CN103998393A - 包含羧化的苯乙烯-丁二烯可再分散聚合物粉末以及富铝水泥的干混制剂 - Google Patents

包含羧化的苯乙烯-丁二烯可再分散聚合物粉末以及富铝水泥的干混制剂 Download PDF

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Abstract

干混制剂,其包含可再分散的聚合物粉末(RDP)和高铝水泥,例如铝酸钙水泥(CAC)或硫铝酸钙水泥(CSA),所述RDP由包含至少一种烯键式不饱和二羧酸单体的低羧化度、大粒度的不溶于水的成膜苯乙烯丁二烯聚合物制备;所述干混制剂能够提供水泥组合物,该水泥组合物当用于含水泥的瓷砖粘合剂(CBTA或CTA)的时候,具有出人意料的优良水浸泡剪切强度和凝固时间,当用于防水砂浆或砂浆施涂的时候具有优良的粘合性质,当用于薄灰浆应用时具有优良的弯曲强度和压缩强度。

Description

包含羧化的苯乙烯-丁二烯可再分散聚合物粉末以及富铝水泥的干混制剂
本发明涉及干混制剂,该干混制剂包含无机水凝水泥、富铝水泥以及可再分散于水的聚合物粉末(RDP),所述聚合物粉末由包含羟基的苯乙烯-丁二烯共聚物制得。具体来说,本发明涉及可用于砂浆制剂的组合物,所述砂浆制剂包含水泥、砂子、羧化苯乙烯-丁二烯可再分散性粉末以及富铝水泥,用于水泥质瓷砖粘合剂或含水泥的瓷砖粘合剂(CBTA或CTA)用途,防水砂浆或膜以及薄灰浆。
CTA通常用水泥、砂子、有机聚合物和纤维素醚制备。CTA的生产商努力希望提供具有以下特性的粘合剂:其能够满足在现场对CTA进行混合和使用的施涂人员速要求的水浸泡剪切强度。在过去,施涂人员向CTA混合物中添加纤维素醚以控制CTA或砂浆在使用过程中的流变性质、保水能力、耐滑性和改进的可加工性。其他的做法是在CTA应用中使用聚合物,例如超塑化剂和聚合物粉末,以改进由所述CTA制备的固化粘合剂的可加工性和强度。
张等人在美国专利第7,803,225号中公开了一种非风化性水泥质砂浆组合物,该组合物不含活性二氧化硅材料,该组合物为干砂浆组合物或水性砂浆组合物的形式,该组合物包含a)1-10重量%的普通波特兰水泥(OPC),b)1-30重量%的铝酸钙水泥,c)1-15重量%的硫酸钙,d)0.5-30重量%的聚合物的水性聚合物分散体或可再分散于水的聚合物粉末,所述聚合物是由选自下组的一种或多种单体制得的:乙烯基酯、(甲基)丙烯酸酯、乙烯基芳族化合物、烯烃、1,3-丁二烯和卤代乙烯,如果需要的话,该聚合物中还包含可与上述单体共聚的其他单体,水性聚合物分散体的重量百分数是基于所述分散体的固体重量计,组分a)b),c)和d)各自的重量百分数是基于所述水泥质砂浆组合物的干重为基准计,在所述水泥质砂浆组合物中,组分a),b),c)和d)的含量满足以下重量比:a):b):c):d)为1-1.5:2-4:1-1.5:2-4。张等人为了避免风化,需要在波特兰水泥水合的过程中避免生成氢氧化钙,或者在此过程中避免需要消耗产生的氢氧化钙。张等人希望避免使用活性二氧化硅材料或水溶性氨基树脂的需求,所述活性二氧化硅材料或水溶性氨基树脂会与任意生成的氢氧化钙反应,并将其消耗掉。张等人使用较大量的高价的高铝酸钙水泥(CAC),与主要组分为硅酸钙的较为廉价的普通波特兰水泥(OPC)相比,此种高价的高铝酸钙水泥(CAC)不会产生氢氧化钙,或者会产生极少的氢氧化钙。
本发明解决了以下问题,即提供一种含水泥的瓷砖粘合剂,该粘合剂具有改进的水浸泡剪切强度和凝固时间,在防水膜或砂浆应用中改进的粘合性质,在薄灰浆应用中改进的弯曲强度和压缩强度,甚至在普通波特兰水泥的用量高于高铝酸钙水泥的用量的情况下也可以实现上述性质,从而还减少了制剂的成本。
发明内容
根据本发明,一种干混水泥组合物,如含水泥的瓷砖粘合剂(CBTA或CTA),薄灰浆,或防水膜或砂浆,该组合物包含:以干混组合物的重量为基准计,0-50重量%的普通波特兰水泥(OPC);可再分散于水的聚合物粉末(RDP),该聚合物粉末由羧化的不溶于水的成膜苯乙烯-丁二烯聚合物制备,所述羧化的不溶于水的成膜苯乙烯-丁二烯聚合物优选为低羧化程度、大粒度的不溶于水的成膜苯乙烯-丁二烯聚合物制备,所述聚合物的重均粒度为150nm-500nm,优选为200nm-400nm,更优选为220nm-350nm,以所述不溶于水的成膜聚合物的重量为基准计,该聚合物的羧化量是包含0.1-2.75重量%,优选0.5-2.5重量%,更优选1-2重量%的至少一种烯键式不饱和二羧酸、其盐、或其混合物;以及高铝水泥,或富铝水泥,例如铝酸钙水泥(CAC)或硫铝酸钙水泥(calciumsulfoaluminate,CSA)。所述高铝水泥是例如铝酸钙水泥,以所述高铝水泥(例如铝酸钙水泥)的重量为基准计,其氧化铝(Al2O3)含量大于30重量%,优选大于40重量%,更优选大于55重量%,最优选至少为70重量%。
在使用铝酸钙水泥的情况下,例如在水泥基瓷砖粘合剂干混组合物(CBTA或CTA)或薄灰浆干混组合物中使用铝酸钙水泥的情况下,以所述干混组合物的重量为基准计,所述铝酸钙水泥以较低的用量使用,为0.5-8重量%,而以所述干混组合物的重量为基准计,普通波特兰水泥的用量可以至少三倍于前者,或者为25-45重量%。对于CBTA干混组合物,铝酸钙水泥的用量可以为1-8重量%,优选2.5-5.5重量%,普通波特兰水泥的用量可以为25-45重量%,优选30-40重量%,以上重量百分数都是基于所述干混组合物的重量为基准计。在CBTA组合物中,将硫酸钙与铝酸钙水泥一同使用,以铝酸钙水泥的重量为基准计,所述硫酸钙的用量优选为40-60重量%,例如为50重量%。在薄灰浆干混组合物中,铝酸钙水泥的用量可以为0.5-5重量%,优选1-3重量%,普通波特兰水泥的用量可以为25-35重量%,以上重量百分数都是基于所述干混组合物的重量为基准计。以铝酸钙水泥的重量为基准计,硫酸钙可以任选以以下用量用于所述薄灰浆干混组合物:40-60重量%,例如50重量%。
