Добавка для гидравлически застывающих композиций - RU2018102976A
Код документа: RU2018102976A
Формула
1. Добавка для гидравлически застывающих композиций, включающая коллоидно дисперсный препарат, включающий
a) по меньшей мере, одну соль, по меньшей мере, одного катиона поливалентного металла, по меньшей мере, с одним органическим фосфонатным и/или органическим фосфатным соединением в качестве аниона, необязательно в смеси, по меньшей мере, с одним соединением, способным к высвобождению неорганического аниона, выбранного из карбоната, оксалата, силиката, фосфата, полифосфата, фосфита, бората, алюмината и сульфата, который образует умеренно растворимую соль с катионом поливалентного металла и
b) по меньшей мере, один полимерный диспергатор, включающий анионные и/или анионогенные группы и боковые цепи простого полиэфира,
где катион поливалентного металла выбран из Al3+, Fe3+, Fe2+, Zn2+, Mn2+, Cu2+, Mg2+, Ca2+, Sr2+, Ba2+ и их смесей, и где катион металла присутствует в количестве, соответствующем следующей формуле (а)
где zK,i означает абсолютную величину заряда катиона поливалентного металла,
nK,i означает число молей катиона поливалентного металла, взвешенного в нем,
zS,j означает абсолютную величину заряда анионной и анионогенной группы, присутствующей в полимерном диспергаторе,
nS,j означает число молей анионной и анионогенной группы, присутствующей в полимерном диспергаторе, взвешенного в нем,
индексы i и j независимы друг от друга и означают целое число больше, чем 0, где i означает число разных видов катионов поливалентного металла и j означает число разных видов анионных и анионогенных групп, присутствующих в полимерном диспергаторе.
2. Добавка по п. 1, где органическое фосфонатное или органическое фосфатное соединение способны образовывать умеренно растворимую соль, по меньшей мере, с одним из катионов поливалентного металла.
3. Добавка по п. 1 или 2, где, по меньшей мере, один катион поливалентного металла и, по меньшей мере, один анион присутствуют в количестве, которое высчитывают путем следующих формул
где zK,i означает абсолютную величину заряда катиона поливалентного металла,
nK,i означает число молей катиона поливалентного металла, взвешенного в нем,
zS,j означает заряд анионных и анионогенных групп, присутствующих в полимерном диспергаторе,
nS,j означает число молей анионных и анионогенных групп, присутствующих в полимерном диспергаторе, взвешенного в нем,
zA,l означает заряд аниона, взвешенного в нем,
nA,l означает число молей аниона, взвешенного в нем,
индексы i и j независимы друг от друга и означают целое число больше, чем 0, i означает число разных видов катионов поливалентного металла и j означает число разных видов анионных и анионогенных групп, присутствующих в полимерном диспергаторе, l означает число разных видов анионов, которые могут образовывать умеренно растворимую соль с катионом металла.
4. Добавка по любому из предыдущих пунктов, где соль содержит анион, выбранный из аниона органических фосфонатов или органических фосфатов, имеющих 1-3 группы фосфоновой кислоты и/или 1-3 группы фосфорной кислоты, где в фосфонатах органический радикал присоединен к атому фосфора и в фосфатах органический радикал присоединяется к одному или двум атомам кислорода фосфатной группы, где органический радикал выбирают из C1-С12-алкильного радикала, который необязательно может быть замещен и/или может быть отсоединен атомом азота и/или кислорода, С2-С4-алкенильного радикала или поли(С2-С4-алкокси) радикала, имеющего 2-300 алкоксиединиц.
5. Добавка по любому из предыдущих пунктов, где анион является производным органической фосфоновой кислоты или органической фосфорной кислоты формулы I
RA-RB-RC
где RA означает Н, гидроксигруппу, С1-С4-алкоксигруппу, С1-С4-алкил, фенил, -PO3H2 или -OPO3H2;
RB означает С1-С4-алкилен, который необязательно замещен гидроксигруппой, С2-С4-алкениленом, -(СН2)x-NRD-(СН2)y или -(OCzHz)n-;
RC означает -PO3H2 или -OPO3H2;
RD означает -(CH2)x-RC, гидрокси-С1-С4-алкил или RE-(OCzHz)n-;
RE означает Н или С1-С4-алкил;
x равно 1 или 2;
y равно 1 или 2;
z равно 1, 2, 3 или 4; и
n равно от 1 до 100; и
их смесей.
