專利名稱：防水性輕質(zhì)蜂窩混凝土的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有防水性的輕質(zhì)蜂窩混凝土及其生產(chǎn)和使用方法。
一般來說，一種防止輕質(zhì)蜂窩混凝土吸水的方法是涂覆輕質(zhì)蜂窩混凝土的表面。但由于輕質(zhì)蜂窩混凝土的表面因?yàn)榍懈罨蛴捎诎l(fā)泡而具有大的不勻度，因此讓輕質(zhì)蜂窩混凝土不透水是很困難的，除非給它涂上非常大量的涂覆化合物。另外，在輕質(zhì)蜂窩混凝土的涂層中很容易上形成針孔，使非常難以完全防止水吸收。另外，即使輕質(zhì)蜂窩混凝土已事先在其表面上完全涂覆，它通常在工作場所切割，造成雨水或類似物不利地由切面進(jìn)入。因此，涂覆難以充分解決輕質(zhì)蜂窩混凝土的吸水問題。
作為一種降低輕質(zhì)蜂窩混凝土本身的吸水速度的方法，日本專利申請公開No.1983-55359和日本專利申請公開No.1991-54175提出了一種方法，包括在生產(chǎn)輕質(zhì)蜂窩混凝土的步驟中向起始原料淤漿中加入聚二甲基硅氧烷。盡管該方法可在某種程度上解決輕質(zhì)蜂窩混凝土在一定程度上吸水的問題，但它基本上不能防止吸水。因此，不能說輕質(zhì)蜂窩混凝土的吸水問題可得到解決。
另外，作為一種防止輕質(zhì)蜂窩混凝土吸水的方法，日本專利申請公開No.1984-116465提出將輕質(zhì)蜂窩混凝土的表面與防水劑如烷氧基硅烷的蒸氣接觸以使其防水。但由于該方法僅涉及將輕質(zhì)蜂窩混凝土接觸防水劑的蒸氣，使防水劑僅通過擴(kuò)散滲透到輕質(zhì)蜂窩混凝土的空隙中，因此該輕質(zhì)蜂窩混凝土的防水性最高達(dá)到距離其表面約3mm的深度，但并不具有到達(dá)其內(nèi)部的足夠的防水性，如本發(fā)明的對比例2所示。
另外，日本專利申請公開No.1994-271371類似地提出了一種方法，其中將輕質(zhì)蜂窩混凝土放在可密封的容器中，降低該密封容器中的壓力，然后使烷基烷氧基硅烷蒸氣流入該密封容器。盡管該方法包括在其中放置有輕質(zhì)蜂窩混凝土的密封容器中降低壓力，但不能獲得足夠的烷基烷氧基硅烷蒸氣，不可能得到具有達(dá)到輕質(zhì)蜂窩混凝土內(nèi)部的足夠防水性的防水層，如本發(fā)明的對比例3所述。
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種防水性輕質(zhì)蜂窩混凝土，它具有從其表面至其內(nèi)部的防水層，但不會(huì)損害輕質(zhì)蜂窩混凝土所具有的輕質(zhì)性和優(yōu)異的絕熱特性；并提供其生產(chǎn)和使用方法。
本發(fā)明的公開內(nèi)容本發(fā)明人為了解決前述問題進(jìn)行了深入研究。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在將輕質(zhì)蜂窩混凝土放在密封容器中、加熱并降低其中的壓力之后(減壓之后所表現(xiàn)出的壓力定義為P1)，如果使烷基烷氧基硅烷蒸氣流入其中以增加密封容器中的烷基烷氧基硅烷蒸氣壓比前述壓力P1高1,000Pa或更多，這樣可形成到達(dá)輕質(zhì)蜂窩混凝土內(nèi)中心部分的空隙表面上的防水層。本發(fā)明因此完成。
即，本發(fā)明如下。
1.一種具有由烷基烷氧基硅烷形成的防水層的輕質(zhì)蜂窩混凝土，所述防水層位于輕質(zhì)蜂窩混凝土整個(gè)表面上和內(nèi)部空隙表面上。
2.根據(jù)以上項(xiàng)1的輕質(zhì)蜂窩混凝土，其中所述烷基烷氧基硅烷包含至少一種其烷基具有3-8個(gè)碳原子的烷基烷氧基硅烷。
3.根據(jù)以上項(xiàng)1的輕質(zhì)蜂窩混凝土，其中所述烷基烷氧基硅烷是至少一種其烷基具有1-2個(gè)碳原子的烷基烷氧基硅烷和至少一種其烷基具有3-8個(gè)碳原子的烷基烷氧基硅烷的混合物。
4.根據(jù)以上項(xiàng)1的輕質(zhì)蜂窩混凝土，其中所述烷基烷氧基硅烷是至少一種其烷基具有1-6個(gè)碳原子的烷基烷氧基硅烷和至少一種其烷基具有9-18個(gè)碳原子的烷基烷氧基硅烷的混合物。
5.根據(jù)以上項(xiàng)1、2、3或4的輕質(zhì)蜂窩混凝土，其中所述防水層相對水的接觸角為100度或更多。
6.根據(jù)以上項(xiàng)1、2、3或4的輕質(zhì)蜂窩混凝土，其中所述防水層相對水的接觸角為130度或更多。
7.根據(jù)以上項(xiàng)1、2、3、4、5或6的輕質(zhì)蜂窩混凝土，其中所述輕質(zhì)蜂窩混凝土的厚度為10mm-200mm。
8.根據(jù)以上項(xiàng)7的輕質(zhì)蜂窩混凝土，其中所述輕質(zhì)蜂窩混凝土的厚度為25mm-200mm。
9.一種生產(chǎn)輕質(zhì)蜂窩混凝土的方法，包括，將輕質(zhì)蜂窩混凝土放在可密封的容器中，加熱所述密封容器，降低所述密封容器中的壓力。然后使烷基烷氧基硅烷蒸氣流入所述密封容器，這樣將所述密封容器中的壓力增加至比前述降低了的壓力高1,000-100,000Pa，從而使烷基烷氧基硅烷附著到輕質(zhì)蜂窩混凝土的表面上和內(nèi)部空隙的表面上。
10.根據(jù)以上項(xiàng)9的生產(chǎn)輕質(zhì)蜂窩混凝土的方法，其中放置有輕質(zhì)蜂窩混凝土的所述密封容器的加熱溫度是80℃-300℃。
11.一種生產(chǎn)根據(jù)以上項(xiàng)2的輕質(zhì)蜂窩混凝土的方法，該方法是一種生產(chǎn)具有由烷基烷氧基硅烷形成的防水層的輕質(zhì)蜂窩混凝土的方法，所述防水層位于所述輕質(zhì)蜂窩混凝土整個(gè)表面上和內(nèi)部空隙的，而且該方法使用至少一種其烷基具有3-8個(gè)碳原子的烷氧基硅烷。
12.一種使用輕質(zhì)蜂窩混凝土的方法，包括使用根據(jù)以上任何一項(xiàng)1-8的輕質(zhì)蜂窩混凝土作為外墻材料、地面材料、隔離材料或屋頂材料。
實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的最佳方式本發(fā)明以下進(jìn)一步描述。
