包含流动改进剂和共聚物的添加剂制造技术

本发明专利技术涉及添加剂，特别是用于固体颗粒的分散剂，尤其是用于矿物粘结剂组合物的分散剂，包含：a)流动改进剂，以及b)具有聚合物主链和连接至聚合物主链的侧链的共聚物，所述共聚物包含至少一个可离子化的单体单元M1以及至少一个带有侧链的单体单元M2。共聚物在沿着聚合物主链的方向上具有单体单元M1和/或单体单元M2的非无规分布，并且流动改进剂和共聚物在化学和/或结构方面不同。

Additives containing flow modifiers and copolymers

The invention relates to additives, especially dispersants for solid particles, especially dispersants for mineral binder compositions, including: a) flow improver, and b) copolymers with polymer main chain and side chain connected to the main chain of polymer, containing at least one ionizable monomer unit M1 And at least one single unit M2 with side chain. The copolymer has a non random distribution of the monomer unit M1 and / or the monomer unit M2 along the direction of the main chain of the polymer, and the flow modifier and the copolymer are different in chemical and / or structure.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包含流动改进剂和共聚物的添加剂
本专利技术涉及添加剂，特别是用于固体颗粒的分散剂，尤其是用于矿物粘结剂组合物的分散剂，其包含流动改进剂(Fliessmittel)以及共聚物。本专利技术还涉及所述添加剂作为用于固体颗粒的分散剂的用途，矿物粘结剂组合物以及由其获得的成形体。
技术介绍
分散剂或流动改进剂在建筑工业中充当矿物粘结剂组合物(例如混凝土、砂浆、水泥、石膏和白垩)的塑化剂(Verflüssiger)或减水剂。分散剂通常为有机聚合物，其被加入拌和水中或者以固体形式被加入粘结剂组合物中。因此可以以有利方式改变粘结剂组合物在加工过程中的稠度以及在固化状态下的性能。已知的特别有效的分散剂为例如基于聚羧酸酯的梳形聚合物(PCE)。这种梳形聚合物具有聚合物主链和连接至聚合物主链上的侧链。相应的聚合物描述于例如EP1138697A1(SikaAG)中。同样已知作为混凝土添加剂的是如EP1110981A2(Kao)中提到的共聚物混合物。所述共聚物混合物以如下方式制得：烯属不饱和单体在自由基聚合反应中反应，其中在聚合过程中两种单体的摩尔比例至少变化一次。为了实现PCE-聚合物的性能的升高，目前这些聚合物部分地以与其它流动改进剂(例如木质素磺酸盐或三聚氰胺/萘缩合物)的掺混物的形式使用。已知掺混物的塑化性能在某些情况下的确是有利的。但是其通常以不期望的方式影响粘结剂组合物的凝结行为。特别地，已知掺混物可能不利地延长凝结时间或造成塑化效果提前中断。虽然可以通过与其它添加剂(例如促进剂和/或延迟剂)组合至少部分地补偿该情况。但是所述解决方案通常应用复杂并且昂贵。因此仍然需要不具有上述缺点的改进的分散剂。
技术实现思路
