干物质含量大于60%的流体(甲基)丙烯酸梳形聚合物的水溶液、其制备方法及其作为流化剂的用途技术

技术编号:7955374 阅读:219 留言:0更新日期:2012-11-09 00:31
本发明专利技术涉及梳形聚合物的水溶液,其具有经带有亲水的烷氧基-或羟基-聚亚烷基二醇官能团的侧链官能化的(甲基)丙烯酸骨架;所述溶液在干固体含量大于其重量的60%时保持稳定并且可以处理。本发明专利技术还涉及用于制备这种溶液的方法,和其作为增塑剂的用途,以及包含所述溶液的基于水硬性粘合剂的组合物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】干物质含量大于60%的流体(甲基)丙烯酸梳形聚合物的水溶液、其制备方法及其作为流化剂的用途本专利技术涉及添加剂的领域,所述添加剂在基于水硬性粘合剂的含水制剂(例如水泥、混凝土、砂浆或用来制备石膏的硫酸钙悬浮体)中实现了改进所述制剂的可加工性的目的。目前,这些试剂中最有效的是梳形结构聚合物,其具有经带有亲水的烷氧基-或羟基-聚亚烷基ニ醇官能团的侧链官能化的(甲基)丙烯酸骨架。目前市场上可购得的相应产品有两种类型固体粉末形式的产品,但是在这种情况下它们表现出粉末的缺点(危险性、粉末性、低的 可加工性以及特别是可泵送性);或稳定的并且可加工的液体形式的产品,但是其活性固体含量不超过60%。但是,本专利技术公开了用于合成这些聚合物的原创方法,其可产生在保持产品流动性的同时其固体含量大于其重量的80%的产品,这意味着所述产品是完全可加工的并且特别是可泵送的。特别地,在固体含量相等的情况下,通过本专利技术的产品与现有技术的那些产品的Brookfield 粘度(在25°C和10转每分钟下测量)之间的对比确定了该技术优势。正如本申请人进行的测试证实的,对于给定相同含量的活性成分,本专利技术的聚合物表现出比现有技术的那些聚合物多得多的流体性质。非常有利地,当现有技术的产品在干固体含量大于60%时都不是液体时,本专利技术的产品保持其流动性,这使得它们完全可加工。在一些情况下,对于大于80%,甚至有时大于95%的干固体含量,甚至实现了保持完全可以接受的流动性。此外,这样的产品表现出与现有技术的梳形支链聚合物完全相当的性能水平。減少包含水硬性粘合剂的制剂中的水量而不改变它们的流动性是必要的这导致了它们机械性能的掺杂。为此,在过去的几年中本领域技术人员开发了称作“減水剂”、也称为“流化剤”、“增塑剂”和“超级增塑剂”的添加剤。在历史上,它们首先是木素磺酸盐,如文件US 3,772,045中所述。然后使用甲醛与萘或三聚氰胺磺酸盐的缩聚物,如文件US 3,359,225和US4,258,790中所阐明的。一旦吸附到水泥颗粒的表面上,这些带负电的聚合物引起静电排斥现象,这起因于水泥颗粒分散的机理;特别地,可以查阅文件“Superplasticizers for extendingworkability”( “用于扩展可加工性的超级增塑剂”)(International Conference onsuperplasticizers and other cnemical additives in concrete、M凝土中超级增塑剂及其它化学添加剂国际会议),意大利索伦托,2006年10月29日-11月I日,补充论文,Malhotra出版,美国混凝土协会,第263-277页)。然后出现了新的较高性能的减水剂家族带有通常本质上是(甲基)丙烯酸的骨架的羧基梳形支链聚合物,在其上接枝经亲水基团封端的侧链。这些试剂的分子量为约IOOOOg/摩尔至IOOOOOg/摩尔,侧链的烷氧基化基团的分子量为IOOOg/摩尔至IOOOOg/摩尔在这些范围中,得到就增塑剂而言具有较高性能的试剂。通过与侧链存在有关的空间排斥机制的存在,结合由阴离子的羧基基团引起的静电排斥现象,解释了这种改进的減水能力。目前存在2类技术用于获得这些聚合物,其分别产生液体或固体形式的最终产品。