用于连续制备低密度矿物泡沫的方法技术

本发明专利技术涉及用于制备低密度矿物泡沫的方法。本发明专利技术还涉及所述矿物泡沫作为隔热材料的用途。

Process for the continuous preparation of low-density mineral foams

The present invention relates to a method for preparing low-density mineral foams. The invention also relates to the use of the mineral foam as a heat insulating material.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于连续制备基于水泥的低密度矿物泡沫的方法，以及所述泡沫作为隔热材料的用途。
技术介绍
一般来说，由于其隔热性能，矿物泡沫对于许多应用是非常有利的。矿物泡沫是指泡沫形式的材料。这种材料由于其包含气孔或空白空间而比传统的混凝土更轻，它也可以被称为水泥泡沫。这些气孔或空白空间起因于在矿物泡沫中存在气体，从而它们可以是气泡的形式。事实上，用1m3的原材料可以生产约5m3的成品，即由20％的材料和80％的气体组成的材料(对密度为400kg/m3的元件有效)。因此，矿物泡沫包括或多或少彼此远离的气泡网络，亦即包含在矿物粘结剂的固体包层中的气囊。矿物泡沫的制备是复杂的，因为它是由液体泡沫固化成固体泡沫产生的。这种固体泡沫最初是液体泡沫，也就是说由水硬性粘结剂浆料包围的空气或气泡网络，其随时间变化成固体矿物泡沫。矿物泡沫的制备还涉及以下过程即制备必须稳定的液体泡沫的步骤。因此，液体泡沫的稳定性是重要的，并且有必要的是制备方法能够控制在凝结过程中泡沫的不稳定现象，例如聚结、Ostwald熟化或排水。当制备方法为连续的方法，换言之成品以不间断的方式制成时，这些困难就会加剧。连续制备方法非常适合工业环境，并在工厂或工地上推荐使用。因此，在工业环境中连续制备矿物泡沫的困难在于产生抵消这些不稳定现象的稳定泡沫。然而，用于制备泡沫的已知方法不能使得获得足够稳定的泡沫。此外，当使用这种矿物泡沫作为隔热材料时，有利的是能够将其投射到载体上，所述载体能够同样容易地水平、倾斜或垂直。然后变得有趣的是泡沫粘附到该载体上，并且其保持与该载体连接在一起直到其固化。实际上，当泡沫处于液体状态时，它能够在重力的作用下流动，并且重要的是一旦在其载体上，所述泡沫就不会流动或不会在重力的作用下落下。为了满足用户要求，已经有必要找到用于在工业环境中或在工地上连续制备矿物泡沫的方法，并且易于应用所述泡沫。
技术实现思路
而且，本专利技术提出解决的问题是找到用于连续制备矿物泡沫的方法，所述泡沫在被施加到载体上时能够保持在适当位置，而无论载体的形状和斜率如何。本专利技术还涉及能够根据本专利技术的方法获得的矿物泡沫。根据本专利技术的另一个目的，根据本专利技术的矿物泡沫可用作建筑材料。例如，矿物泡沫可以用作隔热体，无论其是被投射与否，或者用作填充结构的元件。本专利技术旨在提供新颖的矿物泡沫，其具有以下特征中的一个或多个：-根据本专利技术的矿物泡沫具有优良的稳定性性能。值得注意的是，可以获得能够投射并粘附到载体上的泡沫，而无论该载体的位置如何，并且不取决于重力；-根据本专利技术的矿物泡沫具有优良的热性能，尤其是非常低的热导率。降低建筑材料的热导率是非常可取的，因为这能够获得在住宅或工作建筑物中的采暖节能。此外，这种降低能够减少热桥，特别是在具有数个楼层并具有来自内部的隔热性的建筑物构造中的热桥，尤其是中间楼层的热桥。本专利技术涉及用于连续制备矿物泡沫的方法，所述矿物泡沫的密度在干燥状态(d)下为40至600kg/m3，所述方法包括以下步骤：(i)混合¤水泥；¤减水剂；¤以水泥的总重量计0.5重量％至10重量％的超细颗粒，其具有30°至140°的液固接触角并具有10至600nm的D50；¤水，其中水/水泥重量比为0.3至2.5；(ii)向混合物中添加以水泥的重量计0.5重量％至10重量％的成孔剂；(iii)将在步骤(ii)获得的混合物施加到载体上；(iv)使混合物在载体上膨胀。根据本专利技术的方法适用于制备矿物泡沫的水泥优选为根据2012年4月的欧洲标准NFEN197-1所描述的水泥或其混合物。根据本专利技术适合的优选水泥为CEMI波特兰水泥，其可为单独的或者与其它水泥，例如根据2012年4月的欧洲标准NFEN197-1所描述的那些混合。优选地，根据本专利技术的方法中步骤(i)的混合物包含60重量％至95重量％，优选65重量％至90重量％的水泥，以在无水下步骤(i)的混合物的总重量计。铝酸钙水泥也可适用于制备根据本专利技术的矿物泡沫。它可以为包含C4A3$、CA、C12A7、C3A或C11A7CaF2矿物相或它们的混合物的水泥，例如根据2006年12月的欧洲标准NFEN14647的水泥、硫铝酸盐水泥、铝酸钙水泥，由在专利申请WO2006/018569中所描述的熟料获得的水泥或其混合物。