因此本专利技术的目的是克服上述缺点。特别希望提供一种改进的分散剂，特别是用于固体颗粒的分散剂，尤其是用于矿物粘结剂组合物的分散剂。所述分散剂应当特别能够实现矿物粘结剂组合物的有效塑化和良好加工。特别希望能够在尽可能长的时间内维持分散剂的作用。还希望可以尽可能灵活和受控地生产所述分散剂。出人意料地发现，可以通过独立权利要求1的特征实现所述目的。因此本专利技术的核心是添加剂，特别是用于固体颗粒的分散剂，尤其是用于矿物粘结剂组合物的分散剂，包含：a)流动改进剂，以及b)具有聚合物主链和连接至聚合物主链的侧链的共聚物，所述共聚物包含至少一种可离子化的单体单元M1以及至少一种带有侧链的单体单元M2，其中共聚物在沿着聚合物主链的方向上具有单体单元M1和/或单体单元M2的非无规分布。流动改进剂和共聚物在化学和/或结构方面不同。正如已经表明的，相比于已知分散剂，这种添加剂在矿物粘结剂组合物中提供极好的塑化作用，而且在相对长的时间内维持该作用。特别地，相比于单独的流动改进剂或单独的共聚物，根据本专利技术的组合在某些情况下显示出明显改进的塑化性能。这表明，流动改进剂和共聚物功能地协同合作。此外，根据本专利技术使用的流动改进剂以及共聚物可以在有效的方法中以不同修改方案以可靠方式制得。根据本专利技术的添加剂能够例如通过混合流动改进剂和共聚物而适应不同要求并且灵活且受控地制得。本专利技术的其它方面为其它独立权利要求的主题。本专利技术的特别优选的实施方案为从属权利要求的主题。具体实施方式本专利技术的第一方面涉及添加剂，特别是用于固体颗粒的分散剂，尤其是用于矿物粘结剂组合物的分散剂，包含：a)流动改进剂，以及b)具有聚合物主链和连接至聚合物主链的侧链的共聚物，所述共聚物包含至少一种可离子化的单体单元M1以及至少一种带有侧链的单体单元M2，其中共聚物在沿着聚合物主链的方向上具有单体单元M1和/或单体单元M2的非无规分布。流动改进剂和共聚物在化学和/或结构方面不同。当流动改进剂为聚合物时，其特别具有无规或统计的单体分布。流动改进剂在本文中，术语“流动改进剂”特别表示能够改进与水拌和的砂浆组合物和/或混凝土组合物的流动能力和/或减少所述组合物的需水量的物质。所述物质也被称为“塑化剂”。特别地，流动改进剂包括选自如下的至少一个代表：木质素磺酸盐、葡糖酸盐、萘磺酸盐、磺化萘-甲醛缩合物、三聚氰胺磺酸盐、乙烯基共聚物、磺化乙烯基共聚物、聚羧酸酯，特别是聚羧酸酯醚，或其混合物。流动改进剂特别是聚羧酸酯(盐)，特别是聚羧酸酯醚。特别优选地，聚羧酸酯醚是具有聚羧酸酯(盐)骨架和聚醚侧链的梳形聚合物，其中聚醚侧链通过酯基、醚基、酰胺基和/或酰亚胺基连接至聚羧酸酯(盐)骨架。聚羧酸酯(盐)特别具有无规或统计的单体分布。特别优选地，流动改进剂为聚合物P，所述聚合物P具有如下子单元结构或者由如下子单元结构组成：a)a摩尔份数的式I的子结构单元S1b)b摩尔份数的式II的子结构单元S2c)c摩尔份数的式(III)的子结构单元S3d)d摩尔份数的式(IV)的子结构单元S4其中L彼此独立地表示H+、碱金属离子、碱土金属离子、二价或三价金属离子、铵离子或有机铵基，每个Ru彼此独立地表示氢或甲基，每个Rv彼此独立地表示氢或COOM，r＝0、1或2，t＝0或1，G1和G2彼此独立地表示C1-至C20-烷基、-环烷基、-烷芳基或-[A'O]s-G4，其中A'＝C2-至C4-亚烷基，G4表示H、C1-至C20-烷基、-环烷基或-烷芳基，并且s＝2-250，G3彼此独立地表示NH2、-NG5G6、-OG7NG8G9，其中G5和G6彼此独立地表示C1-至C20-烷基、-环烷基、-烷芳基或-芳基，或者表示羟烷基或乙酰氧基乙基-(CH3-CO-O-CH2-CH2-)或羟基-异丙基-(HO-CH(CH3)-CH2-)或乙酰氧基异丙基(CH3-CO-O-CH(CH3)-CH2-)；或者G5和G6一起形成其中氮为一部分的环，从而构成吗啉环或咪唑啉环；G7为C2-C4-亚烷基，G8和G9各自彼此独立地表示C1-至C20-烷基、-环烷基、-烷芳基、-芳基或羟烷基，并且其中a、b、c和d表示各个子结构单元S1、S2、S3和S4的摩尔份数，其中a/b/c/d＝(0.1-0.9)/(0.1-0.9)/(0-0.8)/(0-0.8)，特别地，a/b/c/d＝(0.3-0.9)/(0.1-0.7)/(0-0.6)/(0-0.4)，优选地，a/b/c/d＝(0.5-0.8)/(0.2-0.4)/(0.001-0.005)/0并且前提是a+b+c+d＝1。子结构单元S1、S2、S3和S4的顺序可以是交替、嵌段或无规的。还有可能的是，一个或多个子结构单元S1、S2、S3和S4形成梯度结构。原则上还可能的是，除了子结构单元S1、S2、S3和S4之外还存在其它结构单元。特别地，聚合物P中的子结构单元S1、S2、S3和S4的顺序是无规或统计的。优选地，子结构单元S1、S2、S3和S4总共具有至少50重量％，特别是至少90重量％，非常特别优选至少95重量％的重量份数，以聚合物P的总重量计。