本發(fā)明的防水性輕質(zhì)蜂窩混凝土是一種在輕質(zhì)蜂窩混凝土和其內(nèi)部空隙的整個(gè)表面上具有由烷基烷氧基硅烷形成的防水層的輕質(zhì)蜂窩混凝土。
在本發(fā)明中，輕質(zhì)蜂窩混凝土可通過已知方法制成，例如包括，將一種通過混合作為主要組分的硅酸基材料和石膏基材料如硅石，水泥，生石灰和石膏與發(fā)泡劑如鋁而得到的起始原料淤漿注射到具有增強(qiáng)鐵或金屬網(wǎng)的型腔中，固化起始原料淤漿，直到其硬度適合切割，從模具中取出該材料，得到一種半固化的砂漿塊，用線材料如拉緊的鋼琴線切割該砂漿塊，然后將如此切割的砂漿塊壓熱處理。在本發(fā)明中，輕質(zhì)蜂窩混凝土中的內(nèi)部空隙不僅包括在輕質(zhì)蜂窩混凝土發(fā)泡過程中引入的泡孔，而且包括開口泡孔、部分連通的泡孔、以及在成型過程中產(chǎn)生的毛細(xì)管空隙和和凝膠空隙。
用于本發(fā)明的烷基烷氧基硅烷可由以下通式表示R1nSi(OR2)4-n其中R1是具有1-18個(gè)碳原子的烷基；而R2沒有特別限定，只要它是烷基，優(yōu)選最常用的甲基或乙基。下標(biāo)n表示整數(shù)1-3。如果n是2或更多，多個(gè)R1可相同或不同。如果n是1或2，多個(gè)R2可相同或不同。
可用于本發(fā)明的烷基烷氧基硅烷優(yōu)選為最一般的烷基三烷氧基硅烷(n＝1)。其烷基具有1-8個(gè)碳原子的烷基三烷氧基硅烷的代表例包括甲基三甲氧基硅烷，乙基三甲氧基硅烷，丙基三甲氧基硅烷，丁基三甲氧基硅烷，戊基三甲氧基硅烷，己基三甲氧基硅烷，庚基三甲氧基硅烷，辛基三甲氧基硅烷，甲基三乙氧基硅烷，乙基三乙氧基硅烷，丙基三乙氧基硅烷，丁基三乙氧基硅烷，戊基三乙氧基硅烷，己基三乙氧基硅烷，庚基三乙氧基硅烷，辛基三乙氧基硅烷，等。
其烷基具有9-18個(gè)碳原子的烷基三烷氧基硅烷的代表例包括壬基三甲氧基硅烷，癸基三甲氧基硅烷，十一烷基三甲氧基硅烷，十二烷基三甲氧基硅烷，癸基三甲氧基硅烷，十四烷基三甲氧基硅烷，十五烷基三甲氧基硅烷，十六烷基三甲氧基硅烷，十七烷基三甲氧基硅烷，十八烷基三甲氧基硅烷，壬基三甲氧基硅烷，癸基三甲氧基硅烷，十一烷基三甲氧基硅烷，十二烷基三甲氧基硅烷，壬基三乙氧基硅烷，癸基三乙氧基硅烷，十四烷基三乙氧基硅烷，十五烷基三乙氧基硅烷，十六烷基三乙氧基硅烷，十七烷基三乙氧基硅烷，十八烷基三乙氧基硅烷，等。
烷基烷氧基硅烷中的烷氧基水解形成甲硅烷醇基團(tuán)，并在輕質(zhì)蜂窩混凝土的表面上和在內(nèi)部空隙的表面上化學(xué)鍵接到包含在構(gòu)成該輕質(zhì)蜂窩混凝土中的硅酸鈣上。已化學(xué)鍵接到輕質(zhì)蜂窩混凝土上的烷基烷氧基硅烷估計(jì)在輕質(zhì)蜂窩混凝土的表面上和在內(nèi)部空隙的表面上形成包含一個(gè)至幾個(gè)分子層的膜，因此產(chǎn)生優(yōu)異的防水性。
優(yōu)選用于本發(fā)明的烷基烷氧基硅烷是至少一種其烷基具有1-2個(gè)碳原子的烷基烷氧基硅烷和至少一種其烷基具有3-8個(gè)碳原子的烷基烷氧基硅烷的混合物，或至少一種其烷基具有3-8個(gè)碳原子的烷基烷氧基硅烷，或至少一種其烷基具有1-6個(gè)碳原子的烷基烷氧基硅烷和至少一種其烷基具有9-18個(gè)碳原子的烷基烷氧基硅烷的混合物。優(yōu)選使用的烷基烷氧基硅烷包括至少一種其烷基具有3-8個(gè)碳原子的烷基烷氧基硅烷，和至少一種其烷基具有1-6個(gè)碳原子的烷基烷氧基硅烷和至少一種其烷基具有9-18個(gè)碳原子的烷基烷氧基硅烷的混合物。更優(yōu)選使用的烷基烷氧基硅烷是至少一種其烷基具有1-6個(gè)碳原子的烷基烷氧基硅烷和至少一種其烷基具有9-18個(gè)碳原子的烷基烷氧基硅烷的混合物。尤其優(yōu)選的是至少一種其烷基具有1-3個(gè)碳原子的烷基烷氧基硅烷和至少一種其烷基具有9-18個(gè)碳原子的烷基烷氧基硅烷的混合物。
至少一種其烷基具有1-2個(gè)碳原子的烷基烷氧基硅烷和至少一種其烷基具有3-8個(gè)碳原子的烷基烷氧基硅烷的混合物的代表例包括甲基三甲氧基硅烷和丙基三甲氧基硅烷的混合物，甲基三甲氧基硅烷和己基三甲氧基硅烷的混合物，甲基三乙氧基硅烷和丙基三乙氧基硅烷的混合物，甲基三乙氧基硅烷和己基三乙氧基硅烷的混合物，甲基三乙氧基硅烷和辛基三乙氧基硅烷的混合物，乙基三甲氧基硅烷和丙基三甲氧基硅烷的混合物，乙基三甲氧基硅烷和己基三甲氧基硅烷的混合物，乙基三甲氧基硅烷和辛基三甲氧基硅烷的混合物，乙基三乙氧基硅烷和丙基三乙氧基硅烷的混合物，乙基三乙氧基硅烷和己基三乙氧基硅烷的混合物，乙基三乙氧基硅烷和辛基三乙氧基硅烷的混合物，等。
至少一種其烷基具有3-8個(gè)碳原子的烷基烷氧基硅烷的代表例包括丙基三甲氧基硅烷，異丁基三甲氧基硅烷，己基三甲氧基硅烷，辛基三甲氧基硅烷，丙基三乙氧基硅烷，異丁基三乙氧基硅烷，己基三乙氧基硅烷，辛基三乙氧基硅烷，丙基三甲氧基硅烷和己基三甲氧基硅烷的混合物，丙基三甲氧基硅烷和辛基三甲氧基硅烷的混合物，丙基三乙氧基硅烷和己基三乙氧基硅烷，以及丙基三乙氧基硅烷和辛基三乙氧基硅烷的混合物。
至少一種其烷基具有1-6個(gè)碳原子的烷基烷氧基硅烷和至少一種其烷基具有9-18個(gè)碳原子的烷基烷氧基硅烷的混合物的代表例包括甲基三甲氧基硅烷和癸基三甲氧基硅烷的混合物，甲基三甲氧基硅烷和十二烷基三甲氧基硅烷的混合物，甲基三甲氧基硅烷和十八烷基三甲氧基硅烷的混合物，乙基三甲氧基硅烷和癸基三甲氧基硅烷的混合物，乙基三甲氧基硅烷和十二烷基三甲氧基硅烷的混合物，乙基三甲氧基硅烷和十八烷基三甲氧基硅烷的混合物，丙基三甲氧基硅烷和癸基三甲氧基硅烷的混合物，丙基三甲氧基硅烷和十二烷基三甲氧基硅烷的混合物，丙基三甲氧基硅烷和十八烷基三甲氧基硅烷的混合物，甲基三乙氧基硅烷和癸基三乙氧基硅烷的混合物，甲基三乙氧基硅烷和十二烷基三乙氧基硅烷的混合物，甲基三乙氧基硅烷和十八烷基三乙氧基硅烷的混合物，乙基三乙氧基硅烷和癸基三乙氧基硅烷的混合物，乙基三乙氧基硅烷和十二烷基三乙氧基硅烷的混合物，乙基三乙氧基硅烷和十八烷基三乙氧基硅烷的混合物，丙基三乙氧基硅烷和癸基三乙氧基硅烷的混合物，丙基三乙氧基硅烷和十二烷基三乙氧基硅烷，以及丙基三乙氧基硅烷和十八烷基三乙氧基硅烷的混合物。選自兩種或多種這些烷基烷氧基硅烷的混合物和作為代表例列出的混合物的混合物是優(yōu)選的。
