專利名稱：石膏材料的制作方法
石膏材料本發(fā)明涉及一種疏水石膏和一種使石膏疏水的方法，尤其涉及一種粉末狀的疏水 添加劑，一種疏水石膏組合物和使用含有有機(jī)硅化合物的顆粒作為疏水添加劑制備該組合 物的方法。石膏是一種由水合硫酸鈣、通常是化學(xué)式CaSO4 · 2H20的二水硫酸鈣組成的軟材 料。它常被用于干式墻、石膏漿組分、肥料、土壤調(diào)理劑、水泥組分。在混合物中石膏可進(jìn)一 步包括有機(jī)材料(例如纖維素或紙)或礦物/玻璃纖維來調(diào)整其物理性質(zhì)，或任何其他對 石膏配方常用的添加劑。在含有石膏的建筑產(chǎn)品的生產(chǎn)中，例如石膏板，石膏塊，模制品和石膏涂料等，認(rèn) 為防水性是一個重要的因素。吸附水可引起石膏產(chǎn)品的著色、發(fā)霉、膨脹、和普遍的惡化及 降解。由于氣候的影響，提供可用于外墻的石膏產(chǎn)品尤其困難。已提出多種工藝使石膏產(chǎn)品 更疏水，例如通過使用疏水劑的表面處理，如將疏水劑噴射、刷涂或滾壓在石膏基基底上， 通過將基底浸漬在疏水劑溶液中，或通過在石膏基產(chǎn)品形成前將疏水劑混入石膏粉末中， 例如在模制塊體、形成板或覆蓋墻之前。使用疏水劑進(jìn)行表面處理是一種提高預(yù)成型基底例如預(yù)模制石膏塊或石膏板防 水性的方便手段。然而，在這樣的處理后，疏水劑傾向于只分散在基底的表面層，而基底材 料的內(nèi)部仍然是基本未處理的。另一種使基底防水的方法是在模制塊、形成板或覆蓋墻或其它結(jié)構(gòu)之前將疏水劑 混入基底材料，例如石膏粉末。WO 02/30847描述了一種石膏組合物，該組合物包含石膏；粒狀疏水添加劑，該 添加劑包括含有與硅鍵合的氫的有機(jī)基聚硅氧烷、水溶性或水分散性粘結(jié)劑以及載體，和 影響PH的添加劑，該添加劑的量足以使該組合物的pH值在存在水的情況下保持在8和 12. 5之間。該添加劑優(yōu)選石灰。當(dāng)有效賦予疏水性時，含有SiH的化合物在水存在的情況下反應(yīng)產(chǎn)生氫，由此需 要在缺水時形成粉末添加劑。此外，當(dāng)石膏粉末和粒化添加劑的混合物與水接觸時，有可能 出現(xiàn)不期望的氣泡。EP 0811584描述了一種粉末形式的水泥開材料，該材料包括水泥，和粒狀疏水添 加劑，所述添加劑包括5至15重量份的有機(jī)基聚硅氧烷組分，10至40重量份的水溶性或水 分散性粘結(jié)劑以及50至80重量份的載體顆粒，從而形成基于水泥重量以重量計0. 01-5% 的有機(jī)硅氧烷組分。粘結(jié)劑在環(huán)境溫度下典型地呈蠟狀，因而必須加熱形成熔融形式以包 覆載體。此外，由這種添加劑提供的疏水性需要隨后使基底上應(yīng)用的水泥基材料的隨即潤 濕以完全有效。根據(jù)EP 0 811 584，有機(jī)硅氧烷組分主要由雙官能硅氧烷單元組成。這樣的組合 物很適合于使水泥疏水但不太適合石膏，如本說明書的一個對比實施例所示的那樣。GB1217813描述了一種制備防水劑的方法，其中生石灰(CaO)與至少一種平均每 個硅原子含有0. 8至1. 8個SiC-鍵合的烴基的有機(jī)基聚硅氧烷的水乳液熟化，由此得到產(chǎn) 品，如果其不是粉狀的，干燥產(chǎn)品，如果需要，則研磨。