本發(fā)明涉及含有水凝水泥(hydraulic cement)的具有低水含量的塑料組合物及其制備方法,和更特別地,涉及在形成可發(fā)泡聚氨酯的方法中,通過利用發(fā)泡強(qiáng)度(foaming strength),從通過混合水凝水泥與水而制備的可流動(dòng)的水泥漿中除去水而獲得的具有低水含量的塑料組合物,及其制備方法。
背景技術(shù):
術(shù)語“水泥”來自于拉丁文含義“碎石”,它是指將一種物質(zhì)粘結(jié)到另一種物質(zhì)上的材料。
水凝水泥是指形成防水產(chǎn)品的水泥,其代表性實(shí)例是通過粉碎礦渣而生產(chǎn)的波特蘭水泥(Portland cement),所述礦渣通過在合適的混合比下混合石灰石與粘土,然后使用回轉(zhuǎn)窯,加熱該混合物到1450℃至1550℃的溫度,并使用球磨機(jī)達(dá)到尺寸小于或等于75μm以控制水硬性凝固(hydraulic setting)反應(yīng)的約5wt%石膏(硫酸鈣)而獲得,和其實(shí)例包括含有30wt%至40wt%高爐礦渣和波特蘭水泥的高爐礦渣水泥,含有20至25wt%火山灰和波特蘭水泥的火山灰水泥,含有可膨脹添加劑與波特蘭水泥的膨脹水泥,快速-凝固/快速-硬化的水泥,例如鋁酸鈣水泥與波特蘭水泥的共混物,和波特蘭水泥與灰泥的共混物,或微粒-型波特蘭水泥,通過降低波特蘭水泥中存在的氧化鋁含量并進(jìn)行粗粉碎而獲得的油井水泥,通過減少波特蘭水泥中的鐵含量而生產(chǎn)的白水泥,改性水泥,例如通過添加顏料,例如氧化鐵,氧化鉻或鈷藍(lán)到白水泥中而生產(chǎn)的彩色水泥,和生產(chǎn)寒冷氣候混凝土和耐火材料所使用的鋁酸鈣水泥。
當(dāng)與水混合時(shí),水凝水泥產(chǎn)生防水的硬質(zhì)固化的物質(zhì),引起化學(xué)反應(yīng),從而產(chǎn)生水合物。這一過程可分成(1)物理視角下,喪失流動(dòng)性,(2)塑料水泥漿的凝固誘導(dǎo)硬化,和(3)固化。
使用由粒度為1μm至50μm的粗糙顆粒組成的灰色粉末形式的波特蘭水泥作為起始材料,和當(dāng)該灰色粉末在水中分散時(shí),在水泥內(nèi)包含的硫酸鈣和鈣的熾熱產(chǎn)品容易溶解,產(chǎn)生各種離子。首先,這些離子產(chǎn)生針狀晶體鈣礬石,然后氫氧化鈣棱柱形晶體和硅酸鈣水合物的針狀晶體填充其中水泥顆粒在水中在其內(nèi)溶解的間隙。因此,已知水泥漿喪失流度(1),凝固,和不穩(wěn)定的鈣礬石降解成氧化鋁硅酸鈣(calcium alumina silicate)水合物,其再次為穩(wěn)定的六角板-型晶體形式(2),然后固化(3)。
正因?yàn)槿绱?,可通過簡單地混合水凝水泥與水,生產(chǎn)可流動(dòng)的水泥漿,并可在各種應(yīng)用中使用,其中包括通過添加砂子到可流動(dòng)的水泥漿中獲得的砂漿,通過添加砂子和聚集體到可流動(dòng)的水泥漿中而獲得的混凝土,通過向其中添加微細(xì)的聚集體而獲得的薄漿,用于噴灑的噴混凝土和類似物,然后在建筑物,城市工程和藝術(shù)設(shè)施(art installation)中在固化之后以復(fù)合材料形式廣泛使用。
