Способ водоотталкивающей обработки продукта на основе гипса, полученного из композиции на основе алебастра

Дата публикации и выдачи патента Номер заявки СПОСОБ ВОДООТТАЛКИВАЮЩЕЙ ОБРАБОТКИ ПРОДУКТА НА ОСНОВЕ ГИПСА,ПОЛУЧЕННОГО ИЗ КОМПОЗИЦИИ НА ОСНОВЕ АЛЕБАСТРА Изобретение относится к способу водоотталкивающей обработки продукта на основе гипса,полученного из композиции на основе алебастра, в котором в указанную композицию вводят по меньшей мере одно соединение, содержащее полисилоксан, и по меньшей мере одно соединение,содержащее предварительно желатинированный крахмал. Изобретение также относится к водоотталкивающей композиции на основе алебастра, содержащей полисилоксан, и по меньшей мере одно соединение, содержащее предварительно желатинированный крахмал, а также к их применению. 015621 Изобретение относится к способу обработки продукта на основе гипса, полученного из композиции на основе алебастра, с целью придания водоотталкивающих свойств; композиции, которой приданы водоотталкивающие свойства, а также к использованию такой композиции для получения литых или экструдированных изделий, таких как гипсовая плитка или гипсовые плиты. Сырье, гипс как природный, так и синтетический, является двухводным сульфатом кальция. Этот гипс в порошкообразном виде сначала подвергается обжигу для его дегидратирования до полуводного сульфата кальция, или до безводного сульфата кальция, или до смеси этих двух форм. Этот дегидратированный продукт называют алебастром. Смешивая этот алебастр с водой, получают замес, который затвердевает и снова превращается в гипс (двухводный сульфат кальция). Для получения замеса, который можно отливать для формования целевого продукта, в замесе используют избыточное количество воды. При сушке продукта эта избыточная вода испаряется, оставляя в продукте микропоры. Такая пористость приводит к обратному поглощению воды продуктом, например, при его погружении. Уменьшение способности продукта к обратному поглощению воды является объектом настоящего изобретения. В случае необходимости можно вводить в замес соответствующие добавки, например добавки, ускоряющие схватывание, замедляющие схватывание, вещества для снижения веса, модификаторы реологии, наполнители, волокна, другие функциональные добавки, такие как крахмал, силиконовое масло,воск или любая другая добавка, традиционно используемая в этой области. Поскольку гипс является пористым и гидрофильным продуктом, он может обратно поглощать воду,если находится в присутствии воды. Абсорбция воды продуктами на основе гипса, полученными из композиции на основе алебастра,выражается, в частности, в снижении механической прочности и в возможности деформации этих изделий при напряжении. В связи с этим исследовалась возможность снижения способности гипса обратно поглощать воду с тем, чтобы придать продуктам на основе гипса свойства механической устойчивости, совместимые с их применением. Использование органосиликонов для придания водоотталкивающих свойств по массе композициям на основе гипса описано, например, в патентах ЕР 0171018 и US 5814411, в которых водоотталкивающий агент вводят в пену. Способ водоотталкивающей обработки алебастра путем добавления алкилгидрогенополисилоксана и гуаровой смолы описан в заявке WO 99/50200. В заявке DE 10220659 описаны композиции на основе гипса, содержащие силоксаны и этерифицированные производные крахмала. В настоящее время было обнаружено, что введение соединения, содержащего полисилоксан и по меньшей мере одно соединение, содержащее предварительно желатинированный крахмал, в композицию на основе гипса позволяет придать продукту на основе гипса, полученному из этой композиции, улучшенные водоотталкивающие свойства, т.