水泥分散剂及含有该分散剂的混凝土组合物制造技术

提供作为含有带不饱和基团的聚酰胺多胺环氧烷烃加成物、两种以上聚烷撑二醇酯的水溶性两性共聚物的，且在混炼时可使混凝土组合物的分散性随时间提高、具有优异的混凝土粘度降低性的水泥分散剂及含有该分散剂的混凝土组合物。其中的水泥分散剂以由（Ａ）带有不饱和基团的聚酰胺多胺环氧烷烃加成物、（Ｂ）（甲基）丙烯酸或其碱金属盐、铵或链烷醇胺盐、（Ｃ）甲基丙烯酸的聚烷撑二醇酯、（Ｃ）丙烯酸的聚烷撑二醇酯进行共聚而形成的水溶性两性共聚物或其中和盐为必需成分。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及水泥分散剂及含有该分散剂的混凝土组合物。更具体而言，本专利技术涉及作为含有带不饱和基团的聚酰胺多胺环氧烷烃加成物、两种以上聚烷撑二醇酯的水溶性两性共聚物，且具有使混凝土等水泥组合物混练时的分散性随时间增加的性能、通过单独使用或与常规的砂浆、混凝土用添加剂混合而具有优异的坍落度保持性的水泥分散剂，以及含有该分散剂的混凝土组合物。
技术介绍
作为以往的水泥分散剂，是使用聚三聚氰胺磺酸盐、木质素磺酸盐、烯烃和马来酸的共聚物、聚羧酸类分散剂等。但是，目前存在着在大型建筑物的作业现场生料车长时间等待等作业上的问题、在坍落度保持性差的情况下生混凝土制造公司供应范围狭窄的效益问题、与之相关的生混凝土搬运时间长、质量下降的质量问题，对坍落度保持性的要求在不断提高。虽然聚羧酸类分散剂与上一代的水泥分散剂相比具有良好的坍落度保持性，但聚羧酸类分散剂目前才开始在业界牢固扎根，当前的情况下还需要超越以往制剂的坍落度保持性。为了满足这种要求，人们正在开发可实现经时的坍落度保持性的徐放型聚合物。公开了对分散剂进行粒子化的专利文献1、利用水泥分散液中的碱性条件的水解型交联聚合物的专利文献2、专利文献3、作为含有聚琥珀酸酰亚胺的徐放性水泥混合剂的专利文献4等徐放性水泥分散剂技术。它们在制品性能、效果方面还有待改进。另一方面，专利文献5、专利文献6公开了含有甲基丙烯酸酯、丙烯酸酯的共聚物。但是，它们还不能达到利用水泥分散液中的碱性条件来实现徐放性能。另外，作为含聚酰胺多胺或其环氧烷烃的加成物的共聚化合物，专利文献7、专利文献8中公开了高强度混凝土用聚羧酸类分散剂。专利文献1特开昭54-139929号公报专利文献2特开平03-075252号公报专利文献3特开平06-157100号公报专利文献4特开平08-169741号公报专利文献5特开平9-40446号公报专利文献6特许第3029827号公报专利文献7特许第3235002号公报专利文献8特许第3336456号公报
技术实现思路
本专利技术是鉴于这种情况而做出的，目的是提供能够使徐放性聚合物保持稳定的制品性能且使分散性随时间而增加的、具有优异的混凝土粘性降低性、通过单独使用或与坍落度保持性差的水泥分散剂进行混合而提供具有经时稳定性的坍落度的水泥分散剂及含有该分散剂的混凝土组合物。为了解决上述问题，本专利技术人反复地对上述问题进行了专心的研究，结果发现含有带不饱和基团的聚酰胺多胺环氧烷烃加成物、两种以上聚烷撑二醇酯的水溶性两性共聚物是具有优异的坍落度保持性及优异的混凝土粘性降低性的水泥分散剂，从而完成了本专利技术。