含石灰和聚合物的可凝固混合物制造技术

技术编号:1474745 阅读:183 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及一种可凝固的混合物,所述可凝固的混合物包含(i)吸水组合物和(ii)有机聚合物的水性乳液或(iii)可分散的有机聚合物,其中所述吸水组合物(i)含能与水反应的无机组分,并含至少95%重量的石灰;所述有机聚合物的水性乳液(ii)相对于(i)的量应使各聚合物固体的组合重量与能与水反应的各组分的组合重量之比为0.5∶1-10∶1,优选1∶1-4∶1;所述可分散的有机聚合物(iii)相对于(i)的量应使各聚合物的组合重量与能与水反应的各组分的组合重量之比为0.5∶1-10∶1,优选1∶1-4∶1。

A coagulated mixture of lime and polymer

The invention relates to a settable mixture, comprising a mixture of the solidification of the absorbent composition (I) and (II) aqueous or organic polymer emulsion (III) polymer dispersion, wherein the absorbent composition (I) containing inorganic group reacts with water, and containing at least 95% the weight of lime; aqueous emulsion of the organic polymer (II) to (I) the amount should be combined with the weight of the solid polymer can react with water to the point of each combination weight ratio is 0.5: 1: 10: 1: 1 to 4, preferably 1 to 1; the dispersion the organic polymer (III) to (I) the amount should be combined weight of each polymer and each can react with water to the combined weight ratio is 0.5: 1: 1, preferably 1: 1-4 : 1.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】专利技术描述本专利技术涉及一种可凝固的混合物、一种涂覆涂层的方法、所述涂层以及所述涂层的用途。已有人提出通过在矿山的岩面上喷射有机聚合物的水性乳液并使乳液凝固,以在表面上产生膜或表皮形式的挠性涂层,由此来涂覆涂层。就此目的所公开的聚合物包括聚氨酯和聚氯丁二烯。后者见述于南非专利8203384。新近,WO 98/58886中描述了一种包含两个部分的组合物。一个部分是有机聚合物(如乙烯和醋酸乙烯酯的共聚物)的水性乳液,另一个部分是能吸收至少其自身重量的水的粘结组合物。所述粘结组合物为能形成钙矾石的组合物,含高铝水泥、普通波特兰水泥和硬石膏。使用时,将两个部分喷射到矿山的岩面上以形成涂层。该专利也公开了自所述粘结组合物形成的固体物与干燥的聚合物乳液的干混物,在矿山中,水被加到该混合物中。上述WO 98/58886中所述组合物需要花费相当长的时间,通常不少于24小时,来达到足够的快硬强度。在涂层的强度逐渐增强的过程中,出于安全考虑,人员不允许进入处理区域,因此这部分矿山不能被开采。因此,需要缩短涂层达到足够的快硬强度所花的时间。最近,WO 01/28955中描述了一种通过提供能形成钙矾石的组合物来解决这个问题的方案,其中所述组合物较上述那些含更多铝酸钙并产生更高快硬强度。所述能形成钙矾石的粘结组合物含25-59%重量的铝酸钙、0-10%重量的石灰和0-50%重量的硫酸钙。尽管上述WO 01/28955中所述组合物花费改进了的(较短的)时间来达到足够的快硬强度,但需要进一步缩短凝固时间并进一步提高快硬强度。此外,所述组合物的成本还应降低。因此,本专利技术的目标是提高涂覆到表面的相应涂层的快硬强度和经济性。该目标的解决方案是可凝固的混合物,所述可凝固的混合物包含(i)吸水组合物,和(ii)有机聚合物的水性乳液,或(iii)可分散的有机聚合物,其中所述吸水组合物(i)含能与水反应的无机组分并含至少95%重量的石灰;所述有机聚合物的水性乳液(ii)相对于(i)的量应使各聚合物固体的组合重量与能与水反应的各组分的组合重量之比为0.5∶1-10∶1,优选1∶1-4∶1;且所述可分散的有机聚合物(iii)相对于(i)的量应使各聚合物的组合重量与能与水反应的各组分的组合重量之比为0.5∶1-10∶1,优选1∶1-4∶1。术语“能与水反应的组分”一方面包括仅与水反应的组分(如CaO的水合作用),另一方面还包括在一个反应中既能与水也能与其他组分反应的组分(例如可与水发生粘结反应的多种粘结组分)。本专利技术典型的“能与水反应的组分”为粘结组分和生石灰(CaO),而通常用于粘结组合物中的填料不是本专利技术的“能与水反应的组分”。所述石灰通常是生石灰(CaO),但可部分由普通波特兰水泥提供,后者在水合过程中释放石灰。通常,部分石灰可由粘结组合物提供。