本发明专利技术提供一种硫磺水泥预组合物，其包含硫和以总组合物重量计至少０．３ｗｔ％的至少含多硫化物的有机硅烷，其中所述含多硫化物的有机硅烷具有如下分子通式：（Ｘ↓［３］Ｓｉ）↓［ｍ］Ｈ↓［（２ｎ＋１－ｍ）］Ｃ↓［ｎ］－Ｓ↓［ａ］－Ｃ↓［ｎ′］Ｈ↓［（２ｎ′＋１－ｍ）］（ＳｉＸ′↓［３］）↓［ｍ′］（１），其中ａ为２－８的整数，Ｘ和Ｘ′各自独立地为可水解基团，ｎ和ｎ′各自独立地为１－４的整数，以及ｍ和ｍ′各自独立地为１至（２ｎ＋１）的整数。本发明专利技术还提供制备这种硫磺水泥预组合物的方法、制备硫磺水泥或硫磺水泥－骨料复合材料的方法、硫磺水泥或硫磺水泥－骨料复合材料以及这种硫磺水泥预组合物的用途。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
明錄7、》厄预纟且兮物用亇邻'J脊》凡艰75》厄-法。本专利技术还提供制备疏磺水泥产品的方法、硫磺水泥产品以及该硫 磺水泥预组合物在硫磺水泥、硫磺灰浆或硫磺混凝土中的用途。
技术介绍
疏磺水泥通常指至少包含硫和填料的产品。为了改进硫磺水泥的 性质，可以用硫改性剂使硫改性。这些改性剂在本领域中是已知的。 通常的硫磺水泥填料是粒状无机材料。硫磺水泥-骨料复合材料通常指同时包含硫磺水泥和骨料的复合 材料。硫磺水泥-骨料复合材料的实例是硫磺灰浆、硫磺混凝土和硫磺 强化沥青。硫磺强化沥青是含有填料和渣油烃馏分的沥青，即通常含 有粘合剂的骨料，其中部分粘合剂已经用硫、通常是改性硫所替代。已知使用有机硅烷化合物作为硫磺水泥或硫磺水泥-骨料组合物中的稳定剂，以改进水稳定性。在US 4， 164， 428中，例如公开了包含 至少50wt。/。的硫、硫改性剂(通常称为硫增塑剂)、细分粒状矿物悬浮 剂和有机硅烷稳定剂的改性硫组合物(通常称为增塑硫组合物)。所提 及的适合有机硅烷具有分子通式R-Si(OR')3，其中R'是低分子量烷基， 和R是具有至少一个官能团的有机自由基，通常通过短烷基链键合至 硅原子。提及Y-巯基丙基三甲氧基硅烷是优选的有机硅烷。在US 4, 376, 830中，公开了包含硫磺水泥和骨料的硫磺水泥-骨 料组合物以及用于制备该组合物的方法，其中骨料含有膨胀粘土。所中添加某些有机硅烷化合物。所提及的适合有机硅烷具有通式 Z-Si(RfR3)，其中R1、 W和f可以是低级烷氧基，和Z是通过碳原子与Si相连的有机自由基且具有至少一个熔融-硫活性基团。z可以是例如巯基烷基。提及Y-巯基丙基三甲氧基硅烷为优选的有机硅烷。Y -巯基丙基三甲氧基硅烷毒性很大，和具有非常讨厌的气味。所得的固 化组合物具有改进的水稳定性。但是，对于现有硫磺水泥-骨料组合物， 仍有进一步改善其水稳定性的余地。
技术实现思路
现在已经发现选自不同组别的有机硅烷(即含有至少两个有机甲 硅烷基基团的含多硫化物的有机硅烷)的稳定剂，可以被用于制备其 吸水行为有所改善的硫磺水泥产品。另外，已经发现与应用现有技术 中的稳定剂制备的复合材料相比，所制备的产品具有改进的强度。更 重要的是，这些新的稳定剂允许由元素硫和稳定剂制备硫磺水泥预组 合物。因此，本专利技术提供一种硫磺水泥预组合物，其包含硫和以总组合 物重量计至少0. 3wt。/。的至少含多硫化物的有机硅烷，其中所述含多 硫化物的有机硅烷具有如下分子通式(X3Si)raH (2n+l-m) (SiX'3)m, (1)其中a为2-8的整数，X和X'各自独立地为可水解基团，n和n' 各自独立地为1-4的整数，以及m和m'各自独立地为1至(2n+l)的整 数。在另外的方面，本专利技术提供一种用于制备硫磺水泥预组合物的方 法，包括使硫与基于总组合物重量计至少0. 3wt。/。的至少含多硫化物 的有机硅烷掺混，以获得硫磺水泥预组合物，在所述方法中，所述含 多硫化物的有机硅烷具有如下分子通式(X3S i) mH(2n+l-ra)Cn-Sa-Cn'H(2n'+l—m') (S iX'3) ni' (1)其中a为2-8的整数，X和X'各自独立地为可水解基团，n和n' 各自独立地为1-4的整数，以及m和m'各自独立地为1至(2n+l)的整 数。在另外的方面，本专利技术提供一种用于制备硫磺水泥产品的方法，5所述方法包括以下步骤(a) 在疏处于熔融态的温度下，使至少本专利技术的硫磺水泥预组合物 和粒状无机材料掺混，以获得熔融的硫磺水泥产品；和(b) 固化熔融的石克磺水泥产品。在另外的方面，本专利技术提供可通过本专利技术的制备硫磺水泥产品的 方法获得的硫磺水泥产品。