具有时间上延长的流动能力的减水型水硬性组合物制造技术

本发明专利技术涉及聚合物Ｐ用于时间上延长经减水的水性水硬性组合物的流动能力的用途，以及时间上延长经减水的水性水硬性组合物的流动能力的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于水硬性系统的添加剂，尤其是用于混凝土组合物的分散剂的领 域。现有技术由α - β -不饱和羧酸构成的具有聚亚烷基二醇侧链的聚合物(即所谓的聚羧酸 酯)由于其很强的减水作用，因此长期以来在混凝土
中将其用作分散剂，尤其是 用作高性能塑化剂(-verflilssiger)。这些聚合物具有梳形聚合物结构。这些聚合物在相 同水灰比(w/z)值的情况下改善混凝土的和易性(Verarbeitbarkeit)或者在和易性相同 的情况下减小需水量和因此减小w/z-值，这可提高抗压强度和致密性。与不含这些聚合物的混凝土组合物相比，传统的聚羧酸酯在相同和易性的情况下 将需水量和因此的w/z-值减小大约20 30%。减水作用如此强的塑化剂称作高性能塑 化剂。对于某些应用而言，如对于例如每立方米混凝土水泥含量为265kg且减水率为10% 的C20强度等级的预拌混凝土(Transportbeton)，或者每立方米混凝土水泥含量为295kg 且减水率为12 15%的C30强度等级的预拌混凝土，则希望最高为15%的较小减水率。 这在采用传统聚羧酸酯的情况下只有以较少加料量使用时才能实现，但这又会导致塌落度 (Ausbreitmass)迅速下降并从而使得和易性降低。但是对于预拌混凝土期望有延长的和 易性，因为必须经过一段时间来运输混凝土，例如从生产地运往使用场所。按照现有技术， 并非将高性能塑化剂用于减水率较小的应用，而是使用第一代塑化剂，例如三聚氰胺-磺 酸-甲醛缩合物。但这些塑化剂由于释放出有毒的甲醛，因而是生态上成问题的，并因此 是不希望的。其它减水率较小的已知塑化剂基于木质素磺酸盐或者萘磺酸盐，例如在WO 02081400A1中所述的。这类塑化剂的缺点在于由其制成的组合物会变色。此外还必须以比 较高的加料量使用这些已知的塑化剂，以达到和保证所需的减水率，但有明显降低的和易 性。此外，这些第一代塑化剂尽管加料量比较高，但是仍然具有部分不充分的和易性。现已表明，在和易性保持不变的情况下，只能在有限条件下将已知的混凝土塑化 剂用于减水率较小的水硬性组合物。或者必须以很小从而使得和易性变差的加料量使用所 述已知的混凝土塑化剂，或者为了达到所期望的减水率，必须以较高的加料量使用这些塑 化剂，从而使得组合物几乎无法硬化。专利技术描述因此本专利技术的任务在于，提供能够克服现有技术的缺点的分散剂，并且其适于实 现充分塑化作用，亦即5 15%所期望的减水率，和适于获得延长的水硬性组合物的和易 性。已经令人惊奇地发现，通过使用权利要求1所述的聚合物P能达到这一目的。能 够确定，使用包含至少一个酸单元和至少一个具有聚(氧化亚烷基)基团的单元、优选酯单 元和/或酰胺单元并且酸单元与具有聚(氧化亚烷基)基团的单元的摩尔比在1.2 1.7 之间的聚合物，能达到5 15%的所期望的减水率同时有延长的和易性。此外还已发现可以使用这些聚合物来对水硬性组合物减水，并且其既不会过分延缓、也不会过强促进凝固。 