą: kwasy organiczne, w tym zwłaszcza kwas cytrynowy, kwas winowy, kwas jabłkowy, kwas askorbinowy, kwas glukozowy, kwas dwumetylolopropionowy; fenole; kwasy nieorganiczne i ich sole; oraz składnika stałego wydzielającego gaz, wybranego z grupy, do której należą: proszki metali, zwłaszcza magnezu i glinu; związki azowe; oraz węglany, wodorowęglany, seskwiwęglany, nadtlenki, nadborany, nadwęglany, azydki oraz wodorki metali alkalicznych i ziem alkalicznych; przy czym przynajmniej jeden z tych składnikówjest pokryty niehydrofobowąpowłoką, korzystnie stanowiącąbłonę; oraz ewentualnie do 25% dodatków zwiększających hydrofobowość i wytrzymałość.

Korzystnym rozwiązaniem wynalazku jest kompozycja, w której niehydrofobowa powłoka stanowiąca błonę zawiera przynajmniej jedną substancję pęczniejący względnie dyspergującą, ewentualnie rozpuszczalną w wodzie, która jest substancją nieorganiczną wybraną z grupy, do której należą: szkło wodne sodowe i potasowe, polifosforany, siarczan magnezowy i siarczan wapniowy; względnie substancją organiczną wybraną z grupy, do której należą:

- polimery występujące naturalnie, jak polisacharydy, zwłaszcza skrobie i produkty skrobiowe, galaktomannany, pektyny, guma arabska, guma akacjowa, tragakant, roślinne pochodne celulozy, alginiany, agar, karagennany, dekstran i ksantan, oraz lignina, kauczuk naturalny, żywice naturalne i białka;

- polimery naturalne syntetycznie zmodyfikowane, zwłaszcza modyfikowane polisacharydy, jak etery celulozy, przykładowo metyloceluloza, hydroksymetyloceluloza, karboksymetylohydroksyetyloceluloza, hydroksyetyloceluloza, hydroksypropyloceluloza, hydroksypropylometyloceluloza, hydro8

184 608 ksyetylcmeCylocelklcza, cyjanceCylocelkloza, etyloceluloza, karbcksymetyloceluloza, i ich mieszaniny; estry celulozy, przykładowo octan celulozy, acetomaślan celulozy, acetopropionian celulozy, propionian celulozy, i ich mieszaniny; estry skrobiowe, przykładowo azotan skrobi, fosforan skrobi, ksantogenian skrobi, octan skrobi, siarczan skrobi, cytrynian skrobi, i ich mieszaniny; oraz etery skrobiowe, przykładowo karboksymetyloeter skrobi, hydroksyetylczknobia, hydroksypropylczkrobia, skrobie kationowe, i ich mieszaniny, jak również mieszaniny wymienionych składników;

- polisacharydy ulegające rozkładowi pod działaniem drobnoustrojów;

- polimery syntetyczne, jak polialkohol winylowy, pcliwinylcpirolidon, kopolimery polioctanu winylu i kwasu krotonowego, pcliwinylcbutyral, kopolimery estrów kwasu polimetakrylowego, poliakrylcamidy, poli-2-etylcoksazclina, poliuretany, polielektrolity anionowe i kationowe, pcliglikcle etylenowe, poliglikol propylenowy, pcli-1,2-dwumetoksyetylen, polieter metylcwowinylowy, jonemy, oraz ich mieszaniny.

Szczególnie korzystnym rozwiązaniem wynalazku jest kompozycja, która zawiera dodatkowo przynajmniej jeden rozpuszczalny w wodzie, dyspergujący lub zdyspergowany w wodzie polimer, zwiększający wytrzymałość, dodawany korzystnie w postaci proszku ^dyspersyjnego, w ilości od 0,5% do 20% wagowo w stosunku do masy suchej mieszaniny, przy czym polimer ten pochodzi z grupy, do której należą: octan winylu i jego kopolimery, akrylan i kopolimery akrylanowe, kauczuk naturalny, polichlOTopren, poliuretany, poliamidy, oraz ich mieszaniny. Innym korzystnym rozwiązaniem wynalazku jest kompozycja, która dodatkowo zawiera od 0% do 5% środka zwiększającego hydrofobowość, zawierającego polisiloksan, wosk lub związek tłuszczowy.

Odmiennym rozwiązaniem wynalazku jest kompozycja, w której gips zawiera przynajmniej 1 mg węglanu na 1 g gipsu, a ponadto wjej skład wchodzi od 0,1% do 50%, zwłaszcza od 1 % do 20% środka pcrotwórczegc z opóźnionym wydzielaniem gazu, który stanowi tylko kwaśny składnik stały, wybrany z grupy, do której należą: kwasy organiczne, w tym zwłaszcza kwas cytrynowy, kwaś winowy, kwas jabłkowy', kwas askorbinowy, kwas glukozowy, kwas dwumetyloloprcpicncwy, fenole; kwasy nieorganiczne i ich sole; przy czym składnik ten jest ewentualnie pokryty niehydrcfobowąpcwloką, korzystnie stanowiącą błonę; a także ewentualnie do 25 % dodatków zwiększających hyWrofcbowcść i wytrzymałość.

