СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЗАТВЕРДЕВАЮЩЕГО В ВОДЕ ПОРОШКА Российский патент 2013 года по МПК C04B7/52 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Настоящее изобретение относится к способу получения затвердевающего в воде порошка.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ НАСТОЯЩЕГО ИЗОБРЕТЕНИЯ

Затвердевающее в воде соединение, например портландцементный клинкер, доменный шлак и аналогичное измельчают, получая различные типы затвердевающего в воде порошка. Например, портландцемент получают прокаливанием сырья, такого как известняк, глина или железный лом, для получения клинкера, добавлением подходящего количества гипса и измельчением смеси. В таком случае для увеличения эффективности измельчения используют измельчающую добавку, такую как диэтиленгликоль или триэтаноламин. Для процесса измельчения желательно, чтобы затвердевающие в воде соединения получались с желаемым размером частиц насколько возможно эффективно. По этим причинам измельчающая добавка используется в традиционном процессе измельчения.

Что касается измельчающей добавки, известны олигомеры низшего алкиленгликоля, такие как пропиленгликоль или диэтиленгликоль (например, см. JP-A 7-33487, JP-A 11-157891 и JP-A 11-322380), алканоламины, такие как триэтаноламин (например, см. JP-A 2002-160959), жирные кислоты, такие как стеариновая кислота или ароматические соединения, такие как фенол (например, см. JP-A 5-147984), и гидроксиалкилгидразин или трет-бутилуксусная кислота и аналогичное (например, см. JP-A 11-60298). Кроме того, также известно, что глицерин используют в качестве измельчающей добавки (например, см. JP-A 5-147984 и JP-A 11-60298), лигниновую соль сульфоновой кислоты используют в комбинации с глицерином (например, см. JP-A 57-100952) и используют органические сточные воды, включающие многоатомные спирты (например, см. JP-A 2005-89287). В частности, известно, что диэтиленгликоль или триэтаноламин обладают хорошей эффективностью измельчения и также могут быть получены с желаемым размером частиц при относительно высокой скорости.

Между тем, существует проблема ухудшения качества, обусловленная пониженной прочностью цемента, зависящей от условий производства и сохранения его. Причина для такого уменьшения прочности включает разрушение цемента под влиянием атмосферных воздействий, которое вызывается высвобождением влаги из связующей воды дигидрата гипса, включенного в цемент, когда цемент хранится в бункере или и так далее при высокой температуре, или разрушение цемента под влиянием атмосферных воздействий вызывается влагой, содержащейся в воздухе, когда цемент перемещается с воздухом. В качестве средств решения данных проблем в JP-A 3-187958 описывается эффективный способ, в котором силиконовое масло добавляют для измельчения и производства цемента.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение относится к способу получения затвердевающего в воде порошка, включающему стадию измельчения затвердевающего в воде соединения в присутствии соединения (а), которое получают добавлением алкиленоксида, имеющего от 2 до 4 атомов углерода, к соединению, которое не содержит амино-группу, но содержит активный водород, при условии, что полиэтиленгликоль и полипропиленгликоль исключаются (здесь далее упоминается как соединение (а)).

Настоящее изобретение относится к способу получения затвердевающего в воде порошка, включающему стадию измельчения затвердевающего в воде соединения в присутствии соединения (а), которое получают добавлением алкиленоксида, имеющего от 2 до 4 атомов углерода, к соединению, которое не содержит амино-группу, но содержит активный водород, при условии, что полиэтиленгликоль и полипропиленгликоль исключаются, и антипенного вещества (b).

Более того, настоящее изобретение относится к измельчающей добавке для затвердевающего в воде соединения, имеющей соединение (а1), которое получают добавлением в среднем от 0,5 до 6 молей алкиленоксидов, имеющих от 2 до 4 атомов углерода, к глицерину (здесь далее упоминается как соединение (а1)).

Более того, настоящее изобретение относится к измельчающей добавке для затвердевающего в воде соединения, содержащей соединение (а1'), (здесь далее упоминается как соединение (а1')), которое получают добавлением в среднем от 3 до 12 молей алкиленоксидов, имеющих от 2 до 4 атомов углерода, к глицерину, и антипенообразователь (b).

Настоящее изобретение далее относится к затвердевающему в воде порошку, который может быть получен любым из методов получения, описанных выше.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ НАСТОЯЩЕГО ИЗОБРЕТЕНИЯ

Использование диэтиленгликоля, который широко применяется в качестве измельчающей добавки для затвердевающих в воде соединений, значительно ограничено, так как его влияние на безопасность или здоровье может приниматься во внимание при его использовании. Между тем, триэтаноламин также не может быть свободно используемым в будущем, поскольку он является одним из материалов второго класса, находящихся под действием закона, запрещающего производство, распространение и обладание химическим оружием. По существу, необходимо развитие нового соединения, которое может заменить триэтаноламин.

Между тем, глицерин, который давно известен в качестве измельчающей добавки для затвердевающих в воде соединений (смотри, JP-A 5-147984 и JP-A 11-60298), обладает гарантированной безопасностью, как производное природных жирных компонентов в сравнении с диэтиленгликолем и триэтаноламином. Однако, обладая высокой вязкостью жидкости, технологические свойства и эффективность начального измельчения имеют тенденцию быть плохими.

Кроме того, силиконовое масло, которое, как считается, способно тормозить уменьшение прочности цемента из-за разрушения, известно как образующее масляную пленку на поверхности частиц цемента, демонстрируя водоотталкивающий эффект. Как таковая, существует забота, касающаяся его влияния на реакцию гидратирования частиц цемента, особенно его влияния на время отверждения для проявления начальной реакции гидратирования. Кроме того, поскольку масляный материал, такой как силиконовое масло и аналогичное, обладает антиформующим эффектом, ожидается, что получение затвердевающей в воде композиции, включающей воздух, такой как строительный раствор с пузырьками воздуха или АЕ бетон и аналогичное, является затруднительным.

Настоящее изобретение предлагает способ получения затвердевающего в воде порошка, который может гарантировать безопасность измельчающей добавки и уменьшение времени для получения желаемого размера частиц, как имеющей хорошую эффективность измельчения, и может производить затвердевающий в воде порошок, такой как цемент, сдерживаемый от уменьшения прочности из-за разрушения.

В соответствии с настоящим изобретением предлагается способ получения затвердевающего в воде порошка, который может гарантировать безопасность измельчающей добавки и уменьшение времени для получения желаемого размера частиц, как имеющей хорошую эффективность в процессе измельчения, и может производить затвердевающий в воде порошок, такой как цемент, сдерживаемый от уменьшения прочности из-за разрушения. В соответствии с настоящим изобретением уменьшение прочности из-за увеличения количества потока воздуха или разрушения может быть сдержано.

Затвердевающий в воде порошок по настоящему изобретению включает материал, который обладает свойством твердения при реакции с водой, и соединение, которое само не обладает свойством твердения. Он также включает, при использовании двух или более сортов в комбинации, соединение, которое может образовывать гидрат на основании взаимодействия между этими двумя или более сортами через воду, и твердеть. В общем, когда затвердевающее в воде соединение, например цементный клинкер, измельчают, может иметь место межкристаллическое и транскристаллическое разрушение. В случае транскристаллического разрушения ионная связь между Ca-O разрывается так, что получаются находящиеся на поверхности избыточные катионы (Ca²⁺) и находящиеся на поверхности избыточные анионы (О^2-). Кроме того, расстояние, которое находится под влиянием электростатической силы, сокращается из-за удара мельницы, вызывая агломерацию. В результате, эффективность измельчения становится плохой. Считается, что измельчающая добавка увеличивает эффективность измельчения за счет уменьшения поверхностной энергии, изломленной поверхности частиц, препятствуя агломерации.