同样，利用这些聚合物也能使得不会变色的组合物成为可能。此外本专利技术还包括一种时间上延长经减水的水性的水硬性组合物的流动能力的 方法，以及一种水性的水硬性组合物Z1。从属权利要求构成本专利技术的其它有益实施方式。本专利技术的实施方法本专利技术涉及聚合物P用以时间上延长经减水的水性的水硬性组合物的流动能力 的用途，其中流动能力的时间上的延长体现在Zl以及Z2 i.)分别按照EN 1015-3或EN 12350-5在掺入水之后随即具有220 180mm或 450 550mm的塌落度，并且ii.)分别按照EN 1015-3或EN 12350-5在掺入水之后随即具有相比于经过90分 钟之后的塌落度最多15%或最多20%的塌落度差。所述Zl是一种包括水和水硬性粘结剂的水性的水硬性组合物，其具有与水硬性 参比组合物Z2相同的成分，区别在于Zl还包含聚合物P和所含的水比Z2少5 15%。所谓“流动性的延长”指的是掺入了一定量的水和一定量包括聚合物P的添加剂 之后，水硬性组合物与不包括聚合物P的组合物相比仍能在更长时间内保持可加工。对于技术人员而言，通过塌落度确定水性的水硬性组合物的流动能力并且其知晓 EN 1015-3或EN 12350-5这两种标准，。本专利技术中采用EN 12350-5标准来确定具有8mm以 上掺杂料的水硬性组合物的塌落度。分别按照EN 1015-3或EN 12350-5，掺入水之后随即具有220 180mm或450 550mm的塌落度是优选的，因为如果水性的水硬性组合物的值大于220mm，则初始塌落度就 会太高并且组合物可能会分离并从而不再能使用。分别按照EN 1015-3或EN 12350-5，掺入水之后随即的塌落度相比于经过90分钟 之后的塌落度最多15%或最多20%的差值，具有在掺入水之后90分钟的整个时间段内具 有有益流动能力的优点。由于使用了聚合物P，Zl的和易性或塌落度因此不仅在开始时刻(也就是将拌合 水掺入水硬性粘结剂之后随即)、而且也在掺入了拌合水后经过90分钟之后均类似于参比 组合物Z2的和易性或塌落度。如果所述参比组合物Z2是一种将拌合水掺入水硬性粘结剂之后随即具有有利塌 落度的水硬性组合物，并且其塌落度在经过90分钟之后或多或少能够维持或者只是下降 很少(组成而定最多降低15%或20%)，那么按照本专利技术使用聚合物P就能导致Zl的可类 比的特性，且优点是Zl含有比Z2少5 15%的水。与Z2相比，对于Zl这导致凝固状态下 抗压强度和致密性的提高。由于使用了聚合物P，Zl的和易性或塌落度因此不仅在开始时刻(也就是将拌合 水掺入水硬性粘结剂之后立即)而且也在经过90分钟之后类似于参比组合物Z2的和易性 或塌落度。如果所述参比组合物Z2是一种将拌合水掺入水硬性粘结剂之后随即具有有利塌 落度的水硬性组合物，并且其塌落度在经过90分钟之后或多或少能够维持或者只是下降 很少(视组成而定优选小于15 20% )，那么按照本专利技术使用聚合物P就能导致Zl的可 类比的特性，且优点是Zl含有比Z2少5 15%的水。与Z2相比，对于Zl这导致凝固状态下抗压强度和致密性的提高。此外，使用聚合物P还使得不会变色的组合物成为可能。相比于使用传统的塑化剂，这是一大优点。