Korzystnym rozwiązaniem wynalazku jest kompozycja, w której niehydrofobową powłoka stanowiąca błonę zawiera przynajmniej jedną substancję pęczniejącą, względnie dyspergującą, ewentualnie rozpuszczalną w wodzie, którajest substancją nieorganiczną wybraną z grupy, do której należą: szkło wodne sodowe i potasowe, polifosforany, siarczan magnezowy i siarczan wapniowy; względnie substancją organiczną wybraną z grupy, do której należą:

- polimery naturalne syntetycznie zmodyfikowane, zwłaszcza modyfikowane polisacharydy, jak etery celulozy, przykładowo metyloceluloza, hydroksymetyloceluloza, karboksymetylchyWrokzyeCylocelulcza, hyWroksyeCylocelulcza, hydrcksyprcpyloceluloza, hydroksypropylomeCylccelulcza, hyWroksyeCylometylccelulcza, cyjancetyloceluloza, etyloceluloza, kar- bokzymeCylcceluloza, i ich mieszaniny; estry celulozy, przykładowo octan celulozy, acetomaślan celulozy, acetopropionian celulozy, propionian celulozy, i ich mieszaniny; estry skrobiowe, przykładowo azotan skrobi, fosforan skrobi, ksantogenian skrobi, octan skrobi, siarczan skrobi, cytrynian skrobi, i ich mieszaniny; oraz etery skrobiowe, przykładowo karbcksymetylceter skrobi, hyWrokzyetyloskncbia, hydroksypropylcskrobia, skrobie kationowe, i ich mieszaniny, jak również mieszaniny wymienionych składników;

- polisacharydy ulegające rozkładowi pod działaniem drobnoustrojów;

- polimery syntetyczne, jak polialkohol winylowy, pcliwinylopirolldcn, kopolimery polioctanu winylu i kwasu krotonowego, poliwinylobutyral, kopolimery estrów kwasu pclimetakrylowego, pcliakrylcamidy, poli-2-etylookzazclina, poliuretany, polielektrolity anionowe i kationowe,

184 608 poliglikole etylenowe, poliglikol propylenowy, poli-1,2-dwumetoksyetylen, polieter metylowowinylowy, joneny, oraz ich mieszaniny.

Szczególnie korzystnym rozwiązaniem wynalazku jest kompozycja, która zawiera dodatkowo przynajmniej jeden rozpuszczalny w wodzie, dyspergujący lub zdyspergowany w wodzie polimer, zwiększający wytrzymałość, dodawany korzystnie w postaci proszku redyspersyjnego, w ilości od 0,5 % do 20 % wagowo w stosunku do masy suchej mieszaniny, przy czym polimer ten pochodzi z grupy, do której należą: octan winylu i jego kopolimery, akrylan i kopolimery akrylanowe, kauczuk naturalny, polichloropren, poliuretany, poliamidy, oraz ich mieszaniny.

Innym korzystnym rozwiązaniem wynalazku jest kompozycja, która dodatkowo zawiera od 0% do 5% środka zwiększającego hydrofobowość, zawierającego polisiloksan, wosk lub związek tłuszczowy.

Środek porotwórczy wydziela gaz w czasie od 1 minuty do 24 godzin, korzystnie - od 1,5 do 60 minut, a najkorzystniej - od 3 do 30 minut. Powoduje to pęcznienie mieszaniny złożonej z gipsu zdolnego do wiązania oraz wody.

Przez gips zdolny do wiązania rozumie się gips uformowany w postaci cząstek kulistych, pałeczkowych lub nieregularnych, który może występować jako proszek lub perełki, przy czym średnica ziaren wynosi od 1 pm do 1 cm, zwłaszcza - od 2 pm do 1 mm.

Polisacharydy zawierają substancje błonotwórcze uzyskane z roślin lądowych, morskich i drobnoustrojów. Jeżeli chodzi o rośliny lądowe, sąto skrobie, jak kukurydziana, pszeniczna, ryżowa, tapiokowa i ziemniaczana, oraz produkty skrobiowe, jak skrobie modyfikowane fizycznie i degradowane enzymatycznie. Przed użyciem produkty te muszą być zagęszczane przez gotowanie, gdyż tworzyłyby mętne i nietrwałe roztwory, przechodzące w liożele i osady.

Innymi polisacharydami z roślin lądowych są galaktomannany, jak mączka z nasion drzewa świętojańskiego i żywica guar. Stosuje się także pektyny, jak pomarańczowa, grejpfrutowa, cytrynowa i jabłkowa, bądź ich główny składnik - kwas poligalakturonowy.

Do polisacharydów tej grupy należą także żywice wydzielane z drzew···, jak guma arabska, guma akacjowa i tragakant. Dalszymi użytecznymi polisacharydami uzyskiwanymi z roślin lądowych sąpochodne celulozy, jak na przykład O-karboksymetyloceluloza i O-metyloceluloza; a także polisacharydy pochodzące ze śluzu z nasion pigwy i lnu, żywic z drzew wiśniowych i modrzewi, lichenina z mchu irlandzkiego, mączki z ziaren tamaryndowca oraz żywicy tara.

Z roślin morskich pochodzą alginiany i polisacharydy uzyskiwane ze ścianek komórek brunatnie, a także agar otrzymywany ze ścianek komórek czerwienic gatunku Gelidium i Gracilaria oraz mieszaniny żelującej agarozy i nieżelującej agropektyny·, karragenany uzyskiwane drogą ekstrakcji z określonych czerwienic, jak również polisacharydy wytwarzane z alg, z których najbardziej znany jest agar duński.

