Спосіб одержання вологостійкого виробу на основі гіпсу (варіанти), спосіб уведення силоксану при одержанні вологостійкого виробу на основі гіпсу та плита на основі гіпсу
Формула / Реферат
1. Спосіб одержання вологостійкого виробу на основі гіпсу, який відрізняється тим, що включає:
a) змішування силоксанової емульсії з водою для замішування, яку використовують для одержання вказаного виробу на основі гіпсу,
b) змішування невеликої кількості випаленого при високому нагріванні оксиду магнію з випаленим гіпсом,
c) змішування вказаної суміші силоксанової емульсії та води для замішування з указаною сумішшю випаленого гіпсу та оксиду магнію для утворення водної суспензії, і
d) формування вказаної суспензії і надання можливості сформованій суспензії затвердіти з утворенням вологостійкого виробу на основі гіпсу.
2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що використання вказаного оксиду магнію приводить до підвищення температури не більше ніж на 1 °F, яке виміряне пристроєм, що реєструє підвищення температури - Temperature Rise System (TRS).
3. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що вказаний оксид магнію має виміряну згідно з BET площу поверхні, яка становить щонайменше 0,3 м2/г.
4. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що вказаний оксид магнію має втрату в масі при прожарюванні менше ніж 0,1 мас. %.
5. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що кількість оксиду магнію складає приблизно від 0,1 до 0,5 мас. % від маси гіпсу.
6. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що вказаним силоксаном є поліметилводеньсилоксан.
7. Спосіб за п. 6, який відрізняється тим, що вміст вказаного поліметилводеньсилоксану становить приблизно від 0,3 до 1,0 мас. % від маси сухих інгредієнтів виробу з затверділого гіпсу.
8. Спосіб за п. 6, який відрізняється тим, що вміст вказаного поліметилводеньсилоксану становить приблизно від 0,4 до 0,8 мас. % від маси сухих інгредієнтів виробу з затверділого гіпсу.
9. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що вказаним виробом є вологостійка плита з затверділого гіпсу.
10. Спосіб одержання вологостійкого виробу на основі гіпсу, який відрізняється тим, що включає:
а) змішування необхідної кількості силоксанової рідини з відповідною частиною води для замішування, яку використовують для одержання вказаного виробу на основі гіпсу, у високоефективному змішувачі з утворенням емульсії силоксан/вода,
b) змішування невеликої кількості оксиду магнію з випаленим гіпсом,
c) змішування вказаної емульсії силоксан/вода із залишковою частиною води для замішування,
d) змішування вказаної суміші гіпсу та оксиду магнію з сумішшю силоксану та води, яка одержана на стадії (с), для утворення водної суспензії, і
e) формування вказаної суспензії і надання їй можливості затвердіти з утворенням вологостійкого виробу на основі гіпсу.
11. Спосіб за п. 10, який відрізняється тим, що вказану емульсію силоксан/вода одержують без використання емульгатора.
12. Спосіб за п. 10, який відрізняється тим, що на стадії (а) 25 масових частин води для замішування змішують з однією частиною силоксану.
13. Спосіб за п. 10, який відрізняється тим, що вказаним оксидом магнію є випалений при високому нагріванні оксид магнію.
14. Спосіб за п. 10, який відрізняється тим, що кількість оксиду магнію складає приблизно від 0,1 до 0,5 мас. % від маси гіпсу.
15. Спосіб за п. 10, який відрізняється тим, що вказаним виробом є вологостійка плита з затверділого гіпсу.
16. Спосіб уведення силоксану при одержанні вологостійкого виробу на основі гіпсу, який відрізняється тим, що включає:
a) змішування необхідної кількості силоксанової рідини з відповідною частиною води для замішування, яку використовують для виготовлення вказаного виробу на основі гіпсу, у високоефективному змішувачі з утворенням силоксанової емульсії,
b) змішування вказаної силоксанової емульсії із залишковою частиною води, випаленим гіпсом і невеликою кількістю випаленого при високому нагріванні оксиду магнію для утворення водної суспензії, і
c) формування і надання можливості вказаній суспензії затвердіти з утворенням вологостійкого виробу на основі затверділого гіпсу, який здатен поглинати менше 10 мас. % води від власної маси при зануренні в неї при 70 °F на дві години згідно зі стандартом ASTM Standard 1396 протягом 24 годин.