如此制備的防水劑可加入基于石灰(CaO或Ca (OH) 2)的組合物中，例如石灰砂漿和石灰涂料，波特蘭水泥，抹面石膏漿，和水玻 璃涂料，如水漿涂料。GB1544142描述了一種制備防水劑的方法，該方法包括將生石灰與一種平均每個 硅原子含有0. 8至1. 8個與硅鍵合的烴基的有機(jī)基聚硅氧烷的水乳液熟化，每摩爾生石灰 至少使用一摩爾水，熟化在存在保護(hù)膠體和通式為R_0a，-SO3H的酸的表面活性劑鹽的情況 下進(jìn)行，其中R表示未取代的或取代的一價烴基，a表示零或1，以及如果產(chǎn)品不是粉末狀 的，隨后干燥并視需要研磨產(chǎn)品。生石灰(CaO)，也被稱作“燒石灰”和“氧化鈣”，可以以石 灰塊或細(xì)碎石灰(粉末生石灰)的形式使用。石灰是高堿性的固體，具有腐蝕性并在其使用中導(dǎo)致度膚刺激以及使完工的材料 劣質(zhì)老化。WO 0032533A描述了一種由煅燒鋁硅酸鹽制得的多孔無機(jī)粒狀材料，例如泡沫陶 瓷材料，在該鋁硅酸鹽上具有防水包覆層，通過包含疏水聚合材料的第一包覆材料，以及在 第一包覆材料上沉積的、使被第一包覆材料包覆的陶瓷泡沫材料更加水可濕性的第二包覆 材料提供所述防水包覆層。第一包覆材料可包括含硅的疏水化合物或組合物，例如硅烷或 硅氧烷。第二包覆材料可以包括天然橡膠聚合材料。這不是一種能賦予石膏疏水性的?；?添加劑。JP 6329457描述了 一種水硬性組合物，該組合物含有(a)水硬性材料，(b)用硅烷 化合物和乙烯基聚合物處理過的云母粉末，(c)聚乙烯醇聚合物粉末，和(d)增強(qiáng)纖維。US 626843描述了一種包含疏水性粉末的建筑組合物，該粉末含有(A)作為支撐 材料的二氧化硅和(B)在10°C下為液體并包含一種或多種有機(jī)硅化合物的疏水組分。疏水 組分可進(jìn)一步包含水和少量乳化劑，通常地按重量計為疏水組分(B)的0. 5-5%。這樣的二 氧化硅基粉末被認(rèn)為可提供快速的疏水作用和低的結(jié)塊傾向，這歸因于不存在可再乳化的 成分。然而，這樣的粉末在水中不易分散。長時間，建筑業(yè)認(rèn)為雖然含高比例石膏的產(chǎn)品適合于內(nèi)部建筑，但由于石膏的吸 水性質(zhì)，它們在外部圬工和粉刷產(chǎn)品中的使用是不被接受的。一個原因是，雖然在無水的情 況下疏水添加劑和石膏的預(yù)混合導(dǎo)致疏水添加劑在整個混合物中基本上均勻的分散，但一 旦引入水，疏水劑傾向從水中向石膏-空氣界面遷移，導(dǎo)致在石膏塊的外表面上疏水劑的 濃縮，例如在與空氣接觸的界面上。這種遷移效應(yīng)導(dǎo)致石膏塊體內(nèi)部存在非常少量的疏水 劑，如此已被證實非常難以(如果不是不可能)保持疏水劑在整個石膏塊中均勻分散，隨后 濕潤。為了使其應(yīng)用于外墻，還存在著能夠使石膏充分疏水的長期需要。已期望應(yīng)用在基底上例如外墻上的石膏材料在一定程度上疏水。過去已提出許多 方法，包括先前施加的材料的后處理，和在施加到基底前向石膏材料中加入疏水添加劑。在 最常規(guī)的情況下，就在石膏材料施加到基底的過程前或過程中加入疏水添加劑。然而，優(yōu)選 提供一種在施加到基底前已在其中引入疏水劑或添加劑的石膏材料，更優(yōu)選在這個階段中 石膏材料是干燥的粉末形式。