Dalszą grupę polisacharydów użytecznych jako błonotwórcze materiały powłokowe stanowią środki zagęszczające z drobnoustrojów, jak na przykład dekstran tworzony przez Leuconostoc mesenteroides oraz ksantan tworzony przez Xanthomonas campestris.

Przez środek zagęszczający na bazie protein rozumie się zazwyczaj w zasadzie żelatynę, która jest oferowana w różnych gatunkach. W zależności od wytwarzania wyróżnia się przede wszystkim żelatynę typu A, którą otrzymuje się m.in. drogą kwasowego roztwarzania kolagenu, oraz żelatynę typu B, którą wytwarza się drogą odpowiedniego roztwarzania alkalicznego.

Przez syntetycznie modyfikowane, naturalnie występujące polimery rozumie się modyfikowane polisacharydy, a zwłaszcza przede wszystkim odpowiednie etery celulozy·’, estry celulozy, estry skrobi lub etery skrobi albo ich mieszaniny. Przykładem eterów celulozy jest metyloceluloza, hydroksymetyloceluloza, hydroksymetylohydroksyetyloceluloza, hydroksypropylometyloceluloza, hydroksyetylometyloceluloza, hydroksyetyloceluloza, cyjanoetyloceluloza, etyloceluloza, karboksymetyloceluloza lub mieszanina wymienionych eterów celulozy.

Przykładem estrów celulozy jest octan celulozy, acetomaślan celulozy, acetopropionian celulozy lub mieszanina tych estrów celulozy. Przykładem estrów skrobi jest azotan skrobi, fosforan skrobi, ksantogenian skrobi, octan skrobi, siarczan skrobi, cytrynian skrobi lub mieszanina tych estrów skrobi. Przykładem eterów skrobi jest karboksymetyloeter skrobi, hydroksyetylo10

184 608 skrobia, hydroksypropyloskrobia, skrobie kationowe oraz mieszanina wymienionych eterów skrobi.

Przez enzymatycznie degradowane substancje w sensie niniejszego wynalazku rozumie się zwłaszcza substancje organiczne, które ulegają rozkładowi pod działaniem drobnoustrojów. Są to na przykład polisacharydy wymienione na wstępie i polisacharydy modyfikowane.

Spośród syntetycznych polimerów, które można stosować jako bionotwórczy, materiał powlekający, można stosować takie polimery, które wybrane są spośród związków poliwinylowych, a zwłaszcza polialkohol winylowy, poliwinylopirolidon, kopolimeryzaty polioctan winylu/kwas krotonowy, polibezwodnik maleinowy oraz ich kopolimery, poliwinylobutyral, ze związków poliakrylowych, a zwłaszcza kopolimeryzaty estrów kwasu poli(met)akrylowego, poli-2-etylooksazolinę oraz poliakryloamidy. Jako syntetyczne, przepuszczalne, błonotwórcze środki powlekające można poza tym stosować również tlenek polietylenu o ciężarze cząsteczkowym od 100000 do 5000000. Wreszcie pojęcie syntetycznych polimerów obejmuje także jeszcze polielektrolit, taki jak anionowy polielektrolit, na przykład kwas poliakrylowy i jego sole, kwas polimetakrylowy i jego sole, kwas pollwinylosulfonoow^ i j^eg° sote, kwas polistyrenosulfonowy i jego sole, 2-metakryloiloksyetanosulfonian (SEM), kwas metakryloiloksy-2-hydroksypropanosulfonowy (SHPM), kwas 2-akryloamido-2-metylopropanosulfonowy (AMPS), 3-akrylo- amido-3-metyło -propanokarboksylan sodowy, 3-metakryloamido-3-metylopropanokarboksylan sodowy, sole kwasu poliwinylofosfonowego, sole kwasu polimaleinowego, sole kwasu poli-4-winylobenzoesowego, sole kwasu poli-3-winyloksy-1-sulfonowego, sole poli-4-winylofenolu oraz kwas poli-N-winylobursztynoimidowy. Przez polielektrolity tego rodzaju rozumie się ponadto także polielektrolity kationowe, na przykład kationy na bazie poliakryloamidu, chlorku dwualilodwumetyloamoniowego, chlorku dwuallilodwuetyloamoniowego, metakrylanu dwuetyloaminoetylu, metakrylanu dwuetyloaminoetylu, metakrylanu dwumetyloaminoetylu, metakrylanu dwumetyloaminoetylu, siarczanu metakryloiloksyetylotrójmetyloamoniowego, chlorku metakryloiloksyetylodwumetyloamoniowego oraz chlorku 3-(metakryloamido)propylotrójmetyloamoniowego. Przegląd tego rodzaju stosowanych, rozpuszczalnych w wodzie polimerów znajduje się w Encyclopedia of Polymer Science and Engineering, tom 17 (1989), strona 730 do 784. Stosować można także dyspersje poliuretanowe (kationowe, anionowe i niejonowe).

