具有阳离子侧链不具有聚醚侧链的塑化剂制造技术

技术编号:11508352 阅读:102 留言:0更新日期:2015-05-27 12:13
本发明专利技术涉及至少一种梳形聚合物作为水硬性组合物的分散剂的用途,所述梳形聚合物包括具有至少一个阳离子基团的侧链,不包括具有聚醚基团的侧链,并且包括具有羧基的主链。本发明专利技术还涉及水硬性水泥组合物、模制件、梳形聚合物和用于制备梳形聚合物的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有阳离子侧链不具有聚醚侧链的塑化剂本专利技术涉及至少一种梳形聚合物作为水硬性组合物的分散剂的用途,所述梳形聚合物包括具有至少一个阳离子基团的侧链,不包括具有聚醚基团的侧链。本专利技术还涉及水硬性水泥组合物、模制体、梳形聚合物和用于制备梳形聚合物的方法。
技术介绍
在建筑技术中在加工水硬性组合物(例如水泥和石膏)时,加入特别充当塑化剂的分散剂。通过加入这种塑化剂可以降低水含量,由此改进糊状组合物的可加工性并且升高经固化产物的稳定性。这种分散剂的一个重要类别是具有聚亚烷基二醇侧链的聚羧酸的梳形聚合物(聚羧酸酯醚,PCE)。它们被称为梳形聚合物,因为其具有单个基础聚合物(“主链”),在所述基础聚合物上共价键合多个侧链,使得分子结构在整体上呈现梳形。存在多种这样的梳形聚合物,所述梳形聚合物除了醚基和游离羧基之外还可以具有酰胺基团。石膏为重要的建筑材料,其用于多种应用。可固化石膏组合物例如用于制备石膏板,用作腻子、墙壁粉刷料或用于制备地板灰泥。在加工石膏时需要降低水含量。由此使得凝结的石膏具有更少的孔并且因此更稳定。此外在较低的水含量下,较短的干燥过程是足够的,由此促进加工并且可以节省能量。天然矿物质(例如石膏)构成的水硬性粘结剂通常具有一定含量的粘土。然而当水硬性组合物包含粘土时,常规的梳形聚合物不能作为分散剂或仅受限地作为分散剂。梳形聚合物在含粘土的石膏组合物中以不期望的方式与粘土颗粒相互作用,因此不能实现期望的效果。为了解决所述问题,现有技术中提出加入添加剂,所述添加剂抵消粘土的负面作用或者特别在含粘土的组合物中实现分散和塑化作用。专利US7,261,772B1描述了石膏组合物,所述石膏组合物除了水、石膏和粘土之外还包含聚氧化烯、胺化合物和梳形聚合物。然而使用挥发性胺是不利的,因为挥发性胺造成不良气味,并且在加工时和从经固化产物中释放时有害健康。在许多应用(特别是石膏板)中,该缺点对于使用者来说是不可接受的。WO98/58887提出在含粘土的水泥组合物中加入额外的添加剂,即基于环氧乙烷和环氧丙烷的聚醚,和低分子量阳离子化合物。缺点在于添加剂相对低的作用和低分子量物质的高含量,所述低分子量物质本身不充当塑化剂,但是降低经固化产物的稳定性。US2007/0287794A1公开了在含粘土的石膏组合物中加入阳离子聚合物。所述聚合物为伯胺和仲胺与合适的反应对象(例如表氯醇)的缩合物。此处的反应产物为在聚合物主链上带有阳离子电荷的线性聚合物。此处的缺点在于,在制备缩合物时使用在化学上不能良好控制并且有时有害健康的化合物,例如胺、环氧化物和氰化物。此外结果(所述文献的表3)表明,聚合物虽然可以中和石膏组合物中粘土的负面作用,但是不能实现额外的塑化作用。EP2463317A1提出在含粘土的石膏组合物中加入常规的塑化聚羧酸酯醚(即具有聚醚侧链的梳形聚合物),所述聚羧酸酯醚还包括具有阳离子基团的侧链。所述阳离子梳形聚合物因此结合了具有阳离子电荷的常规梳形聚合物的性质,所述性质会造成与粘土颗粒的有利的相互作用。然而问题在于所述梳形聚合物相对复杂。因此难以由阳离子聚醚侧链、阴离子聚醚侧链和长链聚醚侧链进行制备。使用这种在一个分子中结合不同作用的复杂的塑化剂来针对具有特定粘土含量的组合物获得期望的塑化剂效果也是成问题的。US2012/0231991A1公开了作为基于两性聚羧酸酯的清洁剂的添加剂的梳形聚合物。所述梳形聚合物在侧链上含有阳离子基团,所述阳离子基团通过聚醚基团与主链键合。总之期望的是,提供可以特别有效、可变和以简单方式用于含粘土的组合物中的其它分散剂。WO2005/035603A1公开了含磺基的共聚物和三元聚合物,其具有阳离子侧链和含磺基的侧链,而主链不具有酸基。还包括至少一种另外的聚合物部分b),所述聚合物部分b)具有末端胺基。将阳离子单体部分、阴离子单体部分和胺单体部分加工成聚合物是相对昂贵的,并且不能预期能轻易实现高产量。唯一的详细说明的实施例A1没有指明如何将这三种组分加工成单个聚合物。WO2008/049549A2公开了由至少三种不同的结构单元组成的疏水改性的经交联聚合物,所述聚合物在水硬性粘结剂中充当塑化剂。所述聚合物具有聚醚侧链。该聚合物在制备时例如用三苯乙烯基苯-PEG-丙烯酸甲酯交联,从而获得三维聚合物块。由至少三种组分进行制备是相对昂贵的,其中聚合物经由凝胶聚合制得并且获得经聚合的凝胶立方体,随后将其进行粉碎和干燥。产物不是梳形聚合物并且具有不同于梳形聚合物的结构和性能。WO2008/015653A2也公开了适合用于美容应用的经交联的聚合物。产物不是梳形聚合物并且具有不同于梳形聚合物的结构和性能。专利技术目的本专利技术的目的在于克服上述缺点。本专利技术的问题因此在于,提供用于分散和塑化水硬性组合物和特别是石膏组合物(特别是当其含粘土时)的简单、可变和有效的方法。为此所使用的分散剂应当可以以简单和廉价的方式获得并且具有有效的塑化作用。特别地,应当提供这样的分散剂,所述分散剂使得能够无需使用或仅以少量使用常规的聚羧酸酯醚。优选地,还应当改进经固化产物的性能,特别是稳定性。特别地,应当通过水含量的降低实现强度的改进。
技术实现思路
出人意料地,通过如下实施方案所述的用途、组合物、方法和梳形聚合物实现本专利技术的目的。其它有利的实施方案公开在说明书中。1.至少一种梳形聚合物作为水硬性组合物的分散剂的用途,所述梳形聚合物包括具有至少一个阳离子基团的侧链,不包括具有聚醚基团的侧链,并且包括具有羧基的主链。2.根据第1项所述的用途,其中至少一个阳离子基团为季铵基。3.根据前述至少一项所述的用途,其中所述阳离子基团具有式-N+R8R9R10,其中R8、R9和R10彼此独立地为H、具有1至20个碳原子的脂族烃基、具有5至8个碳原子的脂环族烃基和/或具有6至14个碳原子的芳基。4.根据前述至少一项所述的用途,其中阳离子基团为单体结构单元的成分,所述单体结构单元选自[2-(丙烯酰氧基)-乙基]-三甲基-氯化铵、[2-(丙烯酰基氨基)-乙基]-三甲基-氯化铵、[2-(丙烯酰氧基)-乙基]-三甲基-硫酸甲酯铵、[2-(甲基丙烯酰氧基)-乙基]-三甲基氯化铵或-硫酸甲酯铵、[3-(丙烯酰基氨基)-丙基]-三甲基氯化铵、[3-(甲基丙烯酰基氨基)-丙基]-三甲基氯化铵和二烯丙基二甲基氯化铵(DADMAC)。5.根据前述至少一项所述的用途,其中所述梳形聚合物为具有羧基的两性离子的梳形聚合物,其中主链为聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸或丙烯酸和甲基丙烯酸的共聚物。6.根据前述至少一项所述的用途,其中梳形聚合物包括:a)至少一种式(I)的酸单元A:其中每个R1、R2和R3彼此独立地表示H、-COOM、-CH2COOM或具有1至5个碳原子的烷基,每个R4彼此独立地表示-COOM、-CH2COOM、-SO2-OM、-O-PO(OM)2和/或-PO(OM)2;或者其中R3与R4形成环-CO-O-CO-;其中M表示H、碱金属、碱土金属、铵、铵阳离子、有机铵化合物或其混合物;前提是基团R1、R2、R3和R4的总共一个或两个为酸基,其中酸单元A优选为丙烯酸单元或其盐和/或甲基丙烯酸单元或其盐;和b)至少一种式(II)的结构单元K其中R5彼此独立地表示-CO-O-R'-、-NH本文档来自技高网
...
具有阳离子侧链不具有聚醚侧链的塑化剂

【技术保护点】
至少一种梳形聚合物作为水硬性组合物的分散剂的用途,所述梳形聚合物包括具有至少一个阳离子基团的侧链,不包括具有聚醚基团的侧链,并且包括具有羧基的主链。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.10.29 EP 12190373.61.至少一种梳形聚合物作为水硬性组合物的分散剂的用途,所述梳形聚合物包括具有至少一个阳离子基团的侧链,不包括具有聚醚基团的侧链,并且包括具有羧基的主链,所述水硬性组合物包含水硬性粘结剂,所述水硬性粘结剂的粘土含量在0.1和15重量%之间,所述梳形聚合物以水硬性粘结剂的重量计以0.01至5重量%的量使用。2.根据权利要求1所述的用途,其中至少一个阳离子基团为季铵基。3.根据权利要求1所述的用途,其中所述阳离子基团具有式-N+R8R9R10,其中R8、R9和R10彼此独立地为H、具有1至20个碳原子的脂族烃基、具有5至8个碳原子的脂环族烃基和/或具有6至14个碳原子的芳基。4.根据权利要求1所述的用途,其中阳离子基团为单体结构单元的成分,所述单体结构单元选自[2-(丙烯酰氧基)-乙基]-三甲基-氯化铵、[2-(丙烯酰基氨基)-乙基]-三甲基-氯化铵、[2-(丙烯酰氧基)-乙基]-三甲基-硫酸甲酯铵、[2-(甲基丙烯酰氧基)-乙基]-三甲基氯化铵或-硫酸甲酯铵、[3-(丙烯酰基氨基)-丙基]-三甲基氯化铵、[3-(甲基丙烯酰基氨基)-丙基]-三甲基氯化铵和二烯丙基二甲基氯化铵(DADMAC)。5.根据权利要求1所述的用途,其中所述梳形聚合物为具有羧基的两性离子的梳形聚合物,其中主链为聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸或丙烯酸和甲基丙烯酸的共聚物。6.根据权利要求1所述的用途,其中梳形聚合物包括:a)至少一种式(I)的酸单元A:其中每个R1、R2和R3彼此独立地表示H、-COOM、-CH2COOM或具有1至5个碳原子的烷基,每个R4彼此独立地表示-COOM、-CH2COOM、-SO2-OM、-O-PO(OM)2和/或-PO(O...

【专利技术属性】
技术研发人员:C·汉佩尔J·齐莫曼J·埃尔舍马里M·弗莱德里奇
申请(专利权)人:SIKA技术股份公司
类型:发明
国别省市:瑞士;CH

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1