期望提供能夠易于分散在水中的疏水添加劑，使得不僅在生產(chǎn)板，而且在由與水 混合的粉末材料生產(chǎn)涂料中都是有用的，同時向石膏材料提供快速的疏水作用并隨著時間 推移維持這種作用。在一個實施方案中，本發(fā)明提供了一種使石膏材料疏水的粒狀添加劑，包括其上4沉積有有機(jī)硅組分的粒狀載體，粘結(jié)劑聚合物和用于所述有機(jī)硅組分的乳化劑。認(rèn)為此處使用的“包括”的概念在其最廣泛的意義上用于意指并包納“包括”、“包 含”和“由...組成”的意思。已觀察到這樣的粒狀疏水添加劑能夠向應(yīng)用其的石膏材料提供高的初始疏水性， 且獲得的疏水性能夠在長時間內(nèi)持續(xù)。有機(jī)硅組分可具有通式-R3Si-0-[R，2Si0]a-[R”R，Si0]b-[R”2Si0]。-Si-R3，其中每 個取代基R可以是相同或不同的，并選自羥基、烷基、烯基、芳基、芳基-烷基、烷基-芳基、 烷氧基、芳氧基和氫，每個取代基R’可以是相同或不同的，并選自羥基、氫、烴基或取代的烴 基，OR，，，中R”’是具有1至6個碳原子的烴基，每個取狀基R”是通式為0_[R，2SiO]x-SiR3 的有機(jī)基聚硅氧烷鏈；a是整數(shù)，b、c和χ是零或整數(shù)，其中b+c的和不大于a+b+c+x的和 的10%，并且取代基R+R’的累積總數(shù)的小于10%是氫。有機(jī)硅組分優(yōu)選不含具有與硅鍵合的氫的有機(jī)基聚硅氧烷。?；砑觿┮蚨?全地制造，并在處理的石膏中提供減小程度的氣體發(fā)泡，這對石膏的物理性質(zhì)、耐用和美學(xué) 外觀是有利的。這樣的粒狀疏水添加劑也能夠容易地分散在水中，尤其當(dāng)粘結(jié)劑聚合物是水溶性 或水分散性聚合物時，如所優(yōu)選的。優(yōu)選地，粒狀載體本質(zhì)上與二氧化硅不同。我們觀察到，二氧化硅顆粒通常比其它 載體顆粒具有更大的表面積，由此傾向在粉末狀添加劑中“固定”(反應(yīng)或吸附)有機(jī)硅材 料，使疏水石膏難以獲得有機(jī)硅添加劑。二氧化硅的這個特性賦予限定量的有機(jī)硅組分更 低程度的疏水性。此外，相比其他載體顆粒，例如沸石，二氧化硅更貴，這更增加了疏水添加 劑的制造成本。鑒于安全和穩(wěn)定性的原因，優(yōu)選避免用石灰作載體，因為其高堿性的性質(zhì)經(jīng)常導(dǎo) 致粒化添加劑的劣質(zhì)老化。載體顆?？梢允撬蝗苄缘摹⑺苄缘幕蛩稚⑿缘?。載體顆粒優(yōu)選地選自硅酸鹽，優(yōu)選硅酸鎂，如云母，滑石，海泡石，硅酸鈣，如硅灰 石，頁硅酸鹽，鋁硅酸鹽，優(yōu)選沸石或偏高嶺土，粉煤灰，粘土材料，碳酸鈣，碳酸鈣鎂(如白 云石)，甲基纖維素，羧甲基纖維素，聚苯乙烯珠粒，包括硫酸鈉、硫酸鈣、硫酸鎂的硫酸鹽， 氧化鎂，硅藻土或煅燒的硅藻土，煅燒的稻或淀粉的殘留物(如谷殼灰)，和硬脂酸鹽。優(yōu)選 使用在石膏組合物本身，例如石膏本身中起到有用作用的材料。優(yōu)選載體顆粒具有0. 1至5000微米的平均直徑，更優(yōu)選0. 1-1000微米，最優(yōu)選 0. 1-50 微米。優(yōu)選地，粘結(jié)劑與有機(jī)硅組分的重量比在10 100至50 100之間，優(yōu)選在 10 100 至 30 100 之間。在根據(jù)本發(fā)明的制備用于石膏材料的、包含有機(jī)硅組分和沉積在粒狀載體上的粘 結(jié)劑聚合物的粒狀疏水添加劑的方法中，有機(jī)硅組分和粘結(jié)劑聚合物從水乳液中施加到粒 狀載體上。在另一個實施方案中，本發(fā)明提供了一種由該方法制備的用于石膏材料的粒狀疏 水添加劑。粉末形式的石膏材料，包含干燥石膏以及如前文定義的粒狀疏水添加劑，可以以5足夠的量生產(chǎn)以得到基于干燥石膏重量以重量計0. 01-2%的有機(jī)硅組分。本發(fā)明還提供了一種賦予石膏材料疏水特性的方法，包括將如前文定義的粒狀疏 水添加劑混入石膏材料。粒化添加劑是小尺寸顆粒聚集的產(chǎn)物，小尺寸顆粒例如可具有20至1000微米的 尺寸。顆粒典型地由在單一顆粒中聚集或粘合在一起的不同組分形成，這與其中固體粉末 組分物理混合在一起和由此每種組分保持為分離的、單獨的顆粒的常規(guī)粉末添加劑相反。根據(jù)本發(fā)明的使石膏材料疏水的?；砑觿┌ㄓ袡C(jī)硅組分和沉積在粒狀載體 上的粘結(jié)劑聚合物，用于有機(jī)硅組分的乳化劑與有機(jī)硅組分和粘結(jié)劑一起沉積在粒狀載體 上。優(yōu)選地，有機(jī)硅組分包括硅烷，有機(jī)硅氧烷，一種或多種硅烷化合物的縮合產(chǎn)物， 或它們的混合物。有機(jī)硅組分可以包含通式為Si (0Z，)4，ZSi (0Z，)3或Z2Si (0Z，)2的硅烷化合物， 其中Z表示具有1至20個碳原子的烷基，取代的烷基，芳基或取代的芳基，每個Z’表示具 有1至6個碳原子的烷基。優(yōu)選Z表示具有4至18個碳原子的烷基，取狀烷基，芳基或取 代芳基。有機(jī)硅組分可以包括由通式為Si (0Z’)4，ZSi (0Z’)3或(OZ' )2的化合物的任 何組合水解縮合得到的縮合物，其中Z表示具有1至20個碳原子的烷基，取代烷基，芳基或 取代芳基，每個V表示具有1至6個碳原子的烷基。優(yōu)選地，有機(jī)硅組分包括具有1或2個碳原子，優(yōu)選1個碳原子(甲氧基甲硅烷 基)的烷氧基甲硅烷基。有機(jī)硅組分可含有有機(jī)基聚硅氧烷。這可選自任何已知的有機(jī)基聚硅氧烷材料， 如基于Si-O-Si聚合鏈的以及可包含單官能、雙官能、三官能和/或四官能硅氧烷單元的材 料，它們中許多是市售的。優(yōu)選硅氧烷單元的多數(shù)為具有通式RR’Si02/2的雙官能材料，其 中R或R’分別表示有機(jī)組分或胺、羥基、氫或鹵素取代基。優(yōu)選地R選自羥基、烷基、烯基、 芳基、烷基-芳基、芳基-烷基、烷氧基、芳氧基和氫。更優(yōu)選地大部分、最優(yōu)選地多數(shù)R取 代基是具有1至12個碳原子的烷基，最優(yōu)選甲基或乙基。有機(jī)基聚硅氧烷可以例如是聚二 甲基硅氧烷(PDMS)?；蛘?，有機(jī)基聚硅氧烷可以包括甲基烷基硅氧烷單元，其中所述烷基含 有2至20個碳原子。這樣的甲基烷基硅氧烷聚合物，尤其所述烷基含有6至20個碳原子 的那些聚合物，相比PDMS可給予更高的防水性?？墒褂糜袡C(jī)基聚硅氧烷的混合物，例如甲 基烷基硅氧烷聚合物和線型PDMS的混合物。優(yōu)選地，有機(jī)基聚硅氧烷中的一些R基是帶有三烷氧基甲硅烷基部分的烷基，以 將所得有機(jī)硅氧烷組分的合適反應(yīng)活性提供給石膏材料。三烷氧基甲硅烷基部分具有通 式(RO)3SiCV2，其中R可以是具有1至4個碳原子的烷基。