当使用硫铝酸钙水泥(CSA)的时候,例如在防水砂浆干混组合物中,所述硫铝酸钙水泥的用量占所述干混组合物的30-50重量%。所述硫铝酸钙水泥可以在不使用任何普通波特兰水泥的条件下(0重量%普通波特兰水泥)使用,或者以本发明的干混组合物的总重量为基准计,所述硫铝酸钙水泥的用量可以最高达50重量%,优选30-50重量%。可以在无需添加任何硫酸钙的情况下使用所述硫铝酸钙水泥。
本发明的组合物包含苯乙烯-丁二烯(SB)RDP,使得使用者可以获得具有改进的水浸泡剪切强度和凝固时间的含水泥的瓷砖粘合剂(CBTA或CTA),在防水膜或砂浆应用中获得改进的粘合性质,在薄灰浆应用中获得改进的弯曲和压缩强度;而在使用其他的RDP,例如乙酸乙烯酯-乙烯(VAE)共聚物RDP或VAE/乙酸乙烯酯–叔碳酸乙烯基酯(VA-VeoVA)共聚物混合物RDP的情况下,无法在这些性质中获得显著的改进。所述可再分散的聚合物粉末的用量可以为0.1-10重量%;对于CBTA干混组合物,其用量优选1-6重量%;对于薄灰浆干混组合物,其用量优选为0.5-4重量%;对于防水砂浆干混组合物,其用量优选为1-5重量%,以上各个重量百分数都是以干混制剂的重量为基准计。
除非另外说明,否则,所有的温度和压力单位都是室温和标准压力(STP)。本文列出的所有范围都包括端值且可以组合。
所有包括括号的术语表示包括括号内的内容和不包括括号内的内容的任一情况或两种情况。例如,术语“(甲基)苯乙烯”包括苯乙烯和甲基苯乙烯的情况。
在本文中,除非另外说明,术语“分子量”表示使用凝胶渗透色谱法(GPC),在使用聚(苯乙烯)标样对照的情况下,测得的聚合物的重均分子量。在本文中,术语“聚合物”表示由一种或多种不同的单体制备的聚合物,例如共聚物、三元共聚物、四元共聚物、五元共聚物等,可以是任意的无规聚合物、嵌段聚合物、接枝聚合物、序列聚合物(sequential polymer)或梯度聚合物(gradient polymer)。
在本文中,术语“砂浆粘度”表示如下文实施例所述,在25℃和5rpm条件下测得的砂浆的布鲁克菲尔德(Brookfield)粘度。
在本文中,Tg是使用差式扫描量热法或者DSC测得的(加热速率为10℃/分钟,Tg在弯曲处的中点获得)。
在本文中,术语“重量%”表示重量百分数。
在本文中,除非另外说明,否则,术语“平均粒度”表示通过激光散射测定的粉末颗粒分布中的颗粒的粒度或最大尺寸,使得分布中50重量%的颗粒比该颗粒小,分布中50重量%的颗粒比该颗粒大。对于初始胶乳分散体颗粒,使用微型卓克有限公司(Microtrac Inc)(美国宾夕法尼亚州,约克城(York,PA))的Nanotrac NPA150,根据制造商推荐的步骤,通过动态光散射测量平均粒度。记录体均粒度。对于再分散的颗粒,使用贝克曼库尔特公司(BeckmanCoulter)(美国加利福尼亚州,布鲁尔(Brea,California))生产的Coulter LS230粒度分析仪,根据生产商推荐的过程,通过激光散射测量粒度分布。采集通过激光散射以及偏振强度微分散射从颗粒射来的散射光,获得该散射光随角度变化的关系,然后转化为粒度分布。
在本文中,术语“凝固”表示塑料水泥糊料的固化。参见“混凝土-微结构、性质&材料(Concrete‐Microstructure,Properties,&Materials),第三版,P.Kumar Mehta等著,第220页。固化的开始称为初始凝固,标志着糊料变得无法加工的时间点。所述糊料不会突然固化;其需要很长的时间变得完全呈刚性。将完全固化所需的时间记作最终凝固。
本发明人发现,通过将RDP与高铝水泥相结合,可以制得具有以下性质的水泥组合物:该水泥组合物具有用于含水泥的瓷砖粘合剂(CBTA或CTA)的出人意料的优良水浸泡剪切强度和凝固时间,在防水膜或砂浆应用(例如刚性-半挠性砂浆制剂)中的粘合性质,以及在薄灰浆应用中的弯曲和压缩强度,所述RDP由羧化的不溶于水的成膜苯乙烯-丁二烯聚合物制备,优选由低羧化程度的大粒度的不溶于水的成膜苯乙烯-丁二烯聚合物制备,所述聚合物包含至少一种烯键式不饱和二羧酸单体。例如,根据测试标准ANSI118.4第5.2.3节(2011)进行表征,结果表明,当使用特定的大粒度、低羧化度的聚合物制备的SB RDP和少量铝酸钙水泥(与普通波特兰水泥的量相比)配制CTA的时候,由此配制的CTA具有出人意料的优良7天水浸泡不渗水陶瓷马赛克剪切强度以及出人意料的较短的Vicat凝固时间,后者是根据测试标准ASTM C191测得的,与用乙酸乙烯酯-乙烯(VAE)可再分散聚合物粉末配制的砂浆相比较。另外,根据测试标准ANSI118.4第5.2.6节(2011)进行表征,结果表明,本发明的CTA具有极佳的28天不渗水陶瓷马赛克瓷砖冻结/解冻剪切强度。因此,通过同时采用大粒度、低羧化度的不溶于水的成膜聚合物以及减少量的铝酸钙水泥(相对于普通波特兰水泥的量),可以获得极佳的水浸泡剪切强度和冻结/解冻剪切强度,以及水泥粘合剂更快的凝固时间。
可以用于本发明的聚合物是优选具有低羧化度和大的平均粒度的不溶于水的羧化成膜聚合物。优选的不溶于水的成膜聚合物是苯乙烯-丁二烯共聚物。在本发明的实施方式中,所述不溶于水的成膜聚合物可以是包含单体苯乙烯、丁二烯、衣康酸和丙烯腈的大粒度、低羧化度的共聚物。