在另外的方面，本专利技术提供本专利技术的硫磺水泥预组合物在硫磺水 泥、硫磺灰浆、硫磺混凝土或硫磺强化沥青中的用途。本文的硫磺水泥预组合物指在添加硫或粒状无机材料中的至少一 种之后形成硫磺水泥产品(例如硫磺水泥、硫磺灰浆、硫磺混凝土和硫 磺强化沥青)的组合物。应用通式(l)的含多硫化物的有机硅烷的一个优点在于可以制备 包含含多硫化物的有机硅烷和硫的硫磺水泥预组合物。这种硫磺水泥 预组合物可以含有高浓度的含多硫化物的有机硅烷。适当地，这种预 组合物单独制备，并且当需要时可以以相对小的量提供。另一个优点在于应用通式(l)的含多硫化物的有机硅烷制备的硫 磺水泥预组合物当在制备硫磺水泥产品如硫磺水泥或硫磺水泥-骨料 复合材料时，其提供想要的稳定剂的功能。与在硫磺水泥产品中已知的应用y-巯基丙基三甲氧基硅烷作稳 定剂相比，应用通式(1)的含多硫化物的有机硅烷的另 一 个优点在于 硫磺水泥产品的吸水量明显较低。另一个优点在于与应用其它有机硅烷如Y -巯基丙基三曱氧基硅 烷制备的硫磺水泥产品相比，按照本专利技术制备的硫磺水泥产品具有改 进的机械性能。应用基于具有至少两个有机甲硅烷基基团的含多硫化物的有机 硅烷的硫磺水泥预组合物的另一个进一步的优点在于其毒性远低于 Y -巯基丙基三甲氧基硅烷和没有令人讨厌的气味。具体实施例方式本专利技术的硫磺水泥预组合物包含硫和至少含多硫化物的有机硅 烷。有机硅烷为具有如下分子通式的具有至少两个有机甲硅烷基基团的含多疏化物的有机硅烷<formula>formula see original document page 7</formula>在通式(1)中，a为2-8的整数，优选为2-6。 X和X'各自独立 地为可水解基团，优选为卣素、烷氧基、酰氧基或芳氧基基团，更优 选为低级烷氧基，甚至更优选为具有1-4个碳原子的烷氧基，例如甲 氧基或乙氧基。n和n'各自独立地为l-4的整数，以及ra和m'各自独 立地为1至(2n+l)的整数。n优选具有与n'相同的值和m优选具有具 有与m'相同的值。m和m'优选都为1或2，更优选地m和m'都为1。 X 优选为与X'相同的可水解基团。特别优选的有机硅烷有双(3-三乙氧 基曱硅烷基丙基)四硫化物、双(3-三曱氧基曱硅烷基丙基)二硫化 物、双(3-三曱氧基甲硅烷基丙基)三硫化物、双(3-三甲氧基甲硅烷 基丙基)四硫化物。硫磺水泥预组合物可以含有任意所需量的含多硫化物的有机硅 烷。优选地，硫磺水泥预组合物包含基于总组合物重量计至少0. 3wt% 的含多硫化物的有机硅烷。更优选地，硫磺水泥预组合物包含基于总 组合物重量计0. 3-25wt%、优选0. 5-10wt%、更优选l-10wt。/。的含多硫^ 化物的有机硅烷。该硫磺水泥预组合物可以例如有利地少量场外生产 和现场使用。硫磺水泥预组合物可以含有一定浓度的含多硫化物的有 机硅烷，所述浓度高于制备硫磺水泥产品的方法中通常使用的浓度。 当现场用于制备例如硫磺水泥产品时，该硫磺水泥预组合物可以适合 地以满足稳定剂需求的量添加到无机材料中。如果在硫磺水泥预组合 物中存在量不足，硫磺水泥产品可以通过加入另外的硫和其它成分而 完成。硫磺水泥预组合物在环境条件下通常为固体，这与通常为液态 的含多硫化物的有机硅烷不同。使用硫磺水泥预组合物不再需要运输 和现场储存含多硫化物的有机硅烷。此外，本专利技术的硫磺水泥预組合物可以包含疏改性剂。通常，硫磺水泥预组合物可以含有的硫改性剂的量基于硫重量计为0. 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种硫磺水泥预组合物，其包含硫和以总组合物重量计至少０．３ｗｔ％的至少含多硫化物的有机硅烷，其中所述含多硫化物的有机硅烷具有如下分子通式： （Ｘ↓［３］Ｓｉ）↓［ｍ］Ｈ↓［（２ｎ＋１－ｍ）］Ｃ↓［ｎ］－Ｓ↓［ａ］－Ｃ↓［ｎ′］Ｈ↓［（ ２ｎ′＋１－ｍ′）］（ＳｉＸ′↓［３］）↓［ｍ′］ （１） 其中ａ为２－８的整数，Ｘ和Ｘ′各自独立地为可水解基团，ｎ和ｎ′各自独立地为１－４的整数，以及ｍ和ｍ′各自独立地为１至（２ｎ＋１）的整数。
【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：JO波尔，C哈梅林克，GLMM韦尔比斯特，
申请(专利权)人：国际壳牌研究有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]
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