如果使用至少一種其烷基具有1-2個(gè)碳原子的烷基烷氧基硅烷和至少一種其烷基具有3-8個(gè)碳原子的烷基烷氧基硅烷的混合物，或至少一種其烷基具有3-8個(gè)碳原子的烷基烷氧基硅烷，或至少一種其烷基具有1-6個(gè)碳原子的烷基烷氧基硅烷和至少一種其烷基具有9-18個(gè)碳原子的烷基烷氧基硅烷的混合物作為烷基烷氧基硅烷，可以在內(nèi)部空隙的整個(gè)表面上，更不用說在輕質(zhì)蜂窩混凝土的表面上形成相對水的接觸角為100度或更多的防水層。另外，如果使用至少一種其烷基具有3-8個(gè)碳原子的烷基烷氧基硅烷，或至少一種其烷基具有1-6個(gè)碳原子的烷基烷氧基硅烷和至少一種其烷基具有9-18個(gè)碳原子的烷基烷氧基硅烷的混合物，可獲得達(dá)到130度或更多，尤其150度或更多的優(yōu)異的防水性，以在輕質(zhì)蜂窩混凝土直至其中心部分中的內(nèi)部空隙的表面上的水接觸角表示。
另外，如果使用至少一種其烷基具有1-2個(gè)碳原子的烷基烷氧基硅烷和至少一種其烷基具有3-8個(gè)碳原子的烷基烷氧基硅烷的混合物作為烷基烷氧基硅烷，該防水層的水接觸角可通過選擇烷基烷氧基硅烷而調(diào)節(jié)為130度或更多。
另外，丙基三乙氧基硅烷具有優(yōu)異的防水性并可在溫度不太高的情況下產(chǎn)生高蒸氣壓。因此，丙基三乙氧基硅烷容易使用且是一種優(yōu)選的烷基烷氧基硅烷。
為了得到足夠高的蒸氣壓以使其烷基具有9個(gè)或更多碳原子的烷基烷氧基硅烷獨(dú)立地滲透到輕質(zhì)蜂窩混凝土的內(nèi)部空隙中，溫度需要高達(dá)200℃或更多。為此，至少一種具有高蒸氣壓的其烷基具有1-6個(gè)碳原子的烷基烷氧基硅烷的蒸氣和至少一種其烷基具有9-18個(gè)碳原子的烷基烷氧基硅烷的蒸氣的混合物可提供一種具有所需蒸氣壓的混合蒸氣，這樣它能夠滲透到輕質(zhì)蜂窩混凝土的內(nèi)部空隙中，盡管其烷基具有9-18個(gè)碳原子的烷基烷氧基硅烷的蒸氣分壓低。使用如此得到的混合蒸氣形成的防水層根據(jù)混合比率，在輕質(zhì)蜂窩混凝土的表面直至其中心部位的內(nèi)部空隙上具有達(dá)到150度或更多的優(yōu)異的防水性。
關(guān)于至少一種其烷基具有1-2個(gè)碳原子的烷基烷氧基硅烷與至少一種其烷基具有3-8個(gè)碳原子的烷基烷氧基硅烷的混合比率，至少一種其烷基具有1-2個(gè)碳原子的烷基烷氧基硅烷的比例優(yōu)選為10％-60％重量，更優(yōu)選30％-50％重量的未氣化溶液形式。關(guān)于至少一種其烷基具有1-6個(gè)碳原子的烷基烷氧基硅烷與至少一種其烷基具有9-18個(gè)碳原子的烷基烷氧基硅烷的混合比例，至少一種其烷基具有1-6個(gè)碳原子的烷基烷氧基硅烷的比例優(yōu)選為60％-98％重量，更優(yōu)選70％-95％重量，甚至更優(yōu)選75％-95％重量的未氣化溶液形式。
在本發(fā)明中，通過選擇所要使用的烷基烷氧基硅烷，可在輕質(zhì)蜂窩混凝土的表面上和在內(nèi)部空隙的表面上形成以水接觸角表示的其防水性優(yōu)異地為100度或更多，優(yōu)選130度或更多，甚至150度或更多的防水層。
另外，用于本發(fā)明的輕質(zhì)蜂窩混凝土可通過已知方法制成。例如，硅石，水泥，生石灰和水可用作起始原料，且可使用石膏，半固化輕質(zhì)蜂窩混凝土粉，發(fā)泡劑等。另外，輕質(zhì)蜂窩混凝土可有包埋其中的增強(qiáng)鐵或增強(qiáng)金屬網(wǎng)。
以下描述生產(chǎn)本發(fā)明具有優(yōu)異防水性的輕質(zhì)蜂窩混凝土的方法。
在本發(fā)明中，使烷基烷氧基硅烷滲透到輕質(zhì)蜂窩混凝土的表面上直至內(nèi)部空隙的表面上以在輕質(zhì)蜂窩混凝土的表面上和在內(nèi)部空隙的表面上形成防水層的過程包括，加熱其中包含有輕質(zhì)蜂窩混凝土的密封容器，降低其中的壓力(壓力P1)，并隨后降低通過一個(gè)可可由閥打開和關(guān)閉的管線與所述密封容器相通的其中放置有烷基烷氧基硅烷的另一密封容器中的壓力，然后加熱該另一密封容器使得其中產(chǎn)生烷基烷氧基硅烷蒸氣以將烷基烷氧基硅烷蒸氣的壓力事先調(diào)節(jié)至高于壓力P1的某個(gè)壓力(壓力P2)。如果前述閥在這種狀態(tài)下打開，烷基烷氧基硅烷蒸氣流入其中包含輕質(zhì)蜂窩混凝土的密封容器中，這樣它可迅速滲透到輕質(zhì)蜂窩混凝土和內(nèi)部空隙的表面上。
如果加熱其中包含有輕質(zhì)蜂窩混凝土的密封容器，該輕質(zhì)蜂窩混凝土?xí)陂L期暴露于高溫之后干燥和開裂。在這種情況下，為了抑制干燥，該輕質(zhì)蜂窩混凝土可通過受熱水蒸汽加熱至預(yù)定溫度，隨后降低壓力。重要的是，其中包含有輕質(zhì)蜂窩混凝土的密封容器的加熱溫度應(yīng)使得已流入該密封容器的烷基烷氧基硅烷蒸氣在該溫度下不會(huì)冷凝和液化。該加熱溫度是優(yōu)選80℃-300℃，更優(yōu)選90℃-220℃，尤其100℃-210℃，但這取決于進(jìn)來的烷基烷氧基硅烷。另外重要的是，其中包含有輕質(zhì)蜂窩混凝土的密封容器的減壓程度使得其中的壓力更多地下降。該密封容器中的壓力是優(yōu)選1,000Pa或更低，更優(yōu)選500Pa或更低。
為了使烷基烷氧基硅烷的蒸氣在短時(shí)間內(nèi)滲透到輕質(zhì)蜂窩混凝土和內(nèi)部空隙的表面上，重要的是，不僅其中包含有輕質(zhì)蜂窩混凝土的密封容器和相互連接密封容器的管線而且輕質(zhì)蜂窩混凝土本身要充分加熱至烷基烷氧基硅烷蒸氣不會(huì)冷凝的溫度下，且其中包含有烷基烷氧基硅烷的密封容器要加熱產(chǎn)生烷基烷氧基硅烷蒸氣，足以使得烷基烷氧基硅烷的蒸氣壓P2高于其中包含有輕質(zhì)蜂窩混凝土的密封容器中的壓力P1。密封容器中的壓力宜盡可能多地降低，使得在產(chǎn)生烷基烷氧基硅烷蒸氣之前去除空氣。烷基烷氧基硅烷隨后氣化使得該密封容器填充有盡可能多的純烷基烷氧基硅烷蒸氣。
