專利名稱：水泥基稀薄固結(jié)灰漿的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在包括混凝土、磚石建筑、磚和膠合板在內(nèi)的表面上安裝瓷磚、石材和其它磚石建筑產(chǎn)品用的水泥基灰漿，和水泥漿；尤其涉及具有高綜合性能，其中包括抗流掛性、高的拉伸粘接和剪切粘接強度、長的表干時間、撓性、水浸漬強度、抗熱老化和冷凍與解凍性的稀薄固結(jié)(thin-set)灰漿、中間層灰漿，和底基層(找平灰漿)和水泥漿(嵌填灰漿)。
背景技術(shù)：
主要使用薄層(thin-bed)(或稀薄固結(jié))灰漿來安裝瓷磚，尤其陶瓷瓷磚和石材，這是因為采用顯著較稀和較輕的灰漿，典型地約1/8”(3mm)到1/2”(12mm)，可使瓷磚固結(jié)。
常規(guī)地，采用約2”(50mm)厚的卜特蘭水泥灰漿層，在基底上安裝瓷磚，以確保存在充足的濕氣，從而合適地水化水泥的內(nèi)容物并產(chǎn)生強度。還被稱為“常規(guī)方法”或“泥漿方法”的這一安裝技術(shù)通常要求單獨的稀薄“粘接涂層”或“淤漿粘接涂層”施加于瓷磚與厚層灰漿的表面之間，以提供合適的粘合。另外，若沒有粘接到底表面上，則厚層灰漿還需要在其中點處放置鍍鋅、焊接的鋼增強線材，以提供抗結(jié)構(gòu)偏移的拉伸和彎曲性。這些因素使得厚層方法更笨重、更多的耗材、更費力、更慢和需要更高熟練的水平。由于這些原因，厚層安裝已日益被摻入各種卜特蘭水泥改性劑的稀薄固結(jié)和中間層灰漿替代，以改進物理性能和允許以遠遠較少的材料，將瓷磚粘接到基底上。
為了方便，下述說明涉及稀薄固結(jié)灰漿，但熟練本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當理解，本發(fā)明也可用到一般的灰漿上，和尤其水泥中間層灰漿上，其中以類似的方式，但以較大的深度施加它們，以適應(yīng)更加不均勻的基底和/或瓷磚厚度變化，和也可用到底基層(或找平灰漿)以及水泥漿和嵌填灰漿上，其中它們被用于填充在固結(jié)瓷磚之間的空間內(nèi)。此處使用術(shù)語“瓷磚”是指其它磚石建筑產(chǎn)品，如石材、磚、地面磚等，和此處使用術(shù)語“灰漿”是指稀薄固結(jié)灰漿、中間層灰漿，和底基層或找平灰漿和水泥漿和嵌填灰漿。
目前，大多數(shù)水泥基稀薄固結(jié)灰漿、中間層灰漿，底基層和水泥漿和嵌填灰漿含有水泥，如卜特蘭或鋁酸鈣水泥、保水助劑和砂子。另外，所謂的“多目的”或聚合物改性的灰漿和水泥漿含有噴霧干燥的聚合物，所述聚合物提高物理性能，如壓縮強度，或者在灰漿的情況下，提高粘接到非磚石建筑基底如室外等級的膠合板上的能力。
稀薄固結(jié)灰漿、中間層灰漿，底基層和水泥漿和嵌填灰漿典型地以干粉形式輸送到工作位置，然后添加水或液體聚合物如膠乳，同時混合，產(chǎn)生混凝土的塑性稠度。然后取決于灰漿和瓷磚類型，使用尺寸范圍為3/16”(5mm)到3/4”(19mm)的具有齒狀結(jié)構(gòu)的缺口鏟刀或類似工具，將稀薄固結(jié)和中間層灰漿涂抹到基底上。然后，將瓷磚放置在濕灰漿內(nèi)，排列已經(jīng)固結(jié)的瓷磚或者其它參考標記并敲擊直到水平。一旦瓷磚牢固地固結(jié)，則使用橡膠鏝刀或類似器件，用水泥漿灰漿(grout mortar)，典型地用水泥基水泥漿灰漿填充在它們之間的連接點或空間。
用于安裝瓷磚的上述灰漿和水泥漿要求商業(yè)上可接受的性質(zhì)性能的結(jié)合，其中包括高粘接和剪切粘接強度、撓性、水浸漬強度、抗流掛性、表干時間、抗熱老化和冷凍與解凍，這取決于類型與應(yīng)用。許多灰漿和水泥漿滿足一種或多種上述性能，但高度希望提供具有提高的綜合性質(zhì)性能的灰漿和水泥漿產(chǎn)品。
