基于丙基乙氧基硅烷低聚物的水性乳液在水泥混合物中用于降低收缩行为的用途制造技术

本发明专利技术涉及基于丙基乙氧基硅烷低聚物的水性乳液在水泥混合物中用于降低收缩行为的用途。具体地，本说明涉及水性的水包油型乳液作为添加物在制备水硬性固化的水泥混合物如灰浆、砂浆或混凝土时用于降低收缩行为的用途，该乳液包含丙基乙氧基硅烷低聚物混合物或者丙基乙氧基硅烷低聚物混合物与辛基三乙氧基硅烷以3:1至1:3的重量比的混合物、至少一种乳化剂或乳化剂体系、至少一定含量的2‑氨基乙醇和水。

Use of aqueous emulsion based on hydroxypropyl silane oligomer in cement mixtures for reducing shrinkage behavior

The present invention relates to the use of an aqueous emulsion based on hydroxypropyl silane oligomer in cement mixtures for reducing shrinkage behavior. Specifically, the oil in water emulsion to aqueous as additives in the preparation of cement mixture hydraulic curing such as mortar, mortar or concrete uses for lowering shrinkage behavior, the emulsion containing allyl silane oligomer mixture or propyl silane oligomer mixture and octyltriethoxysilane mixture, using 3:1 to 1:3 the weight ratio of at least one emulsifier or system, at least 2 certain content of amino alcohol and water.

