水硬性组合物制造技术

本发明专利技术涉及高流动性、抑制材料分离并可消除固化延迟的水硬性组合物。所述水硬性组合物包含水泥（Ａ）、共聚物（Ｂ）、高性能减水剂（Ｃ）及粉末状水泥外加剂（Ｄ），所述共聚物（Ｂ）具有用下述通式（１）表示的重复单元（Ⅰ）及用下述通式（２）表示的重复单元（Ⅱ）。通式（１）中，Ｒ↑［１］表示氢原子或甲基，ｎ表示２～４的整数；通式（２）中，Ｒ↑［２］、Ｒ↑［３］及Ｒ↑［４］相同或不同，各自表示氢原子、甲基或（ＣＨ↓［２］）↓［ｐ］ＣＯＯＭ↑［２］基团，当ＣＯＯＭ↑［１］基团和ＣＯＯＭ↑［２］基团的总数为２时，可以形成酸酐结构，Ｍ↑［１］及Ｍ↑［２］相同或不同，各自表示氢原子、一价金属、二价金属、铵基或有机铵基，ｐ表示０～２的整数。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及水硬性组合物。更具体来说，其涉及适宜作为流动性优越、材料不会分离的水泥组合物等的水硬性组合物。
技术介绍
水硬性组合物作为构筑土木工程和建筑等的材料是不可缺少的，例如水泥浆、砂浆、混凝土等水泥组合物已得到广泛地应用。在所述的土木工程和建筑物等领域，为了提高作业效率，正在寻求流动性优越、材料不会分离的水泥组合物等。为此，添加了减水剂和抗材料分离剂，所述减水剂通过提高水泥组合物的流动性并减少其水分而具有提高固化产物的强度、耐久性等作用；所述抗材料分离剂通过提高水泥组合物的粘度来提供抗材料分离性。例如，添加萘系或聚羧酸系减水剂，或添加如纤维素、葡聚糖等聚合物作为抗材料分离剂(增粘剂)。特开2001-48619号公报(第2-3页)涉及水泥组合物用抗材料分离剂，其公开称，如果使用吡咯烷酮-丙烯酸钠共聚物作为抗材料分离剂，即使抗材料分离剂用量极少，也可以得到高流动性、材料不会分离的水泥组合物。但是，在添加了所述抗材料分离剂的水泥组合物中，有关提高其固化速度以及提高土木工程和建筑物等建筑工地的作业效率的问题，仍然有待研究。另外，在特开平6-263506号公报(第1-2、3-4页)中公开了包含粘合材料、β-1，3-葡聚糖及高性能减水剂的水凝性组合物，其中所述的粘合材料含有粗粒度水泥。但是，在该水硬性组合物中，例如，相对于水泥的β-1，3-葡聚糖的添加量较多，不能有效率地实现高流动性、抑制材料分离等特性，因此，有关如何改善这方面缺陷以提高土木工程和建筑物等建筑工地的作业效率的问题，仍然有待研究。
技术实现思路
本专利技术是鉴于所述状况而完成的，其目的是提供兼顾高流动性和抑制材料分离、并可以消除固化延迟的水硬性组合物。本专利技术人等发现，将聚乙烯吡咯烷酮(PVP)系聚合物用于水泥组合物等水硬性组合物的用途时，得到了流动性优越、材料不会分离的特性，要是使该聚合物具有特定的结构，则可以有效地将其用作抗材料分离剂，即使在低添加量的情况下也可以表现出充分的效果。本专利技术人还想到，在所述水硬性组合物中，通过高性能减水剂更进一步提供高流动性时，如果使用粉末状水泥外加剂，则会使高性能减水剂吸附在水泥粒子等上，从而使固化障碍得到抑制，由此可以理想地解决所述课题。另一方面，本专利技术人等发现，在水硬性组合物以水泥、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)系共聚物及高性能减水剂为必要成分的情况下，如果将与水硬性组合物的固化速度关联的针贯入阻力值设定在高的范围，该水硬性组合物可作为兼顾高流动性和抑制材料分离的、并可以消除固化延迟的水硬性组合物，而成为在土木工程和建筑物等领域具有高作业效率的有用物质，由此完成了本专利技术。即，本专利技术涉及包含水泥(A)、共聚物(B)、高性能减水剂(C)及粉末状水泥外加剂(D)的水硬性组合物，所述共聚物(B)具有用下述通式(1)表示的重复单元(I)和用下述通式(2)表示的重复单元(II)，所述通式(1)是 (式中，R1表示氢原子或甲基。n表示2～4的整数。) 所述通式(2)是 (式中，R2、R3及R4相同或不同，各自表示氢原子、甲基或(CH2)pCOOM2基团，而且当COOM1基团和COOM2基团的总数为2时，所述R2、R3及R4选择性地形成酸酐结构。M1及M2相同或不同，各自表示氢原子、一价金属、二价金属、铵基或有机铵基。p表示0～2的整数。)另外，本专利技术还涉及水硬性组合物的制造方法，其中，预先将所述共聚物(B)和所述高性能减水剂(C)混合后，再将其进行添加。具体实施例方式下面详细描述本专利技术。在本申请说明书中的“以上”、“以下”包含所述数值。即“以上”表示不小于所述数值(所述数值及所述数值以上)。本专利技术的水硬性组合物包括水泥(A)、共聚物(B)、高性能减水剂(C)及粉末状水泥外加剂(D)，共聚物(B)主要作为抗材料分离剂(增粘剂)来起到抑制水泥和骨料等分离的作用，这种分离会损害作业性。