当构思本发明的时侯，预想通过进一步改变第一和第二涂层的组 成以及它们的相对量，将可以获得有成本效益的具有改进的物理和化 学性能的疏水性复合材料。特别是，假设通过将包括已经被烃例如长 链脂肪酸(例如，硬脂酸)预处理过的杂质元素的疏水性粉末用作涂 层，将可以有成本效益地获得具有改进性能的疏水性复合材料。
当将本发明还原为实际操作的时候，实际上发现通过使用上面描 述的疏水性粉末，与目前已经知道的疏水性复合材料相比，获得了具 有优良的物理和化学性能的疏水性复合材料。这些新公开的复合材料 包括占该复合材料总重不超过5重量％的疏水性涂层，并且其特征在 于具有极好的拒水性和其它在下文中详细描述的有益性能。
因此，根据本发明的一个方面，提供了一种疏水性复合材料，其 包括被疏水性粉末涂覆的芯材料，该疏水性粉末包括至少一种连接了 烃链的杂质元素。
根据在下面所描述的本发明优选实施方案中的另外的特征，该元 素选自金属元素、半金属元素和过渡金属元素。
根据在所描述的优选实施方案中的另外的特征，该金属粉末是通 过粘性层被粘结到芯材料上的。
根据在所描述的优选实施方案中的另外的特征，该疏水性复合材 料进一步包括至少一种选自于由着色剂、抗UV剂、漂白剂和研磨剂 所组成的组中的添加剂。
根据在所描述的优选实施方案中的另外的特征，着色剂构成疏水 性复合材料的约0.1—约2重量％。
根据在所描述的优选实施方案中的另外的特征，抗UV剂和漂白 剂各自构成疏水性复合材料的约0.01—约2重量％。
根据在所描述的优选实施方案中的另外的特征，研磨剂构成该疏 水性复合材料的约0.1—约0.5重量％。
根据本发明的另一方面，提供了一种制备疏水性复合材料的方 法，该方法包括用疏水性粉末涂覆芯材料，该疏水性粉末包括至少一 种连接了烃链的杂质元素，从而提供了该疏水性复合材料。
根据在下面所描述的本发明的优选实施方案中的另外的特征，该 方法进一步包括，在涂布之前，向芯材料上涂布粘性层，该粘性层将 疏水性粉末粘接到芯材料上。
根据在所描述的优选实施方案中的另外的特征，向芯材料上涂敷 粘性层的步骤包括使芯材料与含有成膜剂和挥发性溶剂的粘性混合 物混合，同时从芯材料和粘性混合物的混合物中除去所有的挥发性溶 剂，从而提供其上涂敷了粘性层的芯材料。
根据在所描述的优选实施方案中的另外的特征，向芯材料上涂敷 粘性层的步骤包括使芯材料与含有水基胶粘剂和水性溶剂(例如，水) 的水性粘性混合物混合，同时从芯材料与粘性混合物的混合物中除去 所有的水性溶剂，从而提供其上涂敷了粘性层的芯材料。
根据在所描述的优选实施方案中的另外的特征，该方法进一步包 括在涂布之前干燥该芯材料。
根据在所描述的优选实施方案中的另外的特征，该方法进一步包 括在混合之前干燥该芯材料。
根据所描述的优选实施方案中的另外的特征，该方法进一步包 括，在涂布之后，固化该疏水性复合材料。
根据在所描述的优选实施方案中的另外的特征，该挥发性溶剂是 沸点在约80℃—约200℃范围内的有机溶剂。
根据在所描述的优选实施方案中的另外的特征，该方法进一步包 括，在涂布之前，使芯材料与选自于由着色剂、抗UV剂、漂白剂和 研磨剂组成的组中的添加剂混合。
根据在所描述的优选实施方案中的另外的特征，该方法进一步包 括，在涂布之前，使其上具有粘性层的芯材料与选自于由着色剂、抗 UV剂、漂白剂和研磨剂组成的组中的添加剂混合。
根据在所描述的优选实施方案中的另外的特征，该芯材料选自于 由颗粒材料和粒状材料组成的组。
根据在所描述的优选实施方案中的另外的特征，该芯材料选自以 下组中：沙子、砂砾、矿渣、瓷状岩(porcelanit)、白云石、瓷料、 玄武岩、石英砂、煤灰、白垩、沸石、蒙脱土、绿松石(agapultite)、 打火石、膨润土、珍珠岩、云母、木屑、果壳、锯屑以及它们的组合。
根据在所描述的优选实施方案中的另外的特征，该芯材料具有在 25毫米—5微米范围内的平均粒径。
根据在所描述的优选实施方案中的另外的特征，该芯材料是石英 砂。
根据在所描述的优选实施方案中的另外的特征，该粘性层占该疏 水性复合材料的约0.5—约7重量％。
根据在所描述的优选实施方案中的另外的特征，该疏水性粉末占 该疏水性复合材料的约0.1—约5重量％。
根据本发明的另一方面，提供了一种疏水性颗粒，其包括由疏水 性粉末涂布的粒状芯材料，该疏水性粉末包括至少一种连接了烃链的 杂质元素。
根据下面所描述的本发明的优选实施方案中的另外的特征，该烃 链包括至少10个碳原子。
根据在所描述的优选实施方案中的另外的特征，该烃是具有至少 12个碳原子的脂肪酸残基。
根据在所描述的优选实施方案中的另外的特征，该脂肪酸选自于 由硬脂酸、月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、油酸、亚麻酸和花生四烯酸 组成的组。
根据在所描述的优选实施方案中的另外的特征，该至少一种元素 选自于由元素元素金属元素、半金属元素、过渡金属元素以及它们的 组合组成的组。
根据在所描述的优选实施方案中的另外的特征，该至少一种元素 选自于由镁、钙、铝、锌、钠、钡、锆、锰、钛、钒、铬、铁以及它 们的组合组成的组。
根据在所描述的优选实施方案中的另外的特征，该疏水性复合材 料和颗粒的特征在于对于碱性试剂是非活性的。
根据在所描述的优选实施方案中的另外的特征，该疏水性复合材 料和颗粒能够在高达约4.5个大气压的外压下防止水粘附到其上并且 防止水渗透入其中。
根据在所描述的优选实施方案中的另外的特征，该疏水性复合材 料和颗粒的特征在于对动态水磨耗可以持续达至少两个月。
根据在所描述的优选实施方案中的另外的特征，该胶粘剂构成粘 性层的约0.1—50重量％。
根据所描述的优选的实施方案中的另外的特征，疏水性颗粒进一 步包括至少一种选自于由着色剂、抗UV剂、漂白剂和研磨剂组成的 组中的添加剂。
根据在所描述的优选实施方案中的另外的特征，着色剂构成疏水 性颗粒的约0.1—约2重量％。
根据在所描述的优选实施方案中的另外的特征，抗UV剂和漂白 剂各自占疏水性颗粒的约0.01—约2重量％。
根据在所描述的优选实施方案中的另外的特征，研磨剂占该疏水 性颗粒的约0.1—约0.5重量％。
根据本发明的另一方面，提供了一种制备疏水性颗粒的方法，该 方法包括用疏水性粉末涂布粒状芯材料，该疏水性粉末包括至少一种 连接了烃链的杂质元素，从而提供了该疏水性颗粒。
根据在下面所描述的本发明的优选实施方案中的另外的特征，该 方法进一步包括，在涂布之前，向粒状芯材料上涂布粘性层，该粘性 层将疏水性粉末粘结到芯材料上。
根据在所描述的优选实施方案中的另外的特征，向粒状芯材料上 涂敷粘性层的步骤包括使粒状芯材料与含有成膜剂和挥发性溶剂的 粘性混合物混合，并从该粒状芯材料和粘性混合物的混合物中除去所 有的挥发性溶剂，从而提供其上涂敷了粘性层的粒状芯材料。
根据在所描述的优选实施方案中的另外的特征，向粒状芯材料上 涂敷粘性层的步骤包括使粒状芯材料与含有水基胶粘剂和水性溶剂 (例如，水)的水性粘性混合物混合，并从粒状芯材料与粘性混合物 的混合物中除去所有的水性溶剂，从而提供其上涂敷了粘性层的粒状 芯材料。
根据在所描述的优选实施方案中的另外的特征，该方法进一步包 括在涂布之前干燥该粒状芯材料。
根据在所描述的优选实施方案中的另外的特征，该方法进一步包 括在混合之前干燥该粒状芯材料。
根据所描述的优选实施方案中的另外的特征，该方法进一步包 括，在涂布之后，固化该疏水性颗粒。
根据所描述的优选实施方案中的另外的特征，固化进行了1—30 天的时间。
根据所描述的优选实施方案中的另外的特征，挥发性溶剂的除去 是通过蒸发加热进行的。
根据所描述的优选实施方案中的另外的特征，挥发性溶剂的除去 是在室温下进行的。
根据在所描述的优选实施方案中的另外的特征，该挥发性溶剂是 沸点在约80℃一约200℃范围内的有机溶剂。
根据在所描述的优选实施方案中的另外的特征，该方法进一步包 括，在涂布之前，使粒状芯材料与选自于由着色剂、抗UV剂、漂白 剂和研磨剂组成的组中的添加剂混合。
根据在所描述的优选实施方案中的另外的特征，该方法进一步包 括，在涂布之前，使其上具有粘性层的粒状芯材料与选自于由着色剂、 抗UV剂、漂白剂和研磨剂组成的组中的添加剂混合。
根据在所描述的优选实施方案中的另外的特征，该粒状芯材料具 有在25毫米—5微米范围内的平均粒径。
根据在所描述的优选实施方案中的另外的特征，该粒状芯材料是 石英砂。
根据在所描述的优选实施方案中的另外的特征，该成膜剂是成膜 聚氨酯。
根据在所描述的优选实施方案中的另外的特征，该粘性混合物进 一步包括胶粘剂。
根据在所描述的优选实施方案中的另外的特征，该胶粘剂是具有 至少12个碳原子的挥发性烃。
根据在所描述的优选实施方案中的另外的特征，该胶粘剂是选自 于由液态沥青、石蜡、蜂蜡、羊毛蜡、亚麻仁油以及它们的组合所组 成的组。
根据在所描述的优选实施方案中的另外的特征，疏水性粉末具有 0.02微米—50微米范围内的平均粒径。
根据在所描述的优选实施方案中的另外的特征，该疏水性粉末具 有1m2/克—60m2/克范围内的表面积。
根据在所描述的优选实施方案中的另外的特征，疏水性热解二氧 化硅占疏水性粉末的1—99重量％。
根据在所描述的优选实施方案中的另外的特征，粘性层占疏水性 颗粒的约0.5—约7重量％。
根据在所描述的优选实施方案中的另外的特征，疏水性粉末占疏 水性颗粒的约0.1—约5重量％。
当进一步设想本发明的时候，预想有效的疏水性复合材料，包括 疏水性颗粒和疏水性自由流动的集料，可以通过用经过水基粘性层粘 结的疏水性材料涂布芯材料制备，这样避免了使用有机成膜剂和胶粘 剂的缺点。
当将本发明还原到实际操作的时候，进一步发现通过使用将疏水 性材料粘结到芯材料的水性粘性层，能够容易地制备有成本效益的、 安全制备的并且环境友好的疏水性材料，而同时仍然获得了所形成的 复合材料的希望的性能。
因此，根据本发明的另一个方面，提供了一种包括被疏水性材料 涂布的芯材料的疏水性复合材料，其中疏水性材料通过粘性层与芯材 料粘结。
根据下面所描述的本发明的优选实施方案中的另外的特征，水基 粘性层包括水基胶粘剂。
根据在所描述的优选实施方案中的另外的特征，该水基胶粘剂是 沥青—胶乳糊料。
根据在所描述的优选实施方案中的另外的特征，该疏水性材料是 选自于由包括至少一种连接了烃链的杂质元素的疏水性粉末、疏水性 热解二氧化硅、熔融聚丙烯以及它们的任意混合物构成的组。
该疏水性复合材料、芯材料和疏水性粉末，如在上文中所描述的 那样。
根据本发明的另一方面，提供了一种制备上面所描述的疏水性复 合材料的方法，其包括使芯材料和包括水基胶粘剂与水性溶剂的水粘 性混合物混合；除去水性溶剂从而提供其上涂敷了水基胶粘剂的芯材 料；并且用疏水性材料涂布其上涂敷了水基胶粘剂层的芯材料，从而 提供了疏水性复合材料。
根据下面所描述的本发明的优选实施方案的另外的特征，水性粘 性混合物中水基胶粘剂的浓度在约1重量％—约99重量％的范围内。
根据在所描述的优选实施方案中的另外的特征，该方法进一步包 括在混合之前干燥该芯材料。
根据在所描述的优选实施方案中的另外的特征，该方法进一步包 括在涂布之前干燥其上涂敷了水基粘性层的芯材料。
根据所描述的优选实施方案中的另外的特征，该方法进一步包 括，在涂布之后，固化该疏水性复合材料。
根据所描述的优选实施方案中的另外的特征，固化进行了1—30 天的时间。
根据所描述的优选实施方案中的另外的特征，水性溶剂的除去是 通过转笼干燥进行的。
根据所描述的优选实施方案中的另外的特征，该方法进一步包 括，在涂布之前，使其上具有水基粘性层的芯材料与选自于由着色剂、 抗UV剂、漂白剂和研磨剂组成的组中的添加剂混合。
根据本发明的另一方面，提供了能够抗拒预定的最大液体压力的 自由流动的疏水性集料，该自由流动的疏水性集料包括多个不同尺寸 的颗粒，其中对粒径分布、液体和颗粒之间的接触角以及相邻颗粒之 间的特征距离中的至少一个进行选择，使得当自由流动的疏水性集料 与压力低于或者等于预定的最大压力的液体接触的时候，防止了液体 通过自由流动的疏水集料渗透。
根据下面所描述的本发明的优选实施方案中的另外的特征，该层 具有约1cm—约10cm的厚度，并且进一步其中该预定的最大压力等 于高度为100cm以上的水柱。
根据在所描述的优选实施方案中的另外的特征，该自由流动的疏 水集料进一步包括大小与颗粒间形成的毛细管相容的并且能够吸收 液体的膨胀颗粒。
根据在所描述的优选实施方案中的另外的特征，处于膨胀状态以 及紧缩状态的可膨胀性颗粒的冻结温度在约—20摄氏度以下。
根据在所描述的优选实施方案中的另外的特征，对粒径分布进行 选择，使得自由流动的疏水性集料的特征在于其具有极小的吸水能 力。
根据在所描述的优选实施方案中的另外的特征，从由导热性、比 热容和潜热组成的组中选择预定的热性能。
根据在所描述的优选实施方案中的另外的特征，选择粒径分布以 便自由流动的疏水性集料能够允许液体的蒸发。
根据在所描述的优选实施方案中的另外的特征，粒径分布与预定 的最大压力成正比。
根据在所描述的优选实施方案中的另外的特征，接触角的余弦与 预定的最大压力成正比，该接触角是从由自由流动的疏水集料限定的 表面的切线测量的。
根据在所描述的优选实施方案中的另外的特征，特征距离与预定 的最大压力成反比。
根据在所描述的优选实施方案中的另外的特征，多个不同尺寸的 颗粒包括经由挑选来提供接触角的疏水性粉末涂布的粒状芯材料。
根据在所描述的优选实施方案中的另外的特征，该疏水性粉末包 括能够吸收流体的可膨胀颗粒。
根据在所描述的优选实施方案中的另外的特征，可膨胀颗粒的直 径是约1微米至约100微米。
根据在所描述的优选实施方案中的另外的特征，处于可膨胀颗粒 的膨胀状态和紧缩状态的可膨胀颗粒，其冻结温度为约—20摄氏度 以下。
根据在所描述的优选实施方案中的另外的特征，当处于紧缩状态 的时候，该壳膨胀颗粒占自由流动的疏水性集料的1体积％。
根据在所描述的优选实施方案中的另外的特征，该自由流动的疏 水性集料进一步包括至少一种选自于由着色剂、抗UV剂、漂白剂和 研磨剂组成的组中的添加剂。
