全憎性水泥浆添加剂制造技术

全憎性水性防污整体水泥浆添加剂包含氨基烷基取代的聚有机硅氧烷，优选高级烷基烷氧基硅烷、具有硅键合的烷氧基基团的有机聚硅氧烷T树脂、氟(甲基)丙烯酸酯聚合物或共聚物，并且优选成膜(甲基)丙烯酸酯聚合物或共聚物乳胶。全憎性水泥浆添加剂以经济的方式为水泥浆提供高防污性。

Fully hydrophobic cement slurry additive

Full hydrophobic water antifouling overall cement slurry additive contains amino alkyl substituted polyorgano siloxane, preferably advanced alkyl alkoxy silane, organo polysiloxane T resin, fluoro (methyl) acrylate polymer, or copolymer with silicon bonded alkoxy groups, and preferably membrane (methyl) acrylate polymers or copolymers Latex. The total hate cement slurry additive provides high anti fouling for cement slurry in an economical way.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】全憎性水泥浆添加剂
本专利技术涉及一种整体全憎性(全厌性，omniphobic)水泥浆添加剂(灰浆添加剂，groutadditive)，其可以在水泥浆施用之前加入到水泥浆中，并且其使水泥浆防污。
技术介绍
矿物基粘结性水泥浆已经使用了数千年。水泥浆被广泛用于填充浴室、厨房和其他区域中的陶瓷砖和其他表面材料之间的空间，例如在不同的基材如汽车维修地板上和具有瓷砖或石材表面的餐桌上。这些水泥浆含有矿物粘合剂如水硬性矿物材料。粘结性、石灰基和石膏基水泥浆都是熟知的。除矿物粘合剂外，水泥浆通常还含有填料如沙子、石灰石粉等，以及颜料、加工添加剂等。水泥浆可以是来自众多制造商和供应商的“速混(redi-mix)”形式的干燥的水泥浆。这种水泥浆的常见问题是它们一般没有防污能力。当水泥浆被染色材料接触时，可能局部改变颜色和/或表面纹理，呈现出不美观的外观。常见的污染包括油、油脂、食品等。值得注意的是这些染色材料中的一些是亲水的，而其他是疏水的。有些如番茄酱是着色性很强，而其他如植物油几乎是无色的。例如，油染色的水泥浆可能本身几乎没有颜色变化，但可能比周围未染色的区域更暗。染色材料还可以是乳剂或分散体如芥末或番茄酱、溶液(例如，黑咖啡)，这些的组合或可以是纯的(例如，油、制动液等)的形式。染色成分本身可以是有机的、无机的或两者。当染色材料是有机时，能够导致额外的染色的加速微生物生长的可能性是有可能的。期望提供一种防止水泥浆染色的方法。在过去，使用了两种赋予抗污性的方法。在第一种方法中，传统上通常借助于“镘刀(float)”使用水泥浆，然后“工具加工”，并且最终通常在部分固化之后使用湿的或潮湿的布或海绵去除粘附到瓷砖表面的过量水泥浆。在水泥浆固化(凝固)后，应用外部或“局部”防污剂。例如，防污剂可以是硅酮、硅烷和/或含氟化合物的溶液或分散体。这种防污性的方法的缺点是需要额外的劳动密集型应用，并且进一步的缺点是只有少量防污剂渗入水泥浆；只有表面和近表面区域受到影响。此外，可以随着时间的推移去除防污剂，然后需要进一步施用防污剂。特别地，即使需要，房主通常不会进一步施用防污剂。针对局部应用的防水剂和/或防油剂的专利数量证明防止水进入和/或染色的重要性。代表性实例包括U.S.5,399,191，其公开了氨基官能化硅酮与烷基烷氧基硅烷的盐的水分散体形式的局部防油和防水剂组合物。该组合物几乎不具有防污性，并且遭受其他局部组合物的缺点。