具有羧甲基纤维素(CMC)增稠剂体系的带条粘接缝组合物制造技术

本发明专利技术使用ＣＭＤＳ高于或等于０．７６，任选具有非离子共同增稠剂的ＣＭＣ，或者ＣＭＤＳ低于０．７５的ＣＭＣ作为带条粘接缝混合物的流变学改性剂和部分粘土替代物。这种粘土用量的显著降低足以消除粘土在粘接缝混合物中的大多数负面特性。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及在建筑材料工业中用作粘接密封材料的组合物。具体地说，本专利技术涉及使用羧甲基取代(CMDS)程度高的羧甲基纤维素(CMC)并且使用降低含量的粘土来改进带条粘接缝组合物(tape jointcompostion)。
技术介绍
墙板通常安装在钉、拧或者胶粘到建筑物壁骨材料上的大型面板上。用粘接缝混合物覆盖墙板部分对接在一起的粘接缝处，然后在粘接缝混合物内包埋玻璃纤维或纸增强带条并且干燥。当粘接缝混合物干了时，在粘接缝处上方再次施用粘接缝混合物并且干燥。还施用粘接缝混合物涂层，以覆盖钉子头或螺钉或墙板中的任何裂缝并且让其干燥。在粘接缝混合物干燥后，轻微地打磨钉子或螺钉的粘接和覆盖处，然后用装饰材料，例如油漆进行精饰。典型地，通常称作粘接缝混合物(joint compound)的带条粘接缝组合物包含粘结剂、增稠剂体系、填料、水、生物杀灭剂、粘土和云母。所述粘接缝组合物是容易混合的、通常以五加仑罐或皱纹箱(corrugated box)销售的干型组合物。水和填料是粘接缝组合物中重量百分数最大的组分。粘接缝混合物可以是传统类型的常规重量(regular weight)的混合物或者是轻质(lightweight)混合物。常规重量的混合物的重量为每加仑约13至14磅的重量(ppg)(1.55-1.65g/cc)，而轻质粘接缝混合物的重量是约8至10ppg(0.9-1.2g/cc)。轻质粘接缝混合物现在正成为工业中使用的更优选的混合物。尽管就带条粘接缝组合物流变学控制而言，绿坡缕石粘土是首选的粘土，但是它会给带条粘接缝组合物带来许多不可取的性质。绿坡缕石粘土(1)是引起流变学和粘度随着粘接缝组合物的老化而不稳定的关键因素，(2)其可能在干燥时引起裂纹，(3)其使带条粘接缝组合物具有粉状、粒状质地(texture)，为了在壁上获得平滑的平面需要重复铲涂，(4)由于其是天然产物，需要用户逐批次标定(lot-to-lotstandardization)或者由于其天然可变性需水量和粘土用量不断变化，(5)尤其是当由于批次可变性而必须改变用量时，引起干燥时收缩度的可变性，以及(6)可能引起粘接缝混合物不希望的颜色变化。尽管如此，绿坡缕石粘土的典型用量在1.5-3.5重量％的范围内。在粘接缝混合物中使用CMC有一些优点。CMC不会俘获/产生空气，因此打磨后将不会有针孔的问题。通常，CMC不会赋予粘接缝混合物充分的光滑度。但是，当绿坡缕石粘土的用量降低时是可以的。尽管CMC已经在带条粘接缝组合物中用作粘土和/或云母的替代物，但是主要因为存在低分子量的阳离子(例如Mg++、Al+++或Ca++)而很难容纳在粘接缝混合物中。甚至在较低浓度下，这些阳离子也可以与CMC络合，导致凝结，具有不可取的粘接缝混合物流变学。研究者已经发现在特定条件下使特定CMC产物可接受地工作的方法。美国专利3,891,582号公开了用于密封墙板的粘接缝组合物，其包含与水混合，形成通常通过铲涂施用的上涂料的树脂粘结剂、石灰石、粘土、云母、润滑剂、稳定剂和增稠剂。使用水不溶性的纤维CMC替代石棉。美国专利5,336,318号公开了使用典型的工业可接受的增稠剂结合辅助增稠剂制成的无粘土粘接缝混合物。当使用白云石质石灰石时不能使用该组合物。美国专利5,382,287号公开了使用羧甲基取代度(CMDS)在0.35-0.75范围内并且聚合度(DP)介于200至4000之间的超级吸附剂CMC作为膨胀剂并且当用量为0.01至0.5重量％时可以在粘接缝混合物配方中代替粘土和/或云母。美国专利5,512,616号公开了使用未硼酸化的HPGuar的粘接缝组合物。该专利明确声称不能使用未衍生化的瓜耳胶。没有提到降低粘土用量。本专利技术在降低绿坡缕石粘土用量远低于标准实际用量至，例如0.25-0.75％(典型地为1.5-2.5％)的同时使用未衍生化的瓜耳胶。没有现有技术公开了本专利技术。尽管生产带条粘接缝组合物的方法是现有技术中已知的，但是仍需要更简单的生产带条粘接缝组合物的方法。