Dalszą grupę polimerów przepuszczających wodę stanowiąprzykładowo polietylenoglikole o c iężarze czajsec/kowym niż 600 gz/m^ńl pi^r^zy których środka ροϊΌΚνόπ-ζοgo lub środków porotwórczych może odbywać się drogą rozcierania składników z polietylenoglikolem, przy czym polimer nanosi się na powierzchnię środka porotwórczego.

Jako dalsze przepuszczające wodę, korzystne polimery błonotwórcze należy wymienić glikol polipropylenowy, poli-1,2-dwumetoksyetylen, polieter metylowo-winylowy, poli-4,5-winyloimidazol, polichlorobenzoesan winylu. Przydatne sąponadto joneny, to jest silne polizasady zawierające w łańcuchu głównym trzeciorzędowy atom azotu, takie jak opisane w monografii “Synthetic water - soluble polymers in solution” przez E.A. Bekturova i Z. Kh. Bakauowa, Huthing, Bazylea, 1986, na stronach 79 do 83. W tej monografii opisane są także dalsze przepuszczające wodę polimery, które zgodnie z wynalazkiem można stosować korzystnie do wytwarzania błonotwórczej powłoki. Do polimeryzacji można oczywiście wykorzystać również mieszaniny monomerów i stosować mieszaniny różnych polimerów.

Wymienioną wyżej, przepuszczającą wodę, korzystnie błonotwórczą powłokę z polimerów nanosi się zwykle drogą powlekania na przynajmniej jeden z obydwu składników środka porotwórczego. Tego rodzaju procesy powlekania sąw ogólności znane specjalistom. Dlatego wymienia się tu tylko przykładowo typowe urządzenia do powlekania, na przykład kocioł do drażetkowania, oczyszczarka bębnowa, złoże fluidyzacyjne lub powlekarka kulowa. Przegląd stanu techniki powlekania w technologii środków spożywczych podaje przykładowo artykuł Harmanna i Reimera w piśmie firmowym “Contakt”, Zeszyt 57, strony 4-8, oraz Zeszyt 58, strony 3-7. Wynika z niego, że roztwory stosowane do powlekania stosuje się zwykle w ilościach od około 10 do 40%. Przy stosowaniu polimerów syntetycznych stosuje się zwykle roztwory o zawartości 5 do 80% wagowo.

184 608

Zgodnie z korzystnym rozwiązaniem niniejszego wynalazku w kompozycji do wytwarzania lekkiego gipsu stosuje się środek porotwórczy, który wydziela z opóźnieniem gazowy dwutlenek węgla, gazowy tlen, gazowy wodór, gazowy dwutlenek azotu, gaz szlachetny lub gazowy azot.

Jeżeli przy wyżej wymienionym środku porotwórczym ma wydzielać się gaz szlachetny, to stosuje się do tego gazy szlachetne, na przykład argon w związkach klatratowych. Przykładowo można tu wymienić hydrochinon, który tworzy sieć klatek, w których znajdują się nie tylko gazy szlachetne, lecz także tlen. Tego rodzaju związki klatratowe można zbudować tak, aby gaz wydzielał się z nich z opóźnieniem.

Gipsy węglanowe, stosowane w alternatywnych kompozycjach według wynalazku, występująw przyrodzie, jak naturalny anhydryt zawierający łącznie 2,5% węglanów wapnia i magnezu, gips z gazów spalinowych o zawartości 1% węglanu wapnia, ewentualnie są wytwarzane przez wprowadzenie odpowiedniej ilości węglanów. Przegląd gipsów naturalnych i pochodzących z procesów technicznych podaje artykuł w “Chemie in unserer Zeit”, rocznik 19(1985), nr 4 strony 137 do 143. Zawartość węglanów, zależnie od kamieniołomu, może zmieniać się od 0% do maksimum 5%.

Dodatek polimeru do kompozycji według wynalazku pozwala uzyskać produkt gipsowy o wysokiej wytrzymałości i jednorodności. Wprowadza się go w postaci proszku redyspersyjnego, bądź dyspersji polimerycznej, przy zarabianiu kompozycji z wodą, względnie zamiast wody. Wykorzystuje się wszystkie dyspersje, które po odpowiednim czasie przerabiania z gipsem dają stabilną mieszaninę. Są to zwłaszcza dyspersje akrylanowe, winylooctanowe, uretanowe, amidowe, a także ich kopolimery i mieszaniny.

W kompozycji gipsowej według wynalazku jako główny składnik stosuje się gips w postaci hydratu lub półhydratu we wszystkich występujących odmianach (α- i β-półhydrat, anhydryt I, II i III ), pochodzącego z gipsu naturalnego, gipsu chemicznego lub gipsu z odsiarczania gazów spalinowych. Takie hydraulicznie wiążące odmiany na bazie CaSO₄ mogą występować zarówno w postaci czystej, jak i w mieszaninie.

W przypadku gipsu naturalnego stosuje się zwykle gips β, otrzymywany metodami z użyciem pieca obrotowego lub wielkiego warnika. Odpowiedni gips wielofazowy uzyskuje się w procesie prowadzonym w piecu z rusztem przesuwnym, natomiast gips α - w procesie ciśnieniowym w autoklawie.

W przypadku gipsów chemicznych gips w odmianie β otrzymuje się poprzez proces wielkopiecowy według Knaufa, ewentualnie proces wielkowarnikowy według Knaufa, oraz w procesie wielkowamikowym bez przekrystalizowania. Gips wielofazowy uzyskuje się metodą prażenia wielkich agregatów według Knaufa. Gips α produkowany jest metodą ciśnieniową w autoklawie Giuliniego.