對于在垂直和傾斜基底上安裝瓷磚所使用的灰漿和水泥漿來說，抗流掛性尤其重要。防止瓷磚在被放置之后下掉脫離直線排列，和降低灰漿在連接點的滑移，對安裝產(chǎn)率、質(zhì)量、利潤和最終市場的接受度具有實質(zhì)的影響。此外，灰漿的高抗流掛性有益于牽涉重質(zhì)瓷磚的水平應(yīng)用，其中它提供額外的支持防止鋪地板單元“下沉”和引起稱為“唇狀突出(lippage)”的常見安裝缺陷。最后，在其中因瓷磚的不充分嵌入而引起的孔隙空間常常在最終的灰漿應(yīng)用中產(chǎn)生“收縮孔”的情況下，高抗流掛性的灰漿也有益于水平安裝。
本發(fā)明還可用于底基層(找平灰漿)，其主要，但不是唯一的功能是，制備不均勻的基底，以接受通過稀薄或中間層方法安裝的瓷磚，以適用瓷磚厚度或石材“尺寸(gauge)”的差別和改進一些基底的抗偏移性到允許合適地支持放置在它們之上的硬質(zhì)、更脆的瓷磚的程度，從而降低瓷磚微裂、龜裂和脫層的常見問題。此外，結(jié)合本發(fā)明的新型組分的協(xié)同相應(yīng)產(chǎn)生底基層，該底基層具有優(yōu)異的抗彎性、改進的“內(nèi)聚”(內(nèi)部剪切)強度、更好的操作性和“合攏”時間、降低的需水量和能在沒有隨后的滑移或收縮的情況下被放置。一般地，將水泥基底基層粉末與水混合到完全流體的稠度(通常1.5-1.75加侖水/50磅一袋的粉末)。將該流體混合物傾倒或泵送到地板上，和使用耙子均勻分配底基層，和使用長柄的扁平抹子(trowel)或橡皮滾子使表面均勻。
已知為了改進的抗流掛性，摻入精細分開的無機纖維，例如礦棉、玻璃棉和石棉到水硬的水泥基稀薄固結(jié)灰漿內(nèi)，如轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的受讓人的美國專利No.4218258中所述。還公開了膠乳可用于改進剪切粘接和增加抗冷凍-解凍循環(huán)的影響。美國專利No.4065319公開了使用無機和有機纖維，如石棉、礦棉、玻璃纖維、纖維狀低取代或交聯(lián)的羧甲基纖維素和類似物以增加抗流掛性。在美國專利No.4402752中，公開了摻入長鏈有機聚合物如陰離子和非離子長鏈聚丙烯酰胺材料以改進灰漿的抗流掛性。在其中還提到也已開發(fā)出單獨和與長鏈有機聚合物結(jié)合使用粘土用于灰漿應(yīng)用。
然而，灰漿如稀薄固結(jié)灰漿、中間層灰漿，底基層和水泥漿和嵌填灰漿要求不止是以上所述的抗流掛性，和工業(yè)的持續(xù)目的是提供具有提高的綜合性質(zhì)性能的這種灰漿，以便單一的灰漿產(chǎn)品可在各種各樣的應(yīng)用中使用，如在室內(nèi)和室外應(yīng)用中固結(jié)垂直和水平這兩種瓷磚。
常規(guī)的水泥基灰漿含有水泥，優(yōu)選卜特蘭或鋁酸鈣水泥或其它水硬水泥，填料如砂子、粘土和碳酸鈣，和保水劑，和有時聚合物，以改進如上所述的抗流掛性。然而，改進抗流掛性通常降低灰漿的表干時間。為了獲得良好的粘接強度，表干時間(或操作性)非常重要，和可定義為在鏝涂的灰漿上形成干燥表面或者表皮之前所花費的時間量。干燥表面或表皮表面可導(dǎo)致在瓷磚與灰漿層之間的粘接差。增加表干時間允許在鋪設(shè)瓷磚之前較少機會干燥的情況下，使用者鋪開較大面積的灰漿。然而，添加纖維到水硬的水泥基灰漿中通常有損于操作性和表干時間，和為了改進操作性和表干時間，要求更多的水或液體。添加更多的水或液體將典型地使水泥基產(chǎn)品更加多孔和脆弱，和通常降低灰漿的其它性質(zhì)性能，如粘接強度、冷凍和解凍性能、撓性和水浸漬強度。
在牢記現(xiàn)有技術(shù)的問題和缺陷的情況下，本發(fā)明的目的是提供改進的灰漿，如水泥基稀薄固結(jié)灰漿、中間層灰漿，底基層和水泥漿和嵌填灰漿組合物，其具有提高的綜合性質(zhì)性能。
本發(fā)明的另一目的是提供制造改進的灰漿，如水泥基稀薄固結(jié)灰漿、中間層灰漿，底基層和水泥漿和嵌填灰漿組合物的方法，和使用本發(fā)明的稀薄固結(jié)灰漿、中間層灰漿，底基層和水泥漿和嵌填灰漿的方法。
根據(jù)說明書，本發(fā)明的另外的其它目的和優(yōu)點將部分地是顯然的和將部分地是顯而易見的。
發(fā)明公開對本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，顯而易見，上述和其它目的在本發(fā)明中得以實現(xiàn)，本發(fā)明一方面涉及改進的灰漿，和尤其水泥基稀薄固結(jié)灰漿，它包括水泥，優(yōu)選水硬性水泥，如卜特蘭水泥，和保水劑，優(yōu)選纖維素醚或纖維素的烷基衍生物，其改進包括在該灰漿組合物中使用有效量的聚(對苯二甲酰對苯二胺)聚合物纖維(“對芳族聚酰胺”)和/或聚(間苯二甲酰對苯二胺)聚合物纖維(“間芳族聚酰胺”)，以改進灰漿的綜合性。優(yōu)選原纖化的對芳族聚酰胺聚合物。
在本發(fā)明另一方面中，提供改進的中間層灰漿，其改進包括在該灰漿組合物中使用有效量的聚(對苯二甲酰對苯二胺)聚合物纖維(“對芳族聚酰胺”)和/或聚(間苯二甲酰對苯二胺)聚合物纖維(“間芳族聚酰胺”)，以改進灰漿的綜合的性質(zhì)性能。優(yōu)選原纖化的對芳族聚酰胺聚合物。
在本發(fā)明另一方面中，提供改進的底基層(找平灰漿)，其改進包括在該灰漿組合物中使用有效量的聚(對苯二甲酰對苯二胺)聚合物纖維(“對芳族聚酰胺”)和/或聚(間苯二甲酰對苯二胺)聚合物纖維(“間芳族聚酰胺”)，以改進灰漿的綜合的性質(zhì)性能。優(yōu)選原纖化的對芳族聚酰胺聚合物。
在本發(fā)明另一方面中，提供改進的水泥基水泥漿(或嵌填灰漿)，其改進包括在該水泥漿中使用有效量的上述對芳族聚酰胺和/或間芳族聚酰胺纖維。同樣優(yōu)選原纖化的對芳族聚酰胺。一般地，水泥基水泥漿包括水泥、填料、水泥促進劑、保水劑、消泡劑和聚合物。
當灰漿或試劑與液體介質(zhì)，優(yōu)選水或含水膠乳混合，形成塑性和可涂抹的濕灰漿時，可在稀薄和中間層中使用本發(fā)明的新型灰漿，和作為底基層用于固結(jié)瓷磚，和還在水泥漿和嵌填灰漿中使用，以填充在固結(jié)的瓷磚之間的空間。
改進的水泥灰漿是可操作的且容易施加和非常適用于稀薄固結(jié)灰漿、中間層、底基層和水泥漿應(yīng)用和提供提高的高拉伸粘接和剪切粘接強度、抗流掛性、表干時間、撓性、水浸漬強度、抗熱老化和冷凍與解凍性。
實施本發(fā)明的方式本發(fā)明的水泥基稀薄固結(jié)灰漿、中間層灰漿、底基層和水泥漿可用于在其中包括混凝土、磚石建筑、磚、石膏壁板、石膏塑料、水泥襯墊板或瓷磚和石材在內(nèi)的表面上安裝瓷磚、磚、陶瓷馬賽克、大理石、缸磚、石板、地面磚或石材。取決于哪種液體與灰漿混合，可在其它表面如石棉、水泥板、膠合板、木材表面和石板上使用本發(fā)明的灰漿。
可在本發(fā)明的實踐中使用現(xiàn)有技術(shù)的任何灰漿和稀薄固結(jié)灰漿，提供本發(fā)明的提高的灰漿和稀薄固結(jié)灰漿。稀薄固結(jié)灰漿組合物中的成分通常包括水泥，優(yōu)選水硬水泥，填料如砂子，和保水劑，如纖維素的烷基衍生物。
典型地，本發(fā)明的水泥基稀薄固結(jié)灰漿基本上是含以重量為單位，約20-99％的水泥，優(yōu)選20-50％，和優(yōu)選水硬水泥，約0.1-4％，優(yōu)選0.5-2.5％的保水劑如纖維素醚或烷基纖維素衍生物，最多約80％，例如10-80％，典型地50-80％的砂子，1-10％的添加劑如聚合物、粘土等，和約0.01-1％或更高的對芳族聚酰胺和/或間芳族聚酰胺聚合物纖維的干燥混合物。典型的添加劑聚合物是乙烯醋酸乙烯酯。
典型地，本發(fā)明的水泥基中間層灰漿是含以重量為單位，約20-60％的水泥，40-75％的砂子，0-5％的超細氧化硅，0-15％的變高嶺石，0-8％的聚合物，0.1-1％的保水劑，0-2％的分散劑，0-10％的碳酸鈣和0.01-1％或更高的對芳族聚酰胺和/或間芳族聚酰胺聚合物纖維的干燥混合物。
典型地，本發(fā)明的底基層(或找平灰漿)是含以重量為單位，約5-20％的水泥，10-30％的鋁酸鈣水泥，2-10％的硫酸鈣，40-75％的碳酸鈣，1-5％的聚合物，0.1-1％的增塑劑，0.001-1％的保水劑，0.1-0.5％的消泡劑，0.01-1％的延遲劑，0.01-1％的促進劑和0.01-1％或更高的對芳族聚酰胺和/或間芳族聚酰胺聚合物纖維的干燥混合物。
任何水泥或水泥混合物可用于該灰漿中，和優(yōu)選水硬水泥如卜特蘭水泥或鋁酸鈣水泥。類似地，任何類型的常規(guī)填料材料可與水硬水泥結(jié)合使用，和優(yōu)選是砂子或石灰石。
本發(fā)明的重要特征是，在組合物中使用保水劑，這是因為已發(fā)現(xiàn)它與芳族聚酰胺纖維添加劑具有協(xié)同效應(yīng)。保水劑優(yōu)選纖維素的烷基衍生物，如甲基纖維素、羧甲基纖維素鈉、羥甲基甲基纖維素、羥乙基甲基纖維素、羥丙基甲基纖維素和羥丁基甲基纖維素。其它的纖維素的烷基衍生物、纖維素醚，或其它合適的保水助劑，例如淀粉、粘土和吸水劑，可有利地用于本發(fā)明的稀薄固結(jié)灰漿中。
典型地在稀薄固結(jié)組合物中以灰漿混合物的約0.1-4％，優(yōu)選0.5-2wt％的用量使用保水劑，即纖維素衍生物。衍生物的用量與所使用的特定衍生物的粘度呈反向變化。較高粘度的衍生物使用較低端的范圍，和較低粘度的衍生物使用較高端的范圍。衍生物的用量也還與水泥的用量成比例地變化，較高含量的水泥要求較高含量的保水劑。
本發(fā)明的新型灰漿也可含有常規(guī)地在這些類型的組合物中使用的任選的添加劑。這些包括，但不限于，常規(guī)的消泡劑、著色劑、氣味遮蓋劑如香料，干燥分散劑，所述干燥分散劑當與含水介質(zhì)混合時，改進干燥材料的流動和潤濕性，提高性質(zhì)性能的聚合物，水泥促進劑，如氯化鈣和類似物，潤濕劑和促進劑如甲酸鈣。應(yīng)當理解，為了本發(fā)明的目的，可任選地在本發(fā)明的新型組合物內(nèi)提供用于水泥灰漿的任何常規(guī)的添加劑。
本發(fā)明涉及改進水泥基稀薄固結(jié)灰漿、中間層灰漿、底基層和水泥漿，和具體地提高灰漿的綜合性質(zhì)性能，如粘接和剪切粘接強度、撓性、表干時間、耐熱性、抗冷凍和解凍性、水浸漬強度和抗流掛性。將本發(fā)明的干灰漿與水或膠乳混合并用于瓷磚和石材的安裝或者作為水泥漿。對于水泥基灰漿來說，使用PPD-T(對苯二甲酰對苯二胺)纖維已證明預(yù)料不到的獨特性質(zhì)性能，如改進的瓷磚對各種基底如混凝土、瓷磚、膠合板和石材的粘接強度。粘接強度在不同條件如水浸漬、冷凍和解凍，以及熱老化下得到改進。同時典型地彼此互相干擾的表干時間和抗流掛性也顯著地得到改進。已發(fā)現(xiàn)添加優(yōu)選的對芳族聚酰胺纖維到水泥基稀薄固結(jié)灰漿中，提高所有的上述性質(zhì)性能。
KEVLAR由DuPont制造且是指基于聚(對苯二甲酰對苯二胺)的對芳族聚酰胺纖維。KEVLAR以紙漿產(chǎn)品形式和以短切纖維形式提供，和高度優(yōu)選在本發(fā)明的灰漿內(nèi)使用紙漿產(chǎn)品，因為它被證明具有有效性。
KEVLAR纖維由用聚(對苯二甲酰對苯二胺)生產(chǎn)的長分子鏈組成，所述聚(對苯二甲酰對苯二胺)高度取向為具有強的鏈間連接。纖維以4.5mm-0.5英寸的長度商購。KEVLAR紙漿由被許多較小的附著的原纖維圍繞的主纖維組成，從而導(dǎo)致高表面積的產(chǎn)物。紙漿纖維的直徑典型地為約12微米(基本直徑)和長度為約0.2-0.5mm。
已發(fā)現(xiàn)，摻入對芳族聚酰胺紙漿到稀薄固結(jié)灰漿組合物內(nèi)提供給常規(guī)灰漿優(yōu)異提高的綜合性質(zhì)性能。以干燥組合物的約0.01-1wt％，優(yōu)選0.05-1wt％的用量將對芳族聚酰胺紙漿摻入到組合物內(nèi)。
NOMEX也由DuPont制造且是指基于聚(間苯二甲酰對苯二胺)的間芳族聚酰胺纖維。NOMEX也以短切纖維和纖條體形式提供。短切纖維以約0.0625英寸到0.25英寸的長度獲得。本發(fā)明涵蓋使用以上所述的NOMEX以及KEVLAR。優(yōu)選KEVLAR，和特別是KEVLAR紙漿，這是因為它被證明具有有效性。
本發(fā)明的獨特性在于芳族聚酰胺纖維將增加表干時間和非流掛性能這二者以及改進本發(fā)明的綜合性質(zhì)性能。本發(fā)明的重要特征是，添加芳族聚酰胺纖維沒有顯著增加灰漿的需水量且獲得非常光滑和奶油狀灰漿結(jié)構(gòu)，所述結(jié)構(gòu)具有良好的粘接性和粘性。
優(yōu)選的對芳族聚酰胺纖維是長度為約0.05-1mm，優(yōu)選0.2-0.7mm，和最優(yōu)選0.2-0.39mm的短的惰性和高度原纖化的紙漿，和當添加液體且它分散在灰漿內(nèi)時，它開放成三維紙漿，所述三維紙漿通過在灰漿內(nèi)提供永久的內(nèi)部三維網(wǎng)絡(luò)，從而物理增強灰漿，所述三維網(wǎng)絡(luò)增加灰漿的濕式粘接性并將灰漿鎖定到它接觸的位置上。由于對芳族聚酰胺纖維是惰性的且具有低的需水量，因此，它不吸收任何液體和可以以非常小的用量使用。甚至在非常高的溫度(350℃)下，對芳族聚酰胺纖維尺寸穩(wěn)定，和據(jù)推測，在高溫老化下的粘接改進涉及對芳族聚酰胺纖維的這一性能。紙漿的比重為約1.45，比表面積為7-11m2/g，和堆積密度為約3-7lbs/ft3。
本發(fā)明的稀薄固結(jié)灰漿含有0-80份砂子，20-99份水泥，0.01-1份芳族聚酰胺纖維，0.1-4份保水劑和約1-10份添加劑，如粘土、碳酸鈣和聚合物。優(yōu)選的組合物含有50-70份砂子，30-50份水泥，0.05-0.5份芳族聚酰胺纖維，0.5-2.5份保水劑和1-10份添加劑?；覞{可與膠乳混合，通常獲得將聚合物加入到干燥灰漿內(nèi)而得到的結(jié)果。
本發(fā)明的水硬水泥灰漿組合物可與合適的含水膠乳，而不是與水混合，為的是提供尤其非常適于和有利地用于稀薄固結(jié)應(yīng)用中的濕的混合物或者濕的灰漿。典型地，將液體加入到干燥灰漿組合物中，和混合直到形成糊狀漿料?；旌贤ǔ；ㄙM3-10分鐘，和額外的混合不會損害灰漿的性質(zhì)性能。
