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CN111417607A - 二盐作为稳健的主表面活性剂用于含再生石膏的硫酸钙混合物 - Google Patents

二盐作为稳健的主表面活性剂用于含再生石膏的硫酸钙混合物 Download PDF

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CN111417607A CN201880067923.5A CN201880067923A CN111417607A CN 111417607 A CN111417607 A CN 111417607A CN 201880067923 A CN201880067923 A CN 201880067923A CN 111417607 A CN111417607 A CN 111417607A
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Abstract

本发明涉及一种石膏组合物、其制造方法以及包含根据本发明的石膏组合物的制品，所述石膏组合物包含再生石膏和发泡剂，该发泡剂包括至少一种α‑磺基脂肪酸二盐。此外，本发明涉及包括至少一种α‑磺基脂肪酸二盐的发泡剂用于降低含水石膏组合物的湿密度的用途，该含水石膏组合物的再生石膏部分为至少0.5重量％。

Description

二盐作为稳健的主表面活性剂用于含再生石膏的硫酸钙混 合物
本发明涉及一种石膏组合物、其制造方法以及包含根据本发明的石膏组合物的制品，所述石膏组合物包含再生石膏和发泡剂，该发泡剂包括至少一种α-磺基脂肪酸二盐。此外，本发明涉及包括至少一种α-磺基脂肪酸二盐的发泡剂用于降低含水石膏组合物的湿密度的用途，该含水石膏组合物的再生石膏部分为至少0.5重量％。
在建筑行业中使用多种不同的含石膏的建筑材料。含石膏的建筑材料包括灰泥石膏、砂浆石膏、机器石膏灰泥(Maschinengipsputze)、抹灰石膏(Putzgipse)、粘结石膏、接缝石膏、填充石膏、保温石膏、地坪石膏、预拌灰泥石膏和仿大理石石膏(Marmorgipse)。含石膏的建筑材料还包括含石膏的预制构件，例如纸面石膏板(Gipskartonplatten)、石膏纤维板、含石膏的墙面建筑板、毛毡包套(Vliesummantelte)的石膏板和含石膏的模制品。
在石膏行业，制造商有义务将回收石膏材料(或再生石膏材料)返回生产过程。这包括含石膏的建筑废料和拆除废料，其中所述废料特别为石膏板(纸面石膏板、石膏纤维板、全石膏板)。石膏板废料例如在纸面石膏板生产中或在新建筑物的建造以及翻新和拆除工作中作为下脚料(或废料)产生。
然而，回收石膏利用中的问题在于，由于石膏板废料中所含的添加剂，材料的品质变化很大。例如，用于湿室装修(Feuchtraumausbau)的疏水纸面石膏板包含一定比例的具有非常强的消泡作用的硅氧烷。在纸面石膏板的生产中，将预生成的泡沫添加到石膏浆料中以降低产品的密度。因此，由于消泡作用，在纸面石膏板的生产中含硅氧烷的再生石膏的存在通常是主要的缺点。
因此，需要一种石膏组合物，无论所含的再生石膏材料的量和品质如何，它都可有效地发泡。
因此，本发明的目的是提供一种石膏组合物，可向其中添加再生石膏而不损害发泡效率。
所述目的通过一种含水石膏组合物(或称为水性石膏组合物)来实现，其包括：
i)至少40.0重量％的石膏，和
ii)至少0.002重量％、优选至少0.005重量％的包括至少一种α-磺基脂肪酸二盐的发泡剂，基于石膏组合物的总重量，
其中石膏的再生石膏部分为至少0.5重量％，基于石膏组合物中的石膏的总含量。
令人惊讶地，在此已经发现，首先，二盐表面活性剂结构、特别是α-磺基脂肪酸二盐对含硅氧烷的材料具有稳健作用(或鲁棒性，robust)，由此大大降低了硅氧烷的破坏泡沫的作用。无论再生石膏的含量如何，在石膏板生产中使用基于α-磺基脂肪酸二盐的泡沫时，泡沫产量保持几乎恒定。
因此，根据本发明的一种优选的实施方式，再生石膏部分是含硅氧烷的再生石膏。
根据本发明的另一优选的实施方式，至少一种α-磺基脂肪酸二盐是式(I)的化合物
R1CH(SO3M1)COOM2 (I)
其中R1为具有6至16个碳原子的直链或支链烷基或亚烷基，以及M1和M2彼此独立地为H、Li、Na、K、Ca/2、Mg/2、铵或烷醇胺。
R1优选为具有8至16个碳原子的直链烷基。
M1和M2特别优选为Na。
根据本发明的另一实施方式，组合物还包含至少0.005重量％、优选至少0.002重量％的至少一种与α-磺基脂肪酸二盐不同的(辅)助表面活性剂。
至少一种助表面活性剂特别优选地选自烷基多糖苷、烷基酰胺基甜菜碱、谷氨酸盐(酯)、磺酮、硫酸盐(包括烷基硫酸盐、烷基醚硫酸盐)、羟乙基磺酸盐(酯)(Isenthionaten)、N-酰基氨基酸化合物、磺基乙酸盐(酯)、磺酸盐(酯)、磺基琥珀酸盐(酯)、牛磺酸盐(酯)、甜菜碱、两性表面活性剂、烷醇酰胺、氧化胺、羧酸盐(酯)、烷基乙氧基化物、阳离子表面活性剂、阳离子聚合物、蛋白质水解物、硅酮、脂肪醇、蛋白质衍生物、二盐的漂白剂(Bleichen von Disalzen)、非离子表面活性剂及其混合物。
根据本发明的另一实施方式，组合物还包含至少一种溶剂。
根据本发明的另一优选实施方式，组合物包含一种或多种选自以下的添加剂：纤维素醚、熟石灰、淀粉、改性淀粉、疏水剂、矿物添加剂、低密度骨料、纤维、促进剂、增稠剂、缓凝剂、引气剂、发泡剂、膨胀剂(或溶胀剂)、填料、聚丙烯酸酯、分散剂、流动剂(Flieβmittel)、超吸收剂和稳定剂。
根据本发明的优选的实施方式，石膏组合物还包括0.0001至1.0重量％的缓凝剂和/或0.01至2.0重量％的流动剂。
本发明还涉及包括上述石膏组合物的制品。
特别优选的是，制品为灰泥石膏、砂浆石膏、机器石膏灰泥、抹灰石膏、粘结石膏、接缝石膏、填充石膏、保温石膏、地坪石膏、预拌灰泥石膏、仿大理石石膏，或者含石膏的预制构件例如纸面石膏板、石膏纤维板、含石膏的墙面建筑板、毛毡包套的石膏板和含石膏的模制品。
此外，本发明涉及用于制备含水石膏组合物的方法，包括
a)提供由包含至少一种α-磺基脂肪酸二盐的发泡剂形成的泡沫，
b)提供包括水、石膏和任选地包括添加剂的组合物，
c)在加入来自步骤a)的泡沫的情况下，将剪切力作用于步骤b)中获得的组合物，
其中石膏的再生石膏部分为至少0.5重量％，基于组合物中的石膏的总含量。
另外，本发明涉及包括至少一种α-磺基脂肪酸二盐的发泡剂用于降低含水石膏组合物的湿密度的用途，所述含水石膏组合物的再生石膏部分为至少为0.5重量％，基于组合物中的石膏的总含量。
特别优选的是，至少一种α-磺基脂肪酸二盐是上述化合物之一。
下面更详细地描述本发明。
如上所述，根据本发明的组合物包含石膏，该石膏的再生石膏部分为至少0.5重量％。
在本发明的上下文中，术语“石膏”是指以其无水或水合形式存在的硫酸钙化合物，例如由晶体形式的这种化合物组成的石膏岩，以及相应的建筑材料，例如式为CaSO4·xH2O的半水合硫酸钙、二水合硫酸钙或无水硫酸钙(其中x为0、1/2或2)，或其混合物。
根据本发明的石膏组合物包含至少40.0重量％、更优选45.0至70.0重量％、特别优选50.0至65.0重量％的石膏，基于石膏组合物的总重量。
根据本发明使用的石膏的再生石膏部分为至少0.5重量％、更优选至少2.0重量％、特别优选至少5.0重量％，基于组合物中的石膏的总含量。
在本发明的上下文中，术语“再生石膏”是指已经用于含石膏的制品的制造并且从所述制品中回收的石膏。从中获得再生石膏的含石膏的制品的实例是灰泥石膏、砂浆石膏、机器石膏灰泥、抹灰石膏、粘结石膏、接缝石膏、填充石膏、保温石膏、地坪石膏、预拌灰泥石膏、仿大理石石膏，以及含石膏的预制构件例如纸面石膏板、石膏纤维板、含石膏的墙面建筑板、毛毡包套的石膏板和含石膏的模制品。
再生石膏通常包含返回到制造过程中的含石膏的制品所含的添加剂。例如，用于湿室装修的疏水纸面石膏板中包含硅氧烷或蜡乳液。
根据本发明的再生石膏优选地包含硅氧烷。硅氧烷是下式的线性或环状化合物
R1 2-3R2 0-1Si-[O-Si1R2]n-O-SiR1 2-3
其中R1代表氢或烷基，和R2(如果存在)代表-O-基团，该基团在端基R1 2-3R2 0-1Si-和SiR1 2-3之间形成闭环，以及n的值可为0至100。如果R为烷基，则其优选地为直链或支链C1-C10烷基。R1优选地为甲基、乙基、正丙基、正丁基、异丁基或正己基。R1特别优选地为甲基。
特别地，再生石膏包含至少0.01重量％的硅氧烷、更优选0.02至5.0重量％的硅氧烷、特别优选0.05-2.0重量％的硅氧烷，基于再生石膏的总重量。
因此，根据本发明的石膏组合物包含至少0.01重量％的硅氧烷、更优选0.01至2.0重量％的硅氧烷、特别优选0.02至1.0重量％的硅氧烷，基于石膏组合物的总重量。
此外，根据本发明的石膏组合物包含至少0.005重量％、或至少0.007重量％、或至少0.01重量％的含至少一种α-磺基脂肪酸二盐的发泡剂，基于石膏组合物的总重量。
在另一实施方式中，根据本发明的石膏组合物包含至少0.002重量％、更优选至少0.003重量％、特别优选至少0.005重量％的含至少一种α-磺基脂肪酸二盐发泡剂，基于石膏组合物的总重量。
在一种实施方式中，发泡剂包含至少30重量％、至少45重量％或至少60重量％的至少一种α-磺基脂肪酸二盐，基于发泡剂的总重量。发泡剂特别优选由至少一种α-磺基脂肪酸二盐组成。
发泡剂优选包含至少15重量％、更优选至少25重量％、特别优选至少30重量％的至少一种α-磺基脂肪酸二盐，基于发泡剂的总重量。发泡剂特别优选由至少一种α-磺基脂肪酸二盐组成。
在本发明的上下文中，术语“发泡剂”是指具有一定成膜能力并因此促进液体中泡沫生成的界面活性物质。
至少一种α-磺基脂肪酸二盐优选为式(I)的化合物
R1CH(SO3M1)COOM2 (I)
其中R1为具有6至16个碳原子的直链或支链烷基或亚烷基，以及M1和M2彼此独立地为H、Li、Na、K、Ca/2、Mg/2、铵或烷醇胺。在此特别优选的烷醇胺是单乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺和单异丙醇胺。
此外适用的是，在至少一种其中基团R1为亚烷基的α-磺基脂肪酸二盐中，式(I)的化合物的含量为3重量％或更低，基于至少一种α-磺基脂肪酸二盐的总重量。
R1优选地为具有8至16个碳原子、更优选9至16个碳原子、特别优选10至12个碳原子的饱和直链烷基。
特别优选地，适用的是，在至少一种其中基团R1为癸基和/或十二烷基的α-磺基脂肪酸二盐中，式(I)的化合物的含量为90重量％或更高，基于至少一种α-磺基脂肪酸盐的总重量。
M1和M2特别优选地为Na。
因此，根据本发明的至少一种α-磺基脂肪酸二盐特别优选地为2-磺基十二烷酸的二钠盐、2-磺基十四烷酸的二钠盐或它们的混合物。至少一种α-磺基脂肪酸二盐特别优选地为2-磺基十二烷酸的二钠盐和2-磺基十四烷酸的二钠盐的混合物。
式(I)的化合物可通过本领域技术人员已知的所有方法制备。特别优选的制备方法在此是相应羧酸的磺化。在此，使相应的羧酸、特别是相应的脂肪酸与气态三氧化硫反应，其中三氧化硫优选地以如下的量使用，即SO3与脂肪酸的摩尔比在1.0:1至1.1:1的范围内。然后，将以这种方式获得的粗产物即酸性磺化产物部分或完全地中和，其中优选地用NaOH水溶液完全地中和。如果需要，也可执行清洗步骤。
根据另一优选的实施方式，根据本发明的石膏组合物包含至少0.002重量％、更优选至少0.003重量％、特别优选至少0.005重量％的至少一种助表面活性剂，基于石膏组合物的总重量。
所述至少一种助表面活性剂是不同于α-磺基脂肪酸二盐的至少一种发泡剂。
优选地，至少一种助表面活性剂是一种发泡剂，该发泡剂选自烷基多糖苷、烷基酰胺基甜菜碱、谷氨酸盐(酯)、磺酮、硫酸盐(包括烷基硫酸盐、烷基醚硫酸盐)、羟乙基磺酸盐(酯)、N-酰基氨基酸化合物、磺基乙酸盐(酯)、磺酸盐(酯)、磺基琥珀酸盐(酯)、牛磺酸盐(酯)、甜菜碱、两性表面活性剂、烷醇酰胺、氧化胺、羧酸盐(酯)、烷基乙氧基化物、阳离子表面活性剂、阳离子聚合物、蛋白质水解物、硅酮、脂肪醇、蛋白质衍生物、二盐的漂白剂、非离子表面活性剂及其混合物。
优选的烷基多糖苷是式(II)的化合物
R2-O-[G]p (II)
其中R2代表具有8至18个碳原子的直链或支链烷基和/或亚烷基，G代表具有5或6个碳原子的糖基，p代表1至10之间的数字。
优选的烷基酰胺基甜菜碱是式(III)的化合物
R3-CO-NH-(CH2)y-N+(CH3)2-CH2-COO- (III)
其中R3代表具有7至19个碳原子的直链或支链烷基或亚烷基，以及y是2至4的整数。
优选的N-酰基-氨基酸化合物优选为式(IV)的N-酰基-谷氨酸化合物
M3OOC-CH2-CH2-CH(NH-CO-R4)-COOM4 (IV)
其中R4代表具有7至19个碳原子的直链或支链烷基或亚烷基，以及基团M3和M4彼此独立地选自H、Li、Na、K、Ca/2、Mg/2、铵和烷醇胺。
根据本发明的另一实施方式，组合物还包含至少一种溶剂。该组合物优选地包含0.0001重量％至0.2重量％的至少一种溶剂，基于石膏组合物的总重量。
所述溶剂优选地选自：己二醇、(2-甲基-2,4-戊二醇)、乙醇、丙醛、正丙醇、1-戊醇、2-戊醇、3-戊醇、2-甲基-1-丁醇、2-甲基-2-丁醇、3-甲基-1-丁醇、3-甲基-2-丁醇、2,2-二甲基-1-丙醇、乙酸正丙酯、乙酸正丁酯、乙酸1-戊酯、乙酸2-戊酯、乙酸3-戊酯、乙酸异戊酯、乙酸1,1-二甲基丙酯、乙酸2-甲基丁酯、乙酸2-乙基己酯、2-丁氧基乙醇、2-(2-丁氧基乙氧基)乙醇、三乙二醇单丁醚、3,6,9,12-四氧杂十六烷-1-醇、2-己氧基-1-乙醇、2-(2-己氧基乙氧基)乙醇、1-甲氧基-2-丙醇、甲氧基丙氧基丙醇、1-丁氧基-2-丙醇、二丙二醇丁醚、三丙二醇丁醚、2-丁氧基乙酸乙酯、2-(2-丁氧基乙氧基)乙酸乙酯、乙酸1-甲氧基-2-丙酯及其混合物。
根据本发明的石膏组合物可包含未发泡形式或作为预制泡沫的发泡剂。制造预制泡沫的方法是本领域技术人员已知的。
预制泡沫的泡沫密度优选地为50至180g/L、更优选60至140g/L、特别优选70至120g/L。
根据本发明的石膏组合物优选地包括至少40.0重量％、更优选45.0至75.0重量％、特别优选50.0至65.0重量％的石膏，至少0.005重量％、更优选至少0.007％重量、特别优选至少0.01％重量的包含至少一种α-磺基脂肪酸二盐的发泡剂，任选地至少0.002重量％、更优选至少0.003重量％、特别优选至少0.005重量％的至少一种助表面活性剂，任选地至少0.0001重量％、优选0.0005重量％至0.2重量％的至少一种溶剂和20.0至65.0重量％、更优选30.0至55.0重量％、特别优选35.0至50.0重量％的水，基于石膏组合物的总重量。
在另一优选的实施方式中，根据本发明的石膏组合物优选地包括至少40.0重量％、更优选45.0至75.0重量％、特别优选50.0至65.0重量％的石膏，至少0.002重量％、更优选至少0.003％重量、特别优选至少0.005％重量的包含至少一种α-磺基脂肪酸二盐的发泡剂，任选地至少0.001重量％、更优选至少0.002重量％、特别优选至少0.003重量％的至少一种助表面活性剂，任选地至少0.0001重量％、更优选0.0005重量％至0.2重量％的至少一种溶剂和20.0至65.0重量％、更优选30.0至55.0重量％、特别优选35.0至50.0重量％的水，基于石膏组合物的总重量。
因此，根据本发明的石膏组合物优选地具有0.3至1.5、更优选0.5至1.0、特别优选0.7至0.8的水石膏值。
此外，根据本发明的石膏组合物可通过加入添加剂来改性。石膏组合物通常包含影响流动行为或固化过程的添加剂。例如，根据本发明的石膏组合物可包含一种或多种选自以下的添加剂：纤维素醚、熟石灰、矿物添加剂、低密度骨料、纤维、促进剂、增稠剂、缓凝剂、引气剂、发泡剂、膨胀剂、填料、聚丙烯酸酯、分散剂、流动剂、超吸收剂和稳定剂。
因此，根据本发明的石膏组合物包括以下，更优选地由以下组成：至少40.0重量％、更优选45.0至70.0重量％、特别优选50.0至65.0重量％的石膏，至少0.005重量％、更优选至少0.007％重量、特别优选至少0.01％重量的包含至少一种α-磺基脂肪酸二盐的发泡剂，任选地至少0.002重量％、更优选至少0.003重量％、特别优选至少0.005重量％的至少一种助表面活性剂，任选地至少0.0001重量％、优选0.0005重量％至0.2重量％的至少一种溶剂，20.0至65.0重量％、更优选30.0至55.0重量％、特别优选35.0至50.0重量％的水和0.0至5.0重量％、更优选0.0001至3.0重量％、特别优选0.001至1.0重量％的添加剂，基于石膏组合物的总重量。
在一种优选的实施方式中，根据本发明的石膏组合物包括以下，更优选地由以下组成：至少40.0重量％、更优选45.0至70.0重量％、特别优选50.0至65.0重量％的石膏，至少0.002重量％、更优选至少0.003％重量、特别优选至少0.005％重量的包含至少一种α-磺基脂肪酸二盐的发泡剂，任选地至少0.001重量％、更优选至少0.002重量％、特别优选至少0.003重量％的至少一种助表面活性剂，任选地至少0.0001重量％、优选0.0005重量％至0.2重量％的至少一种溶剂，20.0至65.0重量％、更优选30.0至55.0重量％、特别优选35.0至50.0重量％的水和0.0至5.0重量％、更优选0.0001至3.0重量％、特别优选0.001至1.0重量％的添加剂，基于石膏组合物的总重量。
根据本发明的石膏组合物可优选地包含缓凝剂、促进剂和/或流动剂。
在本发明的上下文中，术语“缓凝剂”是指减慢石膏组合物的固化过程的添加剂。缓凝剂的非限制性实例是酒石酸、柠檬酸及其盐、葡糖酸盐(酯)、蛋白质水解物、缩聚氨基酸、磷酸盐、络合剂、羟基羧酸、糖、有机磷酸盐以及其混合物。
在本发明的上下文中，术语“促进剂”是指促进石膏组合物的固化过程的添加剂。促进剂的非限制性实例是K2SO4和精细研磨的二水合物。
在本发明的上下文中，术语“流动剂”是指影响石膏组合物的流动行为的添加剂。用于根据本发明的石膏组合物的合适的流动剂是基于萘磺酸盐(酯)、三聚氰胺磺酸盐(酯)、木质素磺酸盐(酯)、酮树脂、聚芳基醚和聚羧酸酯醚的流动剂。
根据本发明的石膏组合物特别优选地包含0.0001至1.0重量％的缓凝剂和/或0.01至2.0重量％的流动剂。