所述不溶于水的成膜共聚物可以按照常规的方式通过水性乳液聚合或悬浮液聚合制备,优选通过乳液聚合制备,制备时使用常规的聚合温度,例如40-120℃,优选等于或高于70℃,或者优选高达105℃,使用常规的压力,例如在使用二烯共聚单体的时候,压力等于或小于150psi,优选等于或小于100psi。可以使用常规量的一种或多种常规的水溶性或油(单体)溶性引发剂(例如过氧化叔丁基和氢过氧化枯烯)或者氧化还原引发剂组合(使用亚硫酸盐和亚硫酸氢盐之类的还原剂)来引发聚合反应。为了控制分子量,可以在聚合反应过程中,以常规的方式使用常规用量的常规调节剂物质或链转移剂,例如硫醇,链烷醇和二聚α-甲基苯乙烯,以参与聚合的单体为基准计,所述常规用量为0.01-5.0重量%,或者优选高达3重量%。所述聚合过程优选在存在常规量的一种或多种常规乳化剂和/或保护胶体(例如数均分子量等于或大于2000的水溶性共聚物)的情况下进行。合适的乳化剂包括阴离子型乳化剂、阳离子型乳化剂和非离子型乳化剂,例如阴离子型表面活性剂,如8-18个碳的烷基或烷基芳基醚硫酸盐,以及它们的盐,以及非离子型表面活性剂,例如烷基或烷基芳基聚二醇醚。作为一种或多种表面活性剂的代替或补充,合适的保护胶体可以包括例如:聚乙烯醇;水溶性形式的多糖,例如淀粉和纤维素;蛋白质,例如酪蛋白或大豆蛋白;木质素磺酸盐;以及合成共聚物,例如聚(甲基)丙烯酸,以及(甲基)丙烯酸酯与羧基官能共聚单体单元的共聚物。
可以在聚合反应之前、过程中或之后加入一种或更多种碱性化合物,其加入量为每摩尔共聚物中的羧基对应0.4摩尔或更多,优选0.5-2摩尔,更优选0.6摩尔或更多。可以以一定量加入所述碱性化合物,从而将水性共聚物产物的pH值调节到等于或大于8.0,或者等于或大于9.5,或者优选至少10.5,优选最高达12.5。所述碱性化合物可以是无机碱性化合物,优选是无机强碱性化合物,例如碱金属氢氧化物或碱土金属氢氧化物,例如氢氧化钠或氢氧化钾。
所述共聚物可包含以下物质的共聚产物:20-79.9重量%,优选等于或大于30重量%,例如60-70重量%的一种或多种乙烯基芳族共聚单体a);最高达79.9重量%,优选等于或小于60重量%,例如20-33重量%的一种或多种1,3-二烯共聚单体b);0.1-2.75重量%,优选等于或大于0.5重量%,或者优选等于或小于2.5重量%,或者更优选1-2重量%的共聚单体c);以及0-76重量%,优选等于或小于40重量%,或者更优选等于或小于20重量%,例如3-7重量%的共聚单体d),所述含量以用来制备所述共聚物的单体的总重量为基准计。
对共聚单体及其重量比例进行选择,从而使得制得的共聚物的玻璃化转变温度(Tg)等于或高于-20℃,优选等于或高于0℃,或者更优选等于或高于10℃,或者等于或低于30℃,优选等于或低于28℃,或者更优选等于或低于25℃。如果对于在水泥组合物中的应用来说,Tg过高,则最终使用性质会变差,所述最终使用性质包括例如挠性(特别是寒冷温度下)和裂纹桥接。可以通过差式扫描量热法(DSC),以已知的方式测定共聚物的Tg。其在陶瓷加工中用作牺牲粘结剂,可用的SB RDP的Tg可以高达110℃,优选为60℃。
合适的共聚单体a)包括例如苯乙烯,α-甲基苯乙烯,C1-C4烷基-苯乙烯,例如邻乙烯基甲苯和叔丁基苯乙烯,以及(甲基)丙烯酸C1-C8烷基酯和(甲基)丙烯酸环烷基酯。优选的是苯乙烯。在苯乙烯-丁二烯共聚物中,合适的共聚单体b)包括例如1,3-丁二烯和异戊二烯,优选1,3-丁二烯。合适的共聚单体c)包括例如烯键式不饱和二羧酸,它们的酸酐和它们的盐,特别是衣康酸和/或马来酸和/或富马酸,从而改进可再分散的共聚物粉末的分散性。
合适的任选的共聚单体d)包括例如(甲基)丙烯酸的烷基酯,例如丙烯酸乙酯,甲基丙烯酸甲酯,丙烯酸正丁酯,或(甲基)丙烯酸-2-乙基己酯,烯键式不饱和酰胺和腈,例如(甲基)丙烯腈;富马酸或马来酸的二酯;(甲基)丙烯酸羟烷基酯;含硫的酸单体,例如苯乙烯磺酸钠;含磷的酸单体,例如(甲基)丙烯酸二氧磷基烷基酯(phosphoalkyl(meth)acrylate)和交联共聚单体,例如二乙烯基苯或己二酸二乙烯酯;后交联共聚单体,例如丙烯酰氨乙醇酸(AGA),甲基丙烯酰氨乙醇酸甲酯(MAGME),N-羟甲基-(甲基)丙烯酰胺(NMA)及其烷基酯;甲基丙烯酸烯丙酯或N-羟甲基氨基甲酸烯丙酯;环氧官能共聚单体,例如(甲基)丙烯酸缩水甘油酯;以及硅官能共聚单体,例如包含(甲基)丙烯酸酯或乙烯基单体的烷氧基硅烷。
优选地,为了增大通过干燥制得的粉末的可再分散于水的性能,可以在所述水性共聚物分散体基本干燥之前,加入上文所述的碱性化合物。
优选地,为了实现良好的可水再分散性能和良好的气味控制,占共聚物中羧基总数75%或更多,优选85%或更多,更优选95%或更多的羧基可位于共聚物粉末颗粒的表面。在这些共聚物中,一部分或全部的表面羧基可以以它们的盐的形式存在于共聚物粉末中。位于共聚物颗粒表面的羧基的摩尔量以及水性分散体的液相中的羧基的摩尔量之和可以通过已知的滴定法独立测量。用位于共聚物颗粒表面的羧基以及位于水性分散体液相中的羧基的测定的摩尔量除以共聚物颗粒水性分散体中的羧基总量,所述羧基总量是指用来制备共聚物的共聚单体c)的量(以用来制备共聚物的单体总重量为基准计),用来计算位于共聚物粉末表面处的羧基的百分比。可以通过以下方式制备共聚物,例如,单独使用烯键式不饱和二羧酸作为共聚单体c);在共聚反应过程中进行分段式单体加料,从而在共聚反应的稍晚部分包括更多的酸;以及/或者在pH为3-9、优选4-8、或优选6-8的条件下进行聚合反应。
较佳的是,为了实现良好的水浸泡剪切强度和冻结/解冻剪切强度,羧化量为0.1-2.75重量%,优选0.5-2.5重量%,更优选1-2重量%的至少一种烯键式不饱和二羧酸、其盐、或其混合物(优选衣康酸和/或马来酸和/或富马酸),所述量是以共聚单体总重量或者所述不溶于水的成膜聚合物的重量(例如包含衣康酸的苯乙烯-丁二烯共聚物)为基准计。根据本发明,通过同时采用特定的聚合物粒度和总羧化水平以及高铝水泥,可以显著影响水浸泡剪切强度和冻结/解冻剪切强度。
