提高外部保溫裝飾體系(eifs)砂漿的高溫性能的纖維素醚混合物的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種包括纖維素醚混合物的砂漿，其展示出提高的罐藏期、保水能力和開放時間，以及高的拉伸強度值。這些砂漿可用于制造外部保溫裝飾體系(EIFS)，特別是在高溫環(huán)境中。纖維素醚混合物包括羥乙基纖維素醚和甲基羥乙基纖維素醚。砂漿中還可以加入水溶性陰離子型聚丙烯酰胺和羥丙基淀粉。
【專利說明】提高外部保溫裝飾體系(EIFS)砂漿的高溫性能的纖維素醚混合物
[0001]相關申請
[0002]本申請涉及并要求享受于2011年6月9日提交的美國臨時專利申請?zhí)?1 /520，383的權利，其公開的內容通過援引加入到本申請之中。
【技術領域】
[0003]本發(fā)明涉及一種用于提高砂漿，特別是用在高溫環(huán)境中的砂漿的罐藏期、保水能力和開放時間的纖維素醚化合物，同時提供在用于制造外部保溫裝飾體系(EIFS)時的高拉伸強度值。
【背景技術】
[0004]硬灰泥粉飾層自古以來一直使用，而合成的粉飾灰泥和外部保溫裝飾體系(EIFS)在許多國家的建筑物上已經使用超過50年了。這也被稱為是外部保溫復合體系。EIFS的諸優(yōu)點之一是較之于傳統(tǒng)的粉飾灰泥提供提高的保溫性能?？紤]到能源價格上漲，EIFS日益引人注意。其降低了加熱和空調的成本，有助于減少二氧化碳排放。約50%的用于建筑取暖的能量通過墻壁損失了，而保溫可減少80%的損失。
[0005]典型的EIFS包括許多組分，例如砂漿、保溫板和鋼筋網。最常用的保溫板是基于聚苯乙烯。其他材料，例如玻璃或礦物纖維，是偶爾使用的。粘合性砂漿被用于將保溫板粘在建筑物上。隨后在平板上加入鑲嵌鋼筋網的底層砂漿以保護體系免受機械損傷和風化作用。“表面涂層”是噴到、用泥鏟涂抹到或輥壓到底層上。表面涂層一般為建筑物提供顏色和紋理。
`[0006]在世界的許多地區(qū)以及在一年的多數(shù)時間內，情況是EIFS經常在高溫環(huán)境中應用在熱基底上。用于EIFS的底層中的砂漿的應用是受到挑戰(zhàn)的，尤其是在夏季的炎熱天氣下，因為砂漿中水分的快速蒸發(fā)或去除導致砂漿較差的可加工性，以及水化不充分。硬化的傳統(tǒng)砂漿的物理性質受水化過程，以及固化操作期間失水速度的強烈影響。
[0007]可加工性、罐藏期、開放時間以及抗磨損性和抗裂性是這些情況下受到影響的關鍵參數(shù)。雖然基于甲基羥丙基纖維素(MHPC)和甲基羥乙基纖維素(MHEC)的產品是現(xiàn)有技術，但是包含MHPC或MHEC的砂漿的高溫性能是不足的。即使在較高的用量下包含MHPC或MHEC的EIFS砂漿的可加工性、抗裂性、罐藏期和開放時間仍然是不可接受的。
[0008]對于在高溫條件下具有必需的罐藏期和開放時間的EIFS砂漿，存在需求，以使EIFS砂漿可用在EIFS的形成中，同時在混合過程中保持足夠的水分以及形成具有必要的功能性和美學性的精裝EIFS。

【發(fā)明內容】

[0009]本發(fā)明涉及一種在高溫條件下具有提高的罐藏期和開放時間的EIFS砂漿。本發(fā)明的EIFS砂漿包含水泥、填料/骨料、以及甲基羥乙基纖維素和羥乙基纖維素的混合物。EIFS砂漿還包含充足的水以向砂漿提供適度的稠度。在EIFS砂漿中，甲基羥乙基纖維素和羥乙基纖維素的混合物的含量，基于EIFS砂漿的重量以干基計，為約0.1Owt% -lwt%，并且混合物中甲基羥乙基纖維素對羥乙基纖維素的比率按重量計為約10: 90-約90: 10。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]根據(jù)附圖可以理解本發(fā)明的其它實施方案。
[0011]圖1是各種EIFS砂漿組合物在70°C下保水能力的圖表。
[0012]圖2是各種EIFS砂漿組合物在40°C下達到SOOPas的粘度的罐藏期的圖表，罐藏期以min表示。
[0013]圖3是本發(fā)明的包含EIFS砂漿組合物的EIFS的剖視圖。
【具體實施方式】
[0014]本發(fā)明涉及一種在高溫氣候條件下用于EIFS中的纖維素醚產品。本發(fā)明的纖維素醚產品提高了在高溫下的各項重要的應用過程相關參數(shù)，如保水性、罐藏期和開放時間。
[0015]圖3是對一般EIFS的圖解，其中以剖視法表現(xiàn)各層。EIFS包括可由例如木材、混凝土或石材組成的基底I。鄰接層2是使用粘結砂漿固定在基底上的保溫層或保溫板。鄰接層3是可嵌入在EIFS砂漿中的鋼筋網，即砂漿加固層。最后，表面涂層5在EIFS的外表面/可見面上。
[0016]保溫板可以是聚氨酯、發(fā)泡聚苯乙烯、擠出聚苯乙烯、擠出聚乙烯；聚異氰尿酸酯或礦棉，例如玻璃、絨線或巖礦棉。
[0017]EIFS砂漿包括各種`組分，包括水泥、填料/骨料、流變調節(jié)劑和足以向EIFS砂漿提供適度的稠度的水，所述流變調節(jié)劑包括甲基羥乙基纖維素和羥乙基纖維素的混合物。所述流變調節(jié)劑的量，基于EIFS砂漿的重量以干基計，可以為約0.1wt%-1wt%，。術語“水泥”的含義包括但不限于:水硬水泥例如波特蘭水泥、復合水泥及其混合物，或者高鋁水泥等，及其混合物，所述復合水泥是包含波特蘭水泥和其它組分如粉煤灰、高爐礦渣、石灰石、火山灰、硅灰等的混合水泥。
[0018]任何在建筑業(yè)中常用的填料/骨料在本發(fā)明中都是可有效使用的。適當?shù)奶盍?骨料的例子如硅砂、碳酸鈣、白云石，以及輕骨料如珍珠巖、聚苯乙烯珠粒、中空/多孔玻璃或陶瓷球、軟木、橡膠等，及其混合物。砂漿中填料/骨料的比例，基于全部干料，優(yōu)選為50wt% -約 85wt%,更優(yōu)選為 60wt% -約 80wt%,最優(yōu)選為 65wt% -約 75wt%。
[0019]本發(fā)明的EIFS砂漿中使用的流變調節(jié)劑是甲基羥乙基纖維素(MHEC)和羥乙基纖維素(HEC)的混合物。存在于EIFS砂漿中的流變調節(jié)劑中MHEC和HEC的混合物中，MHEC對HEC的比率可以為約10: 90-約90: 10，優(yōu)選為約30: 70-約70: 30，或者約50: 50。
[0020]EIFS砂漿的保水性主要受纖維素醚的影響。典型的纖維素醚如甲基羥乙基纖維素(MHEC)或MHEC在高達40°C的溫度下表現(xiàn)良好，但是在更高的溫度下，僅依賴這些典型的纖維素醚提供的EIFS砂漿的保水能力嚴重下降。
[0021]從應用實驗可以看出，MHPC和MHEC的保水能力在中等溫度(10-40°C )下是良好和可接受的。但是在高溫(>40°C )下，僅依賴這些典型的纖維素醚提供的EIFS砂漿的保水能力嚴重下降。在EIFS砂漿中觀察到的裂紋形成和粉化就是保水能力不足的后果。[0022]已知HEC的保水能力在高溫下是很穩(wěn)定的。然而，HEC顯示出缺乏漿體穩(wěn)定性，這導致較差的可加工性和表面外觀。纖維素醚的混合物，即HEC和MHEC的混合物，展示出顯著的EIFS性能，為EIFS在常溫和高溫下提供優(yōu)秀的保水能力以及良好的漿體穩(wěn)定性。
[0023]本發(fā)明的EIFS砂漿也展示出延長的罐藏期。砂漿的罐藏期是保證砂漿長期具有適當?shù)目杉庸ば缘闹匾獙傩?。僅依賴MHPC或MHEC的EIFS砂漿在罐藏期方面不能滿足用戶的要求，尤其是在高溫下。MHEC和HEC的混合物顯著提高了 EIFS砂漿的罐藏期。將混合物與其它改性劑聯(lián)合使用可以更進一步地優(yōu)化EIFS砂漿的罐藏期。
[0024]EIFS砂漿的開放時間是另一個所期望的砂漿屬性，其保證應用的砂漿的長期可加工性和平滑時間。纖維素醚對于EIFS砂漿高溫下的開放時間的效果是相當有限的。因此對包括纖維素醚混合物的EIFS砂漿進行額外改性。在改性的纖維素醚/改性混合物中,在EIFS砂漿中加入有效量的其它試劑混合物，一般是小于約25重量％的流變調節(jié)劑。所述其它試劑可包括非離子和/或陰離子型聚丙烯酰胺粉末與羥丙基淀粉醚的混合物，其可加入到EIFS砂漿中以進一步提高其罐藏期和/或開放時間的性能。與不包括所述其它試劑的混合物相比，這些混合物延長在高溫下EIFS砂漿的開放時間約50% -100%。其它試劑是粉末狀，因此可以干的方式加入至干砂漿中。
[0025]此外，這些特制(改性的)纖維素醚/改性混合物提高了標準條件下的干強度值。
[0026]在本發(fā)明的所示實施例中，份數(shù)和百分比按重量計，除非另外指明。
[0027]實施例
[0028]全部實施例中都是在外部保溫裝飾體系(EIFS)砂漿中進行的，所述砂漿是
24.0wt %的波特蘭水泥CEM 152.5N、20.0wt %的0.5_lmm的細硅砂、53.0wt %的硅砂、
3.0wt%可再分散粉末、0.2wt%的硬脂酸鋅作為疏水劑、0.15wt%的纖維素醚的砂漿。
[0029]纖維素醚如表1所限定。
[0030]表1:在實施例中使用的MHEC和MHPC樣品的分析數(shù)據(jù)
[0031]
【權利要求】
1.一種用于高溫應用的、具有提高的罐藏期和保水能力的EIFS砂漿，所述EIFS砂漿包括:水泥、填料/骨料、甲基羥乙基纖維素與羥乙基纖維素的混合物、足以向砂漿提供合適稠度的水，其中基于所述EIFS砂漿的重量以干基計，所述甲基羥乙基纖維素與羥乙基纖維素的混合物的量為約0.lwt% -約lwt%，以及該混合物中甲基羥乙基纖維素對羥乙基纖維素的比率按重量計為約10: 90-約90: 10。
2.如權利要求1所述的EIFS砂漿，其中所述甲基羥乙基纖維素與羥乙基纖維素的混合物還包括陰離子型聚丙烯酰胺和羥丙基淀粉。
3.如權利要求1所述的EIFS砂漿，其中所述水泥是水硬水泥。
4.如權利要求1所述的EIFS砂漿，其中所述水泥是復合水泥，并且還包括粉煤灰、高爐礦渣、碳酸鈣、火山灰及其混合物中的至少一種。
5.如權利要求1所述的EIFS砂漿，其中所述水泥是高鋁水泥。
6.如權利要求1所述的EIFS砂漿，其中所述填料/骨料選自硅砂、碳酸鈣、白云石及其混合物。
7.如權利要求1所述的EIFS砂漿，其中所述填料/骨料包括選自珍珠巖、聚苯乙烯珠粒、中空/多孔玻璃或陶瓷球、軟木、橡膠及其混合物的輕骨料。
8.如權利要求1所述的EIFS砂漿，其中所述混合物中甲基羥乙基纖維素對羥乙基纖維素的比率按重量計為約30: 70-約70: 30。
9.如權利要求1所述的EIFS砂漿，其中所述混合物中甲基羥乙基纖維素對羥乙基纖維素的比率按重量計為約50: 50。
10.具有用外部保溫裝飾體系裝飾的表面的建筑物，所述體系包括用權利要求1所述的砂漿覆蓋的保溫板。`
11.具有用外部保溫裝修體系裝飾的表面的建筑物，所述體系包括用權利要求2所述的砂漿覆蓋的保溫板。
12.如權利要求10所述的建筑物，其中所述保溫板選自發(fā)泡聚苯乙烯、擠出聚苯乙烯、擠出聚乙烯、聚氨酯、聚異氰尿酸酯和礦棉。
13.如權利要求11所述的建筑物系統(tǒng)，其中所述保溫板選自發(fā)泡聚苯乙烯、擠出聚苯乙烯、擠出聚乙烯、聚氨酸酯、聚異氰尿酸酯和礦棉。
【文檔編號】C04B28/02GK103827054SQ201280028359
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2012年6月7日 優(yōu)先權日:2011年6月9日
【發(fā)明者】W·A·赫恩, B·倫納特, M·文德利希, M·迪特爾, 楊騰霄 申請人:赫爾克里士公司