е. значительно уменьшить абсорбцию им воды по сравнению с составом, не содержащим предварительно желатинированного крахмала. Неожиданно было обнаружено, что добавление предварительно желатинированного крахмала позволяет существенно снизить количество силикона, необходимого для достижения указанного уменьшения абсорбции воды, что не происходит при использовании самородного крахмала. Действительно, было отмечено, что при изготовлении алебастровой плиты самородный крахмал, который традиционно вводят в замес и который является самородным частично гидролизованным крахмалом, не имеет существенного влияния на снижение абсорбции воды плитой. Преимущественно было также обнаружено, что введение предварительно желатинированного крахмала позволяет получить в отношении водоотталкивающих свойств результаты, эквивалентные, даже более высокие по сравнению с теми, которые были получены при введении гуаровой смолы, обеспечивая при этом оптимизацию производственных затрат. Таким образом, объектом изобретения в соответствии с его первым аспектом является способ водоотталкивающей обработки продукта на основе гипса, полученного из композиции на основе алебастра,отличающийся тем, что в указанную композицию вводят по меньшей мере одно соединение, содержащее полисилоксан, и по меньшей мере одно соединение, содержащее предварительно желатинированный крахмал. В соответствии с предпочтительным аспектом указанный полисилоксан можно выбирать, например, из гидрогенополисилоксанов, линейных или циклических, следующих формул (I) или (II):R1 и R2, одинаковые или разные, независимо обозначают радикал (C1-8)алкил, линейный или разветвленный, радикал (С 1-4)алкокси; радикал (С 3-10)циклоалкил; радикал (С 6-14)арил, моноциклический,бициклический или трициклический, незамещенный или замещенный по меньшей мере одним радикалом (C1-4)алкилом или радикалом (С 2-12)алкенилом; радикал аралкил, моноциклический или бициклический, с одной или несколькими (С 6-10)арильными группами и (C1-4)алкильной группой, незамещенной или замещенной по меньшей мере одним радикалом (С 1-4)алкилом или радикалом (С 2-12)алкенилом; радикал(С 5-12)гетероарил, моноциклический или бициклический, содержащий по меньшей мере один гетероатом,выбранный из О, N и S, радикал (С 2-12)алкенил или радикал (С 2-12)алкинил;n, m, p и q обозначают целые числа от 0 до 200, при этом 1n+m200 и 3p+q10. Предпочтительно указанный полисилоксан имеет по меньшей мере один свободный атом водорода,связанный с атомом кремния, на молекулу. Не ограничивающие примеры радикалов и групп, указанных выше при определении R1 и R2, приведены ниже. Под термином радикал (C1-8)алкил, линейный или разветвленный понимают, например, метил,этил, пропил, изопропил, н-бутил, втор-бутил, трет-бутил, изобутил, пентил, гексил, октил. Под термином радикал (C1-4)алкокси понимают, например, линейную или разветвленную группу,такую как метокси, этокси, пропокси, изопропокси, н-бутокси, втор-бутокси, трет-бутокси или изобутокси. Под термином радикал (С 3-10)циклоалкил понимают, например, группу циклопропил, циклобутил,циклопентил или циклогексил. Под выражением радикал (С 6-14)арил моноциклический, бициклический или трициклический понимают, например, группу фенил, бифенил, нафтил или антраценил, причем указанные группы являются замещенными или незамещенными. Под выражением радикал аралкил моноциклический или бициклический с одной или несколькими(С 6-14) арильными группами и одной (С 1-14) алкильной группой понимают, например, группу бензил,фенилэтил, фенилпропил, трифенилметил или нафтилметил, причем указанные группы являются замещенными или незамещенными. Под выражением радикал (С 5-12)гетероарил моноциклический или бициклический, содержащий по меньшей мере один гетероатом, выбранный из О, N и S, понимают, например, группу пирролил, фуранил, тиенил, пиридил, индолил, бензопирролил, бензофуранил, бензотиофенил, бензотиенил, бензимидазолил, бензопуринил, хинолеил, изохинолеил, имидазолил, тиазолил, тиадиазолил, оксазолил, оксадиазолил, пиразинил, пиримидил, пиридазинил или пуринил. Под термином радикал (С 2-12)алкенил понимают углеводородный радикал, содержащий одну или несколько двойных связей, например группу винил, аллил или кротонил. Под термином радикал (С 2-12)алкинил понимают углеводородный радикал, содержащий одну или несколько тройных связей, например группу этинил, пропаргил, бутинил, пентинил или гексинил. Для целей настоящего изобретения предпочтительными полисилоксанами являются, например, полиметилгидрогеносилоксан и полиметилвинилсилоксан. Предпочтительно используют соединение, содержащее полисилоксан в виде масла или эмульсии масло в воде. Указанное соединение, содержащее полисилоксан, предпочтительно присутствует в композиции из расчета от 0,01 до 1,5 мас.% по отношению к общей массе порошкообразного алебастра, в частности из расчета от 0,05 до 0,25 мас.% по отношению к порошкообразному алебастру. Соединение, содержащее предварительно желатинированный крахмал, может быть получено, например, в результате предварительного желатинирования кукурузного крахмала, пшеничного крахмал,картофельного крахмала, крахмала из сладкого картофеля, крахмала из тапиоки, крахмала из маниоки,рисового крахмала, крахмала из кукурузы восковой спелости или их смесей или разных видов муки, их содержащей. Под предварительно желатинированным крахмалом понимают крахмал, подвергшийся обработке,предназначенной для придания ему растворимости или способности диспергироваться в жидкости без нагревания. После такой обработки получают крахмал, называемый предварительно желефицированный или предварительно желатинированный, причем оба термина могут равнозначно использоваться в настоя-2 015621 щем изобретении. Обработка путем предварительной желатинизации может проводиться посредством нагревания указанного соединения до температуры, которая выше температуры желатинирования крахмала в соответствии с известными технологиями. Крахмал может также быть сшитым при помощи сшивающего агента или под действием ионизирующего излучения в соответствии с известными технологиями. Соединение, содержащее предварительно желатинированный крахмал, может быть в виде порошка или водного раствора. Предпочтительно соединение содержит предварительно желатинированный крахмал из расчета от 0,025 до 3 мас.% по отношению к алебастровому порошку, в частности из расчета от 0,10 до 1% по отношению к алебастровому порошку. Алебастровая композиция, в которую введены соединение, содержащее полисилоксан, и соединение, содержащее производное предварительно желатинированного крахмала, может также содержать по меньшей мере одну добавку, традиционно используемую в этой области, такую, например, как ожижающий или диспергирующий агент, пенообразователь, агент, замедляющий схватывание, агент, ускоряющий схватывание, агент, препятствующий усадке при высокой температуре, связующее, самородный крахмал, адгезив, ингибитор повторного кальцинирования, воск, загуститель, агент, препятствующий осадке, агент самовыравнивания, биоцид, агент регулирования рН, краситель, упрочняющий материал,противопожарный агент или наполнитель. В соответствии со следующим аспектом изобретение относится также к способу водоотталкивающей обработки, такому как определен выше, включающему в себя стадию получения смеси на основе алебастра, воды, по меньшей мере одного соединения, содержащего полисилоксан, и по меньшей мере одного соединения, содержащего предварительно желатинированный крахмал, причем указанные соединения такие, как определены выше. Изобретение также относится к водоотталкивающей композиции на основе алебастра, содержащей по меньшей мере одно соединение, содержащее полисилоксан, и по меньшей мере одно соединение, содержащее предварительно желатинированный крахмал, такие, как определены выше. Изобретение относится также к способу получения водооталкивающей композиции на основе алебастра, включающему в себя стадию получения смеси на основе алебастра, воды, по меньшей мере одного соединения, содержащего полисилоксан, и по меньшей мере одного соединения, содержащего предварительно желатинированный крахмал, причем указанные соединения такие, как определены выше. В соответствии со следующим аспектом изобретение относится также к применению такой композиции для получения литого или