[发明专利]含粘土的石膏

说明书

技术领域

本发明涉及添加剂用于改善包含梳状聚合物的含粘土石膏组合物的可加工性的应用，所述添加剂选自烷基伯胺、烷基仲胺和烷基叔胺及烷基季铵化合物。本发明还涉及含粘土的石膏组合物，分散剂，用于制备含粘土的石膏组合物的方法以及可以由石膏组合物制成的成型体。

背景技术

石膏是重要的建筑材料，其用于各种应用。例如石膏制剂用于制备石膏板、填料、墙体灰泥或用于制备无缝地板（Estrichen）。石膏是硫酸钙的同义词。其可以根据制备方法以不同的变型形式存在，它们通过结晶水含量和通过晶体形态来区分。

工业上，利用石膏的通过加热（焙烧）而部分或完全地去除的结晶水在加入水时重新吸收并在此期间凝结的能力。因为对于可加工性需要比对于凝结所需的更多的水，所以多余的水分（直至65%）必须再加以去除。这种潮湿的石膏组合物可以被塑形。

在加工石膏时，需要减少水含量。由此经凝结的石膏较少孔隙且更稳定。在较低的水含量下，更短时间的干燥过程便足够。

根据现有技术，通过添加“减水剂（Verflüssiger）”至石膏实现水的减少。适合的是聚合物，特别是梳状聚合物，其中侧链经酯/酰胺和/或醚基连接在主链上。在石膏组合物中加入这些梳状聚合物时，减少的水比例是必需的，以达到加工所需的粘度。

现有技术中存在的问题是，当使用含粘土石膏作为石膏组分时，梳状聚合物作为减水剂是无效或仅略微有效的。在添加梳状聚合物至无粘土石膏中时，粘度降低并因此增加了水性石膏组合物的可加工性。在含粘土石膏中，此特性几乎不存在或不存在。也就是说梳状聚合物在含粘土石膏组合物中不会起到期望的液化效果。

为了解决这个问题，在WO2009/068899中提出建议，除了梳状聚合物外加入碱性水溶性的聚合物，其对粘土具有特殊的亲合力。此方法具有缺点，即，除了梳状聚合物外在石膏组合物中还必须加入其他的复杂聚合物。特殊的聚合物相对制备复杂并因此价格昂贵。

发明概述

本发明所解决的问题是，提供一种简单而有效的用于液化含粘土的石膏组合物的方法。为此所使用的添加剂和组合物应当是容易获得且成本低的，并导致有效的液化。特别是应当提供添加剂，该添加剂使得仅以很低加料剂量使用梳状聚合物来实现液化作用成为可能。此外应当避免，所述的石膏组合物具有高比例的有机聚合物，因为这可能导致结构的改变及从而产品性能的改变。

发明的实施方式

本发明的主题是添加剂用于改善包含至少一种梳状聚合物的含粘土石膏组合物的可加工性的应用，所述添加剂选自烷基伯胺、烷基仲胺、烷基叔胺及烷基季铵化合物，它们任选地每种情况下具有至少一个羟基和/或醚基，所述梳状聚合物具有经酯基、酰胺基和/或醚基连接于主链的侧链。

在本文上下文中，术语“用于改善含粘土石膏组合物的可加工性”特别理解为含粘土石膏组合物的液化。根据本发明所使用的添加剂使得特别是改善至少一种存在于含粘土石膏组合物中的梳状聚合物的液化作用成为可能。

所述含粘土石膏组合物特别是尚未凝结的含粘土石膏组合物和/或可流动的含粘土石膏组合物。

根据本发明可使用的添加剂优选是烷基胺，特别是单胺、二胺或三胺。

所述的添加剂在特别的实施方式中具有至少一个羟基和/或至少一个醚基。例如，所述的化合物可以每种情况下具有一个或多个羟基和/或一个或多个醚基。在一个优选的实施方式中，所述的化合物具有多个醚基。

令人惊讶的是，通过根据本发明加入添加剂至含粘土石膏组合物可以实现，其中包含的梳状聚合物获得良好的液化作用。如在WO2009/068899中公开的，不需要额外使用碱性的水溶性聚合物。在一个优选的实施方式中，根据WO 2009/068899没有加入其他碱性的水溶性聚合物，特别是没有聚乙烯基吡咯烷酮，聚乙烯醇衍生物或淀粉添加剂。但是，使用这些聚合物原则上是可行的。

根据本发明的应用中所述的含粘土石膏组合物特别显示出延长的可加工性。这意味着，具有至少一种梳状聚合物的含粘土石膏组合物在加入水和添加剂后特别地还在相对较长的时间内保持是可加工的，特别是与不含添加剂的组合物相比较，或与含有相应比例的其他添加剂（如传统的减水剂）的组合物相比较。

在本发明的一个优选实施方式中，所述的烷基胺是单胺、二胺或三胺。优选所述的单胺是其中氨基取代在烷基链的末端碳原子上的那些（α-胺）。优选所述的二胺是其中两个氨基取代在直链烷基链的两个末端碳原子上的那些（α-，Ω-二胺）。