美国专利5,527,931公开了一种用于局部应用的水分散体，以提供防水和防油性。活性成分是带有三个不同基团的单硅烷或硅氧烷：亲水基团、疏水基团和疏油基团。这些化合物的制备昂贵。WO2007/127267A2公开了外部染色剂、防水剂和防油剂组合物。活性成分包括含氟聚合物和一种或多种有机硅化合物，其可以是烷氧基硅烷或聚二有机硅氧烷。该组合物是溶剂型的。由于环境(温室气体)问题，挥发性有机溶剂非常不受欢迎。法国专利公开FR2639353A公开了含有主要比例的聚合物胶乳、含氟聚合物胶乳、有机硅化合物或聚烯烃蜡分散体、水溶性稳定剂如乙二醇和水不溶性聚结剂如乙二醇二醚的外部含水砌体保护剂(externalaqueousmasonryprotectant)。U.S.6,410,626公开了用于外部应用于建筑材料以赋予防水性能的水分散体。该组合物含有驱避剂(repellant)，其可以是含氟聚合物表面活性剂、氟取代的油或氟代烷基取代的有机聚硅氧烷；在每个甲硅烷氧基硅原子上带有端部烷氧基基团并带有侧链烷氧基的线性有机聚硅氧烷，或三烷氧基硅烷；和氟取代的聚烯烃树脂如PTFE。美国专利8,455,585公开了一种含有聚丁烯聚合物、聚有机硅氧烷和表面活性剂的外部水性防水组合物，用于施用于木材和砌体的应用。提供防污性的第二种方法是在施用于瓷砖或其他表面之前，将防污剂与水泥浆混合。这种防污添加剂是“整体”防污剂。然而，尽管这种防污添加剂是可用的，但它们的抗污性能低。此外，一些添加剂可以改变水泥浆的凝固特性，包括“工作时间”或“开放时间”，或者可能会将固化水泥浆的物理性能降低到不可接受的低水平。例如，水泥浆可能不再能够达到最低ANSI标准。而且，一些添加剂干扰从石材或瓷砖表面去除多余水泥浆的能力。最后，防污添加剂必须是经济的。烷基原硅酸酯(盐)如四乙基硅酸酯(盐)和碱金属有机硅酸酯(盐)长期以来被添加到矿物建筑材料如石膏、着色剂和水泥中以增加防水性。然而，这些添加剂几乎不能防止染色，甚至它们的防水性还有待改进。美国专利7,875,674公开了将疏水硅树脂加入到可固化无机基质如水泥中，然后在高于硅树脂的熔化温度的温度下高压灭菌。没有披露任何抗污性的指示。该组合物用于减少水分进入以防止冷冻/解冻破坏。在高温下水泥浆不能被高压灭菌。在过去，可固化环氧树脂也已经在混合水泥浆的过程中加入，有时还含有其他防染色成分。然而，水泥浆只具有短的工作时间(短的“适用期”)，并且防污性仍然相对较低。期望提供一种在水泥浆制备期间可以容易地与其他水泥浆组分混合的整体水泥浆添加剂(集成水泥浆添加剂，integralgroutadditive)；其有效地最小化由不同类型的污渍，包括亲水性(水性)和亲油性(油性)污渍(“全憎性”)的染色；其保持了水泥浆的可使用性(和易性，workability)和物理性能，并且其不会干扰传统的水泥浆施用和清理。
技术实现思路
现已令人惊讶且意外地发现含有(A)氨基烷基官能化的聚有机硅氧烷；(B)任选的高级烷基烷氧基硅烷；(C)T官能化的有机烷氧基聚有机硅氧烷；(D)氟碳化合物；和(E)任选地水分散体形式的丙烯酸胶乳聚合物的组合物提供了满足亲水性和亲油性污渍的所有抗污性要求的全憎性水泥浆添加剂，提供了优异的可使用性和清理，并且保持水泥浆物理性质。具体实施方式在测量水泥浆添加剂的防污性时，需要制备含有或不含有添加剂的水泥浆样品，固化水泥浆，施用相关的污渍，并清洁以确定剩余多少污渍。由于各种污渍的颜色和水泥浆的表面纹理有很大的变化，因此没有可接受的和可靠的用于评估染色的光谱方法可以使用，并且这在测量水泥浆线染色时尤其如此。因此，测试主要是主观的。然而，已经确定，这种评估在通过常规方法进行时容易出现大的误差。尽管美国瓷砖学会(现场报告T-72(R02))公布了一种测试方法，其可以在www.Ctioa.org.上获悉，但没有关于粘结性或液压水泥浆的ISO或ANSI标准。在这些方法中，制备水泥浆的测试板(testplaque)，并施加污渍。在规定的时间段后，首先用吸水纸巾去除多余的染色材料，然后用尼龙擦洗垫进行自来水擦洗(10次擦洗)，以清洁板。