專利名稱:聚合物改性纖維水泥組合物的制作方法
技術領域:
本發(fā)明涉及一種制備聚合物改性纖維水泥復合物的方法,所述方法包括以下步驟形成含水組合物,包括混合玻璃化轉變溫度(Tg)為-25℃-150℃的乳液聚合物、水泥、纖維素纖維、硅質材料和水;通過除去至少一些水而形成復合物前體;和在高于所述聚合物Tg至少10℃的溫度下固化/干燥所述復合物前體。本發(fā)明還涉及一種制備聚合物改性纖維水泥復合物的方法,所述方法包括以下步驟形成含水組合物,包括混合水泥、纖維素纖維、硅質材料和水;通過除去至少一些水而形成復合物前體;使所述復合物前體與玻璃化轉變溫度(Tg)為-25℃-150℃的乳液聚合物接觸;和在高于所述聚合物Tg至少10℃的溫度下固化/干燥所述復合物前體。
本發(fā)明的目的是提供一種改進的形成聚合物改性纖維水泥復合物的方法,所述復合物與沒有所述聚合物的相應復合物相比,在以下至少一個項目中顯示出提高的性能耐水性、凍-融穩(wěn)定性、耐化學性、沖擊強度、耐磨性、抗彎強度、抗張強度、%失效應變、尺寸穩(wěn)定性、層間粘結強度和纖維與基體的粘結強度。而且,聚合物改性可以使纖維含量減少的復合物產(chǎn)生與未改性復合物相同的性能,這是有益的,因為一般來說纖維比水泥貴。聚合物改性還可以使用更薄更輕的纖維水泥板實現(xiàn)相同的性能,這便于運輸、操作和安裝。
PCT專利申請WO 200071336公開了一種木纖維水泥復合物,其是通過在與水泥結合之前,用含水化學試劑如丙烯酸乳液或烷基烷氧基硅烷預處理所述木纖維而形成的。
本發(fā)明人所面對的問題是提供一種改進的形成聚合物改性纖維水泥復合物的方法而無需先形成聚合物改性纖維中間體;為了提高生產(chǎn)率,特別需要一種適合于在高壓釜中實現(xiàn)所述復合物固化/干燥的方法。本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)了一種有利地提供有用復合物的方法,所述方法包括直接混合所有四種成分,從而形成復合物前體,并包括在高于所述乳液聚合物Tg至少10℃的溫度下固化/干燥所述復合物前體。本發(fā)明人還發(fā)現(xiàn)一種有利地提供有用復合物的方法,所述方法包括形成一種含水組合物,包括混合水泥、纖維素纖維、硅質材料和水;通過除去至少一些水而形成復合物前體;使所述復合物前體與玻璃化轉變溫度(Tg)為-25-150℃的乳液聚合物接觸;和在高于所述聚合物Tg至少10℃的溫度下固化/干燥所述復合物前體。
在本發(fā)明的第一方面中,提供一種制備聚合物改性纖維水泥復合物的方法,所述方法包括形成一種含水組合物,包括混合玻璃化轉變溫度(Tg)為-25℃-150℃的乳液聚合物、水泥、纖維素纖維、硅質材料和水;通過除去至少一些所述水而形成復合物前體;和在高于所述聚合物Tg至少10℃的溫度下固化/干燥所述復合物前體。
在本發(fā)明的第二方面中,提供一種制備聚合物改性纖維水泥復合物的方法,所述方法包括形成含水組合物,包括混合水泥、纖維素纖維、硅質材料和水;通過除去至少一些所述水而形成復合物前體;使所述復合物前體與玻璃化轉變溫度(Tg)為-25℃-150℃的乳液聚合物接觸;和在高于所述聚合物Tg至少10℃的溫度下固化/干燥所述復合物前體。
