СОПОЛИМЕР, СОДЕРЖАЩИЙ КИСЛОТНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ СТРОЕНИЯ И РАЗЛИЧНЫЕ ТИПЫ ПОЛИЭФИРНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ СТРОЕНИЯ Российский патент 2014 года по МПК C08F216/14 C04B24/26 C04B103/30 

Описание патента на изобретение RU2523283C2

Настоящее изобретение относится к сополимеру, диспергирующему средству, получению сополимера и диспергирующему средству и применению сополимера.

Известно, что примеси в форме диспергирующих средств часто добавляют к водным суспензиям порошковых неорганических или органических веществ, таким как глины, порошок силиката, мел, сажа, щебень и гидравлические вяжущие вещества, для того, чтобы улучшить их обрабатываемость, т.е. замешиваемость, растекаемость, способность наноситься пульверизацией, способность к перекачке насосом или текучесть. Такие примеси способны к предотвращению формирования твердых агломератов, дисперсных частиц, которые уже присутствуют, и частиц, недавно сформированных гидратацией, и таким образом улучшения обрабатываемости. Этот эффект используется в особенности в предназначенном способе в приготовлении смесей строительного материала, которые содержат гидравлические вяжущие вещества, такие как цемент, известь, гипс, полугидрат или ангидрит.

Чтобы преобразовать эти смеси строительного материала на основе упомянутых вяжущих веществ в готовую к применению рабочую форму, как правило требуется существенно больше смешивающейся воды, чем было бы необходимо для последующей гидратации или процесса придания твердости. Пропорция впадин, сформированных в конкретном теле из-за избытка, вследствие испарения воды приводит к значительно более плохим механическим прочностям и долговечности.

Чтобы уменьшить эту лишнюю пропорцию воды в указанной последовательности обработки и/или улучшить обрабатываемость в указанном соотношении вода/вяжущее вещество, применяются примеси, которые вообще упоминаются как агенты уменьшения воды или суперпластификаторы. В особенности, на практике как такие агенты применяются сополимеры, которые получены свободнорадикальной сополимеризацией кислотных мономеров и/или кислотных производных мономеров с полиэфирными макромономерами.

WO 2005/075529 описывает сополимеры, которые в дополнение к кислотным мономерным структурным элементам имеют винилоксибутиленполи(этиленгликольные) структурные элементы как полиэфирные макромономерные структурные элементы. Такие сополимеры широко применяются в качестве высокоэффективных суперпластификаторов, поскольку они имеют превосходные технические характеристики.

Хотя описанные сополимеры должны быть расценены как экономичные высокоэффективные суперпластификаторы, существует продолжающаяся потребность в дальнейшем улучшении качества и экономической эффективности сополимеров.

Задача настоящего изобретения таким образом обеспечить экономичное диспергирующее средство для гидравлических вяжущих веществ, которые являются в особенности подходящими в качестве суперпластификатора для бетона.

Выполнение этой задачи достигается сополимером, содержащим

i) 3-40 мол.% изопренолполиэфирного производного структурного элемента α

ii) 3-40 мол.% винилоксиполиэфирного производного структурного элемента β и

iii) 35-93 мол.% кислотного структурного элемента γ,

изопренолполиэфирный производный структурный элемент а представлен следующей общей формулой (Ia)

где

А являются одинаковыми или разными и представлены алкиленовыми группами согласно CxH2x, где х=2, 3, 4 или 5, и

а являются одинаковыми или разными и представлены целым числом между 4 и 300,

винилоксиполиэфирный производный структурный элемент р представлен следующей общей формулой (Ib)

где RA являются одинаковыми или разными и представлены атомом водорода, линейной или разветвленной C1-C12 алкильной группой, C5-C8 циклоалкильной группой, фенильной группой или C7-C12 арилалкильной группой,

А являются одинаковыми или разными и представлены алкиленовыми группами согласно CxHzx, где х=2, 3, 4 или 5, и

b являются одинаковыми или разными и представлены целым числом от 6 до 450,

среднее арифметическое алкиленовых групп А структурных элементов, которые относятся к винилоксиполиэфирному производному структурному элементу β, является более высоким по меньшей мере в 1,5 раза, чем среднее арифметическое алкиленовых групп А структурных элементов, которые относятся к изопренолполиэфирному производному структурному элементу α.