17. Плита на основі гіпсу, яка відрізняється тим, що містить затверділу суміш, що включає значну кількість двоводного кристалогідрату гіпсу, яку одержують з використанням достатньої кількості, переважно, силоксанової рідини, заздалегідь змішаної у високоефективному змішувачі з частиною води для замішування, яку додають до гіпсової суспензії, що являє собою суміш попередника вказаної затверділої суміші із залишковою частиною води для замішування і невеликою кількістю випаленого при високому нагріванні оксиду магнію, що забезпечує високу вологостійкість плиті так, що вищезгадана плита здатна поглинати приблизно менше 10 мас. % води від власної маси при зануренні в неї при 70 °F на дві години згідно зі стандартом ASTM Standard 1396 протягом 24 годин.
Текст
1. Спосіб одержання вологостійкого виробу на основі гіпсу, який відрізняється тим, що включає: a) змішування силоксанової емульсії з водою для замішування, яку використовують для одержання вказаного виробу на основі гіпсу, b) змішування невеликої кількості випаленого при високому нагріванні оксиду магнію з випаленим гіпсом, c) змішування вказаної суміші силоксанової емульсії та води для замішування з указаною сумішшю випаленого гіпсу та оксиду магнію для утворення водної суспензії, і d) формування вказаної суспензії і надання можливості сформованій суспензії затвердіти з утворенням вологостійкого виробу на основі гіпсу. 2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що використання вказаного оксиду магнію приводить до підвищення температури не більше ніж на 1 °F, яке виміряне пристроєм, що реєструє підвищення температури - Temperature Rise System (TRS). 3. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що вказаний оксид магнію має виміряну згідно з BET площу поверхні, яка становить щонайменше 0,3м2/г. 4. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що вказаний оксид магнію має втрату в масі при прожарюванні менше ніж 0,1 мас. %. 5. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що кількість оксиду магнію складає приблизно від 0,1 до 0,5 мас. % від маси гіпсу. 6. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що вказаним силоксаном є поліметилводеньсилоксан. 2 (19) 1 3 86090 4 16. Спосіб уведення силоксану при одержанні вологостійкого виробу на основі гіпсу, який відрізняється тим, що включає: a) змішування необхідної кількості силоксанової рідини з відповідною частиною води для замішування, яку використовують для виготовлення вказаного виробу на основі гіпсу, у високоефективному змішувачі з утворенням силоксанової емульсії, b) змішування вказаної силоксанової емульсії із залишковою частиною води, випаленим гіпсом і невеликою кількістю випаленого при високому нагріванні оксиду магнію для утворення водної суспензії, і c) формування і надання можливості вказаній суспензії затвердіти з утворенням вологостійкого виробу на основі затверділого гіпсу, який здатен поглинати менше 10 мас. % води від власної маси при зануренні в неї при 70°F на дві години згідно зі стандартом ASTM Standard 1396 протягом 24 годин. 17. Плита на основі гіпсу, яка відрізняється тим, що містить затверділу суміш, що включає значну кількість двоводного кристалогідрату гіпсу, яку одержують з використанням достатньої кількості, переважно, силоксанової рідини, заздалегідь змішаної у високоефективному змішувачі з частиною води для замішування, яку додають до гіпсової суспензії, що являє собою суміш попередника вказаної затверділої суміші із залишковою частиною води для замішування і невеликою кількістю випаленого при високому нагріванні оксиду магнію, що забезпечує високу вологостійкість плиті так, що вищезгадана плита здатна поглинати приблизно менше 10 мас. % води від власної маси при зануренні в неї при 70°F на дві години згідно зі стандартом ASTM Standard 1396 протягом 24 годин. Даний винахід належить до способу одержання вологостійких виробів на основі гіпсу, наприклад, гіпсових плит, армованих гіпсових композитних плит, штукатурок, технологічних матеріалів, матеріалів для обробки місць з'єднання і звукоізолювальних плиток за допомогою додавання невеликої кількості силоксану до водної суспензії, що використовується для одержання виробу на основі гіпсу. Більш конкретно - даний винахід стосується додавання невеликої кількості каталізатора, що являє собою випалений при високому нагріванні оксид магнію, до водної суспензії для поліпшення ствердіння силоксану. Гіпс являє собою мінерал, який зустрічається у природі і який звичайно знаходять у старих котловинах сольових озер, вулканічних відкладеннях і пластах глини. З хімічної точки зору гіпс