聚合物P的制备是本领域技术人员已知的并且可以例如通过式(Im)、(IIm)、(IIIm)或(IVm)的相应单体的自由基聚合而进行，从而形成具有子结构单元S1、S2、S3和S4的聚合物P。基团Ru、Rv、G1、G2、G3、L、r和t的定义如上文关于聚合物P所述。同样有可能的是通过式(V)的聚羧酸的聚合物相似转变反应制备聚合物P。在聚合物相似转变反应中，用相应的醇或胺本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.添加剂，特别是用于固体颗粒的分散剂，尤其是用于矿物粘结剂组合物的分散剂，包含：a)流动改进剂，以及b)具有聚合物主链和连接至聚合物主链的侧链的共聚物，所述共聚物包含至少一种可离子化的单体单元M1以及至少一种带有侧链的单体单元M2，其中共聚物在沿着聚合物主链的方向上具有单体单元M1和/或单体单元M2的非无规分布，并且其中流动改进剂和共聚物在化学和/或结构方面不同。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.09.24 EP 15186763.71.添加剂，特别是用于固体颗粒的分散剂，尤其是用于矿物粘结剂组合物的分散剂，包含：a)流动改进剂，以及b)具有聚合物主链和连接至聚合物主链的侧链的共聚物，所述共聚物包含至少一种可离子化的单体单元M1以及至少一种带有侧链的单体单元M2，其中共聚物在沿着聚合物主链的方向上具有单体单元M1和/或单体单元M2的非无规分布，并且其中流动改进剂和共聚物在化学和/或结构方面不同。2.根据权利要求1所述的添加剂，其特征在于，流动改进剂为梳形聚合物，所述梳形聚合物具有聚羧酸酯主链和聚醚侧链，其中聚醚侧链通过酯基、醚基、酰胺基和/或酰亚胺基连接至聚羧酸酯主链。3.根据前述权利要求至少一项所述的添加剂，其特征在于，流动改进剂包含如下子结构单元或者由如下子结构单元组成：a)a摩尔份数的式I的子结构单元S1b)b摩尔份数的式II的子结构单元S2c)c摩尔份数的式(III)的子结构单元S3d)d摩尔份数的式(IV)的子结构单元S4其中L彼此独立地表示H+、碱金属离子、碱土金属离子、二价或三价金属离子、铵离子或有机铵基，每个Ru彼此独立地表示氢或甲基，每个Rv彼此独立地表示氢或COOM，r＝0、1或2，t＝0或1，G1和G2彼此独立地表示C1-至C20-烷基、-环烷基、-烷芳基或-[A'O]s-G4，其中A'＝C2-至C4-亚烷基，G4表示H、C1-至C20-烷基、-环烷基或-烷芳基，并且s＝2-250，G3彼此独立地表示NH2、-NG5G6、-OG7NG8G9，其中G5和G6彼此独立地表示C1-至C20-烷基、-环烷基、-烷芳基或-芳基，或者表示羟烷基或乙酰氧基乙基-(CH3-CO-O-CH2-CH2-)或羟基-异丙基-(HO-CH(CH3)-CH2-)或乙酰氧基异丙基(CH3-CO-O-CH(CH3)-CH2-)；或者G5和G6一起形成其中氮为一部分的环，从而构成吗啉环或咪唑啉环；G7为C2-C4-亚烷基，G8和G9各自彼此独立地表示C1-至C20-烷基、-环烷基、-烷芳基、-芳基或羟烷基，并且其中a、b、c和d表示各个子结构单元S1、S2、S3和S4的摩尔份数，其中a/b/c/d＝(0.1-0.9)/(0.1-0.9)/(0-0.8)/(0-0.8)，特别地，a/b/c/d＝(0.3-0.9)/(0.1-0.7)/(0-0.6)/(0-0.4)，优选地，a/b/c/d＝(0.5-0.8)/(0.2-0.4)/(0.001-0.005)/0并且前提是a+b+c+d＝1。4.根据前述权利要求至少一项所述的添加剂，其中共聚物中的可离子化的单体单元M1具有式VI的结构，并且带有侧链的单体单元M2具有式VII的结构其中R1各自彼此独立地表示-COOM、-SO2-OM、-O-PO(OM)2和/或-PO(OM)2；R2、R3、R5和R6各自彼此独立地表示H或具有1至5个碳原子的烷基，R4和R7各自彼此独立地表示H、-COOM或具有1至5个碳原子的烷...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·魏德曼，L·弗伦兹，J·齐默尔曼，
申请(专利权)人：SIKA技术股份公司，
类型：发明
国别省市：瑞士,CH