根据本发明的另一个方面，提供了疏水性砖，其包括具有预定形 状的保护性封装物、以及封装于该保护性封装中的自由流动的疏水性 集料。
根据在下面所描述的本发明的优选实施方案中的另外的特征，该 疏水性砖进一步包括粒径与在颗粒之间形成的毛细管相容的并且能 够吸收流体的可膨胀颗粒。
根据本发明的另一个方面，提供了对与地面接触的结构的一部分 防水的方法，其包括：提供自由流动的疏水性集料的床体；并且将该 结构安置在自由流动的疏水性集料的床之上或之内。
根据在下面所描述的本发明的优选实施方案中的另外的特征，该 方法进一步包括通过将该床装入保护性结构中来保护自由流动的疏 水性集料的床。
根据在所描述的优选实施方案中的另外的特征，自由流动的疏水 性集料的床的厚度为1—15cm。
根据在所描述的优选实施方案中的另外的特征，自由流动的疏水 性集料的床的厚度为4—10cm。
根据本发明的另一个方面，提供了对结构的地下墙(underground wall)防水的方法，其包括提供至少一个相邻于该结构的地下墙的自 由流动的疏水性集料的侧墙。
根据在下面所描述的本发明的优选实施方案中的另外的特征，该 方法进一步包括通过将该侧墙封入保护性结构中来保护自由流动的 疏水性集料的侧墙。
根据在所描述的优选实施方案中的另外的特征，该方法进一步包 括随着时间的流逝，再填充该自由流动的疏水性集料的侧墙。
根据在所描述的优选实施方案中的另外的特征，自由流动的疏水 性集料的侧墙包括疏水性砖的排列，其中每一块都是具有预定形状并 且封装了该自由流动的疏水性集料的保护性封装物。
根据在所描述的优选实施方案中的另外的特征，该方法进一步包 括用选自于由液体和糊料构成的组中的物质涂布该结构的地下墙。
根据在所描述的优选实施方案中的另外的特征，该结构是现有的 结构，并且该方法被用作修补方法。
根据在所描述的优选实施方案中的另外的特征，该结构是新的结 构，并且该方法使用于构造的过程中。
根据本发明的另一方面，提供了对结构的地面防水的方法，该方 法包括向该结构上提供自由流动的疏水性集料的床，并且将该结构的 底板(floor)布置在自由流动的疏水性集料的床上。
根据在下面所描述的本发明的优选实施方案中的另外的特征，该 方法进一步包括通过将该床封入保护性结构中来保护自由流动的疏 水性集料的床。
根据在所描述的优选实施方案中的另外的特征，该方法进一步包 括将管子埋入自由流动的疏水性集料的床中。
根据本发明的另一方面，提供了对结构的顶部防水的方法，所述 顶部具有侧壁，该方法包括：向该顶部上提供自由流动的疏水性集料 的床；并且遮盖该自由流动的疏水性集料的床，以保护该床。
根据在所描述的优选实施方案中的另外的特征，该遮盖包括向该 自由流动的疏水性集料的床上施加底板。
根据在所描述的优选实施方案中的另外的特征，自由流动的疏水 性集料的床包括疏水性砖的排列，其中每一块都是具有预定形状的并 且封装了该自由流动的疏水性集料的保护性封装物。
根据在所描述的优选实施方案中的另外的特征，自由流动的疏水 性集料的床的厚度为1—15cm。
根据在所描述的优选实施方案中的另外的特征，自由流动的疏水 性集料的床的厚度为4—7cm。
根据本发明的另一个方面，提供了使蓄水池防水的方法，该方法 包括：将自由流动的疏水性集料的铺面床放在蓄水池的基底上；并且 将自由流动的疏水性集料的墙放置在蓄水池的墙上；其中自由流动的 疏水性集料的铺面床和墙中的至少一种由保护结构所覆盖，所述保护 结构被设计并且建造用来将自由流动的疏水性集料保持在合适位置。
根据在下面所描述的本发明的优选实施方案中的另外的特征，自 由流动的疏水性集料的铺面床的厚度为4—15cm。
根据在所描述的优选实施方案中的另外的特征，该方法进一步包 括使自由流动的疏水性集料与轻集料混合。
根据在所描述的优选实施方案中的另外的特征，该保护性结构选 自于由瓦片、土工织物、混凝土、塑料以及它们的组合组成的组。
根据在所描述的优选实施方案中的另外的特征，自由流动的疏水 性集料的铺面床和侧墙中的至少一种包括疏水性砖的排列，每一块都 是具有预定形状并且封装该自由流动的疏水性集料的保护性封装物。
根据在所描述的优选实施方案中的另外的特征，自由流动的疏水 性集料进一步包括尺寸与在颗粒之间形成的毛细管相容并且能够吸 收流体的可膨胀性颗粒。
根据本发明的另一方面，提供了用于保护埋置在地下的物体的方 法，该方法包括提供自由流动的疏水性集料，并且以自由流动的疏水 性集料的层介于该物体和土地之间的方式，通过自由流动的疏水性集 料的层围绕该物体。
根据在所描述的优选实施方案中的另外的特征，选择尺寸分布以 至于在颗粒之间形成的毛细管的最大直径适合于排斥液体。
根据在所描述的优选实施方案中的另外的特征，选择尺寸分布以 至于自由流动的疏水性集料的特征在于预定的隔音能力。
根据在所描述的优选实施方案中的另外的特征，自由流动的疏水 性集料包括由疏水性粉末涂布的粒状芯材料，该疏水性粉末包括至少 一种连接了烃链的杂质元素。
根据在所描述的优选实施方案中的另外的特征，该疏水性粉末包 括当与流体接触时能够吸收流体的可膨胀颗粒。
根据在所描述的优选实施方案中的另外的特征，自由流动的疏水 性集料进一步包括至少一种选自于由着色剂、抗UV剂、漂白剂和研 磨剂组成的组中的添加剂。
根据本发明的另一方面，提供了用于保护地下物体的疏水性组合 物，其包括热传导的自由流动的疏水性集料和非导电性的自由流动的 疏水性集料，以选择的预定的比例混合该热传导的自由流动的疏水性 集料和非导电性的自由流动的疏水性集料以至于在使其传导热的同 时使该地下物体电绝缘。
根据在所描述的优选实施方案中的另外的特征，该疏水性组合物 进一步包括尺寸与在由热传导的自由流动的疏水性集料和/或非导 电性的自由流动的疏水性集料构成的颗粒之间形成的毛细管相容的 可膨胀性颗粒，该膨胀性颗粒能够吸收流体。
根据在所描述的优选实施方案中的另外的特征，在处于该可膨胀 颗粒的膨胀状态和紧缩状态下，可膨胀颗粒冻结温度在约—20摄氏 度以下。
根据在所描述的优选实施方案中的另外的特征，该疏水性组合物 进一步包括至少一种选自于由着色剂、抗UV剂、漂白剂和研磨剂组 成的组中的添加剂。
根据本发明的另一个方面，提供了保护地下物体方法，该方法包 括：提供包括热传导的自由流动的疏水性集料和非导电性的自由流动 的疏水性集料的疏水性组合物，并且以该疏水性组合物的层介于该物 体和土地之间的方式用该疏水性组合物的层围绕该物体；以选择的预 定的比例混合该热传导的自由流动的疏水性集料和非导电性的自由 流动的疏水性集料以便在使其传导热的同时使该地下物体电绝缘。
根据在所描述的优选实施方案中的另外的特征，该疏水性组合物 进一步包括可膨胀颗粒，其尺寸与在由热传导的自由流动的疏水性集 料和/或非导电性的自由流动的疏水性集料构成的颗粒之间形成的 毛细管相容，该膨胀性颗粒能够吸收流体。
根据在所描述的优选实施方案中的另外的特征，在处于该可膨胀 颗粒的膨胀状态以及紧缩状态下，可膨胀颗粒冻结温度都在约—20 摄氏度以下。
根据在所描述的优选实施方案中的另外的特征，该疏水性组合物 进一步包括至少一种选自于由着色剂、抗UV剂、漂白剂和研磨剂组 成的组中的添加剂。
根据本发明的另一个方面，提供了生产用于保护地下物体的疏水 性组合物的方法，该方法包括：提供热传导的自由流动的疏水性集料； 提供非导电性的自由流动的疏水性集料；并且以预定的比例混合该热 传导的自由流动的疏水性集料和非导电性的自由流动的疏水性集料； 选择该预定的比例以便使地下物体电绝缘并且传导热。
根据在所描述的优选实施方案中的另外的特征，该地下物体选自 于由地下电缆、地下电线、地下通信电缆和地下通信电线所组成的组。
根据在所描述的优选实施方案中的另外的特征，该热传导的自由 流动的疏水性集料和或非导电性的自由流动的疏水性集料中的至少 一种包括由疏水性粉末涂布的粒状芯材料。
根据在所描述的优选实施方案中的另外的特征，该疏水性粉末具 有可辨别的颜色。
根据在所描述的优选实施方案中的另外的特征，该粒状的芯材料 进一步被着色涂层所涂布。
根据在所描述的优选实施方案中的另外的特征，该着色涂层是抗 水的。
根据在所描述的优选实施方案中的另外的特征，该方法进一步包 括使热传导的自由流动的疏水性集料和非导电性的自由流动的疏水 性集料与可膨胀颗粒混合，该可膨胀颗粒的尺寸与在由热传导的自由 流动的疏水性集料和/或非导电性的自由流动的疏水性集料构成的 颗粒之间形成的毛细管相容，该膨胀性颗粒能够吸收流体。
根据在所描述的优选实施方案中的另外的特征，按重量计算，可 膨胀颗粒的吸收能力是约100—约5000。
根据在所描述的优选实施方案中的另外的特征，在处于该可膨胀 颗粒的膨胀状态以及紧缩状态下，可膨胀颗粒冻结温度都在约—20 摄氏度以下。
根据在所描述的优选实施方案中的另外的特征，可膨胀颗粒的直 径为约1微米至约1000微米。
根据在所描述的优选实施方案中的另外的特征，该方法进一步包 括使热传导的自由流动的疏水性集料和非导电性的自由流动的疏水 性集料与至少一种选自于由着色剂、抗UV剂、漂白剂和研磨剂组成 的组中的添加剂混合。
根据在所描述的优选实施方案中的另外的特征，该粒状芯材料选 自于由沙子、砂砾、矿渣、瓷状岩、白云石、瓷料、玄武岩、石英砂、 煤灰、白垩、沸石、蒙脱土、绿松石、打火石、膨润土、珍珠岩、云 母、木屑、果壳、锯屑以及它们的组合组成的组。
根据在所描述的优选实施方案中的另外的特征，热传导的自由流 动的疏水性集料和非导电性的自由流动的疏水性集料中的至少一种 包括多个不同尺寸的颗粒。
根据在所描述的优选实施方案中的另外的特征，对粒径分布，液 体和颗粒之间的接触角以及相邻颗粒之间的特征距离中的至少一个 进行选择，以至于当自由流动的疏水性集料与压力低于或者等于预定 的最大压力的液体接触的时候，防止液体通过自由流动的疏水集料渗 透。
根据在所描述的优选实施方案中的另外的特征，该液体是水。
根据在所描述的优选实施方案中的另外的特征，该层具有约1cm —约10cm的厚度，并且此外其中该预定的最大压力等于30cm高度 以上的水柱。
根据在所描述的优选实施方案中的另外的特征，尺寸分布的特征 在于在1—1400微米的范围内改变。
根据在所描述的优选实施方案中的另外的特征，选择尺寸分布以 便颗粒之间的形成的毛细管的最大直径适合于排斥预定的最大压力 的液体。
根据在所描述的优选实施方案中的另外的特征，选择粒径分布以 至于颗粒之间形成的毛细管的最大直径为1纳米—500纳米。
根据本发明的另一个方面，提供了准备用于栽培植物的区域的方 法，其包括向该区域上提供自由流动的疏水性集料的床并且用土壤层 覆盖自由流动的疏水性集料的床，从而准备用于栽培植物的区域。
根据在所描述的优选实施方案中的另外的特征，自由流动的疏水 性集料构成的床包括疏水性的小块地(patches)的排列，其中每一小 块是具有预定形状的并且封装自由流动的疏水性集料的封装物。
根据在所描述的优选实施方案中的另外的特征，该保护性封装物 是由可降解材料制得的。
根据在所描述的优选实施方案中的另外的特征，排列疏水性小块 地以至于在相邻疏水性小块地之间形成至少一个间隙。
根据在所描述的优选实施方案中的另外的特征，该方法进一步包 括用超吸收聚合物覆盖该自由流动的疏水性集料的床。
根据在所描述的优选实施方案中的另外的特征，该方法进一步包 括布置至少一个收集水的通道来将水运输到土壤中。
根据在所描述的优选实施方案中的另外的特征，该方法进一步包 括用保护性阻隔层围绕土壤层。
根据在所描述的优选实施方案中的另外的特征，该保护性阻隔层 包括自由流动的疏水性集料。
根据本发明的另一个方面，提供了栽培植物的方法，其包括：向 自由流动的疏水性集料的床提供一区域；用土壤层覆盖自由流动的疏 水性集料的床；并且在自由流动的疏水性集料的床下提供水性液体从 而栽培植物。
根据下面所描述的本发明的优选实施方案中的另外的特征，该水 性液体是盐碱水。
根据在所描述的优选实施方案中的另外的特征，该方法进一步包 括布置至少一个收集水的通道来使水在自由流动的疏水性集料的床 下输送。
根据本发明的另一个方面，提供了用于在盐渍土壤上准备不含盐 碱的区域的方法，其包括在盐渍土壤上提供自由流动的疏水性集料的 床并且用非盐碱的土壤覆盖自由流动的疏水性集料的床，从而准备不 含盐碱的区域。
根据在所描述的优选实施方案中的另外的特征，其进一步包括使 自由流动的疏水性集料与轻集料混合。
根据在所描述的优选实施方案中的另外的特征，该方法进一步包 括用超吸收性聚合物覆盖自由流动的疏水性集料的床。
根据在所描述的优选实施方案中的另外的特征，设计并且建造自 由流动的疏水性集料的床来使在存在于其下面的没有脱盐的水脱盐， 脱盐是通过将没有脱盐的水的脱盐蒸汽通过自由流动的疏水性集料 的床来实现的。
根据在所描述的优选实施方案中的另外的特征，自由流动的疏水 性集料包括多个不同尺寸的颗粒，并且此外，其中对粒径分布、液体 和颗粒之间的接触角以及相邻颗粒之间的特征距离中的至少一个进 行选择，以便当自由流动的疏水性集料与压力低于或者等于预定的最 大压力的液体接触的时候，防止液体通过自由流动的疏水集料渗透。
根据在所描述的优选实施方案中的另外的特征，该方法进一步包 括尺寸与在颗粒之间形成的毛细管相容并且能够吸收该流体的可膨 胀颗粒。
根据在所描述的优选实施方案中的另外的特征，该可膨胀颗粒， 当处于紧缩状态的时候，占自由流动的疏水性集料的2体积％。
根据在所描述的优选实施方案中的另外的特征，该可膨胀颗粒包 括超吸收性聚合物。
根据在所描述的优选实施方案中的另外的特征，该可膨胀颗粒包 括与聚丙烯酸交联的钠。
根据在所描述的优选实施方案中的另外的特征，该可膨胀颗粒包 括抗裂缝剂。
根据在所描述的优选实施方案中的另外的特征，选择粒径分布以 至于该自由流动的疏水性集料的特征在于预定的比重。
根据在所描述的优选实施方案中的另外的特征，选择粒径分布以 便该自由流动的疏水性集料的特征在于最小的吸收能力。
根据在所描述的优选实施方案中的另外的特征，选择粒径分布以 便该自由流动的疏水性集料的特征在于预定的热性能。
根据在所描述的优选实施方案中的另外的特征，选择粒径分布以 便该自由流动的疏水性集料能够允许蒸发液体。
在本发明的上面提及的任一方面中，该自由流动的疏水性集料优 选包括一种或者多种上文中所描述的疏水性复合材料。
本发明通过提供具有远远超出现有技术的性能、并且适合使用于 各种应用的疏水性复合材料和颗粒，成功地解决了目前已知的构造的 缺点。另外本发明通过提供生产该疏水性复合材料和颗粒的方法，成 功地解决了目前已知的生产方法中的缺点。
除了另有定义，在本文中所使用的所有的技术和科学术语具有该 申请所属领域普通技术人员通常所理解的相同的含义。虽然在本发明 实施或测试中可以使用在此所描述的相似或相同的方法和原料，但下 面仍描述了合适的方法和材料。如果冲突，则将调整专利的说明书， 包括定义。另外，这些原料，方法和例子只是解释性的并不是用来限 制。
附图说明
在此仅仅通过实施例，参照所附的附图对本发明进行描述。现在 详细地具体参照附图，在此需要强调所显示的细节只是作为实例并且 为了示例性讨论本发明的优选实施方案，并且是为了提供被相信是最 适合并且最容易理解本发明的原理和概念方面的描述而提出的。对 此，没有进行比必要地对本发明的原理理解更加详细地显示本发明的 结构细节的尝试，参照附图所进行的描述可以使得本领域的技术人员 对于如何将本发明的几种形式在实际操作中具体化显而易见。
在这些图中：
图1根据本发明的优选实施方案，示例性地举例说明了具有多个 不同粒径的颗粒的自由流动的疏水性集料；
图2A—B示例性地举例说明了对房基防水的现有方法；
图3A—C根据本发明的优选实施方案，示例性地举例说明了对 房基防水的方法；
图4A—B根据本发明的优选的实施方案，示例性地举例说明了 疏水性砖和疏水性砖墙；
图5A—B根据本发明的优选的实施方案，示例性地举例说明了 对房屋的地板防水的方法；
图6A—B示例性地举例说明了对屋顶防水的现有技术方法；
图7根据本发明的优选的实施方案，示例性地举例说明了对平屋 顶防水的方法；
图8根据本发明的优选的实施方案，示例性地举例说明了对蓄水 池防水的方法；
图9根据本发明的优选的实施方案，示例性地举例说明了用于将 疏水性集料保持在合适的位置的具有锯齿状边缘的瓦片；
图10是根据本发明的优选的实施方案，对用于保护地下物体的 疏水性组合物的示意性图解；
图11是根据本发明的优选的实施方案，用于保护地下物体的方 法的流程图；
图12a是根据本发明的优选的实施方案，对埋置于地下并且被疏 水性组合物层围绕的物体的示意性图解；
图12b是根据本发明的优选的实施方案，对放置于堤坝并且由疏 水性组合物层围绕的物体的示意性图解；
图13是根据本发明的优选的实施方案，生产用于保护地下物体 的疏水性组合物的方法的流程图；

本发明是关于新的具有优良的化学和物理性能的疏水性复合材 料和颗粒，以及关于它们的生产方法，它们可以有益地使用于各种防 水和吸油应用中。本发明自由流动进一步涉及自由流动的疏水性集料 的用途，同时向自由流动的集料提供保护免受风和水的侵蚀。具体而 言，本发明的疏水性复合材料。颗粒和自由流动的疏水性集料包括芯 和涂层组合物，该涂层组合物使所形成的产品对在防水和脱盐应用如 高水压、磨损、反应性洗涤剂等中所遇到的多个参数保持耐久性。与 在上面的背景技术部分所描述的现有技术的疏水性复合材料相比，本 发明的疏水性复合材料，颗粒和自由流动的疏水性集料可以更加有成 本效益的生产。
参照附图和所附的描述，可以对本发明的原理和疏水性复合材 料、颗粒、自由流动的疏水性集料的运用以及使用它们的方法更好地 理解。
在详细地解释本发明的至少一个实施方案之前，应该理解本发明 并没有将其应用限定在下面的描述中所陈列出的或者在附图中所图 解的结构和构成的排列细节中。本发明能够具有其它的实施方案并且 能够以各种方式实施或进行。另外，应该理解在这里所使用的措词和 术语是为了描述的目的其并不应该被视为是限制。
如在上文中的背景技术部分中所讨论的那样，目前已知的疏水性 复合材料既受到它们的性能又受到它们的效能的限制。例如，已发现 由Craig在US4,474,852中所公开的疏水性复合材料不能够经得住高 于2—3cm的水压，从而不能够使用于需要在高压下拒水的各种普通 的防水应用中，例如作为蓄水池的涂层以及作为路基或侧墙的砾石充 填或者石渣。在WO 03/044124中公开的疏水性复合材料包括基本上 由疏水性热解二氧化硅构成的疏水性涂层，其高度昂贵并且使该复合 材料的表面呈酸性从而容易与反应性洗涤剂反应。这样的疏水性复合 材料，除了经济上效率低外，通常进一步表现为环境不友好，不能被 有效地使用于各种应用例如各种表面的外涂层中。
在对具有改进性能的疏水性复合材料、颗粒和自由流动的集料的 研究中，本发明的发明人发现，使用由一种或多种连接了一种或多种 烃的杂质元素构成的疏水性粉末，任选与市场上可以购得的疏水性热 解二氧化硅结合，能够在环境友好并且环境有效的方法中制备并且产 生出优良的拒水性以及对于参数例如高水压、动态水磨损和反应性洗 涤剂等的耐久性。
因此，根据本发明的一个方面，这里提供了一种疏水性复合材料， 其包括由疏水性粉末涂布的芯材料，该粉末包括一种或多种连接了烃 链的杂质元素。如在下文中所详细描述的，依据该芯材料的形状，该 疏水性粉末还可以被用来提供疏水性颗粒，并且更优选地提供疏水性 自由流动的集料。
如在本文中所使用的，措词“杂质元素”包括不以它们的纯净形 态使用的周期表中的化学元素。这些杂质元素可以是天然杂质元素例 如，氧化的元素或者碳化的元素或者可以是已经被，例如，少量的其 它元素和/或各种有机物质进一步掺杂的纯净的或者杂质元素。如在 下文中进一步详细描述的那样，元素中的杂质是必需的以便使该元素 容易与含有烃链的有机物质发生表面反应。
所选择的元素优选是金属、半金属或者过渡金属元素。可以使用 于本发明上下文中、处于杂质形态的、代表性的优选元素的实例，包 括但不限于，镁、钙、铝、锌、钠、钡、锆、锰、钛、钒、铬、铁以 及它们的组合。这些元素是根据最终疏水性产品的希望应用选择的。 例如，包括含有烃链的杂质钙、镁和/或锌的疏水性粉末于最终产品 使用于建筑以及建筑物应用的情况中是优选的。
如在本文中所使用的，措词“烃链”描述了相互之间共价键结合 并且被氢原子取代的碳原子链。该烃链可以是线型的或者支化的、饱 和的或者不饱和的链，从而其可以处于任选地由例如一个或者多个芳 基间隔或取代的亚烷基链的形式。本发明的烃链包括至少10个碳原 子，优选至少12个碳原子或者更多，例如13、14、15、16、17、18、 19、20或者更多个碳原子。显然，这样的烃链是高度疏水性的，从 而，当其被用于涂层的时候，使得该粉末呈疏水性。
可以通过各种交互作用例如静电交互作用以及范德华交互作用 将烃链连接到杂质元素上。然而，该烃链优选是共价键连接到该元素 上的，从而形成该元素的疏水性衍生物。
因此，根据本发明的优选的烃链是能够与杂质元素反应的疏水性 有机物质的基团。这样的有机物质具有能够与杂质元素表面反应的官 能团，该官能团与烃链相连接。
这样的有机物质的代表性的实例是具有至少12个碳原子的脂肪 酸。脂肪酸能够通过它的羧基端与杂质元素上的各种官能团反应，从 而提供了上面描述的疏水性衍生物。在本发明的上下文中可以使用的 脂肪酸的代表性的实例包括但不限于：硬脂酸、月桂酸、肉豆蔻酸、 棕榈酸、油酸、亚麻酸和花生四烯酸。
因此，本发明的疏水性粉末优选包括上文中所定义的一种杂质元 素或者杂质元素的混合物，从而所选择的杂质使得元素的表面容易与 上面所描述的有机物质化学反应从而提供其共价键连接了有机物质 的烃基的杂质元素。
在本发明的上下文中可以使用的疏水性粉末的代表性实施例包 括，但不限于，通过其表面上含有游离羟基的氧化元素(例如，氧化 钙、氧化镁等的胶体颗粒)与脂肪酸如硬脂酸的表面反应获得的粉末。 游离羟基与脂肪酸的羧基反应，从而形成相应的酯。
在本发明的上下文中可以使用的疏水性粉末的另一个代表性的 实例包括，但不限于，通过被氧化元素例如氧化镁和氧化铁进一步掺 杂的碳酸盐元素(例如，碳酸钙)，以及其它物质例如硅酸盐和硫酸 盐与上文中所描述的脂肪酸的表面反应获得的粉末。
然而，应该注意到，通过用硬脂酸与被进一步掺杂的碳酸钙的表 面反应而制备的粉末可以从市场上购得(例如，来源于Kfar—Gilaadi Quarries，Israel)。然而，该粉末从来没有被用作疏水性粉末并且目 前仅仅被使用于医药工业以及塑料工业中。
本发明的疏水性粉末通常表现出表面积在1m2/克—20m2/克的特 征。然而在需要较高表面积的情况下，可以研磨该疏水性粉末以便将 表面积提高到50m2/克以上(例如，60m2/克)。应该注意到，在这方 面，目前已知的疏水性涂层，例如，在US4,474,852和WO03/044124 中所描述的疏水性涂层的特征在于表面积为约50m2/克。虽然一些 其它的超疏水性粉末具有高达250m2/克的表面积，这里已经显示了 表面积为约60m2/克的疏水性粉末由于其它的物理参数(例如，在下 文中详细描述的空气阻流)以及其低成本而是高度有效的。
由于其特定的化学结构，本发明的疏水性粉末表现出“象肥皂一 样的”性能，因此其另外的特征在于对于碱性试剂，例如洗涤剂，是 非活性的。在这方面应该再一次注意到目前已知的基于疏水性胶体氧 化物的疏水性涂层的特征在于容易与这样的试剂反应因此不能够使 用于涉及使用洗涤剂的应用中。
本发明的疏水性粉末具有0.02微米—50微米，优选0.1微米—20 微米，并且更优选0.1微米—10微米范围内的平均粒径。
如在下面的实施例部分所证明的那样，由本发明的疏水性粉末涂 布的疏水性复合材料的特征在于高的拒水性能。然而，如在下文中详 细描述的那样，在一些情况下，结合使用本发明的疏水性粉末与疏水 性热解二氧化硅可能是有益的。
因此，根据本发明的实施方案，该疏水性粉末进一步包括疏水性 热解二氧化硅。
如在本文中使用的，措词＂疏水性热解二氧化硅＂描述了通过在氢 氧炉中燃烧四氯化硅而制得的胶体形态的二氧化硅，其中其表面上的 单个颗粒被化学键接到疏水性三甲氧基甲硅烷氧基上。疏水性热解二 氧化硅是市场上可以购得的通常平均粒径小于1微米的粉末，并且， 如果存在于本发明的疏水性粉末中，其可以占该粉末的1—99重量 ％。所形成的混合粉末通常具有0.02微米—20微米的平均粒径。
因此，根据本发明的疏水性复合材料可以包括由上文中所描述的 疏水性粉末和疏水性热解二氧化硅的结合所涂布的芯材料，然而，这 些粉末中的每一种元素的含量是通过选择的芯材料和/或通过最终 产品的预计用途预先确定的。例如，在需要高拒水性的应用中，疏水 性复合材料或颗粒应该具有较小的粒径，因此，该混合粉末应该由较 高量的疏水性热解二氧化硅构成。在需要较低拒水性的应用中，疏水 性复合材料或颗粒应该具有较大的粒径，因此，该混合粉末应该由较 高量的上文中所描述的疏水性粉末构成。最少量疏水性热解二氧化硅 的使用由于实质上降低了最终产品的成本而是高度有利的。
在任何情况下，本发明的疏水性粉末，单独或者与疏水性热解二 氧化硅结合，占该疏水性复合材料的约0.1—5重量％，而包括较高 量的上文中所描述的疏水性粉末的的粉末占该复合材料的约2—约5 重量％，并且包括较高量的疏水性热解二氧化硅的粉末占该复合材料 的约0.1—约2重量％。
如在本文全文中使用的，术语＂约＂是指±10％。
由本发明的疏水性粉末涂布的芯材料可以选自于多种有机和无 机物质，其中从成本和可得到性的观点来看，无机物质(例如，矿物 质)是有利的。
芯材料的物理形态可以改变，其中颗粒和粒状材料是优选的。优 选的芯材料具有约25毫米(25，000微米)至5微米，更优选10毫米 至20微米范围，更加优选5毫米至100微米并且最优选1,000微米 —200微米范围内的平均粒径。这样的芯材料在本文中也被称作集料。 非颗粒的、非粒状的、完整的芯材料也在本发明的范围内。
在本发明的上下文中可以优选使用的芯材料的代表性的实例包 括，但不限于，沙子、砂砾、矿渣、瓷状岩、白云石、瓷料、玄武岩、 石英砂、煤灰、白垩、沸石、蒙脱土、绿松石、打火石、膨润土、珍 珠岩、云母、木屑、果壳、锯屑以及它们的组合。
根据本发明的优选的芯材料的代表性的实例是粒径为600—800 微米的石英砂。
本发明的疏水性复合材料优选进一步包括粘性层，该粘性层将疏 水性粉末粘结到芯材料上。粘性层作为沉积在芯材料上的第一涂层， 其将疏水性外涂层锚定在其上。
该粘性层优选包括成膜剂例如形成膜的聚氨酯。通常使用于涂层 领域中的任何形成膜的聚氨酯都可以使用于本发明的操作中。包括于 这一类中的是公知的两组分和单组分聚氨酯涂层体系。两组分体系是 通过脂肪族或芳香族异氰酸酯与含羟基的化合物反应而形成的，所述 含羟基的化合物例如为基于已二酸、邻苯二甲酸酐、乙二醇和三羟甲 基丙烷的多官能聚酯。可以用作粘性层的单组分聚氨酯涂层体系的代 表是衍生自稳定的由脂肪族或芳香族异氰酸酯和多官能聚醚或聚酯 形成的异氰酸酯—终止的预聚物的那些。由于干燥是由预聚物不含异 氰酸酯的基团与水或者环境中的湿气反应引起的，所以这些单组分体 系通常被称为“湿气固化的”聚氨酯涂层。另外一种可以用于制备疏 水性复合材料的单组分聚合物涂层是“氨基甲酸酯油”或“氨基甲酸 酯改性醇酸树脂”，其是二异氰酸酯和含羟基的干性油衍生物的反应 产物，该含羟基的干性油衍生物例如由不饱和甘油酯与多醇如三羟甲 基丙烷的醇解产生的。
本发明的粘性层可以进一步包括与成膜剂结合的胶粘剂，从而在 更长的时间段内向该粘性层提供改进的锚定质量并且提供对油和与 油相关的产品的增加的吸引力。因此，根据最终产品的预计应用，胶 粘剂的存在以及相对的量取决于对这样的性能的需要。
该胶粘剂优选包括具有至少12个碳原子的挥发性烃，例如，沥 青。
如在本文中使用的，术语＂沥青＂描述了深褐色至黑色的水泥质的 材料，其中主要的元素是自然存在的或者在石油加工中获得的沥青， 后者是优选的，主要由于更加容易获得。沥青可以是固体的/半固体 的或者液体的，其中后者是优选的。
然而，其它的胶粘剂，例如，石蜡、蜂蜡、羊毛蜡、亚麻仁油以 及任何其它的可以购得的蜡，可以使用于本发明的上下文中。虽然它 们在粘性混合物中的相对含量优选低于沥青的含量。
更优选，如在下文中详细描述的那样，该粘性层是水基粘性层， 优选包括水基胶粘剂。
取决于芯材料的粒径、所选择的制备疏水性复合材料、颗粒或自 由流动的集料的方法、以及最终产品的预计应用，本发明的粘性层优 选占疏水性复合材料的约0.5—约7重量％，更优选1—5重量％。例 如，在芯材料具有150微米—1000微米范围内的平均粒径的情况下， 使用较小量的粘性层，例如0.5—1重量％的疏水性复合材料。在芯 材料具有大于1000微米或者小于150微米的平均粒径的情况下，较 高量的粘性层是优选的。如在下面的实施例部分中详细讨论的并且进 一步举例说明的那样(参见，实施例5和9)，使用较高量的粘性层 (例如，超过该复合材料的1重量％，优选2重量％)导致了富含“游 离颗粒”的复合材料，其特征在于增强的耐动态磨损性。另外，在疏 水性复合材料是在如下文中所详细描述的“冷”方法中制备的情况下， 较高量的粘性层(例如，该复合材料的3—7重量％)是需要的。
如在下面的实施例部分中进一步描述和举例说明的那样(参见实 施例10)，可以预先确定所需要的粘性层的量。
通过将成膜剂和胶粘剂(如果存在的话)溶解在挥发性溶剂中， 本发明的粘性层容易被涂敷到芯材料上，以便形成均匀的组合物并且 提供了粘性层在芯材料表面上的均匀的沉积。如在下文中详细描述的 那样，使这样的粘性层混合物与芯材料混合，同时蒸发挥发性溶剂。
该粘性层混合物的优选的组分包括，根据芯材料的尺寸和重量， 含量为粘性层混合物的5—25重量％的成膜性聚氨酯；根据所使用的 芯材料、所使用的胶粘剂以及最终产品的预计用途，含量为粘性层混 合物的0—25重量的胶粘剂；根据其它元素，含量为该混合物的50 —95重量％的挥发性溶剂。
由于挥发性溶剂仅仅作为将粘性层沉积在芯材料上的介质，所以 可以使用能够溶解该粘性层的元素的任何挥发性溶剂。然而，优选的 溶剂包括沸点在约80℃—约200℃的石油蒸馏物，例如矿油精或者油 漆稀释剂。优选的挥发性溶剂的代表性的实例是甲苯，其在相对低的 温度下容易蒸发并且导致该混合物快速扩散到芯材料上。
任选地并且优选地，通过将水基胶粘剂溶解于水性溶剂(优选水) 中容易将水基粘性层涂敷到芯材料上，从而形成均匀的组合物并且提 供了粘性层在芯材料上的均匀沉积。如在下文中详细描述的那样，使 这样的水性粘性层混合物与芯材料混合并且在此之后对其进行转笼 干燥以便除去水性溶剂。
根据预计的应用以及所使用的芯材料，本发明的疏水性复合材料 可以进一步包括各种添加剂，这向疏水性复合材料提供了改进的性 能。这样的添加剂的代表性的实例包括，但不限于，着色剂、抗UV 剂、漂白剂和研磨剂。
可以使用于本发明上下文中的着色剂包括任何目前已知的矿物 或有机着色剂，其中矿物着色剂是优选的。加入到复合材料中的着色 剂的优选含量在疏水性复合材料的约0.1—2重量％的范围内。
所形成的着色的疏水性复合材料可以有利地使用于各种应用，例 如需要容易辨认疏水性复合材料的应用或者涉及外部涂层的应用中。 这样的应用的代表性的实例是将着色的疏水性沙用来标记水底电缆 的用途，以便告诫大家不要在周围挖掘。此外，由于其有时能够改进 该复合材料的表面张力，从而使其更加疏水，因此将着色剂加入到疏 水性复合材料中是更加有利的。
为了改进该复合材料的耐UV辐射性，将抗UV剂加入到本发明 的疏水性复合材料中，并因此在高辐射地理位置如外涂层或者房顶或 者其它表面中是特别有用的。可以使用于本发明的上下文中的抗UV 剂的代表性的实例包括，但不限于，二氧化钛和氧化锌，这两种也都 可以作为漂白剂。加入到该复合材料中的抗UV剂和漂白剂的优选的 量在疏水性复合材料的约0.01—2重量％的范围内。
为了改进复合材料的耐磨损性，通常向该疏水性复合材料中加入 研磨剂，因此，其通常使用于该复合材料暴露于连续磨损的应用中。 可以使用于本发明上下文中的研磨剂的代表性的实例包括，但不限 于，粉末研磨剂例如二氧化钛和氧化铝((Al2O3，金刚砂)。加入到该 复合材料中的研磨剂的优选的量在疏水性复合材料的约0.1—0.25重 量％的范围内。
因此，如上所述那样，本发明的疏水性复合材料包括由上文中所 描述的疏水性粉末(优选与疏水性热解二氧化硅结合)所涂布的芯材 料构成的，并且优选进一步包括如上文中所描述的粘性层。任选地， 依据它们的预计应用，本发明的疏水性复合材料进一步包括用于改进 它们的性能的添加剂。
根据本发明的疏水性复合材料的代表性的实例是由本文中所描 述的疏水性粉末和疏水性热解二氧化硅在20：1至2：1的比例范围 内的混合物所涂布的石英砂，从而通过粘性层将该疏水性混合物粘结 到该沙子上。
本发明的疏水性复合材料由于包括便宜的并且可以得到的材料， 而优于目前已知的复合材料，它们的特征在于对碱性试剂，例如，洗 涤剂是非活性的，并且，如在下面的实施例部分中所证明的那样，它 们表现出优良的拒水性并且其特征进一步在于能够在至少2个大气 压至高达几乎5个大气压的外部压力下，防止水粘附到其上并且防止 水渗入其中，并且对于动态水磨损是高耐久性的，也就是，在至少2 个月的连续的动态水磨损下保持疏水性。
从而，本发明的疏水性复合材料可以被使用于无数的应用，例如， 但不限于，作为建筑物和公路建筑中的防水剂，作为混凝土路板下的 充填料或床材料或者作为地面以下和地面以上的墙壁漆，作为在路面 的顶孔修补中的铺面表面上的外涂层，作为在沥青屋顶或者粗瓦，或 者在建造房顶中的常用集料的替代物。另外，这些疏水性复合材料可 以被涂敷到上了漆的表面上来在木头、金属、混凝土、石头、砖、和 特定的合成基材上提供耐久的防水面层。
此外，根据本发明，提供了制备上面描述的疏水性复合材料的方 法。通常，该方法是通过用本发明的疏水性粉末，任选与疏水性热解 二氧化硅结合，涂布在上文中描述的芯材料而实现的。疏水性粉末的 量以及疏水性热解二氧化硅的相对量是如上文中所讨论的那样预先 确定的。在涂敷了疏水性粉末与疏水性热解二氧化硅的混合物的情况 下，在将它们涂敷到芯材料上之前，该混合物是在分开的容器中制备 的。
在该复合材料进一步包括将疏水性粉末结合到芯材料上的粘性 层的情况下，该方法进一步包括，在用疏水性粉末涂布以前，向该芯 材料上涂敷这样的粘性层，并且，更具体地，使如上所描述的含有成 膜剂、挥发性溶剂和任选的粘合剂的预制备的粘性层混合物与芯材料 混合，同时从所形成的混合物中除去所有的挥发性溶剂，从而提供其 上涂敷了粘性层的芯材料。
任选地并且优选地，该粘性层是水基粘性层并且该方法进一步包 括，在用疏水性粉末涂布之前，向该芯材料上涂敷这样的粘性层，并 且，更具体地，使如上所描述的含有水基粘合剂和水性溶剂的预先制 备的粘性层混合物与该芯材料混合，同时从所形成的混合物中除去所 有的挥发性溶剂，从而提供其上涂敷了水基粘性层的芯材料。
如在下面的实施例部分中所详细描述的那样，该粘性层混合物是 通过在加热下混合它的元素而制备的并且优选地其是在热的时候被 加入到芯材料上的。每一种元素在该混合物中的相对量是如上文中所 讨论的那样预先确定的，同时如在下面的实施例部分中所描述和举例 说明的那样，所需要的粘性层的总量也可以被预先确定。
挥发性溶剂的除去通常是通过蒸发性加热进行的，但是作为替换 方案可以在室温下进行。
因此，总方法可以在加热下进行，或者作为替换可以如在下面的 实施例部分中举例说明的那样，在不施加外热的情况下作为“冷”方 法进行。“冷”方法通常涉及较高量的粘性层。
在任何情况下，由于芯材料应该含有不超过1重量％的湿气，以 便确保颗粒的均匀涂布，因此，在涂布步骤之前，优选地干燥该芯材 料达到该程度。该芯材料通常是在90℃—120℃的范围内，优选在104 ℃下干燥的。在干燥后，该芯材料可以被趁热使用或者可以被储存在 封闭的容器中并且此后当冷却的时候被涂布。
一旦该疏水性复合材料被制备出，优选对其进行固化以便获得最 终的产品。依据疏水性复合材料的组成，固化时间通常在1—30天的 范围内。例如，在仅仅使用本发明的疏水性粉末的情况下，需要30 天的固化时间。在疏水性粉末与疏水性热解二氧化硅结合使用的情况 下，固化时间被与疏水性热解二氧化硅的相对量成比例地缩短了，并 且被缩短到1天。
特别是鉴于新的环境法规和其它与有机试剂、溶液或混合物相关 的限制，在疏水性复合材料，以及其它应用中使用水基试剂或者混合 物，最近已经高度地引起人们的兴趣。
当在有机溶剂中进行的方法，就成本，简单，安全，危险和环境 考虑事项而言被认为是高度不利的同时，通常在水性溶液，特别是在 水中进行的方法则完全避免了这些缺点。
因此，涉及使用水基粘性层并且因此使用水性溶液作为主要的制 备介质的疏水性复合材料的制备，由于其是有成本效益的，安全的， 使用简化的系统并且是环境友好的，而是高度有利的。
然而，象在本发明的组合物的情况下的那样，将水基试剂或者混 合物用于粘合旨在排斥水的疏水性材料是高度需要的。
本发明的发明人令人惊讶地发现包括芯材料和通过水基粘性层 粘附到芯材料上的疏水性材料的疏水性复合材料可以被很容易地制 备出，同时仍然达到了所形成的疏水性复合材料的希望的特性。如在 上文中所讨论的那样，由于它们涉及使用有成本效益的、容易处理的、 安全和环境友好的水性介质，这样的疏水性复合材料是高度有利的。
因此，根据本发明的另一方面，提供了包括涂布了疏水性材料的 芯材料的疏水性复合材料，通过水基粘性层将该疏水性材料粘结到芯 材料上。
为了提供能有效地将疏水性材料粘结到芯材料上的水基粘性层， 需要满足两个条件：(i)在用疏水性材料对其涂敷之前，必需有效地干 燥涂敷了水基粘性层的芯材料，以便提供基本上不含水的粘性层；和 (ii)应该使该粘性层以其基本上干燥的形态保持它的粘性(其粘合性 能)，以便允许将疏水性材料有效的粘结到那里。
另外，由于所形成的复合材料的疏水性取决于下文中所描述的接 触角，并且另外由于接触角取决于在该复合材料内空气的物理滞留， 因此高度希望选择一粘性层，该粘性层能够形成物理上滞留尽可能多 的空气的疏水层物理结构。
因此选择了合适的并且有效的水基粘性层，以便满足上述必要条 件，以及容易使用、成本、其它物理需要以及其与所选择的疏水性涂 层材料的交互作用。
根据本发明，不考虑芯材料和疏水性材料，水基粘性层可以使用 于任何疏水性复合材料中。然而，合适的并且有效的疏水性涂层材料 是根据本文中所描述的所需要的最终复合材料的物理性能(例如，形 状)，并且根据其与所选择的水基粘性层的交互作用选择的。
根据本发明的水基粘性层优选包括水基粘合剂，该粘合剂可以选 自于多种市场上可以购得的水基粘合剂。
市场上可以购得的水基粘合剂的代表性的实例包括但不限于沥 青一乳胶和沥青—聚合物粘合剂，例如Bitumflex(由Bitum，Israel 生产的)，Elastopaz和Elastobrush(由Pazkar，Israel生产的)，Specef 10和Specef 52(由Wacker Germany生产的)，Dispercoll c，Dispercoll u，Dispercoll s和Desmodur d(由Bayer，Germany生产的)，Enimort， Hiniplast和Hidropren 40—20(由Enecol，Spain生产的)等很多。
虽然这些粘合剂在该领域中是被广泛认识的，但是此前它们从来 没有实际用作将疏水性材料粘结到芯材料、尤其是粒状芯材料的粘性 层，从而生产了疏水性复合材料。
该水基沥青粘合剂在本文中被共同称为沥青—胶乳糊料。根据本 发明，水基胶粘剂，优选包括一种或多种任选地并且优选地选自于上 面所列出的市场上可以购得的水基粘合剂的水基胶粘剂。
通过将其溶解于水中，或任何其它的水性介质中，并且通过将所 形成的混合物涂敷到该芯材料上，该水基粘性层被容易地涂敷到芯材 料上。此后，应该如上面所描述的那样，充分地干燥所形成的芯材料。 优选，如本文中所描述的那样，干燥是通过加热该芯材料，任选并且 优选，与吹风机或任何其它的可以在该阶段加速并且改进干燥工艺的 技术结合进行的。
使用的芯材料可以是任何芯材料，并且优选是上文中所描述的芯 材料。
疏水性材料可以是例如上文中描述的单独或者与疏水性热解二 氧化硅结合的疏水性粉末、疏水性热解二氧化硅自身、或者任何其它 的硅基疏水性粉末、熔融的聚丙烯和其它疏水性聚合物、以及任何其 它的可以使用于疏水性复合材料中的超疏水性粉末、以及前述物质的 任意结合。
下面是根据本发明的优选的实施方案，对上面所描述的疏水性复 合材料和颗粒可以使用的应用的描述。
因此，如所陈述的那样，本发明的疏水性复合材料可以用于生产 具有增强的防水性能的自由流动的疏水性集料，在本文中被称为集料 1。集料1能够排斥预定的最大压力的液体。如在下文中进一步详细 描述的那样，通过明智地选择集料1的几个参数，相对小的厚度的集 料层(在厘米的数量级)足以经受水柱或任何其它的研究中的液体柱。 根据本发明的优选的实施方案，该柱的高度为30cm以上，更优选高 度为100cm以上，最优选高度为10m以上。该层的典型厚度为约1cm 至约20cm。
任何疏水性材料排斥水的能力都基本上取决于与疏水性材料接 触的液体的表面张力。在任何液体中，存在于液体深处的分子之间的 内聚力由所有邻近原子所共享。液体表面的分子在上面没有相同种类 的邻近原子并且在直接与它们结合的表面上的分子上表现出更强的 内聚力。从宏观的角度来看，在液体表面上增强的内部分子间相互作 用被观测为液体的表面张力。
相似分子间的内聚力与这些液体分子和与该液体接触的材料的 分子之间存在的外力相竞争。当该材料是疏水性的时候，内聚力显著 地占主导地位，液体的自由表面变得象膜一样并且该液体不能润湿该 疏水性材料。
现在参照附图，图1是集料1的示意图，其优选包括多个不同尺 寸的颗粒2，其特征在于几个(具体选择的)影响了外力水平从而影 响该集料的疏水性能的参数。这些参数包括，但不限于，颗粒2的粒 径分布M、液体和颗粒2之间限定的接触角θ、以及相邻颗粒之间的 特征距离r。
M、θ和r优选是根据该集料将计划用于的防水应用，并且根据 在该具体的应用中的最大的液体压力选择的。更具体地，M和cosθ 优选与该压力成正比并且r优选与该压力成反比。算术地，最大压力 P与上述参数之间的关系可以使用下面的经验公式表示：
P＝k Mcos θ/r，(方程式1)
其中k是比例常数并且角度θ是由自由流动的集料层限定的表面 的正切测定的。本领域的普通技术人员将认识到只有当方程式1右边 是正的时候，该集料才被可能渗透该集料的液体润湿。这样，根据本 发明的优选的实施方案，cosθ是负的以便该集料在任何时候都保持 干燥。这可以通过选择θ在90°—180°之间而达到，其中在该范围 内的较大的θ值对应了该集料在较大的压力下保持干燥并且反之亦 然。
接触角θ取决于生产本发明的疏水性集料的材料。在下文中提供 了已发现的适合于各种防水应用的材料的详细描述。
不均匀的粒径分布允许更好的控制集料1的毛细管尺寸。毛细管 尺寸是在构成该集料的颗粒之间形成的毛细管的直径的量度标准。
因此，根据本发明的优选的实施方案，选择粒径分布M以便最 大的毛细管直径适合于排斥在压力P下的液体。本领域的普通技术人 员将认识到越多的M不均匀则毛细管的尺寸越小。毛细管的典型直 径为1纳米至500纳米。这样的直径与在混凝土基体中形成的毛细管 尺寸上相一致。
通常，颗粒的尺寸可以在约25毫米(25,000微米)至5微米、更 优选10毫米至20微米、更优选5毫米至100微米并且最优选1,000 微米至200微米的范围内改变。
在建筑地点，大尺寸的颗粒更容易处理。这样，依据应用依据所 希望的毛细管直径，生产商可以选择该集料的粒径分布的特征变化。
更具体地，在希望的液体柱不高(几厘米的大小)的应用中，足 以提供较大的粒径和小的变化，然而如果希望的液体柱较高的(几 米)，则颗粒优选尺寸较小并且变化较大。例如，对于约50—100cm 的液体柱，优选的差异是约50微米，对于约1—10m的液体柱，优 选的差异是约30微米，并且对于约10—50m的液体柱，优选的差异 是约10微米。应该理解上述差异是代表性的实例并且不应该被认为 是限制
可以受到M影响的其它物理量包括，但不限于，该集料的比重、 吸水能力、热性能(例如，热传导、比热容、潜热)以及隔音性。这 样，通过改变粒径分布M，可以形成与应用有关的集料。例如在隔音 防水应用中，选择M以便使集料的隔音性最大，在隔温防水应用中， 选择M以便使该集料的热传导最小，等等。
明智的选择粒径分布还可以被用来控制集料允许液体从它这里 蒸发的能力。通过该集料蒸发液体提高了该集料保持环境干燥的能力 并且使水蒸汽通过并且使得蒸汽压平衡。这与水被滞留在由该材料限 定的体积之内的完全封闭的防水材料完全相反。因此，根据本发明的 优选的实施方案，对M进行选择以便该集料能够允许液体的蒸发。
本领域的普通技术人员将认识到，上面所述参数是根据该集料预 期处于的静态压力选择的。换句话来说，这一系列参数，一旦选定的 话，就将压力范围限定于可以有效地使用该集料1的压力下。然而， 在一些情况下，实际上施加于集料1的压力超过了预期的限度，例如， 在极度和未预料到的天气条件下。另外，由于是由很多颗粒制得的， 集料1可能表现出统计波动，其中局部地毛细管超出了它们的平均尺 寸几个标准偏差。此外，在疏水性与非疏水性层之间的分界面上，通 常形成了相对大的毛细管尺寸。大的分界面毛细管的问题是非统计的 并且影响了可以使用集料1的总压力。如在下文中进一步详细描述的 那样，该问题可以通过在疏水性与非疏水性层之间涂敷粘合剂而得到 解决。
当将本发明付诸于实施的时候，发现使用能够吸收流体(例如， 水)的可膨胀颗粒，可以显著地降低集料1的毛细管尺寸。一旦与该 液体接触，该可膨胀颗粒就动态地适用该液体压力，即使当该压力超 过其预期值的时候。
由于明智的选择该集料1的静态参数(例如，粒径分布，M)， 只有当压力超过所设计的集料1的预期压力的时候，该可膨胀颗粒才 膨胀。随着压力升高，该可膨胀颗粒开始膨胀从而建立了动态压力障 碍。将认识到大多数防水应用都是在封闭空间中进行的，以便可膨胀 颗粒的膨胀增加集料1中的内力，阻塞了剩余的毛细管并且从而提高 了集料1防止液体渗透以及通过水蒸汽的能力。
该可膨胀颗粒可以以多于一种的方式被结合到集料1中。因此， 在一个实施方案中，该可膨胀颗粒可以在生产它们的阶段，被结合到 或者附着到颗粒2上。在描述了可以用来生产集料1的合适材料之后， 在下文中进一步详细描述了该实施方案。
在另外一个实施方案中，可膨胀颗粒处于自由颗粒(例如，粉末) 的状态。现在再次参照图1，在颗粒2之间的孔隙4中存在可膨胀颗 粒3。当发生局部液体增加的时候，颗粒2被挤压到其邻近的颗粒上， 而且，同时，可膨胀颗粒3吸收液体并且开始膨胀，因此，象小的具 有动态扩展表面积的“气球”一样起作用。由颗粒2引起并且向里作 用于孔隙4的外力，限制了膨胀过程，使得颗粒3变为形状相似于孔 隙4的形状的三维结构。该膨胀过程是在颗粒3基本上占据了孔隙4 的时候终止的，这样降低了特征距离r，并且增加了集料1是有效的 压力P。当几个这样的膨胀颗粒存在于孔隙4中的时候，孔隙4的填 充更加有效。
根据本发明的优选的实施方案，选择可膨胀颗粒的平均粒径，以 便当可膨胀颗粒处于紧缩状态的时候，至少一个可膨胀颗粒或者更优 选几个可膨胀颗粒，占据了孔隙4。在该实施方案中，可膨胀颗粒的 典型粒径为约1微米至约1000微米，优选，5—500微米。
虽然多于一个的可膨胀颗粒可以占据相同的孔隙，但是优选可膨 胀颗粒间没有任何液体交流，以便当可膨胀颗粒处于膨胀状态的时 候，保持了集料1的自由流动的性质。例如，如果可膨胀颗粒占集料 1的足够小的体积百分数的话，这可以被实现。优选地，可膨胀颗粒 占集料1的1体积％以下，更优选约0.2体积％。
颗粒2的疏水性表面之间的孔隙形成了至少部分连接的网络，在 该网络中最大的空隙决定了集料1的全部性能。这样，并入即使很低 百份数的可膨胀颗粒，也导致了小剩余数的大的相互连接的空隙，因 此显著地改进了集料1的耐压性。
根据本发明的优选实施方案，可膨胀颗粒的膨胀时间足够小(优 选在10秒以内)，以便集料1对于任何与水的接触都快速反应。可 膨胀颗粒的吸收能力按重量计优选为约100—约5000，更优选为约 200至约2000。可膨胀颗粒的冻结温度优选为约—20℃以下(在膨胀 状态和紧缩状态下)以便集料1即使在较低的温度下也保持其自由流 动性能。明智的选择制造可膨胀颗粒的材料可能导致无终止重复进行 吸收—解吸收的循环。
假若可膨胀颗粒和颗粒2的结合保持了集料1的自由流动性质， 则任何已知的在与液体接触时能够膨胀的材料都可以被用作可膨胀 颗粒。这样的材料的代表性实例包括但不限于淀粉、粘土、膨润土、 各种阻水剂等等。可膨胀颗粒的另外的令人感兴趣的特征包括但不限 于绝热性、液体吸收性、足够低的冻结温度、在干燥环境下的紧缩能 力等等。
根据本发明的优选的实施方案，可膨胀颗粒是由也被称为多羟基 聚合物的超吸收聚合物(SAP)制得的。SAP在本领域中已知了很多年。 使SPA吸收水的是在聚合物的烃链之间交联的化学物质，例如，钠 或钾分子的存在。这些交联允许该聚合物形成能够容纳大量水的单一 的超分子。该聚合物通常是聚氨酯、氨基甲酸酯或聚丙烯，但是也可 以使用其它的聚合物。SAP有数百种，它们的特征在于各种参数，例 如它们的吸水能力、吸收水和释放水的温度、释放水的急缓度等等。
SAP的代表性的实例包括，但不限于，用聚丙烯酸交联的钠。相 似的SAP包括，但不限于：LiquiBlockTM 80，LiquiBlockTM 88， LiquiBlockTM At—03S，LiquiBlockTM 80HS，LiquiBlockTM 88Hs， LiquiBlock TM 144，LiquiBlockTM 144TRS，NorsocrylTM S—35， Norsocrylw TM D—60，Norsocryl TM XFS，所有这些都可以从Emerging Technologies，Inc.，North Carolina，USA购得。经实验发现这些SAP 适合于与集料1结合。目前，其它的SAP是由Union Carbide，BASF Corporation和其它公司生产并且可以从它们那里可以购得。
根据本发明的优选实施方案，可膨胀颗粒可以包括抗结块剂来使 相邻的可膨胀颗粒间的液体交流最小化。例如，上面的NorsocrylTM XFS和LiquiBlock TM 144TRS包括抗结块剂。
通常，没有疏水性集料的话，需要大量的SAP来防水或者阻断 水的通道。这使得SAP的使用很难并且很昂贵。本发明的这个实施 方案的一个优点是该SAP至少用于在毛细管之间架桥的目的，而大 多数的防水是通过集料1的内在疏水性能完成的。这样，如在上文中 进一步详细描述的那样，只需要少量的SAP。
在由本发明的发明人进行的实验中，发现通过加入0.2％的所有 的平均粒径都为100—500微米，吸附能力超过500重量份并且溶胀 凝胶时间为约6秒的Norsocryl S—35，显著地降低了集料1的毛细管 尺寸。特别是，发现几乎完全消除了在上面所提及的疏水和非疏水层 之间的大毛细管的问题。在物体(例如，管子，槽等)位于疏水层中 的防水应用中，消除或者至少降低该问题是特别有用的。在这样的情 况下，在疏水和非疏水层之间存在大的表面接触。
预期在该专利的使用期限内将开发出很多种类的可膨胀颗粒，因 此，在本发明的范围内将包括所有这样的推测的可膨胀颗粒。
根据本发明的一个优选实施方案，疏水性集料可以与疏水性涂布 的轻集料如泡沫岩、珍珠岩、火山岩集料、粉碎的泡沫混凝土等混合。 该轻集料用来降低该混合物的总重量。降低重量是重要的，例如当混 合物被用于防水屋顶、地面或者任何室内防水的时候。
为了更好的理解自由流动的疏水性集料在根据本发明的优选的 实施方案中的防水应用，首先参照图2A—B中举例说明的常规防水 方法(也就是，现有技术)。
现在参照附图，图2A—B示例性地举例说明了对地面12上的结 构10的基础防水的现有方法。通常，提供了鹅卵石22的基底层及鹅 卵石20的侧墙作为允许接近结构10的地下部分14的水流的水通道。 另外，地下部分14的地下墙可以被柏油或相似的材料覆盖，作为附 加的防水。然而，当地下水面高的时候(例如，在雨天或者当发生水 管问题的时候)，侧压16和向上的压力18可能仍然被地下水施加到 地下墙上，引起了裂缝并且可能渗透地下部分14。
根据本发明的另一方面，这里提供了一种对与地面接触的结构部 分防水的方法。该方法包括下列步骤，其中在第一步骤中，提供了自 由流动的疏水性集料的床，并且在第二个步骤中，将该结构定位于该 床之上或之内。根据本发明的一个优选实施方案，可以使用任何自由 流动的疏水性集料，例如，但不限于，上文中所提及的集料1或者另 外的可以从市场上购得的自由流动的集料(在该文献中也被称为“魔 术沙子(magic sand)”)，例如由Clifford W.Estes Co.Inc.，New Jersey， USA，和Educational Innovations，Connecticut，USA生产的。然而， 可以使用于本发明上下文中的另外的集料描述于美国临时专利申请 60/486,419和60/486,420，WO 03/044124和美国专利4,474,852 中，这些专利在此被并入作为参考。
根据本发明的一个优选的实施方案，进一步参照附图，图3A—C 示意性地揭示了对建筑基底的防水。将自由流动的疏水性集料的床 32施加于鹅卵石层22上，优选保持作为床32下面的排水通道。床 32防止水将向上的压力施加到地下部分14上。该疏水性集料可以以 自由流动的形式，或者封装在一个或多个保护性封装物中的形式运输 到建筑位置。这样的保护性封装物的一个实施例是疏水性砖，这将在 下文中进一步详细说明(参照图4A和下面的描述)。这样，根据本 发明的优选的实施方案，床32可以包括疏水性砖的排列。
参照图3B，床32优选由结构23如混凝土结构或者聚合物结构 保护的，来防止被地下水腐蚀。
床32的厚度(在图3B中表示为d1)优选为约1cm—约15cm， 更优选为约4cm—约10cm。然而，将认识到，根据具体的需要，同 样可能使用其它的值。
根据本发明的优选的实施方案，地下部分14的墙15也可以通过 相邻于墙15提供自由流动的疏水性集料的侧墙30来防水。在建筑侧 墙30之前，优选将从墙15突出的可能渗透疏水性集料并且允许水立 即从地面12流入地下部分14的物体(钉子，金属电线，等)从墙 15上除去，但是与现有方法中必需仔细准备该墙以容纳防水性相反， 进一步处理墙并不是必要的。
墙15优选被防水液体或者糊料如焦油层24涂布。焦油层24(或 任何可以替代的覆盖墙15的防水基底)将疏水性集料粘合到墙15上， 从而作为水蒸汽阻挡层，防止了在侧墙30和墙15之间形成沟。因为 水可能从上面流入到该沟中，所以人们将认识到防止形成这样的沟的 好处。
参照图3C，疏水性集料的侧墙30优选由结构36保护，该结构 可以是例如一块或多块木板、聚合物(例如，聚苯乙烯)板、塑料板、 金属板、砖墙或者混凝土结构。结构36介于侧墙30和地面12(或 鹅卵石层22)之间，因此用来保护侧墙30免受腐蚀、松动、摇动等。 优选地，结构36具有不平坦的表面37，其朝向地面12或者鹅卵石 层22，以便增大结构36与地面的接触面积。
如下文中所详细描述的那样，不管是对在修补的过程中的现有的 结构，还是对在其建造过程中的新的结构，侧墙30的建筑都可以通 过超过一种的方法完成。
在现有的结构中，现有技术的方法通常包括使用沿着现有的墙注 射到墙和墙周围的地面之间的分界面中的泡沫或者溶胀的材料。在极 端的情况下，使地下墙周围的区域暴露或者使用重机械产生真空，以 便允许进入该墙的外侧。然后，通过密封材料，例如，弹性体混凝土 或各种泡沫使该墙不透水。然而，这些方法是昂贵复杂的，并且不能 提供长期解决湿气问题的方法。
根据本发明的优选的实施方案，可以通过下面的方法对地下墙15 防水。首先，将邻接于墙15外侧的土地层拔出或者形成真空，留下 空气间隙，并且第二步，用自由流动的疏水性集料填充该间隙。与任 何其它的不允许气流从这里通过，从而阻滞空气袋并且不能填充整个 沟隙的泡沫或溶胀材料相反，疏水性集料的自由流动的性质允许充分 地完全填充该间隙。
在新结构中，结构36优选是以在结构36和墙15之间形成间隙 的方式，邻近墙15建造的。接下来，如在上文中进一步详细解释的 那样，优选从顶侧，用该自由流动的疏水性集料填充该间隙。
结构36可以是以本领域已知的任何方法制得的，因此，在一个 实施方案中，结构36可以是附加的墙，例如，砖—混凝土墙。该实 施方案的好处在于附加的墙将该疏水性集料在延长的时间段内保持 在合适的位置。该附加的墙的另外的好处包括对该结构的附加的强度 和提高的隔绝性(热的和声音的)。
在另外一个实施方案中，结构36可以由具有齿状边缘的瓦(例 如，塑料瓦)制得，它们相互之间装配，呈舌状物和凹槽形式。该实 施方案具有在结构36的第一侧以及结构36的第二侧上的土地上保持 疏水性集料的优点。在下文中，参照图9进一步详细描述了齿状边缘 的瓦。
在另外一个实施方案中，也适合于新结构，侧墙30是如下面那 样一级一级建造的。硬板或其它板，例如，但不限于，金属，木头和 塑料板被暂时相邻于墙15安置，以便硬板的第一侧面向着墙15(再 一次，在它们之间留下足够的间隙)并且该硬板的第二侧面对着土地。 用自由流动的疏水性集料填充该间隙并且允许该土地与硬板的第二 侧接触。接下来，拔出硬板，优选向上，并且对于下一级重复该程序， 优选使用相同的硬板。在该实施方案中，为了保护该疏水性集料，优 选将保护结构36长期地安置在疏水性集料和地面之间。作为选择， 硬板可以被用作保护结构36。该实施方案的优点是(i)不需要在墙15 附近建造另外一个墙以及(ii)由于在每一级填充相对小的体积，该间 隙的填充比较简单。
在上述任一实施方案中，侧墙30的优选的厚度(在图3C中表示 为d2)为约4cm—约10cm。应该理解根据预期的水压，相似地可以 使用其它的值。
在另外一个实施方案中，也适合于新结构，侧墙30包括疏水性 砖的排列，每一块砖都包括具有预定形状并且封装自由流动的疏水性 集料的保护性封装物。
图4A—B示例性地举例说明了具有保护性封装物41的疏水性砖 40和疏水性砖墙42。根据本发明的一个优选实施方案，封装物41是 由生物降解性材料或者可以水降解的材料，例如，回收的完全没有水 保护等的纸板制成的。在该实施方案中，疏水性砖墙42的构造是类 似于任何其它砖墙的建造那样，通过将砖40一块安置于另一块上完 成的。当封装物41降解的时候，相邻疏水性砖中的疏水性集料被部 分混合，以便形成充分防水的侧墙。一旦完成后，为了使砖降解，优 选给该墙42浇水。
可以使用一层或多层砖。优选，该砖在水保护的方向上的厚度d3 为约2—10cm，优选约4cm。应认识到，相似地可以使用其它尺寸。
已知由于地面运动或者形成裂缝，与地面接触的结构是动态的。 因此，根据本发明的优选的实施方案，与构造侧墙30(或砖墙42) 的方法无关，优选在它们的顶侧提供可移动的覆盖物38，以随着时 间的流逝允许再填充该间隙。可移动的覆盖物38可以由任何抗水材 料制得，例如但不限于防水混凝土石头。
进一步参照附图，图5A—B示例性地举例说明了根据本发明的 优选的实施方案、对结构10的地板60防水的方法。
结构10包括几个平面70和侧墙52。疏水性集料(例如，集料1) 的床32被应用于底板60以下并且防止水在底板下收集。对于本发明 的这一方面，床32的典型厚度为约1—10cm，然而，将认识到可以 相似地使用其它值。如在上文中进一步详细描述的那样，墙52和床 32之间的接触区域52′优选被防水液体或者将疏水性集料粘合到墙 52的糊料涂布作为水蒸汽阻隔层。
管子68(例如，水，污水，气，电，等)，如果存在的话，可以 被安置在床32中，例如，在底板60下面。疏水性集料的优点是其允 许水从这里蒸发而没有变湿润。因此，如果例如管子68发生泄漏， 一旦这样的泄漏被修补并且过量的水被海绵吸走或者被除去，则该疏 水性集料保持干燥，因此避免了底板的潮湿、霉菌和与健康相关的暗 示润湿的情形。在用很长时间在底板下收集水的现有技术中，没有发 现该优点。该实施方案独特的优点是，由于该自由流动的集料的改进 的阻隔性能，这些管子不再需要附加的如通常用于热水管等的隔绝材 料。另外，该自由流动的集料还保护管子免受腐蚀和磨损。
在底板60下面使用床32的另外的优点是，这样的环境远离昆虫 和其它不能挖洞或者隧道、或者甚至在疏水性集料的干燥环境中幸存 的有机体。
另外优点是由床32提供的隔热和隔音性。这样，例如，床32作 为放置热/冷水管的床是理想的，对于热/冷水管来说隔热是最重要 的。
现在参照图6A—6B，该图示例性地说明了对屋顶50防水的现有 方法。已经知道了很多种对屋顶防水方法。图6A中举例说明了一种 这样的方法，其中将焦油层54涂敷到屋顶50。图6B中举例说明了 另外一种方法，其中将普通的沙子58和铺面60施加到房顶50上。 另外，可以将保护片56如沥青膜、聚氯乙烯(PVC)或乙烯丙烯二 烯单体(EPDM)层使用于沙子58层的下面。然而，这些中没有一 种是完全令人满意的，来自屋顶，尤其是平屋顶的漏水问题是常见的。
本发明成功并且有利地解决了对屋顶的防水问题。图7示例性地 举例说明了具有屋顶50和侧墙52的结构10。
根据本发明的优选的实施方案，将疏水性集料(例如，集料1) 的床32施加到屋顶50以及侧墙52所含有的残留物上。优选地，在 应用床32以前，可以如该领域所公知的那样，通过提供水蒸汽阻隔 层和倾斜的边缘来处理屋顶50的轮廓。另外，可以将底板60放在床 32上，从而防止它的腐蚀。在这种方法中，即使在严酷的天气条件 例如冰雹下，也能达到高水平的防水保护。床32的厚度(在图7中 表示为d4)优选为约5cm。将认识到可以同样地使用其它值。
根据本发明的另外一个方面，提供了对储存器例如蓄水池防水的 方法。
P58line3进一步参照附图，图8示例性地举例说明了具有基底82 和墙88的蓄水池，其中墙88可以是倾斜的墙或者垂直的墙。根据本 发明的优选的实施方案，该方法包括下面的方法步骤，其中在第一步 骤中将由自由流动的疏水性集料(例如，集料1)构成的底板床84 放置在蓄水池的基底82上。在第二个步骤中，将由疏水性集料构成 的墙90(根据蓄水池80的形状，倾斜的墙或者垂直的墙)放在墙88 上。优选分别用保护结构86和92覆盖底板床84和/或墙90，以便 使自由流动的疏水性集料保持在合适的位置。对于疏水性集料，优选， 在结构86和基底82之间以及结构92和墙88之间保持约5—10cm 的最小深度。
结构86(覆盖床84)优选包括柔性层，例如，优选约5cm厚的， 被混凝土板覆盖的土工织物。作为选择方案，结构86的柔性层可以 被混凝土瓦覆盖。另外作为选择，结构86的柔性层的一部分可以被 混凝土瓦覆盖并且另一部分可以由混凝土板覆盖。根据本发明的一个 优选实施方案，将混凝土浇筑到没有金属线的柔性层上，以防止在构 造结构86的过程中的疏水性集料的流动。可以将聚合物纤维加入到 混凝土混合物中来使结构86中的裂缝最小化。混凝土的浇筑可以用 本领域任何已知的方法完成，优选通过留出足够数量间隙来允许混凝 土在其固化过程中膨胀。
结构86还可以由多个保护板或者本领域已知的任何其它方法制 得。
放置墙90的方法取决于蓄水池80的墙88的形状。对于垂直墙， 可以如上面详细描述的那样，类似于墙30或42那样建筑墙90。
对于倾斜墙，构造了倾斜结构92。这可以，例如，通过放置各种 稳定的装置，例如，但不限于，网或者用布覆盖的网，然后从上面浇 筑自由流动的疏水性集料完成。如所陈述的那样，疏水性集料允许空 气从它这里流过而不形成气袋。
图9示例性地举例说明了稳定装置的代表性的实施例，其是以具 有齿状边缘99的瓦98的形式，以舌状物和槽形方式相互装配。瓦 99可以由聚氯乙烯，聚碳酸酯或任何其它的能够容纳疏水性集料的 合适材料制得。选择这些瓦的尺寸和强度以便安装工可以在上面行走 或者站立。优选将几个伸出件97(例如螺杆)固定到这些瓦上以便 在瓦和地面之间形成足够的间隙。典型的伸出件长度是1—10cm。
使用瓦98构造倾斜结构92的程序如下。在基底82周围的倾斜 墙上排列第一条瓦线以便伸出件97保持瓦98高于这些墙。然后用疏 水性集料填充由伸出件97限定的体积。根据本发明的一个优选实施 方案，瓦98可以由透明材料生产以便使安装工校验整个体积被填充， 并且如果必要的话振动瓦片，以便更好地分配疏水性集料。可以使用 机械或者超声振动。一旦第一条线被疏水性集料填满，则相邻于第一 条线排列第二条线，并且重复该程序。根据本发明的优选的实施方案， 一旦瓦线被填充，就除去前面的线的伸出件以便使疏水性集料填充由 该伸出件所占的体积。
一旦墙88被瓦98和疏水性集料所覆盖，则优选将混凝土或另外 的合适的覆盖物施加在瓦98的另一面上。齿状边缘99用于增加瓦 98的表面积以便将疏水性集料和混凝土保持在合适的位置，并且如 果希望的话允许喷射插件。优选将瓦的上线永久固定到地面上来作为 保护性覆盖物。
根据本发明的一个优选实施方案，这些瓦是以允许随着时间的流 逝再填充自由流动的疏水性集料的方式排列的。这可以通过，例如， 如在上文中详细解释的那样，在瓦的上线中留下开口或者通过在其上 面提供可移动的覆盖物来完成。
本发明的组合物，颗粒和自由流动的集料还可以使用于经常希望 准备栽培植物的农业或园艺区域中。已知只有相对少量的用于灌溉的 水最终到达了植物，从而大多数的水渗漏到地下或者蒸发了。
根据本发明的一个优选实施方案，可以通过向研究的区域上提供 有自由流动的集料(例如，集料1)构成的床并且用土壤层覆盖该床 来准备用于栽培植物的研究中的区域。另外，可以在土壤之下或之上 安置一个或多个收集水的通道，用来运输水。该床可以是疏水性通路 的形式，由保护性封装物制得并且封装了集料。优选排列这些通道以 便在相邻通道之间形成一个或多个间隙，从而允许过量的水(例如， 雨水)排出研究的区域。
由于疏水性集料是干燥的并且表现出低的耐水蒸气性，因此，该 床可以在树或者植物下面实施水蒸气的通道。通过根的吸引作用该效 果被进一步提高了。当水在疏水性床下面并且通过疏水性床蒸发并且 由于随着时间的流逝温度的改变而凝结的时候，疏水性床吸收凝结的 水并且防止其再次漏出。这样，在顶层土壤中的水的百分数增加了。 通过在疏水性床上安置超吸收聚合物层能够使增加捕获水蒸气和水 的效应，以便利用更大比例的水蒸气。
根据本发明的一个优选实施方案，土壤层由保护性阻挡层所围 绕，其中如前面进一步详细说明的那样，该保护性阻隔层自身是由疏 水性集料制得的。在该实施方案中，保护性阻挡层的墙和该床形成了 封闭的蓄水池，防止了凝结的水从这里流失。墙的高度可以如希望的 那样改变，这取决于凝结的水的量，土壤的种类和地下水的高度。
本领域的普通技术人员将认识到，疏水性床能够使其下面的没有 脱盐的水脱盐，这是因为经过该床的水蒸气被充分地脱盐，因此，在 凝结后该水被淡化。
该疏水性床还可以被用于在盐渍土壤上准备不含盐的区域。在全 世界很多地方，地下水位很高并且水是含盐的。这对于农业和建筑应 用来说都是一个真正的挑战。因此，根据本发明的一个优选实施方案， 可以通过向研究的区域提供疏水性床并且用不含盐的土壤覆盖该床 来提供不含盐的区域。该床防止了盐从它这里渗透并且同时推动了在 上述脱盐过程中形成(不含盐的)水蒸气的通道。任选地并且优选地， 为了提高对于经过该疏水性床的水蒸气的捕获，可以使用超吸收聚合 层，来如上面所进一步详细描述的那样形成凝胶。将认识到使用该 实施方案的疏水性床作为盐的阻挡层比常规的使用阻挡片材的方法 有利，这是因为没有接缝或者焊接部件。
根据本发明的另外一个方面，提供了保护埋置于地下的物体的方 法。在疏水性集料用于保护地下物体的应用中，混合两种或多种自由 流动的疏水性集料是特别有用的。然而，应该理解，并不是打算将本 发明的范围限制到任何数量的疏水性集料(例如，可以使用一个，两 个，三个或更多的疏水性集料)。
因此，根据本发明的另一方面，在这里提供了用于保护地下物 体的疏水性组合物，在本文中一般称为组合物110。
现在再次参照附图，图10是包含至少两种自由流动的疏水性集 料的组合物110的示意性插图，其中每一种可能具有集料1的一种或 多种性能。优选地，组合物110包括一种热传导性的自由流动的疏 水性集料112和一种非导电性的自由流动的疏水性集料114。以选 择的预定的比例混合集料112和114，以便在使其从地下物体运送 热量的同时，使地下物体电绝缘。根据本发明的一个优选实施方案， 组合物110具有可以辨认的颜色，优选不同于地面的颜色。
在如前面所描绘的并且根据本发明的实施方案，对保护地下物体 的方法提供详细的描述之前，将对由其所提供的下面的优点给予关 注。
第一，由于是充分干燥的，这两种集料都防止了在地下物体附近 发生电解过程(例如电解腐蚀)。即使是在水蒸气渗透组合物110的 情况下，这些也不足以引起电解腐蚀。
第二，由于疏水性集料114是由非导电性的材料(例如，基本没 有导电性)制成的，连接盒，油传感器或任何其它的用组合物110填 充的装置能够不短路地运行很长时间。组合物110的自由流动的形式 能够使该集料从电线和/或连接盒中除去，如果需要这样的除去的 话，例如，为了维护。
第三，已知在连接盒中的导体，以及传输电流的电缆和电线所具 有的欧姆电阻通过产生大量的热来释放能量。所形成的温度提供经常 促进了载流子和其周围的非导电元件的弱化。已经认识到缺少合适的 热量运输机械装置可能导致沿着电线和电缆，尤其是在产生了最多热 量的连接盒中断电。此外，在小的连接盒中，所产生的热量可能引起 几个导电元件熔融从而形成短路并且破坏了取决于地下电缆的体系。 集料112的热导性允许组合物110将热量从载流子运走(例如，运到 地面)从而使地下连接盒，电缆和/或电线总是冷却的并且保持它们 的功能。
第四，防止了存在于地下的处于固体状态的各种试剂，尤其是煮 练剂，变为液态并且从而防止了其到达并且破坏地下物体。
第五，本发明的集料的自由流动形式使得来自于作用在地下物体 上的轴向压力最小化。换句话来说，虽然是由固体颗粒制得的，就动 态性能而言，该自由流动的疏水性集料相似于不均匀地分散作用于其 上的机械力的粘性流体。因此，本发明的集料吸收了相当大量的机械 力并且保护了地下物体。
第六，由于基本上不含水，该疏水性集料不冻结并且不粘结，因 此，使得在冷的地区容易接近地下物体，并且提高了抗霜性。
第七，如所陈述的那样，在一个实施方案中组合物110具有可以 辨认的颜色。当需要辨认组合物110的时候，可以有利地使用该实施 方案。例如，为了告诫不要在用组合物110覆盖的水下物体附近挖掘。