є двоводним кристалогідратом сульфату кальцію (CaSO4×2H2O). Цю речовину також одержують як побічний продукт у різних промислових процесах. Гідратну воду видаляють помірним нагріванням двоводного кристалогідрату сульфату кальцію, під час кальцинуючого випалу, і залежно від температури та часу впливу може утворюватися або напівводний кристалогідрат сульфату кальцію (CaSO4 1/2H2O), або безводний сульфат кальцію (CaSO4). Термін „випалений гіпс”, що використовується в даному документі, стосується як напівводної, так і безводної форм сульфату кальцію. Випалений гіпс здатний реагувати з водою з утворенням двоводного кристалогідрату сульфату кальцію, який являє собою досить твердий і жорсткий продукт і в даному документі називається „стверділим гіпсом”. Прикладом звичайного продукту з гіпсу є гіпсова плита, яку широко використовують як конструкційну стінову плиту. Загалом, гіпсова плита включає в себе внутрішню частину, одержану з водної суспензії випаленого гіпсу, який гідратується з утворенням стверділого гіпсу. Зазвичай плита має футерівку з паперових листів, приклеєних до її обох поверхонь. Характерною ознакою стверділого гіпсу є те, що він має тенденцію поглинати воду. Наприклад, гіпсова внутрішня частина, що не містить вологостійких домішок, може поглинати аж до 40-50мас. % води при зануренні в неї приблизно на 2 години при температурі 70°F. Ця особливість небажана в застосуваннях, коли виріб з гіпсу піддають впливу води або вологості. Поглинання води гіпсом веде до зниження міцності виробу, робить виріб вразливим щодо росту мікроорганізмів і призводить до деламінування поверхонь. Гіпсову плиту можна також використовувати у ванних кімнатах як підкладку, яку покривають пластиковою або керамічною плиткою, і з цієї причини її часто називають „підкладним листом для плитки”. У таких застосуваннях важливим є те, що гіпсова плита виявляє хорошу вологостійкість. Ці вироби попереднього рівня техніки, такі як звичайна гіпсова стінова плита, гіпсова плитка, гіпсовий блок, гіпсові зліпки тощо, мають відносно невисоку стійкість щодо впливу води. Коли, наприклад, звичайну гіпсову стінову плиту занурюють у воду, плита швидко поглинає значну кількість води і значно втрачає свою міцність. Експлуатаційні випробування показали, що при зануренні згідно з тестом ASTM Test 1396 речовини внутрішньої частини гіпсової плити у воду на 2 години приблизно при 70°F поглинання води понад 40% є звичайним. У минулому робилися численні спроби поліпшити вологостійкість виробів із гіпсу. Ці спроби включали введення водонепроникних матеріалів, таких як металовмісні мила, асфальти, силоксани, смоли і т. д. у дисперсію напівводного кристалогідрату сульфату кальцію. Вони також включали спроби покрити готовий виріб із гіпсу водонепроникними плівками або покриттями. У [патенті Patent №2198776 авторами King і Camp] розкривається один конкретний приклад попередніх спроб зробити гіпс повністю водонепроникним за допомогою додавання водовідштовхувальних речовин. Він ілюструє додавання парафіну, силоксану, асфаль 5 ту і т.п. у водну суспензію за допомогою розпилення розплавленого матеріалу в суспензію. Даний винахід належить до поліпшеного способу одержання вологостійких гіпсових композицій, які включають силоксан для надання виробу з затверділого гіпсу вологостійкості. Термін „вологостійкий” потрібно розуміти як здатність заздалегідь виготовленого будівельного елемента, як визначено вище, обмежувати поглинання води гіпсовою основою при незмінних розмірах і механічній цілісності будівельного елемента, про який іде мова. Залежно від країни цю вологостійкість класифікують або регулюють спеціальними стандартами. Стандарти ASTM 630/630М-96а і ASTM 1398 вимагають, зокрема, щоб при зануренні такого виробу на основі гіпсу у воду на 2 години поглинання води гіпсовою основою складало менше 5% і абсорбція на поверхні (еквівалент Кобба) була менша 1,60г/м2. Ця водовідштовхувальна здатність досягається за допомогою використання будь-якого способу, що переважно включає щонайменше наступні стадії: (а) гомогенне змішування сухого матеріалу, який переважно включає щонайменше один здатний до гідратації сульфат кальцію, вказаний водовідштовхувальний реагент, а також воду і сформовану заздалегідь вказану основу у вологому стані; (б) висушування заздалегідь сформованої основи для одержання вищезгаданої основи у твердому і сухому стані. У подібному способі важко контролювати кількість водовідштовхувального реагенту, включеного в гіпсову основу, наприклад, у формі силіконового масла, і тому не використовується потенціал водовідштовхувального реагенту. Використання силоксанів для одержання вологостійких виробів на основі гіпсу, таких як гіпсова стінова плита, добре відоме. Як правило, невелику кількість силоксану додають у водну суспензію, що використовується для одержання виробу на основі гіпсу, виріб формують і висушують. Одержання таких вологостійких виробів на основі гіпсу описується серед інших у [патентах США US Patents 3455710; 4643771; 5135805; 5330762; 5366810; 5626605; 5626668; 6100607 і 6569541]. Проте, було виявлено, що в деяких випадках силоксан, який використовується для надання виробу на основі гіпсу водовідштовхувальних властивостей, не повністю твердне за прийнятний період часу або взагалі повністю не твердне. У будь-якому випадку вологостійкість не виявляється в достатній мірі. Метою даного винаходу є спосіб уведення силоксану в суспензію разом із каталізатором для поліпшення тверднення силоксану, щоб розвинути і поліпшити водовідштовхувальні властивості виробів на основі гіпсу. Даний винахід належить до способу одержання вологостійких виробів на основі гіпсу, наприклад, гіпсових плит, армованих композитних гіпсових плит, штукатурок, технологічних матеріалів, матеріалів для обробки місць з'єднання і звукоізоллювальних плиток, за допомогою додавання у водну суспензію, що використовується для одер 86090 6 жання виробу на основі гіпсу, невеликої кількості силоксану і каталізатора для поліпшення тверднення силоксану. Спосіб полягає у змішуванні силоксанової емульсії з водою для замішування, що використовується для приготування вищезгаданого виробу на основі гіпсу, змішуванні каталізатора, що являє собою випалений при високому нагріванні оксид магнію, з випаленим гіпсом, змішуванні суміші силікон/вода з сумішшю гіпс/оксид магнію для утворення водної суспензії і наданні суспензії бажаної форми, і наданні вищезгаданій сформованій суспензії можливості затвердіти для утворення вологостійкого виробу на основі стверділого гіпсу. Даний винахід розглядає використання приблизно від 0,4 до 1% силоксану, виходячи з маси випаленого гіпсу і інших сухих інгредієнтів. У переважному способі емульсію силоксан/вода одержують на місці за допомогою змішування силоксану з деякою частиною води для замішування у високоефективному змішувачі протягом декількох секунд. У переважному варіанті здійснення каталізатор являє собою випалений при високому нагріванні оксид магнію. Переважно використовують приблизно від 0,1 до 0,5мас. % оксиду магнію, виходячи з маси гіпсу. У традиційному способі виробництва конструкцій на основі гіпсу, таких як стінова панель, дозовану кількість води (називається „водою для замішування”) і будь-які інші рідкі компоненти безперервно подають у „лопатевий змішувач”. Випалений гіпс та інші сухі інгредієнти, що використовуються для одержання стінової плити, звичайно змішують у сухому стані і потім безперервно подають у лопатевий змішувач, де їх змішують з водою для замішування протягом декількох секунд для утворення водної суспензії. У лопатевий змішувач можна також додавати піну, що використовується для зменшення щільності стінової плити. Суспензію, що утворюється в лопатевому змішувачі, потім формують у виріб, такий як стінова плита, і потім сформований виріб сушать. Щоб одержати найкращу вологостійкість, необхідно рівномірно розподілити силоксан на гіпсі. Оскільки використовують відносно невелику кількість силоксану, було виявлено, що найбільш рівномірного розподілу силоксану на гіпсі досягають, коли силоксан у вигляді емульсії змішують з водою для замішування. Це приводить до рівномірного розподілу силоксану у воді для замішування, що використовується для утворення суспензії гіпсу. Воду для замішування, змішану заздалегідь із силоксаном, перемішують з гіпсом та іншими сухими речовинами в лопатевому змішувачі для утворення суспензії. Силоксан Даний винахід широко розглядає поліпшення вологостійкості виробів на основі гіпсу за допомогою додавання здатного до полімеризації силоксану у вигляді стабільної емульсії до суспензії, що використовується для одержання виробів на основі гіпсу. Суспензію потім формують і сушать в умовах, які сприяють полімеризації силоксану з утворенням сильнозшитої силіконової смоли. Переважно, щоб каталізатор, який сприяє поліме 7 ризації силоксану з утворенням сильнозшитої силіконової смоли, додавали до суспензії гіпсу. Силоксан зазвичай являє собою рідкий лінійний модифікований воднем силоксан, але може також бути циклічним модифікованим воднем силоксаном. Такі силоксани можуть утворювати сильнозшиті силіконові смоли. Подібні рідини добре відомі фахівцям у даній галузі техніки, і є