【技术实现步骤摘要】
基于丙基乙氧基硅烷低聚物的水性乳液在水泥混合物中用于降低收缩行为的用途
本专利技术涉及特定的基于丙基乙氧基硅烷低聚物的水性乳液作为在水硬性固化的水泥混合物，例如混凝土、砂浆（德语：Estrich）或灰浆中的添加物用于降低收缩行为的用途。
技术介绍
水硬性固化的水泥混合物对于本领域技术人员来说通常是指灰浆、砂浆和混凝土。这些混合物包含作为主粘合剂的水泥和其它添加物质，这些添加物质优选但不限于砂石、砾石、石灰石或白垩，它们具有不同的最大颗粒大小和颗粒分布。通常，水硬性固化的水泥混合物当添加物质的最大颗粒大小小于4mm时称为灰浆，当添加物质的最大颗粒大小最大8mm时称为砂浆和当添加物质的最大颗粒大小大于8mm时称为混凝土。无论如何，与之相关的水硬性固化的水泥混合物在其应用中包含水，并且还可以包含其它添加剂、助剂和/或其它的起到水硬性功能的无机添加物，例如但不限于火山灰或飞灰而用于特定的应用。在大量的文献中描述了烷氧基硅烷和/或有机聚硅氧烷以及任选的其它原材料的水性乳液、各种制备途径和其各种应用目的。例如，烷氧基硅烷和有机聚硅氧烷的乳液特别用于无机建筑材料以及木材的疏水化、用作增粘剂、用作防腐剂，例如用于钢筋混凝土，以及在用于建筑材料的涂料组合物或浸渍组合物中：EP0442098、US5,746,810、US6,103,001、WO00/3406、EP0761724、US5,591,818、EP0590270、US5,073,195、US3,734,763、CN103923561、CN103964736、US6,174,461、EP0957071、EP1308428、WO2006/081891、WO2006/081892、WO2008/128819、EP0616989、EP0538555、EP0819665、WO2000/046167等。EP1236702涉及用于生产耐化学品的灰浆的含水玻璃的建筑材料混合物，其中尤其还可以加入疏水化试剂。EP2429968公开了用于减少收缩的碱金属活化的铝硅酸盐粘合剂，其包含至少一种选自胺和/或其盐的有机化合物，其中尤其不使用氨基醇。在由水泥基建筑材料混合物制造模制部件或模制品，例如混凝土盖板、混凝土墙壁或桥梁时，必须避免固化时的裂缝，并且在这方面提供（膨胀）接合处进行补偿。因此，努力使这种建筑材料混合物的收缩行为最小化。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供功能性烷基烷氧基硅烷和其缩合的烷基烷氧基硅烷低聚物（下文也简称为低聚物或低聚物混合物）的水性乳液，其通过在制备水硬性固化的水泥混合物，例如混凝土、砂浆或灰浆时的添加导致直至固化的较低收缩。本专利技术的目的通过本申请的权利要求1的特征实现。本专利技术的优选实施方案的特征可以参见分别引用其的从属权利要求。已经令人惊奇地发现，包含丙基乙氧基硅烷低聚物混合物或者丙基乙氧基硅烷低聚物混合物与辛基三乙氧基硅烷(OCTEO)（其中丙基乙氧基硅烷低聚物混合物与辛基三乙氧基硅烷的重量比为3:1至1:3）的混合物、至少一种乳化剂或乳化剂体系、至少一定含量的2-氨基乙醇，优选N-烷基取代的2-氨基乙醇，更优选N,N-二乙基-2-氨基乙醇，和水的水性乳液，其作为添加物在制备水硬性固化的水泥混合物[下文也简称为水泥混合物]，特别是灰浆、砂浆和混凝土，例如多孔混凝土、钢筋混凝土、水下混凝土、纺织纤维混凝土、混凝土修补灰浆、灰浆、2-K-组分灰浆、砂浆（仅提及一些）时可以有利地用于降低收缩行为。在此，标准灰浆用作示范物质，对比下文列举的应用实例。本专利技术的目的的实现还包括在制备特定乳液时的油相方面的特别的经济可行性，因为有利地可以部分地使用OCTEO形式的成本较低的单体烷基烷氧基硅烷代替难以制备的（即昂贵的）硅烷低聚物。因此，本专利技术的主题是水性乳液作为添加物在制备水硬性固化的水泥混合物时用于降低收缩行为的用途，该乳液包含丙基乙氧基硅烷低聚物混合物或者丙基乙氧基硅烷低聚物混合物与辛基三乙氧基硅烷以3:1至1:3的重量比的混合物、至少一种乳化剂或乳化剂体系、至少一定含量的2-氨基乙醇和水。此外，明确地指出，与本专利技术的主题有关的公开内容包括本专利技术的目前和随后的描述以及权利要求1至11中的各个特征的所有组合。丙基乙氧基硅烷低聚物混合物(下文也简称为丙基乙氧基硅烷低聚物)，特别是正-或异丙基乙氧基硅烷低聚物的制备例如可以参照EP0814110、EP1205481或EP1205505。本专利技术使用的、包含至少作为油相的丙基乙氧基硅烷低聚物混合物或者丙基烷氧基硅烷低聚物混合物与辛基三乙氧基硅烷的混合物以及2-氨基乙醇或N-烷基取代的2-氨基乙醇、至少一种乳化剂和水的水性乳液的制备可以例如但不仅仅通过预混合所述成分和然后的乳化而实施(对此尤其也参照WO2006/081891、WO2006/081892、WO2008/128819和EP0538555)，其中可以在乳化之前或之后将2-氨基乙醇或N-烷基取代的2-氨基乙醇添加到基本混合物中。本专利技术使用的乳液的丙基乙氧基硅烷低聚物混合物的含量优选为20至85重量%，基于所述乳液的总重量，其中油相总计40至85重量%，特别是41至82重量%，基于所述乳液的总重量。特别优选包含式(I)的低聚物的丙基乙氧基硅烷低聚物混合物基团R1彼此独立地表示正-或异丙基和基团R2表示乙基，并且n表示2至20的低聚度。此外，本专利技术使用的乳液优选包含0.1至1重量%，优选0.25至0.75重量%，基于所述乳液的总重量，的至少一种通式(II)的2-氨基乙醇HO-CH2-CH2-NR32(II)其中基团R3是相同或不同的和彼此独立地表示氢、甲基和乙基，特别优选N,N-二乙基-2-氨基乙醇。也可以通过添加合适的有机溶剂另外调节低聚物-或硅烷/低聚物-油相的含量，该有机溶剂例如但不仅仅包括沸点高于室温的脂族以及芳族的烃类，如C6-至C12-烷烃、汽油、轻汽油、柴油、煤油、甲苯、二甲苯、醇或多元醇，例如戊醇、己醇、辛醇、壬醇、异壬醇、丙三醇，醚、酯、醛、酮或者上述有机溶剂的至少两种的混合物。本专利技术使用的乳液包含至少一种乳化剂，优选由两种或更多种乳化剂构成的乳化剂体系。所述一种或多种乳化剂可以以0.02至3重量%的量存在，基于所述乳液的总重量。合适的乳化剂或乳化剂体系（该乳化剂体系基于下述乳化剂的至少两种）例如选自具有C8-C18-烷基的烷基硫酸盐/酯，在疏水部分中具有C8-C18-烷基和具有1至40个环氧乙烷(EO)和/或环氧丙烷(PO)单元的烷基-和烷芳基醚硫酸盐/酯，具有C8-C18-烷基的烷基磺酸盐/酯，十二烷基硫酸钠(C12-C16)，具有C8-C18-烷基的烷芳基磺酸盐/酯，磺基琥珀酸与具有5至15个碳原子的一元醇或烷基酚的半酯，在烷基、芳基、烷芳基或芳烷基中具有8至20个碳原子的羧酸的碱金属盐和铵盐，在有机基团中具有8至20个碳原子的烷基-和烷芳基磷酸盐/酯，在烷基或烷芳基中具有8至20个碳原子和具有1至40个EO单元的烷基醚-或烷芳基醚磷酸盐/酯，具有8至40个EO单元和在烷基或芳基中具有C8-C20碳原子的烷基聚乙二醇醚和烷芳基聚乙二醇醚，具有8至40个EO和/或PO单元的环氧乙烷/环氧丙烷(EO/PO)嵌段共聚物，具有C8-C22-烷基的烷基胺本文档来自技高网...