如果使用传统的高性能塑化剂，则必须 使用很少的加料量，以免塌落度在掺入拌合水之后随即高到使组合物可能分离的程度，因 为经过90分钟之后的塌落度可能太小。如果使用传统的第一代塑化剂，例如木质素磺酸 盐，则必须使用比聚合物P高得多的加料量，这不仅在生态方面而且也在经济方面是一大 缺陷。术语“水硬性组合物”原则上可以理解为混凝土技术人员已知的所有水 硬性物质。这里特别涉及的是水硬性粘结剂如水泥，例如波特兰水泥或高铝水泥 (Tonerdeschmelzzemente)和它们分别与飞灰，硅灰，矿渣，冶炼砂和石灰石填料的混合物。 本专利技术范畴内的其他水硬性物质是无水石膏或半水合物形式的石膏，或者是生石灰。作为 水硬性组合物优选水泥。此外，掺杂料如砂，砾，石料，石英粉，白垩及常用的作为添加剂的 成分如其他的混凝土塑化剂，例如木质素磺酸盐、磺化萘甲醛缩合物、磺化三聚氰胺_甲醛 缩合物或聚羧酸酯醚、本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．聚合物Ｐ用于时间上延长经减水的水性水硬性组合物流动能力的用途，其中流动能力的时间上的延长体现在，Ｚ１以及Ｚ２：ｉ．）分别按照ＥＮ　１０１５－３或ＥＮ　１２３５０－５在掺入水之后随即具有２２０～１８０ｍｍ或４５０～５５０ｍｍ的塌落度，和ｉｉ．）分别按照ＥＮ　１０１５－３或ＥＮ　１２３５０－５在掺入水之后随即具有相比于经过９０分钟之后的塌落度最多１５％或最多２０％的塌落度差；其中，Ｚ１是包括水和水硬性粘结剂的水性的水硬性组合物，其具有与水性的水硬性参比组合物Ｚ２一样的组成，区别在于Ｚ１还额外包含聚合物Ｐ和含有比Ｚ２少５～１５％的水，并且所述聚合物Ｐ包括：ａ）ｍ　Ｍｏｌ－％的至少一种式（Ｉ）的酸单元Ａ；以及ｂ）ｎ　Ｍｏｌ－％的至少一种式（ＩＩ）的结构单元Ｂ；以及任选地ｃ）ｐ　Ｍｏｌ－％的至少一种其他的结构单元Ｃ；其中Ｒ１和Ｒ２各自独立表示Ｈ、ＣＯＯＭ、ＣＨ２ＣＯＯＭ或者具有１～５个碳原子的烷基，其中Ｒ３彼此独立表示Ｈ、ＣＨ３、ＣＯＯＭ或者ＣＨ２ＣＯＯＭ；和其中Ｒ４彼此独立地表示羧酸的残基，或者其中Ｒ３与Ｒ４构成环形成－ＣＯ－Ｏ－ＣＯ－；其中Ｍ表示Ｈ、碱金属、碱土金属、铵、烷基铵或者其混合物；其中Ｒ５彼此独立地表示式（ＩＩＩ）的残基－（ＣＨ２）ｘ－Ｒ７－（Ｒ８Ｏ）ｙ－Ｒ９　　　　　（ＩＩＩ）其中Ｒ７各自彼此独立地表示酯、醚、酰胺或者酰亚胺连接单元，优选表示－ＣＯＯ－或者ＣＯＮＨ－；其中Ｒ８各自彼此独立地表示Ｃ２～Ｃ６亚烷基基团，优选表示Ｃ２～Ｃ４亚烷基基团或者其混合物，其中Ｒ９各自彼此独立地表示Ｈ、Ｃ１～Ｃ１２烷基或环烷基、Ｃ７～Ｃ２０烷基芳基或芳烷基、或者取代或未取代的芳基、或者具有１～３０个碳原子的一价有机残基，其任选地包括杂原子；其中ｘ彼此独立地表示值０或者１；其中ｙ彼此独立地表示３～２５０的值；其中Ｒ６彼此独立地表示Ｈ、ＣＨ３、ＣＯＯＭ、ＣＨ２ＣＯＯＭ或者如对于Ｒ５定义的取代基；其中ｍ、ｎ、ｐ彼此独立地表示数值，并且ｍ＋ｎ＋ｐ＝１００，且ｍ＞０、ｎ＞０、ｐ≥０；和ｍ／ｎ之比在１．２～１．７之间。...

【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：L·弗伦兹，
申请(专利权)人：SIKA技术股份公司，
类型：发明
国别省市：CH