适用于制备根据本专利技术的矿物泡沫的铝酸钙水泥可以为结晶形式或无定形形式。根据本专利技术优选的铝酸钙水泥为水泥。优选地，根据本专利技术的方法中步骤(i)的混合物的水泥具有大于或等于5000cm2/g，更优选大于或等于6500cm2/g的Blaine比表面积。优选地，根据本专利技术的方法中步骤(i)的混合物的水泥为Blaine比表面积为5000cm2/g至9000cm2/g的水泥。可以设想在根据本专利技术的方法的步骤(i)的混合物中使用具有不同的Blaine比表面积的数种水泥。例如，可以使用Blaine比表面积大于或等于5000cm2/g的水泥，其与Blaine比表面积小于或等于5000cm2/g的水泥例如波特兰水泥混合。根据本专利技术能够使用的水泥可被研磨和/或分离(通过动态分离器)以获得Blaine比表面积大于或等于5000cm2/g的水泥。该水泥可变得超细。可根据例如以下两种方法研磨水泥。根据第一种方法，可以将水泥或熟料研磨直至获得5000cm2/g至9000cm2/g的Blaine比表面积。在该第一步骤中可以使用第二代或第三代高效分离器或极高效分离器以分离具有所需细度的水泥，并且弃掉不具有所需细度的水泥。然后将该水泥送入研磨机中。根据第二种方法，水泥可以通过极高效分离器(标示为VHF(法文缩写为THF)(极高细度))，以使具有大于或等于目标细度(目标细度大于5000cm2/g)的Blaine比表面积的水泥颗粒与具有小于目标细度的Blaine比表面积的水泥颗粒分离。可以如此使用具有大于或等于目标细度的Blaine比表面积的水泥颗粒。可以将具有小于目标细度的Blaine比表面积的水泥颗粒排除或者单独研磨直到获得所需的Blaine比表面积。在两种方法中都可使用的研磨机是例如球磨机、立磨机、辊压机、卧式研磨机(例如型)或搅拌立磨机(例如TowerMill型)。根据本专利技术的方法中步骤(i)的混合物还可以含有硫酸钙，其可以为石膏、无水硫酸钙或半水合硫酸钙。根据本专利技术的方法中步骤(i)的混合物包含减水剂、增塑剂或超增塑剂。减水剂能够为规定的施工性时间将混合水的量减少约10重量％至15重量％。作为减水剂的例子，可以列举木素磺酸盐，羟基羧酸，碳水化合物，以及其它特定的有机化合物，例如甘油、聚乙烯醇、铝甲基硅醇钠、对氨基苯磺酸和酪蛋白(参见ConcreteAdmixturesHandbook,PropertiesScienceandTechnology，V.S.Ramachandran，NoyesPublications，1984)。超增塑剂属于新一代的减水剂，并能够为规定的施工性时间将混合水的量减少约30重量％。作为超增塑剂的例子，能够列举没有消泡剂的PCP型超增塑剂。术语“PCP”或“聚羧酸酯多氧化物”根据本专利技术尤其是指丙烯酸或甲基丙烯酸的共聚物；以及它们的聚(环氧乙烷)(POE)的酯。优选地，根据本专利技术的方法中步骤(本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于连续制备矿物泡沫的方法，所述矿物泡沫的密度在干燥状态(d)下为40至600kg/m3，所述方法包括以下步骤：(i)混合水泥；减水剂；以水泥的总重量计0.5重量％至10重量％的超细颗粒，所述超细颗粒具有30°至140°的液固接触角并具有10至600nm的D50；水，其中水/水泥的重量比为0.3至2.5；(ii)向混合物中添加以水泥的重量计0.5重量％至10重量％的成孔剂；(iii)将在步骤(ii)获得的混合物施加到载体上；(iv)使混合物在载体上膨胀。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.12.23 FR 14632261.一种用于连续制备矿物泡沫的方法，所述矿物泡沫的密度在干燥状态(d)下为40至600kg/m3，所述方法包括以下步骤：(i)混合水泥；减水剂；以水泥的总重量计0.5重量％至10重量％的超细颗粒，所述超细颗粒具有30°至140°的液固接触角并具有10至600nm的D50；水，其中水/水泥的重量比为0.3至2.5；(ii)向混合物中添加以水泥的重量计0.5重量％至10重量％的成孔剂；(iii)将在步骤(ii)获得的混合物施加到载体上；(iv)使混合物在载体上膨胀。2.根据权利要求1所述的方法，其中步骤(i)的混合物的水泥是Blaine比表面积为5000至9000cm2/g的水泥。3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中在步骤(i)或(ii)的混合物中不存在发泡剂。4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中步骤(i)或步骤(ii)的混合物进一步包含过渡金属盐，例如锰盐或铁盐。5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中步骤(i)的混合物进一步...

【专利技术属性】
技术研发人员：F·贝尔纳，PH·热泽凯尔，S·勒布桑，
申请(专利权)人：拉法基公司，
类型：发明
国别省市：法国;FR