6. Добавка по п. 5, где анион является производным органической фосфоновой кислоты или органической фосфорной кислоты формулы I, где
RA означает фенил, -РО3Н2 или -ОРО3Н2;
RB означает С1-С4-алкилен, который необязательно замещен гидроксигруппой, или -(OCzHz)n-;
RC означает -PO3H2 или -OPO3H2;
z равно 2 или 3; и
n равно от 1 до 100; и
их смесей.
7. Добавка по любому из предыдущих пунктов, где органический фосфонат или фосфат является производным соединением формул
и их смесей.
8. Добавка по любому из предыдущих пунктов, которая имеет рН от 8 до 13, особенно 11-13 или >11.5-13.
9. Добавка по любому из предыдущих пунктов, где полимерный диспергатор имеет, в качестве анионной или анионогенной группы, по меньшей мере, одну структурную единицу общих формул (Ia), (Ib), (Ic) и/или (Id):
в которой R1 означает Н или неразветвленную или разветвленную С1-С4-алкильную группу, СН2СООН или CH2CO-X-R2;
X означает NH-(CnH2n) или O-(CnH2n) с n=1, 2, 3 или 4, где атом азота или атом кислорода связан с СО группой или означает химическую связь;
R2 означает ОМ, O-РО3М2 или О-РО3М2; при условии, что X означает химическую связь, когда R2 означает ОМ;
в которой R3 означает Н или неразветвленную или разветвленную С1-С4-алкильную группу;
n означает 0, 1, 2, 3 или 4;
R4 означает РО3М2 или О-РО3М2;
в которой R5 означает Н или неразветвленную или разветвленную С1-С4-алкильную группу;
Z означает О или NR7;
R7 означает Н, -(CnH2n)-ОН, -(CnH2n)-PO3M2, -(CnH2n)-OPO3M2, -(С6Н4)-PO3M2, или -(С6Н4)-OPO3M2, и
n равно 1, 2, 3 или 4;
в которой
R6 означает Н или неразветвленную или разветвленную С1-С4-алкильную группу;
Q означает NR7 или О;
R7 означает Н, -(CnH2n)-OH, -(CnH2n)-PO3M2, -(CnH2n)-OPO3M2, -(С6Н4)-PO3M2, или
-(С6Н4)-ОРО3М2, n равно 1, 2, 3 или 4; и
где каждый М независимо означает Н или один эквивалентный катион.
10. Добавка по любому из предыдущих пунктов, где полимерный диспергатор имеет, в качестве боковой цепи простого полиэфира, по меньшей мере, одну структурную единицу общих формул (IIa), (IIb), (IIc) и/или (IId)
в которой R10, R11 и R12 каждый независимо означают Н или неразветвленную или разветвленную С1-С4-алкильную группу;
Z означает О или S;
Е означает неразветвленную или разветвленную C1-С6-алкиленовую группу, а циклогексиленовую группу, СН2-С6Н10, 1,2-фенилен, 1,3-фенилен или 1,4-фенилен;
G означает О, NH или CO-NH; или
Е и G вместе означают химическую связь;
А означает СхН2х с х=2, 3, 4 или 5 или СН2СН(С6Н5);
n означает 0, 1, 2, 3, 4 и/или 5;
а означает целое число от 2 до 350;
R13 означает Н, неразветвленную или разветвленную С1-С4-алкильную группу, CO-NH2 и/или СОСН3;
в которой R16, R17 и R18 каждый независимо означают Н или неразветвленную или разветвленную С1-С4-алкильную группу;
Е означает неразветвленную или разветвленную C1-С6-алкиленовую группу, циклогексиленовую группу, СН2-С6Н10, 1,2-фенилен, 1,3-фенилен или 1,4-фенилен, или означает химическую связь;
А означает СхН2х с х=2, 3, 4 или 5 или СН2СН(С6Н5);
n означает 0, 1, 2, 3, 4 и/или 5;
L означает СхН2х с х=2, 3, 4 или 5 или СН2-СН(С6Н5);
а означает целое число от 2 до 350;
d означает целое число от 1 до 350;
R19 означает Н или неразветвленную или разветвленную С1-С4-алкильную группу; и
R20 означает Н или неразветвленную С1-С4-алкильную группу;
в которой R21, R22 и R23 каждый независимо означают Н или неразветвленную или разветвленную С1-С4-алкильную группу;
W означает О, NR25 или N;
V равно 1, когда W=О или NR25, и равно 2, когда W=N;
А означает CxH2x с х=2, 3, 4 или 5 или CH2CH(C6H5);
а означает целое число от 2 до 350;
R24 означает Н или неразветвленную или разветвленную С1-С4-алкильную группу; и
R25 означает Н или неразветвленную или разветвленную С1-С4-алкильную группу;
в которой R6 означает Н или неразветвленную или разветвленную С1-С4-алкильную группу;
М означает Н или один эквивалентный катион;
Q означает NR10, N или О;
V равно 1, когда W=О или NR10, и равно 2, когда W=N;
R10 означает Н или неразветвленную или разветвленную С1-С4-алкильную группу;
R24 означает H или неразветвленную или разветвленную С1-С4-алкильную группу;
А означает CxH2x с х=2, 3, 4 или 5, или СН2С(С6Н5)Н; и
а означает целое число от 2 до 350.