第八，地下油箱经常遭遇由油箱泄漏或者溢流形成的溢油。为了 监视这样的裂缝，在地下油箱周围安置了一个或多个传感器以便当传 感器周围变湿的时候产生信号。然而，这些传感器由于出现，例如， 雨水而经常产生错误的警报。如所述那样，本发明的组合物对油和与 油有关的产品能够具有增加的吸引力。因此，本发明的集料能够被用 来选择性地防止水到达该传感器，因此充分地降低错误警报。
根据本发明的优选的实施方案，任何自由流动的疏水性集料，只 要它们具有需要的性能，例如，集料112的改进的热传导，集料114 的改进的电阻率以及集料112和集料114的改进的拒水性，都可以用 于集料112和/或114。
任何疏水性材料排斥水的能力都基本上取决于与疏水性材料接 触的液态的表面张力。在任何液体中，液体深处的分子间的内聚力被 所有邻近的原子所共有。液体的表面分子没有上面的相同种类的邻近 原子，并且在与它们在表面上直接结合的分子上表现出更强的内聚 力。从宏观的角度来看，该液体在表面上的改进的分子间的交互作用 被观察为液体的表面张力。
相似分子之间的内聚力与存在于液体分子和与该液体接触的材 料的分子之间的外力竞争。当该材料是疏水性的时候，内聚力显著地 占主导地位，液体的游离表面变得象膜一样并且该液体不能润湿疏水 性材料。
因此，根据在地下物体附近所期望的最大液体压力，优选选择集 料112和114以便内聚力足以防止液体润湿组合物110。
根据本发明的优选的实施方案，上述的任何疏水性集料，都可以 与组合物110混合。特别是，优选根据所希望的自由流动的疏水性集 料的性能选择芯材料。例如，海砂可以被用作用于热传导集料112的 粒状芯材料，而煤灰可以被用作非导电性集料114的粒状芯材料。
根据本发明的一个优选实施方案，由组合物110构成的集料112 和114中的每一种都可以包括不同粒径的颗粒，这些颗粒的特征在于 影响了组合物110疏水性能的几个参数。这些参数可以包括上面提及 的粒径分布，M，接触角θ。
如所陈述的那样，使用在一个实施方案中可以结合或者附到集料 112和/或114构成的颗粒上的可膨胀颗粒，可以显著地降低粒径尺 寸。作为选择，可膨胀颗粒可以是游离颗粒的形式(例如，粉末)。 现在再次参照图10，可膨胀性颗粒116以相似于可膨胀颗粒与集料1 结合的方式，存在于由集料112和114构成的颗粒之间的空隙118中。
根据本发明的另一方面，提供了保护地下物体(例如，储罐，电 缆，电线，网络等)的方法。该方法包括下面的在图11中所描述的 流程图的方法步骤。在由块112表示的该方法的第一个步骤中，提供 疏水性组合物(例如，组合物110)，并且在由块122表示的第二个 步骤中，以使该层介于物体和地面的方式，用疏水性组合物的层围绕 该物体。第二个步骤可以以本领域已知的任何方法进行，例如，通过 在地下形成沟，将疏水性组合物构成的第一层放入沟中，将该物体放 在第一层上并且用另外一个疏水性组合物层覆盖该物体。随后，可以 用土壤层来覆盖由疏水性组合物构成的上层来防止该组合物被风或 雨运走。
图12a示例性地举例说明了根据本发明，埋置于底面132里面， 并且由疏水性组合物的层134围绕的物体130。
当该地下物体是油箱的时候，可以在该物体附近安置一个或多个 传感器129以便监视可能的溢油。根据本发明的该优选的实施方案， 对疏水性组合物进行选择，以便吸收或者吸附在那里的油，因此容易 正确地操作传感器129使其具有最小的错误警报。这可以通过，例如， 对芯材料进行选择来完成，以便使集料的吸附或吸收能力最大。这样 的芯材料的代表性的实施例包括，但不限于，能够提供约1：1的吸 收能力的纤维素麦片。
例如，该实施方案对于防止产生错误警报是特别有用的，如在上 文中进一步详细描述的那样。
溢油的问题还存在于地上的通常安置于堤坝内的油箱以防止溢 油到达堤坝下面的土壤内。然而，随着时间的流逝，这些堤坝内填充 了雨水，在这种情况下，溢油从堤坝上溢出，从而污染了地面。
现在参照图12b，该图是对安置在堤坝135中的物体(例如，油 箱)的示例性图解。根据本发明的优选的实施方案，物体131在堤坝 135内的周围被疏水性颗粒(例如，集料1，组合物110，等)组成 的层所填充。优选地，对疏水性颗粒的芯材料进行选择以便使层133 的吸附或者吸收能力最大化。这样，虽然水滴136被层133排斥，但 是溢油137被其吸引，因此引起了水从堤坝135上溢出并且将污染油 保持在那里。
根据本发明的另一方面，这里提供了生产用于保护地下物体的 疏水性组合物的方法。该方法包括下面的在图13的流程图中所描述 的方法步骤。在该方法的方法步骤。在由块142所表示的该方法的第 一个步骤中，提供了热传导的自由流动的疏水性集料(例如，集料 112)，在由块14表示的第二个步骤中，提供了非导电性的自由流动 的疏水性集料(例如，集料114)并且在由块146表示的第三个步骤 中，使这两种集料混合。如上面所进一步详细描述的那样，对这两种 集料的混合比进行选择以使得地下物体的电绝缘并且从那里运输热 量。
根据本发明的一个优选实施方案，该方法可以进一步包括任选的 由块148表示的步骤，在该步骤中使可膨胀颗粒(例如，颗粒116) 与热传导和非导电性的自由流动的疏水性集料如上面所详述的那样 混合。
任选地并且优选地，该方法可以进一步包括由块150表示的另一 步骤，在该步骤中，使该两种集料(以及在包括可膨胀颗粒的实施方 案中的可膨胀颗粒)与一种或多种在上文中详述的添加剂，例如，但 不限于，着色剂、抗UV剂、漂白剂和研磨剂混合。
在参阅了下面的实施例之后，对于本领域的普通技术人员，本发 明的另外的目的、优点和新的特征将变得显而易见，这些实施例并不 意味着限定。另外，在上文中所描绘以及在下面的权利要求书部分中 所要求的本发明的各种实施方案和方面在下面的实施例中找到了试 验支持。
实施例
现在参照下面的实施例，这些实施例与上述的描述一起以非限定 的方式举例说明了本发明。
实施例1
疏水性粉末的制备—一般过程
如上文中所描述的那样，本发明的疏水性粉末包括一种或多种选 择的其上连接了烃的杂质元素和任选的疏水性热解二氧化硅。该疏水 性粉末的组合物是根据希望的应用预定的。
在所选择的疏水性粉末不包括疏水性热解二氧化硅的情况下，该 疏水性粉末优选是通过一种或多种选择的杂质元素(例如，碳酸钙， 碳酸镁，氧化钙，等)的胶体颗粒与在其烃链中具有至少10个碳原 子的脂肪酸的表面反应制备的，从而获得了粉末形式的该元素的疏水 性衍生物。这样的疏水性粉末的代表性的实施例是硬脂酸钙，其是可 以从市场上购得目前使用于医药和塑料中的粉末。然而，这样的疏水 性粉末可以通过，例如，用杂质例如氧化镁，氧化铁，氧化铝，二氧 化硅和硫酸盐掺杂碳酸钙制备，并且此后使所形成的掺杂的钙与硬脂 酸反应。
在疏水性粉末进一步包括疏水性热解二氧化硅的情况下，所形成 的疏水性粉末混合物是通过混合预定量的每一种元素直到达到均匀 来制备的。该混合通常持续约10分钟。
根据本发明的疏水性粉末的代表性实施例包括平均粒径为约10 微米的硬脂酸钙(从Kfar—Gilaadi Quarries，Israel获得)和平均粒径 不超过1微米的疏水性热解二氧化硅(Aerosil Fume Silica，R—812， 由Degussa，Germany获得)的混合物。混合该硬脂酸钙和煅烧的二 氧化硅约10分钟，并且所形成的疏水性粉末具有不超过10微米的平 均粒径。
实施例2
疏水性复合材料的制备—一般过程
在至少104℃的温度下干燥芯材料(如在上文中定义的)，直到 它的湿气含量被降低到1重量％以下。该过程是在装配了吸口的封闭 的混合容器中进行的，该吸口配置了一个能够打开和关闭的阀。作为 选择，将预干燥的芯材料放置在上面描述的混合容器中并且将其加热 到至少70℃的温度。
用粘性层涂布该芯材料：该粘性层的预制备是在混合容器中在40 —90℃的温度下，在大约10分钟的过程中进行的(该混合物的组分 是如上描述的那样确定的)。然后，当该粘性混合热的时侯将其加入 到上面所描述的包括干燥的芯材料的混合容器中。此后，加热并且混 合由干燥的芯材料和粘性层混合物形成的混合物，优选在30—60rpm 下，以便使用上面描述的吸气系统蒸发该溶剂。作为选择，该过程是 不加热，而是通过利用在干燥过程中该芯材料形成的自动加热进行 的。持续该过程，直到溶剂元素达到0％并且依据在粘性层混合物中 使用的溶剂的种类，通常持续10—45分钟。既是为了保护环境又是 从经济学观点出发，蒸发的溶剂(例如，有机溶剂)可以被回收以用 于重复利用。
在向疏水性复合材料中加入其它的添加剂(例如，在上文中详述 的着色剂，研磨粉末，抗UV剂等)的情况下，该添加剂是在这个阶 段加入到混合容器中的并且继续混合，优选以30—60rpm，另外的5 分钟，以获得均匀性。所加入的材料应该被干燥，以便具有低于1％ 的湿气含量。
用疏水性粉末涂布涂布了粘性层的芯材料：在单独的容器中，如 上面所描述的那样制备疏水性粉末。如上面描述的那样，将所形成的 经选择的疏水性混合物加入到芯材料混合物中。在加入疏水性混合物 之后，为了防止疏水性材料的损失关闭吸口。继续混合约10分钟， 直到粉末完全消失。然后根据所选择的疏水性混合物，固化所形成的 混合物24个小时到30天，以便生产最终的疏水性复合材料。
获得干燥的芯材料和获得由疏水性粉末涂布的芯材料的过程的 总时间在25—60分钟之间。
实施例3
在冷工艺中制备疏水性复合材料—一般过程
如上面描述的那样干燥芯材料，使其达到低于1％的水汽含量。 干燥的芯材料可以被贮存在封闭的干燥地方以便当其冷却的时候用 于涂布，而不需要任何再加热。
如上所述那样制备粘性层混合物，该粘性层混合物在该过程中优 选包括7％聚氨酯和93％醋酸乙酯，并且然后被加入到干燥的芯材料 中。在该过程中所获得的粘性层的量通常占干燥的芯材料重量的3— 7重量％。在室温下混合所形成的混合物约10分钟，直到乙酸乙酯 蒸发到0％含量。高达其含量的约80％的蒸发的醋酸乙酯可以被回 收。
然后如上面所描述的那样加入选择的疏水性涂层组合物并且混 合所形成的混合物约5分钟。
在固化24个小时到30天之后获得了最终的产品。
实施例4
疏水性沙子的制备
如上文中描述的那样，干燥沙子，例如，粒径为600—800微米 的石英砂。
在单独的容器中，在70℃下将含有9重量％的55％benzene—xylel 中的聚氨酯Alkydal F 48(从Bayer，Germany获得)，5重量％的市 售液体沥青(Premier 1430，从Paz—Kar，Israel获得)和86％甲苯 (从Frutarom，Israel获得)的粘性混合物混合约10分钟，并且随 后将其加入到热的沙子中。在50rpm下，继续混合约15分钟，在该 过程中将甲苯的含量降低到0％。
在单独的容器中，通过混合这些元素约10分钟，来制备包括14： 1—3：1的硬脂酸钙(从Kfar—Gilaadi Quarries，Israel获得)和疏水 性热解二氧化硅(Aerosil Fume Silica，R—812，从Degussa，Germany 购得)的疏水性粉末并且然后将该疏水性粉末加入到含有涂布了粘性 层的沙子的热混合容器中。关闭吸口并且以50rpm继续混合约10分 钟。然后固化该产品30天。
实施例5
用过量的游离颗粒改进的疏水性沙子的制备
在对动态水具有改进的抵抗性的疏水性沙子的研究中，发现与目 前已知的用来制备疏水性复合材料的方法(例如，US4,474,852)中 所指出的量相比，使用增加量的粘性层(例如，高达干燥集料的2重 量％)，由于向疏水性沙子中加入了小的疏水性颗粒，导致了疏水性 沙子对动态磨损的抵抗性。
该改进的抵抗性是由于下面而发生的：当水波撞击疏水性沙子的 时候，其将粒子一定程度上推开，并且当波撤退的时候形成了瞬间的 负压，这首先拉出了轻质的颗粒。轻质颗粒的该“移动”只是由于动 态运动进行的并且这些颗粒朝着动态扰动移动，以便形成疏水性颗粒 的薄外皮形成了另外一个保护层。由于该壳的强疏水性能，撤退的水 没有脱离该外皮，并且然后下一个波将遇到两倍的疏水性抵御线。
发现这样的轻质颗粒可以通过使用过量的粘性层获得。在该方法 中，没有连接到沙子的粘性层组分，形成游离的，粒径为1—50微米 的轻质颗粒。这些颗粒在第二个阶段中与沙粒一起变为疏水性的，首 先在该波浪之后它们被吸引到瞬间的负压这样形成了所描述的外皮。
制备这样的用游离颗粒改进的疏水性沙子的详细的示例性的方 法如下：
如上文所描述的那样，对从采石场获得的，粒径为600—800微 米的石英砂进行干燥。
在单独的容器中，在70℃下，使含有15重量％的55％benzene —xylel中的聚氨酯Alkydal F 48(从Bayer，Germany获得)，5重量 ％市售液体沥青(Premier 1430，从Paz—Kar，Israel获得)和80重 量％甲苯(从Frutarom，Israel获得)的粘性混合物混合约10分钟， 并且随后将其加入到热的沙子中。在50rpm下，继续混合约15分钟， 在该过程中将甲苯的含量降低到0％。所形成的沉积在沙子上的粘性 层的量为干燥沙子的2重量％。
在单独的容器中，通过混合这些元素约10分钟，来制备由14：1 的硬脂酸钙(从Kfar—Gilaadi Quarries，Israel获得)和疏水性热解 二氧化硅(Aerosil Fume Silica，R—812，由Degussa，Germany生 产)构成的疏水性粉末，并且然后将该疏水性粉末加入到含有涂布了 粘性层的沙子的热混合容器中。关闭吸口并且以50rpm继续混合约 10分钟。然后固化该产品30天。
实施例6
疏水性测试
当连续地生产疏水性沙子的时候，需要对产成品的疏水性质量的 进行中的测试。目前已知的方法测量接触角或者所生产的疏水性沙子 的表面能。然而，虽然当被适当地应用的时候，这样两种方法是准确 和可靠地，但是它们需要昂贵的并且精密的设备例如，显微镜，电脑 和光学设备，从而这些方法适合于实验室而不是用于现有的和快速的 生产线应用。
由于所需要的测试是相对的并且打算比较疏水性特征相似的批 制品，因此容易，费时并且有成本效益的测试方法是需要的，并且已 经被如下面那样设计出：
用水将玻璃烧杯填充到大约为其一半的高度。将小漏斗(“砂玻 璃”)放在水面上。将该玻璃烧杯放在电子天平上并且使该天平的归 零。然后向该漏斗中加入疏水性沙子直到沙块落入水中。该天平指示 出疏水性沙子的重量用于比较。
所设计的测试的基本原理如下：由于该沙子是疏水性的，其改变 了水的表面张力以便沙子浮在水顶上。通过表面张力在实践上衡量了 疏水性沙子的重量。疏水性沙子企图达到与水的尽可能小的接触面 积，以便沙粒相互粘到一起并且该沙块指引其自身向着烧杯的中心。 构造该小漏洞以便该沙子流基本上是恒定的并且使管嘴接近于水来 确保实际的沙子“漂浮”并且几乎不传递任何能够使沙块过早下降的 动力学能量。
为了在尽可能相同的条件下，比较各种沙子试样，应该遵循下面 的规则：
水必须来自同一个来源，并且应该优选是蒸馏过的；
在所有的试样测试中水温必须相同；
测试必须是在水处于静态条件下开始的，优选在封闭的空间中；
所有其它的测试数据必须相同(烧杯，漏斗，沙子，等)；
必须遵循统计抽样规则，平行进行大量测试。
该测试可以通过在漏斗管口插入电止动器，以及当沙块下降时显 示出准确瞬间的检测器自动地进行，然后通过关闭阀使沙流中断。
实施例7
腐蚀性测试
为了校验本发明的疏水性沙子对铁腐蚀的防卫能力，进行了下面 的腐蚀性测试：
向填充了海砂的容器中，插入三个标准的直径为10mm的多边形 加强铁结构钢筋。这三根钢筋具有相同的长度和重量。除了暴露的用 于电接头的该钢筋的顶端之外，第一根钢筋的整个长度上都覆盖了直 径为约10cm的混凝土。基于在铸件和压实的混凝土中的腐蚀水平将 是最小的假设，预计将该钢筋作为对其它两根钢筋的对照并且在下文 中其被成为对照钢筋。将第二根钢筋留在其自然状态并且除暴露用于 电接头的顶端之外，将其沉到海砂中，并且该第二根钢筋在下文中被 称为自然钢筋。第三根钢筋被沉到海砂中，除了其暴露的用于电接头 的顶端之外，在其整个长度上都围绕了直径为约10cm的本发明的疏 水性沙子(如实施例4中描述的那样制备)，并且该第三根钢筋在下 文中被称为疏水性钢筋。
通过100欧姆的电阻器，将第二(自然)和第三(疏水性)钢筋 电连接到混凝土结壳的钢筋(对比)上。
用包括8％氯化钠的水润湿该海砂，加入氯化钠是为了加速腐蚀 的过程。为了通过蒸发进行自然干燥，使该沙子的润湿进行两个星期。
每天测量第二钢筋(自然的)与对照钢筋，以及第三钢筋(疏水 性的)与对照钢筋之间的电势。目前获得的数据显示了自然钢筋与对 照钢筋之间的电势差稳定在固定的水平(约100毫伏)，从而确定了 在自然钢筋中正在进行腐蚀过程，然而疏水性钢筋与对照钢筋的电势 差一直保持在零水平，确认了没有腐蚀发生并且该沙子实际上保护了 钢筋免受腐蚀。
在六个月后拉出钢筋，显示了在疏水性钢筋上没有腐蚀的迹象， 而自然钢筋失去了其原始重量的2.5％。
为了在上述的实验室测试之前获得临时的数据，将未涂布的金属 箔夹片插入到一半含有普通的沙子并且另一半含有本发明的疏水性 沙子的盒子中，以便一半夹片被浸入普通的沙子中并且另外一半被浸 入到本发明的疏水性沙子中(如在实施例4中描述的那样制备)。用 10个具有这样的夹片的相同的盒子进行实验。
在另外一个实验中，将10对普通的AAA电池淹没在园土中，由 此，将每一对中的一块电池淹没在本发明的疏水性沙子中。
用盐水润湿这些箔夹片盒子约2个星期，然而，将电池对在冬天 和春天的季节变更中埋置约两个月，以便该土壤既被雨水又被人工灌 溉所弄湿，就如普通的园土的标准一样。
在两个星期后，所有的打开的箔夹片盒子显示了相通的腐蚀结果 并且在埋置在普通的沙子那一半的箔夹片生锈，然而埋置在本发明的 疏水性沙子中的另一半箔夹片盒子保持完整无缺没有腐蚀的迹象。
所有埋置在正常的园土中的电池显示了不同水平的腐蚀迹象并 且在这些电池中没有测量到电压，然而，在任何埋置于本发明的疏水 性沙子中的电池没有观察到腐蚀的迹象并且在那些电池中的电压被 真正地保存下来了。
实施例8
磨损测试
大多数目前已知的密封剂经常被测试，来确定它们的耐静水性， 即，没有动能的水。在这种情形下，由于水和该材料之间的反应，液 体吸附，膨胀或者收缩，发生了密封剂磨损，并且由于各种有机物在 静水中的繁殖，也加速了密封剂的磨损过程。
然而，在真正的条件下，密封剂还必须经受动态水，这是由于大 多数情况下水是具有动能的。在每一种天然或人工润湿的情况下，人 们可以看见像波浪一样的垂直的或者水平的水运动。就像撞击到沙滩 并且引起了土壤破裂的海浪并且在其撤退的时候一起侵蚀，在润湿 中，水波加速了密封剂的磨损并且这样的磨损比由静水引起的磨损快 得多。
大多数水运动磨损在自然中是由于由水所运载的固体，例如沙 子，各种集料等引起的。因此，为了模拟自然磨损，应该向水中加入 磨损材料例如氧化铁粉末(Fe2O3)。
因此，由于缺少关于真正的水磨损的数据，为了确定本发明的疏 水性沙子与其它已知的密封剂相比的寿命，以及本发明的疏水性沙子 的需要厚度，已经进行了对比测试。
因此，进行了两组测试：在第一组中，测试是为了在由聚苯乙烯， PVC，沥青片，本发明的疏水性沙子(参见，实施例4)以及本发明 的用游离颗粒改进的疏水性沙子(参见，实施例5)构成的层之间进 行比较而进行的。在第二组中，对5个用本发明的游离颗粒改进的疏 水性沙子(实施例5)的试样进行了水磨损测试。
这些测试是如下进行的：提供装配了拧紧金属盖子的透明玻璃烧 杯。向该金属盖子中插入其上放置了被测密封剂的海绵层，以便该试 样在玻璃烧瓶的边缘上延伸。将包括10％铁粉的水容纳到该烧杯中 以便填充了其范围的四分之一。用作为垫圈的密封试样将该盖子拧紧 到烧杯的顶部。将封闭的烧杯倒置，盖子朝下，以便水覆盖了该试样。
将五个每一个都包括不同密封剂或者具有不同厚度的相同密封 剂的烧杯一起放置在以高达45rpm的中级速度驱动的旋转的转盘上。 由于这些测试是相当的，所以一起驱动这些烧杯，从而这些水围绕着 每一个烧杯进行相对的圆周运动。当水渗入密封剂表面并且达到向下 挤压的海绵时，取下烧杯。记录下每一个烧杯的总的旋转时间，认为 在玻璃杯中的一个水旋转模拟了一个润湿周期或者单个的波浪。由于 PVC片的磨损寿命是已知的，所以对每天的润湿数确定系数，以便 基于以月表示的密封剂寿命，能够比较该测试时间。
所获得的数据表明含有聚苯乙烯的烧杯是在四天后取下的，并且 进一步证明在两个月后没有水渗透在含有本发明的疏水性沙子的烧 杯中的密封剂表面。
实施例9
疏水性复合材料在外压下的耐久性
疏水性集料抵抗水压的能力与接触角的余弦成正比并且与毛细 管半径或者颗粒间的间隙半径成反比。因此，为了获得能够经受高水 压而不被破碎或者失去其疏水性的疏水性集料，应该使用小粒径的由 具有高接触角的疏水层涂布的集料(以便颗粒间的间隙半径最小)。
为了测量疏水性集料经受短时间的和持续压力的能力，设计了下 面的测试：
在宽的并且深的桶的底部打孔，这些孔被多孔布覆盖，使得水通 过但沙子不能通过。用疏水性沙子填充该桶。
将具有长注射器的喷嘴切去，以便提供均匀的圆柱体。为了方便， 选择注射器横截面积为1cm2.。在注射器外表面上拉上橡皮筋，以便 使其粗糙，并且进一步用比妥树浆(或任何其它的不是水基的粘合剂) 覆盖该注射器的外表面，以便将疏水性沙子固定到那里并且从而防止 了水从注射器浸入疏水性沙子。
注射器被插入到桶中的疏水性沙子中，以便使截断的喷嘴到桶底 的距离作为被测试层的厚度。将该注射器固定到桶壁两侧，以便注射 器到任何壁的距离都大于被测试层的厚度，从而防止了水“采取较短 的路径”。
加宽活塞柄的顶部使其承受重量，并且准确称量改进的活塞。
然后使该注射器的一半填充水并且仔细地将活塞插到里面。
通过将重物放在活塞顶部，可能测量最终的压力，并且建立起爆 破的压力。
假设该集料不是不可压缩的，这样的测试允许进行各种疏水性集 料的耐水压能力的对比测试。对于测试的每一种疏水性集料都必须仔 细校验该假设。
作为代表性的实施例，上面所描述的测试是使用如前文中所描述 的那样制备的粒径为300—600微米的疏水性沙子和与水形成130° 接触角的疏水性粉末进行的。
将3kg的重量(包括活塞的自重)放在该活塞上48个小时。在 该时间段内水头保持不变。然后逐渐增加载荷直到在4.6kg时发生爆 破。
实施例10
粘性层的量的确定
可以使用于本发明的疏水性复合材料中的芯材料是粒化的或者 颗粒状的材料，每一种都是以不同的形状，表面积，吸收性，表面结 构和各种其它的机械和化学性能为特征的。因此，不同的芯材料吸收 不同量的本发明的粘性层直到它们被完全涂布。
因此，从经济学观点以及为了如上文中所详述的那样(参见， 实施例5)需要过量的粘性层来生产用“游离粒子”改进的疏水性复 合材料，计算涂布具体的芯材料所需要的粘性层的量都是希望的。
为了确定完全涂布特定的芯材料所需的粘性层的量，设计了下面 的测试：
首先，过筛被测芯材料以除去小的颗粒。然后准确称量剩余材料 的被测试样。然后如上文中描述的那样，用粘性层和疏水性粉末涂布 该芯材料，从而粘性层的量比典型程序中高得多并且疏水性粉末的量 是标准的并且被精确地称量。如上文所描述的(在实施例5中)，这 样高的粘性层的量导致了具有过量游离颗粒的疏水性沙子。
然后固化所形成的疏水性复合材料，并且此后将其再次经过与前 面相同的筛网以除去所形成的游离颗粒。精确地称量了过筛的被测体 积的疏水性复合材料试样。从疏水性复合材料中减去所加入的疏水性 粉末的重量，并且用起始的试样重量除所形成的重量。所获得的比率 表示了粘性层在该复合材料中的相对量。
下面是所描述的测试的一个代表性的实施例：
用200微米的网对普通的建筑沙子过筛以除去小的颗粒。称量三 个试样，每一个为500cm3，得到了下面的结果：试样1＝812克；试 样2＝836克；试样3＝821克；平均重量＝823克。
然后，每823克混合物，用20克粘性层和1.5克疏水性粉末涂布 过筛的沙子。
在固化后，使用与前面相同的筛子再次过筛沙子以除去游离颗 粒。
再一次称量疏水性沙子的三个试样，得到了下面的结果：试样1 ＝818克；试样2＝839.3克；试样3＝832.1克；平均重量＝829.8 克。
减去疏水性粉末的量(1.5)，获得了(829.8—1.5)/823＝0.64％ 的比例，表示了在该方法中沉积在该芯材料上的粘性层的量。
实施例11
使用水基粘性层制备疏水性复合材料—一般过程
根据本发明，具有芯材料和通过水基粘性层粘结到芯材料上的疏 水性材料的疏水性复合材料通常是如下制造的：
干燥芯材料：在至少90℃的温度下干燥该芯材料(如在上文中所 定义的)，直到其湿气含量被降低到1重量％以下。该过程是在封闭 的安装了吸口的混合容器中进行的，该吸口装配了阀来进行打开和关 闭。作为选择，将预干燥的芯材料放在开放的火炉中并且将其加热到 至少70℃的温度。
用水基粘性层涂布芯材料：以1：至99：1，优选1：2的比例含 有水基胶粘剂和水的粘性层混合物的预制备是在混合容器中在40— 90℃的温度下，在约10分钟的过程中进行的。然后趁热将该粘性材 料加入到上文中描述的包含干燥的芯材料的混合容器中。优选以30 —60rpm混合干燥的芯材料和粘性层混合物所形成的混合物，并且任 选进一步加热，此后使用在反应过程中形成的内热，为了增加干燥速 度任选与外热和/或吹风机结合，回笼干燥该混合物。持续该过程直 到含水量达到0％并且通常持续30分钟。
在向疏水性复合材料中加入其它添加剂(例如，上文中所描述的 着色剂，研磨剂，抗UV剂，等)的情况下，该添加剂是在该阶段中 加入到混合容器中的，并且优选以30—60rpm，继续混合另外的5分 钟以获得均匀性。所加入的材料应该是干燥的，以便具有少于1％的 湿气含量。
用疏水性材料涂敷涂布了水基粘性层的芯材料：将如上文所详述 的那样，将选择的疏水性材料加入到该芯材料混合物中。在加入疏水 性材料之后，为了防止疏水性材料的损失，关闭吸口。然后，依据所 选择的疏水性材料，温度和湿度，固化所形成的混合物24个小时至 7天，以便生产最终的疏水性复合材料。
实施例12
具有水基粘性层的疏水性沙子
作为可以有效地用来将疏水性材料粘结到芯材料上的代表性的 实施例，选择了沥青—乳胶粘合剂和沥青—聚合物粘合剂。这些粘合 剂是市场上可以购得的水基粘合剂，它们是已知的并且通常是作为防 水浆料出售的。大量的沥青粘合剂目前是可以得到的，它们各自的各 种物理和化学性能例如耐温性，酸或碱性环境中的稳定性，应用的方 便性等不同。
具有水基粘性层，并且由硬脂酸钙疏水性粉末涂布的，如上所述 那样制备的疏水性沙子的代表性实施例是根据上面描述的过程，使用 由下面的粘合剂和水：Bitumflex(由Bitum，4 Ayezira str.，Haifa Israel生产)，和Elastopaz(由Pazkar，Alon Tavor，Afula，Israel 生产)组成的混合物作为粘性层制备的。观测到140°的接触角，从而 清楚地表明所有含水基粘性层的复合材料都可以有效地使用于各种 应用中。预测由这些疏水性复合材料获得的高性能归功于干燥后它们 的优良的粘力。这些水基粘性层的优良的性能进一步归功于它们的阴 离子特性，该特性提供了改进的空气捕获性，如上文中所讨论的那样， 这是高度有利的。假设阴离子性强迫硬脂酸钙粒子垂直压入到该表面 上，这样获得了能够捕获空气的笼状结构。
预期本发明的一些为了清楚而描述于单独的实施方案上下文中 的特征，还可以被结合在一个实施方案中提供。相反，本发明的各种 为了简要而描述于一个实施方案上下文中的特征，也可以单独地或者 以任何合适的再结合提供。
虽然结合本发明的具体实施方案描述了本发明，然而很明显，对 于本领域的技术人员来说很多替换，修改和变化都是显而易见的。相 应地，预计包括所有这样的落入所附的权利要求书的精神和宽范围内 的替换，修改和改变。在该说明书中提及的所有公开文本，专利和专 利申请在此都被全文引入到该说明书中作为参考，以达到如同每一个 公开文本，专利或者专利申请都被具体地并且单独地表示为被结合到 本文中作为参考一样的程度。另外，在该申请中的应用或者鉴定不应 该被解释为承认这样的参考能够作为本发明的现有技术得到。
本发明的领域和背景