在本专利技术中，有效地发挥了共聚物(B)和高性能减水剂(C)的高流动性、材料分离抑制作用，即使添加量少，也可以在土木工程和建筑物等领域充分地发挥其作用，而且，通过含有粉末状水泥外加剂(D)，可以消除固化延迟，综合这些作用可以使作业效率变得优越。所述共聚物(B)具有所述通式(1)表示的重复单元(I)和所述通式(2)表示的重复单元(II)作为必要构成单元。优选所述2个重复单元(I)及(II)是构成该共聚物的重复单元的主要成分。所述共聚物可以采用嵌段加成、无规加成、交替加成等中的任何一种加成方式。所述共聚物(B)进而优选具有以下通式(3)表示的重复单元(III) 另外，根据需要在所述共聚物(B)中可以进一步导入其他重复单元(IV)。作为构成本专利技术的共聚物(B)的所述重复单元(I)～(IV)的摩尔比(I)/(II)/(III)/(IV)，优选为1～99/99～1/0～50/0～50，更优选为10～95/90～5/0～30/0～30，进一步优选为20～80/80～20/0～20/0～20。作为所述共聚物(B)的重均分子量，优选为600000～10000000，更优选为700000～5000000。如果重复单元(I)～(IV)的摩尔比及共聚物(B)的重均分子量超出所述范围，共聚物(B)可能就不能充分发挥主要作为抗材料分离剂的作用。通过形成重复单元(I)的单体、形成重复单元(II)的单体及根据需要形成所述其他重复单元的单体的共聚合，可以制造所述共聚物(B)。形成这些重复单元的单体，可以单独使用其中1种，也可以使用2种或2种以上这些单体。作为形成所述重复单元(I)的单体，N-乙烯基-2-吡咯烷酮、N-乙烯基-5-甲基-2-吡咯烷酮、N-乙烯基-2-哌啶酮、N-乙烯基-6-甲基-2-哌啶酮、N-乙烯基-ε-己内酰胺和N-乙烯基-7-甲基-ε-己内酰胺是适宜的。其中，优选N-乙烯基-2-吡咯烷酮、N-乙烯基-5-甲基-2-吡咯烷酮。作为形成所述重复单元(II)的单体，优选不饱和羧酸系单体，适宜的是例如丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸及它们的一价金属盐、二价金属盐、铵盐和有机铵盐等不饱和一元羧酸系单体；以及例如马来酸、衣康酸、柠康酸、富马酸或它们的酸酐、一价金属盐、二价金属盐、铵盐和有机铵盐等不饱和二元羧酸系单体。其中，优选丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸和马来酸酐。作为形成所述重复单元(III)的单体，可以列举2-丙烯酰氨基-2-甲基丙烷磺酸钠(AMPS)。作为形成所述重复单元(IV)的单体，下述等物质是适宜的 不饱和二元羧酸和碳原子数1～22的醇形成的半酯、二酯类，所述的不饱和二元羧酸是例如马来酸、富马酸、衣康酸、柠康酸等；不饱和二元羧酸和碳原子数1～22的胺形成的半酰胺、二酰胺类，所述的不饱和二元羧酸是例如马来酸、富马酸、衣康酸、柠康酸等；烷基聚亚烷基二醇和马来酸、富马酸、衣康酸、柠康酸等不饱和二元羧酸形成的半酯、二酯类，所述的烷基聚亚烷基二醇是碳原子数1～22的醇加成1～300摩尔的碳原子数2～4的氧化烯烃而形成的；烷氧基聚亚烷基二醇和(甲基)丙烯酸形成的酯化产物类，所述烷氧基聚亚烷基二醇是例如甲氧基聚乙二醇、乙氧基聚乙二醇、丙氧基聚乙二醇、甲氧基聚乙二醇-聚丙二醇、乙氧基聚乙二醇-聚丙二醇、丙氧基聚乙二醇-聚丙二醇等。(甲基)丙烯酸和碳原子数1～22的醇形成的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水硬性组合物，其特征在于，该水硬性组合物包含水泥（Ａ）、共聚物（Ｂ）、高性能减水剂（Ｃ）及粉末状水泥外加剂（Ｄ），所述共聚物（Ｂ）具有用下述通式（１）表示的重复单元（Ⅰ）及用下述通式（２）表示的重复单元（Ⅱ），所述通式（１）是： ＊＊＊（１），　式中，Ｒ↑［１］表示氢原子或甲基，ｎ表示２～４的整数；所述通式（２）是：＊＊＊（２），式中，Ｒ↑［２］、Ｒ↑［３］及Ｒ↑［４］相同或不同，各自表示氢原子、甲基或（ＣＨ↓［２］）↓［ｐ］ ＣＯＯＭ↑［２］基团，而且当ＣＯＯＭ↑［１］基团和ＣＯＯＭ↑［２］基团的总数为２时，Ｒ↑［２］、Ｒ↑［３］及Ｒ↑［４］选择性地形成酸酐结构，Ｍ↑［１］与Ｍ↑［２］相同或不同，各自表示氢原子、一价金属、二价金属、铵基或有机铵基，ｐ表示０～２的整数。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：中田善知，若尾典弘，富田高史，
申请(专利权)人：株式会社日本触媒，
类型：发明
国别省市：JP[日本]