與此同時(shí),已知固化的水泥漿含有數(shù)量大的各種尺寸和不規(guī)則形狀的孔(1),和通過水合水凝水泥生產(chǎn)的晶體產(chǎn)品也是非常不規(guī)則的(2)。一般地,就拉伸強(qiáng)度來說,使用水凝水泥生產(chǎn)的固化物質(zhì)具有7%至11%的低壓縮強(qiáng)度,這是因?yàn)榇嬖诳缀徒Y(jié)構(gòu)不規(guī)則度導(dǎo)致的。然而,在自然環(huán)境中由氣候變化導(dǎo)致的溫度和濕度變化頻繁且反復(fù)地引起取決于溫度的膨脹和收縮,和取決于水比例變化的膨脹和收縮。固化的水泥漿的主要缺點(diǎn)是,當(dāng)誘導(dǎo)收縮時(shí),它接收拉伸強(qiáng)度,和因此龜裂,且容易劣化。固化的水凝水泥低的拉伸強(qiáng)度是限制水泥應(yīng)用范圍的主要障礙。
諸如空氣夾帶,固化時(shí)間段和模塑材料的條件與尺寸之類的因素會(huì)影響固化水泥內(nèi)孔的形成,但已知在生產(chǎn)水泥漿的方法中添加的水量與固化水泥內(nèi)孔的形成最緊密地有關(guān),和與使用較小量水生產(chǎn)的固化水泥漿相比,使用大量水生產(chǎn)的固化水泥漿具有較高的孔含量和低得多的強(qiáng)度。
已經(jīng)進(jìn)行了解決水凝水泥這些缺點(diǎn)的積極的研發(fā),并公布了與之有關(guān)的許多技術(shù)。研發(fā)可廣義地分類為:(1)添加纖維狀增強(qiáng)材料,例如石棉,玻璃纖維,金屬纖維,陶瓷纖維,天然纖維和合成纖維;(2)生產(chǎn)含有小量水的水泥漿,并為了結(jié)實(shí),在固化之前施加機(jī)械壓縮或振動(dòng);(3)開發(fā)控制水泥顆粒的表面活性的混合物,并凝固和施加它們;和(4)添加液體或粒狀塑料添加劑。
最近,作為基本上解決水可固化的固化水泥的缺點(diǎn)的方法,添加液體或粒狀塑料添加劑到水泥漿中受到關(guān)注,因?yàn)樗倪M(jìn)了水凝水泥的流度,進(jìn)而減少混合水的使用,和固化的水泥含有在其內(nèi)均勻地存在的塑料添加劑,進(jìn)而改進(jìn)兩種固化水泥之間或者聚集體和固化水泥之間的粘合。
例如,美國專利No.3,951,674指出水泥需要過量的水來改進(jìn)可操作性,和這會(huì)引起固化水泥強(qiáng)度的劣化,并建議相對于波特蘭水泥的重量,添加0.3wt%至2wt%水溶性乙酸硫酸纖維素作為其替代品,以便延遲水泥漿的固化時(shí)間(1),和減少水泥與聚集的顆粒之間的摩擦,進(jìn)而采用小量水改進(jìn)可操作性并獲得具有優(yōu)良強(qiáng)度的固化物質(zhì)(2)。
另外,美國專利No.4,880,467主張固化水泥應(yīng)當(dāng)具有大于或等于15MPa,優(yōu)選大于或等于40MPa的彎曲強(qiáng)度,以便固化水泥具有足夠的耐久性以耐受外部環(huán)境變化,并公開了這可通過下述來實(shí)現(xiàn):作為含有尺寸小于100μm顆粒的未固化水泥顆粒漿,含有一種或多種水凝水泥和1-20重量份合成樹脂的水泥漿,所述合成樹脂選自苯乙烯-丁二烯共聚物,丙烯酸酯聚合物,乙酸乙烯酯聚合物,偏氯乙烯聚合物,環(huán)氧樹脂,酚樹脂,聚氨酯樹脂和丙烯酸類樹脂,相對于100重量份水凝水泥,和進(jìn)一步含有8至20重量份水,相對于100重量份水凝水泥。