根据本发明,所述不溶于水的成膜聚合物的粒度对于实现给定的剪切强度来说也是很重要的。待喷雾干燥的水性分散体或胶乳中的不溶于水的成膜聚合物的平均粒度优选为150-500纳米,更优选为200-400纳米,最优选为220-350纳米。在本发明中得到的水性分散体或胶乳(通常指聚合物微粒在水性介质中的稳定分散体或乳液)的固体含量通常为30-75重量%,例如35重量%-65重量%,优选为40–60重量%。
本发明的可再分散于水的聚合物粉末包含水不溶性成膜聚合物与胶体稳定剂的共干燥混合物,所述胶体稳定剂用于实现胶态稳定性和使得聚合物粉末再分散成亚微米粒度。通过采用低羧化度、大平均粒度的不溶于水的成膜聚合物,即使在进行喷雾干燥的分散体中具有较高胶体稳定剂含量和高固体含量的情况下,也可以提供用于喷雾干燥的低粘度。合适的胶体稳定剂的例子包括例如聚乙烯醇。优选用于本发明的聚乙烯醇是部分水解的聚乙烯醇。在本发明的一些实施方式中,以所述不溶于水的聚合物的重量为基准计,所述PVOH或者其他已知的用来实现胶体稳定性的胶体稳定剂的含量可以为至少1重量%,例如2-30重量%,优选5-20重量%。
所述可再分散于水的聚合物粉末可以通过以下方式制备:对不溶于水的成膜聚合物和胶体稳定剂的水性混合物进行干燥,以制得所述可再分散于水的聚合物粉末。优选地,将所述不溶于水的成膜聚合物的水性分散体与胶体稳定剂混合,制得基本均一的水性分散体,然后对该水性分散体进行喷雾干燥,制得所述可再分散于水的聚合物粉末。在一个实施例中,可通过固体含量调节待喷雾干燥的进料的粘度,使得粘度值小于1000mPas(在20转和23℃的布氏粘度(Brookfield viscosity)),优选小于250mPas。以分散体的总重量为基准计,待喷雾干燥的分散体的固体含量通常为25重量%-60重量%,优选为35重量%-50重量%。为了制备可再分散于水的聚合物粉末,对水性分散体进行干燥,优选通过喷雾干燥进行干燥。喷雾干燥可在常规的喷雾干燥设备中进行,该设备能够通过单流体、双流体或多流体喷嘴或转盘式雾化器进行雾化。通常,空气、氮气或富氮空气可用作干燥气体,干燥气体的进口温度通常不超过200℃,优选为110-180℃,更优选为140-170℃。通常将出口温度设定在45℃-120℃、优选60℃-90℃的范围内,具体取决于设备、树脂的Tg和所需的干燥程度。
除了胶体稳定剂以外,可以在对水性分散体进行干燥之前,加入常规量的常规任选的添加剂,例如以可再分散的聚合物粉末颗粒的重量为基准计,加入最高达1.5重量%的消泡剂。可使用常规量的其它添加剂,包括一种或多种盐,例如CaCl2和MgCl2,乳化剂或表面活性剂,单糖,二糖以及抗结块剂(ACA)或抗粘连剂,例如高岭土,或者分散剂或超塑化剂。以粉末总量为基准计,抗结块剂(ACA)的量可以最高达30重量%,优选为3-15重量%。
可再分散的聚合物粉末的粒度分布的X50粒度取决于干燥条件和干燥设备。X50表示以微米为单位的中值粒度,即50重量%的颗粒小于该粒度。本发明的可再分散的聚合物粉末的X50粒度优选为5-300微米,更优选为20-200微米,最优选为50-100微米。可使用粒度分析仪"Sympatec Helos",利用激光衍射,在1.8–350微米的测量范围并且通过压缩空气分散粉末的条件下测量粉末的粒度分布。
所述可再分散的聚合物粉末中的聚合物颗粒的重量,例如粉末中本文所述的乙烯基芳族共聚单体与1.3-二烯共聚单体的羧化共聚物的重量可以优选为40-95重量%,更优选65-87重量%,以所述可再分散于水的聚合物粉末的总重量为基准计。
在本文中,术语“可再分散的聚合物粉末”表示具有以下性质的粉末:此种粉末可以很容易地分散在去离子水中,提供用来制备所述可再分散的聚合物粉末的胶乳或乳液聚合物的初始粒度的粒度分布。
根据本发明,水泥或水硬性粘结剂的例子包括例如:一种或多种常规的可在市场上购得的普通波特兰水泥;以及一种或多种常规的,可在市场上购得的高铝水泥,例如可在市场上购得的铝酸钙水泥(CAC),例如法国科诺斯SA公司(Kerneos SA,France)生产的Ternal W,这是一种氧化铝含量约为70重量%的CAC,以及硫铝酸钙水泥(CSA),例如中国北京的唐山北极熊水泥公司(Tangshan Polar Bear Cement Company,Ltd)生产的硫铝酸钙水泥。
优选将硫酸钙与铝酸钙水泥一同使用,以铝酸钙水泥的重量为基准计,所述硫酸钙的用量优选为40-60重量%,例如为50重量%。合适的硫酸钙的来源或形式包括石膏或无水石膏,凝固形式(半水合物),以及干燥形式(二水合物),以及这些物质的混合物。
根据本发明,所述含水泥的干混组合物还可以包含填料。填料的例子包括例如砂子,如硅砂和石英砂,石英粉,碳酸钙,白云石,硅酸铝,滑石或云母,或者轻质填料,例如浮石,发泡玻璃,加气混凝土,珍珠岩或蛭石。也可以包含所述填料的混合物。
所述含水泥的干混组合物可以包含常规量的其他常规添加剂,例如选自氧化锌、氢氧化锌和碱式碳酸锌的碱金属氢氧化物和/或碱土金属氢氧化物;促进剂,例如碳酸锂,酒石酸;一种或多种增稠剂,例如纤维素醚,如羟甲基纤维素;消泡剂;液化剂;分散剂;或超塑化剂,例如水溶性共聚物分散剂,如MELFLUX2651F,这是美国佐治亚州的肯尼索市的巴斯夫建筑聚合物公司(BASF Construction Polymers,Kennesaw GA)生产的改性的多羧酸盐。