換句話說，如果在打開前述閥時(shí)沒有降低其中包含有烷基烷氧基硅烷的密封容器中的壓力并因此留有其中所含的空氣，甚至沒有在使烷基烷氧基硅烷蒸氣流入其中包含有輕質(zhì)蜂窩混凝土的密封容器之前充分氣化該烷基烷氧基硅烷，流入其中包含有輕質(zhì)蜂窩混凝土的密封容器的大部分氣體將是空氣。在這兩個(gè)密封容器壓力平衡之后已通過降低其中包含有烷基烷氧基硅烷的密封容器中的壓力而氣化的烷基烷氧基硅烷可流入其中包含有輕質(zhì)蜂窩混凝土的密封容器，但可僅通過擴(kuò)散而滲透到輕質(zhì)蜂窩混凝土中的內(nèi)部空隙，這需要特別多的時(shí)間才能滲透到輕質(zhì)蜂窩混凝土的內(nèi)部空隙中。
在本發(fā)明中，由于烷基烷氧基硅烷至輕質(zhì)蜂窩混凝土內(nèi)部的滲透不是通過擴(kuò)散而是通過壓差得到促進(jìn)，因此烷基烷氧基硅烷不僅非常迅速地滲透到輕質(zhì)蜂窩混凝土的表面和內(nèi)部空隙的表面上，而且在輕質(zhì)蜂窩混凝土的表面上直至其內(nèi)部形成優(yōu)異的防水層。
烷基烷氧基硅烷至輕質(zhì)蜂窩混凝土內(nèi)部的滲透如上所述通過壓差而促進(jìn)，因此它取決于減壓所達(dá)到的壓力P1與烷基烷氧基硅烷蒸氣流入密封容器時(shí)所達(dá)到的之間壓力P2的差值(P2-P1)。因此，所需壓差與輕質(zhì)蜂窩混凝土的厚度成比例，但通常優(yōu)選為1,000-100,000Pa，更優(yōu)選5,000-90,000Pa，尤其8,000-80,000Pa。由于所需壓差(P2-P1)與輕質(zhì)蜂窩混凝土的厚度成比例，另一優(yōu)選的實(shí)施方案是，預(yù)測輕質(zhì)蜂窩混凝土的測試試樣以確定所需壓差(P2-P1)。
為了合適地預(yù)測壓差，溫度是優(yōu)選80℃-300℃，更優(yōu)選90℃-220℃，甚至更優(yōu)選100℃-210℃，這取決于所用烷基烷氧基硅烷的種類和在其中氣化烷基烷氧基硅烷的密封容器的容積。
為了得到兩種或多種烷基烷氧基硅烷的蒸氣混合物，烷基烷氧基硅烷可分別在單獨(dú)的可密封容器中加熱至預(yù)定溫度以形成蒸氣，隨后進(jìn)行混合。另外一方案是將烷基烷氧基硅烷分別裝入可密封容器，并隨后加熱。再一個(gè)方案是將烷基烷氧基硅烷以預(yù)定比率混合，并隨后在可密封容器中加熱。
用于本發(fā)明的輕質(zhì)蜂窩混凝土的厚度不小于10mm，優(yōu)選不小于25mm，更優(yōu)選不小于35mm。另外，輕質(zhì)蜂窩混凝土的厚度不大于200mm，優(yōu)選不大于150mm，更優(yōu)選不大于100mm。為了使厚度大于200的輕質(zhì)蜂窩混凝土防水至其內(nèi)部，需要非常高的蒸氣壓。這在實(shí)際上是困難的。
在本發(fā)明中，使烷基烷氧基硅烷滲透到輕質(zhì)蜂窩混凝土內(nèi)部所需的時(shí)間取決于其中包含有輕質(zhì)蜂窩混凝土的密封容器以及烷基烷氧基硅烷蒸氣的進(jìn)入量，但通?？梢允菐酌胫良s2小時(shí)。
在本發(fā)明的生產(chǎn)方法中，由于其中包含有輕質(zhì)蜂窩混凝土的密封容器和輕質(zhì)蜂窩混凝土本身被充分加熱，因此已滲透到輕質(zhì)蜂窩混凝土的表面上和內(nèi)部空隙厚度烷基烷氧基硅烷蒸氣可迅速化學(xué)鍵接到輕質(zhì)蜂窩混凝土上以獲得防水性。
如果烷基烷氧基硅烷蒸氣滲入輕質(zhì)蜂窩混凝土的處理時(shí)間短，使得烷基烷氧基硅烷部分保持未反應(yīng)而未充分實(shí)現(xiàn)防水性，該輕質(zhì)蜂窩混凝土可在室溫下放置幾天至幾周以使未反應(yīng)的烷基烷氧基硅烷與輕質(zhì)蜂窩混凝土反應(yīng)，獲得防水性。另外，該輕質(zhì)蜂窩混凝土優(yōu)選在溫度60℃-180℃下加熱約0.5-5小時(shí)。在此所用的加熱方法并不特別限定，但可以是普通的熱空氣加熱，遠(yuǎn)紅外加熱，水蒸汽加熱或類似方法。
在本發(fā)明中，滲透到輕質(zhì)蜂窩混凝土的表面和內(nèi)部空隙的表面的烷基烷氧基硅烷的量宜為輕質(zhì)蜂窩混凝土量的約0.1-5％重量以獲得足夠防水性。但由于使用昂貴的烷基烷氧基硅烷導(dǎo)致成本增加，因此烷基烷氧基硅烷的量更優(yōu)選約0.5-3％重量。
通過本發(fā)明方法處理的輕質(zhì)蜂窩混凝土在其表面直至其內(nèi)部具有優(yōu)異的防水層并因此具有顯著改進(jìn)的水不滲透性。因此，盡管本發(fā)明的輕質(zhì)蜂窩混凝土在用常規(guī)方法涂覆的情況下也可使用，但由于它無需象常規(guī)技術(shù)那樣在表面上涂覆以防吸水，它可僅涂覆用于裝飾或可以不涂覆材料的形式使用。另外，本發(fā)明的輕質(zhì)蜂窩混凝土具有明顯改進(jìn)的耐冷凍性并因此可用于迄今因?yàn)閮龊Χ拗剖褂幂p質(zhì)蜂窩混凝土的寒冷地區(qū)。因此，本發(fā)明的輕質(zhì)蜂窩混凝土當(dāng)然可常規(guī)使用，但也可不經(jīng)涂覆或無限制地用于寒冷地區(qū)作為外墻材料、地面材料、隔離材料或屋頂材料。
實(shí)施例本發(fā)明通過以下實(shí)施例更詳細(xì)描述。
在本發(fā)明中，水接觸角、耐冷凍性和水不滲透性測定如下。
1.水接觸角將尺寸160mm長×40mm寬×40mm厚的樣品以80mm長的間隔切割。使用由協(xié)和界面科學(xué)株式會(huì)社生產(chǎn)的接觸角計(jì)(CA-DT型)，在溫度20℃和濕度65％下，在40mm寬和40mm厚的截面上，在相互垂直間隔10mm的4個(gè)點(diǎn)和在相互交叉間隔10mm的4個(gè)點(diǎn)的總共16個(gè)點(diǎn)上測定水接觸角。
2.耐冷凍性使用由Marui & Co.，Ltd.生產(chǎn)的冷凍-融化測試儀(MIT-1682-A3-特型)，耐冷凍性通過JIS A-1435的空氣中冷凍-水中融化方法來測定。一個(gè)冷凍和融化周期所需的溫度和時(shí)間為在空氣中冷凍過程中在-20℃下2小時(shí)和在水中融化過程中在+10℃下2小時(shí)。樣品的尺寸為160mm長，40mm寬和40mm厚。樣品的耐冷凍性定義為下式所示百分體積保留值達(dá)到95％或更低時(shí)的周期數(shù)。