本發(fā)明涉及一種制備聚合物改性纖維水泥復合物的方法,所述方法包括通過混合玻璃化轉變溫度(Tg)為-25℃-150℃的乳液聚合物、水泥、纖維素纖維、硅質材料和水來形成一種含水組合物。本文中,“聚合物改性纖維水泥復合物”指的是一種固化/干燥的組合物,其含至少一種聚合物、至少一種類型的纖維材料、硅質材料和水泥,而不考慮它們在其中的相互作用、反應或空間排列。
所述含水組合物包括一種乳液聚合物,所述乳液聚合物含至少一種共聚烯屬不飽和非離子單體。本文中,“非離子單體”指的是在1-14的pH值范圍內是電中性的單體。例如,烯屬不飽和非離子單體包括(甲基)丙烯酸酯單體,包括例如(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸異癸酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸羥乙酯和(甲基)丙烯酸羥丙酯;(甲基)丙烯酰胺、(甲基)丙烯腈;苯乙烯和取代的苯乙烯;丁二烯;醋酸乙烯酯、丁酸乙烯酯及其它乙烯基酯;和乙烯單體,例如氯乙烯、偏二氯乙烯。全丙烯酸和苯乙烯/丙烯酸聚合物是優(yōu)選的。主要的丙烯酸含水乳液聚合物是優(yōu)選的。本文中,“主要的丙烯酸”指的是聚合物含大于50重量%的由(甲基)丙烯酸單體如(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酰胺、(甲基)丙烯腈和(甲基)丙烯酸衍生的共聚單元。在整個說明書中使用的、在例如丙烯酸酯或丙烯酰胺后的術語“(甲基)”分別指丙烯酸酯或丙烯酰胺以及甲基丙烯酸酯和甲基丙烯酰胺。
例如,基于聚合物的重量,乳液聚合物還可以含0-5重量%(基于全部單體重量)的共聚單烯屬不飽和酸單體如丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸、衣康酸、富馬酸、馬來酸、衣康酸單甲酯、富馬酸單甲酯、富馬酸單丁酯、馬來酸酐、2-丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸、乙烯磺酸、苯乙烯磺酸、1-烯丙氧基-2-羥丙烷磺酸、烷基烯丙基硫代琥珀酸、(甲基)丙烯酸磺乙酯,(甲基)丙烯酸磷烷基(phosphoalkyl)酯,例如(甲基)丙烯酸磷乙酯、(甲基)丙烯酸磷丙酯和(甲基)丙烯酸磷丁酯、巴豆酸磷烷基酯、馬來酸磷烷基酯、富馬酸磷烷基酯、(甲基)丙烯酸磷二烷基酯、巴豆酸磷二烷基酯和磷酸烯丙酯。
例如,在本發(fā)明中使用的乳液聚合物可以含0-1重量%(基于單體重量)的共聚多烯屬不飽和單體如甲基丙烯酸烯丙酯,鄰苯二甲酸二烯丙酯,二甲基丙烯酸-1,4-丁二醇酯,二甲基丙烯酸-1,2-乙二醇酯,二丙烯酸-1,6-己二醇酯和二乙烯苯。
另外,可以選擇乳液聚合物組成以在固化/干燥過程中進行反應,例如,由于Ca++或Ca(OH)2而致的交聯(lián)或可通過固化熱量或借助接枝到所述組合物中的其它組分上進行的反應。
所述乳液聚合物的玻璃化轉變溫度(本文中的“Tg”)為-25℃-150℃,任選地為50℃-125℃;選擇單體和所述單體的數(shù)量以獲得所需的聚合物Tg范圍是本領域中已知的。本文中使用的“Tg”是使用用于計算單體M1和M2的共聚物的Tg的Fox方程(T.G.Fox,Bull.Am.Physics Soc.,第1卷,第3期,第123頁(1956))計算得到的值,
1/Tg(計算)=w(M1)/Tg(M1)+w(M2)/Tg(M2),其中Tg(計算)是計算的共聚物的玻璃化轉變溫度w(M1)是所述共聚物中單體M1的重量分數(shù)w(M2)是所述共聚物中單體M2的重量分數(shù)Tg(M1)是M1的均聚物的玻璃化轉變溫度Tg(M2)是M2的均聚物的玻璃化轉變溫度,所有的溫度都以°K表示。