экструдированного изделия, например, для изготовления гипсовой плитки или гипсовой плиты, а также литых или экструдированных изделий, например плиток или плит,содержащих такую композицию. Действительно, способ водоотталкивающей обработки и водоотталкивающая композиция по изобретению позволяют получать продукты на основе гипса, водоотталкивающие свойства которых соответствуют существующим стандартам. В этой связи можно сослаться на стандарт NF EN 520, который определяет соответственно классы абсорбции воды H1, H2 и Н 3 для полной абсорбции воды, равной или меньше 5% (класс H1), равной или меньше 10% (класс Н 2) и равной или меньше 25% (класс Н 3) через 2 ч после погружения в воду. В частности, способ обработки с целью придания водоотталкивающих свойств и водоотталкивающая композиция по изобретению могут применяться для получения плит, называемых с пониженной абсорбцией воды класса H1, H2 и Н 3 в соответствии со стандартом NF EN 520, или любого другого вида плиты на основе гипса, при котором требуется понижение содержания воды в массе или понижение содержания воды на поверхности, например плит, армированных волокнами (например, синтетическими волокнами, целлюлозными волокнами, стекловолокном, минеральными волокнами), или сетками, или тканью (voiles), или комбинацией этих разных упрочняющих элементов. Такие виды плит описаны, например, в предварительных стандартах Pr NF EN 15283-1 (плиты из гипса, армированные сеткой) и Pr NF 15283-2 (плиты из гипса, армированного волокнами). Объектом изобретения является также продукт, содержащий в ассоциации по меньшей мере одно соединение, содержащее полисилоксан, и по меньшей мере одно соединение, содержащее предварительно желатинированный крахмал, для совместного использования в способе водоотталкивающей обработки продукта на основе гипса, отлитого из композиции на основе алебастра. Под совместным использованием понимают использование по меньшей мере одного соединения,содержащего полисилоксан, и по меньшей мере одного соединения, содержащего предварительно желатинированный крахмал, для получения искомых водоотталкивающих свойств, т.е. понижение обратного поглощения воды продуктом, при этом соединение, содержащее полисилоксан, и соединение, содержащее предварительно желатинированный крахмал, могут вводиться одновременно или по отдельности в композицию на основе алебастра. Нижеследующий пример иллюстрирует изобретение, не ограничивая его.-3 015621 Пример. 1) Получение плиток. Готовят смесь порошков, состоящую из (количества приведены на 1 кг алебастра): 1 кг алебастра (на основе самородного гипса),4,25 г порошка предварительно желатинированного крахмала или гуара,4,7 г крахмала (Collofilm 121, Amylum, TateLyle),0,05 г агента, замедляющего схватывание (PlastRetard, SICIT),которую вводят в жидкую смесь, состоящую из 740 г воды, 2,9 г ожижающего агента (Proxmat M115-40,Synthron) и силиконового масла (Н 68, Rhodia, France) (см. количества, приведенные ниже в таблице). Перемешивают при помощи диска диспергатора диаметром 8 см со скоростью 1500-2500 об./мин. Вводят 52 г пены, полученной при помощи 2 г пенообразователя (Millifoam Hustsman) в 200 мл воды путем взбалтывания при помощи диска диспергатора диаметром 8 см со скоростью 1000 об./мин в течение 1-1,5 мин. Этой смесью наполняют силиконовые формы 6 плиток требуемого размера. В начале схватывания лишнюю смесь снимают лопаткой с поверхности форм. После полного затвердевания производят выемку из формы. Таким образом, получают гипсовые плитки размером 1507512 мм, которые сушат ускоренным методом в микроволновой печи в течение примерно 25 мин до получения остаточной влажности примерно 3%, затем сушат до получения постоянного веса в сушильной камере при 40 С. 2) Измерение обратного поглощения воды. Измерения обратного поглощения воды при погружении проводят по стандарту NF EN 520. Плитки погружают в воду (232 С) на 2 ч 2 мин, проводят определение увеличения их массы, выраженное в процентах. Результаты приведены ниже в таблице. Результаты показывают, что составы 2 и 3 по изобретению, которые содержат силикон и предварительно желатинированный крахмал, обладают меньшей способностью к обратному поглощению воды,чем сравнительный состав 1, содержащий только большое количество силикона. Кроме того, их способность к обратному поглощению воды меньше, чем у сравнительного состава 4, который содержит то же количество силикона, но содержит гуар вместо предварительно желатинированного крахмала.-4 015621 ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ обработки с целью придания водоотталкивающих свойств продукту на основе гипса, полученного из композиции на основе алебастра, отличающийся тем, что в указанную композицию вводят по меньшей мере одно соединение, содержащее полисилоксан, и по меньшей мере одно соединение, содержащее предварительно желатинированный крахмал. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что указанный полисилоксан выбирают из полисилоксанов в водородной форме, линейных или циклических, следующих формул (I) или (II):R1 и R2, одинаковые или разные, независимо обозначают радикал (С 1-8)алкил, линейный или разветвленный; радикал (С 1-4)алкокси; радикал (C3-10)циклоалкил; радикал (С 6-14)арил, моноциклический,бициклический или трициклический, незамещенный или замещенный по меньшей мере одним радикалом (C1-4)алкилом или радикалом (С 2-12)алкенилом; радикал аралкил, моноциклический или бициклический, с одной или несколькими (С 6-10)арильными группами и (С 1-4)алкильной группой, незамещенной или замещенной по меньшей мере одним радикалом (C1-4)алкилом или радикалом (С 2-12)алкенилом; радикал(С 5-12)гетероарил, моноциклический или бициклический, содержащий по меньшей мере один гетероатом,выбранный из О, N и S; радикал (С 2-12)алкенил или радикал (С 2-12)алкинил;n, m, p и q обозначают целые числа от 0 до 200, при этом 1n+m200 и 3p+q10. 3. Способ по любому из пп.1 или 2, отличающийся тем, что соединение, содержащее полисилоксан,имеет форму масла или эмульсии масло в воде. 4. Способ по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что указанное соединение, содержащее полисилоксан, присутствует в композиции из расчета от 0,01 до 1,5 мас.% по отношению к алебастровому порошку. 5. Способ по п.4, отличающийся тем, что указанное соединение, содержащее полисилоксан, присутствует в композиции из расчета от 0,05 до 0,25 мас.% по отношению к алебастровому порошку. 6. Способ по любому из пп.1-5, отличающийся тем, что соединение, содержащее предварительно желатинированный крахмал, может быть получено в результате предварительного желатинирования кукурузного крахмала, пшеничного крахмала, картофельного крахмала, крахмала из сладкого картофеля,крахмала из тапиоки, крахмала из маниоки, рисового крахмала, крахмала из кукурузы восковой спелости или их смесей или разных видов муки, их содержащей. 7. Способ по любому из пп.1-6, отличающийся тем, что соединение, содержащее предварительно желатинированный крахмал, присутствует в композиции из расчета от 0,025 до 2 мас.% по отношению к алебастровому порошку. 8. Способ по п.7, отличающийся тем, что соединение, содержащее предварительно желатинированный крахмал, присутствует в композиции из расчета от 0,10 до 1 мас.% по отношению к алебастровому порошку. 9. Способ по любому из пп.1-8, отличающийся тем, что композиция на основе алебастра дополнительно содержит по меньшей мере одну добавку, выбранную из ожижающего или диспергирующего агента, пенообразователя, агента, замедляющего схватывание, агента, ускоряющего схватывание, агента,препятствующего усадке при высокой температуре, связующего, самородного крахмала, адгезива, ингибитора повторного кальцинирования, воска, загустителя, агента, препятствующего осадке, агента самовыравнивания, биоцида, агента регулирования рН, красителя, упрочняющего материала, противопожарного агента или наполнителя. 10. Способ обработки с целью придания водоотталкивающих свойств продукту на основе гипса,полученного из композиции на основе алебастра, отличающийся тем, что он включает в себя стадию получения смеси на основе алебастра, воды, по меньшей мере одного соединения, содержащего полисилоксан, и по меньшей мере одного соединения, содержащего предварительно желатинированный крахмал,причем указанные соединения такие, как определены в пп.1-8. 11. Способ по п.10, отличающийся тем, что вводят по меньшей мере одну добавку, выбранную из-5 015621 ожижающего или диспергирующего агента, пенообразователя, агента, замедляющего схватывание, агента, ускоряющего схватывание, агента, препятствующего усадке при высокой температуре, связующего,самородного крахмала, адгезива, ингибитора повторного кальцинирования, воска, загустителя, агента,препятствующего осадке, агента самовыравнивания, биоцида, агента регулирования рН, красителя, упрочняющего материала, противопожарного агента или наполнителя. 12. Водоотталкивающая композиция на основе алебастра, отличающаяся тем, что содержит по меньшей мере одно соединение, содержащее полисилоксан, такое как указано в пп.1-5, и по меньшей мере одно соединение, содержащее предварительно желатинированный крахмал, такое как определено в пп.1 или 6-8. 13. Композиция по п.12, отличающаяся тем, что она содержит соединение, содержащее полисилоксан, выбранный из полисилоксанов в водородной форме, линейных или циклических, следующих формул (I) или (II):R1 и R2, одинаковые или разные, независимо обозначают радикал (C1-8)алкил, линейный или разветвленный; радикал (C1-4)алкокси; радикал (С 3-10)циклоалкил; радикал (С 6-14)арил, моноциклический,бициклический или трициклический, незамещенный или замещенный по меньшей мере одним радикалом (С 1-4)алкилом или радикалом (С 2-12)алкенилом; радикал аралкил, моноциклический или бициклический, с одной или несколькими (C6-10)арильными группами и (С 1-4)алкильной группой, незамещенной или замещенной по меньшей мере одним радикалом (C1-4)алкилом или радикалом (С 2-12)алкенилом; радикал(С 5-12)гетероарил, моноциклический или бициклический, содержащий по меньшей мере один гетероатом,выбранный из О, N и S; радикал (С 2-12)алкенил или радикал (С 2-12)алкинил;n, m, p и q обозначают целые числа от 0 до 200, при этом 1n+m200 и 3p+q10,и по меньшей мере одно соединение, содержащее предварительно желатинированный крахмал. 14. Композиция по любому из пп.12 или 13, отличающаяся тем, что указанное соединение, содержащее полисилоксан, присутствует в композиции из расчета от 0,01 до 1,5 мас.% по отношению к алебастровому порошку, и тем, что соединение, содержащее предварительно желатинированный крахмал,присутствует в композиции из расчета от 0,025 до 2 мас.% по отношению к алебастровому порошку. 15. Способ получения водоотталкивающей композиции на основе алебастра, отличающийся тем,что он включает в себя стадию получения смеси на основе алебастра, воды, по меньшей мере одного соединения, содержащего полисилоксан, и по меньшей мере одного соединения, содержащего предварительно желатинированный крахмал, причем указанные соединения такие, как определены в любом из пп.1-8. 16. Применение композиции по любому из пп.12-14 для получения литого или экструдированного изделия. 17. Применение по п.16 для получения гипсовой плитки или гипсовой плиты. 18. Литое изделие, плитка или плита, содержащее водоотталкивающую композицию на основе алебастра, в котором указанная композиция содержит по меньшей мере одно соединение, содержащее полисилоксан, и по меньшей мере одно соединение, содержащее предварительно желатинированный крахмал,такие как определены в любом из пп.1-8. 19. Продукт, ассоциат по меньшей мере одного соединения, содержащего полисилоксан, и по меньшей мере одного соединения, содержащего предварительно желатинированный крахмал, такие как определены в любом из пп.1-8, для совместного использования в способе обработки с целью придания водоотталкивающих свойств продукта на основе гипса, полученного из композиции на основе алебастра. Евразийская патентная организация, ЕАПВ Россия, 109012, Москва, Малый Черкасский пер., 2