例如可以通過含有一個或多個 Si-H基的有機(jī)基聚硅氧烷與丙烯基或乙烯基三烷氧基硅烷之間的氫化硅烷化反應(yīng)來引入三烷氧基。盡管優(yōu)選大部分硅氧烷單元提雙官能硅氧烷單元，但也可以使用其他單元如三官 能或四官能單元獲得顯示一定量支化的聚合物鏈。優(yōu)選至少10%的硅氧烷單元是三或四官 能單元。例如，可使用樹脂狀有機(jī)基聚硅氧烷材料，例如部分水解的三烷氧基硅烷如η-辛 基三甲氧基硅烷或η-辛基三乙氧基硅烷的縮合物。可以使用這樣的樹脂狀有機(jī)基聚硅氧烷材料與線型聚有機(jī)硅氧烷例如PDMS的混合物。在一個優(yōu)選的實施方案中，有機(jī)硅組分包括二烷氧基硅烷，三烷氧基硅烷或它們 各自的或與有機(jī)基聚硅氧烷的混合物。二烷氧基硅烷通常具有分子S&Si(0Z’)2，三烷氧 基硅烷通常具有分子式ZSi (OZ' )3，其中每個分子式中的Z表示具有1至20個碳原子的烷 基、取代的烷基、芳基或取代的芳基，每個Z’表示具有1至6個碳原子的烷基。Z基可以例 如被商素基、尤其是氟基，氨基，或環(huán)氧基取代，或者烷基可以被苯基取代或苯基可以被烷 基取代。優(yōu)選的硅烷包括其中Z表示具有4至18個碳原子的烷基以及每個V表示具有1 至4個、尤其1或2個碳原子的烷基的那些硅烷，例如η-辛基三甲氧基硅烷，2-乙基己基三 乙氧基硅烷或η-辛基三甲氧基硅烷。我們已發(fā)現(xiàn)，將這樣優(yōu)選的硅烷與有機(jī)基聚硅氧烷的混合物，經(jīng)由根據(jù)本發(fā)明的 乳液?；瘯r，可形成高度有利的疏水添加劑。優(yōu)選地，有機(jī)硅組分包括烷氧基甲硅烷基和烷基甲硅烷基。優(yōu)選地，有機(jī)硅組分包括2種組分分子式為Si (0Z’)4、ZSi (02’)3或&51 (0Z’)2的 化合物，其中ζ表示具有1至20個碳原子、優(yōu)選4至18個碳原子的烷基、取代的烷基、芳基 或取代的芳基，每個Z’表示具有1至6個碳原子的烷基，以及分子式為Si(0Y’)4、YSi(0Y’)3 或ISi (OY' )2的化合物的任何組合水解縮聚得到的縮合物，其中Y表示具有1至20個碳 原子的烷基、取代的烷基、芳基或取代的芳基，每個Y’表示具有1至6個碳原子的烷基。粘結(jié)劑聚合物是輔助粘合有機(jī)硅組分到粒狀載體上的成膜材料。粘結(jié)劑聚合物可 以是水溶性的或水不溶性的，就是說，它可溶解或浮化在施加到載體上的有機(jī)硅組分的水 乳液的水中。這樣的粘結(jié)劑材料(水溶性的或水不溶性的)優(yōu)選是在室溫下，例如20至 25°C下具有固體稠度的材料。合適的水溶性或水分散性粘結(jié)劑材料的例子包括聚乙烯醇， 甲基纖維素，羰基甲基纖維素，聚羧酸酯和其它成膜聚合物。合適的水不溶性但水分散性 (可乳化的)粘結(jié)劑材料包括聚合物，例如聚乙酸乙烯酯，乙酸乙烯酯乙烯共聚物和丙烯酸 酯聚合物?？墒褂萌缟厦枋龅恼辰Y(jié)劑材料的混合物，例如水溶性粘結(jié)劑聚合物如聚乙烯醇 與水不溶性粘結(jié)劑聚合物如聚乙酸乙烯酯的混合物。通過水溶性和水不溶性粘結(jié)劑材料的 適當(dāng)混合物可促進(jìn)獲得的顆粒的水分散性。最優(yōu)選地粘結(jié)劑材料的水溶性應(yīng)當(dāng)使得在應(yīng)用 或使用前當(dāng)水加入石膏材料時它不妨礙石膏材料的水合過程。