将板干燥并将剩余的污渍按字母表评定。这种方法已被证明很大程度上不令人满意。特别地，当在施用之前将防污添加剂加入到水泥浆中时，已经发现依赖水泥浆是否已经被“工具加工”，染色存在显着差异。由于几乎总是进行工具加工，因此对普通斑块的染色评估并不能真正代表防污性能。在将水泥浆施用于平铺表面时，使用“镘刀”在相邻的瓷砖之间按压水泥浆，并用潮湿的海绵“工具加工”。“工具加工”工艺确保生产出均匀的水泥浆线。当使用铸造板评估染色时，通常不使用工具加工的等效物。已经发现，工具加工的合模线的防污性与由标准铸造板评估的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种全憎性水性防污水泥浆添加剂，包含：基于所述添加剂的总重量至少5wt％的成分(A)至(E)：(A)1至30重量份的至少一种氨基烷基官能化的聚有机硅氧烷；(B)任选地，多至50重量份的至少一种高级烷基烷氧基硅烷和/或其部分水解产物；(C)20至30重量份的至少一种含烷氧基基团的T官能化的聚有机硅氧烷树脂；(D)20至70重量份的含有至少一个C3或更高级全氟化基团的至少一种氟碳化合物；(E)任选地，多至20重量份的至少一种成膜丙烯酸乳胶聚合物；其中重量份对于以纯净形式的各种组分本身，并且重量份为相对于组分(A)至(E)的总量，且总计100重量份，还包含有效分散稳定量的至少一种表面活性剂和水。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.12.01 US 14/955,4411.一种全憎性水性防污水泥浆添加剂，包含：基于所述添加剂的总重量至少5wt％的成分(A)至(E)：(A)1至30重量份的至少一种氨基烷基官能化的聚有机硅氧烷；(B)任选地，多至50重量份的至少一种高级烷基烷氧基硅烷和/或其部分水解产物；(C)20至30重量份的至少一种含烷氧基基团的T官能化的聚有机硅氧烷树脂；(D)20至70重量份的含有至少一个C3或更高级全氟化基团的至少一种氟碳化合物；(E)任选地，多至20重量份的至少一种成膜丙烯酸乳胶聚合物；其中重量份对于以纯净形式的各种组分本身，并且重量份为相对于组分(A)至(E)的总量，且总计100重量份，还包含有效分散稳定量的至少一种表面活性剂和水。2.根据权利要求1所述的全憎性水性防污水泥浆添加剂，其中至少一种氨基烷基官能化的聚有机硅氧烷具有式(I)：其中R任选地是氯或氟取代的C1-18烃部分，或残基R1是R2是-OH或-OR；R2’是-OH、-OR，或被R2和/或R1任选取代的(聚)甲硅烷氧基；R3是C1-6亚烷基；R3’是氢或R；A是C2-4亚烷基；X是H或R4，其中R4是C1-18烷基；a和c是0、1、2或3；b是0或1；d是0、1或2；e是0或1；f是0、1或2，m是0-100；n是1-1000；o是0-10；条件是a+b+c的和是3，d+e+f的和是2，并且存在至少一个R1。3.根据权利要求1所述的全憎性水性防污水泥浆添加剂，其中至少一种氨基烷基官能化的聚有机硅氧烷具有式(II)：其中R1如先前的定义，R如先前的定义且R’为C1-4烷基或H，r是1至10；q、t和s各自独立地是1-500；且q、t和s的和是至少20。4.根据权利要求2所述的全憎性水性防污水泥浆添加剂，其中R3是C2-3亚烷基，R3’是氢，o是0或1，R是甲基，并且R2是甲氧基或乙氧基。5.根据权利要求3所述的全憎性水性防污水泥浆添加剂，其中R3是C2-3亚烷基，R3’是氢，o是0或1，R是甲基，并且R’是甲基或乙基。6.根据权利要求1至3中任一项所述的全憎性水性防污水泥浆添加剂，其中至少一种高级烷基烷氧基硅烷具有式(III)：其中R5各自独立地是C3-24烷基或C7-C12芳基烷基基团；R6各自独立地是C1-4烷基；并且g是1、2或...

【专利技术属性】
技术研发人员：丹尼尔·J·马尼亚，詹姆斯·格林尼，
申请(专利权)人：瓦克化学股份公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE