Настоящее изобретение относится к строительной химической композиции, предназначенной для изготовления изделий на основе гипса, при этом указанная строительная химическая композиция содержит мелкодисперсный сульфат кальция и диспергирующее вещество, представляющее собой простой полиариловый эфир. Кроме того, настоящее изобретение относится к способу получения указанной строительной химической композиции, а также к изделию, содержащему указанную строительную химическую композицию.
Измельченный гипс играет важную роль в производстве гипсовых стеновых плит. Так называемый ускоритель схватывания на основе измельченного гипса (ВМА) добавляется в качестве затравочного агента, для того, чтобы инициировать и, в конце концов, сократить реакцию твердения гипса. В сочетании с замедляющими добавками, добавление ВМА необходимо для получения более высокой механической прочности готовых гипсовых стеновых плит за более короткий период времени. Однако, действие ВМА довольно ограничено вследствие его крупного и неоднородного размера частиц. Для того, чтобы уменьшить время твердения, и при этом даже дополнительно предусмотреть повышение механических характеристик, потребуются частицы меньшего размер. Такой материал, вероятно, обеспечил бы более высокие темпы изготовления гипсовых стеновых плит, уменьшение количества применяемого гипса или даже привел бы к получению гипсовых стеновых плит с лучшими механическими характеристиками.
Возможной альтернативой помимо измельчения является осаждение из растворимых источников кальция и сульфата. US 2015114268 относится к способу получения дигидрата сульфата кальция посредством реакции растворимого в воде соединения кальция с растворимым в воде соединением сульфата в присутствии воды и полимера, содержащего кислотные группы и группы простого полиэфира. Дополнительно раскрыты дигидрат сульфата кальция, который можно получить посредством указанного способа, и его применение для изготовления гипсокартонного листа. Недостатком осаждение из растворимых источников кальция и сульфата являются относительно высокая стоимость исходных материалов и сложный контроль процесса, что приводит к общим высоким затратам на изготовление конечного продукта.
Дополнительным подходом для уменьшения размера частиц измельченного гипса является применение полимерных диспергирующих веществ в процессе мокрого измельчения. US 7 861 955 раскрывает мокрое измельчение гипса посредством применения поликарбоксилатных диспергирующих веществ в качестве стабилизаторов для уменьшения среднего размера частиц гипса при высоком содержании твердых частиц. Однако, применение полученных частиц гипса не приводит к удовлетворительным скоростям ускорения образования гипса. Поликарбоксилатные диспергирующие вещества, как правило, имеют замедляющее действие на образование гипса и, таким образом, работают противоположно ускоряющим добавкам на основе мелкодисперсных частиц гипс.
Соответственно, в данной области техники существует потребность в строительной химической композиции, которая является подходящей в качестве ускоряющей добавки для гипсосодержащих составов и, в частности, гипсокартонных листов без описанных выше недостатков предшествующего уровня техники.
Следовательно, задачей настоящего изобретения является обеспечение строительной химической композиции, которая является подходящей в качестве ускоряющей добавки для гипсовых составов, характеризующейся ускоренной реакцией твердения гипса. Кроме того, механические свойства полученного гипсового изделия необходимо дополнительно улучшить. Следовательно, дополнительной задачей настоящего изобретения было получение более высокой прочности на сжатие полученного гипсового изделия за более короткий период времени, что является важным для изготовления, транспортировки и эксплуатации.
Упомянутые и другие задачи решаются с помощью предмета настоящего изобретения.
В соответствии с первым аспектом настоящего изобретения, обеспечена строительная химическая композиция, содержащая
I) мелкодисперсные частицы сульфата кальция, имеющие размер частиц в соответствии с D (0,63), составляющий менее 10,0 мкм, определенный с помощью лазерной дифракции (Mastersizer 2000 от компании Malvern Instruments) в соответствии с теорией Ми для мелких частиц (частица RI=1,531, диспергирующее вещество RI=1,330; поглощение = 0,1; затухание излучения в пределах между 10 и 20%), и
II) диспергирующее вещество, представляющее собой простой полиариловый эфир,
при этом соотношение массы мелкодисперсных частиц сульфата кальция к массе диспергирующего вещества находится в диапазоне, составляющем 0,1:99,9 - 99,9:0,1.
В соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения, мелкодисперсные частицы сульфата кальция присутствуют в виде полугидрата сульфата кальция (название минерала: базанит), дигидрата сульфата кальция (название минерала: гипс), безводного сульфата кальция (название минерала: ангидрит) или их смесей.
В соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения, простой полиариловый эфир представляет собой продукт поликонденсации, содержащий
I) по меньшей мере одно ароматическое или гетероароматическое структурное звено, содержащее боковую цепь простого полиэфира, и
II) по меньшей мере одно фосфатированное ароматическое или гетероароматическое структурное звено.
Является особенно предпочтительным, когда
по меньшей мере одно ароматическое или гетероароматическое структурное звено, содержащее боковую цепь простого полиэфира, представлено формулой (I)
в которой
А являются одинаковыми или разными, и представлены замещенным или незамещенным ароматическим или гетероароматическим соединением, имеющим 5-10 атомов С;
В являются одинаковыми или разными, и представлены посредством N, NH или О;
n=2, если B=N, и n=1, если B=NH или О;
R1 и R2, независимо друг от друга, являются одинаковыми или разными, и представлены разветвленным или неразветвленным С1- - С10-алкильным радикалом, С5- - С8-циклоалкильным радикалом, арильным радикалом, гетероарильным радикалом или посредством Н;
а являются одинаковыми или разными, и представлены целым числом от 1 до 300, предпочтительно от 10 до 60, более предпочтительно от 20 до 50; и
X являются одинаковыми или разными, и представлены разветвленным или неразветвленным С1- - С10-алкильным радикалом, С5- - С8-циклоалкильным радикалом, арильным радикалом, гетероарильным радикалом или Н,
и когда
по меньшей мере одно фосфатированное ароматическое или гетероароматическое структурное звено представлено формулой (II)
в которой
D являются одинаковыми или разными, и представлены замещенным или незамещенным ароматическим или гетероароматическим соединением, имеющим 5-10 атомов С;
Е являются одинаковыми или разными, и представлены посредством N, NH или О;
m=2, если E=N, и m=1, если E=NH или О;
R и R, независимо друг от друга, являются одинаковыми или разными, и представлены разветвленным или неразветвленным С1- - С10-алкильным радикалом, С5- - С8-циклоалкильным радикалом, арильным радикалом, гетероарильным радикалом или посредством Н; и
b являются одинаковыми или разными, и представлены целым числом от 0 до 300.
Строительная химическая композиция может дополнительно включать противовспенивающее вещество для уменьшения пенообразования или количества пузырьков газа, образующихся во время процесса изготовления. При этом может применяться любое противовспенивающее вещество, подходящее для применения в системах, содержащих водное диспергирующее вещество на основе простого полиарилового эфира. Подходящие примеры противовспенивающих веществ, которые могут применяться, включают, но не ограничиваются ими, силиконовые противовспенивающие вещества, противовспенивающие вещества на основе минерального масла/диоксида кремния, добавки с низким поверхностным натяжением и их смеси. Примеры силиконовых противовспенивающих веществ, которые могут применяться, включают, но не ограничиваются ими, растворы полисилоксана и неводные эмульсии полисилоксанов. Примеры растворов полисилоксана, которые могут применяться в качестве противовспенивающего вещества, включают, но не ограничиваются ими, раствор полисилоксана в циклогексаноне, раствор полисилоксана в диизобутилкетоне и их смеси. Примером неводной полисилоксановой эмульсии, которая может применяться в качестве противовспенивающего вещества, является полисилоксановая эмульсия в пропиленгликоле. В некоторых вариантах осуществления, противовспенивающее вещество представляет собой раствор полисилоксана в диизобутилкетоне, поставляемый рынок компанией BYK Chemie GmbH (Везель, Германия) под торговыми марками BYK®-066N, BYK®-070, BYK®-077, BYK®-A500. Дополнительные подходящие примеры противовспенивающих веществ представляют собой керосин, жидкий парафин, масло животного происхождения, растительное масло, кунжутное масло, касторовое масло, их аддукты алкиленоксида, олеиновую кислоту, стеариновую кислоту и их аддукты алкиленоксида, лаурат диэтиленгликоля, глицеролмонорицинолеат, производные алкенилянтарной кислоты, сорбитмонолаурат, сорбиттриолеат, полиоксиэтиленмонолаурат, полиоксиэтиленсорбитмонолаурат, природный воск, неразветвленные или разветвленные жирные спирты и их алкоксилированные производные, октиловый спирт, гексадециловый спирт, ацетиленовый спирт, гликоли, полиоксиалкиленгликоль, амид полиоксиалкилена, акрилат полиамин, трибутилфосфат, октилфосфат натрия; стеарат алюминия, олеат кальция, силиконовое масло, силиконовую пасту, силиконовую эмульсию, фторсиликоновое масло; и аддукты полиоксиэтилен-полиоксипропилена. В предпочтительном варианте осуществления, противовспенивающее вещество представляет собой аддукты полиоксиэтилен-полиоксипропилена. Количество противовспенивающего вещества, применяемого в строительной химической композиции, может варьироваться от примерно 0,002 до примерно 10 процентов по массе диспергирующего вещества на основе простого полиарилового эфира.
Настоящее изобретение, кроме того, относится к способу получения строительной химической композиции, содержащей мелкодисперсный сульфат кальция, имеющий размер частиц в соответствии с D (0,63), составляющий менее 10,0 мкм, определенный с помощью лазерной дифракции в соответствии с теорией Ми, и диспергирующее вещество, представляющее собой простой полиариловый эфир, при этом указанный способ включает стадии
аа) обеспечения суспензии, содержащей частицы сульфата кальция, имеющие размер частиц в соответствии с D (0,63), равный или выше 10,0 мкм, определенный с помощью лазерной дифракции в соответствии с теорией Ми, воду и диспергирующее вещество, представляющее собой простой полиариловый эфир, и
аб) мокрое измельчение суспензии, полученной на стадии аа), тем самым получая строительную химическую композицию,
при этом соотношение массы мелкодисперсных частиц сульфата кальция и массы диспергирующего вещества находится в диапазоне, составляющем 0,1:99,9 - 99,9:0,1.
В соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения, частицы сульфата кальция присутствуют в виде полугидрата сульфата кальция (название минерала: базанит), дигидрата сульфата кальция (название минерала: гипс), безводного сульфата кальция (название минерала: ангидрит) или их смесей.
Является предпочтительным, когда частицы сульфата кальция присутствуют в виде полугидрата сульфата кальция (название минерала: базанит), дигидрата сульфата кальция (название минерала: гипс), или их смесей.
Является предпочтительным, когда простой полиариловый эфир представляет собой продукт поликонденсации, который определен выше.
В соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения, суспензия стадии аа) имеет содержание твердых частиц в диапазоне, составляющем 6,0 - 75,0 мас. %.
Содержание твердых частиц определяется в качестве соотношения остаточной массы образца, после сушки при температуре 40°С до получения постоянной массы, и начальной массы образца перед нагреванием.
В соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения, соотношение массы частиц сульфата кальция и массы диспергирующего вещества в суспензии стадии аа) находится в диапазоне, составляющем 1,0 - 200.
В соответствии с дополнительным вариантом осуществления настоящего изобретения, суспензия стадии аа) содержит
I) 5,0 - 70,0 мас. % частиц сульфата кальция,
II) 0,01 - 10,0 мас. % диспергирующего вещества, представляющего собой простой полиариловый эфир, и
III) остальное до 100 мас. % составляет вода, из расчета общей массы суспензии.
В соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения, мокрое измельчение в соответствии со стадией аб) осуществляют в шаровой мельнице, роторной дробилке или перемешивающем устройстве в виде бисерной мельницы.
В соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения, способ дополнительно включает стадию ав), где строительную химическую композицию, полученную на стадии аб), сушат, тем самым получая строительную химическую композицию в виде порошка.
Настоящее изобретение, кроме того, относится к способу получения строительной химической композиции, содержащей мелкодисперсный сульфат кальция, имеющий размер частиц в соответствии с D (0,63), составляющий менее 10,0 мкм, определенный с помощью лазерной дифракции в соответствии с теорией Ми, и диспергирующее вещество, представляющее собой простой полиариловый эфир, при этом указанный способ включает стадии
ба) обеспечения жидкости А, содержащей источник кальция, воду и диспергирующее вещество, представляющее собой простой полиариловый эфир,
бб) обеспечения жидкости Б, содержащей источник сульфата, воду и необязательно диспергирующее вещество, представляющее собой простой полиариловый эфир, и
бв) осаждения мелкодисперсного сульфата кальция посредством смешивания жидкости А и жидкости Б, тем самым получая строительную химическую композицию,
при этом соотношение массы мелкодисперсных частиц сульфата кальция и массы диспергирующего вещества находится в диапазоне, составляющем 0,1:99,9 - 99,9:0,1.
Источник кальция в жидкости А выбирают из группы, состоящей из ацетата кальция, хлорида кальция, гидроксида кальция, нитрата кальция, оксида кальция, сульфамата кальция, тиоцианата кальция, или их смесей.
Источник сульфата в жидкости Б выбирают из группы, состоящей из сульфата алюминия, сульфата калия, сульфата натрия, серной кислоты или их смесей, в которые включены различные гидраты названных сульфатов.
Является предпочтительным, когда простой полиариловый эфир представляет собой продукт поликонденсации, который определен выше.
В соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения, осаждение в соответствии со стадией бв) осуществляют в микрореакторе непрерывного действия или реакторе для осаждения распылением.
В соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения, способ дополнительно включает стадию бг), на которой строительную химическую композицию, полученную на стадии бв), сушат, тем самым получая строительную химическую композицию в виде порошка.
Настоящее изобретение также относится к строительной химической композиции, полученной с помощью способов, которые описаны выше.
Кроме того, настоящее изобретение относится к применению строительной химической композиции, которая описана выше, в способе изготовления гипсовой стеновой плиты, при этом указанный способ включает стадии
а) обеспечения состава, содержащего гипс, предпочтительно полугидрат сульфата кальция (название минерала: базанит), воду для смешивания и необязательно пеноматериал,
б) подачи состава, полученного на стадии а), в смесительное устройство, тем самым получая пастообразную смесь,
в) нанесения пастообразной смеси, полученной на стадии б), на первый картонный лист, и
г) покрытие пастообразной смеси вторым картонным листом, при этом
I) по меньшей мере одно из такого, как вода для смешивания и пеноматериал, содержит строительную химическую композицию в соответствии с указанным изобретением, и/или
II) первый картонный лист и/или второй картонный лист покрывается строительной химической композицией в соответствии с указанным изобретением, и/или
III) строительная химическая композиция в соответствии с указанным изобретением добавляется к пастообразной смеси в смесительном устройстве или через питательный клапан на выходе из смесительного устройства.
Настоящее изобретение, кроме того, относится к применению простого полиарилового эфира в качестве диспергирующего вещества в процессе мокрого измельчения или осаждения при получении мелкодисперсного сульфата кальция.
Является особенно предпочтительным, когда простой полиариловый эфир представляет собой продукт поликонденсации, который описан выше.
Настоящее изобретение, кроме того, относится к изделию, содержащему описанную выше строительную химическую композицию.
Предпочтительно, изделие представляет собой гипсовую стеновую плиту или нетканую гипсовую плиту.
Далее, настоящее изобретение описано более подробно.
Строительная химическая композиция
Настоящее изобретение относится к строительной химической композиции, содержащей
I) мелкодисперсные частицы сульфата кальция, имеющие размер частиц в соответствии с D (0,63), составляющий менее 10,0 мкм, определенный с помощью лазерной дифракции в соответствии с теорией Ми, и
II) диспергирующее вещество, представляющее собой простой полиариловый эфир,
при этом соотношение массы мелкодисперсных частиц сульфата кальция и массы диспергирующего вещества находится в диапазоне, составляющем 0,1:99,9 - 99,9:0,1.
Является предпочтительным, когда мелкодисперсные частицы сульфата кальция присутствуют в виде полугидрата сульфата кальция (название минерала: базанит), дигидрата сульфата кальция (название минерала: гипс), безводного сульфата кальция (название минерала: ангидрит) или их смесей.
Термин "гипс", как его используют в этой заявке, используют в разговорной речи как для соединения дигидрата сульфата кальция (CaSO4⋅2H2O), так и для породы, состоящей из указанного соединения, и для соответствующего строительного материала, полугидрата сульфата кальция (CaSC4⋅0.5H2O или бассанит) или безводного сульфата кальция (CaSO4 или ангидрит). Если не указано иное, термин "гипс", как его используют в этой заявке, относится к соединению сульфата кальция в его безводной или гидратированной форме.
Гипс (CaSO4⋅2H2O) естественным образом встречается в виде крупных отложений, которые сформировались, когда в истории Земли высохли океаны. Кроме того, гипс (CaSO4⋅2H2O) получают в качестве продукта или побочного продукта различных процессов в промышленности, примером которых является десульфуризация дымовых газов, где диоксид серы удаляется из отходящих газов сжигания на угольных электростанциях с помощью шлама карбоната кальция или гидроксида кальция.
При нагревании до температур, составляющих 120-130°С, дигидрат сульфата кальция выделяет часть своей воды кристаллизации, и превращается на полугидрат сульфата кальция (CaSO4⋅0.5H2O или бассанит). Если полугидрат сульфата кальция смешивают с водой, дигидрат сульфата кальция преобразуется в течении короткого периода времени.
Полугидрат сульфата кальция (бассанит) является важным строительным материалом для изготовления строительных растворов, стяжек, литейных форм и, в частности, гипсокартонного листа. Вследствие технических требований, для вяжущих веществ на основе сульфата кальция требуется разное качество, которое отличается значительно. В частности, в отношении срока технологической годности и времени, когда происходит схватывание, вяжущие вещества должны вариабельно приспосабливаться на период времени от нескольких минут до нескольких часов. Для того, чтобы удовлетворить указанным требованиям, необходимо применять добавки, которые регулируют твердение.
Следующим компонентом строительной химической композиции в соответствии с изобретением является диспергирующее вещество, представляющее собой простой полиариловый эфир.
Как его используют в этой заявке, термин "простой полиариловый эфир" относится к полимерному соединению, содержащему арильные фрагменты и фрагменты простого эфира.
В частности, является предпочтительным, когда простой полиариловый эфир в соответствии с настоящим изобретением представляет собой продукт поликонденсации, содержащий
I) по меньшей мере одно ароматическое или гетероароматическое структурное звено, содержащее одну боковую цепь простого полиэфира или несколько боковых цепей простого полиэфира, и
II) по меньшей мере одно фосфатированное ароматическое или гетероароматическое структурное звено.
Предпочтительно, указанное ароматическое или гетероароматическое структурное звено, содержащее одну боковую цепь простого полиэфира или несколько боковых цепей простого полиэфира, содержит одну боковую цепь полиалкиленгликоля или несколько боковых цепей полиалкиленгликоля, более предпочтительно одну боковую цепь полиэтиленгликоля или несколько боковых цепей полиэтиленгликоля. В частности, является предпочтительным, когда ароматическое или гетероароматическое структурное звено, содержащее одну боковую цепь простого полиэфира или несколько боковых цепей простого полиэфира, предпочтительно одну боковую цепь полиалкиленгликоля или несколько боковых цепей полиалкиленгликоля, выбирают из группы, состоящей из алкоксилированных, более предпочтительно этоксилированных функционализированных гидроксильной группой ароматических или гетероароматических соединений. Например, указанные функционализированные гидроксильной группой ароматические или гетероароматические соединения выбирают из феноксиэтанола, феноксипропанола, 2-алкоксифеноксиэтанола, 4-алкоксифеноксиэтанола, 2-алкилфеноксиэтанола, 4-алкилфеноксиэтанола или их смесей. Дополнительное предпочтительное ароматическое или гетероароматическое структурное звено, содержащее одну боковую цепь простого полиэфира или несколько боковых цепей простого полиэфира, предпочтительно одну боковую цепь полиалкиленгликоля или несколько боковых цепей полиалкиленгликоля, относится к алкоксилированным, предпочтительно этоксилированным функционализированным аминогруппой ароматическим или гетероароматическим соединениям, таким как N,N-(дигидроксиэтил)анилин, N-(гидроксиэтил)анилин, (дигидроксипропил)анилин, N-(гидроксипропил)анилин или их смеси. Даже более предпочтительными являются алкоксилированные производные фенола, такие как феноксиэтанол и/или феноксипропанол.
Особенно предпочтительными являются алкоксилированные, более предпочтительно этоксилированные производные фенола, имеющие молекулярную массу Mw в диапазоне, составляющем 300 - 10000 Дальтон, например, простой монофениловый эфир полиэтиленгликоля.
Как указано выше, простой полиариловый эфир в соответствии с изобретением представляет собой продукт поликонденсации, дополнительно содержащий по меньшей мере одно фосфатированное ароматическое или гетероароматическое структурное звено. Таким образом, не будучи связанным с какой-либо теорией, простой полиариловый эфир имеет определенную кислотность, основанную на наличии указанного фосфатированного ароматического или гетероароматического структурного звена. Фосфатированное ароматическое или гетероароматическое структурное звено можно получить посредством фосфатирования соответствующих спиртов полифосфорной кислотой и/или пентоксидом фосфора в соответствии с методами, известными в данной области техники.