本发明的水泥基瓷砖粘合剂通常包含25-45重量%,优选30-40重量%的普通波特兰水泥作为水硬粘结剂;包含40-70重量%的石英砂作为主填料,该石英砂的粒度优选为0.1-0.5毫米;包含1-8重量%,优选2.5-5.5重量%的铝酸钙水泥;以及包含0.1-10重量%,优选1-6重量%的本发明的可再分散的聚合物粉末,所述重量百分数以所述水泥基瓷砖粘合剂干混组合物的总重量为基准计;还包含40-60重量%的硫酸钙,该含量以所述铝酸钙水泥的重量为基准计。其它任选的组分包括:一种或多种纤维素醚(以瓷砖粘合剂的干重为基准计,优选总量为0.05-1重量%,更优选为0.2-0.5重量%),用于控制流变性,保水性,防滑性和改善的可加工性;粒度为30-60微米的石英或石灰石粉末,作为细小的助填料来改善稠度和可加工性;和纤维素或矿物纤维,用于改善防滑性。用于所述CBTA组合物的铝酸钙水泥的氧化铝(Al2O3)含量可以大于30重量%,优选大于40重量%,更优选大于55重量%,最优选至少为70重量%,所述含量以所述铝酸钙水泥的重量为基准计。
本发明的水泥质薄灰浆干混组合物通常可以包含25-35重量%的普通波特兰水泥作为水硬粘结剂;包含60-70重量%的碳酸钙作为主填料,所述碳酸钙可以是例如瑞士奥米亚公司(Omya,Switzerland)生产的Omyacarb130GU;包含0.5-5重量%的铝酸钙水泥;以及包含0.1-10重量%,优选0.5-4重量%的本发明的可再分散的聚合物粉末,所述重量百分数以所述薄灰浆干混组合物的总重量为基准计。用于所述薄灰浆组合物的铝酸钙水泥的氧化铝(Al2O3)含量可以大于30重量%,优选大于40重量%,更优选大于55重量%,最优选至少为70重量%,所述含量以所述铝酸钙水泥的重量为基准计。
本发明的防水膜或防水砂浆干混组合物(例如刚性-半挠性砂浆制剂)通常可以包含0-50重量%,例如30-50重量%的普通波特兰水泥作为水硬粘结剂;包含30-70重量%的石英砂作为主填料;包含30-50重量%的硫铝酸钙水泥;以及包含0.1-10重量%,优选1-5重量%的本发明的可再分散的聚合物粉末,所述重量百分数以所述防水膜或防水砂浆干混组合物的重量百分数为基准计。所述硫铝酸钙水泥可以是氧化铝含量(Al2O3)大于30重量%的CSA交联剂、石膏或无水石膏以及填料(例如添加的石灰石)的混合物。可以在无需掺混普通波特兰水泥的条件下使用硫铝酸钙水泥。
在本发明的另一个方面,密封、粘结或涂覆基材的方法包括:(1)提供含水泥的干混组合物,该组合物包含本发明的可再分散的聚合物粉末,(2)将该组合物与水混合,以及(3)施加于基材并干燥。所述组合物优选用于建筑工业所用的产品,可以用于以下对象之内,或者用于制备以下对象:撇渣面层,裂纹隔离膜,密封浆液或修补砂浆,以及自流平地板用化合物SLFC。合适的基材的例子包括例如:瓷砖、胶合板、背衬板、绝热面板、内墙表面、钢铁强化材料、老化的混凝土、硬化的混凝土、老化的砂浆、硬化的砂浆或隔音面板。可以通过向干混粉末中加水来调节水泥组合物的稠度。可以根据最终用途的要求加入特定量的水,以获得所需的稠度。发明人惊人地发现通过将本发明的水泥组合物施加于基材,可以获得改进的水浸泡剪切强度和冻结/解冻剪切强度。
以下实施例仅仅用来说明本发明,但不限制所附权利要求限定的本发明的范围。除非另外说明,所有份数和百分数都以重量计,所有的温度都是室温,所有的压力都是标准压力。
实施例:
测试方法
干混制备:称量水泥、砂子、聚合物和增稠剂,放入塑料袋中,然后手动混合2分钟,再调理24小时。
密度:将砂浆放在已知体积的容器中,捣实,然后称重。
砂浆粘度:在25℃使用与布氏海普支架(Brookfield Helipath stand)组合的布氏同步电动粘度计(型号RVT)测量粘度。将砂浆注入到密度杯中,设置心轴(T-F),使其正好接触砂浆的表面。粘度仪心轴以5rpm的转速旋转2分钟。在旋转过程中,将粘度仪上下移动,使其旋转的心轴勾画出通过样品的螺旋状路径。直到心轴在一个完整的旋转后完全浸没时才进行第一次测量。随着粘度仪在各个方向移动测量四个读数,得出它们的平均值。
凝固时间:根据ASTM C191测量凝固时间。将砂浆放入圆形凝固时间模具中,然后用塑料层覆盖该模具,用橡胶条固定所述塑料层。然后将其在Vicat针下方设置就位。根据针能够穿入砂浆的距离测量初始凝固时间和最终凝固时间。
砂浆沉降表征的RDP水泥稳定性:砂浆以重量比10:90分散在水中,接着进行沉降来表征可再分散聚合物粉末的水泥稳定性。该方法中,不稳定的聚合物颗粒引起团聚,并且细分散的聚合物颗粒消失,导致与聚合物颗粒稳定性差相关的完全沉降。沉降通过测量水泥/聚合物-水混合物的浊度,接着使用透光检测装置Spekol11(波长546nm)分光光度计在特定的时间之后透光进行表征,该分光光度计经校正,在清水中为100%透光,0%表示不透光。对于透光测试,稠度测试中使用的5g水泥/粉末/水混合物(127.2g水泥/7.2g粉末/50.4g水)与45g水在玻璃瓶(labor glass)中混合并用刮刀搅拌1分钟。2小时之后,同样经24小时后,将玻璃瓶的上层水相注入到1cm试管中。用Spekol11(CarlZeiss Jena)分光光度计在光波长546nm处测量含水相的试管的透光度。测试仅用水泥和水,不使用可再分散聚合物粉末制备的砂浆的沉降作为对照,发现2小时后为100%,24小时后为100%。用旋转T-Spindel测定稠度。
剪切强度:依据ANSI118.4的部分4.1.1和4.1测量胶合板剪切强度。通过砂浆层将一片胶合板和一片方瓷砖粘合在一起,从而组装成样品。在样品老化7天和28天后测量剪切强度。依据ANSI118.4的部分5.2.2、5.2.3和5.2.4测量不透性陶瓷马赛克的剪切强度。通过砂浆层将两片不透性陶瓷马赛克砖粘合在一起,从而组装成样品。还在以下时间测量了剪切强度:样品老化7天后(恒定温度(21℃–25℃)和湿度(45-55%相对湿度)条件)(ANSI118.4,第5.2.2节);7天后,再在水中浸泡7天(ANSI118.4,第5.2.3节);28天(ANSI118.4,第5.2.4节);以及28后,再在水中浸泡6-8小时,然后进行20个冻结(最少12小时)-水浸泡28天的冻结-解冻循环(ANSI118.4,5.2.6)。这些ANSI测试方法用于剪切强度测试,汇总如下:
剪切强度测试
ANSI测试标准
压缩强度和弯曲强度:根据EN12808-3/DIN13888测量弯曲和压缩强度。
吸水性:根据EN12808-5/DIN13888和EN1515-18测量吸水性。
实施例使用的可再分散的聚合物粉末(RDP)
实施例中使用的可再分散的聚合物粉末是使用常规喷雾干燥技术制备的,或者可以从市场上购得。SB RDP(SB RDP#1,SB RDP#2,SB RDP#3,SB RDP#4,SB RDP#5,DLP401F,DLP4141和DLP401J)是通过以下方式制备的,如表1所示混合以下组分:不溶于水的成膜羧化苯乙烯-丁二烯(SB)胶乳,其含有特定量的苯乙烯、丁二烯、丙烯腈和衣康酸的共聚单体含量,从而提供表1所示的所需羧化度(例如以共聚单体的总重量计,2.1份的衣康酸提供2.1重量%衣康酸的羧化度)、粒度以及Tg,以及任选的抗结块剂(ACA)和任选的疏水性添加剂。可以将该混合物泵送到移动式小型(美国马里兰州哥伦比亚市的GEA工艺工程有限公司(GEA Process Engineering Inc,Columbia,MD))喷雾干燥器上装配的双流体喷嘴雾化器中。施加给喷嘴的空气压力固定在1巴,50%流量,相当于6千克/小时的空气流。喷雾干燥可以在氮气气氛中进行,进口温度固定在140℃,通过调节混合物进料速率使得出口目标温度为50℃±1℃,进行喷雾干燥,制得平均粒度如表1所示的可再分散的聚合物粉末。
DLP2000为购自美国密歇根州米德兰市的陶氏化学公司(Dow ChemicalCompany,Midland Michigan)的市售可再分散的聚合物粉末(VAE RDP)。DLP2000包括乙酸乙烯酯/乙烯共聚物,所述乙酸乙烯酯/乙烯共聚物具有中等硬度,灰分含量为10-14重量%,Tg为17℃,密度为0.375-0.525g/ml,水分含量小于2重量%。
8031H是一种市售的乙烯、月桂酸乙烯酯和氯乙烯的三元共聚物粉末,其可分散于水中,由德国慕尼黑的瓦克化学公司(Wacker ChemieAG,Munich,Germany)购得,再分散时的主要粒度为0.3–9微米。
AXILAT PSB150是一种可在市场上购得的苯乙烯-丁二烯(SB)/乙酸乙烯酯(VA)和叔碳酸乙烯基酯(VeoVA)共聚物的可再分散的聚合物粉末,由美国南加州的莫门特特别化学品有限公司(Momentive Specialty Chemicals Inc.,Roebuck,SC)生产。
DLP2141为购自美国密歇根州米德兰市的陶氏化学公司(Dow ChemicalCompany,Midland Michigan)的市售可再分散的疏水改性的乙酸乙烯酯/乙烯聚合物和乙酸乙烯酯/VeoVA)聚合物的掺混物的聚合物粉末。
The DLP2000,VINNAPAS8031H,AXILAT PSB150和DLP2141用来与本发明使用的苯乙烯-丁二烯RDP进行比较。实施例使用的SB RDP及其性质(羧化度,或衣康酸百分数,平均粒度,以及不溶于水的成膜聚合物的Tg)和比较RDP列于下表1:
表1:实施例中使用的RDP的性质
实施例1:在NA水泥瓷砖粘合剂应用中差异化的SB RDP性能–包含70%氧化铝含量的CAC制剂
下表2列出了使用本发明的可再分散的粉末组合物SB RDP#1以及作为比较目的的DLP-2000制备用于水泥基瓷砖粘合剂(CBTA)用途的水泥砂浆组合物的组分和相对含量(重量百分数或重量份数pbw)。通过将固体组分干混,然后根据所示加水,制备所述水泥砂浆组合物。对水泥砂浆组合物的性能进行了测试,结果列于下表3。
下表3的结果表明与包含DLP-2000(VAE RDP)和相同CAC量的制剂相比,包含本发明的SB RDP制剂并且具有低铝酸钙水泥(CAC)含量的制剂在所有RDP剂量下,其凝固时间和7天水浸泡剪切强度方面都具有显著的改进。因此,如表3所示,包含本发明的具有低羧化度、大粒度乙烯基芳族-二烯共聚物的RDP、以及低CAC含量(与普通波特兰水泥相比)的制剂表现出惊人的良好水浸泡剪切强度和凝固时间。
表2:水泥砂浆制剂
1.W水泥是一种水硬性粘结剂,其氧化铝含量约为70重量%,由法国赛纳市的科诺斯SA公司(Kerneos SA,Seine France)生产。其为一种铝酸钙水泥,几乎完全由铝酸钙相组成。通常氧化铝(Al2O3)含量为68.7-70.5%,其说明书限定高于68.5重量%,所述含量基于W铝酸钙水泥的重量为基准计。
2.WALOCEL MKX60000PF01,其在室温下2重量%水溶液的粘度为60000厘泊(Haake,2.55秒-1),由美国密歇根州米德兰市的陶氏化学公司(DowChemical,Midland MI)生产。
表3:水泥砂浆制剂的性质
比较例1NA水泥瓷砖粘合剂应用中的非差异化SB RDP性能(水浸泡剪切强度)–OPC制剂,2%RDP,不含CAC
下表4列出了使用本发明的可再分散的粉末组合物SB RDP#2,#3,#4,和#5以及作为比较目的的DLP-2000制备用于水泥基瓷砖粘合剂(CBTA)用途的水泥砂浆组合物的组分和相对含量(重量百分数或重量份数pbw),其中RDP含量为2重量%,而表6则显示了RDP含量为6重量%的情况。该水泥砂浆组合物仅包含普通波特兰水泥(OPC),不含铝酸钙水泥(CAC)。通过将固体组分干混,然后根据所示加水,制备所述水泥砂浆组合物。对水泥砂浆组合物的性能进行了测试,结果列于下表5和7。