正因?yàn)槿绱?,具有?dāng)添加液體或粒狀塑料添加劑到水泥漿中時(shí)可采用的各種塑料,和迄今為止建議了施加許多類型的塑料材料到水泥中的技術(shù)。然而,為了將塑料添加劑混合到水泥漿中以減少固化水泥的孔隙,在顆粒之間提供額外的粘合力并改進(jìn)已固化物質(zhì)的拉伸強(qiáng)度首先應(yīng)當(dāng)考慮塑料添加劑和已固化的水泥之間的親和力。
通過使異氰酸酯化合物與多元醇反應(yīng),生產(chǎn)聚氨酯,聚氨酯是具有氨基甲酸酯鍵的塑料,且進(jìn)行了廣泛研究,將聚氨酯應(yīng)用到固化水泥上,因?yàn)楣袒乃嗑哂袕?qiáng)度,耐磨性,耐油性和彈性,尤其采用固化水泥具有結(jié)實(shí)的粘合強(qiáng)度。
例如,韓國專利No.0892247公開了一種聚氨酯-基水泥組合物,它通過混合50至1,000重量份干砂漿與100重量份由比值為1:1的主要成分和固化劑組成的樹脂混合物來制備,且可用作防水涂層材料,涂層材料或基底控制劑,當(dāng)施加到諸如瀝青或混凝土之類的基底上時(shí)。
另外,韓國專利No.1135593公開了具有優(yōu)良的隔音性能和隔熱的復(fù)合材料,它通過混合50至70重量份水泥粉末與10至30重量份粉末添加劑,以制備水泥混合物粉末,混合異氰酸酯,多元醇和發(fā)泡劑的混合物與以上制備的水泥混合物粉末,然后在壓力下進(jìn)行發(fā)泡而制備。
在另一實(shí)例中,韓國專利No.1075260公開了一種用于地面鋪路的聚氨酯樹脂砂漿組合物,它通過相對于100重量份液體丙烯酸類聚氨酯樹脂,混合150至200重量份水泥,25至75重量份無機(jī)顏料,25至75重量份抗沉降劑和25至75重量份自流平劑而制備。
然而,所有這些專利涉及與諸如水泥和聚氨酯,或水泥,聚氨酯,水和類似物之類的物質(zhì)的結(jié)合,或者使用新的施加或加工方法有關(guān)的技術(shù),暗示了僅僅以均勻液體形式獲得的混合組合物的制備方法,或者以均勻液體形式獲得的液體組合物的施加方法,且沒有教導(dǎo)包括在水泥漿內(nèi)借助聚氨酯的發(fā)泡工藝,排放并分離在水泥顆粒之間存在的游離水的技術(shù),盡管添加充足的共混水,以均勻地水合水泥顆粒,提供含非常小量水的聚氨酯和水泥漿的可流動(dòng)的混合物組合物。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
因此,本發(fā)明解決常規(guī)的水凝水泥的問題和改進(jìn)水泥的技術(shù),和本發(fā)明的目的是提供含有水凝水泥的具有低的水含量的塑料組合物,它可有效地解決水力固化水泥物理性能劣化的問題,這種劣化是因添加水而誘導(dǎo)的,結(jié)果通過分離與水溶性水泥共混的水,獲得水凝水泥的水合固化物質(zhì),進(jìn)而獲得具有優(yōu)良耐久性的固化物質(zhì),和它的制備方法。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面,可通過提供含有水凝水泥的具有低水含量的塑料組合物,實(shí)現(xiàn)上述和其他目的,其中通過混合水凝水泥,水,和多元醇和異氰酸酯化合物作為形成可發(fā)泡聚氨酯的成分,制備可流動(dòng)的均勻混合物,和在形成可發(fā)泡聚氨酯的工藝中,在可流動(dòng)的均勻混合物存在下,使聚氨酯發(fā)泡,部分分離并去除混合物所使用的水,以便該塑料組合物喪失流度并具有塑性,從而獲得塑料組合物。