В соответствии с настоящим изобретением, обладая соединением (а), присутствующим во время измельчения затвердевающих в воде соединений, данные соединения могут быть измельчены быстро до желаемого размера частиц. Хотя подробный механизм остается неясным, оценивают, что вязкое свойство жидкости (вязкость) соединения (а) в качестве измельчающей добавки понижается, увеличивая распространение и смачивающую способность по поверхности измельчаемых материалов. В результате, оно может быстрее и равномернее сцепляться с измельчаемыми материалами так, что эффективность измельчения улучшается. В соответствии с настоящим изобретением, обладая соединением (а) и антипенообразователем (b), присутствующими во время измельчения затвердевающих в воде соединений, данные соединения могут быть измельчены быстро до желаемого размера частиц. Хотя подробный механизм остается неясным, оценивают, что соединение (а) в качестве измельчающей добавки может быстрее и равномернее сцепляться с измельчаемыми материалами так, что эффективность измельчения улучшается. Считается, что данное улучшение обусловлено фактами, что вязкое свойство жидкости (вязкость) соединения (а) является достаточно низким, чтобы увеличить распространение и смачивающую способность по поверхности измельчаемых материалов.

Более того, измельчая затвердевающие в воде соединения в присутствии соединения (а), имеющего влагоудерживающее свойство, оценивают, что разрушение затвердевающих в воде соединений под влиянием атмосферных воздействий подавляется, и также уменьшение прочности затвердевающего в воде порошка из-за разрушения может подавляться.

Соединение (а) является продуктом присоединения алкиленоксида, имеющего от 2 до 4 атомов углерода с отсутствием амино-группы для безопасности, но с активным водородом (при условии, что полиэтиленгликоль и полипропиленгликоль исключаются), и предпочтительно является соединением с постоянной вязкостью. Пример соединения, которое не имеет амино-группу, но имеет активный водород, включает спирты, сахара и органические кислоты (предпочтительно жирные кислоты). В показателях адсорбционного свойства по отношению к разрушению поверхности минералов спирты являются предпочтительными. Что касается спиртов, одноатомные спирты, включающие углеводородную группу, имеющую от 3 до 20 атомов углерода (предпочтительно алкильную группу), и многоатомные спирты, имеющие от 2 до 25 гидроксильных групп (предпочтительно многоатомные спирты, имеющие от 3 до 10 атомов углерода и от 2 до 6 гидроксильных групп) могут быть отмечены. Что касается алкиленоксидов, могут быть отмечены этиленоксид, пропиленоксид и бутиленоксид. Этиленоксид и пропиленоксид являются предпочтительными. Этиленоксид является более предпочтительным.

Число гидроксильных групп, включенных в многоатомные спирты, составляет предпочтительно две или более и более предпочтительно три или более. Более того, оно составляет предпочтительно 25 или менее. Когда оно составляет две или более, функциональная активность соединения (а) действует полностью. Когда оно составляет 25 или менее, молекулярная масса соединения (а) становится соответствующей, и его функциональная активность полностью действует даже при небольшом добавленном количестве. Более того, число гидроксильных групп, включенных в соединение (а), составляет предпочтительно 20 или менее, более предпочтительно 10 или менее и даже более предпочтительно 6 или менее.

Более того, число атомов углерода, включенных в соединение (а), составляет предпочтительно четыре или более, более предпочтительно пять или более и даже более предпочтительно шесть или более. Более предпочтительным типом соединения (а) является соединение, полученное из соединений, в которых многоатомные спирты имеют три элемента: углерод, водород и кислород.

Что касается многоатомных спиртов, полиглицидол, глицерин, диглицерин, полиглицерин, триметилолэтан, триметилолпропан, 1,3,5-пентатриол, эритритол, пентаэритрит, дипентаэритрит, сорбитол, сорбитан, собитоглицерин конденсат, адонитол, арабитол, ксилит и маннит являются предпочтительными. Что касается сахаров, гексоза сахара, такие как глюкоза, фруктоза, манноза, индоза, сорбоза, гулоза, талоза, тагатоза, галактоза, аллоза, псикоза или алтроза; пентоза сахара, такие как арабиноза, рибулоза, рибоза, ксилоза, ксилулоза или луксоза; тетроза сахара, такие как треоза, эритрулоза или эритроза; другие сахара, такие как рамноза, целлобиоза, мальтоза, изомальтоза, трегалоза, сукроза, раффиноза, гентианоза или мелезитоза; и сахарные спирты их, и сахарные кислоты их (сахар; глюкоза, сахарный спирт; глюцид, сахарная кислота; глюконовая кислота) также являются предпочтительными. Кроме того, производные, такие как частично образующие простой эфир или частично образующие сложный эфир соединения приведенных примеров соединений, также являются предпочтительными. Данные соединения могут быть использованы отдельно или в комбинации двух или более. Среди них в настоящем изобретении сорбитол, полиглицерин и глицерин являются предпочтительными, и глицерин является более предпочтительным. Что касается полиглицерина, степень конденсации для глицерина составляет предпочтительно от 2 до 5, более предпочтительно от 2 до 4 и даже более предпочтительно от 2 до 3.

В показателях улучшения эффективности измельчения путем понижения поверхностной энергии изломанных поверхностей частиц соединение (а) является предпочтительно продуктом присоединения, полученным добавлением в среднем от 0,5 до 6 молей, более предпочтительно от 1 до 5 молей, даже более предпочтительно от 1 до 4 молей алкиленоксида к одному молю соединения, имеющего активный водород.

Что касается измельчающей добавки, имеющей соединение (а), алкиленоксидный продукт присоединения спиртов, имеющий от 2 до 4 атомов углерода, является предпочтительным, и алкиленоксидный продукт присоединения глицеринов, имеющий от 2 до 4 атомов углерода, и этиленоксидный (здесь далее описываемый как ЕО) и/или пропиленоксидный (здесь далее описываемый как РО) продукт присоединения глицеринов является предпочтительным. Когда существуют два или более алкиленоксидов, они могут иметь форму блока или случайную форму. Среди алкиленоксидного продукта присоединения глицеринов, соединение (а1), которое получают добавлением в среднем от 0,5 до 6 молей алкиленоксида, имеющего от 2 до 4 атомов углерода, к глицерину, является предпочтительным. Среднее добавленное число молей алкиленоксида в соединение (а1) составляет от 1 до 5, более предпочтительно от 1 до 4. Что касается соединения (а1), алкиленоксид является предпочтительно ЕО и/или РО. Среднее добавленное число молей ЕО и/или РО составляет от 0,5 до 6 молей, предпочтительно от 1 до 5 молей и более предпочтительно от 1 до 4 молей на один моль глицерина. Соединение (а1) является предпочтительно соединением, полученным добавлением ЕО в среднем количестве от 0,5 до 6 молей, более предпочтительно от 1 до 5 молей, даже более предпочтительно от 1 до 4 молей, к глицерину.

Соединение (а) может быть получено добавлением алкиленоксида, имеющего от 2 до 4 атомов углерода, к соединению, которое не имеет амино-группу, но имеет активный водород, исключая воду, этиленгликоль и пропиленгликоль. Метод получения данного соединения может быть осуществлен в соответствии с широко известными методами.

Портландцемент типично получают в виде порошка, имеющего удельную поверхность, т.е. величину Блэйна, равную 2500 см²/г или более, полученного предварительным измельчением клинкера (также называемого 'цементный клинкер', иногда содержащего гипс), причем клинкер является затвердевающим в воде соединением, получаемым прокаливанием сырья, такого как известняк, глина или металлические отходы, добавлением соответствующего количества гипса и измельчением для завершения. Соединение (а) настоящего изобретения используют в качестве измельчающей добавки для измельчения или предпочтительно в качестве измельчающей добавки для конечного измельчения. Соединение (а) предпочтительно используют в количестве от 0,001 до 0,2 частей по массе или более предпочтительно в количестве от 0,005 до 0,1 частей по массе на 100 частей по массе затвердевающего в воде соединения, особенно цементного клинкера, чтобы получить быстрое измельчение с желаемым размером частиц. Измельчение затвердевающего в воде соединения, особенно клинкера, в особенности конечное измельчение, предпочтительно выполняют после добавления соединения (а) к сырью, включающему затвердевающее в воде соединение, особенно клинкер. Метод добавления включает капание или разбрызгивание жидкости соединения (а) или смеси, включающей соединение (а) и другие компоненты.

В настоящем изобретении соединение (а) является предпочтительно жидкостью, имеющей низкую вязкость, в показателях легкого обращения и эффективности измельчения. В особенности жидкое соединение, которое имеет вязкость, равную 1000 мПа·с или менее при 25°С, является предпочтительным. Вязкость измеряют с использованием вискозиметра (ВМ типа; производства Tokyo Keiki Kogyo Co., Ltd.). Более того, в показателях легкого обращения, соединение (а) может быть приготовлено и использовано в виде водного раствора. В таком случае концентрация соединения (а) составляет предпочтительно от 50 до 90% по массе. Использование водного раствора соединения (а) является очень важным, так как это может способствовать быстрому и равномерному распределению соединения (а) поверх затвердевающего в воде соединения. Однако при контакте с затвердевающим в воде соединением вода, включенная в водный раствор, быстро поглощается или реагирует с затвердевающим в воде соединением, так что соединение (а) концентрируется на относительно ранней стадии измельчения. В результате, находясь в состоянии почти 100% продукта, оно сосуществует с затвердевающим в воде соединением, действуя при измельчении. По этим причинам для самого соединения (а) важно иметь низкую вязкость, чтобы получить эффект измельчения. В этой связи измельчающая добавка, такая как глицерин, который имеет высокую собственную вязкость, не является единственно подходящим для получения улучшения эффективности измельчения на современном уровне техники.

В соответствии с настоящим изобретением, условия для измельчения могут быть отрегулированы, чтобы получать порошок, имеющий подходящий размер частиц в зависимости от сырья, использования и аналогичного. В общем, предпочтительно, чтобы затвердевающее в воде соединение, особенно клинкер, измельчали до того, как его удельная поверхность, т.е. величина Блэйна, становится равной от 2500 до 5000 см²/г.

Аппарат измельчения, используемый для измельчения затвердевающего в воде соединения, в частности клинкера, в особенности для конечного измельчения, не является специфически ограниченным. Однако пример его включает шаровую мельницу, которую обычно используют для измельчения цемента и аналогичного. Материал для измельчающих агентов аппарата (мелющие шары) желательно имеет твердость, одинаковую или больше, чем твердость измельчаемого материала (например, алюминат кальция для цементного клинкера). Коммерчески доступный продукт включает, например, оксид алюминия, оксид циркония, оксид титана, карбид вольфрама и аналогичное.

Соединение (а) настоящего изобретения, особенно соединение (а1), является предпочтительным в качестве измельчающей добавки для затвердевающего в воде соединения, особенно для клинкера. То есть предлагается способ измельчения затвердевающего в воде соединения, особенно клинкера, путем использования соединения (а1) в качестве измельчающей добавки для затвердевающего в воде соединения, особенно клинкера, в особенности для конечного измельчения. В таком случае соединение (а1) используют предпочтительно в количестве от 0,001 до 0,2 частей по массе, более предпочтительно в количестве от 0,005 до 0,1 частей по массе и даже более предпочтительно в количестве от 0,02 до 0,06 частей по массе к 100 частям по массе затвердевающего в воде соединения, особенно клинкера. Алкиленоксид, который добавляют в соединение (а1), является предпочтительно ЕО и/или РО.

Измельчающая добавка настоящего изобретения может быть использована в комбинации двух или более. Более того, она может быть использована в комбинации с другой измельчающей добавкой. Например, другая измельчающая добавка может быть использована в количестве 40% по массе или менее к общей массе измельчающей добавки. В показателях легкого обращения другая измельчающая добавка является соединением, которое имеет более низкую вязкость, чем вязкость соединения (а). Диэтиленгликоль или триэтаноламин, которые являются эффективными для уменьшения вязкости даже в малом количестве, или глицерин в качестве натурального компонента для обеспечения безопасности также могут быть использованы. По существу, настоящее изобретение обеспечивает измельчающую добавку, содержащую соединение (а), особенно соединение (а1), и глицерин. В таком случае массовое соотношение между соединением (а) и глицерином составляет предпочтительно от 99/1 до 50/50 (соединение (а)/глицерин) и более предпочтительно от 99/1 до 70/30. В соответствии со способом получения по настоящему изобретению, предпочтительно, чтобы затвердевающее в воде соединение измельчали в присутствии соединения (а) и глицерина, и в таком случае массовое соотношение между соединением (а) и глицерином предпочтительно находится в пределах данного диапазона. Кроме того, глицерин используется предпочтительно в количестве от 0,0001 до 0,05 частей по массе, более предпочтительно от 0,001 до 0,03 частей по массе и даже более предпочтительно от 0,005 до 0,02 частей по массе, к 100 частям по массе затвердевающего в воде соединения, особенно клинкера.

Затвердевающий в воде порошок, получаемый способом приготовления по настоящему изобретению, сдерживается от уменьшения прочности, вызванного разрушением. Затвердевающий в воде порошок включает портландцемент, доменный шлак, глиноземистый цемент, зольную пыль, известняк и гипс. Затвердевающее в воде соединение, которое подвергается измельчению, является сырьем для данных затвердевающих в воде порошков.

Когда получение проводят в присутствии антипенообразователя (b), для того чтобы подавить разрушение затвердевающего в воде соединения под влиянием атмосферных воздействий, соединение (а) представляет собой соединение, в котором в среднем от 2 до 30 молей, предпочтительно от 3 до 20 молей, более предпочтительно от 3 до 12 молей алкиленоксида добавляют на один моль соединения, имеющего активный водород. Кроме того, для того чтобы поддерживать как прочность, так и подавление разрушения под влиянием атмосферных воздействий, соединение (а) представляет собой соединение, в котором предпочтительно в среднем от 2 до 4 молей, более предпочтительно от 3 до 4 молей алкиленоксида добавляют на один моль соединения, имеющего активный водород.

