[发明专利]用于水硬性组合物的缓凝剂

说明书

技术领域

本发明涉及用于水硬性组合物的缓凝剂、其制备方法以及该缓凝剂的用途。根据本发明的缓凝剂的特征在于在许多水硬性组合物中有着优异的延缓作用。

背景技术

在建筑行业和在雕塑中，使用大量的石膏材料。在此，将煅石膏或烧石膏(Stuckgips)广泛地单独使用或以与石灰、砂子和轻质填料如珍珠岩或者纤维素衍生物的混合物的形式使用。然而，在与水拌合之后石膏材料的凝固时间相对短，以至于必须进行快速加工。关于该主题的概述例如由Ruffer在Keram.Ztg.39(1)，13-15(1987)中给出。

迄今在市场上可获得的缓凝剂是例如阻滞剂(Retardan)(聚合物)、磷酸盐、膦酸盐、膦酸、果酸(例如苹果酸、酒石酸、柠檬酸)、络合剂、白明胶、蛋白质水解产物等。

过去，一直不缺少通过加入合适的添加剂来延长在石膏加工过程中的敞开时间的努力。因此，例如，已经在DE-OS23 25 738(Henkel)中提出将基于不饱和二羧酸的水溶性聚合物加入石膏材料。另外，为此目的，由专利文献DE-PS 75 21 94(BASF)公开了脂肪族氨基酸与甲醛的碱性缩合产物。此外，M üller在Zem.K.Gips 27(2)，69-74(1974)中报导了类似的材料。然而，这些材料不仅在它们延缓性质方面不能令人满意，而且具有暗色，还具有刺激性的气味，这共同大大地限制了它们用于期望的目的的用途。

适合于延缓的物质已经描述在三十年代和四十年代的文献中且由不同的作者(Kruis和Benz，Harvey和Neville(参见Kunze，R.A.；Thayer，A.G.；Gypsum and Plaster；Cem.Res.Prag.(1986)，第267-283页)提到过。石膏的加工时间长度为从硬化的开始(VB)延伸到硬化的结束(VE)。凝固的过程能通过放出水合热来测定(尽管间接且不精确；参见Hans-Bertram Fischer，Martin Werner：Hydratationsverhalten von Gipsmischungen，Stuck，Putz，Trockenbau，9194第16-22页)，以及根据维卡法，DIN 1168第2部分或者借助于超声波测量法(描述在Con.Chem-Journal，4年度3196中)。

合适的缓凝剂因此推迟硬化的起始点或者提高VE和VB之间的时间差。这样的缓凝剂是例如胶体形成剂(纤维素醚、酪蛋白、糊精)或者两性作用的无机化合物(氧化锌和氧化铅)以及特别是钙的络合剂或与钙形成难溶性化合物的那些，例如磷酸盐、膦酸盐、硅树脂氟化物、硼酸、硼酸盐、酒石酸、葡糖酸、庚糖酸、柠檬酸、没食子酸、蔗糖、葡萄糖、果糖、苹果酸。为了再现性，但特别是由于成本的原因，实际上只将果酸来实施作为缓凝剂。目前，主要将酒石酸用作石膏的缓凝剂。

使用酒石酸加工的石膏一般显示出平坦的凝固曲线以及很大的VE-VB之间差异，这非常符合用户的要求。然而，不利之处在于在VB方面与聚合物电解液相比的低延缓作用。显而易见的酒石酸代用品，即柠檬酸，经常地在适合机器的应用中产生凝固障碍，以及由此造成不满。

DE 199 14 367公开了一种耐水的水硬性组合物，其包含氨基甜菜碱、醚羧酸类以及烷基甜菜碱作为助剂。也在第4页第55行起的内容中提及以半水化合物和硬石膏形式的石膏作为所谓的水硬性组合物。

DE 197 40 787 A1公开了一种改善陶瓷材料的可塑性的方法，但是同样观察到上述不足。

JP 08 169 741 A公开了在水泥中使用聚琥珀酰亚胺；然而，此处也不能给出在VB和VE之间的最佳时间差。

WO 92/16463 A1公开了一种当使用聚天冬氨酸时在含水体系中防止硫酸钙沉淀的方法。使用用于延缓硫酸钙β-半水化合物凝固的聚合的重复琥珀酰单元及其制剂虽然原则上是可能的，但导致非常短的加工间隔期。

由Zement，Kalk und Gips International，第911999期已知，将二聚化合物，酰亚胺二琥珀酸盐或者根据其中指出的式子的钠盐Na-IDS用作用于机械粉刷石膏的延缓剂。该化合物具有石膏凝固方面非常好的性质。然而，使用该化合物的缺陷在于，尽管其延缓凝固非常好，但是其具有非常短的加工间隔期。所谓加工间隔期是在凝固开始和凝固结束之间的时间。只有将已知的延缓剂酒石酸以0.03到0.04重量％的量加入酰亚胺二琥珀酸盐能使该间隔期变宽。

发明描述