【技术保护点】
水性乳液作为添加物在制备水硬性固化的水泥混合物时用于降低收缩行为的用途，该乳液包含丙基乙氧基硅烷低聚物混合物或者丙基乙氧基硅烷低聚物混合物与辛基三乙氧基硅烷以3:1至1:3的重量比的混合物、至少一种乳化剂或乳化剂体系、至少一定含量的2‑氨基乙醇和水。

【技术特征摘要】
2016.05.12 EP 16169271.01.水性乳液作为添加物在制备水硬性固化的水泥混合物时用于降低收缩行为的用途，该乳液包含丙基乙氧基硅烷低聚物混合物或者丙基乙氧基硅烷低聚物混合物与辛基三乙氧基硅烷以3:1至1:3的重量比的混合物、至少一种乳化剂或乳化剂体系、至少一定含量的2-氨基乙醇和水。2.根据权利要求1的用途，其特征在于，所述乳液的丙基乙氧基硅烷低聚物混合物的含量为20至85重量%，基于所述乳液的总重量，其中油相总计40至85重量%，优选41至82重量%，基于所述乳液的总重量。3.根据权利要求1或2的用途，其特征在于，所述丙基乙氧基硅烷低聚物混合物包含式(I)的低聚物基团R1彼此独立地表示正-和异丙基和基团R2表示乙基，并且n表示2至20的低聚度。4.根据权利要求1至3任一项的用途，其特征在于，所述乳液包含0.1至1重量%，优选0.25至0.75重量%，基于所述乳液的总重量，的至少一种通式(II)的2-氨基乙醇HO-CH2-CH2-NR32(II)其中基团R3是相同或不同的和彼此独立地表示氢、甲基和乙基。5.根据权利要求1至4任一项的用途，其特征在于，在所述乳液中的2-氨基乙醇是N,N-二乙基-2-氨基乙醇。6.根据权利要求1至5任一项的用途，其特征在于，所述乳液的pH值为8至12。7.根据权利要求1至6任一项的用途，其特征在于，所述乳液包含至少另一种添加物质，其选自防腐剂，例如CIT或MIT，防腐助剂，滴液助剂，例如反应性硅氧烷树脂或有机聚硅氧烷，流变助剂，碳酸氢钠。8.根据权利要求1至7任一项的用途，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：M肖特勒，C弗利德纳，T勒里希，
申请(专利权)人：赢创德固赛有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE