Композиция, ускоряющая отверждение - RU2015135621A
Код документа: RU2015135621A
Формула
1. Способ получения композиции, ускоряющей отверждение, путем реагирования источника кальция, который выбран из гидроксида кальция, оксида кальция и гидроксид кальция формирует соединения с растворимым в воде соединением силиката в присутствии, по меньшей мере, одного растворимого в воде полимерного диспергирующего агента, который включает анионные и/или аниогенные группы и полиэфирные боковые цепи, где растворимое в воде соединение силиката выбирают из силиката щелочного металла с формулой m SiO2⋅n М2О, где М представляет собой Li, Na, K и NH4 или их смеси, m и n представляют собой молярные числа и соотношение m:n составляет от около 2.0 до около 4.
2. Способ по п. 1, где источник кальция и растворимое в воде соединение силиката добавляют в водный раствор растворимого в воде полимерного диспергирующего агента.
3. Способ по п. 1 или 2, где компоненты применяют в следующих соотношениях:
i) от 0.01 до 75, предпочтительно от 0.01 до 51, наиболее предпочтительно от 0.01 до 15 мас. % гидроксида кальция или оксида кальция,
ii) от 0.01 до 75, предпочтительно от 0.01 до 55, наиболее предпочтительно от 0.01 до 10 мас. % водорастворимого соединения силиката,
iii) от 0.001 до 60, предпочтительно от 0.1 до 30, наиболее предпочтительно от 0.1 до 10 мас. % водорастворимого диспергирующего агента,
iv) от 24 до 99, предпочтительно от 50 до 99, наиболее предпочтительно от 70 до 99 мас. % воды.
4. Способ по любому из пп. 1 и 2, где соотношение m:n составляет от около 2.0 до около 3.8.
5. Способ по п. 4, где соотношение m:n составляет от около 2.5 до около 3.8, в особенности от около 2.5 до около 3.6, предпочтительно от около 3 до около 3.6.
6. Способ по любому из пп. 1 и 2, 5, где растворимое в воде соединение силиката применяют в форме порошка.
7. Способ по любому из пп. 1 и 2, 5, где диспергирующий агент представляет собой сополимер, который включает, по меньшей мере, одну структурную единицу, которая имеет общую формулу (Ia), (Ib), (Ic) и/или (Id):
где R1 представляет собой Н или разветвленный или неразветвленный C1-С4 алкил, CH2COOH или CH2CO-X-R3, предпочтительно H или CH3;
X представляет собой NH-(CnH2n) или O-(CnH2n), где n=1, 2, 3 или 4, где атом азота или атом кислорода связаны в CO группу, или X представляет собой химическую связь, предпочтительно химическую связь или O-(CnH2n);
R2 представляет собой OM, PO3M2 или O-PO3M2; при условии, что X представляет собой химическую связь, если R2 представляет собой OM;
R3 представляет собой PO3M2 или O-PO3M2;
где R3 представляет собой Н или разветвленный или неразветвленный C1-C4 алкил, предпочтительно H или CH3;
n=0, 1, 2, 3 или 4, предпочтительно 0 или 1;
R4 представляет собой PO3M2, O-PO3M2;
где R5 представляет собой H или разветвленный или неразветвленный C1-C4 алкил, предпочтительно H или CH3;
Z представляет собой O или NR7, предпочтительно O;
R7 представляет собой H, (CnH2n)-OH, (CnH2n)-PO3M2, (CnH2n)-OPO3M2, (С6Н4)-PO3M2 или (С6Н4)-OPO3M2;
n равно 1, 2, 3 или 4, предпочтительно 1, 2 или 3;
где R6 представляет собой H или разветвленный или неразветвленный С1-С4 алкил, предпочтительно H;
Q представляет собой O или NR7, предпочтительно O;
R7 представляет собой H, (CnH2n)-OH, (CnH2n)-РО3М2, (CnH2n)-ОРО3М2, (С6Н4)-РО3М2, или (С6Н4)-ОРО3М2;
n равно 1, 2, 3 или 4, предпочтительно 1, 2 или 3; и
где каждый М независимо представляет собой Н или катионный эквивалент.
8. Способ по любому из пп. 1 и 2, 5, где диспергирующий агент представляет собой сополимер, который включает, по меньшей мере, одну структурную единицу, которая имеет общую формулу (IIa), (IIb), (IIc) и/или (IId):
где R10, R11 и R12 независимо друг от друга представляют собой H или разветвленный или неразветвленный C1-С4 алкил;
Z представляет собой О или S;
Е представляет собой разветвленный или неразветвленный C1-С6-алкилен, циклогексилен, СН2-С6Н10, 1,2-фенилен, 1,3-фенилен или 1,4-фенилен;
G представляет собой О, NH или CO-NH, или Е и G вместе формируют химическую связь;
А представляет собой CxH2x, где x=2, 3, 4 или 5 (предпочтительно х=2 или 3) или CH2CH(С6Н5);
n равно 0, 1, 2, 3, 4 или 5, предпочтительно 0, 1 или 2;
а представляет собой целое число от 2 до 350 (предпочтительно от 5 до 150); и
R13 представляет собой H, разветвленный или неразветвленный C1-С4 алкил, CO-NH2 или СОСН3;
где R16, R17 и R18 независимо друг от друга представляют собой H или разветвленный или неразветвленный C1-С4 алкил;
Е представляет собой разветвленный или неразветвленный C1-С6-алкилен, циклогексилен, СН2-С6Н10, 1,2-фенилен, 1,3-фенилен или 1,4-фенилен;
А представляет собой CxH2x, где х=2, 3, 4 или 5, предпочтительно 2 или 3, или CH2CH(С6Н5);
L представляет собой СхН2х с х=2, 3, 4 или 5, предпочтительно 2 или 3, или СН2-СН(С6Н5);
а представляет собой целое число от 2 до 350, предпочтительно от 5 до 150;
d представляет собой целое число от 1 до 350, предпочтительно от 5 до 150;
R19 представляет собой Н или разветвленный или неразветвленный C1-C4-алкил;
R20 представляет собой Н или разветвленный или неразветвленный С1-С4-алкил; и
n равно 0, 1, 2, 3, 4 или 5, предпочтительно 0, 1 или 2;
где R21, R22 и R23 независимо друг от друга представляют собой Н или разветвленный или неразветвленный С1-С4-алкил;
W представляют собой О, NR25 или N;
Y представляет собой 1, если W=О или NR25, и Y представляет собой 2, если W=N;
А представляет собой CxH2x с х=2, 3, 4 или 5, предпочтительно 2 или 3, или СН2СН(С6Н5);
а представляет собой целое число от 2 до 350, предпочтительно от 5 до 150;
R24 представляет собой Н или разветвленный или неразветвленный С1-С4-алкил;
R25 представляет собой Н или разветвленный или неразветвленный С1-С4-алкил;
где R6 представляет собой II или разветвленный или неразветвленный С1-С4-алкил;
Q представляет собой NR10, N или О;
Y представляет собой 1, если W=О или NR25, и Y представляет собой 2, если W=N;
R10 представляет собой Н или разветвленный или неразветвленный С1-С4-алкил;
М представляет собой Н или катионный эквивалент;
R24 представляет собой Н или разветвленный или неразветвленный С1-С4-алкил;
A представляет собой CxH2x с х=2, 3, 4 или 5, предпочтительно 2 или 3, или СН2СН(С6Н5); и
а представляет собой целое число от 2 до 350, предпочтительно от 5 до 150.
9. Способ по любому из пп. 1 и 2, 5, где диспергирующий агент представляет собой продукт поликонденсации, содержащий структурные единицы (III) и (IV):
где Т представляет собой замещенный или незамещенный фенил или нафтил или замещенный или незамещенный гетероарил с от 5 до 10 атомов кольца, из которых 1 или 2 атома представляют собой гетероатомы, которые выбраны из N, О и S;
n представляет собой 1 или 2;
В представляет собой N, NH или О, при условии, что n равно 2, если В представляет собой N и при условии, что n равно 1, если В представляет собой NH или О;
А представляет собой СхН2х с х=2, 3, 4 или 5, предпочтительно 2 или 3, или СН2СН(С6Н5);
а представляет собой целое число от 1 до 300, предпочтительно от 5 до 150;
R25 представляет собой Н или разветвленный или неразветвленный C1-С10-алкил, С5-С8-циклоалкил, арил или гетероарил с от 5 до 10 атомов кольца, из которых 1 или 2 атома представляют собой гетероатомы, которые выбраны из N, О и S;
где структурная единица (IV) выбрана из структурных единиц (IVa) и (IVb):
где D представляет собой замещенный или незамещенный фенил; замещенный или незамещенный нафтил или замещенный или незамещенный гетероарил с от 5 до 10 атомов кольца, из которых 1 или 2 атома представляют собой гетероатомы, которые выбраны из N, О и S;
Е представляет собой N, NH или O, при условии, что n равно 2, если Е представляет собой N и при условии, что n равно 1, если Е представляет собой NH или О;
А представляет собой СхН2х с х=2, 3, 4 или 5, предпочтительно 2 или 3, или СН2СН(С6Н5);
b представляет собой целое число от 1 до 300, предпочтительно от 5 до 150;
М представляет собой независимо Н или эквивалентный катион;
где V представляет собой замещенный или незамещенный фенил или нафтил;
R7 представляет собой COOM, OCH2COOM, SO3M или OPO3M2;
М представляет собой Н или эквивалентный катион;
где указанный фенил, нафтил или гетероарил необязательно замещен одной или двумя группами, выбраннми из R8, ОН, OR8, (CO)R8, COOM, COOR8, SO3R8 и NO2, предпочтительно ОН, ОС1-С4-алкила и С1-С4-алкила; и
R8 представляет собой С1-С4-алкил, фенил, нафтил, фенил-С1-С4-алкил или С1-С4-алкилфенил.
10. Способ по п. 9, где продукт поликонденсации содержит дополнительную структурную единицу (V) формулы
где R5 и R6 могут быть одинаковыми или разными и представляют собой Н, CH3, COOH или замещенный или незамещенный фенил, замещенный или незамещенный нафтил или замещенный или незамещенный гетероарил с от 5 до 10 кольцевыми атомами, из которых 1 или 2 атома представляют собой гетероатомы, которые выбраны из N, О и S.
11. Способ по пп. 1 и 2, 5, 10 с последующим этапом способа, в котором композицию, ускоряющую отверждение, сушат, предпочтительно с помощью распылительной сушки или сушки в барабанной сушилке.
12. Способ по пп. 1 и 2, 5, 10, где источник кальция дополнительно включает растворимое в воде соединение кальция, выбранное из таких, как хлорид кальция, нитрат кальция, муравьинокислый кальций, ацетат кальция, бикарбонат кальция, бромид кальция, карбонат кальция, цитрат кальция, хлорат кальция, фторид кальция, глюконат кальция, гипохлорит кальция, иодат кальция, иодид кальция, лактат кальция, нитрит кальция, оксалат кальция, фосфат кальция, пропионат кальция, стеарат кальция, сульфамат кальция, кальций метан сульфонат, сульфат кальция, полугидрат сульфата кальция, дигидрат сульфата кальция, сульфид кальция, тартрат кальция и/или алюминат кальция.
13. Композиция, ускоряющая отверждение, полученная способом по любому из пп. 1-12.
14. Применение композиции, ускоряющей отверждение по п. 13 в смесях строительных материалов, содержащих цемент, гипс, ангидрит, шлак, предпочтительно размолотый гранулированный доменный шлак, зольную пыль, кварцевую пыль, метакаолин, природные пуццоланы, кальцинированный битумный сланец, цемент сульфоалюмината кальция и/или цемент алюмината кальция, предпочтительно в смесях строительных материалов, которые содержат, в основном, цемент в качестве гидравлического связующего вещества.
15. Смеси строительных материалов, содержащие композицию, ускоряющую отверждение, по п. 13 и цемент, гипс, ангидрит, шлак, предпочтительно размолотый гранулированный доменный шлак, зольную пыль, кварцевую пыль, метакаолин, природные пуццоланы, кальцинированный битумный сланец, цемент сульфоалюмината кальция и/или цемент алюмината кальция.
