專利名稱：特別用于建筑和運輸?shù)恼澈蠘渲?、其制備方法和可用該樹脂獲得的制品的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及粘合樹脂，特別但不只用于制造制品，涉及制備所述樹脂的方法，和用于各種工業(yè)部門并以所述樹脂為原料制造的制品。
在幾個工業(yè)部門，例如剛提到最重要的例子如建筑、船舶和運輸部門的許多應(yīng)用中，對能制造具有特定性能如疏水性、阻燃性、重量輕和機械強度高的制品的新材料和新產(chǎn)品的關(guān)注持續(xù)增加。
背景技術(shù)：
特定的保護或防護材料是相關(guān)工業(yè)領(lǐng)域中已知的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供特別用于制造可用于大多數(shù)不同技術(shù)應(yīng)用的制品的樹脂。
一個目的是提供特別用于制造具有優(yōu)良防水性能和對大多數(shù)不同應(yīng)力具有耐化學(xué)性和物理抗性的制品的樹脂。
另一目的是提供具有優(yōu)良的絕熱性能和隔音性能以及特別耐高溫耐用特性的上述樹脂。
本發(fā)明的另一目的是提供在應(yīng)用于建筑部門時易于用粉飾或裝飾手段裝修處理的上述樹脂。
另一目的是提供制備所述樹脂的方法。
另一目的是提供以所述樹脂為原料制造的制品。
通過特別用于制造制品的粘合樹脂達到此目標(biāo)和這些和其它目的，其特征是粘合樹脂包含以下成分(A)含有二氧化硅和一種或多種硬化劑的粉末；和(B)至少一種堿金屬硅酸鹽的溶液。
也通過生產(chǎn)特別用于制造制品的粘合樹脂的方法來達到本發(fā)明的目標(biāo)和目的，所述方法的特征是，它包括將含有二氧化硅和一種或多種硬化劑的粉末與至少一種堿金屬硅酸鹽的溶液混合的步驟。
本發(fā)明樹脂宜還包含以下任選成分中的至少一種(C)含有至少一種無機火山灰粘合劑的粉末；(D)含有至少一種比表面積大的火山灰粘合劑的粉末；(E)含有至少一種防水材料的溶液；(F)含有耐火粘土和含有硅酸鋁的粉末；(G)含有至少一種固體抗水劑的粉末。
較優(yōu)選地，本發(fā)明樹脂包含以下各組中的至少一種成分組(1)(A)含有二氧化硅和一種或多種硬化劑的粉末；組(2)(B)至少一種堿金屬硅酸鹽的溶液；組(3)(C)含有至少一種無機火山灰粘合劑的粉末；(D)含有至少一種比表面積大的火山灰粘合劑的粉末；和(E)含有至少一種防水材料的溶液；組(4)(F)包含含有硅酸鋁的耐火粘土的粉末；和組(5)(G)含有至少一種固體形式的抗水劑的粉末。
更優(yōu)選地，本發(fā)明樹脂包含(A)-(G)的所有成分。
根據(jù)優(yōu)選實施方式，該方法的特征是，它包括將成分(A)和(B)與選自上述(C)、(D)、(E)、(F)和(G)中的至少一種任選成分混合的附加步驟。
根據(jù)優(yōu)選實施方式，該方法的特征是，將固體成分(A)單獨與存在的和選自成分(C)、(D)和(G)及其混合物的所有任選固體成分混合，將液體成分(B)單獨與其它任選液體成分(F)(如果存在)混合，然后將固體成分與液體成分混合。
成分(G)(如果存在)宜為要與(A)混合的第一固體成分。
根據(jù)尤其優(yōu)選的實施方式，其中該樹脂包含(A)-(G)的所有成分，本發(fā)明方法的特征是它包括以下步驟(a)將含有二氧化硅和一種或多種硬化劑的粉末與含有至少一種固體形式的抗水劑的粉末混合；(a1)將步驟(a)的產(chǎn)物與含有至少一種火山灰無機粘合劑的粉末混合；(a2)將步驟(a1)的產(chǎn)物與含有至少一種比表面積大的火山灰粘合劑的粉末混合；(a3)將步驟(a2)的產(chǎn)物與包含含有硅酸鋁的耐火粘土的粉末混合；(b)將至少一種堿金屬硅酸鹽的溶液與含有至少一種防水材料的溶液混合；和
(c)將步驟(a3)的產(chǎn)物與步驟(b)的產(chǎn)物混合。
本發(fā)明方法的尤其優(yōu)選的實施方式的特征是它包括以下步驟(d)將含有成分(A)和(B)以及選自所述成分(C)、(D)、(E)、(F)和(G)的至少一種任選成分的粘合樹脂與至少一種惰性材料混合；(e)將由步驟(d)獲得的混合物澆鑄在模具或模子中；(f)使產(chǎn)品固化。