例如,可以在由J.Brandrup和E.H.Immergut所編,IntersciencePublishers出版的“聚合物手冊”中發(fā)現(xiàn)均聚物的玻璃化轉變溫度。本領域技術人員認為使用所述持久性或短效的增塑劑類,例如作為增塑劑、聚結劑和成膜助劑描述的那些,可以改變所述聚合物的有效Tg。如果本發(fā)明的含水組合物中包含這些材料,則用于本發(fā)明目的的乳液聚合物的Tg應該是所述聚合物的有效Tg,它可以通過測量沒有水泥、硅質材料和加和不加持久性或短效增塑劑類的水泥的所述含水組合物的最低成膜溫度,然后在一定程度上修正計算的Fox Tg。
用于制備含水乳液聚合物的聚合方法是本領域熟知的。例如,在乳液聚合過程中,可以使用常規(guī)的表面活性劑如陰離子和/或非離子乳化劑,例如烷基、芳基的堿金屬鹽或銨鹽、或烷基芳基硫酸鹽、磺酸鹽或磷酸鹽;烷基磺酸;磺基丁二酸鹽;脂肪酸;烯屬不飽和表面活性劑單體;和乙氧基醇或酚類。盡管在聚合中可以使用陰離子或混合的陰離子/非離子表面活性劑,任選地后加入非離子表面活性劑,但是當在與水泥混合中需要穩(wěn)定性時,非離子乳化劑是優(yōu)選的?;趩误w的重量,使用的表面活性劑的數(shù)量通常為0.1-6重量%??梢允褂脽峄蜓趸€原引發(fā)方法。在整個反應過程中將反應溫度維持在120℃以下。優(yōu)選的是反應溫度為30℃-95℃,更優(yōu)選的是50℃-90℃。可以加入純的單體混合物或以水乳液的形式加入單體混合物。在整個反應期間可一次或多次或連續(xù)地、線性或非線性地、或以這些方式的組合加入單體混合物。
可以使用基于單體總重量0.01-1.0重量%的自由基引發(fā)劑(氧化劑),自由基引發(fā)劑包括例如過氧化氫、過氧化鈉、過氧化鉀、過氧化氫叔丁基、氫過氧化枯烯、銨和/或堿金屬過硫酸鹽、高硼酸鈉、過二磷酸及鹽、高錳酸鉀、和過二硫酸的銨或堿金屬鹽,和叔烷基氫過氧化物、叔烷基過氧化物或叔烷基過酸酯,其中叔烷基包括至少5個碳原子。例如,可以使用與合適的還原劑偶聯(lián)的相同引發(fā)劑的氧化還原系統(tǒng),所述還原劑如甲醛次硫酸鈉,抗壞血酸,異抗壞血酸,含硫的酸的堿金屬和銨鹽如亞硫酸鈉、亞硫酸氫鹽、硫代硫酸鹽、亞硫酸氫鹽、硫化物、硫氫化物或連二亞硫酸鹽,formadinesulfinic acid、羥甲基磺酸、2-羥基-2-亞磺基乙酸(sulfinatoacetic)鈉,亞硫酸氫丙酮,胺如乙醇胺,乙醛酸,水合乙醛酸,乳酸,甘油酸,蘋果酸,酒石酸和前述酸的鹽。可以使用催化鐵、銅、錳、銀、鉑、釩、鎳、鉻、鈀或鈷的金屬鹽的氧化還原反應。例如,可以一次或多次或逐漸地(而不論均勻與否)或這些方式的組合,或按照需要對其進行的改變而同時或單獨地加入氧化劑和任選的還原劑,可以以純的、溶液形式加入它們或在適當介質中乳化它們。
可以使用鏈轉移劑如鹵素化合物,例如四溴甲烷;烯丙基化合物;或硫醇,例如硫基乙醇酸烷基酯,巰基鏈烷酸烷基酯和C4-C22線型或支化烷基硫醇來降低形成的聚合物的分子量和/或提供與用任何產(chǎn)生自由基的引發(fā)劑得到的不同的分子量分布。線型或支化的C4-C22烷基硫醇如正十二烷基硫醇和叔十二烷基硫醇是優(yōu)選的。例如,在幾乎或全部反應期間,或在反應期間的限定部分如在釜進料中和在減少剩余單體階段中,可以一次或多次或連續(xù)地、線性或非線性地加入鏈轉移劑。