盡管在本發(fā)明范圍內(nèi)的是，可使用任何類型的常規(guī)含水膠乳，但優(yōu)選使用或者苯乙烯-丁二烯橡膠、氯丁橡膠、天然膠乳、丁基膠乳、丙烯酸膠乳、聚乙酸乙烯酯膠乳、乙酸乙烯酯共聚物，或其混合物。最優(yōu)選，含約10-45wt％，和優(yōu)選20-40wt％固體并用非離子和離子表面活性劑穩(wěn)定的苯乙烯-丁二烯橡膠(SBR)用于與本發(fā)明的新型水泥灰漿組合物混合。對于這些組合物來說，特別有利的是，使用微量的消泡劑以及抗菌劑。
可通過在共混機內(nèi)一起混合各成分，形成均勻的混合物，從而制造本發(fā)明的灰漿。
本發(fā)明的改進的水泥漿(嵌填灰漿)通常包括填料(如砂子)、水泥、水泥促進劑、保水劑、消泡劑、聚合物和有效量的對芳族聚酰胺纖維和/或間芳族聚酰胺纖維。
典型的水泥漿(嵌填灰漿)組合物含有以重量計，15-50％的水泥，50-85％的填料(優(yōu)選砂子)，0.01-0.5％的保水劑，0-10％的添加劑，0-25％的顏料，0-5％的聚合物，和0.01-1或更高，優(yōu)選0.1-0.5％的芳族聚酰胺纖維，優(yōu)選對芳族聚酰胺纖維。
現(xiàn)參考下述具體實施例，闡述本發(fā)明的各實施方案。然而，要理解，列出這些實施例，其目的是僅僅闡述，和決不認為本發(fā)明被限制至此。
實施例實施例1制備下述灰漿。在該實施例和下述實施例中的所有成分以重量％計，除非另有說明。

保水劑是甲基羥基纖維素。PPD-T纖維是由DuPont銷售的KEVLAR。
上述配方的剪切粘接強度得到改進，不管它與水還是與膠乳混合。若與水混合，7天的剪切粘接為304psi。不含PPD-T纖維的相同配方在7天之后的剪切粘接為217psi。若與膠乳混合，則上述配方的剪切粘接為491psi，和不含PPD-T纖維的相同配方的剪切粘接為407psi。％增加率分別為40％和20％。通過將灰漿放置在兩塊(2)偏移的非吸收瓷磚之間，和一段時間之后，通過壓縮力將它們分離，從而進行剪切粘接強度的測量。另一方面，粘接強度是拉伸測量的結(jié)果。
實施例2實施例2示出了使用對芳族聚酰胺纖維對常規(guī)的非流掛添加劑性能的影響。

Benaqua 4000是一種粘土，和常規(guī)地用于賦予抗流掛性。
上述試驗結(jié)果表明在抗流掛性、撓性和水浸漬強度方面對粘土抗流掛性添加劑的顯著改進。
本發(fā)明的配方2當浸漬在水中時顯示出撓性高225％和粘接強度增加42％。較強的粘接和更高的撓性的結(jié)合使得灰漿更耐用于外墻應(yīng)用?？沽鲯煨缘脑黾右彩秋@著的。
實施例3實施例3示出了使用PPD-T纖維與常規(guī)的非流掛添加劑的結(jié)合物的影響、

結(jié)果表明，在所有的上述性質(zhì)性能方面的增加。
在所有上述試驗中，本發(fā)明灰漿的撓性較大和提供較強的粘接。特別對于外部表面的應(yīng)用來說，這是重要的，所述外部表面暴露于因風(fēng)、溫度和濕度變化導(dǎo)致的膨脹和收縮以及物理與熱突變下。
實施例4該實施例示出了使用KEVLAR紙漿與保水劑的協(xié)同效用。
制備4種相同的灰漿，并與水混合，以達到相同的稠度。熟化灰漿5分鐘，然后用1/4”缺口的拖網(wǎng)，將每種灰漿施加到混凝土塊料上。在16分鐘之后，將墻磚(2”×2”)放置在每種灰漿上，和在該瓷磚頂部放置2kg的重量30秒。在該瓷磚上膠粘金屬塊料(或T棒)，和6分鐘之后，使用Instron拉伸強度測試儀，在100磅負載室內(nèi)，和0.1”/min的十字頭速度下，牽引開瓷磚。
配方4具有Kevlar紙漿和保水劑。
配方4A具有保水劑，沒有Kevlar紙漿。
配方4B不具有Kevlar紙漿和保水劑。
配方4C具有Kevlar紙漿，但沒有保水劑。
