利用蜡粉制造石膏浆液或石膏制品的方法、该方法获得的产品、以及蜡粉在获得防水石膏产品中的应用技术

本发明专利技术涉及一种通过汇集和混合石膏、水、蜡粉以及其他可选的组分以制造石膏浆液的方法，将石膏浆液应用于制造石膏制品的方法，通过该方法得到的石膏制品如石膏板或墙板，以及蜡粉在制备防水石膏产品中的应用。

Method for producing gypsum slurry or gypsum product by using wax powder, product obtained by the method, and application of wax powder in obtaining waterproof gypsum product

The invention relates to a collecting and mixing gypsum, water, wax and other optional components to manufacturing method of gypsum slurry, the gypsum slurry used in the manufacture of gypsum products, obtained by the method of gypsum products such as gypsum board or wallboard, and wax powder in the preparation of the application of waterproof gypsum products.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】利用蜡粉制造石膏浆液或石膏制品的方法、该方法获得的产品、以及蜡粉在获得防水石膏产品中的应用
本专利技术涉及一种通过汇集和混合石膏、水、蜡粉以及其他可选的组分以制造石膏浆液的方法，将石膏浆液应用于制造石膏制品的方法，通过该方法得到的石膏制品如石膏板或墙板，以及蜡粉在制备防水石膏产品中的应用。
技术介绍
石膏板的力学性能受到石膏芯、纸板衬垫以及它们的相互作用的影响。这表明，纸板起到了加强张力区的作用，纸板同石膏芯一起赋予了石膏板所需的强度和抗弯刚度(破坏应力，变形)。不同型号的石膏板有区别，例如，那些包括减缓水分吸收的添加剂的石膏板(被灌注的石膏板和被灌注的耐火石膏板)。根据DINEN520(23℃在水中2h，即2小时)测量石膏板的水分吸收量和干燥时间。石膏板由石膏、石膏芯的添加剂以及高级且反复使用的纸板衬垫制得。熟石膏(约在120℃到180℃制备的低温煅烧石膏)经常被使用。此外，有一种石膏建筑材料，是由石膏制成的墙板，其被称为“石膏墙板”。其是由非承重结构成分的熟石膏和水制成的工厂制造建筑板。石膏墙板可能含有纤维、填料和添加剂成分，以及其他添加剂，这些石膏墙板可能通过颜料染色来从外表上区分。它们有光滑的可见表面，以及在接触和储存表面设计有交替的榫槽(tongueandgroovefinishes)。这类防水板也是已知的。石膏板在高度自动化的工厂进行生产。熟石膏、水以及可能的添加剂在连续的定量和混合装置中制得均匀的浆液。将这些浆液倒在置于传送带上的纸衬上。然后滚轮将上层的纸衬压在石膏表面。一旦浆液凝固，石膏板被切割，然后被液压喷送至干燥器。接着，在持续加热的干燥器中干燥。干燥后，石膏板组合包装或装载到托盘上。石膏墙板的生产工艺在DINEN12589中已有描述。石膏纤维板被进一步称为石膏基石膏板。关于制造灌注石膏产品的过程已有众多专利和文献介绍。灌注物被描述为在制备混合产品阶段被加入混合容器中的有用添加剂。石膏制品，尤其是石膏板，其含有延迟水吸收的添加剂，而被用于潮湿地区。灌注物通常在石膏产品制备之前被加入石膏浆液并与浆液混合均匀。而后，石膏制品通常在高温下例如100到150℃干燥后冷却。如果石膏不进行防水处理，潮湿将使纸板软化，从而导致纸衬的变形和松动。由于刚度损坏和变形，在浴室、洗衣房等地方使用石膏板会有问题。比如，当石膏板有瓷砖粘附的时候，该问题会尤其突出。潮湿使纸板变软，在瓷砖的重量下，其失去其内在刚性并开裂，因而造成附着在板上的纸板层脱落。剩余的石膏纸板的破坏只不过是时间问题。除了刚度损害和变形外，腐蚀和霉变可以加快破坏的速度。即使通常具有合成碱的胶粘层涂在整个瓷砖表面，也不能阻止其受潮湿的影响。硅或硅氧烷乳剂/分散体用于灌注已经为大家所知。另外，基于石蜡或褐煤蜡(Montanwax)的分散体也已为人所知的。此外，不属于蜡类的聚合物和树脂也被使用过。其中，聚乙烯醇被称为聚合物。含蜡的成分在某些情况下也以粉末形式被添加到石膏混合物。在硅化合物或合成树脂乳液已被添加到石膏的情况下，沥青或沥青混合料分散体与聚乙烯醇结合使用，该方案也同样已被文献披露。然而，如果不破坏其他重要性质，如为使最终产品产生足够孔隙率而要求的浆液中足够的泡沫稳定性，实现防水性能改进或使产品疏水性能提高往往是很难的。由于添加剂的水性分散体具有很好的可处理和可回收性，因而被经常使用。此外，水分散体可以在常温下处理，并有低粘度的特点，从而简化了混合过程。另一方面，因为分散体的运输成本增加，使得用水性载体(连续相)成为其一个固有的缺点。不仅如此，水分散体的储存稳定性和耐热性是有限的。一些分散体也被归类为危险品或对水有害，这更增加了物流的人力和难度。最后，相比于100％活性添加剂，分散体由于额外增加的水具有较高的质量和体积，需要更多的空间和额外的储罐。固体的粉状添加剂没有这些缺点，因而可以直接加至石膏的组合物中。DD205423A1教导了，在搅拌容器中，蜡或蜡状产品形式的可熔性固体材料，能用于硫酸钙结合材料的灌注过程。在80-100℃搅拌30min(分钟)，加入比如含50％石蜡和50％褐煤蜡的3％粒状硬蜡，其所制造的石膏产品在2小时后能少吸收40％的水。DE19628749B4公开了包含了溶剂萃取而来的40-50％褐煤蜡、40-50％的石蜡以及高达10％的脂肪酸的固体状的疏水剂，其用于矿物材料如石膏的疏水处理。在该过程中，疏水剂同矿物材料一起在低磨削速度下干燥，以及细分散在矿物颗粒表面。由此产生的颗粒尺寸<0.5毫米。磨削过程中，磨削温度必须是20℃，低于疏水剂的褐煤蜡成分的熔点。疏水剂的凝固点为50-65℃，粘度为10-25mPas和酸值为2-40mgKOH/g。问题在于，疏水剂在操作过程中需要在20℃，以低于褐煤蜡成分的熔点，从而防止铣削装置的干扰或堵塞。这使得冷却过程或者使用低磨削速度是必须的。该专利因此建议通过提前磨削疏水剂和矿物材料，从而获得稳定粉末预混产品。EP1556313B1公开了含有植物甘油三脂蜡的固体作为粉末添加剂用以改善石膏板的防水性能。EP1556313B1提到的蜡为氢化植物蜡，其熔点为49-85℃(梅特勒滴点)。文中也提到了添加其它物质，比如石蜡、费托蜡(Fischer-tropschwax)、微晶蜡、沥青和聚乙烯醇。EP1556313B1指出了蜡以粉末方式应用，“用于制备防水石膏板是值得期待的，因为如今大部分在石膏制造中使用的成分，在被注入到造纸原料前，会事先被制成干燥粉末”。此外，目前用于制造防水石膏的蜡熔点相对较低且较柔软。如果用常规的粉碎装置比如锤式粉碎机，低熔点以及宽的分子量分布将使蜡熔化。通过机械方式或低温方式在磨的时候进行冷却，可以阻止蜡熔化，但会显著增加操作成本，使该技术不切实际。一种可替代方法是通过高压喷嘴的喷雾雾化使低熔点石蜡成为粉末形式。熔点低于约71.2℃(160°F)的石蜡，在正常的储存温度条件下，倾向于成块或互相粘附，因此不能被喷雾雾化。可能适用于雾化的高熔点石蜡和其他更高熔点的蜡，对于制造石膏来说过于昂贵。EP1556313B1建议使用相对窄分子量分布的植物衍生蜡以克服上述问题。另外，和低熔点石蜡相比，该蜡较硬，其通常用于制造石膏乳液。本申请人(SasolWaxGmbH)所申请的US20130323508A1公开了用多元醇作为助磨剂的磨蜡过程，该蜡优选为石蜡，该过程在喷射磨机进行，如流化床式气流磨。用这种方法，蜡粉的平均粒径d50(数均)小于10μm，优选低于7μm，或平均粒径d90(数均)小于15μm，优选小于10μm(每一种情况均依据ISO13320:2009)。用这种方法，可以研磨非硬蜡(植物的、天然的或合成的/部分合成的)而无需冷却操作，从而以一种经济的方式获得非常细的颗粒。