預計在兩個或更多個步驟中形成乳液聚合物,這些步驟在例如組成和/或分子量方面不同。
乳液聚合的聚合物顆粒的平均粒徑優(yōu)選的是30納米-500納米,用BI-90粒度分級器測量。并且預計是包括至少兩種不同粒徑的多重(multimodal)乳液聚合物。
基于聚合物和復合物的干重,聚合物改性纖維水泥復合物中乳液聚合物的含量為0.1-15重量%,優(yōu)選的是1-10重量%。
在一個實施方案中,可以使用水泥-不穩(wěn)定的乳液聚合物。如果在與水泥混合時,其既不絮凝也不使砂漿的貯放時間或可使用性時間縮短,則將所述膠乳看作是“水泥穩(wěn)定的”。
典型粒徑為50-500納米的穩(wěn)定膠乳可以通過纖維水泥成型機的篩子、氈和其正形成的濕纖維水泥基質,這樣在過量生產(chǎn)用水中的大部分聚合物會被帶走。在這種情況下,成品板中的聚合物固含量會低于想要的值。
水泥不穩(wěn)定的膠乳會在引至成型機的物料流中任一點處的纖維水泥濕混物中明顯絮凝。這些絮凝物可以是初級粒子群的形式,例如尺寸為100納米直至高達10,000納米。或者,絮凝的聚合物可以析出到所述混合物中任何其它的固體組分上。在任一情況下,除去過量的生產(chǎn)用水后,固體混合物中的絮凝聚合物將會得以更完全地保持。
可以使用已知的乳液聚合物科學的原理來控制絮凝群的尺寸和分布。這些原理包括全部生產(chǎn)用水分布于不同的加入點;加料順序;在乳液聚合物中加入添加劑以加速或減緩絮凝;混合速率,以及選作改性劑的聚合物膠乳的性質。
本文中,在形成含水組合物中使用的“水泥”包括在有水的情況下會凝固并硬化的水硬物質,例如卜特蘭水泥、硅酸鹽基水泥、鋁酸鹽基水泥、火山灰水泥和復合水泥。典型地,基于復合物的干重,水泥的量為20-60重量%,優(yōu)選的是30-50重量%。
本文中,在形成含水組合物中使用的“纖維素纖維”包括天然纖維如木纖維,包括磨木漿、硬木紙漿、針葉木漿、牛皮紙漿,不論漂白還是原色的,還包括基于回收木材的纖維和非木材纖維素纖維,以及改性纖維如粘膠纖維和人造纖維。有利的是,在用造紙工業(yè)中已知的方法(例如利用機械打漿機)形成所述含水組合物之前或過程中,用常規(guī)方法將紙漿基本分離成單根纖維。優(yōu)選的是將所述纖維素纖維提純至250-500CSF單位(Canadian Standard Freeness)的程度。典型地,單根纖維的長度為0.1-30毫米?;趶秃衔锏母芍?,纖維素纖維的量一般為5-25重量%,優(yōu)選是10-20重量%。
本文中,在形成含水組合物中使用的“硅質材料”包括砂子、研磨的砂子、二氧化硅和細石英?;趶秃衔锏母芍?,硅質材料的量一般為25-65重量%,優(yōu)選的是35-55重量%。
所述含水組合物還可以根據(jù)需要包括其它成分如除纖維素纖維以外的天然或合成纖維,例如礦棉、聚酯纖維、聚乙烯醇纖維和聚烯烴纖維;填料、顏料、粉煤灰、陶瓷微珠、骨料、消泡劑、乳化劑、交聯(lián)劑、聚結劑、中和劑、增稠劑或流變改性1、增濕劑、緩凝劑、潤濕劑、殺蟲劑、增塑劑、著色劑、蠟和抗氧化劑。
用纖維水泥領域所熟知的方法制備所述含水組合物。因為便于有效分散而不用預處理任何成分或可使任何成分互相平衡,所以將各成分混合在一起。
