[發明專利]低收縮粘合劑體系

無效

• 申請號: 201080018254.6
• 申請日: 2010-03-30
• 公開（公告）號: CN102414143A
• 公開（公告）日: 2012-04-11
• 發明（設計）人: U·珈雷;F·艾倫瑞德
• 申請（專利權）人: 建筑研究和技術有限公司
• 主分類號: C04B28/00
• 分類號: C04B28/00
• 代理公司: 北京北翔知識產權代理有限公司 11285
• 代理人: 吳曉萍;鐘守期

本發明涉及包含可用堿活化的鋁硅酸鹽粘合劑的混合物、優選固體粘合劑混合物、特別優選建筑材料混合物，其包含用于降低收縮的植物油和/或脂肪。本發明還涉及植物油和/或脂肪用于可用堿活化的鋁硅酸鹽粘合劑中作為收縮降低劑(shrinkage-reducing?agent)的用途。本發明還涉及包含本發明混合物的薄漿、調平化合物(levelling?compound)或涂料。

可用堿活化的鋁硅酸鹽粘合劑是基于反應性水不溶性氧化物，尤其是基于氧化硅與氧化鋁相混的反應性水不溶性氧化物的無機粘合劑體系。其在堿性水介質中硬化。這種粘合劑體系通常也用術語地質聚合物(geopolymer)表示。地質聚合物在例如文獻EP?0?026?687、EP?0?153?097B1和WO?82/00816中有記載。

例如，可使用粉碎的粒狀高爐礦渣、偏高嶺土、熔塊(clinker)、飛灰、活性粘土或其混合物作為反應性氧化物混合物。用于活化粘合劑的堿性介質通常由堿金屬碳酸鹽、硫酸鹽或氟化物并且特別是堿金屬氫氧化物和/或可溶性水玻璃的水溶液組成。硬化粘合劑具有高的機械和化學穩定性。與水泥相比，其可能更經濟更穩定并可能具有更有利的CO₂排放平衡。

例如，EP?1?236?702?A1記載了一種含有水玻璃的建筑材料混合物，其用于制備耐化學品的灰漿并且基于潛在的水硬性(hydraulic)粘合劑、水玻璃和作為控制劑的金屬鹽。也可使用粒狀高爐礦渣作為所述潛在的水硬性組分。提及了堿金屬鹽并將其用作所述的金屬鹽。

參考文獻Alkali-Activated?Cements?and?Concretes，Caijun?Shi，Pavel?V.Krivenko，Della?Roy，(2006)，30-63和277-297給出了適合作為可用堿活化的鋁硅酸鹽粘合劑的物質。

可用堿活化的鋁硅酸鹽粘合劑具有以下優點：可將在能量或鋼鐵生產中原本作為廢料存在的許多產物(例如粉碎的粒狀高爐礦渣、飛灰、熔塊等粘合劑)用于有利的應用中。因此，其以有利的能量平衡(CO₂排放平衡)為特征。

由于粘合劑中通常參與水泥的水硬性凝固反應的相——例如硅酸鈣水合物(CSH)、鋁酸鈣水合物(CAH)和硅酸鋁酸鈣水合物(CASH)——的比例較低，可用這些粘合劑獲得非常好的對酸侵蝕的抗性(Alkali-Activated?Cements?and?Concretes，Caijun?Shi，Pavel?V.Krivenko，Della?Roy，(2006)，185-191，特別是Section?9.4?Acid?attack)。

然而，基于可用堿活化的鋁硅酸鹽粘合劑的已知建筑材料混合物的一個主要缺點是所謂的收縮。在堿活化的固化過程中，由于所產生的縮合，固化粘合劑的體積收縮以不想要的方式發生。與發生水合反應而不發生縮合反應的膠結粘合劑的收縮相比，該收縮效果明顯地更加突出。在DIN?12808-4的標準條件下28天后收縮的平均值為，例如，相對濕度高達50％時對于鋁硅酸鹽粘合劑在高達10mm/m范圍，而水泥為0至2mm/m。

與膠結粘合劑體系相似，對于可用堿活化的鋁硅酸鹽粘合劑，收縮同樣導致硬化建筑材料質量顯著變差。特別地，在建筑材料的表面可能出現裂紋。另一個缺點是，除了不美觀之外，對環境影響的穩定性也降低(Alkali-Activated?Cements?and?Concretes，Caijun?Shi，Pavel?V.Krivenko，Della?Roy，(2006)，176-199，特別是Chaper?7，Durability?of?alkali-activated?cements?and?concretes)。特別地，對水、鹽(特別是鹽酸鹽以及硫酸鹽)和化學品(特別是酸)滲透的抗性變差。對凍融的抗性也降低。因此，建筑材料的壽命縮短。由于水、鹽、化學品(酸)的滲透而極大地助長通常存在的建筑鋼鐵的腐蝕這一事實被看作是特別成問題的。

膠結體系和可用堿活化的鋁硅酸鹽粘合劑的收縮問題在現有技術中均已知。文獻涉及降低膠結體系的收縮；特別經常地使用醇類(例如環氧乙烷和環氧丙烷的低分子量聚合物和二元醇類)，例如在文獻EP-A-1?914211和US-5,603,760中有記載。