本专利技术涉及由水溶性两性共聚物、或其部分中和的盐或完全中和的盐构成的，当被添加到混凝土组合物中进行混炼时可使分散性能随时间增加的水泥分散剂，其中的水溶性两性共聚物是通过使含有以下化合物作为主要单体成分的单体混合物进行共聚而获得的相对于由多烷撑多胺1.0摩尔、二元酸或二元酸与碳原子数为1～4的低级醇形成的酯0.5～0.95摩尔、丙烯酸或甲基丙烯酸或者丙烯酸或甲基丙烯酸与碳原子数为1～4的低级醇形成的酯0.05～0.70摩尔进行缩合形成的聚酰胺多胺的氨基残基1当量，加成碳原子数为2～4的环氧烷烃0～8摩尔而获得的至少一种化合物(化合物A)，和通式(4)所示的至少一种化合物(化合物B) (式中，R1表示氢原子或甲基，M表示氢原子、碱金属、碱土金属、铵基或链烷醇铵基)，和通式(5)所示的至少一种化合物(化合物C) (式中，R2表示碳原子数为2～4的亚烷基，R3表示氢原子或碳原子数为1～4的烷基，而m是聚烷撑二醇的加成摩尔数，表示1～100的整数)，和通式(6)所示的至少一种化合物(化合物D)CH2＝CH-COO(R4O)nR5(6)(式中，R4表示碳原子数为2～4的亚烷基，R5表示氢原子或碳原子数为1～4的烷基，而n是聚烷撑二醇的加成摩尔数，表示1～100的整数)。如上所述，本专利技术中使用的化合物A是对于由多烷撑多胺(化合物a)、二元酸或二元酸与碳原子数为1～4的低级醇形成的酯(化合物b)、丙烯酸或甲基丙烯酸或者丙烯酸或甲基丙烯酸与碳原子数为1～4的低级醇形成的酯(化合物c)按特定的比例进行缩合而形成的聚酰胺多胺，用特定量环氧烷烃(化合物d)进行加成而形成的化合物。作为化合物a-多烷撑多胺，可以列举，例如二乙撑三胺、三乙撑四胺、四乙撑五胺、五乙撑六胺、二丙撑三胺、三丙撑四胺、四丙撑五胺等，但从效果和经济性的角度来看，二乙撑三胺、三乙撑四胺等是优选的。作为化合物b-二元酸以及其碳原子数为1～4的低级醇酯，可以列举，例如丙二酸、琥珀酸、富马酸、马来酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、邻苯二甲酸、壬二酸、癸二酸，或它们的碳原子数为1～4的低级醇酯，所述的低级醇例如为甲醇、乙醇、丙醇、丁醇或如果存在的话还有它们的异构体。从效果和经济性的角度来看，其中的己二酸是最优选的。作为化合物c-丙烯酸或甲基丙烯酸以及其碳原子数为1～4的低级醇酯，可以列举，例如丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸丙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯等。由上述化合物a、b及c三种成分构成的聚酰胺多胺可以通过公知的缩聚技术方便地获得。另外，作为与聚酰胺多胺的氨基残基进行加成的化合物d的碳原子数为2～4的环氧烷烃是指环氧乙烷、环氧丙烷或环氧丁烷。这些环氧烷烃可以是一种单独使用，也可以是两种以上并用。对于聚酰胺多胺的制备，即化合物a、b及c的缩聚反应，例如有首先仅使化合物a和化合物b进行缩聚，然后添加作为一元酸的化合物c继续进行缩聚的两步反应法，或一开始就将化合物a、b及c同时进行混合而进行缩聚的一步反应法等。但是，无论使用哪种方法，由于该缩聚反应即酰胺化反应与酰胺交换反应是同时进行的，最后使源自化合物c的丙烯酸残基或甲基丙烯酸残基位于聚酰胺链的末端，可以认为是得到了同样的结果。