Неорганическая пена на основе геополимеров - RU2019130670A

1. Способ получения неорганической пены, содержащий стадии

(1) смешивания

(I) по меньшей мере одной группы неорганических частиц;

(II) по меньшей мере одного амфифильного соединения;

(III) по меньшей мере одной смеси неорганических вяжущих веществ, которая содержит

(IIIа) по меньшей мере одно неорганическое вяжущее вещество, выбранное из группы, состоящей из доменного шлака, кремнеземной пыли, метакаолина, алюмосиликатов, и их смесей,

(IIIб) по меньшей мере один щелочной активатор, выбранный из группы, состоящей из гидроксидов щелочных металлов, карбонатов щелочных металлов, алюминатов щелочных металлов, силикатов щелочных металлов, и их смесей;

(IV) воды; и необязательно

(V) по меньшей мере одной добавки; и

(2) вспенивания полученного состава пены посредством химического, физического или механического вспенивания,

где по меньшей мере одно амфифильное соединение представляет собой амфифильные соединения по меньшей мере с одной полярной головной группой и по меньшей мере одной неполярной хвостовой группой, где по меньшей мере одну головную группу выбирают из группы, состоящей из фосфатов, фосфонатов, сульфатов, сульфонатов, спиртов, аминов, амидов, пирролидинов, галлатов, и карбоновых кислот; и где по меньшей мере одну хвостовую группу выбирают из алифатической или ароматической или циклической группы, содержащей от 2 до 8 атомов углерода, где атомы углерода необязательно замещены одним или большим количеством одинаковых или разных заместителей, выбранных из С₁-С₈-алкила, вторичной группы -ОН, и вторичной группы -NH₂.

2. Способ по п. 1, где по меньшей мере одну группу неорганических частиц выбирают из группы, состоящей из оксидов, гидроксидов, карбидов, нитридов, фосфатов, карбонатов, силикатов, сульфатов, и их смесей.

3. Способ по п. 1 или 2, где по меньшей мере одну группу неорганических частиц выбирают из группы, состоящей из частиц кремнезема, частиц глинозема, частиц диоксида циркония, и частиц СаСО₃ и их смесей.

4. Способ по любому из пп. 1-3, где по меньшей мере одна группа неорганических частиц имеет медианный размер частиц D₅₀ в диапазоне от 30 нм до 300 мкм.

5. Способ по любому из пп. 1-4, где по меньшей мере одно амфифильное соединение представляет собой амфифильные соединения по меньшей мере с одной головной группой, выбранной из группы, состоящей из карбоновых кислот, галлатов и аминов, и по меньшей мере с одной хвостовой группой, выбранной из алифатической группы, содержащей от 2 до 8 атомов углерода.

6. Способ по любому из пп. 1-5, где по меньшей мере одно неорганическое вяжущее вещество представляет собой метакаолин.

7. Способ по любому из пп. 1-6, где по меньшей мере один щелочной активатор представляет собой жидкое стекло.

8. Способ по любому из пп. 1-7, где по меньшей мере одну добавку выбирают из группы, состоящей из наполнителей, ускорителей, замедлителей, модификаторов реологических свойств, суперпластифицирующих добавок, волокон, поверхностно-активных веществ, катализаторов, дополнительных гидрофобизирующих агентов, и их смесей.

9. Способ по любому из пп. 1-8,

где количество амфифильного соединения на поверхности неорганической частицы составляет от 0,5 до 160 мкмоль/м²; и/или

где неорганические частицы представлены в количестве, составляющем от 1 до 25 мас. %, по отношению к количеству по меньшей мере одной смеси неорганических вяжущих веществ; и/или

где соотношение массы воды по меньшей мере к массе одной смеси неорганических вяжущих веществ составляет от 0,1 до 2,0.

10. Способ по любому из пп. 1-9, где стадия (1) содержит рабочие операции

(1а) диспергирования в воде по меньшей мере одной группы неорганических частиц, по меньшей мере одного амфифильного соединения и необязательно по меньшей мере одной добавки, для получения водной дисперсии; и

(1б) смешивания водной дисперсии по меньшей мере с одной смесью неорганических вяжущих веществ.

11. Неорганическая пена, которую можно получить посредством способа по любому из пп. 1-10.

12. Неорганическая пена, содержащая

(I) по меньшей мере одну группу неорганических частиц;

(II) по меньшей мере одно амфифильное соединение;

(III) по меньшей мере одну смесь неорганических вяжущих веществ, которая содержит

(IIIа) по меньшей мере одно неорганическое вяжущее вещество, выбранное из группы, состоящей из доменного шлака, кремнеземной пыли, метакаолина, алюмосиликатов, и их смесей, и

(IIIб) по меньшей мере один щелочной активатор, выбранный из группы, состоящей из гидроксидов щелочных металлов, карбонатов щелочных металлов, алюминатов щелочных металлов, силикатов щелочных металлов, и их смесей;

(IV) воду; и необязательно

(V) по меньшей мере одну добавку.

13. Пористый материал, который можно получить посредством отверждения и необязательно сушки неорганической пены по п. 11 или 12.

14. Композиция для изготовления состава неорганической пены, содержащая в качестве компонентов

(I) по меньшей мере одну группу неорганических частиц;

(II) по меньшей мере одно амфифильное соединение;

(III) по меньшей мере одну смесь неорганических вяжущих веществ, которая содержит

(IIIа) по меньшей мере одно неорганическое вяжущее вещество, выбранное из группы, состоящей из доменного шлака, кремнеземной пыли, метакаолина, алюмосиликатов, и их смесей, и

(IIIб) по меньшей мере один щелочной активатор, выбранный из группы, состоящей из гидроксидов щелочных металлов, карбонатов щелочных металлов, алюминатов щелочных металлов, силикатов щелочных металлов, и их смесей;

где компоненты (I), (II), и (III) присутствуют по отдельности; или

компоненты (I) и (II) присутствуют в виде смеси и компонент (III) присутствует отдельно; или

компоненты (I), (II) и (III) присутствуют в виде смеси.

15. Применение неорганической пены по п. 11 или 12, пористого материала по п. 13 и/или композиции по п. 14 для изготовления, или в качестве, теплоизоляционного материала, звукоизоляционного материала или звукопоглощающего материала, для противопожарной защиты и/или в качестве строительного материала с низкой плотностью.