術(shù)語“硬化劑”用來指能夠在存在所述化合物的環(huán)境中產(chǎn)生交聯(lián)的化合物。具體說，由于存在相互之間能夠形成新化學(xué)鍵的至少兩種不同官能團，所以交聯(lián)產(chǎn)生離子類型(由于存在陰離子基團和永久性和/或瞬時性陽離子基團)和/或共價類型的結(jié)構(gòu)。優(yōu)選由親核體和親電體之間反應(yīng)形成共價鍵而引起硬化。根據(jù)此優(yōu)選情況，同一分子宜具有親電官能團和親核官能團，這樣可通過加入一種成分來得到形成所需的結(jié)構(gòu)的效果。然而，也可用兩種不同類型的分子，各自提供這兩種反應(yīng)基團之一。優(yōu)選的親核官能團包括例如，宜為具有活動氫原子的基團的親核官能團，如羥基、胺基和有機酸(羧酸和含有硫或磷的酸)、極性基團或含有在具體反應(yīng)條件下可被極化的官能團的基團(例如酯基和含有雙鍵或三鍵的基團)。優(yōu)選的親電子官能團包括極性或可極化的親電體(如含有雙鍵或三鍵的基團)。特別優(yōu)選的硬化劑選自多羥基醇的酯，碳酸亞烷酯及其混合物。
本文中的術(shù)語“火山灰”指特征是與天然火山灰具有化學(xué)親合力的物質(zhì)。通常，在技術(shù)上也將這些物質(zhì)稱為“人工火山灰”。
天然火山灰是主要由催化性很低或完全無定形的二氧化硅和氧化鋁構(gòu)成的無機材料。它能夠使石灰硬化，這也許是依靠或由于水合硅酸鈣的形成。
人工火山灰中，可提及熱解法二氧化硅(silica fume)、高爐渣和粉煤灰。
術(shù)語“火山灰無機粘合劑”用來指工業(yè)來源的產(chǎn)物，它是來自煉鋼工藝的爐渣。
術(shù)語比表面積大的“火山灰粘合劑”用來指在電弧爐中生產(chǎn)鐵硅合金期間減少石英巖的方法的產(chǎn)物。
術(shù)語“物質(zhì)(mass)或主體(body)防水材料”用來指包含烷基硅氧烷水溶液的液體形式的抗水添加劑或防水材料。
在本發(fā)明中，術(shù)語“烷基”及其衍生物用來指包含1-5個碳原子的直鏈或支鏈或環(huán)鏈的飽和烴基。烷基的優(yōu)選例子是甲基、乙基、正丙基、正丁基、正戊基、異丙基、異丁基、異戊基、叔丁基。
在本發(fā)明中，術(shù)語“烷氧基”用來指如上所述的烷基，通過氧原子連接于分子的其余部分。
本文中詞尾“-硅烷”指類似于烴，尤其是飽和烴的氫化硅化合物。在烷基烷氧基硅烷的情況下，中心硅原子被至少一個上述烷基和上述烷氧基取代。
詞尾“-硅氧烷”指硅酮(silicone)，即含有氧和硅的有機合成化合物。骨架由硅和氧(也任選氫)但無碳的交替原子的鏈構(gòu)成。有機殘基構(gòu)成了硅原子的取代基。術(shù)語“烷基硅氧烷”指主鏈上至少一個硅原子被至少一個上述烷基取代的化合物。
具體實施例方式
在第一個方面，本發(fā)明提供特別用于制造制品的粘合樹脂，該樹脂主要包括以下成分(A)基于二氧化硅再加入一種或多種硬化劑的硬化粉末，所述成分的存在量為混合物最終重量的15-85重量％，優(yōu)選35-50重量％；和(B)至少一種堿金屬硅酸鹽的溶液，所述成分的存在量優(yōu)選為混合物最終重量的15-85重量％，優(yōu)選35-50重量％。
該樹脂宜包含以下任選成分中的至少一種(C)含有至少一種火山灰無機粘合劑的粉末，所述成分的存在量為混合物最終重量的4-10重量％，優(yōu)選4-6重量％，更優(yōu)選等于4重量％；(D)含有至少一種比表面積大的火山灰粘合劑的粉末，所述成分的存在量為混合物最終重量的5-15重量％，優(yōu)選6-10重量％，更優(yōu)選等于6重量％；(E)含有至少一種防水材料的溶液，所述成分的存在量為混合物最終重量的1-2重量％，優(yōu)選1-1.5重量％，更優(yōu)選等于1.3重量％，(F)包含含有硅酸鋁的耐火粘土的粉末，所述成分的存在量為混合物最終重量的5-40重量％，優(yōu)選15-25重量％，更優(yōu)選等于20重量％，和(G)含有至少一種固體形式的抗水劑或防水材料的粉末，所述成分的存在量為混合物最終重量的0.1-1重量％，優(yōu)選0.1-0.5重量％，更優(yōu)選等于0.1重量％。
在本發(fā)明中，成分(A)是基于二氧化硅再加入一種或多種硬化劑的硬化粉末，它是優(yōu)選含有10-99.9重量％的二氧化硅的粉末，以粉末總重的0.1-20重量％混有至少一種硬化劑，硬化劑宜選自多羥基醇的酯和碳酸亞烷酯。