11. Добавка по любому из предыдущих пунктов, где полимерный диспергатор представляет собой продукт поликонденсации, включающий структурные единицы (III) и (IV)
в которой Т означает замещенный или незамещенный фенильный, или замещенный или незамещенный нафтильный радикал, или замещенный или незамещенный гетероароматический радикал, имеющий 5-10 атомов в кольце, из которых 1 или 2 атома представляют собой гетероатомы, выбранные из N, О и S;
n равно 1 или 2;
В означает N, NH или О, при условии, что n равно 2, когда В означает N и при условии, что n равно 1, когда В означает NH или О;
А означает CxH2x с х=2, 3, 4 или 5 или CH2CH(C6H5);
а означает целое число от 1 до 300;
R25 означает Н, разветвленный или неразветвленный С1- - С10-алкильный радикал, С5- - C8-циклоалкильный радикал, арильный радикал или гетероарильный радикал, имеющий 5-10 атомов в кольце, из которых 1 или 2 атомов в кольце представляют собой гетероатомы, выбранные из N, О и S; где структурную единицу (IV) выбирают из структурных единиц (IVa) и (IVb)
в которой D означает замещенный или незамещенный фенильный, или замещенный или незамещенный нафтильный радикал или замещенный или незамещенный гетероароматический радикал, имеющий 5-10 атомов в кольце, из которых 1 или 2 атомов в кольце представляют собой гетероатомы, выбранные из N, О и S;
Е означает N, NH или О, при условии, что m равно 2, когда Е означает N и при условии, что m равно 1, когда Е означает NH или О;
А означает CxH2x с х=2, 3, 4 или 5 или СН2СН(С6Н5);
b означает целое число от 1 до 300;
М независимо означает Н или один эквивалентный катион; и
m равно 1 или 2;
в которой V означает замещенный или незамещенный фенильный, или замещенный или незамещенный нафтильный радикал и необязательно замещен одним или двумя радикалами, выбранными из R8, ОН, OR8, (CO)R8, СООМ, COOR8, SO3R8 и NO2;
R7 означает СООМ, ОСН2СООМ, SO3M или OPO3M2;
М означает Н или один эквивалентный катион; и
R8 означает С1-С4-алкил, фенил, нафтил, фенил-С1-С4-алкил или C1-C4-алкилфенил.
12. Добавка по любому из предыдущих пунктов, дополнительно включающая гидрат силиката кальция.
13. Добавка по п. 12, где гидрат силиката кальция получают реакцией водо-растворимого источника кальция с водо-растворимым источником силиката в присутствии полимерного диспергатора.
14. Добавка по любому из предыдущих пунктов в форме твердого вещества, особенно в форме порошка.
15. Способ получения добавки для гидравлически застывающих композиций по любому из пп. 1-14, где соль катиона поливалентного металла осаждают, по меньшей мере, одним органический фосфатным или фосфонатным соединением в качестве аниона в присутствии полимерного диспергатора, чтобы получить водный коллоидно дисперсный препарат соли, или
где свежеосажденную соль катиона поливалентного металла диспергируют в присутствии полимерного диспергатора, чтобы получить водный коллоидно дисперсный состав соли,
и полученный водный коллоидно дисперсный препарат необязательно сушат.
16. Применение добавки для гидравлически застывающих композиций по любому из пп. 1-14 в качестве удерживателя осадки или для улучшения ранней прочности в содержащих воду смесях строительных материалов, включающих гидравлическое связующее вещество.
17. Смесь строительных материалов, включающая добавку по любому из пп. 1-14 и связующее вещество, выбранное из (портланд) цемента, шлакового песка, летучей золы, кварцевой пыли, метакаолина, природных пуццоланов, отработанных битумных сланцев, кальциево-алюминатных цементов или их смесей.
