[发明专利]用于建筑产品的低碳足印(FOOTPRINT)涂布材料

说明书

相关申请的交叉参考

基于2011年12月30日提交的美国临时申请No.61/581,759，要求优先权。

技术领域

本发明涉及可用于制造适合于可持续建筑物的涂布材料的干混产品，该产品包括可分散的聚合物粉末和煤灰，和任选地水硬性胶结剂(hydraulic binding agent)，一种或更多种填料材料和/或常常与水泥体系一起使用的一种或更多种其他添加剂。

背景技术

含胶乳聚合物和煤灰的常规涂布材料通常是“双组分”体系，其中聚合物为液体分散体(乳液)形式和煤灰为粉化固体形式。当与单组分的干混体系相比时，牵涉液体胶乳聚合物和其他固体材料的常规的“双组分”涂布材料体系要求额外的步骤以供施工现场制备。当与单组分的干混体系相比时，双组分体系典型地要求用于“浆液”制备的额外的称重或计量工艺。当与预制或预共混的单组分的干混体系相比时，与两种或更多种组分的涂布体系有关的每一额外的称取或计量步骤引入采用每一额外的称取或计量装置时额外的误差可能性。除了与两种或更多种组分的涂布体系的现场应用有关的误差可能性增加以外，液体形式的胶乳聚合物常常对冷冻损坏敏感。典型的行为是，一旦冷冻和解冻，则聚合物分散体将经历形貌的变化，从而使得该材料不再可用于涂布应用。单组分的干混体系对冷冻损坏不敏感，且可在比水的冻点低的温度下留在施工现场而没有损坏。这两个特性提供在建筑工业中用单组分的“干混”体系替代常规“双组分”体系的动力。

气体释放的更加严格的指标(guideline)的结果是，常规的燃煤发电站或者改性它们的工艺或者采用新的技术。这一方法改性常常影响煤灰废物物流的性能，从而使得将来生产具有显著较高碳含量的粉煤灰似乎即将来临。除了生产较高碳含量的煤灰以外，这些最新实施的技术也可得到就点火损失(LOI)来说，碳含量不高的煤灰，但这些煤灰将显著区别于被视为常规煤灰的物质，因为较低的工艺温度将引起形貌从熔融的球形颗粒变化为完全不熔融的板状颗粒。不过，不管煤灰中碳量高还是没有完全熔融，就在水泥材料工业内的有益使用来说，这一煤灰被视为“有问题”。

在过去的管理环境中，存在对含高碳含量的煤灰的市场-例如，点火时损失(LOI)大于3％的煤灰。在这些时间期间，高碳含量煤灰的一个常规的出路是它用作水泥窑的原料。各种粉煤灰可以是含氧化硅和氧化铝高的化合物，从而从技术的角度考虑，使得这些材料成为水泥生产的有价值的贡献者。尽管粉煤灰因此可充当水泥生产的有用的原材料，但新的工业排放标准可危及粉煤灰这一有前景的出路。这是因为粉煤灰也可含有令人讨厌的材料，例如砷，汞，铅，镉和锌。当引入到水泥窑的高操作温度下时，这些材料倾向于转变成各自的蒸气相，从而变为气态排放物。新的排放标准可强制水泥生产者寻求下述原材料，所述原材料将不是不想要的气态污染物的重要贡献者。为此，可预期在水泥窑中曾经使用的粉煤灰终止在填埋场内。现在变得愈加显而易见的是新的法规方案对燃煤设施工业和水泥工业二者提出了新的挑战。新的法规可清洁空气，但这些法规持续给工业加压以寻找废物流的出路。

发明内容