Obecnie jednakże największe ilości gipsu, wykorzystywanego do kompozycji gipsowych, pochodząz odsiarczania gazów spalinowych różnymi metodamiijakm. in. metodąBishoffa, metodą Saarberga - H oltera i innymi metodami opracowanymi w górnictwie. Przykładowo w 1990 roku wyprodukowano 2 miliony ton gipsu resztkowego. W tym przypadku szczególne znaczenie zyskał półhydrat α z gipsu REA (REA = instalacja do odsiarczania gazów spalinowych).

Dalszymi składnikami kompozycji gipsowych według wynalazku są znane wypełniacze i inne materiały pomocnicze, stosowane zależnie od przeznaczenia.

Do najczęściej stosowanych wypełniaczy należą: gliny, piasek, żwir, cement, żużel, szkło, żele krzemionkowe, siarczany (przykładowo dwuhydrat siarczanu wapnia), włókna szklane i mineralne, włókna sztuczne, lekkie wypełniacze organiczne (przykładowo spieniony polistyren), sproszkowany papier, sproszkowana skrobia, wióry i mączka drzewna, włókna celulozowe, itp.

Do składników pomocniczych należą środki konserwujące, środki przeciwrdzewne, barwniki i środki zwiększające żaroodpomość, jak wermikulit, wodorotlenek glinowy, wodorotlenek magnezowy, a także przeciwogniowe materiały organiczne.

Wprowadza się także substancje działające nawilżająco, które zmniejszają zapotrzebowanie na wodę, tak zwane upłynniacze. Są to przykładowo: aryloalkilosulfoniany, sole kwasów

184 608 ligninosulfonowych i żywice melaminowe. Przegląd takich środków podaje artykuł w “Zement, Kalk und Gips”, tom 21, strony 415-419(1968). Dzięki niższej zawartości wody w mieszaninie jej wysychanie zachodzi szybciej.

Ewentualne zwiększenie ilości wody uzyskuje się przez dodawanie substancji działających flokulująco, jak na przykład tlenków polietylenu, jak ujawniono w brytyjskim opisie patentowym nr GB-A-1049184.

Stabilizację papki wodno - gipsowej dla uniknięcia jej osiadania lub rozwarstwienia zapewnia się dodatkiem chemikaliów działających zagęszczająco, jak etery celulozy i skrobi. Mają one niewielki wpływ na zapotrzebowanie wody.

Jako przyspieszacze stosowane są zwłaszcza kwasy nieorganiczne i ich sole, korzystnie kwas siarkowy i jego sole. Szczególne miejsce zajmuje tu dwuhydrat siarczanu wapnia, który przy dużym rozdrobnieniu działa silnie przyspieszająco, w związku z czym przy wypalaniu surowego gipsu musi być całkowicie usunięty. Przyspieszające działanie takich substancji polega przeważnie na zwiększeniu rozpuszczalności i szybkości rozpuszczania wypalonego gipsu, jak również na zwiększeniu szybkości powstawania zarodków krystalizacji.

W przypadku konieczności spowolnienia procesów usztywniania i twardnienia, skład kompozycji uzupełnia się o znane opóźniacze, którymi sąprzede wszystkim kwasy organiczne i ich sole, sole kwasu fosforowego i kwasu borowego, koloidy organiczne, jak przykładowo produkty rozkładu wysokocząsteczkowych substancji naturalnych, w tym białek, a także dekstryna i korzeń ślazu. Mechanizm opóźniania może być różny. Działanie koloidów wysokocząsteczkowych polega na hamowaniu okresu indukcji, ponieważ są one truciznami dla zarodków krystalizacji. Inne opóźniacze zmniejszają szybkość rozpuszczania półhydratu i wzrostu kryształów dwuhydratów.

Ilość stosowanej wody zależy od rodzaju użytego materiału wyjściowego. Dla uzyskania płynnej papki o równomiernej konsystencji największej ilości wody wymaga gips pz pieca obrotowego, a mniejszych ilości kolejno: gips warnikowy, gips wielofazowy i gips z autoklawu. Zawartość wody ma istotny wpływ na ciężar objętościowy i wytrzymałość produktu gipsowego. Gipsy α, które formująsię z niewielkimi ilościami wody, dająbez specjalnych środków, produkty gipsowe o wysokim ciężarze objętościowym i wysokiej wytrzymałości, których unika się w wielu zastosowaniach budowlanych z powodu niepożądanej kruchości. Uzyskanie płynnej konsystencji dla gipsów β i gipsów wielofazowych wymaga większej ilości wody niż w przypadku gipsów α. Dają one produkty gipsowe o ^r^t^dnhij wytrzymałości i wysokiej elastyczności pr/y niewielkich ciężarach objętościowych, stosowane szeroko w budownictwie.

Kompozycje według wynalazku znajdują zastosowanie do wytwarzania pianek w miejscu ich użycia. Są to pianki montażowe i izolacyjne, stosowane wewnątrz i na zewnątrz budynków, a także w górnictwie do umocowania luźnych skał, do izolacji cieplnej i dźwiękowej sprzętu domowego, w przemyśle naftowym, oraz w produkcji klejów montażowych i mas modelarskich.

Dalsze zastosowanie stanowi produkcja elementów konstrukcyjnych, jak płyty kartonowo-gipsowe, gipsowe płyty ścienne i sufitowe, oraz płyty termoizolacyjne. Przegląd zastosowań podaje Ullmann’s Enzyklopadie der technischen Chemie, tom 12, strona 307 (1976).

Wykorzystuje się je również jako gips tynkarski, zwłaszcza do wypraw izolacyjnych.

Wynalazek wyjaśniono bliżej na przykładach, nie ograniczających zakresu jego stosowania. Przedstawiony w nich środek porotwórczy wydziela z opóźnieniem gazowy dwutlenek węgla.

Przykład wytwarzania 1 - dwuskładnikowy środek porotwórczy, w którym powleczony jest jeden ze składników

A1. Powleczony składnik środka porotwórczego g kwasu dwumetylolopropionowego miesza się z roztworem 10 g metylocelulozy w 200 ml wody, a następnie usuwa wodę pod zmniejszonym ciśnieniem za pomocą wyparki obrotowej.

B1. Niepowleczony składnik środka porotwórczego.

Stosuje się techniczny węglan wapnia Calcolith 16B prod. Alpha - Calcit.

Przykład zastosowania 1 - dwuskładnikowy środek porotwórczy, półhydrat gipsu wolny od węglanów, woda

184 608

Przygotowano kompozycję G1, mieszając 3 g składnika A1, 11,5 g składnika B1 i 50 g gipsu (półhydrat siarczanu wapnia) marki Alfor (prod. B orgards - Sachsenstein; gęstość 2,63, ciężar nasypowy 900 g/l), 64,5 g tej kompozycji dodano do 30 ml wody, silnie mieszając, po czym w ciągu 1 minuty wlano do formy odlewniczej. Wydzielanie się gazu i spienienie do objętości około 300% rozpoczęło się po około 2 minutach i zakończyło po około 5 minutach, a twardnienie - po około 60 minutach. Gęstość pianki po wyschnięciu wynosiła 0,5 g/ml.

Przykład zastosowania 2 - dwuskładnikowy środek porotwórczy, półhydrat gipsu wolny od węglanów, polimer dyspergujący w wodzie, woda

Do 100 g kompozycji G1 dodano 5 g stabilizującego kształt polimeru w postaci redyspersyjnego proszku polioctanu winylu (Elotex® HM-110 prod. Elotex AG, Szwajcaria). Tę mieszaninę oznaczono jako G2.

69,5 g G2 dodano, silnie mieszając do 33 ml wody, po czym w ciągu 1 minuty wlano do formy odlewniczej. Wydzielanie się gazu i spienienie do objętości około 300% rozpoczęło się po około 2 minutach i zakończyło po około 5 minutach, a twardnienie - po około 50 minutach. Dodatek polimeru polepszył wyraźnie wytrzymałość spienionego wyrobu gipsowego w porównaniu z przykładem zastosowania 1. Gęstość powietrzno - suchej kształtki gipsowej wynosiła 0,56 g/ml.

Przykład wytwarzania 2 - jednoskładnikowy środek porotwórczy, powleczony

Kwas dwumetylolopropionowy powleczono, jak w przykładzie 1 z tym, że metylocelulozę zastąpiono takąsamąilościąpolialkoholu winylowego, jako rozpuszczalnego w wodzie polimeru.

Przykład zastosowania 3 - jednoskładnikowy środek porotwórczy, powleczony, półhydrat gipsu zawierający węglany, woda

Przygotowano kompozycję G3, mieszając 3 g składnika Al i 60 g gipsu (półhydrat siarczanu wapnia zawierający węglany) marki Alfor (prod. B orgards - Sachsenstein; zawartość węglanów 3%, gęstość 2,63, ciężar nasypowy około 900 g/l). 63 g tej kompozycji dodano do 30 ml wody, silnie mieszając, po czym w ciągu 1 minuty wlano do formy odlewniczej. Wydzielanie się gazu i spienienie do objętości około 150% rozpoczęło się po około 2 minutach i zakończyło po około 4 minutach, a twardnienie - po około 60 minutach. Gęstość wysuszonej kształtki gipsowej wynosiła ok. 1,1 g/ml.

Przykład wytwarzania 3 - dwuskładnikowy środek porotwórczy, obydwa składniki powleczone jednocześnie

AB2.30 g kwasu dwumetylolopropionowego, 100 g węglanu wapnia i 10 g PEG 6000 mielono w młynku kulowym o pojemności 1000 ml przez 1 godzinę.

Przykład zastosowania 4 - dwuskładnikowy środek porotwórczy, półhydrat gipsu, woda

Kompozycję do wytwarzania lekkiego gipsu G4, złożoną z 13 g środka AB2 i 50 g gipsu Alfor (półhydrat siarczanu wapnia) przygotowano, jak w przykładzie zastosowania 1.

g tej kompozycji dodano do 30 ml wody o temperaturze 20°C, silnie mieszając, po czym w ciągu 1 minuty wlano do formy odlewniczej. Wydzielanie się gazu i spienienie do objętości około 270% rozpoczęło się po około 1,5 minucie i zakończyło - po około 3 minutach, a twardnienie - po około 60 minutach. Gęstość powietrzno - suchej kształtki gipsowej wynosiła 0,55 g/ml.