優(yōu)選地,該均勻混合物可包括2.5重量份至150重量份水和10重量份至100重量份形成可發(fā)泡聚氨酯的成分,相對于100重量份水凝水泥。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面,提供含有水凝水泥的具有低水含量的塑料組合物的制備方法,該方法包括混合水凝水泥,水,和多元醇和異氰酸酯化合物作為形成可發(fā)泡聚氨酯的成分,獲得可流動(dòng)的均勻混合物,在可流動(dòng)的均勻混合物存在下,聚合并發(fā)泡聚氨酯,排放在水泥顆粒之間存在的游離水,基于發(fā)泡力和進(jìn)而從含有可發(fā)泡聚氨酯和水凝水泥的塑料組合物中相分離液體水,并喪失流度,和去除相分離的水。
本發(fā)明可具有下述效果。
第一,本發(fā)明提供含有均勻濕的水泥顆粒和聚氨酯的塑料組合物,盡管其含有非常小量的水。
第二,引起聚氨酯粘合強(qiáng)度劣化的與水泥混合的水在制備該混合物組合物的工藝中被有效地去除,以提供優(yōu)良的粘合強(qiáng)度。因此,該塑料組合物可容易地施加到增強(qiáng)材料,例如金屬網(wǎng),玻璃棉,玻璃棉網(wǎng),合成纖維和合成纖維織物上,當(dāng)與諸如紙漿,木纖維和干砂之類的顆粒混合時(shí)可產(chǎn)生硬的復(fù)合材料,且可廣泛地用作涂布劑,層壓用粘合劑和要求高粘合性能的具有各種材料的芯材料。
第三,本發(fā)明提供顯示出基本上聚氨酯表面性能,同時(shí)含有相對小量氨基甲酸酯的組合物,進(jìn)而與通用的石化粘合劑相比,顯示出高的經(jīng)濟(jì)功效,并減少因有害而自動(dòng)聞名的化學(xué)物質(zhì)的使用。
第四,基于聚氨酯的快速固化,使用水凝水泥,施加該組合物到工業(yè)場所上,進(jìn)而改進(jìn)生產(chǎn)功效。
第五,提供高耐磨性和優(yōu)良剛度,這些性能是通過形成含均勻地添加的水的水凝水泥的均勻水合的固化物質(zhì)以及在聚氨酯和固化物質(zhì)的固化水泥之間的致密結(jié)構(gòu)性能而誘導(dǎo)的。
第六,由于聚氨酯穩(wěn)定地捕獲水凝水泥顆粒,因此,可在水中和在油中均沒有損失水凝水泥情況下,形成具有優(yōu)良耐磨性和剛度的固化物質(zhì)。
具有前述性能的含有本發(fā)明的水凝水泥的具有低水含量的塑料組合物可用作可耐久的結(jié)構(gòu)材料,復(fù)合結(jié)構(gòu)材料,用于層壓的表面材料,芯材料,涂布劑和粘合劑。
附圖說明
根據(jù)下述詳細(xì)說明結(jié)合附圖,將更加清楚地理解本發(fā)明的上述和其他目的,特征和其他優(yōu)點(diǎn),其中:
圖1是按序顯示在本發(fā)明的實(shí)施例1中,添加聚合的MDI,然后攪拌的圖像;
圖2是顯示在本發(fā)明實(shí)施例1中,在緩慢攪拌60秒之后從燒杯上方看到的狀態(tài)的圖像;
