[发明专利]用于水硬组合物的外加剂

说明书

技术领域

本发明涉及用于水硬粘结剂(hydraulic binder)组合物的外加剂 (admixture)的领域，所述外加剂特别是用于分散剂、增塑剂、超增塑剂和减 水剂的外加剂。

背景技术

通常，向水硬粘结剂组合物例如水泥中添加外加剂以改善其性质。流 变性质及其随时间的变化是水泥组合物的基本性质之一。

特别地，使用那些具有流化水泥组合物和/或减少水添加量作用的增塑 剂。因此，它们也被称为减水剂。水泥组合物因而具有更高的密度水平且 产生具有更高机械强度的材料。

被称为超增塑剂的某些可溶性聚合物可以更多地改善水泥组合物的流 动性和/或减少水的量。特别地，已知的所述超增塑剂如聚烷氧基化 (polyalkoxylé)聚羧酸(PCP)。此外，这些外加剂也表现出不便之处。

特别地，已知它们的性质对混合料成分设计的变化非常敏感。

这些性质的差异使得人们必需进行试验以确定对于每种水硬粘结剂或 每种骨料的可用的外加剂的量。

发明内容

本发明的目的是提出外加剂，所述外加剂的性能对水硬组合物的化学 性质不很敏感。

具体实施方式

根据本发明，通过在外加剂中缔合两种具有相反电荷的离子聚合物来 达到所述目的。

然而，因为倾向于通过形成相互中和的相反电荷的团簇(cluster)而聚集 而导致沉淀及性质的抵消，因此具有相反电荷的水溶性聚合物的溶液通常 不稳定。

实际上，人们注意到当两种聚合物中至少一种表现出包含主链和侧基 的梳状结构(comb structure)时，这种缔合作用可以稳定存在。人们认为具有 梳状结构的聚合物上的空间位阻有可能限制电荷的可接近性(accessibility)， 从而避免沉淀。

因此，根据第一个实施方案，本发明涉及用于水硬粘结剂组合物的外 加剂，所述组合物包含至少一种阳离子聚合物和至少一种阴离子聚合物， 这些聚合物中至少一种具有梳状结构，其中阴离子聚合物/阳离子聚合物的 质量比为99.9/0.1至60/40。

在本说明书的范围内，术语“水硬粘结剂组合物”指任何水硬物质，特 别是包含水泥例如Potrlant水泥的组合物。这些组合物可以是，例如，另外 包含粗骨料的砂浆。此术语还涵盖无水形式或半水合形式的硫酸钙。

术语“聚合物”指由通过共价键互相连接的单体组成，且特征为具有一 种或多种重复部分的分子。此术语应用于通过缔合来自一种单一部分的分 子构成的均聚物、由两种不同单体发生聚合而形成的共聚物和由三种不同 单体发生聚合而形成的三聚物。还涵盖获自于多于三种不同单体的聚合物。

术语“阳离子聚合物”指其组成单元的主要部分(substantial part)具有正 电荷的聚合物。“阳离子聚合物”也可以具有负电荷。在这种情况下，相对 于阴离子电荷，阳离子占大多数。

同样地，术语“阴离子聚合物”指其组成单元的主要部分具有负电荷的 聚合物。“阴离子聚合物”也可以具有正电荷。在这种情况下，相对于阳离 子电荷，阴离子占大多数。

所述阳离子或阴离子聚合物伴随有反荷离子(counter-ion)。对于阳离子 聚合物，它们可以是氯离子、硫酸根、硝酸根、醋酸根等，对于阴离子聚 合物，它们可以是钠、钾、铵等。所述电荷可以位于主链或侧基上。推荐 用量的反荷离子不会影响混凝土的性质。

术语“具有梳状结构的聚合物”指具有其上连接有侧基的主链的聚合 物。优选地，所述具有梳状结构的聚合物具有聚氧烷基化(polyoxyalkylés) 的侧基。还优选其在其主链上具有衍生自(甲基)丙烯酸或马来酸的部分。

通常，适合本发明外加剂的阳离子和阴离子聚合物没有特别的限制。

可以在聚合反应发生时或发生后在聚合物内引入或产生离子基团，例 如通过接枝具有离子官能团的基团引入。

阳离子聚合物

首先，本发明的外加剂包含阳离子聚合物。

特别地，所述阳离子基团可以是季铵、鏻、吡啶鎓、锍基团。优选地， 所述阳离子基团可以是季铵基团。

可以通过季铵化氮原子获得季铵基团，所述氮原子可以是例如胺或亚 胺类基团的一部分。

已知，可以特别地通过胺或亚胺基团与氯甲烷的反应或质子化作用来 完成季铵化反应。