百分體積保留值＝V1/V0×100其中V0未測試樣品的體積；V1樣品在預(yù)定周期之后的體積3.水不滲透性水不滲透性定義為在24小時(shí)內(nèi)在預(yù)定區(qū)域(孔75mm)上滲透到樣品中的水的量，按照J(rèn)IS K-5400測定。樣品的尺寸為100mm長，100mm寬和50mm厚。
<輕質(zhì)蜂窩混凝土的生產(chǎn)>
用作樣品的輕質(zhì)蜂窩混凝土通過以下方法生產(chǎn)。將53重量份硅石，7.5重量份生石灰，37重量份水泥和2.5重量份無水石膏，以及分別基于100重量份這些固體內(nèi)容物的68重量份和0.06重量份的水和鋁粉混合形成砂漿，然后注射到型腔中，隨后預(yù)固化形成半固化的輕質(zhì)發(fā)泡砂漿塊。該砂漿塊用鋼琴線切割，并隨后壓熱處理。
<實(shí)施例1>
尺寸為160mm長，40mm寬和40mm厚的樣品從通過前述生產(chǎn)方法得到的輕質(zhì)蜂窩混凝土上切出，并隨后放在容量為10,000cm3的可密封容器中。該密封容器和連接到其上的管線隨后加熱至溫度160℃。密封容器中的壓力隨后降至300Pa。隨后，將70g丙基三乙氧基硅烷放在另一通過可可由閥打開和關(guān)閉的管線與前述密封容器相通的容量為10,000cm3的可密封容器中。該密封容器中的壓力隨后降至300Pa。該密封容器隨后加熱至溫度160℃，這樣丙基三乙氧基硅烷氣化得到33,000Pa的蒸氣壓。隨后打開前述閥，將丙基三乙氧基硅烷的蒸氣注射到其中包含有輕質(zhì)蜂窩混凝土的密封容器中約1分鐘，這樣該密封容器中的壓力達(dá)到16,500Pa。密封容器隨后原樣放置1小時(shí)。
按照本實(shí)施例得到的輕質(zhì)蜂窩混凝土被證實(shí)在其整個(gè)表面及其內(nèi)部都具有優(yōu)異的防水性，而且在所有點(diǎn)上以水接觸角測量的防水性為128-131度。本發(fā)明的輕質(zhì)蜂窩混凝土的水不滲透性為2.5cm3且耐冷凍性為122個(gè)周期。
<實(shí)施例2>
按照實(shí)施例1的相同方式生產(chǎn)具有防水性的輕質(zhì)蜂窩混凝土，只是丙基三乙氧基硅烷替換為異丁基三甲氧基硅烷。
按照本實(shí)施例得到的輕質(zhì)蜂窩混凝土被證實(shí)在其整個(gè)表面及其內(nèi)部都具有優(yōu)異的防水性，而且在所有點(diǎn)上以水接觸角計(jì)算的防水性為135-138度。本發(fā)明的輕質(zhì)蜂窩混凝土的水不滲透性為2.3cm3且耐冷凍性為140個(gè)周期。
<實(shí)施例3>
按照實(shí)施例1的相同方式生產(chǎn)具有防水性的輕質(zhì)蜂窩混凝土，只是丙基三乙氧基硅烷替換為己基三甲氧基硅烷，并將其中包含有輕質(zhì)蜂窩混凝土的密封容器的內(nèi)部、連接到其上的管線和其中包含有己基三甲氧基硅烷的密封容器的內(nèi)部加熱至溫度175℃。
按照本實(shí)施例得到的輕質(zhì)蜂窩混凝土被證實(shí)在其整個(gè)表面及其內(nèi)部具有優(yōu)異的防水性，而且在所有點(diǎn)上以水接觸角測量的防水性為150度或更高。一般來說，如果水接觸角超過150度，在樣品的表面上難以形成水滴，因此難以測定水接觸角。因此，如果水接觸角在本發(fā)明中為150度或更高，它被認(rèn)為超出測量限度。如此得到的輕質(zhì)蜂窩混凝土的水不滲透性為1.2cm3且耐冷凍性為205個(gè)周期。
<實(shí)施例4>
按照實(shí)施例1的相同方式生產(chǎn)具有防水性的輕質(zhì)蜂窩混凝土，只是丙基三乙氧基硅烷替換為辛基三甲氧基硅烷，并將其中包含有輕質(zhì)蜂窩混凝土的密封容器的內(nèi)部、連接到其上的管線和其中包含有辛基三甲氧基硅烷的密封容器的內(nèi)部加熱至溫度200℃。
按照本實(shí)施例得到的輕質(zhì)蜂窩混凝土被證實(shí)在其整個(gè)表面及其內(nèi)部具有優(yōu)異的防水性，而且在所有點(diǎn)上以水接觸角測量的防水性為150度或更高。如此得到的輕質(zhì)蜂窩混凝土的水不滲透性為0.9cm3且耐冷凍性為220個(gè)周期。
<實(shí)施例5>
按照實(shí)施例1的相同方式生產(chǎn)具有防水性的輕質(zhì)蜂窩混凝土，只是丙基三乙氧基硅烷替換為甲基三乙氧基硅烷，并將其中包含有輕質(zhì)蜂窩混凝土的密封容器的內(nèi)部、連接到其上的管線和其中包含有甲基三甲氧基硅烷的密封容器的內(nèi)部加熱至溫度130℃。
按照本實(shí)施例得到的輕質(zhì)蜂窩混凝土被證實(shí)在其整個(gè)表面及其內(nèi)部都具有優(yōu)異的防水性，而且在所有點(diǎn)上以水接觸角測量的防水性為88-91度。如此得到的輕質(zhì)蜂窩混凝土的水不滲透性為12.0cm3且耐冷凍性為38個(gè)周期。
<實(shí)施例6>
按照實(shí)施例1的相同方式生產(chǎn)具有防水性的輕質(zhì)蜂窩混凝土，只是丙基三乙氧基硅烷替換為乙基三乙氧基硅烷，并將其中包含有輕質(zhì)蜂窩混凝土的密封容器的內(nèi)部、連接到其上的管線和其中包含有乙基三甲氧基硅烷的密封容器的內(nèi)部加熱至溫度145℃。
按照本實(shí)施例得到的輕質(zhì)蜂窩混凝土被證實(shí)在其整個(gè)表面及其內(nèi)部都具有優(yōu)異的防水性，而且在所有點(diǎn)上以水接觸角測量的防水性為90-92度。如此得到的輕質(zhì)蜂窩混凝土的水不滲透性為10.0cm3且耐冷凍性為41個(gè)周期。
<實(shí)施例7>
將通過前述生產(chǎn)方法得到的輕質(zhì)蜂窩混凝土放在一個(gè)可密封容器中。該密封容器和連接到其上的管線隨后加熱至溫度165℃。密封容器中的壓力隨后降至300Pa。隨后，將25g甲基三甲氧基硅烷、25g丙基三乙氧基硅烷、和25g己基三乙氧基硅烷放在另一通過可由閥打開和關(guān)閉的管線與前述密封容器相通的可密封容器中。該密封容器中的壓力隨后降至300Pa。該密封容器隨后加熱至溫度165℃，這樣烷氧基硅烷的混合物氣化得到33,000Pa的蒸氣壓。隨后打開前述閥，將烷氧基硅烷的混合物的蒸氣注射到其中包含有輕質(zhì)蜂窩混凝土的密封容器中約1分鐘，這樣該密封容器中的壓力達(dá)到16,500Pa。密封容器隨后原樣放置1小時(shí)。
按照本實(shí)施例得到的輕質(zhì)蜂窩混凝土被證實(shí)在其整個(gè)表面及其內(nèi)部具有優(yōu)異的防水性，而且在所有點(diǎn)上以水接觸角測量的防水性為139-141度。如此得到的輕質(zhì)蜂窩混凝土的水不滲透性為1.8cm3且耐冷凍性為180個(gè)周期。
<實(shí)施例8>
將通過前述生產(chǎn)方法得到的輕質(zhì)蜂窩混凝土放在一個(gè)可密封容器中。該密封容器和連接到其上的管線隨后加熱至溫度170℃。密封容器中的壓力隨后降至300Pa。隨后，將54g丙基三乙氧基硅烷和18g己基三甲氧基硅烷放在另一通過可由閥打開和關(guān)閉的管線與前述密封容器相通的可密封容器中。該密封容器中的壓力隨后降至300Pa。該密封容器隨后加熱至溫度170℃，這樣烷氧基硅烷的混合物氣化得到33,000Pa的蒸氣壓。隨后打開前述閥，將烷氧基硅烷的混合物的蒸氣注射到其中包含有輕質(zhì)蜂窩混凝土的密封容器中約1分鐘，這樣該密封容器中的壓力達(dá)到16,500Pa。密封容器隨后原樣放置1小時(shí)。
按照本實(shí)施例得到的輕質(zhì)蜂窩混凝土被證實(shí)在其整個(gè)表面及其內(nèi)部具有優(yōu)異的防水性，而且在所有點(diǎn)上以水接觸角測量的防水性為140-143度。如此得到的輕質(zhì)蜂窩混凝土的水不滲透性為1.8cm3且耐冷凍性為180個(gè)周期。
<實(shí)施例9>
將通過前述生產(chǎn)方法得到的輕質(zhì)蜂窩混凝土放在一個(gè)可密封容器中。該密封容器和連接到其上的管線隨后加熱至溫度180℃。密封容器中的壓力隨后降至300Pa。隨后，將56g甲基三乙氧基硅烷和14g癸基三甲氧基硅烷放在另一通過可由閥打開和關(guān)閉的管線與前述密封容器相通的可密封容器中。該密封容器中的壓力隨后降至300Pa。該密封容器隨后加熱至溫度180℃，這樣烷氧基硅烷的混合物氣化得到33,000Pa的蒸氣壓。隨后打開前述閥，將烷氧基硅烷的混合物的蒸氣注射到其中包含有輕質(zhì)蜂窩混凝土的密封容器中約1分鐘，這樣該密封容器中的壓力達(dá)到16,500Pa。密封容器隨后原樣放置1小時(shí)。
按照本實(shí)施例得到的輕質(zhì)蜂窩混凝土被證實(shí)在其整個(gè)表面及其內(nèi)部具有優(yōu)異的防水性，而且在所有點(diǎn)上以水接觸角測量的防水性為150度或更高。如此得到的輕質(zhì)蜂窩混凝土的水不滲透性為0.7cm3且耐冷凍性為220個(gè)周期。
<實(shí)施例10>
按照實(shí)施例9的十二烷癸基三乙氧基硅烷，并將其中包含有輕質(zhì)蜂窩混凝土的密封容器的內(nèi)部、連接到其上的管線和其中包含有56克甲基三乙氧基硅烷和14克十二烷基三乙氧基硅烷的密封容器的內(nèi)部加熱至溫度190℃。
按照本實(shí)施例得到的輕質(zhì)蜂窩混凝土被證實(shí)在其整個(gè)表面及其內(nèi)部具有優(yōu)異的防水性，而且在所有點(diǎn)上以水接觸角測量的防水性為150度或更高。如此得到的輕質(zhì)蜂窩混凝土的水不滲透性為0.7cm3且耐冷凍性為220個(gè)周期。
<實(shí)施例11>
按照實(shí)施例9的相同方式生產(chǎn)具有防水性的輕質(zhì)蜂窩混凝土，只是甲基三乙氧基硅烷替換為甲基三甲氧基硅烷，癸基三甲氧基硅烷替換為十八烷基三乙氧基硅烷，并將其中包含有輕質(zhì)蜂窩混凝土的密封容器的內(nèi)部、連接到其上的管線和其中包含有56克甲基三甲氧基硅烷和14克十八烷基三乙氧基硅烷的密封容器的內(nèi)部加熱至溫度190℃。
按照本實(shí)施例得到的輕質(zhì)蜂窩混凝土被證實(shí)在其整個(gè)表面及其內(nèi)部具有優(yōu)異的防水性，而且在所有點(diǎn)上以水接觸角測量的防水性為150度或更高。如此得到的輕質(zhì)蜂窩混凝土的水不滲透性為0.6cm3且耐冷凍性為230個(gè)周期。
<實(shí)施例12>
按照實(shí)施例9的相同方式生產(chǎn)具有防水性的輕質(zhì)蜂窩混凝土，只是甲基三乙氧基硅烷替換為乙基三甲氧基硅烷，且癸基三甲氧基硅烷替換為十八烷基三乙氧基硅烷。
按照本實(shí)施例得到的輕質(zhì)蜂窩混凝土被證實(shí)在其整個(gè)表面及其內(nèi)部具有優(yōu)異的防水性，而且在所有點(diǎn)上以水接觸角測量的防水性為150度或更高。如此得到的輕質(zhì)蜂窩混凝土的水不滲透性為0.6cm3且耐冷凍性為250個(gè)周期。
<實(shí)施例13>
按照實(shí)施例9的相同方式生產(chǎn)具有防水性的輕質(zhì)蜂窩混凝土，只是甲基三乙氧基硅烷替換為丙基三乙氧基硅烷，癸基三甲氧基硅烷替換為十八烷基三乙氧基硅烷，并將其中包含有輕質(zhì)蜂窩混凝土的密封容器的內(nèi)部、連接到其上的管線和其中包含有56克丙基三乙氧基硅烷和14克十八烷基三甲氧基硅烷的密封容器的內(nèi)部加熱至溫度190℃。
按照本實(shí)施例得到的輕質(zhì)蜂窩混凝土被證實(shí)在其整個(gè)表面及其內(nèi)部具有優(yōu)異的防水性，而且在所有點(diǎn)上以水接觸角測量的防水性為150度或更高。如此得到的輕質(zhì)蜂窩混凝土的水不滲透性為0.5cm3且耐冷凍性為265個(gè)周期。
<實(shí)施例14>
按照實(shí)施例13的相同方式生產(chǎn)具有防水性的輕質(zhì)蜂窩混凝土，只是十八烷基三甲氧基硅烷替換為十八烷基三乙氧基硅烷，并將其中包含有輕質(zhì)蜂窩混凝土的密封容器的內(nèi)部、連接到其上的管線和其中包含有56克丙基三甲氧基硅烷和14克十八烷基三乙氧基硅烷的密封容器的內(nèi)部加熱至溫度200℃。
按照本實(shí)施例得到的輕質(zhì)蜂窩混凝土被證實(shí)在其整個(gè)表面及其內(nèi)部具有優(yōu)異的防水性，而且在所有點(diǎn)上以水接觸角測量的防水性為150度或更高。如此得到的輕質(zhì)蜂窩混凝土的水不滲透性為0.5cm3且耐冷凍性為263個(gè)周期。