因此，根据本发明的石膏组合物包括以下，更优选地由以下组成：至少40.0重量％、更优选45.0至70.0重量％、特别优选50.0至65.0重量％的石膏，至少0.005重量％、更优选至少0.007％重量、特别优选至少0.01％重量的包含至少一种α-磺基脂肪酸二盐的发泡剂，任选地至少0.002重量％、更优选至少0.003重量％、特别优选至少0.005重量％的至少一种助表面活性剂，任选地至少0.0001重量％、优选0.0005重量％至0.2重量％的至少一种溶剂和20.0至65.0重量％、更优选30.0至55.0重量％、特别优选35.0至50.0重量％的水、0.0001至1.0重量％的缓凝剂和0.01至2.0重量％的流动剂以及0.0至5.0重量％、更优选0.0001至3.0重量％、特别优选0.001至1.0重量％的添加剂，基于石膏组合物的总重量。
在一种优选地实施方式中，根据本发明的石膏组合物包括以下，更优选地由以下组成：至少40.0重量％、更优选45.0至70.0重量％、特别优选50.0至65.0重量％的石膏，至少0.002重量％、更优选至少0.003％重量、特别优选至少0.005％重量的包含至少一种α-磺基脂肪酸二盐的发泡剂，任选地至少0.001重量％、更优选至少0.002重量％、特别优选至少0.003重量％的至少一种助表面活性剂，任选地至少0.0001重量％、优选0.0005重量％至0.2重量％的至少一种溶剂和20.0至65.0重量％、更优选30.0至55.0重量％、特别优选35.0至50.0重量％的水、0.0001至1.0重量％的缓凝剂和0.01至2.0重量％的流动剂以及0.0至5.0重量％、更优选0.0001至3.0重量％、特别优选0.001至1.0重量％的添加剂，基于石膏组合物的总重量。
根据本发明的石膏组合物的湿密度优选地小于1400kg/m3、更优选小于1250kg/m3、特别优选小于1100kg/m3。
本发明进一步涉及包含根据本发明的石膏组合物的制品。
该制品优选地包含至少80重量％、更优选至少90重量％、特别优选至少95重量％的根据本发明的石膏组合物。
在本发明的优选的实施方式中，所述制品由根据本发明的石膏组合物组成。
所述制品为灰泥石膏、砂浆石膏、机器石膏灰泥、抹灰石膏、粘结石膏、接缝石膏、填充石膏、保温石膏、地坪石膏、预拌灰泥石膏、仿大理石石膏，以及含石膏的预制构件例如纸面石膏板、石膏纤维板、含石膏的墙面建筑板、毛毡包套的石膏板和含石膏的模制品。
特别优选地，所述制品为纸面石膏板。
此外，本发明涉及用于制备含水石膏组合物的方法，包括
a)提供由包含至少一种α-磺基脂肪酸二盐的发泡剂形成的泡沫，
b)提供包括水、石膏和任选地包括添加剂的组合物，
c)在加入来自步骤a)的泡沫的情况下，将剪切力作用于步骤b)中获得的组合物，
其中石膏的再生石膏部分为至少0.5重量％，基于组合物中的石膏的总含量。
根据本发明的方法的步骤a)，由包含至少一种α-磺基脂肪酸二盐的发泡剂提供预制泡沫，以减轻石膏制品的重量。使用合适的泡沫发生器由包含发泡剂、空气和水的混合物制造泡沫。制备用于石膏组合物的泡沫的方法是本领域技术人员已知的。
制造泡沫的混合物优选地还包含至少一种溶剂。制造泡沫的混合物优选地包含0.5重量％至30.0重量％的至少一种溶剂，基于泡沫的总重量。
所述溶剂优选地选自：己二醇、(2-甲基-2,4-戊二醇)、乙醇、丙醛、正丙醇、1-戊醇、2-戊醇、3-戊醇、2-甲基-1-丁醇、2-甲基-2-丁醇、3-甲基-1-丁醇、3-甲基-2-丁醇、2,2-二甲基-1-丙醇、乙酸正丙酯、乙酸正丁酯、乙酸1-戊酯、乙酸2-戊酯、乙酸3-戊酯、乙酸异戊酯、乙酸1,1-二甲基丙酯、乙酸2-甲基丁酯、乙酸2-乙基己酯、2-丁氧基乙醇、2-(2-丁氧基乙氧基)乙醇、三乙二醇单丁醚、3,6,9,12-四氧杂十六烷-1-醇、2-己氧基-1-乙醇、2-(2-己氧基乙氧基)乙醇、1-甲氧基-2-丙醇、甲氧基丙氧基丙醇、1-丁氧基-2-丙醇、二丙二醇丁醚、三丙二醇丁醚、2-丁氧基乙酸乙酯、2-(2-丁氧基乙氧基)乙酸乙酯、乙酸1-甲氧基-2-丙酯及其混合物。