Предпочтительно, фосфатированное ароматическое или гетероароматическое структурное звено выбирают из группы алкоксилированных, предпочтительно этоксилированных функционализированных гидроксильной группой ароматических или гетероароматических соединений, содержащих по меньшей мере одну группу сложного эфира фосфорной кислоты, например, феноксиэтанолфосфат и/или фосфат простого поли(этиленгликоль) монофенилового эфира и/или алкоксилированных, предпочтительно этоксилированных функционализированных аминогруппой ароматических или гетероароматических соединений, содержащие по меньшей мере одну группу сложного эфира фосфорной кислоты, например, N,N-(дигидроксиэтил)анилин дифосфат, N,N-(дигидроксиэтил)анилин фосфат, N-(гидроксипропил)анилин фосфат, N,N-(дигидроксиэтил)анилин фосфат, N-(гидроксипропил)анилин фосфат или их смеси. Даже более предпочтительными являются алкоксилированные, более предпочтительно этоксилированные производные фенола, содержащие по меньшей мере одну группу сложного эфира фосфорной кислоты, например, фосфат простого монофенилового эфира полиэтиленгликоля.
Кроме того, является предпочтительным, когда простой полиариловый эфир в соответствии с изобретением представляет собой продукт конденсации, который имеет молекулярную массу Mw в диапазоне, составляющем 4000 - 150000 Дальтон, более предпочтительно 10000 - 100000 Дальтон, еще более предпочтительно 15000 - 75000 Дальтон. Молекулярную массу Mw определяют с помощью эксклюзионной хроматографии по размеру (комбинация колонок: ОН-Pak SB-G, ОН-Pak SB 804 и ОН-Pak SB 802.5 HQ от компании Shodex, Япония; элюент: 80 об. % водного раствора HCO2NH4 (0,05 моль/л) и 20 об. % ацетонитрила; объем вводимой пробы 100 мкл, пропускная способность 0,5 мл/мин). Для калибровки с целью определения молекулярной массы Mw, применяли эталон в виде неразветвленного поли(этиленоксида)- и полиэтиленгликоля.
Является особенно предпочтительным, когда по меньшей мере одно ароматическое или гетероароматическое структурное звено, содержащее боковую цепь простого полиэфира, представлено формулой (I)
в которой
А являются одинаковыми или разными, и представлены замещенным или незамещенным ароматическим или гетероароматическим соединением, имеющим 5-10 атомов С;
В являются одинаковыми или разными, и представлены N, NH или О; n=2, если B=N, и n=1, если B=NH или О;
R1 и R2, независимо друг от друга, являются одинаковыми или разными, и представлены разветвленным или неразветвленным С1- - С10-алкильным радикалом, С5- - С8-циклоалкильным радикалом, арильным радикалом, гетероарильным радикалом или посредством Н;
а являются одинаковыми или разными, и представлены целым числом от 1 до 300; и
X являются одинаковыми или разными, и представлены разветвленным или неразветвленным С1- - С10-алкильным радикалом, С5- - С8-циклоалкильным радикалом, арильным радикалом, гетероарильным радикалом или Н,
и когда
по меньшей мере одно фосфатированное ароматическое или гетероароматическое структурное звено представлено формулой (II)
в которой
D являются одинаковыми или разными, и представлены замещенным или незамещенным ароматическим или гетероароматическим соединением, имеющим 5-10 атомов С;
Е являются одинаковыми или разными, и представлены посредством N, NH или посредством О;
m=2, если E=N, и m=1, если E=NH или О;
R3 и R4, независимо друг от друга, являются одинаковыми или разными, и представлены разветвленным или неразветвленным С1- - С10-алкильным радикалом, С5- - С8-циклоалкильным радикалом, арильным радикалом, гетероарильным радикалом или посредством Н; и
b являются одинаковыми или разными, и представлены целым числом от 0 до 300.
Более предпочтительно, по меньшей мере одно ароматическое или гетероароматическое структурное звено, содержащее боковую цепь простого полиэфира, представлено формулой (I), которая определена выше, в которой
А являются одинаковыми или разными, и представлены замещенным или незамещенным ароматическим соединением, имеющим 5-10 атомов С;
В представлена посредством О;
n=1;
R1 и R2, независимо друг от друга, являются одинаковыми или разными, и представлены разветвленным или неразветвленным С1- - С5-алкильным радикалом или посредством Н;
а являются одинаковыми или разными, и представлены целым числом от 1 до 300; и
X являются одинаковыми или разными, и представлены разветвленным или неразветвленным С1- - С10-алкильным радикалом, арильным радикалом, или посредством Н,
и когда
по меньшей мере одно фосфатированное ароматическое или гетероароматическое структурное звено представлено формулой (II), которая определена выше, в которой
D являются одинаковыми или разными, и представлены замещенным или незамещенным ароматическим соединением, имеющим 5-10 атомов С;
Е представлена посредством О;
m=1;
R3 и R4, независимо друг от друга, являются одинаковыми или разными, и представлены разветвленным или неразветвленным С1- - С10-алкильным радикалом, арильным радикалом, или посредством Н; и
b являются одинаковыми или разными, и представлены целым числом от 0 до 300.
Даже более предпочтительно, по меньшей мере одно ароматическое или гетероароматическое структурное звено, содержащее боковую цепь простого полиэфира, представлено формулой (I), которая определена выше, в которой
А являются одинаковыми или разными, и представлены незамещенным ароматическим соединением, имеющим 5-10 атомов С;
В представлена посредством О;
n=1;
R1 и R2, независимо друг от друга, представлены метилом или посредством Н;
а являются одинаковыми или разными, и представлены целым числом от 1 до 300; и
X представлены посредством Н, и когда
по меньшей мере одно фосфатированное ароматическое или гетероароматическое структурное звено представлено формулой (II), которая определена выше, в которой
D являются одинаковыми или разными, и представлены незамещенным ароматическим соединением, имеющим 5-10 атомов С;
Е представлена посредством О;
m=1;
R3 и R4, независимо друг от друга, представлены метилом или посредством Н; и
b являются одинаковыми или разными, и представлены целым числом от 0 до 300.
Еще более предпочтительно, по меньшей мере одно ароматическое или гетероароматическое структурное звено, содержащее боковую цепь простого полиэфира, представлено формулой (I), которая определена выше, в которой
А представлена посредством фенила;
В представлена посредством О;
n=1;
R1 и R2 представлены посредством Н;
а являются одинаковыми или разными, и представлены целым числом от 1 до 300; и
X представлены посредством Н, и когда
по меньшей мере одно фосфатированное ароматическое или гетероароматическое структурное звено представлено формулой (II), которая определена выше, в которой
D представлена посредством фенила;
Е представлена посредством О;
m=1;
R3 и R4 представлены посредством Н; и
b являются одинаковыми или разными, и представлены целым числом от 0 до 300.
В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения, простой полиариловый эфир содержит дополнительное структурное звено, представленное формулой (III)
в которой
Y, независимо друг от друга, являются одинаковыми или разными, и представлены формулой (I) или (II), которые описаны выше, и
R5 и R6, независимо друг от друга, являются одинаковыми или разными, и представлены посредством Н, метилом, СООН или замещенным или незамещенным ароматическим или гетероароматическим соединением, имеющим 5-10 атомов С.
Более предпочтительно, указанное дополнительное структурное звено представлено формулой (III), которая описана выше, в которой
Y, независимо друг от друга, являются одинаковыми или разными, и представлены формулой (I) или (II), которые описаны выше, и
R5 и R6, независимо друг от друга, являются одинаковыми или разными, и представлены посредством Н, метилом или фенилом.
Даже более предпочтительно, указанное дополнительное структурное звено представлено формулой (III), которая описана выше, в которой
Y, независимо друг от друга, являются одинаковыми или разными, и представлены формулой (I) или (II), которые описаны выше, и
R5 и R6 представлены посредством Н.
Молярное соотношение между структурными звеньями (I), (II) и (III) в простом полиариловом эфире (III):[(I)+(II)] предпочтительно находится в диапазоне, составляющем 1: 0,5 - 2,0, более предпочтительно в диапазоне, составляющем 1:0,9 - 2,0. Молярное соотношение между структурными звеньями (I) и (II) в простом полиариловом эфире (I):(II) предпочтительно находится в диапазоне, составляющем 1:10 - 10:1, более предпочтительно в диапазоне, составляющем 1:5 - 3:1.
Простые полиариловые эфиры, подходящие для способа мокрого измельчения в соответствии с изобретением, можно получить посредством методов, известных в данной области техники. Например, способ получения указанных простых полиариловых эфиров описан в WO 2010/040611 А1.
Предпочтительно, соотношение массы мелкодисперсных частиц сульфата кальция и массы диспергирующего вещества в строительной химической композиции в соответствии с изобретением находится в диапазоне, составляющем 0,1:99,9 - 99,9:0,1, более предпочтительно в диапазоне, составляющем 60,0:40,0 до 99,0 - 1,0, еще более предпочтительно в диапазоне, составляющем 50,0:50,0 - 99,0:1,0, даже более предпочтительно в диапазоне, составляющем 80,0:20,0 до 98,0 - 2,0, например, в диапазоне, составляющем 85,0:15,0 - 99,9:0,1. Является особенно предпочтительным, когда соотношение массы мелкодисперсных частиц сульфата кальция и массы диспергирующего вещества находится в диапазоне, составляющем 85,0:15,0 - 99,9:0,1.
Кроме того, является предпочтительным, когда строительная химическая композиция в соответствии с изобретением представляет собой жидкую строительную химическую композицию, более предпочтительно водную строительную химическую композицию.
Соответственно, дополнительный компонент строительной химической композиции представляет собой воду.
Следовательно, является предпочтительным, когда строительная химическая композиция содержит
I) 0,07 - 70,0 мас. %, более предпочтительно 5,0 - 60,0 мас. %, еще более предпочтительно 10,0 0 60,0 мас. %, еще более предпочтительно 15,0 - 45 мас. %, даже более предпочтительно 20,0 - 35,0 мас. % мелкодисперсных частиц сульфата кальция,
II) 0,07 - 70,0 мас. %, более предпочтительно 0,1 - 40,0 мас. %, еще более предпочтительно 0,1 - 5,0 мас. %, даже более предпочтительно 0,5 - 3.0 мас. % диспергирующего вещества, представляющего собой простой полиариловый эфир, и
III) остальное до 100 мас. % составляет вода,
из расчета общей массы строительной химической композиции.
Помимо описанного выше простого полиарилового эфира, строительная химическая композиция может содержать дополнительные диспергирующие вещества, не являющиеся простыми полиариловыми эфирами. Предпочтительно, пастообразная смесь в соответствии со стадией аа), ба) или бб) содержит по меньшей мере одно диспергирующее вещество, не относящееся к простым полиариловым эфирам. Неограничивающие примеры таких диспергирующих веществ представляют собой катионные полимеры, полиамины, полиамиды, продукты поликонденсации, содержащие сульфоновые кислоты, кетонные смолы или их смеси.