圖3是顯示使用輥,通過以膜形式模塑在本發(fā)明實(shí)施例1中獲得的組合物,然后固化而獲得的固化物質(zhì)的致密表面形貌的圖像;
圖4是顯示使用輥,通過以膜形式模塑在本發(fā)明實(shí)施例2中獲得的組合物,然后固化而獲得的固化物質(zhì)的表面形貌的圖像;
圖5是顯示使用輥,通過以膜形式模塑在本發(fā)明實(shí)施例3中獲得的組合物,然后固化而獲得的固化物質(zhì)的表面形貌的圖像;和
圖6是表示使用在本發(fā)明實(shí)施例40中獲得的木纖維的復(fù)合模塑制品的表面形貌的圖像。
具體實(shí)施方式
通過混合基于波特蘭水泥的水凝水泥,水以及用于形成可發(fā)泡聚氨酯的液體多元醇和異氰酸酯化合物,獲得可流動(dòng)的均勻混合物,攪拌該混合物一段時(shí)間,并從中分離排放的游離水,從而獲得使用聚氨酯和水泥制備的具有低水含量的塑料組合物。
更具體地,本發(fā)明使用通過均勻地混合四種成分,亦即水凝水泥,水,用于形成可發(fā)泡聚氨酯的液體異氰酸酯化合物和多元醇而制備的可流動(dòng)的水泥漿,以便提供允許水泥顆粒均勻地水合的條件(1),
在聚氨酯的形成和發(fā)泡過程中,在聚氨酯內(nèi)捕獲濕的水泥顆粒(2),和
選擇性分離在水泥顆粒之間存在的游離水,同時(shí)排放通過異氰酸酯與水反應(yīng)而產(chǎn)生的二氧化碳(3)。
結(jié)果,提供一種固化物質(zhì),它顯示出聚氨酯的優(yōu)良粘合強(qiáng)度,在水泥漿混合物當(dāng)中均勻地混合該固化物質(zhì)與水泥漿,直到聚氨酯完全聚合并固化,其顯示出能變形為所需形狀的塑性,直到混合水泥被水合和凝固,且顯示出由具有理想均勻度的固化水泥引起的高硬度及由在水合水泥和聚氨酯之間的致密結(jié)構(gòu)性能引起的高耐磨性和優(yōu)良剛度,當(dāng)混合水泥完全水合并固化時(shí)。
在其分子結(jié)構(gòu)內(nèi)包括兩個(gè)或更多個(gè)羥基(-OH)的液體聚酯,聚醚或蓖麻油可用作在本發(fā)明中使用的形成可發(fā)泡聚氨酯用的多元醇,鹵化多元醇可以是有用的,以便增強(qiáng)阻燃性,并相對于多元醇的重量,可以0.5wt%至5wt%的用量混合胺基催化劑,以改進(jìn)與異氰酸酯化合物的反應(yīng)速率。
另外,在分子結(jié)構(gòu)內(nèi)具有兩個(gè)或更多個(gè)異氰酸酯基(-N=C=O)的異氰酸酯化合物可在本發(fā)明中用作異氰酸酯化合物,且異氰酸酯化合物優(yōu)選毒性較低和揮發(fā)性較小的液體聚合的MDI。
本發(fā)明中使用的水凝水泥可以任意地選自波特蘭水泥;高爐礦渣水泥,火山灰水泥和基于波特蘭水泥的膨脹水泥;含有波特蘭水泥和鋁酸鈣水泥的快速-凝固/快速-硬化的水泥;油井水泥,白水泥,含有顏料的彩色水泥,寒冷氣候混凝土和鋁酸鈣水泥。
為了選擇性分離在水泥顆粒內(nèi)存在的游離水并獲得均勻固化的物質(zhì),首先粒狀水凝水泥應(yīng)當(dāng)均勻地與水和多元醇混合。為此,可單獨(dú)添加水到水凝水泥中,然后可進(jìn)一步添加多元醇,或者可添加多元醇和水的結(jié)合物,然后混合,或者可首先添加多元醇,然后可添加水。為了防止產(chǎn)生未水合的水泥顆粒,在添加水到水凝水泥中之后,需要攪拌至少30秒。
與此同時(shí),相對于100重量份水凝水泥,可添加用量為2.5重量份至150重量份的水。當(dāng)添加的水量過低時(shí),與攪拌和轉(zhuǎn)移等有關(guān)的可操作性可能劣化,因?yàn)樵摶旌衔锞哂懈哒扯?,和?dāng)添加的水量過高時(shí),可能在聚集混合物的工藝中損失水泥顆粒,且可劣化聚氨酯的聚集。因此,優(yōu)選相對于100重量份水凝水泥,添加用量為5重量份至65重量份的水。
根據(jù)本發(fā)明,添加異氰酸酯化合物到水凝水泥,水和多元醇的均勻混合物中。異氰酸酯化合物和前面的混合多元醇是形成可發(fā)泡聚氨酯的成分,它們在混合物中形成氨基甲酸酯鍵,并生長成大分子,以捕獲水凝水泥顆粒并顯示出粘合強(qiáng)度。另外,在水凝水泥固化之后,聚氨酯改進(jìn)固化水泥的耐磨性和剛度。因此,相對于100重量份水凝水泥,可添加用量為10重量份至100重量份的多元醇和異氰酸酯化合物。在這一情況下,當(dāng)所添加的用于形成聚氨酯的成分的用量過低時(shí),水泥顆粒的陷阱(trap)因聚集低導(dǎo)致不光滑,和當(dāng)與所添加的水泥量相比,為形成聚氨酯而添加的成分量過高時(shí),在其內(nèi)存在的游離水因混合物改進(jìn)的撓性和氣密性導(dǎo)致沒有平順地排出。
與此同時(shí),所添加的異氰酸酯化合物除了與多元醇反應(yīng)以外,還應(yīng)當(dāng)通過與水反應(yīng),起到產(chǎn)生二氧化碳的作用。因此,根據(jù)本發(fā)明,重要的是控制多元醇和異氰酸酯之間的重量比范圍為2:7至7:5。
在均勻地混合異氰酸酯化合物之后,進(jìn)行攪拌,直到適量的水從該混合物中分離,同時(shí)降低攪拌推進(jìn)器的速度,以便所產(chǎn)生的聚氨酯和水凝水泥在攪拌容器內(nèi)聚集成一個(gè)團(tuán)塊,然后除去相分離的水。結(jié)果,獲得本發(fā)明使用可發(fā)泡的聚氨酯和水凝水泥制備的具有低水含量的塑料組合物。從混合物中分離并去除的水量可以變化,這取決于所添加的水量或者其他成分的混合比,且相對于所添加的水,為約5至85%。
所得塑料組合物是高度粘合且撓性的,但在室溫下靜置30至60分鐘之后,一旦氨基甲酸酯初步固化,則喪失粘合性和因此具有充足的耐久性以供處理且足夠難以經(jīng)歷彎曲和切割工藝,并在靜置大于或等于4小時(shí)之后,因水凝水泥顆粒水合導(dǎo)致轉(zhuǎn)化成具有優(yōu)良硬度和強(qiáng)度的固化物質(zhì)。
下文參考實(shí)施例將更加詳細(xì)地描述本發(fā)明。提供下述實(shí)施例,更詳細(xì)地描述本發(fā)明的一些部分,且不應(yīng)當(dāng)解釋為限制本發(fā)明的范圍。
實(shí)施例
實(shí)施例1-5.選擇水凝水泥
添加用量為40g的波特蘭水泥,灰泥,白水泥,高爐礦渣水泥和快速-凝固水泥到5個(gè)200ml燒杯中,如下表1中所示,向其中添加16g水,攪拌各成分30秒,進(jìn)一步添加8g聚醚多元醇,攪拌所得成分30秒,添加8g液體聚合的MDI,進(jìn)行快速攪拌10秒,然后進(jìn)行緩慢攪拌1分鐘。然后將排放的水轉(zhuǎn)移到另一容器中并稱重,使用輥,以膜形式模塑該塑料組合物并固化24小時(shí)。然后觀察塑料組合物和固化物質(zhì)的性能,并示于下表1中。