下表5和表7的结果表明,包含本发明的SB RDP、但是不含铝酸钙水泥(CAC)的制剂,在2%和6%RDP剂量条件下,与包含DLP-2000(VAE RDP)且不含CAC的制剂相比,前者在凝固时间和7天水浸泡剪切强度方面没有显著的差别。实际上,这些SB RDP的凝固时间明显比DLP2000更慢,这与在OPC/CAC/硫酸钙制剂中观察到的情况(即表3显示SB RDP的凝固时间比DLP2000更快)相反。因此如表3,5和7所示,与不含CAC但是包含RDP的制剂相比,包含本发明的含有低羧化度、大粒度乙烯基芳族-二烯共聚物的RDP以及低CAC含量的制剂具有惊人的良好水浸泡剪切强度和凝固时间。
表4:水泥砂浆制剂(2%RDP)
表5:水泥砂浆制剂的性质(2%RDP)
表6:水泥砂浆制剂(6%RDP)
表7:水泥砂浆制剂的性质(6%RDP)
比较例2NA水泥瓷砖粘合剂应用中的非差异化SB RDP性能(水浸泡剪切强度)–OPC制剂,6%RDP,包含CAC,该CAC的氧化铝含量为40%
下表8列出了使用本发明的可再分散的粉末组合物SB RDP#1以及作为比较目的的DLP-2000制备用于水泥基瓷砖粘合剂(CBTA)用途的水泥砂浆组合物的组分和相对含量(重量百分数或重量份数pbw),其中RDP含量为6重量%。所述水泥砂浆组合物包含普通波特兰水泥(OPC)以及铝酸钙水泥(CAC),以CAC的重量为基准计,该CAC仅含40重量%的氧化铝。通过将固体组分干混,然后根据所示加水,制备所述水泥砂浆组合物。对水泥砂浆组合物的性能进行了测试,结果列于下表9。
下表9的结果证明与包含DLP-2000(VAE RDP)以及氧化铝含量仅为40重量%的相同CAC的制剂相比,包含本发明的SB RDP、以及铝酸钙水泥(CAC)(以CAC(Ciment FONDU)的重量为基准计,其中氧化铝含量仅为40重量%)在6%RDP剂量条件下,在7天水浸泡剪切强度方面没有表现出显著的区别。但是,如实施例1所示,当使用POC、硫酸钙和SB RDP配制干混制剂的时候,包含氧化铝含量70%的CAC(Ternal W)的干混制剂确实实现了显著差异的CBTA性能,这表明出人意料的优良效果是使用氧化铝含量大于68.5重量%(以CAC的重量为基准计)的CAC实现的。
表8:水泥砂浆制剂(氧化铝含量为40%的CAC)
1.Ciment FONDU水泥是一种水硬性粘结剂,其氧化铝含量约为40重量%,由法国赛纳市的科诺斯SA公司(Kerneos SA,Seine France)生产。其为一种铝酸钙水泥,几乎完全由铝酸钙相组成。说明书描述的氧化铝(Al2O3)含量≥37.0重量%,CaO含量≤39.8重量%,所述含量是基于所述Ciment FONDU铝酸钙水泥的重量为基准计。
2.WALOCEL MKX60000PF01,其在室温下2重量%水溶液的粘度为60000厘泊(Haake,2.55秒-1),由美国密歇根州米德兰市的陶氏化学公司(DowChemical,Midland MI)生产。
表9:水泥砂浆制剂的性质
(氧化铝含量为40%的CAC)
实施例3:APAC防水砂浆中的差异的SB RDP性能-OPC制剂与CSA制剂相比
下表10和表11显示了使用本发明的可再分散的粉末组合物DLP401F和DLP401J以及作为比较目的的VINNAPAS8031H和AXILAT PSB150制备防水砂浆组合物的组分和相对量(重量百分数或重量份数),采用3重量%的RDP含量。表10的水泥砂浆组合物是比较制剂,包含普通波特兰水泥(OPC),不含硫铝酸钙水泥(CSA)。表11的水泥砂浆组合物包含本发明的硫铝酸钙水泥(CSA)。通过将固体组分干混,然后根据所示加水,制备所述水泥砂浆组合物。对水泥砂浆组合物的性能进行了测试,结果列于下表10和11。防水性测试方法包括:a)根据2011年中国标准“聚合物改性水泥浆液的防水性”测定7天粘合性,28天粘合性,湿基材上的7天粘合性,水浸泡,压缩强度,弯曲强度,横向变形,以及b)根据中国标准JC/T958-2005“用于测量砂浆流动性的跳桌”的跳桌测量结果。
下表10和11的结果表明:与包含VINNAPAS8031H和AXILAT PSB150以及相同的CSA的制剂相比,包含SB RDP的OPC基制剂未表现出差异性的性能,只有包含本发明的SB RDP以及硫铝酸钙水泥(CSA)的制剂在7天粘合性、28天粘合性、湿基材上的7天粘合性方面表现出显著的差异。
表10:普通波特兰水泥(OPC)防水制剂和性能
表11:硫铝酸钙水泥(OPC)防水制剂和性能
实施例4:在欧洲水泥质薄灰浆制剂含CAC制剂中差异化的SB RDP性能(弯曲强度和压缩强度)
下表12显示了使用本发明的可再分散的粉末组合物DLP401F和DLP401J+10%油酸钠以及作为比较目的的DLP2141制备水泥质薄灰浆组合物的组分和相对量(重量百分数或重量份数),采用2重量%的RDP含量。表12的水泥砂浆组合物包含铝酸钙水泥(CAC),以本发明的CAC的重量为基准计,其中氧化铝含量大于或等于68.5重量%。通过将固体组分干混,然后根据所示加水,制备所述薄灰浆组合物。对薄灰浆组合物的性能进行了测试,结果列于下表12。水泥质薄灰浆的测试方法包括:a)根据EN12808-3/DIN13888测试弯曲强度和压缩强度,b)根据EN12808-5/DIN13888测试吸水性,c)根据EN1515-18测试吸水性。
下表12的结果表明,与包含DLP2141以及相同的OPC和CAC的制剂相比,包含本发明的SB RDP、基于普通波特兰水泥(OPC)和铝酸钙水泥(CAC)的薄灰浆制剂在弯曲强度、压缩强度和吸水性方面有显著差异。
表12:铝酸钙水泥(CAC)薄灰浆配方和性能
1.Secar71水泥是一种水硬性粘结剂,其氧化铝含量约为70重量%,由英国埃塞克斯郡的科诺斯公司瑟罗克工厂(Kerneos Ltd.,Essex,UK,PlantThurrock)生产。这是一种铝酸钙水泥,主要由不含添加剂和晶体二氧化硅的铝酸钙组成。说明书描述的氧化铝(Al2O3)含量≥68.5重量%,CaO含量≤31.0重量%,所述含量是基于所述Secar71铝酸钙水泥的重量为基准计。