包括至少一种α-磺基脂肪酸二盐的发泡剂优选为至少一种上述化合物。
根据步骤b)，提供包含水、石膏和任选地一种或多种上述添加剂的组合物。石膏包含至少0.5重量％、更优选至少2.0重量％、特别优选至少5.0重量％的再生石膏部分，基于组合物中的石膏的总含量。
如上所述，再生石膏优选地为含有硅氧烷的再生石膏。
通过在加入来自步骤a)的泡沫的情况下将剪切力作用于步骤b)中获得的组合物而获得本发明的石膏组合物。
本发明还涉及包括至少一种α-磺基脂肪酸二盐的发泡剂用于降低含水石膏组合物的湿密度的用途，该含水石膏组合物的再生石膏部分为至少0.5重量％。
特别优选的是，至少一种α-磺基脂肪酸二盐是上述化合物之一。
下列实施例旨在更详细地解释本发明。
实施例
1)方法
湿密度
为了确定石膏组合物的湿密度，通过将各组合物装填到具有已知体积的烧杯中然后称重来确定重量与体积之间的比率。
泡沫密度
为了确定泡沫密度，通过将各泡沫装填到具有已知体积的烧杯中然后称重来确定重量与体积之间的比率。
2)再生石膏的制造
为了制备石膏浆料，将300gβ-半水合物(通过烟道气脱硫获得)置于201.0g的包含3.0g的硅氧烷(来自Wacker Chemie公司的Silres BS94)的水中，并使其浸泡15秒。然后将混合物在285rpm下剪切30秒并倒入模具中。15分钟后，将试样从模具中取出，并在饱和水蒸气气氛中在150℃下热处理1小时。然后将试样在40℃下储存直至达到质量恒定。
为了进行进一步处理，将样品用球磨机研磨至约10μm的d50，然后在150℃下煅烧5小时。冷却至室温后，可将再生石膏用于应用测试。
3)基于脂肪烷基醚硫酸盐表面活性剂的组合物
首先，制备基于脂肪烷基醚硫酸盐的泡沫。
为此，使用基于转子/定子系统的泡沫发生器在添加压缩空气的情况下，将0.40％浓度的表面活性剂溶液(Vinapor GYP 2680，BASF)转化为泡沫。设定的泡沫密度为75g/L。
对照混合物R1
为了制备石膏浆料，将350g的β-半水合物(通过烟气脱硫获得)与0.035g的缓凝剂(Plastretard)和3.3g的精细研磨的二水合物均质化，然后添加到234.2g的含有1.05g的β-萘流动剂的水中并浸泡15秒钟。然后将混合物在1600rpm下剪切30秒。同时，添加基于脂肪烷基醚硫酸盐的泡沫(18.2g，密度为75g/L)。由此得到的对照混合物1的新鲜密度为1050kg/m3。
对照混合物R2
以类似于对照混合物R1的方式制备对照混合物R2，不同之处在于5％的β-半水合物被含硅氧烷的再生石膏取代。对照混合物R2的湿密度升至1380kg/m3。
4)基于α-磺基脂肪酸二盐表面活性剂的组合物
首先，制备基于α-磺基脂肪酸二盐的泡沫。
为此，使用基于转子/定子系统的泡沫发生器在添加压缩空气的情况下，将0.40％浓度的基于C12/14-α-磺基脂肪酸二钠盐的表面活性剂溶液转化为泡沫。设定的泡沫密度为75g/L。
对照混合物R3
为了制备石膏浆料，将350g的β-半水合物(通过烟气脱硫获得)与0.035g的缓凝剂(Plastretard)和3.3g的精细研磨的二水合物均质化，然后添加到234.2g的含有1.05g的β-萘流动剂的水中并浸泡15秒钟。然后将混合物在1600rpm下剪切30秒。同时，添加基于α-磺基脂肪酸二盐的泡沫(18.2g，密度为75g/L)。由此得到的对照混合物1的新鲜密度为1110kg/m3。
实施例E1(根据本发明)
以类似于对照混合物R3的方式制备实施例E1，不同之处在于5％的β-半水合物被含硅氧烷的再生石膏取代。根据本发明的实施例的湿密度仅上升到1170kg/m3。
表1中总结了对照混合物和根据本发明的实施例的组成和性质。
表1石膏组合物的组成和性质
Figure BDA0002455373170000121
结果表明，含再生石膏的组合物在使用基于α-磺基脂肪酸二盐的泡沫的情况下具有仅比不含再生石膏的对照混合物略高的湿密度，而对于具有基于脂肪烷基醚硫酸盐的泡沫的含再生石膏组合物，可观察到湿密度的显著增加。

Claims (15)

1.含水石膏组合物，包括
i)至少40.0重量％的石膏，和
ii)至少0.002重量％、优选至少0.005重量％的包括至少一种α-磺基脂肪酸二盐的发泡剂，基于石膏组合物的总重量，
其中石膏的再生石膏部分为至少0.5重量％，基于石膏组合物中的石膏的总含量。
2.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述再生石膏部分是含硅氧烷的再生石膏。
3.根据前述权利要求之一所述的组合物，其中至少一种α-磺基脂肪酸二盐是式(I)的化合物
R1CH(SO3M1)COOM2 (I)
其中R1为具有6至16个碳原子的直链或支链烷基或亚烷基，以及M1和M2彼此独立地为H、Li、Na、K、Ca/2、Mg/2、铵或烷醇胺。
4.根据权利要求3所述的组合物，其中R1为具有8至16个碳原子的饱和直链烷基。
5.根据权利要求3或4所述的组合物，其中M1和M2代表Na。
6.根据前述权利要求之一所述的组合物，进一步包括至少0.001重量％的至少一种与α-磺基脂肪酸二盐不同的助表面活性剂。
7.根据权利要求6所述的组合物，其中至少一种助表面活性剂选自：烷基多糖苷、烷基酰胺基甜菜碱、谷氨酸盐、磺酮、硫酸盐、羟乙基磺酸盐、N-酰基氨基酸化合物、磺基乙酸盐、磺酸盐、磺基琥珀酸盐、牛磺酸盐、甜菜碱、两性表面活性剂、烷醇酰胺、氧化胺、羧酸盐、烷基乙氧基化物、阳离子表面活性剂、阳离子聚合物、蛋白质水解物、硅酮、脂肪醇、蛋白质衍生物、二盐的漂白剂、非离子表面活性剂及其混合物。
8.根据前述权利要求之一所述的组合物，进一步包括至少一种溶剂。
9.根据前述权利要求之一所述的组合物，进一步包括一种或多种添加剂，所述添加剂选自：纤维素醚、熟石灰、淀粉、改性淀粉、疏水剂、矿物添加剂、低密度骨料、纤维、促进剂、增稠剂、缓凝剂、引气剂、发泡剂、膨胀剂、填料、聚丙烯酸酯、分散剂、流动剂、超吸收剂和稳定剂。
10.根据前述权利要求之一所述的组合物，进一步包括0.0001至1.0重量％的缓凝剂和/或0.01至2.0重量％的流动剂。
11.制品，其包括根据权利要求1至10之一所述的组合物。
12.根据权利要求10所述的制品，其中该制品为灰泥石膏、砂浆石膏、机器石膏灰泥、抹灰石膏、粘结石膏、接缝石膏、填充石膏、保温石膏、地坪石膏、预拌灰泥石膏、仿大理石石膏，或者含石膏的预制构件例如纸面石膏板、石膏纤维板、含石膏的墙面建筑板、毛毡包套的石膏板和含石膏的模制品。
13.用于制备含水石膏组合物的方法，包括
a)提供由包含至少一种α-磺基脂肪酸二盐的发泡剂形成的泡沫，
b)提供包括水、石膏和任选地包括添加剂的组合物，
c)在加入来自步骤a)的泡沫的情况下，将剪切力作用于步骤b)中获得的组合物，
其中石膏的再生石膏部分为至少0.5重量％，基于组合物中的石膏的总含量。
14.包括至少一种α-磺基脂肪酸二盐的发泡剂用于降低含水石膏组合物的湿密度的用途，所述含水石膏组合物的再生石膏部分为至少为0.5重量％，基于组合物中的石膏的总含量。
15.根据权利要求14所述的用途，其中所述至少一种α-磺基脂肪酸二盐为根据权利要求3至6之一所述的化合物。
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