Структурные элементы сополимера, которые относятся к кислотному структурному элементу γ, получают путем включения соответствующих кислотных мономеров в форме полимеризуемых элементов. В этом контексте кислотный мономер должен быть понят в качестве значения мономеров, которые способны к свободнорадикальной сополимеризации, имеют по меньшей мере одну углеродную двойную связь, содержат по меньшей мере одну кислотную функцию и реагируют как кислота в водной среде. Кроме того, кислотный мономер также должен быть понят в качестве значения мономеров, которые способны к свободнорадикальной сополимеризации, имеют по меньшей мере одну углеродную двойную связь, образуют по меньшей мере одну кислотную функцию в результате реакции гидролиза в водной среде и реагируют как кислота в водной среде (пример: малеиновый ангидрид или основание-гидролизуемые сложные эфиры, такие как этил акрилат).

В общем, можно сказать, что механизм действия соответственных сополимеров, имеющих полиэфирные макромономерные структурные элементы и кислотные структурные элементы, определяется их структурными параметрами. Спектр действия соответствующих высокоэффективных сополимеров покрывает весь диапазон от чрезвычайного уменьшения воды до чрезвычайного сохранения подвижности, структурные параметры, которые обеспечивают уменьшение воды, противоречат хорошей подвижности. Таким образом, в дополнение к количеству заряда на единицу массы, также решающей является длина боковых цепей, например, принимая во внимание потенциал уменьшения воды. Для соответственного практического применения, «компромисс», принимая во внимание выбор коротких и длинных боковых цепей, является зачастую оптимальным, учитывая, что смеси коротких и длинных боковых цепей в основном создают наилучший раствор в этом отношении. Настоящее изобретение реализует, насколько такие смеси являются предусмотренными экономически и в высоком качестве. Полиэфирные макромономерные структурные элементы, которые являются винилоксиполиэфирного типа, могут быть более легко включены в форме полимеризуемых элементов с длинными полиэфирными боковыми цепями, благодаря высокой реактивности соответствующего мономера (т.е. также проще с низким содержанием остаточного мономера), чем сравнительно с полиэфирными макромономерными структурными элементами, которые являются изопренолполиэфирного типа. Мономеры изопренолполиэфирного типа, которые имеют относительно короткие боковые цепи, могут, несмотря на это, с таким же успехом быть включены в форме полимеризуемых элементов (с низким содержанием остаточного мономера), эти мономеры изопренолполиэфирного типа являются особенно экономично доступными исходными материалами. В заключение можно сказать, что сополимер согласно изобретению демонстрирует высококачественное и особенно экономичное диспергирующее средство для гидравлических вяжущих веществ. Как правило, среднее арифметическое алкиленовых групп А структурных элементов, которые относятся к винилоксиполиэфирному производному структурному элементу β, более высокое по меньшей мере в 2 раза, чем среднее арифметическое алкиленовых групп А структурных элементов, которые относятся к изопренолполиэфирному производному структурному элементу α.

В общем, а являются одинаковыми или разными и представлены целым числом между 5 и 70, b являются одинаковыми или разными и представлены целым числом от 41 до 400.

Часто а являются одинаковыми или разными и представлены целым числом между 5 и 39.

Предпочтительно сополимер согласно изобретению содержит

i) 5-35 мол.% изопренолполиэфирного производного структурного элемента α,

ii) 5-35 мол.% винилоксиполиэфирного производного структурного элемента β и

iii) 50-90 мол.% кислотного структурного элемента γ.