实施例5:水泥/粉末/水混合物的稳定性和稠度
针对以下对象测量包含本发明的两种苯乙烯-丁二烯可再分散粉末的普通波特兰水泥(OPC)和铝酸钙水泥(CAC)的稳定性(通过透光度%进行测定),稠度和湿密度:1)SB RDP#1(2.1份IA,2500A)=DLP401H,以及b)SB RDP#4(3份IA,1500A)=DLP401B。进行稳定性和稠度测量的配方是127.2克水泥+7.2克RDP粉末+50.4克水的混合物。在稳定性测试中,将5克所述混合物与45克水混合。测量不含RDP粉末的水泥的稳定性作为对照。稳定性和稠度的结果见表13:
表13:水泥/SB RDP粉末/水混合物的稳定性和稠度

Claims (10)

1.一种含水泥的干混组合物,其包含a)-c):
a)以所述干混组合物的重量计,0-50重量%的普通波特兰水泥;
b)可再分散于水的聚合物粉末(RDP),其包含羧化的不溶于水的成膜苯乙烯-丁二烯聚合物以及胶体稳定剂,和
c)高铝水泥,
1)所述高铝水泥包括0.5-8重量%的铝酸钙水泥,所述含量以所述干混组合物的总重量为基准计;以所述铝酸钙水泥的重量为基准计,所述铝酸钙水泥的氧化铝(Al2O3)含量大于30重量%,以所述干混组合物的总重量为基准计,普通波特兰水泥的含量为25-45重量%,以所述铝酸钙水泥的重量为基准计,硫酸钙的用量为40-60重量%;或者
2)所述高铝水泥包含30-50重量%的硫铝酸钙水泥,所述含量以所述干混组合物的总重量为基准计;以所述干混组合物的总重量为基准计,所述普通波特兰水泥的含量为0-50重量%,或者
3)所述高铝水泥包含0.5-8重量%的铝酸钙水泥,该含量以所述干混组合物的总重量为基准计;以所述铝酸钙水泥的重量为基准计,所述铝酸钙水泥的氧化铝(Al2O3)含量大于55重量%;以所述干混组合物的总重量为基准计,普通波特兰水泥的含量为25-45重量%。
2.如权利要求1所述的水泥组合物,其特征在于,以所述干混组合物的总重量为基准计,所述可再分散于水的聚合物粉末的量为0.1-10重量%,所述不溶于水的成膜聚合物的平均粒度为150-500纳米,以所述不溶于水的成膜聚合物的重量为基准计,所述不溶于水的成膜聚合物的羧化量为0.1-2.75重量%的至少一种烯键式不饱和二羧酸、其盐、或其混合物。
3.如权利要求1所述的水泥组合物,该组合物是一种水泥基瓷砖粘合剂干混组合物,以所述干混组合物的总重量为基准计,所述高铝水泥是铝酸钙水泥,其含量为1-8重量%,以所述铝酸钙水泥的重量为基准计,所述铝酸钙水泥的氧化铝(Al2O3)含量大于40重量%,以所述干混组合物的总重量为基准计,所述普通波特兰水泥的含量为25-45重量%,以所述铝酸钙水泥的重量为基准计,硫酸钙的用量为40-60重量%。
4.如权利要求3所述的水泥组合物,该组合物是一种水泥基瓷砖粘合剂干混组合物,以所述干混组合物的总重量为基准计,所述高铝水泥是铝酸钙水泥,其含量为2.5-5.5重量%,以所述铝酸钙水泥的重量为基准计,所述铝酸钙水泥的氧化铝(Al2O3)含量大于70重量%,以所述干混组合物的总重量为基准计,所述普通波特兰水泥的含量为30-40重量%,以所述干混组合物的总重量为基准计,所述可再分散于水的聚合物粉末的量为1-6重量%。
5.如权利要求1所述的水泥组合物,该组合物是一种薄灰浆干混组合物,以所述干混组合物的总重量为基准计,所述高铝水泥是铝酸钙水泥,其含量为0.5-5重量%,以所述铝酸钙水泥的重量为基准计,所述铝酸钙水泥的氧化铝(Al2O3)含量大于55重量%,以所述干混组合物的总重量为基准计,所述普通波特兰水泥的含量为25-35重量%,以所述干混组合物的总重量为基准计,碳酸钙的用量为60-70重量%。
6.如权利要求5所述的水泥组合物,该组合物是一种薄灰浆干混组合物,其中以所述铝酸钙水泥的重量为基准计,所述铝酸钙水泥的氧化铝(Al2O3)含量大于70重量%,并且以所述干混组合物的总重量为基准计,所述可再分散于水的聚合物粉末的量为0.5-4重量%。
7.如权利要求1所述的水泥组合物,该组合物是一种防水砂浆干混组合物,其中以所述干混组合物的总重量为基准计,所述高铝水泥是硫铝酸钙水泥,其含量为30-50重量%。
8.如权利要求1所述的水泥组合物,该组合物是防水砂浆干混组合物,该防水砂浆干混组合物包含普通波特兰水泥,以所述干混组合物的总重量为基准计,普通波特兰水泥的含量为30-50重量%,以所述干混组合物的总重量为基准计,所述可再分散于水的聚合物粉末的量为1-5重量%。
9.如权利要求1所述的水泥组合物,其特征在于,所述不溶于水的成膜聚合物的平均粒度为20-400纳米,羧化量为0.5-2.5重量%,其中烯键式不饱和二羧酸选自:衣康酸、马来酸、富马酸、以及它们的混合物。
10.一种含水泥的干混组合物,其包含a)-d):
a.以所述干混组合物的重量为基准计,25-45重量%的普通波特兰水泥;
b.以所述干混组合物的重量为基准计,0.1-10重量%的可再分散于水的聚合物粉末(RDP),所述可再分散于水的聚合物粉末包含不溶于水的成膜苯乙烯-丁二烯聚合物和胶体稳定剂,以所述不溶于水的成膜聚合物的重量为基准计,所述不溶于水的成膜聚合物的平均粒度为150-500纳米,羧化量为包含0.1-2.75重量%的至少一种烯键式不饱和二羧酸、其盐、或其混合物;
c.以所述干混组合物的总重量为基准计,1-8重量%的铝酸钙水泥,以所述铝酸钙水泥的重量为基准计,所述铝酸钙水泥的氧化铝(Al2O3)含量大于70重量%,以及
d.以所述铝酸钙水泥的重量为基准计,40-60重量%的硫酸钙。
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