在本领域中有时被称作聚合物乳胶的有机聚合物水性乳液所含的聚合物可为一种或多种各式各样的均聚物或共聚物。实例包括苯乙烯、苯乙烯-丁二烯共聚物、二乙烯基苯(divinyl styrene)、甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯与甲基丙烯酸甲酯或马来酸酐的共聚物、丙烯酸和丙烯酸酯树脂、醋酸乙烯酯及其与乙烯和其他烯烃的共聚物(如乙烯-醋酸乙烯酯共聚物)、增塑氯乙烯共聚物。也可使用聚合物或共聚物的混合物。优选采用玻璃化转变温度为-50℃~+50℃的聚合物。可加入增塑剂如Cereclor(一种氯化石蜡)、邻苯二甲酸二丁酯和二甘醇以改善挠性。乳液中适宜的聚合物固含量占乳液重量的5-80%,优选至少25%,例如30-70%,更优选45-65%。可分散的有机聚合物可通过干燥例如喷雾干燥水性聚合物乳液方便地获得。干燥的聚合物可从市场上买到。高含量的石灰(吸水组合物(i)的至少95%重量)会强烈释放出水合热(产生Ca(OH)2)。结果是凝固时间缩短、快硬强度提高。由于石灰是相对便宜的原材料,这样吸水组合物(i)的成本降低,从而使本专利技术的可凝固混合物也较经济。本专利技术的优选实施方案中,吸水组合物(i)包含大约100%重量的石灰。这里“大约100%重量”指(i)可能不仅含石灰,还可含其他组分带来的杂质。本专利技术的另一个实施方案中,吸水组合物(i)也含粘结组合物,其中各组分在吸水期间优选形成钙矾石。钙矾石为含32分子结晶水的三硫铝酸钙,化学式为3CaO·Al2O3·CaSO4·32H2O。钙矾石由含铝酸钙和硫酸钙的粘结材料水合生产。除非上下文另有要求,否则本说明书中的术语钙矾石均包括钙矾石类似物。其定义见H.F.W.Taylor的“Cement Chemistry”第2版(1977年,Thomas Telford出版)。所述粘结组合物通常含铝酸钙和硫酸钙。术语铝酸钙不仅包括水泥符号中常记作CA的铝酸钙形式,也包括记作CA2、CA3、C12A7、C4AF和C11A7CaF2的其他含铝酸盐的水泥以及硫铝酸钙和铁铝酸钙及其类似物。铝酸钙可由高铝水泥提供,高铝水泥有时被称作矾土水泥,其通常含约40-80%重量的铝酸钙相(或40-50%重量的铝酸钙(CA))。硫酸钙可由含硫酸钙的材料如β-硬石膏、石膏或熟石膏提供。本说明书中所提及的硫铝酸钙是指化学式为C4A3S*(其中,C为CaO或Ca(OH)2,A为Al2O3,S*为SO3)的纯硫铝酸钙。这有时被称为Klein化合物,也可写作3CaO·3Al2O3·CaSO4。基于形成的钙矾石计算,吸水组合物(i)含化学计量过量很多的石灰。表述“化学计量过量的石灰”指至少存在一部分不能参与形成钙矾石的粘结反应的石灰游离物,因此存在水合生石灰余料。本专利技术进一步涉及向表面涂覆涂层的方法,所述方法包含形成如前所定义的吸水组合物(i)与水性乳液(ii)的可凝固混合物,将混合物涂到表面上以形成优选厚度至少2mm的涂层,并使涂层凝固。当使用有机聚合物乳液(ii)时,所述水可以是乳液(ii)中已经存在的水,借此水性乳液的水来水合吸水组合物(i)的组分。如果需要或优选,可以加入另外的水。本专利技术也提供了向表面涂覆涂层的另一种方法,所述方法包含形成如前所定义的吸水组合物(i)与可分散的有机聚合物(iii)的可凝固混合物,使所述可凝固混合物与水混合,将混合物涂到表面上以形成优选厚度至少2mm的涂层,并使涂层凝固。如果干燥的聚合物乳液(iii)与吸水组合物(i)一起使用,有必要加入水合吸水组合物(i)的组分所需的水。不论是否使用干燥的聚合物乳液,水的重量通常应使吸水组合物(i)的所有组分通过与水的反应而发生转化。通常通过将混合物喷射到表面上而在其上涂覆涂层。喷射前可加入其他水泥促凝剂或缓凝剂。当需要引发或进一步加快凝固速率时,可通过加入碱来实现。本专利技术也涉及可按如上所定义的方法制造的涂层。此外,本专利技术也提供了这类涂层作为岩石支持措施(rock supportmeans)的用途。已经发现厚度约4mm(例如3-7mm)的涂层可代替金属丝网,用来防止矿山中散裂和疏松的岩石碎块的塌落。所述涂层可用在被称作“硬岩矿”的矿山(如镍或金矿)中,也可用在煤矿中。所述涂层可在例如通过房柱式采煤法采煤时使用,以减小被留下以提供支持的柱子的尺寸,从而可采更多的煤。这通过在柱子下喷射涂层从而增大其承载能力来获得。所述涂层也可用来稳固矿壁。也可涂覆所述涂层来减本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可凝固的混合物,所述可凝固的混合物包含:(i)吸水组合物,和(ii)有机聚合物的水性乳液,或(iii)可分散的有机聚合物,其中所述吸水组合物(i)含能与水反应的无机组分,并含至少95%重量的石灰; 所述有机聚合物的水性乳液(ii)相对于(i)的量应使各聚合物固体的组合重量与能与水反应的各组分的组合重量之比为0.5∶1-10∶1,优选1∶1-4∶1;且所述可分散的有机聚合物(iii)相对于(i)的量应使各聚合物的组合重量与能与水 反应的各组分的组合重量之比为0.5∶1-10∶1,优选1∶1-4∶1。

【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:T科特M奥普里格
申请(专利权)人:建筑研究及技术有限责任公司
类型:发明
国别省市:DE[德国]

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