Следовательно, в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения, строительная химическая композиция дополнительно содержит диспергирующее вещество, выбранное из группы, состоящей из катионных полимеров, полиаминов, полиамидов, продуктов поликонденсации, содержащих сульфоновую кислоту, кетонные смолы, или их смеси.
Как его используют в этой заявке, термин "катионный полимер" относится к полимеру, имеющему катионные группы в основной цепи или в качестве боковых цепей.
Неограничивающими примерами подходящих катионных полимеров являются катионные сополимеры, содержащие 3-97 мол. % катионного структурного звена формулы (IV)
в которой
R7 в каждом случае является одинаковым или разным, и представляет собой водород и/или метил,
R8 в каждом случае является одинаковым или разным, и содержит катион четвертичного амина, пиридиния или прирразола, предпочтительно выбранный из группы, состоящей из:
и/или 
где
R9, R10 и R11 в каждом случае являются одинаковыми или разными, и каждый из них независимо представляет собой водород, алифатический углеводородный фрагмент, имеющий 1-20 атомов углерода, циклоалифатический углеводородный фрагмент, имеющий 5-8 атомов углерода, арил, имеющий 6-14 атомов углерода, и/или полиэтиленгликолевый (ПЭГ) фрагмент,
l в каждом случае является одинаковым или разным, и представляет собой целое число от 0 до 2,
m в каждом случае является одинаковым или разным, и представляет собой 0 или 1,
n в каждом случае является одинаковым или разным, и представляет собой целое число от 1 до 10,
Y в каждом случае является одинаковым или разным, и представляет собой отсутствующую группу, кислород, NH и/или NR9,
V в каждом случае является одинаковым или разным, и представляет собой
и/или 
где
х в каждом случае является одинаковым или разным, и представляет собой целое число от 0 до 6, и
X в каждом случае является одинаковым или разным, и представляет собой атом галогена, C1-4-алкилсульфат, C1-4-алкилсульфонат, С6-14-(алк)арилсульфонат и/или одновалентный эквивалент поливалентного аниона, который выбирают из сульфата, дисульфата, фосфата, дифосфата, трифосфата и/или полифосфата.
Примеры указанных катионных полимеров описаны в US 2016/0369024.
Как его используют в этой заявке, термин "полиамин" относится к полимеру, содержащему аминные фрагменты в основной цепи. Предпочтительно, указанный полиамин представляет собой полиалкиленамин, который является незамещенным или замещенным одной или несколькими алкильными или гидроксильными группами. Является особенно предпочтительным, когда полиамин представляет собой соединение формулы (V),
в которой
х в каждом случае представляет собой 0-4, более предпочтительно 0-2, еще более предпочтительно 0,
у в каждом случае представляет собой 1, 2 или 3,
R12 в каждом случае представляет собой Н или СН3, более предпочтительно Н, и
R13 в каждом случае представляет собой водород, гидроксил или неразветвленный или разветвленный C1 - C5-алкил, необязательно замещенный гидроксилом.
Как его используют в этой заявке, термин "продукты поликонденсации, содержащие сульфоновую кислоту" относится к полимерным диспергирующим веществам, содержащим сульфоновые кислотные группы, полученные посредством поликонденсации. Неограничивающими примерами подходящих продуктов поликонденсации, содержащих сульфоновую кислоту, являются продукты конденсации бета-нафталинсульфоната и формальдегида (BNS), продукты конденсации сульфированного меламина и формальдегида или продукты конденсации ацетона и формальдегида.
Как его используют в этой заявке, термин "кетонная смола" относится к продукту конденсации на основе мономера, и при этом мономеры содержат по меньшей мере кетон (I) и формальдегид (II). Предпочтительно, указанный продукт конденсации дополнительно содержит по меньшей мере один фрагмент (III), выбранный из группы, состоящей из фосфоно, сульфита, сульфино, сульфамидо, сульфокси, сульфоалкилокси, сульфиноалкилокси, фосфоноокси и/или их солей, и при этом алкил может выбираться из любого разветвленного или неразветвленного С1-С10-алкила. Как правило, соотношение мономеров (I)/(II)/(Ш) составляет 1/2-3/0,33-1.
Является особенно предпочтительным, когда указанную кетонную смолу получают из циклогексанона и/или ацетона, формальдегида и сульфита, более предпочтительно циклогексанона, формальдегида и сульфита, применяемых в качестве мономеров.
Предпочтительно, кетонная смола имеет молекулярную массу в диапазоне между 10000 и 40000 г/моль, более предпочтительно в диапазоне между 15000 и 25000 г/моль.
Подходящие кетонные смолы, например, описаны в US 2016/0229748.
Предпочтительно, строительная химическая композиция в соответствии с изобретением содержит 0,01 - 10,0 мас. %, более предпочтительно 0,1 - 6,0 мас. %, еще более предпочтительно 1,0 - 3,0 мас. % по меньше мере одного диспергирующего вещества, не относящегося к простым полиариловым эфирам, из расчета общей массы строительной химической композиции.
Строительная химическая композиция может дополнительно содержать стабилизатор.
Как его используют в этой заявке, термин "стабилизатор" относится к добавке, которая повышает срок годности жидкой строительной химической композиции. Неограничивающими примерами стабилизаторов являются олигосахариды и полисахариды, предпочтительно простые эфиры крахмала, велановая камедь, диутановая камедь, ксантан, хитозан, производные гуара или их смеси.
Предпочтительно, строительная химическая композиция содержит 0,01 - 8,0 мас. %, более предпочтительно 0,1 - 5,0 мас. %, еще более предпочтительно 0,2 - 2,0 мас. % стабилизатора, из расчета общей массы пастообразной смеси.
Кроме того, строительная химическая композиция может быть модифицирована посредством применения добавок. Как правило, гипсовая пастообразная смесь содержит добавки, воздействующие на свойства текучести или процесс твердения. Например, пастообразная смесь может содержать одну или несколько добавок, выбранных из группы, состоящей из простых эфиров целлюлозы, гидратированной извести, минеральных добавок, заполнителей низкой плотности, волокон, ускоряющих добавок, загустителей, замедляющих добавок, воздухововлекающих добавок, пенообразователей, вызывающих набухание агентов, наполнителей, полиакрилатов, диспергирующих веществ, суперабсорберов и стабилизаторов.
Следовательно, является предпочтительным, когда строительная химическая композиция содержит, более предпочтительно состоит из
I) 0,07 - 70,0 мас. %, более предпочтительно 15,0 - 60,0 мас. %, еще более предпочтительно 20,0 - 45 мас. % гипса,
II) 0,01 - 10,0 мас. %, более предпочтительно 0,1 - 5,0 мас. %, еще более предпочтительно 0,5 - 3,0 мас. % диспергирующего вещества, представляющего собой простой полиариловый эфир,
III) необязательно 0,01 - 9,0 мас. %, более предпочтительно 0,1 - 6,0 мас. %, еще более предпочтительно 1,0 - 3,0 мас. % по меньше мере одного диспергирующего вещества, не относящегося к простым полиариловым эфирам,
IV) необязательно 0,01 - 7,0 мас. %, более предпочтительно 0,1 - 5,0 мас. %, еще более предпочтительно 0,2 - 2,0 мас. % стабилизатора,
V) необязательно до 4,0 мас. %, более предпочтительно 0,01 - 3,0 мас. %, еще более предпочтительно 0,1 - 2,0 мас. % добавок, и
VI) остальное до 100 мас. % составляет вода,
из расчета общей массы строительной химической композиции.
Предпочтительно, строительная химическая композиция может содержать замедляющие добавки и/или ускоряющие добавки.
Как его используют в этой заявке, термин "замедляющая добавка" относится к добавке, которая замедляет гидратацию полугидрата сульфата кальция (базанит) или безводного сульфата кальция (ангидрит) при образовании дигидрата сульфата кальция (гипс). Неограничивающими примерами замедляющих добавок являются фруктовые кислоты (например, винная кислота, лимонная кислота) и их соли, глюконаты, гидролизаты белков, продукты поликонденсации аминокислот, фосфаты, фосфонаты, комплексообразующие агенты, гидроксикарбоновые кислоты, сахариды, органофосфаты и их смеси.
Как его используют в этой заявке, термин "ускоряющая добавка" относится к добавке, которая ускоряет гидратацию полугидрата сульфата кальция (базанит) или безводного сульфата кальция (ангидрит) при образовании дигидрата сульфата кальция (гипс). Неограничивающими примерами ускоряющих добавок являются K2SO4 а также тонко измельченный дигидрат.
Способ
Как указано выше, способ в соответствии с настоящим изобретением включает в себя стадии
аа) обеспечения суспензии, содержащей частицы сульфата кальция, имеющие размер частиц в соответствии с D (0,63), равный или выше 10,0 мкм, определенный с помощью лазерной дифракции в соответствии с теорией Ми, воду и диспергирующее вещество, представляющее собой простой полиариловый эфир, и
аб) мокрого измельчения суспензии, полученной на стадии аа), тем самым получая строительную химическую композицию,
при этом соотношение массы мелкодисперсных частиц сульфата кальция и массы диспергирующего вещества находится в диапазоне, составляющем 0,1:99,9 - 99,9:0,1.
В соответствии со стадией аа) способа в соответствии с изобретением, обеспечивается суспензия, содержащая гипс, воду и диспергирующее вещество, представляющее собой простой полиариловый эфир.
Что касается термина гипс, то ссылаются на определение, приведенное выше. В соответствии с настоящим изобретением, применяют либо природный гипс, либо синтетический гипс. Природный гипс не требует физической или химической обработки для его использования в предполагаемых областях применения.
Что касается термина простой полиариловый эфир, то ссылаются на определение, также приведенное выше. Является предпочтительным, когда простой полиариловый эфир представляет собой продукт поликонденсации, который описан выше.
Предпочтительно, начальный размер частиц гипса, то есть размер частиц перед стадией аб) мокрого измельчения, находится в диапазоне, составляющем 10,0 - 250,0 мкм, более предпочтительно в диапазоне, составляющем 15,0 - 200,0 мкм, еще более предпочтительно 20,0 - 150,0 мкм, определенным в соответствии с D (0,63), установленный с помощью лазерной дифракции в соответствии с теорией Ми.
В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения, суспензия стадии аа) имеет содержание твердых частиц в диапазоне, составляющем 6,0 - 75,0 мас. %, более предпочтительно 20,0 - 65,0 мас. %, еще более предпочтительно в диапазоне, составляющем 30,0 - 60,0 мас. %, например, в диапазоне, составляющем 35,0 - 50,0 мас. %.
Следующий компонент суспензии в соответствии со стадией аа) способа в соответствии с изобретением представляет собой воду.
Соответственно, является предпочтительным, когда суспензия в соответствии со стадией аа) содержит
I) 0,07 - 70,0 мас. %, более предпочтительно 5,0 - 60,0 мас. %, еще более предпочтительно 10,0 60,0 мас. %, еще более предпочтительно 15,0 - 45 мас. %, даже более предпочтительно 20,0 - 35,0 мас. % мелкодисперсных частиц сульфата кальция,
II) 0,07 - 70,0 мас. %, более предпочтительно 0,1 - 40,0 мас. %, еще более предпочтительно 0,1 - 5,0 мас. %, даже более предпочтительно 0,5 - 3,0 мас. % диспергирующего вещества, представляющего собой простой полиариловый эфир, и
III) остальное до 100 мас. % составляет вода, из расчета общей массы суспензии.
Кроме того, суспензия в соответствии со стадией аа) может содержать диспергирующее вещество, не относящееся к простым полиариловым эфирам, выбранное из группы, состоящей из катионных полимеров, полиаминов, полиамидов, продуктов поликонденсации, содержащих сульфоновую кислоту, кетонные смолы, или их смеси, которые описаны выше.
Суспензия в соответствии со стадией аа) также может содержать стабилизатор, который описан выше, и/или дополнительные добавки.
Следовательно, является предпочтительным, когда суспензия в соответствии со стадией аа) содержит, более предпочтительно состоит из
I) 0,07 - 70,0 мас. %, более предпочтительно 15,0 - 60,0 мас. %, еще более предпочтительно 20,0 - 45 мас. % гипса,
II) 0,01 - 10,0 мас. %, более предпочтительно 0,1 - 5,0 мас. %, еще более предпочтительно 0,5 - 3,0 мас. % диспергирующего вещества, представляющего собой простой полиариловый эфир,
III) необязательно 0,01 - 9,0 мас. %, более предпочтительно 0,1 - 6,0 мас. %, еще более предпочтительно 1,0 - 3,0 мас. % по меньше мере одного диспергирующего вещества, не относящегося к простым полиариловым эфирам,
IV) необязательно 0,01 - 7,0 мас. %, более предпочтительно 0,1 - 5,0 мас. %, еще более предпочтительно 0,2 - 2,0 мас. % стабилизатора,
V) необязательно до 4,0 мас. %, более предпочтительно 0,01 - 3,0 мас. %, еще более предпочтительно 0,1 - 2,0 мас. % добавок, и
III) остальное до 100 мас. % составляет вода, из расчета общей массы суспензии.
В соответствии со стадией аб) способа в соответствии с изобретением, пастообразную смесь, полученную на стадии аа), подвергают процессу мокрого измельчения для того, чтобы получить мелкодисперсные частицы сульфата кальция.
Суспензию в соответствии со стадией аа) измельчают с помощью любого известного устройства для измельчения или помола. Неограничивающие примеры подходящих устройств для измельчения включают шаровые мельницы, роторные дробилки, перемешивающие устройства в виде бисерной мельницы или любые другие водные устройства для измельчения.
В частности, мокрое измельчение может осуществляться в перемешивающем устройстве в виде бисерной мельницы. Перемешивающее устройство в виде бисерной мельницы включает в себя камеру для измельчения, содержащую мелющее тело, а также статор и ротор, которые расположены в камере для измельчения. Предпочтительно, перемешивающее устройство в виде бисерной мельницы включает в себя входное отверстие для измельчаемой массы и выпускное отверстие для измельчаемой массы, предназначенные для загрузки и выгрузки измельчаемого материала в камеру для измельчения и из камеры для измельчения, и устройство для отделения мелющего тела, расположенное в камере для измельчения перед выпускным отверстием, для того, чтобы отделить частицы мелющего тела от измельчаемой массы перед тем, как последняя выгружается через выпускное отверстие из камеры для измельчения.
Для повышения производительности механического измельчения, в камере для измельчения на роторе и/или на статоре предпочтительно имеются штыри, которые выступают в камеру для измельчения. В процессе работы, с одной стороны, непосредственный вклад в производительность измельчения обеспечен посредством столкновений между материалом, подлежащим измельчению, и штырями. С другой стороны, дополнительный вклад в производительность измельчения имеет место косвенно, посредством столкновений между штырями и частицами мелющего тела, включенными в материал, подлежащий измельчению, и возникающих при этом столкновений между материалом, подлежащим измельчению, и частицами мелющего тела. В конце концов, силы сдвига и силы растяжения, действующие на материал, подлежащий измельчению, также способствуют помолу суспендированного материала, подлежащего измельчению.
Предпочтительно, конечный размер частиц мелкодисперсных частиц сульфата кальция, то есть размер частиц после процесса мокрого измельчения, составляет менее 10,0 мкм, более предпочтительно менее 5,0 мкм, еще более предпочтительно находится в диапазоне, составляющем 0,1 - 2,0 мкм, определенный в соответствии с D (0.63), установленный с помощью лазерной дифракции (Mastersizer 2000 от компании Malvern Instruments) в соответствии с теорией Ми для мелких частицы (частица RI=1,531, диспергирующее вещество RI=1,330; поглощение = 0,1; затухание излучения в диапазоне между 10 и 20%).
В соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения, представлен способ получения строительной химической композиции, содержащей мелкодисперсный сульфат кальция, имеющий размер частиц в соответствии с D (0,63), составляющий менее 10,0 мкм, определенный с помощью лазерной дифракции в соответствии с теорией Ми, и диспергирующее вещество, представляющее собой простой полиариловый эфир, при этом указанный способ включает стадии
ба) обеспечения жидкости А, содержащей источник кальция, воду и необязательно диспергирующее вещество, представляющее собой простой полиариловый эфир,
бб) обеспечения жидкости Б, содержащей источник сульфата, воду и необязательно диспергирующее вещество, представляющее собой простой полиариловый эфир, и
бв) осаждения мелкодисперсного сульфата кальция посредством смешивания жидкости А и жидкости Б, тем самым получая строительную химическую композицию,
при этом соотношение массы мелкодисперсных частиц сульфата кальция и массы диспергирующего вещества находится в диапазоне, составляющем 0,1:99,9 - 99,9:0,1.
Диспергирующее вещество, представляющее собой простой полиариловый эфир, присутствует в жидкости А, в жидкости Б или в как в жидкости А, так и жидкости Б.
Источник кальция в жидкости А выбирают из группы, состоящей из ацетата кальция, хлорида кальция, гидроксида кальция, нитрата кальция, оксида кальция, сульфамата кальция, дигидрата сульфата кальция, полугидрата сульфата кальция, безводного сульфата кальция, тиоцианата кальция, или их смесей.
Источник сульфата в жидкости Б выбирают из группы, состоящей из сульфата алюминия, сульфата калия, сульфата натрия, серной кислоты или их смесей, в которые включены разные гидраты названных сульфатов.
Является предпочтительным, когда простой полиариловый эфир представляет собой продукт поликонденсации, который описан выше.
Предпочтительно, осаждение в соответствии со стадией бв) проводят в микрореакторе непрерывного действия или в реакторе для осаждения распылением.
В частности, мелкодисперсный сульфат кальция может осаждаться в соответствии со стадией бв) с помощью технологии микроструйного реактора (MJR). Подходящей процесс описан в DE 102004038029. В частности, является предпочтительным микроструйный реактор, который описан в ЕР 1 165 224, в котором осаждение осуществляется посредством нагнетания двух жидких сред в камеру реактора с помощью насосов, предпочтительно насосов высокого давления. Камера реактора предпочтительно заключена в корпус реактора. Две жидкие среды предпочтительно нагнетаются до общей точки столкновения, при этом каждую среду нагнетают через один нагнетательный патрубок. Через отверстие в камеру реактор предпочтительно вводится газ, испаряющаяся жидкость, охлаждающая жидкость или охлаждающий газ, с тем, чтобы поддержать газовую среду внутри реактора, особенно в точке столкновения струй жидкости, а также для охлаждения получаемых продуктов. Более того, газ также предпочтителен для стабилизации области смешивания и для предотвращения засорения. Образовавшиеся продукты и избыточный газ предпочтительно удаляются из корпуса реактора через дополнительное отверстие за счет положительного давления на стороне входа газа или за счет отрицательного давления на стороне выхода продукта и газа.
Нагнетательные патрубки микроструйного реактора (MJR), в частности, не ограничены в отношении своих диаметров. Например, нагнетательные патрубки могут независимо иметь диаметр, который варьируется от 50 мкм до 1 мм, например, 50 мкм, 100 мкм, 150 мкм, 200 мкм, 250 мкм, 300 мкм, 350 мкм, 400 мкм 450 мкм, 500 мкм, 550 мкм, 600 мкм, 700 мкм, 800 мкм, 900 мкм, или 1000 мкм. Предпочтительно, нагнетательные патрубки имеют диаметр, составляющий 300 мкм, то есть диаметры, составляющие 300 мкм (жидкость А) и 300 мкм (жидкость Б). Простой полиариловый эфир может присутствовать в жидкости А и/или в жидкости Б. Предпочтительно, простой полиариловый эфир присутствует в жидкости А.
Предпочтительно, жидкость А содержит 0,1 - 60,0 мас. % источника кальция, более предпочтительно 1,0 - 50,0 мас. %, еще более предпочтительно 2,0 - 40,0 мас. % и 0,0001 - 20,0 мас. % простого полиарилового эфира, более предпочтительно 0,001 - 15,0 мас. %, еще более предпочтительно 0,01 - 10,0 мас. %, из расчета общей массы Подаваемого материала 1.
Кроме того, является предпочтительным, когда жидкость Б содержит 0,1 - 60,0 мас. % источника сульфата, более предпочтительно 1,0 - 50,0 мас. %, еще более предпочтительно 2,0 - 40,0 мас. % и необязательно 0,0001 - 20,0 мас. % простого полиарилового эфира, более предпочтительно 0,001 - 15,0 мас. %, еще более предпочтительно 0,01 - 10,0 мас. %, из расчета общей массы Подаваемого материала 2.
Является предпочтительным, когда скорость подачи жидкости А и/или жидкости Б находится в диапазоне, составляющем 100 мл/мин - 800 мл/мин, предпочтительно в диапазоне, составляющем 200 мл/мин - 650 мл/мин, более предпочтительно в диапазоне, составляющем 250 мл/мин - 550 мл/мин, еще более предпочтительно в диапазоне, составляющем 280 мл/мин - 500 мл/мин.
Кроме того, является предпочтительным, когда жидкость А и/или жидкость Б имеет/имеют и давление на входе, находящееся в диапазоне, составляющем 10 - 350 бар, предпочтительно в диапазоне, составляющем 20 - 150 бар, более предпочтительно в диапазоне, составляющем 30 - 120 бар, еще более предпочтительно в диапазоне, составляющем 40 - 100 бар, например, 80 бар.
Суспензия в соответствии с изобретением также может осаждаться с помощью процесса микронизации. Например, подходящий способ микронизации описан в ЕР 0 065 193.
В способе микронизации, композицию, содержащую сульфат кальция, диспергирующее вещество, представляющее собой простой полиариловый эфир, и растворитель, получают в первой камере смешивания. Затем, указанная композиция осаждается во второй камере смешивания посредством добавление дополнительного растворителя.
В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления, суспензия гипса в выбранном растворителе вначале вводится в первый сосуд. Второй сосуд предпочтительно содержит растворитель без примеси гипса. Простой полиариловый эфир может присутствовать в первом сосуде и/или во втором сосуде. Суспензия и растворитель подаются в первую камеру смешивания. Перед попаданием в камеру смешивания, суспензия гипса и/или растворитель могут доводиться до желаемой температуры с помощью теплообменного устройства. В результате турбулентного перемешивания в первой камере смешивания, происходит растворение гипса, и полученный раствор, после короткого времени выдерживания, предпочтительно составляющего менее одной секунды, переходит во вторую камеру смешивания, где гипс осаждается в коллоидно-дисперсном виде в результате добавления растворителя.
В качестве альтернативы, суспензия в соответствии с изобретением может осаждаться с помощью способа сопел с поперечным потоком. В способе сопел с поперечным потоком, первый поток, содержащий суспензию гипса и растворитель, подается в камеру смешивания, в то время как, одновременно, второй поток, предпочтительно расположенный перпендикулярно первому потоку, подается в камеру смешивания, причем указанная второй поток содержит растворитель. Диспергирующее вещество, представляющее собой простой полиариловый эфир, может присутствовать в первом потоке и/или во втором потоке.
Кроме того, суспензия в соответствии с изобретением может осаждаться в соответствии с методом осаждение с помощью интенсивного перемешивания/распыления (НТЕ). Указанный метод хорошо известен в данной области техники.
Настоящее изобретение, кроме того, относится к применению простого полиарилового эфира в качестве диспергирующего вещества в способе мокрого измельчения или в способе осаждения, для получения мелкодисперсного сульфата кальция.
Предпочтительно, указанный простой полиариловый эфир представляет собой продукт поликонденсации, который описан выше.
Кроме того, является предпочтительным, когда строительная химическая композиция в соответствии с изобретением представляет собой порошок, причем частицы порошка имеют размер частиц в соответствии с D (0,63), составляющий менее 500,0 мкм, предпочтительно < 200 мкм, более предпочтительно < 100 мкм, определенный с помощью лазерной дифракции в соответствии с теорией Ми.
После сушки, мелкодисперсные частицы сульфата кальция в соответствии с изобретением окружены частицами порошка.
Порошок получают на стадии ав) или бг) посредством сушки суспензии, содержащей строительную химическую композицию в соответствии с изобретением, полученную на стадии аб) или бв) способа.
Соответственно, порошок представляет собой композицию, содержащую
I) мелкодисперсные частицы сульфата кальция, имеющие размер частиц в соответствии с D (0,63), составляющий менее 10,0 мкм, определенный с помощью лазерной дифракции в соответствии с теорией Ми, и
II) диспергирующее вещество, представляющее собой простой полиариловый эфир,
при этом соотношение массы мелкодисперсных частиц сульфата кальция и массы диспергирующего вещества находится в диапазоне, составляющем 0,1:99,9 - 99,9:0,1
в соответствии с настоящим изобретением.
Предпочтительно, соотношение массы мелкодисперсных частиц сульфата кальция и массы диспергирующего вещества в порошке находится в диапазоне, составляющем 60,0:40,0 - 99,0 до 1,0, более предпочтительно в диапазоне, составляющем 50,0:50,0 - 99,0:1,0, еще более предпочтительно в диапазоне, составляющем 80,0:20,0 - 98,0 до 2,0, например, в диапазоне, составляющем 85,0:15,0 - 99,9:0,1. Является особенно предпочтительным, когда соотношение массы мелкодисперсных частиц сульфата кальция и массы диспергирующего вещества находится в диапазоне, составляющем 85,0:15,0 - 99,9:0,1.
Дополнительно или в качестве альтернативы предыдущему абзацу, предпочтительно, когда порошок содержит
I) 0,1 - 99,9 мас. %, более предпочтительно 50,0 - 99,0 мас. %, еще более предпочтительно 80,0 - 99,0 мас. %, например, 85,0 - 99,0 мас. % мелкодисперсных частиц сульфата кальция, и
II) 0,1 - 99,9 мас. %, более предпочтительно 1,0 - 50,0 мас. %, еще более предпочтительно 1,0 - 20,0 мас. %, например, 1,0 - 15,0 мас. % диспергирующего вещества, представляющего собой простой полиариловый эфир,
из расчета общей массы порошка.
Более того, порошок также может содержать добавки, такие как дополнительные диспергирующие вещества, не являющиеся простыми полиариловыми эфирами, стабилизаторы и добавки, воздействующие на свойства текучести или на процесс твердения. В отношении указанных добавок, ссылаются на определения, приведенные выше.
Соответственно, порошок предпочтительно содержит, более предпочтительно состоит из
I) 70,0 - 99,9 мас. %, более предпочтительно 75,0 - 99,0 мас. %, еще более предпочтительно 80,0 - 99,0 мас. %, например, 85,0 - 99,0 мас. % мелкодисперсных частиц сульфата кальция,
II) 0,1 - 20,0 мас. %, более предпочтительно 1,0 - 18,0 мас. %, еще более предпочтительно 1,0 - 15,0 мас. %, например, 1,0 - 12,0 мас. % диспергирующего вещества, представляющего собой простой полиариловый эфир,
III) необязательно 0,01 - 6,0 мас. %, более предпочтительно 0,1 - 3,0 мас. %, еще более предпочтительно 1,0 - 1,0 мас. % по меньшей мере одного диспергирующего вещества, не относящегося к простым полиариловым эфирам,
IV) необязательно 0,01 - 3,0 мас. %, более предпочтительно 0,1 - 2,0 мас. %, еще более предпочтительно 0,2 - 1,0 мас. % стабилизатора, и
V) необязательно до 1,0 мас. %, более предпочтительно 0,01 - 2,0 мас. %, еще более предпочтительно 0,1 - 1,0 мас. % добавок,
из расчета общей массы порошка.
Кроме того, было неожиданным, что высушенная ускоряющая добавка в соответствии с изобретением продемонстрировала более высокую стабильность при хранении, чем ускоряющие добавки на основе гипса в соответствии с уровнем техники, полученные с помощью способа сухого помола в присутствии крахмала, поверхностно-активного вещества и/или сахара. Ускоряющие свойства ускоряющих добавок сухого помола на основе гипса значительно ухудшаются, особенно после хранение при высокой влажности. Указанное не происходит в случае высушенной ускоряющей добавки в соответствии с настоящим изобретением. Таким образом, сухие строительные растворы, содержащие указанный порошок, также обладают очень хорошей стабильностью при хранении. Предпочтительные смеси сухих строительных растворов содержат сульфат кальция в качестве вяжущего компонента и, например, применяются в виде штукатурки, материалов для заполнения швов, материалов для герметизации швов, стяжек или самовыравнивающейся стяжки.
Настоящее изобретение также относится к изделию, содержащему описанную выше строительную химическую композицию.
Предпочтительно, изделие выбирают из группы, состоящей из гипсовой стеновой плиты, нетканой гипсовой плиты, лепнины, штукатурки на основе строительного раствора, машинной штукатурки, гипсовой штукатурки, клеевой штукатурки, гипса для стыков, наполнителя на основе гипса, гипсовой стяжки, отделочной штукатурки и мраморной штукатурки.
Является особенно предпочтительным, когда изделие представляет собой гипсовую стеновую плиту.
Соответственно, настоящее изобретение также относится к применению описанной выше строительной химической композиции в способе изготовления гипсовой стеновой плиты. Способы изготовления гипсовых стеновых плит хорошо известны в данной области техники и, как правило, включают изготовление вспененной гипсовой пастообразной смеси, которую затем наносят на картонный лист.
Таким образом, является предпочтительным, когда способ включает в себя стадии
ва) обеспечения состава, содержащего гипс, воду для смешивания и необязательно пеноматериал,
вб) подачи состава, полученного на стадии ва, в смесительное устройство, тем самым получая пастообразную смесь,
вв) нанесения пастообразной смеси, полученной на стадии вб), на первый картонный лист, и
вг) покрытие пастообразной смеси вторым картонным листом.
Строительная химическая композиция может добавляться к пастообразной смеси во время стадии ва), вб), вв) и/или вг). В частности, вода для смешивания и/или пеноматериал, добавляемые к композиции в соответствии со стадией ва), могут содержать строительную химическую композицию. Строительная химическая композиция также может наноситься на первый и/или второй картонный лист до стадий вв) и вг).
Дополнительно или в качестве альтернативы, строительная химическая композиция может добавляться непосредственно к пастообразной смеси в смесительное устройство во время стадии вб) и/или через питательный клапан на выходе из смесительного устройства.
Соответственно, по меньшей мере одно из такого, как вода для смешивания, пеноматериал, содержит строительную химическую композицию, и/или строительная химическая композиция добавляется к пастообразной смеси в смесительное устройство или через питательный клапан на выходе из смесительного устройства.
Дополнительно или в качестве альтернативы предыдущему абзацу, первый картонный лист и/или второй картонный лист покрывается строительной химической композицией.
Подходящие способы дозирования строительной химической композиции, например, описаны в US 2015114268 A, WO 06115497 A1, US 2006244182 А и US 2006244183 А.
Кроме того, настоящее изобретение также относится к применению описанной выше строительной химической композиции в способе получения сухого гипсосодержащего строительного раствора, нетканой гипсовой плиты, лепнины, строительного раствора для штукатурки, машинной штукатурки, гипсовой штукатурки, клеевой штукатурки, гипса для стыков, наполнителя на основе гипса, гипсовой стяжки, отделочной штукатурки и мраморной штукатурки.
В предпочтительном варианте осуществления, строительную химическую композицию применяют для повышения прочности на сжатие полученного изделия.
Прочность на сжатие полученного изделия повышается по истечению 10 минут, 30 минут, 60 минут и предпочтительно после достижения постоянства массы изделия на основе сульфата кальция в соответствии с исследованием в отношении развития прочности согласно стандарта DIN 196-1.
Объем и назначение изобретения будут более понятны на основе следующих далее примеров, которые предназначены для иллюстрации определенных вариантов осуществления изобретения, и не являются ограничивающими.
Примеры
Применяемые материалы
Простой полиариловый эфир (РАЕ), применяемый в композиции IE1 в соответствии с изобретением, представляет собой простой полиариловый эфир сравнительного примера 7 WO 2015/091461 А1.
Поликарбоксилат, применяемый в сравнительной композиции СЕ1, представляет собой доступный на рынке продукт Melflux РСЕ 239 L от компании BASF.
Поликарбоксилат, применяемый в сравнительной композиции СЕ2, представляет собой доступный на рынке продукт Melflux РСЕ 1493 L от компании BASF.
Полинафталинсульфонат (PNS), применяемый в разных композициях, представляет собой доступный на рынке продукт Flube СА 40 от компании Bozzetto.
β-полугидрат представляет собой доступный на рынке продукт Gesso Alabastrino от компании Gessi Roccastrada, имеющий средний размер частиц, составляющий 40 мкм.
Природный ангидрит представляет собой доступный на рынке продукт Micro В от компании Casea, имеющий средний размер частиц, составляющий 35 мкм.
Дигидрат представляет собой доступный на рынке продукт CS-Dihydrat от компании Casea, имеющий средний размер частиц, составляющий 50 мкм.
Plast Retard L представляет собой доступный на рынке продукт от компании Sicit 2000.
Изготовление пастообразных смесей
Ссылочный пример 1
Для сравнения, получали контрольную гипсовую пастообразную смесь, которая не содержала какой-либо ускоряющей добавки, посредством применения 300 г β-полугидрата. Необходимое количество воды, соответствующее соотношению воды к вяжущему веществу (w/g - соотношение воды и гипса), составляющему 0,665 и определенное на основе необработанной гипсовой пастообразной смеси, загружается в смесительный сосуд (смеситель в соответствии с DIN EN 196-1), и затем β-полугидрат осторожно всыпают в воду. Кроме того, в воду для смешивания добавляют Plast Retard L в количестве, указанном в Таблице 1. Пастообразную смесь перемешивали на протяжении 30 секунд со скоростью 285 об/мин. Соотношение воды к вяжущему веществу (w/g) доводили до 0,665 для достижения текучести в 21,0 куб. см для ссылочного примера 1.
Сравнительные примеры СЕ1 и СЕ2
Получение жидкой ускоряющей добавки
Для получения жидкой ускоряющей добавки, состав из 15 мас. % дигидрата, 83 мас. % воды и 2,0 мас. % РСЕ подвергали мокрому измельчению на Netzsch Labstar LS 01, применяя шарики из оксида циркония с диаметром, составляющим 0,4-0,6 мм, и смачиваемой областью, составляющей 85%. Мокрое измельчение осуществляли в общей сложности на протяжении 240 мин.
Испытание на применение
Пастообразные смеси получали, применяя 300 г β-полугидрата. Необходимое количество воды, соответствующее соотношению воды к вяжущему веществу (w/g), составляющему 0,665 и определенному на основе необработанной гипсовой пастообразной смеси, загружают в смесительный сосуд (смеситель в соответствии с DIN EN 196-1), и затем β-полугидрат осторожно всыпают в воду. В воду для смешивания добавляли Plast Retard L в количестве, указанном в Таблице 1. Во время смешивания, жидкую ускоряющую добавку дозировали посредством впрыскивания. Пастообразную смесь перемешивали на протяжении 30 секунд со скоростью 285 об/мин.
Сравнительный пример СЕ3
Получение жидкой ускоряющей добавки
Для получения жидкой ускоряющей добавки, состав из 15 мас. % дигидрата и 83 мас. % воды подвергали мокрому измельчению на Netzsch Labstar LS 01, применяя шарики из оксида циркония с диаметром, составляющий 0,4-0,6 мм, и смачиваемой областью, составляющей 85%. Мокрое измельчение осуществляли в общей сложности на протяжении 240 мин.
Испытание на применение
Пастообразную смесь получали, применяя 300 г β-полугидрата. Необходимое количество воды, соответствующее соотношению воды к вяжущему веществу (w/g), составляющее 0,665 и определенное на основе необработанной гипсовой пастообразной смеси, загружают в смесительный сосуд (смеситель в соответствии с DIN EN 196-1), и затем β-полугидрат осторожно всыпают в воду. В воду для смешивания добавляли Plast Retard L в количестве, указанном в Таблице 1. Во время смешивания, жидкую ускоряющую добавку дозировали посредством впрыскивания. Пастообразную смесь перемешивали на протяжении 30 секунд со скоростью 285 об/мин.
Сравнительный пример СЕ4
Получение сухой ускоряющей добавки
Для целей сравнения, сухую ускоряющую добавку получали посредством подвержения дигидрата, имеющего размер частиц, составляющий 5 мкм, в количестве, указанном в Таблице 1, сухому измельчению, с 5% алкилбензолсульфоновой кислоты, аминной солью, в шаровой мельнице, в общей сложности на протяжении 4 мин.
Испытание на применение
Пастообразную смесь получали, применяя 250 г β-полугидрата и 0,05 г (0,02 мас. %) сухой ускоряющей добавки. Необходимое количество воды, соответствующее соотношению воды к вяжущему веществу (w/g), составляющее 0,685 и определенное на основе необработанной гипсовой пастообразной смеси, загружают в смесительный сосуд (смеситель в соответствии с DIN EN 196-1), и затем β-полугидрат, который включает сухую ускоряющую добавку, осторожно всыпают в воду. В воду для смешивания добавляли Plast Retard L в количестве, указанном в Таблице 1. Пастообразную смесь перемешивали на протяжении 30 секунд со скоростью 285 об/мин. Соотношение воды к вяжущему веществу (w/g) доводили до 0,665, для достижения текучести в 21,0 куб. см для сравнительного примера СЕ4.
Примеры IE1, IE2 и IE3 в соответствии с изобретением
Получение жидкой ускоряющей добавки
Для получения жидкой ускоряющей добавки, состав из дигидрата, воды и РАЕ в количестве, указанном в Таблице 1, подвергали мокрому измельчению на Netzsch Labstar LS 01, применяя шарики из оксида циркония с диаметром, составляющий 0,4-0,6 мм, и смачиваемой областью, составляющей 85%. Мокрое измельчение осуществляли в общей сложности на протяжении 240 мин.
Испытание на применение
Пастообразные смеси в соответствии с изобретением получали, применяя 300 г β-полугидрата. Необходимое количество воды, соответствующее соотношению воды к вяжущему веществу (w/g), составляющее 0,665 и определенное на основе необработанной гипсовой пастообразной смеси, загружают в смесительный сосуд (смеситель в соответствии с DIN EN 196-1), и затем β-полугидрат осторожно всыпают в воду. В воду для смешивания добавляли Plast Retard L в количестве, указанном в Таблице 1. Во время смешивания, соответствующую жидкую ускоряющую добавку дозировали посредством впрыскивания. Пастообразную смесь перемешивали на протяжении 30 секунд со скоростью 285 об/мин.
Пример IE4 в соответствии с изобретением
Получение жидкой ускоряющей добавки
Для получения жидкой ускоряющей добавки, состав из полугидрата, воды и РАЕ в количестве, указанном в Таблице 1, подвергали мокрому измельчению на Netzsch Labstar LS 01, применяя шарики из оксида циркония с диаметром, составляющий 0,4-0,6 мм, и смачиваемой областью, составляющей 85%. Мокрое измельчение осуществляли в общей сложности на протяжении 240 мин.
Испытание на применение
Пастообразную смесь получали, применяя 250 г β-полугидрата. Необходимое количество воды, соответствующее соотношению воды к вяжущему веществу (w/g), составляющее 0,685 и определенное на основе необработанной гипсовой пастообразной смеси, загружают в смесительный сосуд (смеситель в соответствии с DIN EN 196-1), и затем β-полугидрат осторожно всыпают в воду. В воду для смешивания добавляли Plast Retard L в количестве, указанном в Таблице 1. Во время смешивания, жидкую ускоряющую добавку дозировали посредством впрыскивания. Пастообразную смесь перемешивали на протяжении 30 секунд со скоростью 285 об/мин.
Пример IE5 в соответствии с изобретением
Получение жидкой ускоряющей добавки
Для получения жидкой ускоряющей добавки, состав из природного ангидрита, воды и РАЕ в количестве, указанном в Таблице 1, подвергали мокрому измельчению на Netzsch Labstar LS 01, применяя шарики из оксида циркония с диаметром, составляющий 0,4-0,6 мм, и смачиваемой областью, составляющей 85%. Мокрое измельчение осуществляли в общей сложности на протяжении 240 мин.
Испытание на применение
Пастообразную смесь получали, применяя 250 г природного ангидрита. Необходимое количество воды, соответствующее соотношению воды к вяжущему веществу (w/g), составляющее 0,685 и определенное на основе необработанной гипсовой пастообразной смеси, загружают в смесительный сосуд (смеситель в соответствии с DIN EN 196-1), и затем β-полугидрат осторожно всыпают в воду.
В воду для смешивания добавляли Plast Retard L в количестве, указанном в Таблице 1. Во время смешивания, жидкую ускоряющую добавку дозировали посредством впрыскивания. Пастообразную смесь перемешивали на протяжении 30 секунд со скоростью 285 об/мин.
Составы жидких ускоряющих добавок подытожены в Таблице 1. Таблица 2 содержит состав и свойства примеров применения, содержащих жидкие ускоряющие добавки.
Размер частиц
Размер частиц определяли с помощью лазерной дифракции (Mastersizer 2000 от компании Malvern Instruments) в соответствии с теорией Ми для мелких частицы (частица RI=1,531, диспергирующее вещество RI=1,330; поглощение = 0,1; затухание излучения в диапазоне между 10 и 20%).
Результаты подытожены в Таблице 2.
Испытание на осадку конуса
Текучесть определяли по истечении времени в 60 секунд. После добавления в жидкость компонентов в виде порошка, гипс должен был пропитаться в течение 15 секунд. Затем пастообразную смесь смешивали на протяжении 30 секунд, используя смеситель Хобарта. По истечении в общей сложности 45 секунд кольцо ASTM наполняли гипсовой пастообразной смесью до верхнего края и снимали его после 60 секунд. В конце измеряли диаметр лепешки, используя штангенциркуль по двум перпендикулярным осям.
Время твердения
Начальное отверждение определяли с помощью так называемого метода ножевых надрезов (по аналогии с DIN EN 13279-2).
2). Результаты подытожены в Таблице 2.
Как можно увидеть из Таблицы 2, время твердения композиции в соответствии с изобретением, содержащей РАЕ в качестве диспергирующего вещества для жидкой ускоряющей добавки, является значительно более низким, чем время твердения для композиции ссылочного примера, не содержащей диспергирующего вещества для жидкой ускоряющей добавки. По сравнению с примерами СЕ1 и СЕ2, содержащими РСЕ в качестве диспергирующего вещества, время твердения в соответствии с примерами IE1 и IE2, содержащими одинаковое количество РАЕ, также является более низким. Действие диспергирующего вещества в соответствии с изобретением также продемонстрировано для полугидрата (IE4) и природного ангидрита (IE5), представленных в качестве гипсовых компонентов. Пример СЕ4 показывает, что время твердения и, следовательно, размер частиц мелкодисперсного сульфата кальция, полученного в результате процесса мокрого измельчения в соответствии с изобретением, превосходит время твердения мелкодисперсного сульфата кальция, полученного посредством процесса сухого измельчения.
Механические свойства
Для определения прочности на изгиб и прочности на сжатие гипсовых изделий, полученных из описанных выше пастообразных смесей, образцы для испытаний готовили следующим образом.
Масса и плотности указанных образцов для испытаний, изготовленных с дозировкой добавления затравочного агента, составляющей 0,02% и 0,01%, подытожены в Таблицах 3 и 4.
Образцы для испытаний (призма 4x4x16 см3) были подготовлены в соответствии с DIN 196-1 для исследования в отношении развития прочности. Перед исследованием прочности на изгиб и прочности на сжатие все образцы сушили до достижения постоянства массы следующим образом. После отверждения гипсовой пастообразной смеси все образцы для испытаний хранили при температуре 20°С / 65% относительной влажности в течение одного дня. После этого все образцы были сняты с форм и затем высушены при температуре 40°С до достижения постоянства массы. Плотность в сухом состоянии вычисляли посредством взвешивания и определения объема (256 см3). Таблицы 3 и 4 содержат результат разных измерений прочности на изгиб и прочности на сжатие и их средние значения.
В соответствии с Таблицей 3, прочность на изгиб и прочность на сжатие композиций, полученных в присутствии диспергирующего вещества, улучшаются по сравнению с контрольными композициями. Прочность на сжатие полученного гипсового изделия, содержащего РАЕ, улучшается по сравнению с композициями, содержащими РСЕ. Таким образом, применение РАЕ вместо РСЕ в соответствии с процессом мокрого измельчения согласно изобретению, оказывает положительное влияние на прочности на сжатие полученного гипсового изделия.
| название | год | авторы | номер документа |
|---|---|---|---|
| ГИПСОВАЯ СУСПЕНЗИЯ, СОДЕРЖАЩАЯ ДИСПЕРГАТОР | 2011 |
|
RU2592279C2 |
| СОСТАВ И ЕГО ПРИМЕНЕНИЕ | 2010 |
|
RU2550359C2 |
| СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ГИПСОСОДЕРЖАЩЕГО СТРОИТЕЛЬНОГО МАТЕРИАЛА И ИЗГОТОВЛЕННЫЙ ТАКИМ СПОСОБОМ СТРОИТЕЛЬНЫЙ МАТЕРИАЛ, СОДЕРЖАЩИЙ КЕТЕНОВЫЕ ДИМЕРЫ В КАЧЕСТВЕ ГИДРОФОБИЗИРУЮЩЕГО СРЕДСТВА | 2014 |
|
RU2655055C2 |
| ГИПСОВЫЙ ПРОДУКТ И СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ | 2008 |
|
RU2448906C2 |
| МОДИФИЦИРОВАННЫЙ ПРИРОДНЫЙ ГИПС КАК НАПОЛНИТЕЛЬ ДЛЯ СТЕНОВОЙ ПЛИТЫ | 2006 |
|
RU2401818C2 |
| ДВОЙНАЯ СОЛЬ В КАЧЕСТВЕ МОЩНОГО ПЕРВИЧНОГО ТЕНЗИДА ДЛЯ СОДЕРЖАЩИХ ПЕРЕРАБОТАННЫЙ ГИПС СМЕСЕЙ СУЛЬФАТА КАЛЬЦИЯ | 2018 |
|
RU2772859C2 |
| СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГИПСА | 2008 |
|
RU2448049C2 |
| ДВОЙНАЯ СОЛЬ В КАЧЕСТВЕ МОЩНОГО ПЕРВИЧНОГО ТЕНЗИДА ДЛЯ СОДЕРЖАЩИХ ПЕРЕРАБОТАННЫЙ ГИПС СМЕСЕЙ СУЛЬФАТА КАЛЬЦИЯ | 2018 |
|
RU2784833C2 |
| СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СМЕСИ АЛЬФА И БЕТА ШТУКАТУРНОГО ГИПСА ОЧЕНЬ НИЗКОЙ КОНСИСТЕНЦИИ | 2007 |
|
RU2458014C2 |
| БЫСТРОСУСПЕНДИРУЕМАЯ ПОРОШКООБРАЗНАЯ КОМПОЗИЦИЯ | 2012 |
|
RU2614405C2 |
Изобретение относится к способам получения строительных химических композиций для получения гипсовых изделий, содержащих мелкодисперсный сульфат кальция. Предложен способ получения строительной химической композиции, содержащей мелкодисперсный сульфат кальция с размером частиц менее 10,0 мкм, и диспергирующее вещество, представляющее собой простой полиариловый эфир, включающий стадии обеспечения суспензии, содержащей указанные частицы сульфата кальция с размером, равным или выше 10,0 мкм, воду и указанное диспергирующее вещество, и мокрое измельчение полученной пастообразной смеси, причем соотношение массы мелкодисперсных частиц и массы диспергирующего вещества находится в диапазоне 0,1:99,9 – 99,9:0,1. Предложено также применение простого полиарилового эфира в качестве диспергирующего вещества в процессе мокрого измельчения для получения мелкодисперсных частиц сульфата кальция. Предложенный способ позволяет получить строительную химическую композицию, стабильную при хранении, которая может использоваться в качестве ускоряющей добавки для гипсосодержащих составов. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 4 табл.
1. Способ получения строительной химической композиции, содержащей мелкодисперсный сульфат кальция, имеющий размер частиц в соответствии с D (0,63), составляющий менее 10,0 мкм, определенный с помощью лазерной дифракции в соответствии с теорией Ми, и диспергирующее вещество, представляющее собой простой полиариловый эфир, причем указанный способ включает в себя стадии
аа) обеспечения суспензии, содержащей частицы сульфата кальция, имеющие размер частиц в соответствии с D (0,63), равный или выше 10,0 мкм, определенный с помощью лазерной дифракции в соответствии с теорией Ми, воду и диспергирующее вещество, представляющее собой простой полиариловый эфир, и
аб) мокрого измельчения пастообразной смеси, полученной на стадии аа), тем самым получая строительную химическую композицию,
причем соотношение массы мелкодисперсных частиц сульфата кальция и массы диспергирующего вещества находится в диапазоне, составляющем 0,1:99,9 - 99,9:0,1.
2. Способ по п.1, причем частицы сульфата кальция присутствуют в виде полугидрата сульфата кальция, дигидрата сульфата кальция, безводного сульфата кальция или их смесей.
3. Способ по п.1 или 2, причем суспензия стадии аа) содержит
I) 0,07 - 70,0 мас. % гипса,
II) 0,01 - 10,0 мас. % диспергирующего вещества, представляющего собой простой полиариловый эфир, и
III) остальное до 100 мас. % составляет вода, из расчета общей массы суспензии.
4. Способ по одному из пп.1-3, причем мокрое измельчение в соответствии со стадией аб) осуществляют в шаровой мельнице, роторной дробилке или перемешивающем устройстве в виде бисерной мельницы.
5. Способ по одному из пп.1-4, причем способ дополнительно включает в себя стадию ав), где строительную химическую композицию, полученную на стадии аб), сушат, тем самым получая строительную химическую композицию в виде порошка.
6. Способ по одному из пп.1-5, причем простой полиариловый эфир представляет собой продукт поликонденсации, содержащий
I) по меньшей мере одно ароматическое или гетероароматическое структурное звено, содержащее боковую цепь простого полиэфира, и
II) по меньшей мере одно фосфатированное ароматическое или гетероароматическое структурное звено.
7. Способ по п.6, причем по меньшей мере одно ароматическое или гетероароматическое структурное звено, содержащее боковую цепь простого полиэфира, представлено формулой (I)
в которой
А являются одинаковыми или разными, и представлены замещенным или незамещенным ароматическим или гетероароматическим соединением, имеющим 5-10 атомов С;
В являются одинаковыми или разными, и представлены посредством N, NH или О;
n=2, если B=N, и n=1, если B=NH или О;
R1 и R2, независимо друг от друга, являются одинаковыми или разными, и представлены разветвленным или неразветвленным С1-С10-алкильным радикалом, С5-С8-циклоалкильным радикалом, арильным радикалом, гетероарильным радикалом или Н;
а являются одинаковыми или разными, и представлены целым числом от 1 до 300; и
X являются одинаковыми или разными, и представлены разветвленным или неразветвленным С1-С10-алкильным радикалом, С5-С8-циклоалкильным радикалом, арильным радикалом, гетероарильным радикалом или Н,
и причем
по меньшей мере одно фосфатированное ароматическое или гетероароматическое структурное звено представлено формулой (II)
в которой
D являются одинаковыми или разными, и представлены замещенным или незамещенным ароматическим или гетероароматическим соединением, имеющим 5-10 атомов С;
Е являются одинаковыми или разными, и представлены посредством N, NH или О;
m=2, если E=N, и m=1, если E=NH или О;
R3 и R4, независимо друг от друга, являются одинаковыми или разными, и представлены разветвленным или неразветвленным С1-С10-алкильным радикалом, С5-С8-циклоалкильным радикалом, арильным радикалом, гетероарильным радикалом или Н; и
b являются одинаковыми или разными, и представлены целым числом от 0 до 300.
8. Применение простого полиарилового эфира в качестве диспергирующего вещества в процессе мокрого измельчения для получения мелкодисперсных частиц сульфата кальция, имеющих размер частиц в соответствии с D (0,63), составляющий менее 10,0 мкм, определенный с помощью лазерной дифракции в соответствии с теорией Ми.
| US 20150114268 A1, 30.04.2015 | |||
| EP 2899162 A1, 29.07.2015 | |||
| Печь-кухня, могущая работать, как самостоятельно, так и в комбинации с разного рода нагревательными приборами | 1921 |
|
SU10A1 |
| ГИПСОВАЯ СУСПЕНЗИЯ, СОДЕРЖАЩАЯ ДИСПЕРГАТОР | 2011 |
|
RU2592279C2 |
| Автомобиль-сани, движущиеся на полозьях посредством устанавливающихся по высоте колес с шинами | 1924 |
|
SU2017A1 |
| RU 2010121233 A, 20.12.2011 | |||
| ДОБАВКА ДЛЯ УЛУЧШЕНИЯ РЕОЛОГИЧЕСКИХ СВОЙСТВ НЕОРГАНИЧЕСКИХ ВЯЖУЩИХ ВЕЩЕСТВ | 2014 |
|
RU2689166C1 |
