[发明专利]用于快速悬浮的粉末组合物

说明书

本发明涉及可快速悬浮的粉状组合物，其可通过使包含至少一种无机粘合剂的粉末与含有至少一种共聚物和有机溶剂的液体组分接触而生产。此外，本发明公开了用于生产所述液体组分的方法、所述液体组分的用途以及具体的共聚物。

为了实现无机固体悬浮液的改善的加工性能(即捏合性、铺展性(spreadability)、喷涂性(sprayability)、可泵性或流动性)，通常将分散剂或增塑剂形式的添加剂加入到这些悬浮液中。建筑工业中的所述无机固体通常包含无机粘合剂，如基于波特兰水泥(portland cement)的水泥(EN197)、具有特定性能的水泥(DIN1164)、白水泥、铝酸钙水泥或高铝水泥(EN14647)、硫铝酸钙水泥、特种水泥、硫酸钙n-水合物(n＝0至2)、石灰或建筑石灰(EN459)以及火山灰或潜在水硬性粘合剂(如粉煤灰、偏高岭土、硅尘、矿渣砂)。此外，所述无机固体悬浮液通常含有填料，特别是颗粒状岩石，包括例如碳酸钙、石英或其他具有各种颗粒尺寸和颗粒形状的天然岩石以及其他无机和／或有机添加剂，从而以具有针对性的方式影响建筑化学产品的性能，所述性能例如水合动力学性能、流变性或空气含量。此外，可存在有机粘合剂，例如胶乳粉末。

为了将建筑材料混合物(特别是基于无机粘合剂的那些)转化成即用型的可加工的形式，通常需要与随后的水合或固化过程所需量相比明显更多的补给水(make-up water)。由于建筑构件中过量水稍后蒸发形成的空隙导致机械强度、稳定性和耐久性显著下降。

为了在给定的加工稠度(processing consistency)下减少该过量的水和／或在给定的水／粘合剂比例下改善加工性，使用在建筑化学品中通常称为减水剂或增塑剂的添加剂。具体而言，这些试剂为基于萘磺酸或烷基萘磺酸或含有磺酸基团的三聚氰胺-甲醛树脂的缩聚产物。

DE3530258描述了水溶性萘磺酸钠-甲醛缩合物作为添加剂用于无机粘合剂和建筑材料的用途。已描述这些添加剂用于改善所述粘合剂(如水泥、无水石膏或石膏和由它们生产的建筑材料)的流动性。

DE2948698描述了用于冲筋(screed)的水凝灰浆(hydraulic mortar)，其含有基于三聚氰胺-甲醛缩合产物和／或磺化的甲醛-萘缩合物和／或木素磺酸盐的增塑剂和作为粘合剂的波特兰水泥、含有粘土的灰质泥灰岩(lime marl)、粘土熟料(clay clinker)和轻烧熟料(soft-fired clinker)。

除了纯阴离子增塑剂——主要含有羧酸基团和磺酸基团——之外，还描述了弱阴离子梳型聚合物作为较新一类的增塑剂，所述弱阴离子梳型聚合物通常在主链上带有负电荷并含有非离子聚环氧烷侧链。

WO01／96007描述了这些弱阴离子增塑剂和用于水性矿物悬浮液的研磨助剂，所述增塑剂和助剂通过含有乙烯基基团的单体的自由基聚合制备，并含有聚环氧烷基团作为主要组分。

DE19513126和DE19834173描述了基于不饱和二羧酸衍生物和氧化烯二醇烯基醚(oxyalkylene glycol alkenyl ether)的共聚物及该共聚物作为添加剂用于水硬性粘合剂(特别是水泥)的用途。

建筑工业中加入增塑剂的目的是：在相同加工条件下增加粘合剂体系的可塑性或减少所需水的量。

已发现基于木素磺酸盐、三聚氰胺磺酸盐和聚萘磺酸盐的增塑剂就其效力而言明显不如弱阴离子的、含有聚环氧烷的共聚物。这些共聚物又称为聚羧酸醚(PCE)。聚羧酸醚不仅通过存在于主链上的阴离子基团(羧酸盐基团、磺酸盐基团)的静电荷分散无机颗粒，而且还通过由聚环氧烷侧链引起的位阻效应稳定已分散的颗粒，所述聚环氧烷侧链吸收水分子从而在颗粒周围形成稳定化的保护层。

因此，与经典的增塑剂相比，可减少用于产生特定稠度所需的水的量，或者通过加入聚羧酸醚来减少湿建筑材料混合物的可塑性以使得在低水／水泥比例下可产生自密实混凝土(self-compacting concrete)或自密实灰浆(self-compacting mortar)。此外，这有利于所述聚羧酸醚用于生产在相对长时间内仍保持可泵性的预拌混凝土或预拌灰浆的用途，或用于通过设定低的水／水泥比例来生产高强度混凝土或高强度灰浆的用途。

除了所描述的聚羧酸醚之外，还已知一系列具有改性效果特性的衍生物。因此，例如，US2009312460描述了聚羧酸酯，其中酯官能团在引入到水泥基的水性混合物中之后被水解，从而形成聚羧酸醚。聚羧酸酯具有如下优点：其只有在水泥基混合物中一段时间后才发挥其作用，从而使分散效果可保持较长的时间。