Как правило, винилоксиполиэфирный производный структурный элемент β получают путем включения в форме алкоксилированного гидроксибутилвинилэфира полимеризуемых элементов, который предпочтительно имеет среднее арифметическое оксиалкиленовых групп 41-400.

В предпочтительном варианте осуществления кислотный структурный элемент у присутствует согласно одной из общих формул (IIa), (IIb), (IIc) и/или (IId)

где

R1 являются одинаковыми или разными и представлены Н и/или прямолинейной или разветвленной C1-C4 алкильной группой;

Х являются одинаковыми или разными и представлены NH-(CnH2n), где n=1, 2, 3 или 4 и/или O-(CnH2n), где n=1, 2, 3 или 4 и/или структура отсутствует;

R2 являются одинаковыми или разными и представлены ОН, SO3H, РО3Н2, O-РО3Н2 и/или пара-замещенным С6Н4-SO3H, при условии, что если Х является отсутствующей структурой, R2 представлен ОН;

где

R3 являются одинаковыми или разными и представлены Н и/или прямолинейной или разветвленной C1-C4 алкильной группой;

n=0, 1, 2, 3 или 4;

R4 являются одинаковыми или разными и представлены SO3H, РО3Н2, O-РО3Н2 и/или пара-замещенным С6Н4-SO3H;

где

R5 являются одинаковыми или разными и представлены Н и/или прямолинейной или разветвленной C1-C4 алкильной группой;

Z являются одинаковыми или разными и представлены О и/или NH;

где

R6 являются одинаковыми или разными и представлены Н и/или прямолинейной или разветвленной C1-C4 алкильной группой;

Q являются одинаковыми или разными и представлены NH и/или О;

R7 являются одинаковыми или разными и представлены Н, (CnH2n)-SO3H, где n=0, 1, 2, 3 или 4, (CnH2n)-ОН, где n=0, 1, 2, 3 или 4; (CnH2n)-РО3Н2, где n=0, 1, 2, 3 или 4, (CnH2n)-ОРО3Н2, где n=0, 1, 2, 3 или 4, (С6Н4)-SO3H, (С6Н4)-РО3Н2, (С6Н4)-ОРО3Н2 и/или (CmH2m)e-O-(A'O)α-R9, где m=0, 1, 2, 3 или 4, е=0, 1, 2, 3 или 4, А'=Сх'Н2х', где х'=2, 3, 4 или 5 и/или СН2С(С6Н5)Н-, α = целое число от 1 до 350 с R9 одинаковым или разным и представленным прямолинейной или разветвленной C1-C4 алкильной группой.

Часто кислотный структурный элемент γ получают путем включения кислотных мономеров метакриловой кислоты, акриловой кислоты, малеиновой кислоты и/или малеинового ангидрида в форме полимеризуемых элементов.

В зависимости от рН кислотный структурный элемент γ может также присутствовать в депротонированной форме как соль, в случае которой обычными противоионами являются Na+, К+ и Са2.

В общем, по меньшей мере 45 мол.%, предпочтительно по меньшей мере 80 мол.% всех структурных элементов присутствуют как изопренолполиэфирный производный структурный элемент α, винилоксиполиэфирный производный структурный элемент β и кислотный структурный элемент γ в сополимере согласно изобретению.

Изобретение также относится к диспергирующему средству, содержащему по меньшей мере 30 мас.% воды и по меньшей мере 10 мас.% сополимера, описанного выше. Диспергирующее средство предпочтительно присутствует в форме водного раствора.

К тому же, изобретение относится к способу получения сополимера согласно изобретению и диспергирующему средству согласно изобретению, в котором изопренолполиэфирный производный мономер, винилоксиполиэфирный производный мономер и кислотный мономер реагируют свободнорадикальной полимеризацией с применением пероксид-содержащей окислительно-восстановительной системы инициатора в водном растворе и температура водного раствора во время полимеризации составляет 10-45°С и рН 3.5-6.5.