комерційно доступними, а також описані в патентній літературі. Звичайно, лінійні модифіковані воднем силоксани, придатні в практиці даного винаходу, включають у себе ті, які мають загальну формулу: RHSiO2/2, де R являє собою насичений або ненасичений моновалентний вуглеводневий радикал. У переважних варіантах здійснення R являє собою алкільну групу, а найбільш переважно, щоб R був метилом. Силоксанову емульсію переважно додають до води для замішування перед утворенням суспензії для того, щоб забезпечити достатньо часу для ретельного змішування силоксанової емульсії з водою, що використовується для утворення суспензії. Важливо, щоб силоксанова емульсія була стабільною доти, поки вона не досягне лопатевого змішувача, і щоб вона залишалася добре диспергованою в умовах, у яких знаходиться суспензія. Тобто силоксанова емульсія повинна залишатися добре диспергованою в присутності добавок, таких як прискорювачі тверднення, які є в суспензії. Силоксанова емульсія повинна залишатися стабільною також протягом стадій, у ході яких одержують вироби на основі гіпсу. Вологостійкі вироби на основі гіпсу за даним винаходом переважно одержують за допомогою метил-водень полісилоксанової рідини, що продається як силоксан під торговою маркою SILRES BS-94 фірмою Wacker-Chemie GmbH. Виробник вказує, що цей продукт являє собою силоксанову рідину, що не містить води або розчинників. Передбачають, що можна використовувати приблизно від 0,3 до 1,0% силоксану BS-94, виходячи з маси сухих інгредієнтів. Переважно використовувати приблизно від 0,4 до 0,8% силоксану. Силоксанові емульсії Даний винахід розглядає використання широкого ряду силоксанових емульсій для поліпшення вологостійкості. У переважному способі емульсію силоксан/вода готують на місці за допомогою змішування силоксанової рідини з невеликою кількістю води у високоефективному змішувачі протягом декількох секунд. Не використовують ніякого хімічного емульгатора. Було виявлено, що внаслідок цього способу одержують емульсію, яка досить стабільна, щоб її можна було змішувати з водою для замішування для рівномірного розподілу силоксану у воді для замішування. Емульсія силоксан/вода поступає в лопатевий змішувач і змішується з випаленим гіпсом та іншими сухими матеріалами з утворенням суспензії. Згідно з переважним варіантом здійснення даного винаходу деяку частину води для замішування безперервно відбирають із трубопроводу для води для замішування і подають у високоефектив 86090 8 ний змішувач. Необхідну кількість силоксанового масла безперервно відмірюють у високоефективний змішувач, де його змішують з водою для замішування протягом 1-2 секунд для утворення на місці емульсії „масло-у-воді”. Силоксан можна змішувати з водою у співвідношенні приблизно 25 частин води на кожну частину силоксану. Співвідношення води і силоксану не є критичним. Переважно не використовують ніякого хімічного емульгуючого реагенту, оскільки емульгатори можуть несприятливо впливати на реакцію регідратації гіпсу, стабільність піни, що додається в систему, і адгезію паперу, що облицьовує гіпсову внутрішню частину. Було виявлено, що емульсія, утворювана на місці силоксан/вода є досить стабільною без використання будь-якого хімічного емульгатора. Можна також використовувати заздалегідь приготовані силоксанові емульсії. Однак заздалегідь приготовані силоксанові емульсії часто мають проблеми зі стабільністю під час зберігання, а емульгатори, використовувані з емульсіями, що приготовляються заздалегідь, мають тенденцію створювати проблеми при виготовленні виробів з гіпсу, такі як проблеми адгезії паперу і проблеми, пов'язані зі способом регідратації гіпсу. У переважному варіанті здійснення емульсію силоксан/вода, що утворилася у високоефективному змішувачі, негайно змішують з частиною води для замішування, що залишилася, яку потім відмірюють у лопатевий змішувач. Емульсія силоксан/вода є досить стабільною, щоб при надходженні в лопатевий змішувач зберігати свої характеристики як емульсії. Цей технологічний спосіб приводить до рівномірного розподілу силоксану у водній суспензії гіпсу і рівномірного розподілу силоксану в кінцевому виробі на основі гіпсу. Каталізатор Описаний вище силоксановий продукт являє собою водневмісний полісилоксан. Він твердне внаслідок виникнення реакційноздатного силанольного інтермедіату (OH сполука), що приводить до утворення поліметилкремнієвої кислоти. Стверджується, що для вияву вологостійкості необхідно, щоб силоксан знаходився у стіновій плиті в затверділому стані. Реакція тверднення дуже повільно починається при доданні силоксану до суспензії гіпсу. У багатьох випадках вологостійкість стінової плити, одержаної за допомогою вищезазначеного способу, не виявляється протягом одного або двох тижнів. В інших випадках вологостійкість стінової плити, одержаної за допомогою вищезазначеного способу, взагалі не виявляється. У тому випадку, коли силоксан твердне повільно і вологостійкість не виявляється відразу, стінову плиту необхідно зберігати протягом часу, достатнього для того, щоб вологостійкість виявилася до транспортування плити. Було виявлено, що деякі каталізатори можна додавати до суспензії гіпсу для поліпшення тверднення силоксану, що додає стіновій плиті стійкості до поглинання води. Важливо, щоб каталізатор був відносно водонерозчинним і нереакційноздатним до компонентів суспензії гіпсу. Наприклад, оксиди і гідроксиди лужноземельних металів, за 9 86090 пропоновані попереднім рівнем техніки, відносно водорозчинні і, як результат цього, оксиди і гідроксиди лужноземельних металів підвищують рН суспензії. Більш високе значення рН заважає регідратації випаленого гіпсу. Крім того, оксиди і гідроксиди лужноземельних металів швидко реагують із силоксанами, що спричиняє швидке виділення водню. Переважний каталізатор являє собою випалений при високому нагріванні оксид магнію, оскільки він майже повністю нерозчинний у воді і нереакційноздатний до компонентів суспензії, які відрізняються від силоксану. Випалений при високому нагріванні оксид магнію збільшує швидкість тверднення силоксану і в деяких випадках приводить до більш повного тверднення силоксану. Випалений при високому нагріванні оксид магнію каталізує тверднення силоксану, не приводячи до виділення великих кількостей водню. Крім того, випалений при високому нагріванні оксид магнію з достовірним складом є комерційно доступним. Каталізатор являє собою суху речовину, яку переважно змішують у сухому вигляді з випаленим гіпсом та іншими сухими речовинами для рівномірного розподілу каталізатора у випаленому гіпсі. Потім суху суміш, що містить каталізатор, додають у лопатевий змішувач. Можна використовувати відносно невелику кількість каталізатора. Було виявлено, що можна використовувати приблизно від 0,1 до 0,5мас. % випаленого при високому нагріванні оксиду магнію, виходячи з маси випаленого гіпсу. 10 Переважний каталізатор являє собою випалений при високому нагріванні оксид магнію, що продається під торговою маркою „Baymag 96” фірмою Baymag. Inc., розташованою в Calgary, Alberta (Канада). Він має виміряну за допомогою BET площу поверхні, щонайменше, 0,3 квадратних метри на грам. Втрата його маси під час прожарювання складає менше 0,1мас. %. Відмінність випаленого при високому нагріванні оксиду магнію, що використовується в даному винаході, від звичайного оксиду магнію можна продемонструвати шляхом порівняння значень підвищення температури при змішуванні відповідних речовин з водою. Ступінь екзотермічності реакції випаленого при високому нагріванні оксиду магнію (Baymag 96) і звичайного оксиду магнію (Baymag 30) з водою визначали з використанням пристрою Temperature Rise System (TRS). Пристрій TRS являє собою електронний термостер, який вимірює тепло, що виділяється внаслідок екзотермічної реакції MgO з водою. Кожний зразок містив 50 грамів оксиду магнію і 100мл води, його замочували 10 секунд і перемішували вручну протягом 10 секунд. Термостер вміщували в чашку, в якій знаходився оксид магнію і водна суміш, ця чашка являє собою псевдотермостабільне навколишнє середовище (контейнер з пінополістиролу). Дані збирають за допомогою системи збору даних. Одержані дані представлені нижче в Таблиці 1: Таблиця 1 Час (секунди) 10 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1500 2000 2500 3000 Температура (°F) Звичайний MgO 77,07 77,60 77,98 78,20 78,37 78,54 78,68 78,80 78,93 79,05 79,16 79,62 80,07 80,50 80,96 Результати показують, що реакція звичайного оксиду магнію з водою значно відрізняється від реакції випаленого при високому нагріванні оксиду магнію з водою. Реакція звичайного оксиду магнію з водою була більш екзотермічною і супроводжувалася підвищенням температури на ~5°F, тоді як реакція випаленого при високому нагріванні оксиду магнію з водою показала лише слабку зміну (приблизно 0,8°F) температури. Цей тест можна використовувати для диференціації випаленого Температура (°F) Випалений при високому нагріванні MgO 76,04 76,17 76,24 76,31 76,36 76,45 76,51 76,55 76,60 76,65 76,70 76,91 76,80 падіння температури падіння температури при високому нагріванні оксиду магнію від інших звичайних оксидів магнію. Переважний каталізатор являє собою випалений при високому нагріванні оксид магнію, що продається фірмою Baymag, Inc. під торговою маркою „Baymag 96”, оскільки його використання у пристрої Temperature Rise System приводить до підвищення температури менше ніж на 1°F. Оксиди магнію, використання яких приводить до підвищення температури не більше ніж на 2°F, є придатними для використання в даному винаході. Окси 11 86090 ди магнію, використання яких приводить до більших підвищень температури, такі як Baymag 30, забезпечують адекватний каталіз для реакції за участю силоксану, однак подібні оксиди магнію не є переважними, оскільки вони сповільнюють спосіб регідратації гіпсу і спричиняють втрату здатності до зв'язування паперу. Приклади Наступні приклади служать для ілюстрації приготування в рамках даного винаходу декількох композицій для стінових плит. Зрозуміло, що ці приклади представлені з ілюстративною метою і що в рамки даного винаходу попадають багато інших композицій. Кваліфіковані в даній галузі техніки фахівці розпізнають, що для інших виробів на основі гіпсу можна приготувати схожі композиції, які містять інші кількості речовин та еквівалентні види речовин, ніж ті, які наведені нижче. Приклад 1 Покриті папером спінені гіпсові плити виготовляли на лінії типового серійного виробництва на комерційному промисловому об'єкті для виробництва гіпсових плит. Інгредієнти та їх приблизні масові частки (виражені у вигляді відносно вузьких діапазонів на основі маси використовуваного випаленого гіпсу) перераховані в Таблиці 2. Деяку 12 частину води для замішування безперервно відбирають із трубопроводу для води для замішування і подають у високоефективний змішувач. Змішувач являє собою апарат Vertiflo Pump Co. Model No 1420-2x-2x8. Необхідну кількість силоксанової рідини безперервно дозують у високоефективний змішувач, де її змішують з водою для замішування протягом 1-2 секунд для утворення на місці емульсії „масло-у-воді”. Силоксан з водою змішують у співвідношенні приблизно 25 частин води на кожну частину силоксану. Емульсію силоксан/вода потім повертали в трубопровід для води для замішування, де її змішували з частиною води для замішування, що залишилася. Оксид магнію змішували в сухому вигляді з випаленим гіпсом та іншими сухими інгредієнтами перед змішуванням за допомогою лопатевого змішувача. За винятком випадків, коли в композицію вводили силоксан і оксид магнію, плити виготовляли з використанням способів та інгредієнтів, типових для способів та інгредієнтів виробництва гіпсових плит попереднього рівня техніки. Плити виготовляли з використанням різних концентрацій силоксану і різних кількостей оксиду магнію і порівнювали з контрольними плитами, а також випробовували на вологостійкість відповідно до тесту ASTM Test-1396. Таблиця 2 Інгредієнти для виробництва гіпсових плит Інгредієнт Випалений гіпс Вода Силоксан домішка-прискорювач тужавіння Крохмаль Дисперсант Паперове волокно домішка-уповільнювач тужавіння піноутворювальний реагент триметафосфат натрію („STMP”) Інгібітор рекальцинування оксид магнію У Таблиці 2: домішка-прискорювач тужавіння включає в себе тонкоподрібнені покриті цукрами частинки безводного сульфату кальцію, як описується в [патенті США U.S. Pat. No.3,573,947], де прискорювач не нагрівають під час його приготування; крохмаль являв собою подрібнений у сухому стані кислотно-модифікований HI-BOND крохмаль, комерційно одержуваний від фірми Lauhoff Grain Co., дисперсант являв собою DILOFLO, нафталінсульфонат, комерційно одержуваний від фірми GEO Specialty Chemicals, розташованої в Amber, Pennsylvania; паперове волокно являло собою тонкоподрібнене за допомогою молотка паперове волокно; домішка-уповільнювач тужавіння являє собою VERSENEX 80, хелатоутворювальний реагент, комерційно одержаний від фірми Van Walters & Rogers, розташованої в Kirkland, Washington, піноутворювальний реагент являв собою WITCOLATE1276, комерційно одержуваний Маса 100 94-98 0,4-0,8 1,1-1,6 0,5-0,7 0,20-0,22 0,5-0,7 0,07-0,09 0,02-0,03 0-0,016 0,13-0,14 0,1-0,3 від фірми Witco Corp., розташованої в Greenwich, Conn, триметафосфат натрію комерційно постачала фірма Astaras Co., розташована в St. Louis, Mo., а інгібітор рекальцинування являв собою CERELOSE 2001, декстрозу, використовувану для сповільнення рекальцинування кінців панелі під час висушування. Силоксан являв собою рідину, що продається під торговою маркою SILRES BS-94 фірмою Wacker-Chemie GmbH. Оксид магнію являв собою випалений при високому нагріванні оксид магнію, що продається під маркою „Baymag 96” фірмою Baymag, Inc., розташованою в Calgary, Alberta (Канада). Плити виготовляли на безперервній виробничій лінії шириною чотири фути за допомогою: безперервного введення і змішування інгредієнтів у змішувачі для утворення водної суспензії (піноутворювальний реагент використовували для утворення водної піни в окремій системі для генерації 13 86090 14 напівводного кристалогідрату сульфату кальцію з утворенням двоводного кристалогідрату сульфату кальцію пройшла достатньо для одержання суспензії, досить твердої для того, щоб її можна було точно розрізати, і висушування плит у багатоярусній нагрівній камері для сушіння. Типові значення поглинання вологи для таких виробів при випробуванні згідно з тестом ASTM Test 1396 показані нижче в Таблиці 3. піни, потім піну вводили в суспензію за допомогою змішувача), безперервного нанесення суспензії на покривний лист паперу (папір для лицьової сторони) на рухомій стрічці конвеєра, розміщення іншого покривного листа паперу (папір для зворотної сторони) на нанесену суспензію для утворення плити товщиною ¢h. дюймів, розрізання рухомої плити для одержання окремих плит приблизно 12´4 фута і товщини 1/2 дюйма, коли гідратація Таблиця 3 Виріб Вологостійка гіпсова плита Обшивальна гіпсова плита з обробленою серцевиною Силоксан % 0,8% MgO % 0,2% Поглинена волога % 4,5% 0,04% 0,2% 8% Приклад 2 Для ілюстрації впливу випаленого при високому нагріванні оксиду магнію на вологостійкість, що виявляється силоксаном у виробі на основі гіпсу, провели лабораторне випробування. Емульсію одержували змішуванням 0,7% BS-94 силоксану з 550 грамами води у змішувачі з великими зсувними зусиллями при 7500об./хв. протягом 2,5 хвилин. У випробуваннях 1-3 емульсію потім змішували з 500 грамами випаленого природного гіпсу, 0,1 грама CSA і відібраною кількістю оксиду магнію Baymag 96 у змішувачі Waring Blender протягом 10 секунд і формували у вигляді кубиків, які нагрівали протягом ночі. Випробування 4 проводили аналогічним способом за винятком того, що в цьому випадку використовували випалений синтетичний гіпс. В усіх випробуваннях використовували 0,7мас. % силоксану. Вибрана кількість Baymag 96, що використовується у випробуваннях 1-4, наведена нижче в Таблиці 4. Протягом 24 годин з моменту їх виготовлення кубики опускали на 2 години у воду для поглинання згідно з тестом ASTM Test 1396 і перевіряли на вміст вологи. На кожному рівні проводили три випробування і в Таблиці 3 наведене середнє для трьох випробувань значення вмісту вологи. Таблиця 4 Номер випробування Контроль 1 2 3 4 MgO % 0 0,05% 0,2% 0,5% 0,2% Зразок для випробування 4, одержаний із синтетичного гіпсу, поглинав менше вологи, ніж зразок для випробування 2, одержаний із природного гіпсу, незважаючи на те, що в обох випробуваннях використовували однакові кількості Baymag 96. Відмінність пов'язана з домішками, такими як летка зола, які звичайно наявні в синтетичному гіпсі. Комп’ютерна верстка М. Ломалова Поглинена після 2 годин волога % 47,7 13,0 8,6 4,6 3,8 Варіанти винаходу, показані й описані в даному документі, необхідно розглядати тільки як ілюстративні. Для фахівців, кваліфікованих у даній галузі техніки, очевидно, що в них можна здійснити численні модифікації без відхилення від суті винаходу й обсягу прикладених пунктів формули винаходу. Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601
ДивитисяДодаткова інформація
Назва патенту англійськоюPreparation process of moisture resistant gypsum-based product (variants), siloxane addition process in obtaining product therein and gypsum-based board
Автори англійськоюVeieramasuneni Srinivas, Kapakasa Katrin
Назва патенту російськоюСпособ получения влагоустойчивого изделия на основе гипса (варианты), способ введения силоксана при получении влагоустойчивого изделия на основе гипса и плита на основе гипса
Автори російськоюВеерамасунени Сринивас, Капакаса Катрин
МПК / Мітки
МПК: C04B 28/14, B32B 13/00
Мітки: варіанти, одержанні, вологостійкого, уведення, основі, спосіб, силоксану, виробу, одержання, гіпсу, плита
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/7-86090-sposib-oderzhannya-vologostijjkogo-virobu-na-osnovi-gipsu-varianti-sposib-uvedennya-siloksanu-pri-oderzhanni-vologostijjkogo-virobu-na-osnovi-gipsu-ta-plita-na-osnovi-gipsu.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Спосіб одержання вологостійкого виробу на основі гіпсу (варіанти), спосіб уведення силоксану при одержанні вологостійкого виробу на основі гіпсу та плита на основі гіпсу</a>
Попередній патент: Дозрівач соку іі сатурації
Наступний патент: Непептидні антагоністи брадикініну та їх фармацевтична композиція
Випадковий патент: Спосіб захисту вимірювального пристрою від навмисного порушення роботи