拉伸牽引試驗結(jié)果(在新鮮和濕灰漿上)配方4＝0.435PSI，95％的瓷磚覆蓋率配方4A＝0.145PSI，50％的覆蓋率配方4B＝0PSI，0％的覆蓋率配方4C＝0PSI，0％的覆蓋率上述結(jié)果表明，使用KEVLAR紙漿和保水劑二者增加灰漿的粘接強度達3倍和95％的瓷磚被灰漿覆蓋，相比之下，不含KEVLAR的灰漿僅為50％。其它瓷磚沒有顯示出粘接強度或者瓷磚覆蓋率。瓷磚覆蓋率越大，粘接越強。
實施例5使用或者玻璃纖維或者纖維素纖維的對比灰漿組合物提供差的稀薄固結(jié)灰漿性質(zhì)性能。
對于新鮮和濕的瓷磚來說，含以重量％計，47.3的水泥、47.3的砂子、0.47的保水劑、4.7的聚合物、0.075的消泡劑和0.09的玻璃纖維的灰漿組合物沒有顯示出表干時間和沒有顯示出在瓷磚上的轉(zhuǎn)移。
含以重量％計，39.4的水泥、57.74的砂子、0.24的保水劑、0.1的消泡劑、1.1的石灰石和0.69的纖維素纖維的灰漿組合物顯示出高的需水量和短的表干時間。
實施例6與含有KEVLAR紙漿的組合物相比，使用0.5英寸長的尼龍單絲纖維的對比灰漿組合物產(chǎn)生差的稀薄固結(jié)灰漿性質(zhì)性能。含KEVLAR的灰漿具有較好的操作性，90％轉(zhuǎn)移到瓷磚上和濕式粘接強度為0.58psi。含尼龍的灰漿僅具有10％轉(zhuǎn)移到瓷磚上和濕式粘接強度為0.29psi。
實施例7制備對比的稀薄固結(jié)灰漿組合物，它含有56份砂子、39份水泥、0.75份保水劑、3.75份聚合物、27％的水和0.112份添加劑，和下表中示出了試驗結(jié)果(對比配方7A，即標準物，含有25％的水。)表

1尼龍纖維-6mm的長度和0.0064mm的厚度2聚丙烯纖維-3mm的長度對比試驗結(jié)果顯示出，當使用本發(fā)明的添加劑纖維時綜合性能的改進。使用Kevlar紙漿的配方7(1)具有最好的綜合性質(zhì)性能，和與不含添加劑的對比配方7A相比，使用Kevlar纖維的配方7(2)和使用Nomex纖維的配方7(3)顯示出顯著的改進。使用尼龍纖維添加劑的對比配方7B具有差的耐熱性，和使用聚丙烯纖維的對比配方7C既具有差的耐熱性，又具有差的起始粘接強度。
盡管結(jié)合具體的優(yōu)選實施方案，特別地描述了本發(fā)明，但明顯的是，鑒于前述說明，許多替代、改性和變化對熟練本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說是顯而易見的。因此，認為所附的權(quán)利要求將包括落在本發(fā)明的真實范圍和精神以內(nèi)的任何這種替代、改性和變化。
權(quán)利要求
1.一種水泥基稀薄固結(jié)灰漿或中間層灰漿，它包括水泥和保水劑，其改進包括在灰漿內(nèi)使用有效量的聚(對苯二甲酰對苯二胺)聚合物纖維和/或聚(間苯二甲酰對苯二胺)聚合物纖維，以改進灰漿的綜合性能。
2.權(quán)利要求1的灰漿，其中聚合物是聚(間苯二甲酰對苯二胺)。
3.權(quán)利要求2的灰漿，其中聚合物為短切纖維形式。
4.權(quán)利要求2的灰漿，其中聚合物是原纖化聚合物形式。
5.權(quán)利要求4的灰漿，其中水泥是水硬水泥和灰漿進一步含有砂子。
6.權(quán)利要求5的灰漿，其中保水劑是纖維素的烷基衍生物。
7.權(quán)利要求1的灰漿，將其與液體介質(zhì)混合，形成塑性和可涂抹的濕灰漿。
8.權(quán)利要求7的灰漿，其中液體介質(zhì)是水。
9.權(quán)利要求7的灰漿，其中液體介質(zhì)是膠乳。
10.一種包括水泥的水泥基水泥漿，其改進包括在水泥漿內(nèi)使用有效量的聚(對苯二甲酰對苯二胺)聚合物纖維和/或聚(間苯二甲酰對苯二胺)聚合物纖維，以改進水泥漿的綜合性能。