Когда получение проводят в присутствии антипенообразователя (b), среди алкиленоксидного продукта присоединения глицерина, соединение (а1), которое получают добавлением в среднем от 3 до 12 молей алкиленоксида, имеющего от 2 до 4 атомов углерода, к глицерину, является предпочтительным. Кроме того, среднее добавленное число молей алкиленоксида в соединение (а1) составляет предпочтительно от 3 до 9, более предпочтительно от 3 до 6. Что касается соединения (а1), ЕО и/или РО является предпочтительным для алкиленоксида. Среднее добавленное число молей ЕО и/или РО составляет предпочтительно от 3 до 12, более предпочтительно от 3 до 9 и даже более предпочтительно от 3 до 6, на один моль глицерина. Что касается соединения (а1), те соединения, которые получают добавлением ЕО в среднем количестве от 3 до 12 молей, предпочтительно от 3 до 9 молей, более предпочтительно от 3 до 6 молей на глицерин, являются предпочтительными.

В соответствии с настоящим изобретением, антипенообразователь (b) может подавлять уменьшение прочности, которое вызывается увеличенным количеством воздуха в затвердевающей в воде композиции благодаря соединению (а). При наличии антипенообразователя (b) в процессе приготовления затвердевающего в воде порошка он равномерно распределяется по затвердевающему в воде порошку, так что вышеуказанный эффект подавления может быть получен. По существу, способ приготовления затвердевающего в воде порошка обеспечивается использованием как соединения (а), так и антипенообразователя (b) в комбинации, чтобы сократить время для получения желаемого размера частиц, при поддержании безопасности измельчающей добавки, с тем чтобы эффективность измельчения была хорошей и затвердевающий в воде порошок, такой как цемент, сдерживался от уменьшения прочности, вызванной увеличенным количеством воздуха или разрушением.

Что касается антипенообразователя (b), силиконовый антипенообразователь, антипенообразователь на основе сложного эфира жирной кислоты и антипенообразователь на основе простого эфира являются предпочтительными. Что касается силиконового антипенообразователя, диметилполисилоксан является более предпочтительным. Сложный эфир жирной кислоты и полиалкиленгликоля и простой эфир полиалкиленгликоля являются более предпочтительными для антипенообразователя на основе сложного эфира жирной кислоты и антипенообразователя на основе простого эфира соответственно.

Что касается силиконового антипенообразователя, эмульгированный тип, смешиваемый с водой, является предпочтительным. Такой эмульгированный тип антипенообразователя включает коммерчески доступные продукты, такие как КМ-70 и КМ-73А (оба производства Shin-Estu Chemical Co., Ltd.), TSA серии (Momentive Performance Materials Japan LLC), FS антипенные серии (Dow Corning Toray Co., Ltd.) или антипенообразователь Е-20 (Kao Corporation).

Что касается антипенообразователя на основе сложного эфира жирной кислоты, Rheodol TW-L120 (Kao Corporation), Neofix, Foamlex (оба производства NICCA CHEMICAL CO., LTD) и аналогичные, которые включают сложный эфир жирной кислоты и полиалкиленгликоля в качестве основного компонента, могут быть отмечены.

Что касается антипенообразователя на основе простого эфира, коммерчески доступные продукты, такие как полиоксипропилен (среднее добавленное число молей 3) лауриловый эфир [антипенообразователь № 8, Kao Corporation], полиоксипропилен (среднее добавленное число молей 3) полиоксиэтилен (среднее добавленное число молей 1) лауриловый эфир [антипенообразователь № 11, Kao Corporation] в качестве эфира полиалкиленгликоля или SN противопенная добавка 15-Р, Foamaster PC [оба производства San Nopco Limited.], Adeka Pluronic серии [ADEKA Corporation] и аналогичные, могут быть отмечены.

Что касается антипенообразователя (b), антипенообразователь на основе сложного эфира жирной кислоты является предпочтительным, принимая во внимание, что он может быть полезным для подавления уменьшения прочности. Массовое соотношение между соединением (а) и антипенообразователем (b) составляет предпочтительно (а)/(b)= от 99/1 до 50/50, более предпочтительно от 97/3 до 60/40 и даже более предпочтительно от 95/5 до 70/30 в показателях подавления уменьшения прочности. Более того, массовое соотношение между соединением (а) и антипенообразователем (b) рассчитывается на основе их эффективных количеств (количество твердого вещества).

Портландцемент типично получают в виде порошка, имеющего удельную площадь поверхности, т.е. величину Блейна, равную 2500 см²/г или более, полученного предварительным измельчением клинкера (также называемого 'цементный клинкер', иногда содержащего гипс), при этом клинкер является затвердевающим в воде соединением, получаемым прокаливанием сырья, такого как известняк, глина или металлические отходы, добавлением соответствующего количества гипса и окончательным измельчением. Соединение (а) и антипенообразователь (b) настоящего изобретения используют в качестве измельчающей добавки для измельчения или предпочтительно в качестве измельчающей добавки для конечного измельчения. То есть предлагается способ измельчения затвердевающего в воде соединения, например клинкера, в котором соединение (а), особенно соединение (а1), и антипенообразователь (b) используются для измельчения затвердевающего в воде соединения, особенно клинкера, в особенности для конечного измельчения. В таком случае, для того чтобы получить относительно быстрое измельчение с желаемым размером частиц, соединение (а), особенно соединение (а1), предпочтительно используют в количестве от 0,001 до 0,2 частей по массе, более предпочтительно в количестве от 0,005 до 0,1 частей по массе и даже более предпочтительно в количестве от 0,02 до 0,06 частей по массе, и антипенообразователь (b) используют в количестве от 0,0001 до 0,1 частей по массе, более предпочтительно в количестве от 0,0005 до 0,05 частей по массе или даже более предпочтительно в количестве от 0,001 до 0,03 частей по массе к 100 частям по массе затвердевающего в воде соединения, например клинкера. Алкиленоксид, который добавляют к соединению (а1), является предпочтительно ЕО и/или РО, причем ЕО является более предпочтительным. Более того, способ добавления к затвердевающему в воде соединению включает капание или разбрызгивание жидкой смеси, включающей соединение (а) и антипенообразователь (b), или жидкой смеси, включающей соединение (а), антипенообразователь (b) и другие компоненты.

В показателях легкого обращения соединение (а) и антипенообразователь (b) могут быть использованы в форме водного раствора. В таком случае концентрация соединения (а) составляет предпочтительно от 50 до 99% по массе. Концентрация антипенообразователя (b) составляет предпочтительно от 0,5 до 44,5% по массе. Использование водного раствора, включающего соединение (а) и антипенообразователь (b), является важным в том, что он может способствовать широкому и равномерному распространению соединения (а) и антипенообразователя (b) по затвердевающему в воде соединению. Однако с момента, когда он находится в контакте с затвердевающим в воде соединением, вода, включенная в водный раствор, быстро поглощается затвердевающим в воде соединением так, что соединение (а) и антипенообразователь (b) концентрируются на относительно ранней стадии измельчения. В результате, присутствуя в очень высокой концентрации твердого вещества, они сосуществуют с затвердевающим в воде соединением, чтобы продолжить измельчение. По этим причинам соединению (а) самому важно иметь низкую вязкость, чтобы получить эффект измельчения. В этой связи измельчающая добавка, такая как глицерин, который имеет высокую собственную вязкость, не является единственным, подходящим для достижения улучшения в эффективности измельчения на современном уровне техники.