184 608

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 60 egz. Cena 4,00 zł.

Claims

Zastrzeżenia patent owe

1. Kompozycja do wytwarzania gipsu lekkiego, zwłaszcza pianki in situ o gęstości od 0,05 do 1,5 g/cm³ do wypełniania pustych przestrzeni lub formowania warstwy izolacyjnej, oraz do wytwarzania płyt gipsowo-kartonowych, płyt termoizolacyjnych, płyt ściennych i sufitowych, klejów montażowych, mas modelarskich oraz tynku izolacyjnego, zawierająca od 20% do 99,9%, zwłaszcza powyżej 50% gipsu, oraz od 0% do 45% bezwęglanowego wypełniacza, od 0% do 2% środka zwilżającego, od 0% do 5% upłynniacza, od 0% do 5% przyspieszacza, ewentualnie od 0% do 5% opóźniacza, i zmiękczacz w ilości od 0% do 5% wagowo masy kompozycji, .znamienna tym, że gips występuje w postaci anhydrytu względnie półhydratu, a ponadto w jej skład wchodzi od 0,1% do 50%, zwłaszcza od 1% do 20% środka porotwórczego z opóźnionym wydzielaniem gazu, złożonego z kwaśnego składnika stałego, wybranego z grupy, do której należą: kwasy organiczne, w tym zwłaszcza kwas cytrynowy, kwas winowy, kwas jabłkowy, kwas askorbinowy, kwas glukozowy, kwas dwumetylolopropionowy; fenole; kwasy nieorganiczne i ich sole; oraz składnika stałego wydzielającego gaz, wybranego z grupy, do której należą: proszki metali, zwłaszcza magnezu i glinu; związki azowe; oraz węglany, wodorowęglany, seskwiwęglany, nadtlenki, nadborany, nadwęglany, azydki oraz wodorki metali alkalicznych i ziem alkalicznych; przy czym przynajmniej jeden z tych składników jest pokryty niehydrofobową powłoką, korzystnie stanowiącą błonę; a także ewentualnie do 25% dodatków zwiększających hydrofobowość i wytrzymałość.
2. Kompozycja według zastrz. 1, znamienna tym, że niehydrofobową powłoka stanowiąca błonę zawiera przynajmniej jedną substancję pęczniejącą, względnie dyspergującą, ewentualnie rozpuszczalną w wodzie, która jest substancją nieorganiczną wybraną z grupy, do której należą: szkło wodne sodowe i potasowe, polifosforany, siarczan magnezowy i siarczan wapniowy; względnie substancją organiczną wybraną z grupy, do której należą:

- polimery występujące naturalnie, jak polisacharydy, zwłaszcza skrobie i produkty skrobiowe, galaktomannany, pektyny, guma arabska, guma akacjowa, tragakant, roślinne pochodne celulozy, alginiany, agar, karagennany, dekstran i ksantan, oraz lignina, kauczuk naturalny, żywice naturalne i białka;

- polimery naturalne syntetycznie zmodyfikowane, zwłaszcza modyfikowane polisacharydy, jak etery celulozy, przykładowo metyloceluloza, hydroksymetyloceluloza, karboksymetylohydroksyetyloceluloza, hydroksyetyloceluloza, hydroksypropyloceluloza, hydroksypropylometyloceluloza, hydroksyetylometyloceluloza, cyjanoetyloceluloza, etyloceluloza, karboksymetyloceluloza, i ich mieszaniny; estry celulozy, przykładowo octan celulozy, acetomaślan celulozy, acetopropionian celulozy, propionian celulozy, i ich mieszaniny; estry skrobiowe, przykładowo azotan skrobi, fosforan skrobi, ksantogenian skrobi, octan skrobi, siarczan skrobi, cytrynian skrobi, i ich mieszaniny; oraz etery skrobiowe, przykładowo karboksymetyloeter skrobi, hydroksyetyloskrobia, hydroksypropyloskrobia, skrobie kationowe, i ich mieszaniny, jak również mieszaniny wymienionych składników;

- polisacharydy ulegające rozkładowi pod działaniem drobnoustrojów;

- polimery syntetyczne, jak polialkohol winylowy, poliwinylopirolidon, kopolimery polioctanu winylu i kwasu krotonowego, poliwinylobutyral, kopolimery estrów kwasu polimetakrylowego, poliakryloamidy, poli-2-etylooksazolina, poliuretany, polielektrolity anionowe i kationowe, poliglikole etylenowe, poliglikol propylenowy, poli-1,2-dwumetoksyetylen, polieter metylowowinylowy, joneny, oraz ich mieszaniny.
3. Kompozycja według zastrz. 1, znamienna tym, że zawiera dodatkowo przynajmniej jeden rozpuszczalny w wodzie, dyspergujący lub zdyspergowany w wodzie polimer, zwiększający wytrzymałość, dodawany korzystnie w postaci proszku redyspersyjnego, w ilości od 0,5% do 20% wagowo w stosunku do masy suchej mieszaniny, przy czym polimer ten pochodzi z grupy,