含水涂料組合物的固含量可為約2重量%到約85重量%。為采用在例如通過Hatschek法和其改進法形成纖維水泥基材中通常使用的機械設備,固含量為2-10重量%是優(yōu)選的。
在本發(fā)明的方法中,除去含水組合物中的至少一些水來提供一種復合物前體,所述水至少是通過乳液聚合物的載體介質和通過加入的水而提供的。典型地,通過機械法如通過篩網(wǎng)過濾,任選地用真空箱輔助來除去大部分水。
然后,在高于聚合物Tg至少10℃的溫度下固化/干燥所述復合物前體。本文中,“固化/干燥”或“固化的/干燥的”指的是使所述復合物前體失去額外的水或其它揮發(fā)性成分,并通過物理或化學方法如通過水化,和任選地通過離子或共價交聯(lián)固化水泥來形成性能??梢酝ㄟ^加熱,同時控制或不控制濕度,或通過壓熱器處理方法如在蒸汽氣氛中保持,例如在120℃-200℃溫度下保持15分鐘-12小時來促進固化/干燥。可以預見這種加熱或壓熱器處理方法后,固化/干燥還可以在一定程度上得以繼續(xù)。
在本發(fā)明的第二方面中,提供一種制備聚合物改性纖維水泥復合物的方法,所述方法包括形成一種含水組合物,包括混合水泥、纖維素纖維、硅質材料和水;通過除去至少一些水來形成復合物前體;使所述復合物前體與玻璃化轉變溫度(Tg)為-25℃-150℃的乳液聚合物接觸;在高于所述聚合物Tg至少10℃的溫度下固化/干燥所述復合物前體。在此實施方案中,除了將乳液聚合物涂覆至復合物前體上而非在形成復合物前體的含水組合物中提供之外,所有的術語和描述都與上文介紹的一樣。例如在Hatschek型方法中,可以將所述乳液聚合物涂覆至線上的復合物前體上,一些或所有的單獨層(individual plies)(由此可形成復合物前體)之間,或在最終的復合物前體的表面上,或其組合。
可預見本發(fā)明兩個方面的方法都是可實施的,也就是說,在含水組合物中可以使用相同或不同的乳液聚合物,也可以將相同或不同的乳液聚合物涂覆到復合物前體上。
本發(fā)明的聚合物改性纖維水泥復合物可以用于各種建筑應用中,例如屋頂材料、側線、掛面紙板和墊板。
下列實施例用于說明本發(fā)明和通過測試方法獲得的結果。
實施例1.形成聚合物改性纖維水泥制造200份砂子/100份水泥/30份纖維素纖維/l0份乳液聚合物(固體基準)/44份水的混合物,將所述混合物成形為撓性條(flex bars)[5英寸(12.7厘米)×0.75英寸(1.91厘米)×0.5英寸(1.27厘米)],在25℃/55%相對濕度(“RT”)下固化1星期,隨后在高壓釜(170℃/7小時)中固化。非離子乳液聚合物1的Tg(Fox)=5℃;用4%TRITONTMX-405(固體,基于聚合物固體)配制的、以使水泥具有足夠的穩(wěn)定性的陰離子乳液聚合物2的Tg(Fox)=87℃。與聚合物1和2一起使用有效量的消泡劑來提供與無所述聚合物樣品相同的密度。測量抗彎強度(“flex”)聚合物 25℃固化后的抗彎強度 170℃固化后的抗彎強度無 1280psi 1530psi1 1420 28902 850 2800在任何一個溫度下(即高于其Tg 20℃或165℃)固化的引入聚合物1的本發(fā)明聚合物改性纖維水泥的抗彎強度都優(yōu)于比較的無所述聚合物的水泥的抗彎強度。在170℃(即高于其Tg 83℃)下固化的引入聚合物2的本發(fā)明聚合物改性纖維水泥的抗彎強度優(yōu)于比較的無所述聚合物的水泥的抗彎強度,也優(yōu)于在25℃(即低于其Tg 62℃)下固化的引入聚合物2的對比例。
實施例2.制備聚合物改性纖維水泥制備在成型機(Hatschek)上使用的5重量%固體的濕混合物配方。份(除水之外)以干重表示;以45重量%的固含量提供乳液聚合物??梢约尤胗行Я康淖鳛樾跄齽┖拖輨┑奶砑觿?。
未改性的 2%聚合物 5%聚合物水泥 40 4040二氧化硅粉末 45 4545纖維素纖維15 1515乳液聚合物0 2 5水1900 1896 1889實施例2a.混合纖維素纖維、水和乳液聚合物?;旌系耐瑫r加入二氧化硅和水泥。任選地,通過抽吸使此混合物過濾通過形成篩網(wǎng),從而除去過量的生產(chǎn)用水??梢赃M一步擠壓未固化的復合物前體,然后在環(huán)境條件下,或高溫和高相對濕度下,或在高壓釜中固化。
實施例2b.將基于總固體1-10重量%的不可再分散在水中的固體(粉末或顆粒)聚合物引入到未改性的混合物中,然后與實施例2a一樣處理并固化此混合物。
實施例2c.使來自聚合物乳液或聚合物溶液或聚合物熔體的聚合物吸附到二氧化硅或任選的填料上,然后干燥。與實施例2a一樣將這些填料引入到未改性的混合物中。
測試所述固化的纖維水泥的耐水性、凍-融、耐化學性、沖擊和磨損,以及抗彎強度和抗張強度,%失效應變、尺寸穩(wěn)定性和層間結合以及纖維-基體結合。當乳液聚合物的玻璃化轉變溫度(Tg)為-25℃-150℃,并在高于所述聚合物Tg至少10℃的溫度下固化/干燥所述復合物前體時,預計聚合物改性復合物在這些測試中的至少一項中具有出眾的性能。
實施例3.通過控制乳液聚合物的絮凝來形成聚合物改性纖維水泥復合物將水泥不穩(wěn)定的乳液聚合物(4.4千克,2.0千克固體)稀釋在用于使15千克纖維素成為漿狀的200千克水中。通過普通的方法制備混合物,其在水中具有7.5重量%纖維和1.0重量%聚合物。加入另外的生產(chǎn)用水1000千克,將所述稀釋的混合物轉移到混合器中。加入45千克二氧化硅粉末,然后加入40千克水泥。在加入水泥時或此后不久,乳液聚合物絮凝,至少一些絮凝群沉積到其它固體組分上。加入其余的生產(chǎn)用水(696千克),形成2000千克固含量為5重量%的濕混合物,其中聚合物為2重量%(基于固相),初級聚合物顆粒的含量下降。可以在任何纖維水泥成型機上形成此濕混合物。在成型機上除去至少一部分水,形成復合物前體,然后固化/干燥所述復合物前體。
測試所述固化的纖維水泥的耐水性、凍-融、耐化學性、沖擊和磨損,以及抗彎強度和抗張強度,%失效應變、尺寸穩(wěn)定性和層間結合以及纖維-基體結合。當乳液聚合物的玻璃化轉變溫度(Tg)為-25℃-150℃,并在高于所述聚合物Tg至少10℃的溫度下固化/干燥所述復合物前體時,預計聚合物改性樣品在這些測試中的至少一相中具有出眾的性能。
實施例4.通過在成型(Hatschek法)機中加入聚合物形成聚合物改性纖維水泥復合物實施例4a.當形成的復合物前體層傳遞通過Hatschek成型機的頂部時,通過噴射或其它已知的方法涂覆乳液聚合物?;谛迈r板的重量/m2,以一定的速度涂覆乳液以得到所需的改進水平,基于總固體,聚合物固體為0.1-15%。
有幾種方法可控制聚合物是深深地滲入到層(ply)中,還是在靠近連續(xù)層的邊界處更加富集。
i)在進入真空脫水箱之前涂覆會使乳液聚合物更深地進入到層中。在成型輥處涂覆會限制聚合物滲入到它能擴散到的深度。
ii)采用機器參數(shù),例如較高的真空度或較慢的運轉速度,可以使聚合物更深地滲入到層中。
iii)水泥不穩(wěn)定的乳液聚合物或粘度較高的乳液聚合物比穩(wěn)定或粘度低的膠乳滲入深度淺。應該注意到此方法可以使用一種在傳統(tǒng)的水泥質混合物中被看作是不合適的水泥改性劑的乳液聚合物。
實施例4b.聚合物可能不會理想地均勻穿過板的整個厚度,而在成型機上涂覆可完成這。例如,當安裝所述成品纖維水泥板時,靠著形成鼓的第一層是最終暴露的表面。為了不產(chǎn)生某種聚合物外觀(例如光澤),通過在形成鼓的第一轉的過程中斷開膠乳噴霧器來從此板中消除聚合物?;蛘?,可以只在板厚度的下半部分中有聚合物[如美國專利No.6,311,448中教導的],因此只對8層板中的最后4轉接通膠乳噴霧器。
實施例4c.將Tg=70℃的乳液聚合物涂覆到成型輥上的層上。只要設備溫度和機器表面充分地低于70℃,那么溢出或噴涂過多的膠乳就不會發(fā)粘,因此在干燥后易于清潔。但是當板在溫度大于80℃的高壓釜中固化時,引入到板中的聚合物會有效地改性所述復合物。
在實施例4a和4b中,固化并干燥形成的復合物前體。測試所述固化的纖維水泥的耐水性、凍-融、耐化學性、沖擊和磨損,以及抗彎強度和抗張強度,%失效應變、尺寸穩(wěn)定性和層間結合以及纖維-基體結合。當乳液聚合物的玻璃化轉變溫度(Tg)為-25℃-150℃,并在高于所述聚合物Tg至少10℃的溫度下固化/干燥所述復合物前體時,預計聚合物改性樣品在這些測試中的至少一種中具有出眾的性能。
權利要求
1.一種制備聚合物改性纖維水泥復合物的方法,包括;形成含水組合物,包括混合玻璃化轉變溫度(Tg)為-25℃-150℃的乳液聚合物、水泥、纖維素纖維、硅質材料和水;通過除去至少一些所述水而形成復合物前體;和在高于所述聚合物Tg至少10℃的溫度下固化/干燥所述復合物前體。
2.權利要求1的方法,其中基于干燥的聚合物河干燥的復合物,所述復合物包括0.1-15重量%的聚合物。
3.權利要求2的方法,其中所述聚合物的玻璃化轉變溫度為50℃-150℃。
4.權利要求1的方法,其中所述乳液聚合物是水泥不穩(wěn)定的。
5.一種制備聚合物改性纖維水泥復合物的方法,包括形成含水組合物,包括混合水泥、纖維素纖維、硅質材料和水;通過除去至少一些所述水而形成復合物前體;使所述復合物前體與玻璃化轉變溫度(Tg)為-25℃-150℃的乳液聚合物接觸;和在高于所述聚合物Tg至少10℃的溫度下固化/干燥所述復合物前體。
6.權利要求5的方法,其中基于干燥的聚合物和干燥的復合物,所述復合物包括0.1-15重量%的聚合物。
7.權利要求6的方法,其中所述聚合物的玻璃化轉變溫度為50℃-150℃。
8.權利要求5的方法,其中所述乳液聚合物是水泥不穩(wěn)定的。
9.一種通過權利要求1或權利要求5的方法形成的聚合物改性纖維水泥復合物。
全文摘要
提供一種制備聚合物改性纖維水泥復合物的方法,包括以下步驟形成含水組合物,包括混合玻璃化轉變溫度(Tg)為-25℃-150℃的乳液聚合物、水泥、纖維素纖維、硅質材料和水;通過除去至少一些水而形成一種復合物前體;和在高于所述聚合物Tg至少10℃的溫度下固化/干燥所述復合物前體。在另一個實施方案中,將所述乳液聚合物涂覆到所述復合物前體上。還提供用本發(fā)明方法形成的聚合物改性纖維水泥復合物。
文檔編號C04B41/63GK1456527SQ0313060
公開日2003年11月19日 申請日期2003年4月29日 優(yōu)先權日2002年5月6日
發(fā)明者M·D·鮑 申請人:羅姆和哈斯公司