<實(shí)施例15>
將通過前述生產(chǎn)方法得到的輕質(zhì)蜂窩混凝土放在一個(gè)可密封容器中。該密封容器和連接到其上的管線隨后加熱至溫度180℃。密封容器中的壓力隨后降至300Pa。隨后，將28g甲基三乙氧基硅烷、14g乙基三乙氧基硅烷、14g丙基三乙氧基硅烷和14g十八烷基三乙氧基硅烷放在另一通過可由閥打開和關(guān)閉的管線與前述密封容器相通的可密封容器中。該密封容器中的壓力隨后降至300Pa。該密封容器隨后加熱至溫度180℃，這樣烷氧基硅烷的混合物氣化得到33,000Pa的蒸氣壓。隨后打開前述閥，將烷氧基硅烷的混合物的蒸氣注射到其中包含有輕質(zhì)蜂窩混凝土的密封容器中約1分鐘，這樣該密封容器中的壓力達(dá)到16,500Pa。密封容器隨后原樣放置1小時(shí)。
按照本實(shí)施例得到的輕質(zhì)蜂窩混凝土被證實(shí)在其整個(gè)表面及其內(nèi)部具有優(yōu)異的防水性，而且在所有點(diǎn)上以水接觸角測量的防水性為150度或更高。如此得到的輕質(zhì)蜂窩混凝土的水不滲透性為0.6cm3且耐冷凍性為250個(gè)周期。
<實(shí)施例16>
尺寸為100mm長，100mm寬和100mm厚的樣品從通過前述生產(chǎn)方法得到的輕質(zhì)蜂窩混凝土上切出，并隨后放在一個(gè)可密封容器中。該密封容器和連接到其上的管線隨后加熱至溫度180℃。密封容器中的壓力隨后降至300Pa。隨后，將100g丙基三乙氧基硅烷放在另一通過可由閥打開和關(guān)閉的管線與前述密封容器相通的可密封容器中。該密封容器中的壓力隨后降至300Pa。該密封容器隨后加熱至溫度180℃，這樣丙基三烷氧基硅烷氣化得到66,000Pa的蒸氣壓。隨后打開前述閥，將烷氧基硅烷的混合物的蒸氣注射到其中包含有輕質(zhì)蜂窩混凝土的密封容器中約2分鐘，這樣該密封容器中的壓力達(dá)到33,000Pa。密封容器隨后原樣放置1小時(shí)。
按照本實(shí)施例得到的輕質(zhì)蜂窩混凝土被證實(shí)在其整個(gè)表面及其內(nèi)部具有優(yōu)異的防水性，而且在所有點(diǎn)上以水接觸角測量的防水性不小于128-131度或更高。
<實(shí)施例17>
尺寸為200mm長，200mm寬和200mm厚的樣品從通過前述生產(chǎn)方法得到的輕質(zhì)蜂窩混凝土上切出，并隨后放在一個(gè)可密封容器中。該密封容器和連接到其上的管線隨后加熱至溫度200℃。密封容器中的壓力隨后降至300Pa。隨后，將300g丙基三乙氧基硅烷放在另一容積為30,000cm3并通過可由閥打開和關(guān)閉的管線與前述密封容器相通的可密封容器中。該密封容器中的壓力隨后降至300Pa。該密封容器隨后加熱至溫度200℃，這樣丙基三烷氧基硅烷氣化得到80,000Pa的蒸氣壓。隨后打開前述閥，將烷氧基硅烷的混合物的蒸氣注射到其中包含有輕質(zhì)蜂窩混凝土的密封容器中約3分鐘，這樣該密封容器中的壓力達(dá)到66,000Pa。密封容器隨后原樣放置1小時(shí)。
按照本實(shí)施例得到的輕質(zhì)蜂窩混凝土被證實(shí)在其整個(gè)表面及其內(nèi)部具有優(yōu)異的防水性，而且在所有點(diǎn)上以水接觸角測量的防水性不小于128-131度或更高。
<對比例1>
尺寸為160mm長，40mm寬和40mm厚的樣品從通過前述生產(chǎn)方法得到的輕質(zhì)蜂窩混凝土上切出，然后原樣按照前述方法評估各種性能。但結(jié)果是，輕質(zhì)蜂窩混凝土的水接觸角不可測定，因?yàn)橐训温涞綐悠飞系乃嗡查g被吸收，而且該輕質(zhì)蜂窩混凝土的水不滲透性不小于80cm3且耐冷凍性為10個(gè)周期。
<對比例2>
尺寸為160mm長，40mm寬和40mm厚的樣品從通過前述生產(chǎn)方法得到的輕質(zhì)蜂窩混凝土上切出，然后將70g丙基三乙氧基硅烷放在一個(gè)可密封容器中。該密封容器和連接到其上的管線隨后在溫度150℃下加熱1小時(shí)。
按照本對比例得到的輕質(zhì)蜂窩混凝土的防水性僅深達(dá)其內(nèi)部約3毫米并因此被認(rèn)為是一種防水性不足的輕質(zhì)蜂窩混凝土。測定如此得到的輕質(zhì)蜂窩混凝土在截面上的接觸角。結(jié)果，如此得到的輕質(zhì)蜂窩混凝土在其表面至其內(nèi)部3毫米深的范圍內(nèi)以水接觸角測量的防水性為100-130度，但在其它區(qū)域沒有防水性，使得附著到其上的水滴瞬間被吸收。另外，該輕質(zhì)蜂窩混凝土的水不滲透性為60cm3且耐冷凍性為15個(gè)周期。
因此證實(shí)，如果烷氧基硅烷蒸氣如本對比例那樣僅接觸輕質(zhì)蜂窩混凝土，該輕質(zhì)蜂窩混凝土僅在其表面附近具有防水性，但烷氧基硅烷不能滲透到內(nèi)部空隙，在水不滲透性和耐冷凍性上產(chǎn)生較少或沒有改進(jìn)。
<對比例3>
尺寸為160mm長，40mm寬和40mm厚的樣品從通過前述生產(chǎn)方法得到的輕質(zhì)蜂窩混凝土上切出，并隨后放在一個(gè)可密封容器中。該密封容器和連接到其上的管線隨后加熱至溫度60℃。密封容器中的壓力隨后降至300Pa。隨后，將70g甲基三乙氧基硅烷放在另一通過可由閥打開和關(guān)閉的管線與前述密封容器相通的可密封容器中。該密封容器隨后加熱至溫度60℃。隨后打開前述閥。該密封容器隨后原樣放置3小時(shí)。然后，取出樣品，并隨后在120℃下在熱空氣干燥器中處理1小時(shí)。
按照本對比例得到的輕質(zhì)蜂窩混凝土具有較小防水性并且其表面有非常輕微的防水性，但在其它區(qū)域沒有防水性。該輕質(zhì)蜂窩混凝土表面被證實(shí)具有20-40度的水接觸角，但沒有防水性使得附著到其上的水滴被迅速吸收。另外，該輕質(zhì)蜂窩混凝土的水不滲透性為75cm3且耐冷凍性為10個(gè)周期。
因此證實(shí)，如果烷氧基硅烷如本對比例那樣沒有事先加熱得到足夠的蒸氣壓，即使打開閥，僅空氣流入其中包含有輕質(zhì)蜂窩混凝土的密封容器，而且即使該輕質(zhì)蜂窩混凝土在這些條件下處理3小時(shí)，它較具有很小的防水性，在水不滲透性和耐冷凍性上產(chǎn)生較少改進(jìn)。
