[发明专利]石膏材料

说明书

本发明涉及一种疏水石膏和一种使石膏疏水的方法，尤其涉及一种粉末状的疏水添加剂，一种疏水石膏组合物和使用含有有机硅化合物的颗粒作为疏水添加剂制备该组合物的方法。

石膏是一种由水合硫酸钙、通常是化学式CaSO₄·2H₂O的二水硫酸钙组成的软材料。它常被用于干式墙、石膏浆组分、肥料、土壤调理剂、水泥组分。在混合物中石膏可进一步包括有机材料(例如纤维素或纸)或矿物/玻璃纤维来调整其物理性质，或任何其他对石膏配方常用的添加剂。

在含有石膏的建筑产品的生产中，例如石膏板，石膏块，模制品和石膏涂料等，认为防水性是一个重要的因素。吸附水可引起石膏产品的着色、发霉、膨胀、和普遍的恶化及降解。由于气候的影响，提供可用于外墙的石膏产品尤其困难。已提出多种工艺使石膏产品更疏水，例如通过使用疏水剂的表面处理，如将疏水剂喷射、刷涂或滚压在石膏基基底上，通过将基底浸渍在疏水剂溶液中，或通过在石膏基产品形成前将疏水剂混入石膏粉末中，例如在模制块体、形成板或覆盖墙之前。

使用疏水剂进行表面处理是一种提高预成型基底例如预模制石膏块或石膏板防水性的方便手段。然而，在这样的处理后，疏水剂倾向于只分散在基底的表面层，而基底材料的内部仍然是基本未处理的。

另一种使基底防水的方法是在模制块、形成板或覆盖墙或其它结构之前将疏水剂混入基底材料，例如石膏粉末。

WO 02/30847描述了一种石膏组合物，该组合物包含：

石膏；

粒状疏水添加剂，该添加剂包括含有与硅键合的氢的有机基聚硅氧烷、水溶性或水分散性粘结剂以及载体，和

影响pH的添加剂，该添加剂的量足以使该组合物的pH值在存在水的情况下保持在8和12.5之间。该添加剂优选石灰。

当有效赋予疏水性时，含有SiH的化合物在水存在的情况下反应产生氢，由此需要在缺水时形成粉末添加剂。此外，当石膏粉末和粒化添加剂的混合物与水接触时，有可能出现不期望的气泡。

EP 0811584描述了一种粉末形式的水泥基材料，该材料包括水泥，和粒状疏水添加剂，所述添加剂包括5至15重量份的有机基聚硅氧烷组分，10至40重量份的水溶性或水分散性粘结剂以及50至80重量份的载体颗粒，从而形成基于水泥重量以重量计0.01-5％的有机硅氧烷组分。粘结剂在环境温度下典型地呈蜡状，因而必须加热形成熔融形式以包覆载体。此外，由这种添加剂提供的疏水性需要随后使基底上应用的水泥基材料的随即润湿以完全有效。

根据EP 0811584，有机硅氧烷组分主要由双官能硅氧烷单元组成。这样的组合物很适合于使水泥疏水但不太适合石膏，如本说明书的一个对比实施例所示的那样。

GB1217813描述了一种制备防水剂的方法，其中生石灰(CaO)与至少一种平均每个硅原子含有0.8至1.8个SiC-键合的烃基的有机基聚硅氧烷的水乳液熟化，由此得到产品，如果其不是粉状的，干燥产品，如果需要，则研磨。如此制备的防水剂可加入基于石灰(CaO或Ca(OH)₂)的组合物中，例如石灰砂浆和石灰涂料，波特兰水泥，抹面石膏浆，和水玻璃涂料，如水浆涂料。

GB1544142描述了一种制备防水剂的方法，该方法包括将生石灰与一种平均每个硅原子含有0.8至1.8个与硅键合的烃基的有机基聚硅氧烷的水乳液熟化，每摩尔生石灰至少使用一摩尔水，熟化在存在保护胶体和通式为R-O_a,-SO₃H的酸的表面活性剂盐的情况下进行，其中R表示未取代的或取代的一价烃基，a表示零或1，以及如果产品不是粉末状的，随后干燥并视需要研磨产品。生石灰(CaO)，也被称作“烧石灰”和“氧化钙”，可以以石灰块或细碎石灰(粉末生石灰)的形式使用。

石灰是高碱性的固体，具有腐蚀性并在其使用中导致皮肤刺激以及使完工的材料劣质老化。

WO 0032533A描述了一种由煅烧铝硅酸盐制得的多孔无机粒状材料，例如泡沫陶瓷材料，在该铝硅酸盐上具有防水包覆层，通过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积的、使被第一包覆材料包覆的陶瓷泡沫材料更加水可湿性的第二包覆材料提供所述防水包覆层。第一包覆材料可包括含硅的疏水化合物或组合物，例如硅烷或硅氧烷。第二包覆材料可以包括天然橡胶聚合材料。这不是一种能赋予石膏疏水性的粒化添加剂。

JP 6329457描述了一种水硬性组合物，该组合物含有(a)水硬性材料，(b)用硅烷化合物和乙烯基聚合物处理过的云母粉末，(c)聚乙烯醇聚合物粉末，和(d)增强纤维。