[发明专利]疏水性有机聚合物颗粒在轻骨料混凝土和砂浆生产中的用途

说明书

本发明涉及疏水性有机聚合物、特别是聚苯乙烯型颗粒在轻质混凝土和砂浆的生产中的用途。

本发明还涉及作为新型工业产品的疏水性有机聚合物的骨料。

迄今为止，人们已经研究了疏水性有机聚合物颗粒在砂浆和混凝土生产领域中的用途所存在的主要缺点。由于在水中分散疏水性颗粒具有一定难度，所以这样的用途先验地被排除在考虑范围之外，并且从未付诸实践。

在特别是下面的申请中，说明了涉及疏水性材料例如聚苯乙烯在轻质混凝土和砂浆领域中的用途的现有技术：WO-A-9202468、FR-B-2574068(对应于EP-A-0185583)、FR-A-1073158、FR-A-2421856、US-A-5622556、FR-A-2631331、GB-A-2027005、NL-A-7206498和LU-A-54773。

众所周知，聚苯乙烯和基于苯乙烯与烯属不饱和烃的共聚物例如苯乙烯/乙烯、苯乙烯/丙烯、苯乙烯/丁烯、苯乙烯/丁二烯和苯乙烯/异戊二烯共聚物是具有疏水性的物质，由于它们的制备方法的原因，它们仍然具有亲水性位，即每克聚合物材料中至少150毫当量的亲水性基团(-COOH、-OH、-NH₂和/或-SO₃H)，这些亲水性基团能够保有相对大量的水。

人们遗憾地发现这些亲水性位具有下面的缺点：它们使由该疏水性聚苯乙烯和共聚物制得的轻质混凝土和砂浆在平衡之后测得的残留水份大于或等于100l/m³。

一方面，已经令人惊奇地发现，在平衡时残留水份多于100l/m³对于干燥的最终(平衡后获得)材料的稳定性产生不利影响。另一方面，现有技术教导了发泡聚苯乙烯的疏水特性具有一个主要缺点；参阅上述公开的PCT申请WO-A-9202468在第4页，第16-17行关于发泡聚苯乙烯颗粒处出现“克服它们的疏水特性”。

按照现有技术，人们已被诱导通过下面降低发泡聚苯乙烯颗粒的疏水特性：或是(i)用特别是具有肽或蛋白性能的亲水性覆盖物或包裹物涂敷该颗粒(参阅上述WO-A-9202468和FR-B-2574068)，或是(ii)将该发泡颗粒研磨或甚至微粉化(参阅上述US-A-5622556)以便在水/聚合物界面通过所谓的开孔结构提高该颗粒的表面积。

另外，按照US-A-5622556，通过将细粉料(灰渣、砂子)、水泥、石灰和聚苯乙烯泡沫的微粉化颗粒混合，用最少量的水润湿该混合物(参阅US-A-5622556的实施例4)，然后在压力下将其模塑而生产具有平衡水份为0.005～5％v/v的建筑材料。

总之，上述现有技术既没有描述也没有暗示残留水份少于或等于5％w/w(相对于该有机聚合物重量的水重量)的疏水性有机聚合物在生产轻质建筑材料方面的用途。

按照本发明的一方面，建议使用最具疏水性的发泡有机聚合物的颗粒，以便提高轻质混凝土和砂浆的稳定性。

因此建议使用发泡且残留水份或残留含湿量小于或等于5％w/w(相对于该有机聚合物重量的水重量)的疏水性有机聚合物颗粒，以生产平衡时残留水份小于100l/m³、优选残留水份小于或等于60l/m³的轻质混凝土、轻质砂浆、轻质敷料或轻质灰泥型的建筑部件。

对于其中重要的是迅速使残留水份(由相对于该建筑材料体积的体积表示)小于100l/m³的特定应用场合，实际上需要上述类型含有发泡疏水性有机聚合物颗粒的建筑材料。换句话说，建议通过使用具有最大疏水特性的发泡聚苯乙烯或类似共聚物颗粒缩短达到平衡所需的时间，该时间根据建筑材料一般相应地从1周-6个月缩短至1-2天～几周。换句话说，如果对于1cm厚的混凝土或砂浆，根据现有技术需要1周的干燥时间，则根据本发明对于1cm厚度干燥时间则可缩短至大约1小时。

本发明提出发泡有机聚合物颗粒在轻质混凝土、砂浆、敷料或灰泥型建筑材料的生产中的新用途，其特征在于使用骨料，其包含残留水份(由相对于该骨料重量的重量表示)小于或等于5％w/w的疏水性发泡有机聚合物颗粒。

按照本发明，含有该残留水份小于或等于5％w/w的疏水性发泡有机聚合物颗粒的骨料也被推荐为工业产品。

为了获得轻质混凝土、砂浆、敷料和其它建筑材料，建议使用残留水份(由相对于该骨料重量的重量表示)小于或等于5％w/w、优选残留水份小于或等于1％w/w的疏水性发泡有机聚合物颗粒。