В соответствии с настоящим изобретением, условия для измельчения могут регулироваться, чтобы получить порошок, имеющий подходящий размер частиц, в зависимости от сырья, использования и аналогичного. В общем, предпочтительно, чтобы затвердевающее в воде соединение, особенно клинкер, измельчали до того, как его удельная поверхность, т.е. величина Блейна, становится равной от 2500 до 5000 см²/г.

Для измельчающей добавки по настоящему изобретению соединение (а) и антипенообразователь (b) могут быть использованы в комбинации двух или более соответственно. Кроме того, как было описано выше, они могут быть использованы в комбинации с другой измельчающей добавкой.

ПРИМЕРЫ

Здесь ниже варианты осуществления настоящего изобретения описаны со ссылкой на следующие примеры. Однако очевидно, что данные примеры должны рассматриваться только в качестве иллюстрации и не имеют намерения ограничивать настоящее изобретение.

(Пример 1 и сравнительный пример 1)

Материалы, как описано ниже, получают в смешиваемом количестве, как описано ниже, и добавляют сразу и затем измельчают шаровой мельницей. В таком случае эффективность измельчения (время достижения измельченного состояния) и тест на прочность полученного таким образом цемента оценивали, как описано ниже. Результаты приведены в таблице 1.

(1-1) Использованные материалы

• Клинкер: Клинкер для основного портландцемента получали объединением известняка, глины, силиката, сырья оксида железа и аналогичного, чтобы иметь состав СаО: примерно 65%, SiO₂: примерно 22%, Al₂O₃: примерно 5%, Fe₂O₃: примерно 3%, MgO и другие: примерно 3% (на основе массы), прокаливанием и их измельчением сначала с использованием дробилки и мельницы.

• Дигидрат гипса: Дигидрат гипса, имеющий SO₃ в количестве 44,13%.

• Измельчающая добавка: см. таблицу 1 и пример приготовления, описанный ниже.

Пример приготовления 1 (Приготовление продукта присоединения, имеющего в среднем один моль ЕО на глицерин)

В 2-литровый автоклав добавляли глицерин и КОН (230,3 г и 1,4 г соответственно), и температуру поднимали до 130°С при перемешивании со скоростью примерно 600 об/мин. Затем смесь обезвоживали в течение 30 мин в условиях 130°С, 1,3 кПа. Затем температуру поднимали до 155°С. К образовавшейся в результате реакции смеси добавляли 110,1 г ЕО для реакции (соответственно один моль ЕО на один моль глицерина). Реакционные условия составляли: температура при 155°С и давление от 0,1 до 0,3 МПа (давление манометра). После завершения реакции температуру понижали до 80°С, чтобы получить продукт присоединения, имеющий в среднем один моль ЕО на глицерин. Распределение ЕО для настоящего примера приготовления было следующим: непрореагировавший глицерин (ЕО = 0 молей): 36,1%, ЕО = 1 моль: 37,0%, ЕО = 2 моля: 19,1%, ЕО = 3 моля: 6,1%, ЕО = 4 моля: 1,3%, ЕО = 5 молей: 0,2% (% основан на массе и является одинаковым для остального).

Пример приготовления 2 (Приготовление продукта присоединения, имеющего в среднем 3 моля ЕО на глицерин)

Продукт присоединения, имеющий в среднем 3 моля ЕО на глицерин, получали в основном таким же образом, как пример приготовления 1, за исключением использования 330,5 г ЕО для реакции с глицерином (соответственно 3 моля ЕО на один моль глицерина). Кроме того, распределение ЕО для настоящего примера приготовления было следующим: непрореагировавший глицерин (ЕО = 0 молей): 2,9%, ЕО = 1 моль: 11,3%, ЕО = 2 моля: 22,4%, ЕО = 3 моля: 26,1%, ЕО = 4 моля: 19,7%, ЕО = 5 молей: 10,7%, ЕО = 6 молей: 4,6%, ЕО = 7 молей: 1,7%, ЕО = 8 молей: 0,5%, ЕО = 9 молей: 0,2%.

Пример приготовления 3 (Приготовление продукта присоединения, имеющего в среднем 6 молей ЕО на глицерин)

Продукт присоединения, имеющий в среднем 6 молей ЕО на глицерин, получали в основном таким же образом, как пример приготовления 1, за исключением использования 661,0 г ЕО для реакции с глицерином (соответственно 6 молей ЕО на один моль глицерина).

Пример приготовления 4 (Приготовление продукта присоединения, имеющего в среднем 9 молей ЕО на глицерин)

Продукт присоединения, имеющий в среднем 9 молей ЕО на глицерин, получали в основном таким же образом, как пример приготовления 1, за исключением использования 991,4 г ЕО для реакции с глицерином (соответственно 9 молей ЕО на один моль глицерина). Кроме того, распределение ЕО для настоящего примера приготовления было следующим: ЕО = 3 моля: 0,2%, ЕО = 4 моля: 1,2%, ЕО = 5 молей: 3,6%, ЕО = 6 молей: 7,2%, ЕО = 7 молей: 11,2%, ЕО = 8 молей: 14,5%, ЕО = 9 молей: 15,9%, ЕО = 10 молей: 15,0%, ЕО = 11 молей: 12,3%, ЕО = 12 молей: 8,9%, ЕО = 13 молей: 5,4%, ЕО = 14 молей: 2,9%, ЕО = 15 молей: 1,1%, ЕО = 16 молей: 0,1%.

Пример приготовления 5 (Приготовление продукта присоединения, имеющего в среднем один моль РО на глицерин)

В 2-литровый автоклав добавляли глицерин и КОН (230,3 г и 4,2 г соответственно) и температуру поднимали до 130°С при перемешивании со скоростью примерно 600 об/мин. Затем смесь обезвоживали в течение 30 мин в условиях 130°С, 1,3 кПа. Затем температуру поднимали до 155°С. К образовавшейся в результате реакции смеси добавляли 145,2 г РО для реакции (соответственно один моль РО на один моль глицерина). Реакционные условия составляли: температура при 130°С и давление от 0,1 до 0,3 МПа (давление манометра). После завершения реакции температуру понижали до 80°С, чтобы получить продукт присоединения, имеющий в среднем один моль РО на глицерин. Распределение РО для настоящего примера приготовления было следующим: непрореагировавший глицерин (РО = 0 молей): 26,3%, РО = 1 моль: 44,0%, РО = 2 моля: 23,9%, РО = 3 моля: 4,6%, РО = 4 моля: 0,2%.

Пример приготовления 6 (Приготовление продукта присоединения, имеющего в среднем 6 молей РО на глицерин)

Продукт присоединения, имеющий в среднем 6 молей РО на глицерин, получали в основном таким же образом, как пример приготовления 5, за исключением использования 7,0 г КОН и 871,5 г РО для реакции с глицерином (соответственно 6 молей РО на один моль глицерина). Кроме того, распределение РО для настоящего примера приготовления было следующим: РО = 3 моля: 2,6%, РО = 4 моля: 5,6%, РО = 5 молей: 22,6%, РО = 6 молей: 24,6%, РО = 7 молей: 19,3%, РО = 8 молей: 11,2%, РО = 9 молей: 4,8%, РО = 10 молей: 1,5%, РО = 11 молей: 0,1%.