令人驚奇的是，成分(A)使得能得到特征是耐高溫良好，還可在本發(fā)明方法的混合步驟中起粘合作用的粘合樹脂。
成分(B)優(yōu)選堿金屬硅酸鹽的水溶液，堿金屬宜為鈉、鉀或其混合物。成分(B)與成分(A)是所述粘合樹脂的主要成分。
堿金屬硅酸鹽的水溶液中SiO2和Na2O的重量比宜在1.5∶1和4.0∶1之間，或者SiO2和K2O的重量比宜在1.5∶1和4.0∶1之間。
令人驚奇的是，成分(B)將防水性能和耐高溫性能賦予粘合樹脂和最終制品。
成分(C)用作物質(zhì)添加劑。成分(C)火山灰無機粘合劑優(yōu)選為高爐渣，它是潛在的水硬性材料，包含氧化鈣和氧化硅(二氧化硅)、氧化鋁、氧化鎂和金屬鎂以及中等量或少量的其它氧化物，這取決于原料礦物和煤炭的天然組成。
具體說，優(yōu)選的高爐渣所含氧化鈣的量約為40重量％，二氧化硅的量約為30重量％，氧化鋁的量約為10重量％，并任選地含有痕量其它各種化學(xué)類型的氧化物，其中實際組成和量可根據(jù)獲得渣的來源材料而不同。
高爐渣的外觀通常是具有特征性氣味的粉末狀灰色固體，不溶于水但可溶于氫氟酸，比重優(yōu)選為2-3g/cm3。
優(yōu)選爐渣的化學(xué)組成是TiO2(0.33％)、MnO(0.55％)、S(1.25％)、SiO2(37.02％)、CaO(44.01％)、MgO(5.29％)、Al2O3(10.92％)和K2O(0.20％)，其中所有百分?jǐn)?shù)都是重量百分?jǐn)?shù)。
令人驚奇的是，成分(C)可提供極其防水或高度防水并且機械強度非常高的粘合樹脂。
成分(D)的外觀是優(yōu)選微粉化和無定形并具有球形顆粒的粉末。
具體說，比表面積大的火山灰粘合劑優(yōu)選為“熱解法二氧化硅”(也稱為“熔凝熱解法二氧化硅(condensed silica fume)”)，它是極細的粉末，平均粒度優(yōu)選0.02-15微米，比表面積優(yōu)選15-40(即約為水泥表面積的50-60倍)，表觀密度優(yōu)選0.30-0.35kg/l。
熔凝熱解法二氧化硅的主要成分是二氧化硅，含量為成分總重的90-95％。
優(yōu)選熱解法二氧化硅的化學(xué)組成是SiO2(89-92％)、Fe2O3(1.10％)、MgO(0.95％)、SO3(0.8％)、Na2O3(1.05％)、K2O(0.50％)、C(1.8％)、LOI(3％)和U.R.(0.8％)，其中所有百分?jǐn)?shù)都是重量百分?jǐn)?shù)。
熔凝熱解法二氧化硅的堆積密度優(yōu)選為0.60+/-0.02kg/l，比表面積優(yōu)選大于或等于15m2/g(由B.E.T.法測量)。
令人驚奇的是，成分(D)提高了新鮮混合物和硬化后制品的質(zhì)量。實際上，加入它意外地導(dǎo)致新鮮混合物不產(chǎn)生離析、不會泌水、觸變性高和粘著效果好，同時硬化的混合物的耐化學(xué)性更好、孔隙率大大降低、機械強度優(yōu)良、不透水和氧氣以及二氧化碳的性能極高。
成分(E)優(yōu)選由至少一種烷基硅氧烷化物(alkylsiliconate)，優(yōu)選甲基硅氧烷鉀(potassium methylsiliconate)的水溶液構(gòu)成，其應(yīng)用劑量為混合物總重的1-3重量％，優(yōu)選等于1.3重量％。
令人驚奇的是，成分(E)能使獲得的混合物緊密且防水，同時意外地具有增塑作用，這可提高成分之間的團聚，必然提高機械性能。
任選(即可根據(jù)需要進行選擇)成分(F)是基于水合硅酸鋁(Al2O3.4SiO2.H2O)的耐火粘土粉末，它令人驚奇地使本發(fā)明樹脂和制造的制品具有更高的耐熱應(yīng)力性和耐機械應(yīng)力性。
任選成分(G)是含有至少一種固體形式抗水劑的粉末。該固體抗水劑宜由至少一種烷基烷氧基硅氧烷組成，密度優(yōu)選280±50克/升。已發(fā)現(xiàn)即使有少量的該成分，也能夠賦予制品高度斥水性和防水性。若成分(G)與成分(E)配合，則結(jié)果尤其明顯。
而且，所有成分(C)、(D)和(E)可得到和改進樹脂和相應(yīng)的成品中的斥水性和防水性。即使僅存在其中之一，就可得到這些性能，但如果這三種成分同時存在則對最終結(jié)果尤其有利。
在第二個方面，本發(fā)明涉及生產(chǎn)特別用于制造制品的粘合樹脂的生產(chǎn)方法，所述方法的特征是它包括將含有二氧化硅和一種或多種硬化劑的粉末與至少一種堿金屬硅酸鹽的溶液混合的步驟。
認(rèn)為所述粘合樹脂的成分(A)-(F)的所有特征(尤其是各成分的應(yīng)用百分?jǐn)?shù)和化學(xué)組成)在本發(fā)明方法的任何實施方式中同樣有效。
如上所述，根據(jù)尤其優(yōu)選的實施方式，本發(fā)明方法將所有固體成分(即(A)與(C)、(D)和(G)，如果存在)單獨混合，液體成分(B)與其它液體成分(F)(如果存在)單獨混合，隨后將全部固體和液體成分混合在一起。
實際上，驚奇地發(fā)現(xiàn)這種方法(不同于通常進行的方法)可提高耐高溫性，尤其是完全避免在樹脂接觸火焰后形成煙霧。對于同樣的成分，如果不按照本文提供的順序混合，就不可能獲得這種有益結(jié)果。
根據(jù)另一優(yōu)選實施方式，本發(fā)明方法的特征是它包括以下步驟(d)將含有成分(A)和(B)以及選自上述成分(C)、(D)、(E)、(F)和(G)的至少一種任選成分的粘合樹脂與至少一種惰性材料混合；(e)將由步驟(d)獲得的混合物澆鑄在模具或模子中；(f)使產(chǎn)品固化。
宜混合所有上述任選成分。
術(shù)語“惰性材料”用來指在本發(fā)明所采用的反應(yīng)和工藝條件中能夠不與其周圍物質(zhì)相互作用的化合物。
例如，惰性材料選自浮石、珍珠巖、膨脹粘土(各種粒度)、蛭石、聚苯乙烯、麥秸、軟木、洋麻、鋸屑和木材衍生物(例如紙和紙板)、塑料及其衍生物、聚氨酯(任何物理形態(tài)或組成)、鋁、鐵和金屬合金、玻璃及其衍生物、巖石、火山礫、碳纖維、天然和/或合成纖維、織物纖維、金屬纖維、以及它們的混合物。
混合的惰性材料的量宜為10-70重量％，優(yōu)選15-35重量％。
在一個總的方面，根據(jù)本發(fā)明方法，在5分鐘-3小時中進行混合步驟(d)，實現(xiàn)正確混合所需要的時間取決于幾個不同因素，如所用試劑量的百分比、操作溫度(夏季/冬季)和相應(yīng)濕度、所用惰性材料的類型(膨脹粘土、玻璃、珍珠巖、浮石)等。
進行也稱為制品固化步驟或干燥步驟的步驟(f)的時間可以是極不同的，因為它取決于幾個因素，如制品厚度、環(huán)境條件、操作條件等。
具體說，所述時間間隔可以在約5分鐘和40天之間變化，最短時間是用微波技術(shù)實現(xiàn)的，上限對應(yīng)于在自然條件下(置于空氣中)的工藝。
例如，根據(jù)一個實施方式，本發(fā)明方法的特征是如果在自然條件下進行，使產(chǎn)品固化的步驟(f)的時間延長到20-40天。
根據(jù)另一實施方式，本發(fā)明方法的特征是如果在加熱環(huán)境(干燥器)中用溫度為40-70℃的熱空氣進行，產(chǎn)品固化步驟(f)持續(xù)5-10天。
根據(jù)另一實施方式，本發(fā)明方法的特征是如果在高壓釜中進行，產(chǎn)品固化步驟(f)持續(xù)10-30分鐘和更長時間。
根據(jù)另一實施方式，本發(fā)明方法的特征是如果用微波技術(shù)進行，產(chǎn)品固化步驟(f)持續(xù)5-20分鐘和更長時間。
該時間也可根據(jù)所用惰性材料的類型以及生產(chǎn)的制品的厚度和尺寸而不同。
不管步驟(f)持續(xù)多長時間，根據(jù)優(yōu)選實施方式，該方法的特征是在25℃，CO2存在下，在加壓下進行產(chǎn)品固化步驟(f)的時間可以是5-30分鐘。
本發(fā)明的其它方面由以上述任何一個實施方式的粘合樹脂為原料制造的產(chǎn)品和由上述任何實施方式的方法生產(chǎn)的產(chǎn)品構(gòu)成。
在本發(fā)明得到的最重要優(yōu)點中，可提及粘合樹脂和制品的優(yōu)越的耐高溫性，它不會隨時間變化，甚至在無數(shù)次接觸火焰之后仍保持不變。而且，根據(jù)本發(fā)明制造的制品完全耐濕。
本發(fā)明的另一優(yōu)點是該樹脂和制品的絕熱性能和吸聲性能優(yōu)良，并且當(dāng)最終制品接觸火焰時完全沒有煙霧或氣體釋放。
而且，本發(fā)明制品尺寸穩(wěn)定性和機械強度優(yōu)良，也可容易地通過粉飾方式或各種裝飾來裝修。
根據(jù)本發(fā)明，由本發(fā)明粘合樹脂制得的制品可用于大多數(shù)不同的物理形式和大多數(shù)不同的技術(shù)應(yīng)用。