粘結(jié)劑也可以在存儲期間起 到封裝活性化合物(有機(jī)硅組分)的作用，從而阻止了存儲中不想要的反應(yīng)并保持疏水性 質(zhì)的傳遞。粘結(jié)劑聚合物可用于改善顆粒的老化性質(zhì)，并有助于提供顆粒在水中容易快速 的分散。有機(jī)硅組分和粘結(jié)劑聚合物從水乳液中施加到粒狀載體上?？捎玫娜榛瘎┛梢?例如是非離子、陰離子、陽離子或兩性乳化劑。非離子乳化劑的例子包括聚乙烯醇，環(huán)氧乙 烷-環(huán)氧丙烷嵌段共聚物，烷基或芳烷基聚乙氧化物、其中烷基具有8至18個碳原子，烷基 多糖苷或長鏈脂肪酸或醇。一些水溶性聚合物例如聚乙烯醇可以因此同時作為粘結(jié)劑聚合 物和乳化劑。在一些優(yōu)選的乳液中，聚乙烯醇作為乳化劑，并與水不溶性聚合物如聚乙酸乙 烯酯一起也作為部分的粘結(jié)劑聚合物。陰離子表面活性劑的例子包括具有12至18個碳原 子的脂肪酸的堿金屬和銨鹽，烷芳基磺酸鹽或硫酸鹽和長鏈烷基磺酸鹽或硫酸鹽。陽離子 表面活性劑的例子包括含有至少一個具有8至20個碳原子的長鏈烷基的季銨鹽。優(yōu)選地，乳化劑和粘結(jié)劑是聚乙烯醇。
優(yōu)選地，粘結(jié)劑與有機(jī)硅組分的重量比在10 100到50 100之間，優(yōu)選在 10 100到30 100之間。這有助于保證粘結(jié)劑聚合物的適宜的粘結(jié)效果，并有助于保護(hù) 活性組分不發(fā)生過早的反應(yīng)。粒狀疏水添加劑優(yōu)選包括以重量計50-85%的粒狀載體，以重量計1至10%的粘 結(jié)劑聚合物以及5-35%的有機(jī)硅組分。盡管優(yōu)選粒狀疏水添加劑僅由載體顆粒、粘結(jié)劑和有機(jī)硅組分組成，但可以包括 附加的成分，例如粘度調(diào)節(jié)劑、顏料、著色劑、防腐劑、膠凝劑、PH調(diào)節(jié)劑、緩沖劑、加速劑、延 遲劑、加氣劑或填料，例如二氧化硅和二氧化鈦。然而優(yōu)選這些附加的任選成分以重量計不 超過添加劑總重量的5%。在共粘結(jié)劑存在下，載體顆?？赡芘c有機(jī)硅-粘結(jié)劑乳液聚集。與噴霧干燥法相 比，利用聚集過程得到有機(jī)硅基粉末的主要優(yōu)勢是得到相對多孔的顆粒。粉未的多孔性結(jié) 合水溶性粘結(jié)劑的使用能使粉末在應(yīng)用中容易地再分散。使疏水添加劑?；潜仨毜?，這意味著其通過?；に囍苽?。粒化方法已在許多 專利說明書中描述，包括EP 0811584和EP 496510。在?；^程中，有機(jī)硅組分必須乳化或 至少分散在水溶性或水不溶性粘結(jié)劑的水溶液或乳液中。獲得的乳液以液體形式沉積，例 如噴霧沉積至如在流化床中的載體顆粒上，由此通過水的蒸發(fā)，使混合物中的有機(jī)硅組分 和粘結(jié)劑固化在載體顆粒上并形成自由流動的粉末。在另一種?；椒ㄖ校袡C(jī)硅組分和粘結(jié)劑聚合物的乳液同時噴入含有載體的鼓 式混合機(jī)。當(dāng)與載體顆粒接觸時，噴霧液滴部分蒸發(fā)?；旌虾?，顆粒轉(zhuǎn)入流化床，在那里用 環(huán)境空氣完成蒸發(fā)。隨后從流化床收集粒狀疏水添加劑。造粒用的典型設(shè)備包括Eirich 盤式制粒機(jī)，Schugi 混合機(jī)，Paxeson-Kel ly .雙核混合機(jī)，LSdige 犁刀混合機(jī)， LSdige 連續(xù)環(huán)形層混合機(jī)或眾多類型流化床設(shè)備中的一種，例如Aeromatic ·流化麻制 粒機(jī)。任選地顆?？蛇M(jìn)一步通過篩分篩選以生產(chǎn)基本上沒有任何太小或太大材料的疏水添 加劑顆粒。本發(fā)明的石膏材料中存在的粒狀疏水添加劑的量使得基于石膏干重存在以重量 計0. 01-2%的有機(jī)硅組分。更優(yōu)選地添加劑的量優(yōu)選石膏重量的0. 25-5%且有機(jī)硅組分 的量以重量計為基于石膏重量的0. 05-1 %。本發(fā)明的賦予石膏材料疏水特性的方法包括將上述的粒狀疏水添加劑混入石膏 材料?；旌峡赏ㄟ^機(jī)械手段或本領(lǐng)域已知的任何其他合適的方法進(jìn)行?；旌峡煞奖愕卦诟?燥粉末形式的階段干混合粒狀疏水添加劑和石膏材料來進(jìn)行?？蛇x地，疏水添加劑可在石 膏水合過程中或之后加入，例如就在石膏材料施加到基底之前或之中加入。現(xiàn)給出許多闡明本發(fā)明的實施例。所有份和百分比都以重量單位給出，除非另有 說明。泡丨備粉末狀疏i7k添力D齊|丨實施鋼丨1 辛基三甲￠1 硅燒將300g具有約2至5 μ m粒度的沸石(來自INEOS的DOUCIL 4A)放入家用廚 房食物攪拌器中。將75克辛基三甲氧基硅烷在75g聚乙烯醇水溶液20%固體(來自 Kuraray的Mowiol 4/88，H5ppler粘度3 ；5_4mPas，88%水解)中使用轉(zhuǎn)子/定子混合機(jī) (Ultraturrax)混合3分鐘。將獲得的乳脂狀乳液在攪拌下倒在食物攪拌器中的沸石上(在 最大的混合速率下15-30秒的時間內(nèi)獲得?；勰?。在流化床中干燥?；勰?5分鐘， 并篩分以去除任何直徑大于0. 5mm的顆粒。實施例2 水解的硅烷二甲基硅氧烷與甲氧基
權(quán)利要求
1.一種使石膏材料疏水的粒狀添加劑，包括其上沉積有有機(jī)硅組分的粒狀載體，粘結(jié) 劑聚合物和用于所述有機(jī)硅組分的乳化劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的粒狀疏水添加劑，其特征在于有機(jī)硅組分不包括具有與硅鍵合的 氫的有機(jī)基聚硅氧烷。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的粒狀疏水添加劑，其特征在于粒狀載體本質(zhì)上與二氧化硅不同。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2的粒狀疏水添加劑，其特征在于載體顆粒選自硅酸鹽，優(yōu)選硅酸 鎂，例如云母、滑石、海泡石，硅酸鈣，例如硅灰石、頁硅酸鹽、鋁硅酸鹽，優(yōu)選沸石或偏高嶺 土，粉煤灰，粘土材料，碳酸鈣，碳酸鈣鎂，例如白云石，甲基纖維素，羧甲基纖維素，聚苯乙 烯珠粒，包括硫酸鈉、硫酸鈣、硫酸鎂在內(nèi)的硫酸鹽，氧化鎂，硅藻土或煅燒的硅藻土，煅燒 的稻或淀粉殘留物(如谷殼灰)，和硬脂酸鹽。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的粒狀疏水添加劑，其特征在于乳化劑和粘結(jié)劑是聚乙烯醇。