Пример приготовления 7 (Приготовление продукта присоединения, имеющего в среднем 9 молей РО на глицерин)

Продукт присоединения, имеющий в среднем 9 молей РО на глицерин, получали в основном таким же образом, как пример приготовления 5, за исключением использования 7,0 г КОН и 1307,2 г РО для реакции с глицерином (соответственно 9 молей РО на один моль глицерина). Кроме того, распределение РО для настоящего примера приготовления было следующим: РО = 4 моля: 0,2%, РО = 5 молей: 1,8%, РО = 6 молей: 2,5%, РО = 7 молей: 10,6%, РО = 8 молей: 18,0%, РО = 9 молей: 22,1%, РО = 10 молей: 19,6%, РО = 11 молей: 13,1%, РО = 12 молей: 3,7%, РО = 13 молей: 2,4%, РО = 14 молей: 0,4%.

(1-2) Смешиваемое количество

• Клинкер: 1000 г

• Дигидрат гипса: 38,5 г, количество добавленного SO₃ регулировали до 1,7% (1000 г ×1,7%/44,13% = 38,5 г).

• Измельчающая добавка: Соединение таблицы 1 использовали в виде 50% по массе водного раствора.

(1-3) Шаровая мельница

Использовали АХВ-15 производства SEIWA GIKEN Co., Ltd. Объем керамического резервуара составлял 15 литров (внешний диаметр 300 мм), и использовали шары из оксида циркония общей массой 10,2 кг (38 мм Ф, 6,8 кг; 32 мм Ф, 2,2 кг; и 30 мм Ф, 1,3 кг). Число оборотов шаровой мельницы составляло 38 об/мин. Кроме того, время для освобождения измельчаемых материалов в процессе измельчения было отрегулировано до 1 минуты.

(1-4) Время достижения измельченного состояния

Целевая величина Блейна составляла 3300±100 см²/г. Величины Блейна измеряли через 30 мин, 45 мин, 60 мин, 75 мин и 90 мин после начала измельчения. Затем время, необходимое для достижения целевой величины Блейна, равной 3300±100 см²/г, получали уравнением регрессии, и оно было определено как конечное время достижения (время достижения измельченного состояния). Кроме того, для измерения величины Блейна использовали аппарат для воздухопроницаемости Блейна, который сконструирован в соответствии с физическим методом для тестирования цемента (JIS R 5201). Разница между временем достижения измельченного состояния, полученная из данного теста, является более важной на современном уровне техники. Оценку проводили получением относительных величин в сравнении с временем достижения измельченного состояния в сравнительном примере 1-1, который был стандартизован к 100. Когда относительная величина составляла 90 или менее, она обозначается как , предназначен для величины больше чем 90 до 95, предназначен для величины больше чем 95 до 98 и предназначен для величины больше чем 98. Согласно оценке, время достижения измельченного состояния составляло 114 мин для сравнительного примера 1-1. Сравнительный пример 1-1 был описан как 'стандарт' в таблице 1.

(1-5) Тест на прочность

Тест на прочность проводили в соответствии с физическим методом для тестирования цемента (JIS R 5201) приложение 2 (Метод для тестирования цемента - Измерение прочности). Использованный цемент был цементом, полученным выше, имеющим величину Блейна, равную 3300±100 см²/г. Оценку проводили получением относительных величин в сравнении с прочностью на сжатие в сравнительном примере 1-1, который был стандартизован к 100. Когда относительная величина составляла больше 110, она обозначается как , предназначен для величины больше чем 90 до 110 и предназначен для величины 90 или менее. В соответствии с оценкой, прочность на сжатие, полученная для сравнительного примера 1-1, составляла 30,6 Н/мм² и 44,1 Н/мм² после трех дней и семи дней соответственно. Сравнительный пример 1-1 был описан как 'стандарт' в таблице 1.

В данной таблице ЕОр представляет среднее добавленное число молей этиленоксида и РОр представляет среднее добавленное число молей пропиленоксида (остается одинаковым для остального). Кроме того, для сравнительного примера 1-1, только воду добавляли в количестве 0,04% по массе к массе клинкера. В данной таблице добавочное количество показывает количество соединения в % по массе к массе клинкера (остается одинаковым для остального).

Что касается безопасности, описанной в данной таблице, когда материал представляет собой (i) PRTR предметный материал, (ii) материал, требуемый быть объявленным в соответствии со статьей 57 параграфа 2 Безопасности и законодательства по вопросам здравоохранения, или (iii) материал, который рассматривают как важный в отношении влияния при короткой экспозиции в соответствии с Международным Листом данных по Химической Безопасности, он обозначается как , в то время как материал, который не относится к любому от (i) до (iii), обозначается как (остается одинаковым для остального).

Более того, что касается вязкости, описанной в данной таблице, ее измеряли для соответствующего материала (100% продукт) в показателях легкого обращения и эффективности измельчения, получающихся из коэффициента диффузии, когда процесс проводится в увеличенном масштабе. Когда вязкость составляет 1000 мПа·с или менее, она обозначается как . С другой стороны, когда вязкость больше чем 1000 мПа·с, она обозначается как (остается одинаковым для остального). Условия для измерения вязкости такие же, как условия, описанные выше (остается одинаковым для остального).

(1-6) Тест на разрушение цемента

Для того чтобы оценить гасящий эффект на разрушение цемента, цементы, которые были получены из некоторых примеров и сравнительных примеров, были запечатаны в жаропрочный стеклянный сосуд и хранились в инкубаторе при 70°С в течение 6 дней. Прочность на сжатие строительного раствора сравнивали для каждого цемента до и после хранения в соответствии с физическим методом для тестирования цемента (JIS R 5201) приложение 2 (Метод для тестирования цемента - измерение прочности). Считается, что в бункере для хранения вышеописанное хранение с помощью запечатывания было таким, что цемент мог легко подвергаться воздействию влаги, выпускаемой связующей водой или дигидратом гипса, содержащимся в цементе. Результаты приведены в таблице 2. Оценка была сделана на основе скорости уменьшения прочности на сжатие, которая была получена из теста на разрушение до и после хранения. Когда скорость уменьшения составляла 6% или менее, она обозначалась как , предназначен для скорости больше 6 до 12% и предназначен для скорости больше 12%.

Из результатов таблицы 2 видно, что прочность на сжатие до и после хранения, особенно прочность на сжатие после семи дней хранения, показала меньшее изменение (т.е. меньшее уменьшение прочности) для примеров 1-1 и от 1-4 до 1-6, в которых измельчение проводили в соответствии со способом настоящего изобретения, в сравнении со сравнительными примерами 1-1, 1-3 и 1-5. Таким образом, ясно, что измельчающая добавка настоящего изобретения может подавлять уменьшение прочности цемента, которое вызывается разрушением.

(Пример 2 и сравнительный пример 2)

Материалы, как описано ниже, получают в смешиваемом количестве, как описано ниже, и добавляют сразу и затем измельчают шаровой мельницей. В таком случае эффективность измельчения (время достижения измельченного состояния) и тест на прочность полученного таким образом цемента оценивали, как описано ниже. Результаты приведены в таблице 3.

(2-1) Использованные материалы

Такие же, как материалы примера 1 и сравнительного примера 1 (за исключением того, что вязкость некоторых измельчающих добавок была измерена в смеси).

(2-2) Смешиваемое количество

Такое же, как смешиваемое количество примера 1 и сравнительного примера 1.

(2-3) Шаровая мельница

Использовали АХВ-15 производства SEIWA GIKEN Co., Ltd. Объем резервуара из нержавеющей стали составлял 18 литров (внешний диаметр 300 мм), и использовали шары из нержавеющей стали общим числом 140 (70 шаров, имеющих диаметр 30 ммФ: номинальный внешний диаметр 1·3/16, 70 шаров, имеющих диаметр 20 ммФ: номинальный внешний диаметр 3/4). Число оборотов шаровой мельницы составляло 45 об/мин. Кроме того, время для освобождения измельчаемых материалов в процессе измельчения было отрегулировано до 1 минуты.

(2-4) Время достижения измельченного состояния

Целевая величина Блейна составляла 3300±100 см²/г, и величину Блейна измеряли через 60 мин, 75 мин и 90 мин после начала измельчения. Затем время, необходимое для достижения целевой величины Блейна 3300 см²/г, получали уравнением регрессии, и оно было определено как конечное время достижения (время достижения измельченного состояния). Кроме того, для измерения величины Блейна использовали аппарат для воздухопроницаемости Блейна, который сконструирован в соответствии с физическим методом для тестирования цемента (JIS R 5201). Разница между временем достижения измельченного состояния, полученная из данного теста, является более важной на современном уровне техники. Оценку проводили получением относительных величин в сравнении со временем достижения измельченного состояния в сравнительном примере 2-1, который был стандартизован к 100. Когда относительная величина составляла 90 или менее, она обозначается как , предназначен для величины больше чем 90 до 95, предназначен для величины больше чем 95 до 98 и предназначен для величины больше чем 98. Согласно оценке, время достижения измельченного состояния составляло 124 мин для сравнительного примера 2-1. Сравнительный пример 2-1 был описан как 'стандарт' в таблице 3.

(1-5) Тест на прочность

Тест на прочность проводили в соответствии с физическим методом для тестирования цемента (JIS R 5201) приложение 2 (Метод для тестирования цемента - Измерение прочности). Использованный цемент был цементом, полученным выше, имеющим величину Блейна, равную 3300±100 см²/г. Оценку проводили получением относительных величин в сравнении с прочностью на сжатие в сравнительном примере 2-1, который был стандартизован к 100. Когда относительная величина составляла больше 110, она обозначается как , предназначен для величины больше чем 90 до 110 и предназначен для величины 90 или менее. В соответствии с оценкой прочность на сжатие, полученная для сравнительного примера 2-1, составляла 29,9 Н/мм² и 44,2 Н/мм² после трех дней и семи дней соответственно. Сравнительный пример 2-1 был описан как 'стандарт' в таблице 3.

(2-6) Тест на разрушение цемента

Такой же, как тест примера 1 и сравнительного примера 1.

В данной таблице только воду добавляли в количестве 0,04% по массе к массе клинкера для сравнительного примера 2-1.

(Пример 3 и сравнительный пример 3).

Здесь ниже описаны примеры, направленные на объединенное использование антипенообразователя (b).

Материалы, как описано ниже, получают в смешиваемом количестве, как описано ниже, и добавляют сразу и затем измельчают шаровой мельницей. В таком случае эффективность измельчения (время достижения измельченного состояния) и тест на прочность полученного таким образом цемента оценивали, как описано ниже.

(3-1) Использованные материалы были такие же, как материалы, описанные в (1-1).

Однако измельчающая добавка была далее использована.

• Измельчающая добавка: Соединение (а) (см. таблицу 4 и примеры приготовления, описанные ниже) и антипенообразователь (b) (см. таблицу 5).

Пример приготовления 8 (Приготовление продукта присоединения, имеющего в среднем 3 моля ЕО на глицерин)

В 2-литровый автоклав добавляли глицерин и КОН (230,3 г и 1,4 г соответственно) и температуру поднимали до 130°С при перемешивании со скоростью примерно 600 об/мин. Затем смесь обезвоживали в течение 30 мин в условиях 130°С, 1,3 кПа. Затем температуру поднимали до 155°С. К образовавшейся в результате реакции смеси добавляли 330,5 г ЕО для реакции (соответственно 3 моля ЕО на один моль глицерина). Реакционные условия составляли: температура при 155°С и давление от 0,1 до 0,3 МПа (давление манометра). После завершения реакции температуру понижали до 80°С, чтобы получить продукт присоединения, имеющий в среднем 3 моля ЕО на глицерин, пример 3-1. Распределение ЕО для настоящего примера приготовления было следующим: непрореагировавший глицерин (ЕО = 0 молей): 2,9%, ЕО = 1 моль: 11,3%, ЕО = 2 моля: 22,4%, ЕО = 3 моля: 26,1%, ЕО = 4 моля: 19,7%, ЕО = 5 молей: 10,7%, ЕО = 6 молей: 4,6%, ЕО = 7 молей: 1,7%, ЕО = 8 молей: 0,5%, ЕО = 9 молей: 0,2% (процент на основании массы и остается одинаковым для остального).

Пример приготовления 9 (Приготовление продукта присоединения, имеющего в среднем 6 молей ЕО на глицерин)

Продукт присоединения, имеющий в среднем 6 молей ЕО на глицерин, получали в основном таким же образом, как пример приготовления 8, за исключением использования 661,0 г ЕО для реакции с глицерином (соответственно 6 молей ЕО на один моль глицерина).

Пример приготовления 10 (Приготовление продукта присоединения, имеющего в среднем 9 молей ЕО на глицерин)

Продукт присоединения, имеющий в среднем 9 молей ЕО на глицерин, получали в основном таким же образом, как пример приготовления 8, за исключением использования 991,4 г ЕО для реакции с глицерином (соответственно 9 молей ЕО на один моль глицерина). Кроме того, распределение ЕО для настоящего примера приготовления было следующим: ЕО = 3 моля: 0,2%, ЕО = 4 моля: 1,2%, ЕО = 5 молей: 3,6%, ЕО = 6 молей: 7,2%, ЕО = 7 молей: 11,2%, ЕО = 8 молей: 14,5%, ЕО = 9 молей: 15,9%, ЕО = 10 молей: 15,0%, ЕО = 11 молей: 12,3%, ЕО = 12 молей: 8,9%, ЕО = 13 молей: 5,4%, ЕО = 14 молей: 2,9%, ЕО = 15 молей: 1,1%, ЕО = 16 молей: 0,1%.

Пример приготовления 11 (Приготовление продукта присоединения, имеющего в среднем 6 молей РО на глицерин)

В 2-литровый автоклав добавляли глицерин и КОН (230,3 г и 7,0 г соответственно) и температуру поднимали до 130°С при перемешивании со скоростью примерно 600 об/мин. Затем смесь обезвоживали в течение 30 мин в условиях 130°С, 1,3 кПа. К образовавшейся в результате реакции смеси добавляли 871,5 г РО для реакции (соответственно 6 молей РО на один моль глицерина). Реакционные условия составляли: температура при 130°С и давление от 0,1 до 0,3 МПа (давление манометра). После завершения реакции температуру понижали до 80°С, чтобы получить продукт присоединения, имеющий в среднем 6 молей РО на глицерин. Распределение РО для настоящего примера приготовления было следующим: РО = 3 моля: 2,6%, РО = 4 моля: 5,6%, РО = 5 молей: 22,6%, РО = 6 молей: 24,6%, РО = 7 молей: 19,3%, РО = 8 молей: 11,2%, РО = 9 молей: 4,8%, РО = 10 молей: 1,5%, РО = 11 молей: 0,1%.

Пример приготовления 12 (Приготовление продукта присоединения, имеющего в среднем 4 моля ЕО на диглицерин)

Продукт присоединения, имеющий в среднем 4 моля ЕО на диглицерин, получали в основном таким же образом, как пример приготовления 8, за исключением того, что глицерин был заменен на диглицерин, и добавляли 0,8 г КОН и 249,3 г диглицерина и использовали 198,2 г ЕО для реакции с диглицерином (т.е. соответственно 4 моля ЕО на один моль диглицерина). Кроме того, распределение ЕО для настоящего примера приготовления было следующим: непрореагировавший диглицерин (ЕО = 0 молей): 1,8%, ЕО = 1 моль: 10,4%, ЕО = 2 моля: 19,2%, ЕО = 3 моля: 23,1%, ЕО = 4 моля: 25,5%, ЕО = 5 молей: 15,4%, ЕО = 6 молей: 3,5%, ЕО = 7 молей: 0,6%, ЕО = 8 молей: 0,4%, ЕО = 9 молей: 0,1%.

(3-2) Смешиваемое количество такое же, как смешиваемое количество (1-2) выше. Однако использовали смесь, включающую соединение (а) и антипенообразователь (b), смешанные в композиции, описанной в таблице 6, в виде 50% по массе водного раствора.

(3-3) Шаровая мельница такая же, как (2-3) выше.

(3-4) Время достижения измельченного состояния в основном такое же, как (2-4) выше. Оценку проводили получением относительных величин в сравнении со временем достижения измельченного состояния в сравнительном примере 3-1, который был стандартизован к 100. Когда относительная величина составляла 90 или менее, она обозначается как , предназначен для величины больше чем 90 до 95, предназначен для величины больше чем 95 до 98 и предназначен для величины больше чем 98. Согласно оценке, время достижения измельченного состояния составляло 124 мин для сравнительного примера 3-1. Сравнительный пример 3-1 был описан как 'стандарт' в таблице 6.

(3-5) Тест для измерения прочности в основном такой же, как (2-5) выше. Оценку проводили получением относительных величин в сравнении с прочностью на сжатие в сравнительном примере 3-1, который был стандартизован к 100. Когда относительная величина составляла больше 110, она обозначается как , предназначен для величины больше чем 100 до 110 или менее, предназначен для величины больше чем 90 до 100 или менее и предназначен для величины 90 или менее. В соответствии с оценкой, прочность на сжатие, полученная для сравнительного примера 3-1, составляла 29,9 Н/мм² и 44,2 Н/мм² после трех дней и семи дней соответственно. Сравнительный пример 3-1 был описан как 'стандарт' в таблице 6.

(3-6) Тест на разрушение цемента в основном такой же, как (1-6) выше. Результаты суммированы в таблице 6.

Таблица 4 Соединение (а) А-1 Глицерин ЕО продукт присоединения (ЕОр=3) А-2 Глицерин ЕО продукт присоединения (ЕОр=6) А-3 Глицерин ЕО продукт присоединения (ЕОр=9) А-4 Глицерин РО продукт присоединения (РОр=6) А-5 Диглицерин ЕО продукт присоединения (ЕОр=4) А-6 Моно н-бутиловый эфир диэтиленгликоля [BDG-C, Nippon Nyukazai Co., Ltd.]

Таблица 5 Антипенообразователь (b) В-1 Силиконовый антипенообразователь
[TSA-770, Momentive Performance Materials Japan LLC] В-2 Силиконовый антипенообразователь [FS Anti-foam 013A, Daw Corning Toray Co., Ltd.] В-3 Антипенообразователь на основе сложного эфира жирной кислоты [Foamlex 797, NICCA CHEMICAL Co., Ltd.] В-4 Антипенообразователь на основе простого эфира [антипенообразователь № 8, Kao Corporation] В-5 Антипенообразователь на основе простого эфира [Foamaster PC, San Nopco Limited] В-6 Антипенообразователь на основе эфира [Adeka Pluronic 25R-2, ADEKA Corporation]

Для сравнительного примера 3-1 только воду добавляли в количестве 0,04% по массе к массе клинкера. В данной таблице добавленное количество представляет собой эффективное количество измельчающей добавки относительно клинкера.

Из результатов таблицы 6 обнаружено, что объединенное использование соединения (а) и антипенообразователя (b) показало лучший эффект в тесте на прочность и тесте на разрушение цемента в сравнении с использованием соединения (а) отдельно. То есть, когда пример 3-1 и пример 3-6, в котором использовали одно и то же соединение (а), сравнивают друг с другом, обнаружено, что прочность улучшилась больше после трех дней или семи дней в примере 3-6, в котором антипенообразователь (b) был дополнительно использован. Та же самая тенденция также обнаружена при сравнении примеров от 3-2 до 3-5 и примеров от 3-7 до 3-10.

Настоящее изобретение относится к способу получения затвердевающего в воде порошка и может найти применение при производстве строительных материалов, например цемента. Способ получения затвердевающего в воде порошка включает стадию измельчения затвердевающего в воде соединения в присутствии соединения (а), которое является соединением, которое получают добавлением в среднем от 0,5 до 6 молей этиленоксида к 1 молю глицерина при условии, что полиэтиленгликоль и полипропиленгликоль исключаются. Дополнительно при измельчении может быть добавлен антипенообразователь. Изобретение развито в зависимых пунктах формулы изобретения. Технический результат - повышение прочности цемента и сохранение ее. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 12 пр., 6 табл.

1. Способ получения затвердевающего в воде порошка, включающий стадию измельчения затвердевающего в воде соединения в присутствии соединения (а), которое является соединением, которое получают добавлением в среднем от 0,5 до 6 молей этиленоксида к 1 молю глицерина при условии, что полиэтиленгликоль и полипропиленгликоль исключаются.

2. Способ получения затвердевающего в воде порошка, включающий стадию измельчения затвердевающего в воде соединения в присутствии соединения (а), которое получают добавлением в среднем от 0,5 до 6 молей этиленоксида к 1 молю глицерина при условии, что полиэтиленгликоль и полипропиленгликоль исключаются, и антипенообразователя (b).

3. Способ получения затвердевающего в воде порошка по п.1 или 2, в котором соединение (а) имеет вязкость 1000 мПа·с или менее при 25°С.

4. Способ получения затвердевающего в воде порошка по любому из пп.1-3, в котором соединение (а) используют в количестве от 0,001 до 0,2 частей по массе к 100 частям по массе затвердевающего в воде соединения.