[发明专利]水泥组合物及其使用方法

说明书

本申请是申请日为2002年4月10日、申请号为02808103.X 的名称为“水泥组合物及其使用方法”的中国发明专利申请的分案 申请。

技术领域

本发明涉及适合用于涂层表面的材料，尤其用于岩石的表面， 涉及其制备方法以及使用本发明的材料进行表面处理的方法。

背景技术

过去曾建议将涂料施用于矿井中的岩石表面，其目的是提供支 撑或气体障碍物，其通过喷涂有机聚合物的水乳浊液并且使该乳浊 液凝结，用以在该表面产生薄膜或表层形式的柔性涂层。为此目的 已经披露的聚合物包括聚氨基甲酸酯和聚氯丁二烯。后者已经披露 于南非专利第8203384号。

最近WO 98/58886披露了一种含有两部分的组合物。一部分是 有机聚合物的水乳浊液，例如乙烯和乙烯基乙酸酯的共聚物。另一 部分是水泥组合物，其能够吸收至少其自身重量的水分。所披露的 水泥组合物为钙钒石形成的(ettringite-forming)组合物。制备钙钒 石的公知方法是用硫酸钙、石灰和高铝水泥源进行制备。在WO 98/58886中使用高铝水泥并且该石灰通过普通的波特兰水泥来提 供，而硫酸钙通过硬石膏来提供。

在使用时，将该两部分喷涂在矿井的岩石表面以形成涂层。该 专利还披露了一种由水泥组合物和干燥的聚合物乳浊液制成的固 体干混合物，随后将水加入该混合物中。

日本专利申请第05170496A号披露了一种防水弹性地板铺设 材料，该材料包括高铝水泥且每100份重量的水泥，有5-50份的纤 维、30-300份的聚合物、以及50-300份的集聚体(aggregate)。将 该聚合物加入水泥中作为水分散体。该专利报道当使用小于50份 的集聚体或小于5份的纤维时不会显现足够的强度。

本发明解决的问题

涂料，尤其那些施用于矿井壁的涂料必须具柔韧性且具有适宜 的抗拉强度。由披露于上述WO 98/58886的组合物制成的涂料已表 现出随着时间推移柔韧性的逐渐损失。经过几个月后最初具柔韧性 的产品会出现一种脆化(embrittlement)的趋势。这种长期柔韧性 的损失为一种不良特性，特别是对于已经施用于矿井壁的涂料，因 而存在提高这类涂料的长期柔韧性的需求。

本发明通过提供一种以铝酸钙为基本成分的新颖的组合物来 解决该问题。与预期相反，已经发现可通过降低来自那些披露于 WO 98/58886的硫酸钙和石灰的含量来提高由组合物衍生而来的涂 料的长期柔韧性，或就硫酸钙而言，可将其从该组合物中完全省去。

另一个问题是需要提高初期抗拉强度(early tensile strength)， 例如在涂料用于矿井的2或4小时所显示的强度。本发明的另一个 方面提供了一种解决办法。已经发现在2和4小时的抗拉强度可通 过在涂层材料中加入少量的、通常小于5％(重量)的增强纤维而 明显提高。

发明内容

根据本发明提供一种可固化组合物，该可固化组合物包括：

(i)水泥分，其包括至少25％，优选30-99％的铝酸钙，其中 至少40％是单铝酸钙(calcium monoaluminate)，该水泥组分可选地 含有一种或多种颗粒填料，但含有小于10％(重量)的硫酸钙，该 百分比为基于水泥组分重量的重量百分比；以及

(ii)有机聚合物的水乳浊液，相对于(i)的(ii)的量可提 供0.5∶1-10∶1、优选0.6∶1-2.5∶1的聚合物固体与(i)的重量的重量 比；或

(iii)可分散的有机聚合物，且其中可分散的聚合物的量可给 出0.5∶1-10∶1、优选0.6∶1-2.5∶1的聚合物与(i)的重量的重量比。

发明的有益效果

使用含有铝酸钙的低硫酸钙的组合物的优点在于其可提供增 强的长期柔韧性的涂料，并且含有低的硫酸钙但含有增强纤维的组 合物的优点在于其可提供不仅具有增强的长期柔韧性而且具有增 强的初期抗拉强度的涂料。

具体实施方式