技术实现思路
本专利技术涉及一种容易混合的干型带条粘接缝组合物，其包含粘结剂、增稠剂体系、填料、水和生物杀灭剂，其中所述增稠剂体系包含未交联的羧甲基纤维素钠(CMC)，该羧甲基纤维素钠的取代度(DS)下限为0.76，聚合度(DP)下限为1,000，并且基于所述组合物总重量所述增稠剂体系的用量为0.01至0.6重量％。在本专利技术组合物中，即使有的话，只存在少量的粘土和云母。换句话说，粘土和云母是任选的并且它们的用量在0至0.75重量％之间。具体实施例方式惊奇地发现如果粘土用量在常规重量粘接缝混合物中保持在0.5重量％或以下，在轻质粘接缝混合物中保持在0.75重量％以下，可以在CMC的CMDS至少为0.76的容易混合的干型带条粘接缝组合物中使用绿坡缕石粘土。在本专利技术之前，粘土不利地影响混合物的粘度稳定性，特别是在高温，即高于100下，精确的温度是粘接缝混合物类型和原材料类型及比例的函数。此外，绿坡缕石粘土还不利地影响干型粘接缝混合物的抗裂性。因此，本专利技术的目的是显著降低或消除这种粘接缝混合物中的绿坡缕石粘土，从而消除这些粘土的缺点。根据本专利技术，本专利技术的干型粘接缝混合物包含粘结剂、增稠剂体系、填料、水、生物杀灭剂、粘土(接受上述限制)以及任选的云母。通常在粘接缝混合物中使用的附加组分是防腐剂、润湿剂、消泡剂和增塑剂。这些附加组分通常以少量使用，一般基于组合物的总干重在从约0.05至约1.0％的范围内。粘结剂在容易混合的干型带条粘接缝组合物中常用的粘结剂是乳液，例如酸性的聚乙烯醇、乙烯-乙酸乙烯共聚物胶乳，或者聚(乙酸乙烯酯)胶乳。树脂粘结剂是胶结剂干燥时形成保持住粘土、云母、石灰石的薄基质的结合剂，在本专利技术情况中是CMC。换句话说，粘结剂是将其它组分保持在其适当的位置从而形成所需产物的基质。因此，粘结剂是粘接缝混合物中的必要组分。可以用作粘结剂的其它材料包括淀粉、酪蛋白、聚丙烯酰胺以及丙烯酰胺和丙烯酸的共聚物。通常，基于组合物的总重量，乳液粘结剂的含量范围从约1％的下限至约3％，优选约2.5重量％的上限。增稠剂体系本专利技术的增稠剂体系可以单独是具有某些特征的羧甲基纤维素钠(CMC)，或者增稠剂体系可以包含其它流变学改性剂与CMC的混合物。本专利技术公开的CMC结合非离子共同增稠剂/流变学改性剂(例如MHPC或瓜耳胶或其它)，或者结合本专利技术未涵盖的其它CMC产品在带条粘接缝组合物中既可以用作流变学改性剂，又可以部分或完全取代绿坡缕石粘土。降低/消除粘土消除了使用粘土相关的负面特性，而保持了粘土正常赋予的正面流变学性质及其与其它矿物质和水溶性聚合物的相互作用。可以显著降低部分作用在于消除粘土负面影响(例如裂纹)的云母的用量。(通常在轻质粘接缝混合物中不使用云母，但是在常规重量产品中云母是常用的组分。)本专利技术的CMC必须具有下限为0.76，优选0.78，并且上限为1.5，优选1.2的CMDS。该CMC还应具有下限为5000，优选6000，并且上限为25,000，优选20,000的聚合度(DP)。可以与本专利技术CMC结合使用的其它流变学改性剂举例来说是乙基羟乙基纤维素(EHEC)、羟乙基纤维素(HEC)、疏水改性的羟乙基纤本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种容易混合的干型带条粘接缝组合物，其包含粘结剂、增稠剂体系、填料、水和生物杀灭剂，其中所述增稠剂体系包含未交联的羧甲基纤维素钠（ＣＭＣ），该羧甲基纤维素钠的取代度（ＤＳ）下限为０．７６，聚合度（ＤＰ）下限为１，０００，并且基于所述组合物总重量所述增稠剂体系的用量为０．０１至０．６重量％。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：托马斯J波德拉斯，
申请(专利权)人：赫尔克里士公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]