接着，对构成聚酰胺多胺的上述三种成分的反应摩尔比进行说明。相对于化合物a(多烷撑多胺)1摩尔，化合物b(二元酸或其酯)的反应比为0.5～0.95摩尔。通过按此范围的摩尔比进行反应，化合物a和化合物b的缩聚物是具有按平均(多烷撑多胺2摩尔∶二元酸1摩尔)～(多烷撑多胺20摩尔∶二元酸19摩尔)的比例进行缩聚而形成的一定范围的链长的聚酰胺，从而使得用其形成的分散剂可以发挥减水性及坍落度持续性。当该聚酰胺的链长更短(上述反应比不足0.5摩尔时)时，用其形成的分散剂的坍落度保持性极差。当链长更长(上述反应比超过0.95摩尔时)时，减水性下降，因而不是优选的。本专利技术中涉及的聚酰胺多胺在每分子中含有0.10摩尔至14摩尔的丙烯酸残基或甲基丙烯酸残基，但从效果方面来看，优选范围是0.5～2.0摩尔。如果该值低于0.5摩尔(例如a∶b＝1.0∶0.5，化合物c的量相对于化合物a的比不足0.25时)，由此形成的化合物A在最终共聚物中的组成比低，作为水泥分散剂的性能会显著下降。另一方面，如果超过2.0摩尔(例如a∶b＝1.0∶0.95，化合物c的量相对于化合物a的比超过0.10时)，共聚物会形成过多的三维结构，不能获得足够的效果。作为本专利技术中使用的化合物B，可以列举，例如丙烯酸或甲基丙烯酸或者它们的钠、钾、铵、单乙醇胺本文档来自技高网...

【技术保护点】
含水溶性两性共聚物、或其部分中和的盐或完全中和的盐的，当被添加到混凝土组合物中进行混炼时可使分散性能随时间增加的水泥分散剂，其中的水溶性两性共聚物是通过使含有以下化合物作为主要单体成分的单体混合物进行共聚而获得的：相对于由多烷撑多胺１．０摩尔、二元酸或二元酸与碳原子数为１～４的低级醇形成的酯０．５～０．９５摩尔、丙烯酸或甲基丙烯酸、或者丙烯酸或甲基丙烯酸与碳原子数为１～４的低级醇形成的酯０．０５～０．７０摩尔进行缩合形成的聚酰胺多胺的氨基残基１当量，加成碳原子数为２～４的环氧烷烃０～８摩尔而获得的至少一种化合物（化合物Ａ），和通式（１）所示的至少一种化合物（化合物Ｂ）：ＣＨ↓［２］＝＊－ＣＯＯＭ（１）（式中，Ｒ↑［１］表示氢原子或甲基，Ｍ表示氢原子、碱金属、碱土金属、铵基或链烷醇铵基），和通式（２）所示的至少一种化合物（化合物Ｃ）：ＣＨ↓［２］＝＊－ＣＯＯ（Ｒ↑［２］Ｏ）ｍＲ↑［３］（２）（式中，Ｒ↑［２］表示碳原子数为２～４的亚烷基，Ｒ↑［３］表示氢原子或碳原子数为１～４的烷基，而ｍ是聚烷撑二醇的加成摩尔数，表示１～１００的整数），和通式（３）所示的至少一种化合物（化合物Ｄ）：ＣＨ↓［２］＝ＣＨ－ＣＯＯ（Ｒ↑［４］Ｏ）ｎＲ↑［５］（３）（式中，Ｒ↑［４］表示碳原子数为２～４的亚烷基，Ｒ↑［５］表示氢原子或碳原子数为１～４的烷基，而ｎ是聚烷撑二醇的加成摩尔数，表示１～１００的整数）。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：板东公文，WM丹兹格尔，今村顺，齐藤贤，友寄哲，小林笃，池田亮，越坂诚一，
申请(专利权)人：日本西卡株式会社，东邦化学工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]