表1
另外,在實(shí)施例1中,在添加聚合的MDI之后,在快速攪拌10秒之后,在緩慢攪拌30秒之后,和在緩慢攪拌60秒之后,立即分別獲得圖像并示于圖1的(A),(B),(C)和(D)中。根據(jù)圖1可看出,借助攪拌,水快速地從塑料組合物中分離。
與此同時(shí),圖2是顯示在本發(fā)明的實(shí)施例1中,在緩慢攪拌60秒之后,從以上燒杯中觀察到的狀態(tài)。圖2清楚地闡述了聚氨酯和水泥漿的混合物組合物,且液體類型的游離水從該混合物組合物中分離,排放并相分離,和圖3是顯示使用輥,以膜形式通過模塑本發(fā)明實(shí)施例1中獲得的組合物,然后固化該膜而獲得的固化物質(zhì)的致密表面的圖像。
另外,圖4是顯示使用輥,以膜形式通過模塑本發(fā)明實(shí)施例2中獲得的組合物,然后固化該膜而獲得的固化物質(zhì)的表面的圖像。根據(jù)圖4可看出,在其中使用灰泥而不是水凝水泥的情況下,聚氨酯釋放到固化物質(zhì)的表面上,這是因?yàn)榛夷鄬郯滨サ挠H和性不足導(dǎo)致的。
圖5是顯示使用輥,以膜形式通過模塑本發(fā)明實(shí)施例3中獲得的組合物,然后固化該膜而獲得的固化物質(zhì)的表面的圖像。根據(jù)圖5可看出,具有相對大顆粒的白水泥沒有釋放聚氨酯,因?yàn)樗鼘郯滨ゾ哂袃?yōu)良的親和性。
根據(jù)表1和圖1-5可看出,在排除使用灰泥的所有情況下,獲得具有優(yōu)良粘合強(qiáng)度和塑性的塑料組合物,且固化物質(zhì)就或者強(qiáng)度或者硬度來說優(yōu)良或中等,且可用作良好的模塑材料。
可看出,波特蘭水泥就塑料組合物的性能和固化物質(zhì)的性能二者來說是優(yōu)良的。
實(shí)施例6-11.施加水凝水泥的結(jié)合物
如表2所示的比值混合在實(shí)施例1-5中被視為具有優(yōu)良強(qiáng)度的波特蘭水泥和被視為具有差強(qiáng)度的灰泥或白水泥,分別添加40g該混合物和16g水到200ml燒杯中,并進(jìn)行攪拌30秒。向其中添加8g聚醚多元醇,進(jìn)行攪拌30秒,添加8g液體的聚合MDI,進(jìn)行快速攪拌10秒,并進(jìn)行緩慢攪拌1分鐘。然后將排放的水轉(zhuǎn)移到另一容器中并稱重。使用輥,以膜形式模塑通過分離水獲得的塑料組合物,并固化24小時(shí),和觀察塑料組合物和固化物質(zhì)的性能。
表2
根據(jù)表2中所示的結(jié)果可看出,當(dāng)混合大量灰泥或白水泥時(shí),塑料組合物的聚集輕微劣化,和固化物質(zhì)的強(qiáng)度或硬度中等,但當(dāng)灰泥或白水泥的含量小于50%時(shí),可獲得具有相對優(yōu)良物理性能的固化物質(zhì)。
實(shí)施例12-29.測定水凝水泥和形成發(fā)泡聚氨酯用成分之間的合適比例
將40g波特蘭水泥和16g水分別加入到200ml燒杯中,攪拌所得混合物30秒,向其中按序添加聚醚多元醇和液體聚合的MDI,同時(shí)所添加的聚醚多元醇和液體聚合的MDI的用量如表3中所示變化,并且將排放的水轉(zhuǎn)移到另一容器中并稱重。另外,使用輥,以膜形式模塑所得塑料組合物,并固化24小時(shí),然后觀察塑料組合物和固化物質(zhì)的性能。
表3
根據(jù)表3可看出,當(dāng)多元醇和MDI(它們是用于形成可發(fā)泡聚氨酯的成分)的含量增加時(shí),塑料組合物的粘合強(qiáng)度得到改進(jìn),而當(dāng)該含量高于某一水平時(shí),固化物質(zhì)的強(qiáng)度和硬度劣化。
測定到用于形成顯示出最好性能的可發(fā)泡聚氨酯的成分的混合比例為20至35重量份,相對于100重量份水凝水泥。
實(shí)施例30-34.使用聚酯基多元醇作為用于形成發(fā)泡聚氨酯的成分
將40g波特蘭水泥和16g水分別加入到200ml燒杯中,攪拌所得混合物30秒,向其中按序添加表4中所示用量的聚酯多元醇和液體聚合的MDI,并將排放的水轉(zhuǎn)移到另一容器中并稱重。另外,使用輥,以膜形式模塑所得塑料組合物,并固化24小時(shí),然后觀察塑料組合物和固化物質(zhì)的性能。
表4
在其中使用聚酯基多元醇的情況下,例如在其中使用聚醚多元醇的情況下,可獲得具有優(yōu)良粘合強(qiáng)度的塑料組合物和具有優(yōu)良物理性能的固化物質(zhì)。
實(shí)施例35-39.所添加水的合適用量的綜述
將40g波特蘭水泥加入到200mL燒杯中,向其中一起添加水和聚醚多元醇,同時(shí)如表5所示,改變所添加的水量,并進(jìn)行攪拌30秒。然后添加7g聚合的MDI,并在混合的同時(shí)觀察混合性能。然后,將排放的水轉(zhuǎn)移到另一容器中并稱重。另外,使用輥,以膜形式模塑通過分離水而獲得的塑料組合物,并固化24小時(shí),然后觀察塑料組合物的性能。
表5
根據(jù)表5可看出,當(dāng)所添加的水量增加時(shí),因改進(jìn)的流度導(dǎo)致可操作性良好,但當(dāng)所添加的水量過高時(shí),塑料組合物的粘合性能或固化物質(zhì)的物理性能可能劣化。取決于所需的應(yīng)用,應(yīng)當(dāng)控制所添加的水量以及所添加的用于形成可發(fā)泡聚氨酯的成分量。
實(shí)施例40-45.制備復(fù)合模塑物質(zhì)
將40g波特蘭水泥和16g水分別加入到200mL燒杯中,攪拌所得混合物30秒,向其中按序添加聚醚多元醇和液體聚合的MDI,同時(shí)如表6所示改變所添加的聚醚多元醇和液體聚合的MDI的用量,并且將排放的水轉(zhuǎn)移到另一容器中并稱重。另外,將木纖維,紙漿,干砂,粉碎的廢紙,麥麩,氫氧化鋁和玻璃纖維粉末加入到在分離水之后獲得的塑料組合物中,混合各成分,且在模頭內(nèi)模塑并固化24小時(shí)。然后觀察固化物質(zhì)的性能。
表6
根據(jù)表6可看出,可使用本發(fā)明的塑料組合物,生產(chǎn)具有各種性能以及各種填料的復(fù)合模塑制品。
與此同時(shí),圖6是顯示使用本發(fā)明實(shí)施例40中獲得的木纖維的復(fù)合模塑制品的表面形貌的圖像。
盡管為了闡述目的,公開了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案,但本領(lǐng)域的技術(shù)人員會(huì)理解,在沒有脫離所附權(quán)利要求中公開的本發(fā)明的精神和范圍的情況下,各種改性,添加和取代是可能的。