11.權(quán)利要求10的水泥漿，其中聚合物是聚(間苯二甲酰對苯二胺)。
12.權(quán)利要求11的水泥漿，其中聚合物為短切纖維形式。
13.權(quán)利要求11的水泥漿，其中聚合物是原纖化聚合物形式。
14.權(quán)利要求13的水泥漿，其中水泥是水硬水泥和水泥漿進一步含有砂子。
15.權(quán)利要求14的水泥漿，其中保水劑是纖維素的烷基衍生物。
16.權(quán)利要求10的水泥漿，將其與液體介質(zhì)混合，形成塑性和可涂抹的水泥漿。
17.權(quán)利要求16的水泥漿，其中液體介質(zhì)是水。
18.權(quán)利要求17的水泥漿，其中液體介質(zhì)是膠乳。
19.一種包括水泥的水泥基底基層灰漿，其改進包括在底基層內(nèi)使用有效量的聚(對苯二甲酰對苯二胺)聚合物纖維和/或聚(間苯二甲酰對苯二胺)聚合物纖維，以改進底基層的綜合性能。
20.權(quán)利要求19的底基層，其中聚合物是聚(間苯二甲酰對苯二胺)。
21.權(quán)利要求20的底基層，其中聚合物為短切纖維形式。
22.權(quán)利要求20的底基層，其中聚合物是原纖化聚合物形式。
23.權(quán)利要求22的底基層，其中水泥是水硬水泥和水泥漿進一步含有砂子。
24.權(quán)利要求23的底基層，其中保水劑是纖維素的烷基衍生物。
25.權(quán)利要求19的底基層，將其與液體介質(zhì)混合，形成塑性和可涂抹的水泥漿。
26.權(quán)利要求25的底基層，其中液體介質(zhì)是水。
27.權(quán)利要求26的底基層，其中液體介質(zhì)是膠乳。
28.一種固結(jié)瓷磚的方法，該方法包括下述步驟提供含權(quán)利要求1的灰漿的稀薄固結(jié)灰漿或中間層灰漿；添加液體并形成塑性和可涂抹的濕灰漿；在待貼磚的基底上形成一層濕灰漿；將瓷磚以所需的結(jié)構(gòu)放置在該層濕灰漿上；和固化灰漿，以固結(jié)瓷磚。
29.權(quán)利要求28的方法，其使用權(quán)利要求2的灰漿組合物。
30.一種固結(jié)瓷磚的方法，該方法包括下述步驟提供含權(quán)利要求10的水泥漿的水泥漿；添加液體并形成塑性和可涂抹的水泥漿；在以所需結(jié)構(gòu)固結(jié)的瓷磚之間形成水泥漿連接點；和固化該水泥漿。
31.權(quán)利要求30的方法，其使用權(quán)利要求11的水泥漿組合物。
32.一種施加底基層灰漿到基底上的方法，該方法包括下述步驟施加含權(quán)利要求19的灰漿的底基層灰漿；添加液體并形成塑性和可涂抹的濕灰漿；和在基底上均勻地分配灰漿。
33.權(quán)利要求32的方法，其使用權(quán)利要求20的底基層灰漿。
全文摘要
提供一種水泥灰漿，將其與液體介質(zhì)，優(yōu)選或者水或者含水膠乳混合，以用作稀薄固結(jié)灰漿、中間層灰漿、底基層灰漿和/或水泥漿(嵌填灰漿)。灰漿或水泥漿含有水泥、砂子和保水劑，且通過在灰漿內(nèi)使用芳族聚酰胺纖維得到改進。優(yōu)選對芳族聚酰胺纖維，和高度優(yōu)選以具有原纖化結(jié)構(gòu)的紙漿形式使用該聚合物纖維。水泥基灰漿或水泥漿如稀薄固結(jié)灰漿的綜合的性質(zhì)性能，其中包括抗流掛性、表干時間、粘接強度、撓性、熱老化和水浸漬強度顯著得到改進。
文檔編號C04B28/02GK1738778SQ03823057
公開日2006年2月22日 申請日期2003年3月25日 優(yōu)先權(quán)日2002年8月27日
發(fā)明者R·魯斯赫納斯 申請人:拉地格里特國際公司