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种细蜡颗粒形式的疏水剂，该疏水剂适用于石膏浆、石膏制品如石膏板、石膏纸板和石膏墙板的制造，从而克服前述如研磨混合蜡以及石膏浆蜡相分离的缺陷。由于其疏水性、低密度和低水溶性，粉末状蜡可与石膏浆分离，因此优选使用能与石膏浆均匀混合的小颗粒。如果它不是均匀分布在整个石膏制品中，产品的防水性能会不均匀。本专利技术提出了一种制备石膏浆液的方法，该方法包括：-收集和混合至少以本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备石膏浆液的方法，所述方法包括：‑收集和混合至少以下成分：石膏、水和蜡粉，其中，‑所述石膏浆液中含有相对于干燥石膏质量0.1到10重量百分比的所述蜡粉；‑所述蜡粉具有以下特点：‑‑粒径小于500μm,‑‑平均粒径d50在300μm以下；及，‑所述蜡粉包括以下蜡组合物：i.70至95重量百分比的烃蜡，ii.5至30重量百分比的极性蜡，iii.0至10重量百分比的烃类树脂，和iv.0.1至5重量百分比的一种或多种组分，该组分选自一种或多种多元醇、淀粉、糖、聚乙烯醇及其衍生物形成的组合；其中，‑所述蜡组合物在100℃的动粘度低于12cP，‑所述蜡组合物的酸值低于10mg KOH/g。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.12.17 EP 14198660.41.一种制备石膏浆液的方法，所述方法包括：-收集和混合至少以下成分：石膏、水和蜡粉，其中，-所述石膏浆液中含有相对于干燥石膏质量0.1到10重量百分比的所述蜡粉；-所述蜡粉具有以下特点：--粒径小于500μm,--平均粒径d50在300μm以下；及，-所述蜡粉包括以下蜡组合物：i.70至95重量百分比的烃蜡，ii.5至30重量百分比的极性蜡，iii.0至10重量百分比的烃类树脂，和iv.0.1至5重量百分比的一种或多种组分，该组分选自一种或多种多元醇、淀粉、糖、聚乙烯醇及其衍生物形成的组合；其中，-所述蜡组合物在100℃的动粘度低于12cP，-所述蜡组合物的酸值低于10mgKOH/g。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述蜡组合物包括：i.75至85重量百分比的烃蜡，ii.15至25重量百分比的极性蜡，iii.0至2重量百分比的烃类树脂，和iv.0.3至2重量百分比的一种或多种组分，该组分选自一种或多种多元醇、淀粉、糖、聚乙烯醇及其衍生物形成的组合。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述石膏浆液中含有相对于干燥石膏质量0.1到5重量百分比，优选1到3重量百分比，更优选2到2.8重量百分比的所述蜡粉。4.根据权利要求1-3任一所述的方法，其中，所述蜡粉由粒径小于300μm，优选小于200μm，更优选小于100μm的颗粒组成。5.根据权利要求1-4任一所述的方法，其中，所述蜡粉的平均粒径d50在200μm以下，优选100μm以下，更优选50μm以下。6.根据权利要求1-5任一所述的方法，其中，所述蜡组合物在100℃的动粘度低于10cP，优选低于8cP。7.根据权利要求1-6任一所述的方法，其中，所述蜡组合物的酸值低于8mgKOH/g，优选低于6mgKOH/g。8.根据权利要求1-7任一所述的方法，其中，根据DINISO2207:1983，所述蜡组合物的凝固点范围在50到90℃，优选60到80℃，更优选62到75℃。9.根据权利要求1-8任一所述的方法，其中，互相独立地，a)所述烃蜡选自一种或多种由费托蜡、聚乙烯蜡、合成蜡组成的组合中的成分；b)所述极性蜡选自一种或多种组合中的成分，该组合包括氧化石蜡，可选地部分或全部氢化；氧化费托蜡，可选地部分或全部氢化；氧化微晶蜡；氧化α烯烃蜡；氧化聚乙烯蜡，氧化聚乙烯共聚物蜡；氨基甲酸乙酯蜡；乙烯-醋酸乙烯酯；丙烯酸...

【专利技术属性】
技术研发人员：赫尔诺特·迈耶，托斯坦·弗里克，托马斯·哈斯，
申请(专利权)人：沙索蜡有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE