[发明专利]基于含磺酸化合物的共聚物

说明书

本申请是申请日为2008年11月24日，申请号为200880120335.X，发明名称为“基于含磺酸化合物的共聚物”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种基于含磺酸化合物的共聚物。

背景技术

在建筑化学领域，已知被特别用于砂浆体系——如瓷砖胶粘剂中——的保水剂能够保持砂浆体系中所谓的混合水，并防止由于负毛细力(negative capillary force)而被基质吸收。相对较大比例的混合水的排出会不利地影响砂浆体系的硬化并导致产品质量较差。

现有技术中已描述了多种保水剂。

例如，EP 1 090 889 A1描述了一种用于特殊石膏和砂浆的添加剂，其中粘土和瓜尔胶的混合物作为典型保水剂被提及。

根据DE 195 43 304 A1和US 5,372,642，纤维素衍生物被用作保水剂。上述德国公开申请教导了用于含水建筑材料混合物的添加剂，其中特别记载了包括含有磺酸、羧酸或硫酸基团的水溶性纤维素衍生物，和含有磺酸和/或羧酸的乙烯基(共)聚合物和/或基于氨基塑料组分或芳基化合物和甲醛的缩合物。这些添加剂的特征是在基于水泥、石灰、石膏、无水石膏和其他水硬性粘合剂的建筑材料混合物中具有良好的保水性且同时具有出色的流变改性性质。所述美国专利描述了羧基甲基醚、甲基羟乙基纤维素醚或甲基羟丙基纤维素醚用作含有熟石灰和水泥的混合物的添加剂的用途。在此情况下，所述混合物据称可提高建筑化学组合物的保水能力。

另外，触变剂也常加入砂浆以减少或避免砂浆从待修补的缝隙或垂直表面流出。借助所述触变剂，新鲜制备的砂浆组合物变硬，在一些情况下还会提高对基质的粘附。

EP 0 773 198 A1描述了一种不依赖于聚丙烯酰胺的用于建筑材料混合物的增稠剂体系。除了至少一种纤维素醚以外，该增稠剂体系中还使用至少一种淀粉醚和至少一种层状硅酸盐。该增稠剂体系的有利性质据称特别是在水泥瓷砖胶粘剂和石膏填充化合物中表现出来。EP0 445 653 A1提出一种基于粘土和改性纤维素的增稠剂组合物。锂蒙脱石作为典型粘土矿物质被提及，且羟乙基纤维素作为纤维素代表被提及。德国公开申请DE 195 34 719 A1描述了含纤维素醚和合成锂蒙脱石的组合物。此类增稠剂组合物用于制备建筑材料产品。据称此类体系的特征是具有良好的粘附强度值——特别是在水的作用下，并显著降低——例如垂直混凝土板——滑脱。用于建筑材料产品的其他增稠剂结合物描述于欧洲申请EP 0 630 871 A1中。此类结合物选自溶于水或溶于表面活性剂水溶液的非离子纤维素醚和选定的表面活性剂或萘磺酸缩合物。据称此类结合物使得可改进建筑材料产品加工性质相关的应用。

本领域技术人员通常将砂浆区分为基于石膏和基于水泥的体系。仍期望得到在两种体系中均表现出良好效力的触变剂或保水剂。通常，将其他添加剂如缓凝剂、胶乳或增塑剂加入砂浆以另外扩大效力范围。当然，保水剂或触变剂这一方面，与常规使用的其他添加剂另一方面之间的良好相容性始终很重要。

在开采特别是钻探矿物油和天然气中，需要密封钻井和其他地岩层中的合适岩层。这些密封措施防止地岩层中的水或气体穿透钻井，或防止钻井的有机流体穿透周围的岩层。在这些情况下，常存在水泥桩的流体静压将水从水泥浆中压出进入周围岩石的危险。这可通过加入所谓的失水量控制添加剂(fluid loss control additive)——其也为保水剂——防止。加入此类失水量控制添加剂会密封由水泥浆和岩层间的失水形成的滤饼。在此情况下，常使用的典型保水剂描述于，例如DE 31 44 770 A1中。它们是基于乙烯基单体的水溶性共聚物。EP 0163459A1描述了用于粘合油、气和水井的水泥组合物。此类组合物包含甲醛与丙酮的缩合物，并且也包含具有磺酸钠基团的含丙酮化合物。

除了保水性和触变能力，对于新鲜且尚未硬化的水泥浆体的另一个评价标准是其相稳定性。在制备预拌混凝土和预制混凝土部分，以及在钻孔粘合中，常使用易于部分分离的水泥浆。在所有使用领域中，这都会带来很大的技术问题，因为粘附力和密封性常常不令人满意到夸张的程度。为此，已经并且正在试图提供这样的新化合物，其首先具有显著的保水性，还提高触变能力，最后防止分离。

通常向水泥浆中加入另外的添加剂，如增塑剂和缓凝剂。然而，这些添加剂通常仅当它们吸附于一种或多种在水泥水化过程中形成的熟料相或晶体相上时才有效。如果使用不同添加剂，它们会竞争晶体相上存在的吸附位点。

发明内容