184 608 do której należą: octan winylu i jego kopolimery, akrylan i kopolimery akrylanowe, kauczuk naturalny, polichloropren, poliuretany, poliamidy, oraz ich mieszaniny.
4. Kompozycja według zastrz. 1, znamienna tym, że zawiera ponadto od 0 % do 5 % środka zwiększającego hydrofobowość, zawierającego polisiloksan, wosk lub związek tłuszczowy.
5. Kompozycja do wytwarzania gipsu lekkiego, zwłaszcza pianki in situ o gęstości od 0,05 do 1,5 g /cm³ do wypełniania pustych przestrzeni lub formowania warstwy izolacyjnej, oraz do wytwarzania płyt gipsowo-kartonowych, płyt termoizolacyjnych, płyt ściennych i sufitowych, klejów montażowych, mas modelarskich oraz tynku izolacyjnego, zawierająca od 20% do 99,9%, zwłaszcza powyżej 50% gipsu, oraz od 0% do 45% bezwęglanowego wypełniacza, od 0% do 2% środka zwilżającego, od 0% do 5% upłynniacza, od 0% do 5% przyspieszacza, ewentualnie od 0% do5 % opóźniacza, i zmiękczacz w ilości od 0% do 5% wagowo masy kompozycji, znamienna tym, że gips zawiera przynajmniej 1 mg węglanu na 1 g gipsu, a ponadto w jej skład wchodzi środek porotwórczy z opóźnionym wydzielaniem gazu w ilości od 0,1% do 50%, zwłaszcza od 1% do 20%, który stanowi tylko kwaśny składnik stały, wybrany z grupy, do której należą: kwasy organiczne, w tym zwłaszcza kwas cytrynowy, kwas winowy, kwas jabłkowy, kwas askorbinowy, kwas glukozow y, kwas dwumetylolopropionowy; fenole; kwasy nieorganiczne i ich sole; przy czym składnik tenjest ewentualnie pokryty niehydrofobowąpowłoką, korzystnie stanowiącą błonę; a także ewentualnie do 25% dodatków zwiększających hydrofobowość i wytrzymałość.
6. Kompozycja według zastrz. 5, znamienna tym, że niehydrofobowąpowłoką stanowiąca błonę zawiera przynajmniej jedną substancję pęczniejącą, względnie dyspergującą, ewentualnie rozpuszczalną w wodzie, która jest substancją nieorganiczną wybraną z grupy, do której należą: szkło wodne sodowe i potasowe, polifosforany, siarczan magnezowy i siarczan wapniowy; względnie substancją organiczną wybraną z grupy, do której należą:

- polimery występujące naturalnie, jak polisacharydy, zwłaszcza skrobie i produkty skrobiowe, galaktomannany, pektyny, guma arabska, guma akacjowa, tragakant, roślinne pochodne celulozy, alginiany, agar, karagennany, dekstran i ksantan, oraz lignina, kauczuk naturalny, żywice naturalne i białka;

- polimery naturalne syntetycznie zmodyfikowane, zwłaszcza modyfikowane polisacharydy, jak etery celulozy, przykładowo metyloceluloza, hydroksymetyloceluloza, karboksymetylohydroksyetyloceluloza, hydroksyetyloceluloza, hydroksypropyloceluloza, hydroksypropylometyloceluloza, hydroksyetylometyloceluloza, cyjanoetyloceluloza, etyloceluloza, karboksymetyloceluloza, i ich mieszaniny; estry celulozy, przykładowo octan celulozy, acetomaślan celulozy, acetopropionian celulozy, propionian celulozy, i ich mieszaniny; estry skrobiowe, przykładowo azotan skrobi, fosforan skrobi, ksantogenian skrobi, octan skrobi, siarczan skrobi, cytrynian skrobi i ich mieszaniny; oraz etery skrobiowe, przykładowo karboksymetylo eter skrobi, hydroksyetyloskrobia, hydroksypropyloskrobia, skrobie kationowe, i ich mieszaniny, jak również mieszaniny wymienionych składników;

- polisacharydy ulegające rozkładowi pod działaniem drobnoustrojów;

- polimery syntetyczne, jak polialkohol winylowy, poliwinylopirolidon, kopolimery polioctanu winylu i kwasu krotonowego, poliwinylobutyral, kopolimery estrów kwasu polimetakrylowego, poliakryloamidy, poli-2-etylooksazoIina, poliuretany, polielektrolity anionowe i kationowe, poliglikole etylenowe, poliglikol propylenowy, poli-1,2-dwumetoksyetylen, polieter metylowowinylowy, joneny, oraz ich mieszaniny.
7. Kompozycja według zastrz. 5, znamienna tym, że zawiera dodatkowo przynajmniej jeden rozpuszczalny w wodzie, dyspergujący lub zdyspergowany w wodzie polimer, zwiększający wytrzymałość, dodawany korzystnie w postaci proszku redyspersyjnego, w ilości od 0,5% do 20% wagowo w stosunku do masy suchej mieszaniny, przy czym polimer ten pochodzi z grupy, do której należą: octan winylu i jego kopolimery, akrylan i kopolimery akrylanowe, kauczuk naturalny, polichloropren, poliuretany, poliamidy, oraz ich mieszaniny.
8. Kompozycja według zastrz. 5, znamienna tym, że zawiera ponadto od 0% do 5% środka zwiększającego hydrofobowość, zawierającego polisiloksan, wosk lub związek tłuszczowy.

184 608