[发明专利]聚羧酸醚与其他添加物组合用于水泥研磨的用途

说明书

技术领域

本发明涉及水泥研磨助剂的用途，水泥研磨助剂和在使用水泥研磨助剂的情况下制备水泥的方法。

现有技术

水泥制造是一个非常复杂的过程。众所周知，水泥对水非常敏感，不管其是以液态还是气态存在，因为水泥遇水变硬，也就是说，它在水的影响下在短时间内硬化成非常稳定的固体。水泥生产的中心步骤是熟料的研磨。因为熟料非常坚硬，粉碎非常费力。对于水泥的特性来说重要的是，它以细粉末的形式存在。因此，水泥的细度是重要的质量标志。为了简化粉碎成粉末形式，使用所谓的水泥研磨助剂。由此大大减少了研磨时间和能耗。这种水泥研磨助剂通常选自如亚烷基二醇的二醇、胺或氨基醇。

因此，例如US5,084,103描述了用作熟料的研磨助剂的三烷醇胺，如三异丙醇胺(TIPA)或N,N-双(2-羟乙基)-N-(2-羟丙基)胺和三(2-羟丁基)胺。

另外，WO97/10308或EP0100947A1公开了可溶于水的聚羧酸盐/酯作为制备特别用于造纸的矿物如石灰或颜料的水性悬浮液的研磨助剂。US2002/0091177A1描述了由乙烯基不饱和单体制成的聚合物用作制备经研磨的矿物填料的水性悬浮液的研磨助剂。另外，所述文献描述了与所述水性悬浮液混合的水泥导致改善的早期强度。但是，在这些文献中没有公开水泥研磨助剂。

使用所谓的混凝土塑化剂长期以来就是已知的。例如，由EP1138697B1或EP1061089B1所公开的，具有酯侧链和任选的酰胺侧链的(甲基)丙烯酸酯聚合物适合用作混凝土塑化剂。在此，将该混凝土塑化剂作为添加物添加到水泥中，或者在研磨之前添加到水泥中，并且导致强烈液化，或者降低由此生产的混凝土或砂浆的需水量。

在WO2005/123621中描述了将特殊的聚羧酸醚与二醇、有机胺和有机胺与羧酸的铵盐的组合用作水泥研磨助剂。已经确认，通过特殊的聚羧酸醚与二醇、有机胺和有机胺与羧酸的铵盐的组合可以免除或大大减少已知的研磨助剂的缺点，而不损失聚羧酸醚的有利效果。

为了达到期望的效果，在此通常可以要求相对大量的相当昂贵的二醇、有机胺和有机胺与羧酸的铵盐，因此这里仍有优化需求。

US6641661B1涉及用于改善水泥早期强度的方法，它包括在研磨期间向水泥中添加减水剂，所述减水剂包含聚氧亚烷基聚合物、糖、碱金属氯化物或碱土金属氯化物和胺。

US2004/149172A1涉及水泥添加剂，它包含液体载体、作为固态微粒的碱金属盐或碱土金属盐和其他组分，所述其他组分可能是胺、烷醇胺、改性的聚乙烯胺、二醇、烃或表面活性剂。所述液体载体可以是聚羧酸酯。

WO2011/033124A1涉及包含木质素磺酸盐的添加物用于避免矿物粘结剂上炭黑漂浮的应用。所述添加物可以包含聚羧酸酯梳形聚合物。

EP1728771A2描述了用于如水泥的颗粒的研磨助剂，它包含衍生自生物材料的多元醇，并且可以包含第二研磨助剂，其尤其可以选自三乙醇胺、乙酸、烃、聚羧酸醚、氯化物、亚硝酸盐或硝酸盐。

发明内容

本发明的目的因此涉及提供研磨助剂，利用所述研磨助剂可以优化水泥研磨的效率。此目的令人惊奇地可以通过聚羧酸醚和特殊添加物的组合来实现。

本发明因此涉及包含至少一种聚羧酸醚的水性组合物作为水泥研磨助剂的用途，其中所述水性组合物包含一种或多种添加物或者所述水性组合物与一种或更多种添加物组合使用，并且其中所述添加物选自：1,3-丙二醇、羧酸、磺化的氨基醇、硼酸、硼酸的盐、磷酸的盐、山梨醇、糖类、葡糖酸盐、硫酸铁、硫酸锡、锑盐、碱金属盐、碱土金属盐、木质素磺酸盐、甘油、三聚氰胺、三聚氰胺磺酸盐和它们的混合物。

已知的是，向水泥研磨过程中作为改进剂添加的聚羧酸醚不是非常好的研磨助剂。已经表明，聚羧酸醚在与根据本发明的特殊添加物共混时具有与纯物质惊人相似的研磨特性。

根据要求，聚羧酸醚对新鲜混凝土或新鲜砂浆的可加工性具有不同的效果。因此，所谓的预浇铸聚合物得到高的初始液化和强的坍落度损失(Rücksteifen)。与此相反，所谓的坍落度保持聚合物得到良好的初始液化和低的坍落度损失。已经确定，可以制备聚羧酸醚与根据本发明的特殊添加物的共混物，其在新鲜混凝土或新鲜砂浆的可加工性方面与纯的聚羧酸醚表现出相同的趋势。此外令人惊奇的是，可以制备聚羧酸醚与根据本发明的特殊添加物的共混物，其对例如坍落度的可加工性几乎没有影响。