<對比例4>
尺寸為160mm長，40mm寬和40mm厚的樣品從通過前述生產(chǎn)方法得到的輕質(zhì)蜂窩混凝土上切出，并隨后放在一個(gè)可密封容器中。該密封容器和連接到其上的管線隨后加熱至溫度30℃。密封容器中的壓力隨后降至300Pa。隨后，將70g丙基三乙氧基硅烷放在另一通過可由閥打開和關(guān)閉的管線與前述密封容器相通的可密封容器中。該密封容器中的壓力隨后降至300Pa。該密封容器隨后加熱至溫度160℃使得丙基三乙氧基硅烷氣化得到33,000Pa的蒸氣壓。隨后打開前述閥，將丙基三乙氧基硅烷的蒸氣注射到其中包含有輕質(zhì)蜂窩混凝土的密封容器中約1分鐘。該密封容器隨后原樣放置1小時(shí)。
按照本對比例得到的輕質(zhì)蜂窩混凝土的防水性僅深達(dá)其內(nèi)部約3毫米并因此被認(rèn)為是一種防水性不足的輕質(zhì)蜂窩混凝土。測定如此得到的輕質(zhì)蜂窩混凝土在截面上的接觸角。結(jié)果，如此得到的輕質(zhì)蜂窩混凝土在其表面至其內(nèi)部3毫米深的范圍內(nèi)以水接觸角測量的防水性為128-130度，但在其它區(qū)域沒有防水性，使得附著到其上的水滴被迅速吸收。另外，該輕質(zhì)蜂窩混凝土的水不滲透性為45cm3且耐冷凍性為15個(gè)周期。
因此證實(shí)，即使烷氧基硅烷如本對比例那樣事先氣化得到足夠的蒸氣壓，如果沒有充分加熱其中包含有輕質(zhì)蜂窩混凝土的密封容器、管線和輕質(zhì)蜂窩混凝土本身，注射的烷氧基硅烷在其中包含有輕質(zhì)蜂窩混凝土的密封容器中冷凝并液化并因此不會(huì)滲透到輕質(zhì)蜂窩混凝土的內(nèi)部空隙中，因此不可能使輕質(zhì)蜂窩混凝土的內(nèi)部具有防水性并在水不滲透性和耐冷凍性上產(chǎn)生較少改進(jìn)。
表1

工業(yè)實(shí)用性本發(fā)明的輕質(zhì)蜂窩混凝土在其表面上及其內(nèi)部空隙具有優(yōu)異的防水性并因此是一種具有特別優(yōu)異的水不滲透性和耐冷凍性的輕質(zhì)蜂窩混凝土。另外，按照本發(fā)明的生產(chǎn)方法，可在短時(shí)間內(nèi)在其表面及其內(nèi)部由烷基烷氧基硅烷形成防水層。因此，本發(fā)明在工業(yè)上非常有用。
權(quán)利要求
1.一種具有由烷基烷氧基硅烷形成的防水層的輕質(zhì)蜂窩混凝土，所述防水層位于輕質(zhì)蜂窩混凝土的整個(gè)表面和內(nèi)部空隙的表面上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的輕質(zhì)蜂窩混凝土，其中所述烷基烷氧基硅烷包含至少一種其烷基具有3-8個(gè)碳原子的烷基烷氧基硅烷。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的輕質(zhì)蜂窩混凝土，其中所述烷基烷氧基硅烷是至少一種其烷基具有1-2個(gè)碳原子的烷基烷氧基硅烷和至少一種其烷基具有3-8個(gè)碳原子的烷基烷氧基硅烷的混合物。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的輕質(zhì)蜂窩混凝土，其中所述烷基烷氧基硅烷是至少一種其烷基具有1-6個(gè)碳原子的烷基烷氧基硅烷和至少一種其烷基具有9-18個(gè)碳原子的烷基烷氧基硅烷的混合物。
5.根據(jù)權(quán)利要求1，2，3或4的輕質(zhì)蜂窩混凝土，其中所述防水層相對水的接觸角為100度或更高。
6.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3或4的輕質(zhì)蜂窩混凝土，其中所述防水層相對水的接觸角為130度或更更。
7.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、4、5或6的輕質(zhì)蜂窩混凝土，其中所述輕質(zhì)蜂窩混凝土的厚度為10mm-200mm。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的輕質(zhì)蜂窩混凝土，其中所述輕質(zhì)蜂窩混凝土的厚度為25mm-200mm。
9.一種用于生產(chǎn)輕質(zhì)蜂窩混凝土的方法，包括，將輕質(zhì)蜂窩混凝土放在可密封的容器中，加熱所述密封容器，降低所述密封容器中的壓力，然后使烷基烷氧基硅烷蒸氣流入所述密封容器，這樣將所述密封容器中的壓力增加至比前述降低了的壓力高1,000-100,000Pa，從而使烷基烷氧基硅烷附著到輕質(zhì)蜂窩混凝土的表面上和內(nèi)部空隙的表面上。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的用于生產(chǎn)輕質(zhì)蜂窩混凝土的方法，其中放置有輕質(zhì)蜂窩混凝土的所述密封容器的加熱溫度是80℃-300℃。
11.一種用于生產(chǎn)根據(jù)權(quán)利要求2的輕質(zhì)蜂窩混凝土的方法，該方法是一種生產(chǎn)具有由烷基烷氧基硅烷形成的防水層的輕質(zhì)蜂窩混凝土，所述防水層位于所述輕質(zhì)蜂窩混凝土的整個(gè)表面和內(nèi)部空隙的表面上，而且它使用至少一種其烷基具有3-8個(gè)碳原子的烷氧基硅烷。
12.一種使用輕質(zhì)蜂窩混凝土的方法，包括，使用根據(jù)以上任何一權(quán)利要求1-8的輕質(zhì)蜂窩混凝土作為外墻材料、地面材料、隔離材料或屋頂材料。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種防水性輕質(zhì)蜂窩混凝土，它在該混凝土的表面和內(nèi)部空隙的表面上具有由烷基烷氧基硅烷形成的防水層。該混凝土具有從其表面至其內(nèi)部的防水性而不會(huì)損害輕質(zhì)蜂窩混凝土所具有的輕質(zhì)和的優(yōu)異的絕熱特性。
文檔編號C04B41/64GK1414932SQ00818003
公開日2003年4月30日 申請日期2000年12月27日 優(yōu)先權(quán)日1999年12月28日
發(fā)明者岡崎慎也, 吉田一男 申請人:旭化成株式會(huì)社