固态产品是通过以下过程得到的粉末通过将梳形支链聚合物吸附/干燥到固体基质(如硅颗粒)的表面上(参见文件EP 1,636,280),通过合成主链、干燥并然后用熔融的大分子单体使其官能化(参见文件FR2,900,930和FR 2,926,558),或者简单地通过干燥所述梳形支链聚合物(参见文件EP 1,052,232和WO 00/17263)。除了干燥步骤非常消耗能量的事实之外,这些产品的干的粉末状形式使得它们难以加工,并且特别是难以从一个容器转移到另一个容器(根据定义,这些产品不能泵送)。产品Mighty 21PSN和Melflux 1641F是分别由Kao Chemicals 和BASF 公司出售的粉末形式的这种聚合物的实例。液态产品根据文件JP 08-217505、GB 2,319522、EP I, 136,507、EPl, 179,517、EP1,218,427和EP I, 789,462中描述的方法,通过单体在主要为水的环境中的直接共聚得至IJ。从而在水中得到寻求优化其流动性的聚合物溶液。申请人使用“流动性”来定名产品可加工以及特别是可泵送的能力。这种能力可以经由所得聚合物溶液的Brookfield 粘度值直接测量,所述Brookfield 粘度值针对给定的固体含量(SC)在25°C和100转每分(BK100)下测量,所述固体含量表示为相对于所述溶液总重量以聚合物干重计的百分数。对于给定的固体含量,产品流动性越大,则Brookf ieId 粘度值越低。 然而,目前市场上可获得的表现出25%至60%的固体含量的液态产品特别地包括-来自于N0PC0 公司的 Nopco SPC-100 (SC = 40%, BklOO = 400mPa. s);-来自于相同公司的Nopcoflow WR-400S(SC = 50%, BklOO = 300mPa. s);-来自于相同公司的Nopcoflow WR-460 (SC = 50%, BklOO = 600mPa. s);-来自于LG Chem 公司的系列产品 CP-WRM,CP-ffB, CP-RS, CP-ST, CP-HR(SC =40%, BklOO < 300mPa. s);-来自于KG Chemicals 公司的 Powerflow 系列产品(SC = 45 %, BklOO =500mPa. s);在所述产品的情况说明书上给出了所有的这些特征,所述说明书自身可从相应公司的网站上获得。此外,文献中描述的液态梳形支链聚合物的合成总是意味着一定量的水,使得产品的最终固体含量可不超过产品总重量的60%。该固体含量可借助制剂添加剂例如功能是改进所述梳形支链聚合物在水中的溶解度的表面活性剂或溶剂人为地增加。这说明,使用这种添加剂构成额外的制备步骤,并且使所得制剂复杂化。此外,一些添加剂(特别地包括溶剂)对制剂者和环境构成危险。最后,这些添加剂在最终产品的增塑粉末中不起作用。目前,不知道如何制备这样的梳形支链聚合物溶液其流动性使其在没有使用表面活性剂或溶剂、或在显著减少表面活性剂或溶剂的量时,足以在商业给定地非常有利的固体含量水平、特别是固体含量大于其总重量的60%、或甚至80%、或甚至95%下使用。减少的量是指溶剂或表面活性剂的质量百分数小于梳形支链聚合物制剂总重量的5%,更优选2 %,最优选I %。鉴于此,本申请人开发了式(I)的至少一个烷氧基-或羟基-聚亚烷基二醇聚合物在用于制备(甲基)丙烯酸梳形支链聚合物的水溶液的方法中的用途,所述(甲基)丙烯酸梳形支链聚合物经烷氧基-或羟基-聚亚烷基二醇型的侧链官能化,以及作为具有改进所述溶液流动性的功能的试剂R-(E0)-(P0)-R’(I)-EO和PO分别指亚こ基氧和亚丙基氧,-R指可聚合的不饱和官能团,-R’代表氢或具有I至4个碳原子的烷基基团,并且更优选地为氢,所述大分子单体的特征本文档来自技高网...

【技术保护点】

【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:让马克·苏奥大卫·普拉特尔
申请(专利权)人:可泰克斯有限合伙公司
类型:发明
国别省市:

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