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的粒狀疏水添加劑，其特征在于粘結(jié)劑與有機(jī)硅組分的重量比在 10 100至50 100之間，優(yōu)選在10 100至30 100之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的粒狀疏水添加劑，其特征在于有機(jī)硅組分包括烷氧基甲硅烷基和 烷基甲硅烷基。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的粒狀疏水添加劑，其特征在于有機(jī)硅組分包括硅烷、有機(jī)硅氧烷、 硅烷化合物的縮合物、或它們的混合物。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的粒狀疏水添加劑，其特征在于有機(jī)硅組分包括分子式為 Si (0Z’)4，ZSi (0Z’)3或(0Z’)2的化合物，其中Z表示具有1至20個碳原子、優(yōu)選4 至 18個碳原子的烷基，取代的烷基，芳基或取代的芳基，每個Z’表示具有1至6個碳原子的烷 基和/或由分子式Si (OY' )4、YSi (0Y，)3或ISi (OY' )2的化合物的任何組合水解-縮合得 到的縮合物，其中Y表示具有1至20個碳原子的烷基、取代的烷基、芳基或取代的芳基，每 個Y’表示具有1至6個碳原子的烷基。
10.根據(jù)前述任一權(quán)利要求的粒狀疏水添加劑，其特征在于有機(jī)硅組分包含具有1或2 個碳原子，優(yōu)選1個碳原子(甲烷氧硅基)的烷氧基甲硅烷基。
11.根據(jù)前述任一權(quán)利要求的粒狀疏水添加劑，其特征在于載體具有0.1至50微米的 平均粒度。
12.—種制備用于石膏材料的粒狀疏水添加劑的方法，包括有機(jī)硅組分和粘結(jié)劑聚合 物從水乳液中沉積在粒狀載體上。
13.由權(quán)利要求12的方法制備的用于石膏材料的粒狀疏水添加劑。
14.一種粉末形式的石膏材料，包括干石膏和權(quán)利要求1至10或13任一項中定義的粒 狀疏水添加劑，所述添加劑的量足以提供基于干石膏的重量以重量計0. 01-2%的有機(jī)硅組 分。
15.一種賦予石膏材料疏水特性的方法，包括將權(quán)利要求1至11或13任一項中定義的 粒狀疏水添加劑混入石膏材料。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種疏水石膏和一種使石膏疏水的方法，尤其涉及粉末疏水添加劑，疏水石膏組合物以及使用含有有機(jī)硅混合物的顆粒作為疏水添加劑制備疏水石膏的方法。本發(fā)明提供了一種使石膏材料疏水的粒狀添加劑，包括在其上沉積有有機(jī)硅組分的粒狀載體，粘結(jié)劑聚合物和用于有機(jī)硅組分的乳化劑。這樣的粒狀疏水添加劑能夠向用于其的石膏材料提供高的初始疏水性，且獲得的疏水性可持續(xù)很長一段時間。
文檔編號C04B28/14GK102046560SQ200980119589
公開日2011年5月4日 申請日期2009年5月26日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月27日
發(fā)明者J-P·勒康特, L·伽樂茲, M·施鮑特, M-J·薩拉辛 申請人:陶氏康寧公司