在這個方面，可通過例如常規(guī)方法使本發(fā)明樹脂制成的制品以板、壁、包覆層的形式并以可用于滿足各種工業(yè)要求的任何形狀和尺寸成形。
所述粘合樹脂可用于建筑、船舶、航空、運輸和其他部門。例如，它可用作下列的制品絕緣屋頂，制造高架地板，生產(chǎn)具有具體特性的機械部件，提供發(fā)動機組件；以刮涂或連接用粘合劑方式用作下列的保護性和耐火性涂料隔板和可消耗(expendable)壁，可以是鋼筋框架形狀或建筑物中的形狀；作為交通工具和水運工具的門和艙壁的阻燃屏障組件；作為填料成分，用于冰箱和空調(diào)系統(tǒng)中的絕熱板，用于冷藏室，用于絕緣包覆層等，用于隔音板以及可利用本發(fā)明特征的所有工業(yè)應(yīng)用。
根據(jù)尤其優(yōu)選的實施方式，可通過將加強件插入制品來進一步提高成品的強度特性，所述加強件可由，例如常規(guī)用于進行此功能的金屬或合成網(wǎng)、塑料、合成纖維或材料構(gòu)成。
從以下僅以非限制性實施例表示的優(yōu)選實施方式的說明中會更加清楚地看出本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點。
類似地，雖然在以下實施例和本文中，僅明確地描述了組分(A)-(G)的一些優(yōu)選組合，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將立即認(rèn)識到，即使沒有特別提及，由本發(fā)明做法得到的兩個主要組分(A)和(B)以及文中所述其它組分的任何組合是同樣有益和優(yōu)選的。
在以下實施例中，發(fā)現(xiàn)以下成分尤其適用于本發(fā)明用途(A)加入一種或多種硬化劑的基于二氧化硅的硬化粉末，F(xiàn).lli Mazzon S.p.A.，Schio(VI)公司的商品名為“Duplas”；(C)含有至少一種火山灰無機粘合劑的粉末，Baumit Italia S.p.A.，San Vitoal Tagliamento(PN)公司的商品名為“Phenil”；(D)比表面積大的火山灰粘合劑的微粉化粉末，AZ Tech S.r.l.，Racconigi(CN)公司的商品名為“RTV”；(B)堿金屬硅酸鹽的水溶液，F(xiàn).lli Mazzon S.p.A.，Schio(VI)公司的商品名為“Solumex”；(E)防水材料溶液，Chem Spec S.r.l.，Peschiera Borromeo(MI)公司的商品名為“Prolhab”；(F)耐火粘土粉末，F(xiàn).lli Mazzon S.p.A.，Schio(VI)公司的商品名為“Varil”；(G)固體抗水劑粉末，Chem Spec S.r.l.，Peschiera Borromeo(MI)公司的商品名為“Carol B100”。
實施例1通過混合以下成分來制備混合物(環(huán)境條件室溫23℃，濕度約為35％)(A)加入一種或多種硬化劑的基于二氧化硅的硬化粉末，65重量％。
(B)堿金屬硅酸鹽溶液，35重量％。
將得到的混合物澆鑄到模具中，形成厚度為20毫米和尺寸為150×150毫米的板，進行固化和干燥，然后借助于或用微波技術(shù)(微波爐)在接近100℃的溫度下使粘合樹脂硬化約2小時。觀察到由于失去水分，重量減少約20％。
經(jīng)測試，得到的板機械強度高(尤其是扭曲強度)，疏水性強。得到的板非常輕，能夠浮在水上。
實施例2制備以下混合物(環(huán)境條件室溫23℃，濕度約為35％)混合物2a(A)加入一種或多種硬化劑的基于二氧化硅的硬化粉末，45重量％。
(B)堿金屬硅酸鹽溶液，40重量％。
(F)由基于硅酸鋁的耐火粘土構(gòu)成的粉末，15重量％。
混合物2b(A)加入一種或多種硬化劑的基于二氧化硅的硬化粉末，35重量％。
(B)堿金屬硅酸鹽溶液，45重量％。
(C)含有至少一種火山灰無機粘合劑的粉末，10重量％。
(D)微粉化粉末形式的比表面積大的火山灰粘合劑，10重量％。
混合物2c(A)加入一種或多種硬化劑的基于二氧化硅的硬化粉末，50重量％。
(B)堿金屬硅酸鹽溶液，38重量％。
(C)含有至少一種火山灰無機粘合劑的粉末，4重量％。
(D)微粉化粉末形式的比表面積大的火山灰粘合劑，6.5重量％。
(E)防水材料溶液，1.5重量％。
將得到的混合物澆鑄到模具中，形成厚度為20毫米和尺寸為150×150毫米的板，進行固化和干燥，然后借助于或用微波技術(shù)(微波爐)或通過熱空氣干燥系統(tǒng)使粘合樹脂硬化。
經(jīng)測試，硬化的板機械強度高(尤其是扭曲強度)，疏水性強。而且，根據(jù)組成不同，它們也具有優(yōu)良的耐很高溫度的性能、高絕熱性能和隔音性能。
對于耐很高溫度的性能，可使該板接觸溫度在2000℃以上的火焰。
而且，通過特定制造工藝，在接觸火焰期間所形成的板不會產(chǎn)生任何煙霧和氣體。
所有得到的板都非常輕，能夠浮在水上。
實施例5通過按上述順序混合以下成分來制備混合物(環(huán)境條件室溫23℃，濕度約為35％)(A)加入一種或多種硬化劑的基于二氧化硅的硬化粉末，40重量％。
(F)由基于硅酸鋁的耐火粘土構(gòu)成的粉末，5重量％。
(C)含有至少一種火山灰無機粘合劑的粉末，4重量％。
(D)微粉化粉末形式的比表面積大的火山灰粘合劑，6重量％。
(B)堿金屬硅酸鹽溶液，23.4重量％。
(E)防水材料溶液，1.5重量％。
(G)基于烷基烷氧基硅烷的固體抗水劑粉末，0.1重量％。
惰性材料膨脹粘土(粒度為5/8毫米)，20重量％。
將得到的混合物澆鑄到模具中，形成制品，具體是厚度為30毫米和尺寸為400×300毫米的板，進行固化和干燥，然后通過熱空氣干燥系統(tǒng)在50℃的溫度下以5-10天的時間間隔使粘合樹脂硬化，直到達到制品完全干燥和必然發(fā)生的硬化。
經(jīng)測試，得到的制品具有優(yōu)良的耐很高溫度的性能、高絕熱性能和隔音性能、高機械強度(尤其是扭曲強度)、高抗水解性。得到的制品非常輕，能夠浮在水上。
對于耐很高溫度的性能，可使該制品接觸溫度在2000℃以上的火焰。
而且，制造的制品在接觸火焰期間不會產(chǎn)生任何類型的煙霧或氣體。
實施例6通過按上述順序混合以下成分來制備混合物(環(huán)境條件室溫27℃，相對濕度約為40％)(A)加入一種或多種硬化劑的基于二氧化硅的硬化粉末，18重量％。
(F)由基于硅酸鋁的耐火粘土構(gòu)成的粉末，8重量％。
(C)物質(zhì)添加劑的粉末，4重量％。
(D)微粉化粉末，6重量％。
(B)堿金屬硅酸鹽溶液，37.4重量％。
(E)防水材料溶液，1.5重量％。
(G)基于烷基烷氧基硅烷的抗水劑粉末，0.1重量％。
惰性材料珍珠巖，25重量％。
將得到的混合物澆鑄到模具中，形成制品，具體是厚度為30毫米和尺寸為400×300毫米的板。然后進行固化和干燥，然后用爐在120℃下使混合物硬化2-5天，直到達到制品完全干燥和必然發(fā)生的硬化。
經(jīng)測試，得到的制品具有優(yōu)良的耐很高溫度的性能、高絕熱性能、高機械強度(尤其是扭曲強度)和高抗水解性。得到的制品非常輕，能夠浮在水上，在體積相同的情況下它甚至比實施例5獲得的產(chǎn)品輕。
雖然本文中僅說明了本發(fā)明的一些優(yōu)選實施方式，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)立即理解，在任何情況下都可能獲得同樣有益和優(yōu)選的其它實施方式，并包括未明確指出的本文所述基本成分(A)和(B)與其它成分的其它組合。
將本申請要求其優(yōu)先權(quán)的意大利專利申請?zhí)朚I2003A002125的公開內(nèi)容在此作為參考引用。
權(quán)利要求
1.一種特別用于制造制品的粘合樹脂，其特征在于，它包含以下成分(A)含有二氧化硅和一種或多種硬化劑的粉末；和(B)至少一種堿金屬硅酸鹽的溶液。
2.如權(quán)利要求1所述的粘合樹脂，其特征在于，所述粘合樹脂還包含以下任選的成分中的至少一種(C)含有至少一種火山灰無機粘合劑的粉末；(D)含有至少一種具有大的比表面積的火山灰粘合劑的粉末；(E)含有至少一種防水材料的溶液；(F)包含含有硅酸鋁的耐火粘土的粉末；(G)含有至少一種呈固體形式的抗水劑的粉末。
3.如權(quán)利要求1所述的粘合樹脂，其特征在于，所述粘合樹脂包含以下各組中的至少一種成分組(1)(A)含有二氧化硅和一種或多種硬化劑的粉末；組(2)(B)至少一種堿金屬硅酸鹽的溶液；組(3)(C)含有至少一種火山灰無機粘合劑的粉末；(D)含有至少一種具有大的比表面積的火山灰粘合劑的粉末；和(E)含有至少一種防水材料的溶液；組(4)(F)包含含有硅酸鋁的耐火粘土的粉末；和組(5)(G)含有至少一種呈固體形式的抗水劑的粉末。
4.如權(quán)利要求2所述的粘合樹脂，其特征在于，所述粘合樹脂包含所有成分(A)-(G)。
5.如權(quán)利要求1所述的粘合樹脂，其特征在于，所述粘合樹脂包含以下成分(A)包含二氧化硅和一種或多種硬化劑的粉末，其含量為所述混合物最終重量的15-85重量％；和(B)至少一種堿金屬硅酸鹽的溶液，其含量為所述混合物最終重量的15-85重量％。
6.如權(quán)利要求2所述的粘合劑，其特征在于，所述粘合劑還包含以下任選的成分中的至少一種(C)含有至少一種火山灰無機粘合劑的粉末，其含量為所述混合物最終重量的4-10重量％；(D)含有至少一種具有大的比表面積的火山灰粘合劑的粉末，其含量為所述混合物最終重量的5-15重量％；(E)含有至少一種防水材料的溶液，其含量為所述混合物最終重量的1-2重量％；(F)包含含有硅酸鋁的耐火粘土的粉末，其含量為所述混合物最終重量的5-40重量％；(G)含有至少一種呈固體形式的抗水劑的粉末，其含量為所述混合物最終重量的0.1-1重量％。
7.如權(quán)利要求1所述的粘合樹脂，其特征在于，所述成分(A)含有10-99.9重量％呈粉末形式的二氧化硅，混有0.1-20重量％的至少一種硬化劑，以所述粉末的總重量計。
8.如權(quán)利要求1所述的粘合樹脂，其特征在于，所述硬化劑選自多羥基醇酯和碳酸亞烷酯。
9.如權(quán)利要求1所述的粘合樹脂，其特征在于，成分(B)中的溶液是水溶液。
10.如權(quán)利要求1所述的粘合樹脂，其特征在于，成分(B)中的所述堿金屬選自鈉、鉀及其混合物。
11.如權(quán)利要求9或10所述的粘合樹脂，其特征在于，所述堿金屬硅酸鹽的水溶液中SiO2和Na2O的重量比在1.5∶1和4.0∶1之間，或者SiO2和K2O的重量比在1.5∶1和4.0∶1之間。
12.如權(quán)利要求2所述的粘合樹脂，其特征在于，所述成分(C)包含至少一種高爐渣。
13.如權(quán)利要求12所述的粘合樹脂，其特征在于，所述高爐渣所含的氧化鈣的量約為40重量％，二氧化硅的量約為30重量％，氧化鋁的量約為10重量％，這些量可根據(jù)獲得渣的原料而不同。
14.如權(quán)利要求2所述的粘合樹脂，其特征在于，所述成分(D)由熔凝熱解法二氧化硅組成。
15.如權(quán)利要求14所述的粘合樹脂，其特征在于，所述熔凝熱解法二氧化硅是具有球形顆粒的無定形粉末，堆積密度為0.60+/-0.02kg/l，比表面積大于或等于15m2/g。
16.如權(quán)利要求2所述的粘合樹脂，其特征在于，所述成分(E)中的防水材料由至少一種烷基硅氧烷化物的溶液構(gòu)成。
17.如權(quán)利要求16所述的粘合樹脂，其特征在于，所述溶液是水溶液。
18.如權(quán)利要求16所述的粘合樹脂，其特征在于，所述烷基硅氧烷化物的存在量是所述混合物總重量的1-3重量％。
19.如權(quán)利要求16所述的粘合樹脂，其特征在于，所述烷基硅氧烷化物是甲基硅氧烷鉀。
20.如權(quán)利要求2所述的粘合樹脂，其特征在于，所述成分(G)中的固體抗水劑由至少一種烷基烷氧基硅氧烷構(gòu)成。
21.一種特別用于制造制品的粘合樹脂的生產(chǎn)方法，其特征在于，所述方法包括將含有二氧化硅和一種或多種硬化劑的粉末與至少一種堿金屬硅酸鹽的溶液混合的步驟。
22.如權(quán)利要求21所述的方法，其特征在于，所述方法包括將成分(A)和(B)與選自上述(C)、(D)、(E)、(F)和(G)的至少一種任選的成分混合的附加步驟。
23.如權(quán)利要求22所述的方法，其特征在于，將固體成分(A)單獨與存在的、選自成分(C)、(D)和(G)及其混合物的所有任選的固體成分混合，將液體成分(B)單獨與如果存在的其它任選的液體成分(F)混合，然后將固體成分與液體成分混合在一起。
24.如權(quán)利要求22或23所述的方法，其特征在于，如果存在的成分(G)為要與(A)混合的第一固體成分。
25.如權(quán)利要求22-24中任一項所述的方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟(a)將含有二氧化硅和一種或多種硬化劑的粉末與含有至少一種呈固體形式的抗水劑粉末混合；(a1)將步驟(a)的產(chǎn)物與含有至少一種火山灰無機粘合劑的粉末混合；(a2)將步驟(a1)的產(chǎn)物與含有至少一種具有大的比表面積的火山灰粘合劑的粉末混合；(a3)將步驟(a2)的產(chǎn)物與包含含有硅酸鋁的耐火粘土的粉末混合；(b)將至少一種堿金屬硅酸鹽的溶液與含有至少一種防水材料的溶液混合；和(c)將步驟(a3)的產(chǎn)物與步驟(b)的產(chǎn)物混合。
26.如權(quán)利要求21-25中任一項所述的方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟(d)將用權(quán)利要求21-25中任一項的方法獲得的粘合樹脂與至少一種惰性材料混合；(e)將由步驟(d)獲得的混合物澆鑄在模具或模子中；(f)使產(chǎn)品固化。
27.如權(quán)利要求21-26中任一項所述的方法，其特征在于，所述惰性材料的用量為10-70重量％。
28.如權(quán)利要求21所述的方法，其特征在于，所述惰性材料選自浮石、珍珠巖、各種粒度的膨脹粘土、蛭石、聚苯乙烯、麥秸、軟木、洋麻、鋸屑和木材衍生物(例如紙和紙板)、塑料及其衍生物、呈任何物理形態(tài)或組成的聚氨酯、鋁、鐵和金屬合金、玻璃及其衍生物、巖石、火山礫、碳纖維、天然和/或合成纖維、織物纖維、金屬纖維、以及它們的混合物。
29.如權(quán)利要求26所述的方法，其特征在于，混合步驟(d)持續(xù)5分鐘-3小時。
30.如權(quán)利要求26所述的方法，其特征在于，產(chǎn)品固化步驟(f)持續(xù)5分鐘-40天。
31.如權(quán)利要求30所述的方法，其特征在于，如果在自然條件下進行，產(chǎn)品固化步驟(f)持續(xù)20-40天。
32.如權(quán)利要求30所述的方法，其特征在于，如果在加熱環(huán)境(干燥器)中用溫度為40-70℃的熱空氣進行，產(chǎn)品固化步驟(f)持續(xù)5-10天。
33.如權(quán)利要求30所述的方法，其特征在于，如果在高壓釜中在高壓下進行，產(chǎn)品固化步驟(f)持續(xù)10-30分鐘和更長的時間。
34.如權(quán)利要求30所述的方法，其特征在于，如果用微波技術(shù)進行，產(chǎn)品固化步驟(f)持續(xù)5-20分鐘和更長的時間。
35.如權(quán)利要求26所述的方法，其特征在于，在25℃、CO2存在下，在加壓下進行，產(chǎn)品固化步驟(f)的時間可以是5-30分鐘。
36.一種以權(quán)利要求1-20中任一項的粘合樹脂為原料制造的產(chǎn)品。
37.一種由權(quán)利要求21-35中任一項的方法制備的產(chǎn)品。
38.如權(quán)利要求36或37所述的產(chǎn)品，其特征在于，所述產(chǎn)品內(nèi)部還包括加強件，所述加強件由選自常規(guī)用于提高制品強度特性的金屬網(wǎng)、塑料網(wǎng)、合成纖維和材料的至少一種物質(zhì)構(gòu)成。
39.權(quán)利要求1-35中任一項的發(fā)明在為選自建筑、船舶、航空和運輸部門的一個或多個部門制造制品中的應(yīng)用。
40.如權(quán)利要求39所述的應(yīng)用，其特征在于，應(yīng)用領(lǐng)域包括選自以下的一種或多種的技術(shù)應(yīng)用屋頂?shù)慕^緣，制造高架地板，提供具有具體特性的機械部件，提供發(fā)動機組件，制造隔板和可消耗的壁，建造建筑物，制造交通工具和水運工具的門和艙壁的阻燃屏障，制造冰箱和空調(diào)系統(tǒng)中的絕熱板，制造冷藏室，制造絕緣包覆層等，以及制造隔音板。
全文摘要
一種特別用于制造制品的粘合樹脂，其制備方法和可用該樹脂獲得的制品。通過主要將含有二氧化硅和一種或多種硬化劑的第一粉末與至少一種堿金屬硅酸鹽溶液混合來獲得該粘合樹脂。一些可能的添加成分是含有至少一種火山灰無機粘合劑的粉末、至少一種比表面積大的火山灰粘合劑和至少一種防水材料的溶液。加入任選成分提供了額外好處。本發(fā)明也涉及制備和使用該樹脂的方法，以及可由該樹脂獲得的產(chǎn)品(或制品)。
文檔編號C04B28/22GK1878823SQ200480032897
公開日2006年12月13日 申請日期2004年6月21日 優(yōu)先權(quán)日2003年11月4日
發(fā)明者奧斯卡·盧奇尼 申請人:埃米里奧·盧奇尼, 瑪麗亞·阿爾巴·帕羅, 奧斯卡·盧奇尼