В заключение, настоящее изобретение относится к применению сополимера в качестве диспергирующего средства для гидравлических вяжущих веществ и/или для латентных гидравлических вяжущих веществ. Сополимер согласно изобретению может также применяться, например (особенно в обезвоженной форме), как примесь для цементной продукции (интенсификатор помола и "добавка, снижающая водопотребность" для пылевидного портландцемента или композитного цемента).

Ниже, изобретение должно быть объяснено более подробно, ссылаясь на рабочие примеры.

Пример синтеза 1

Стеклянный реактор, оборудованный несколькими подающими устройствами, мешалкой и рН-электродами, был наполнен 285 г воды, 210 г винилоксибутилполиэтиленгликоля-3000 (приготовленного этоксилированием гидроксибутилвинилового эфира 66 молями ЕО) и 23.3 г изопренилполиэтиленгликоля-500 (приготовленного этоксилированием 3-метил-3-бутен-1-ола 10 молями ЕО) (раствор А) и был термостатирован при 13°С. 35% второго приготовленного, частично нейтрализированного раствора (раствор В), состоящего из 50 г воды и 25.4 г акриловой кислоты (99%), добавляли к раствору А в течение периода 15 мин в стеклянный реактор. Кроме того, в реактор добавляли 1.9 г 3-меркаптопропионовой кислоты. Был приготовлен третий раствор (раствор С), состоящий из 5 г смеси сульфата натрия, динатриевой соли 2-гидрокси-2-сульфинатоуксусной кислоты и динатриевой соли 2-гидрокси-2-сульфонатоуксусной кислоты (Brüggolit FF6 от Bruggemann GmbH) и 40 г воды. После чего 50 мг гептагидрата сульфата железа(II), растворенного в нескольких каплях воды, и 2.5 г раствора 50% концентрации перекиси водорода добавляли к раствору А при температуре 13°С. В тоже время остающийся в кубе раствор В был добавлен частями на протяжении 45 минут и раствор С на протяжении 60 минут в раствор А. В конце была осуществлена нейтрализация раствором 20% концентрации гидроксида натрия. Был получен водный раствор сополимера, имеющего среднюю молекулярную массу Mw=24 300 г/моль (определено ГПХ) и содержание твердых частиц 39%.

Пример синтеза 2

Стеклянный реактор, оборудованный несколькими подающими устройствами, мешалкой и рН-электродами, был наполнен 382 г воды, 263 г винилоксибутилполиэтиленгликоля-3000 (приготовленного этоксилированием гидроксибутилвинилового эфира 66 молями ЕО) и 96 г изопренилполиэтиленгликоля-1100 (приготовленного этоксилированием 3-метил-3-бутен-1-ола 22 молями ЕО) (раствор А) и был термостатирован при 13°С. 35% приготовленного, частично нейтрализированного раствора (раствор В), состоящего из 68 г воды и 63.6 г акриловой кислоты (99%), добавляли к раствору А на протяжении периода 15 мин в стеклянный реактор. Кроме того, 3.6 г 3-меркаптопропионовой кислоты добавляли в реактор. Был приготовлен третий раствор (раствор С), состоящий из 10 г смеси сульфата натрия, динатриевой соли 2-гидрокси-2-сульфинатоуксусной кислоты и динатриевой соли 2-гидрокси-2-сульфонатоуксусной кислоты (Brüggolit FF6 от Bruggemann GmbH) и 60 г воды. После чего 50 мг гептагидрата сульфата железа(И), растворенного в нескольких каплях воды, и 5 г раствора 50% концентрации перекиси водорода добавляли к раствору А при температуре 13°С. В тоже время остающийся в кубе раствор В был добавлен частями на протяжении 45 минут и раствор С на протяжении 60 минут в раствор А. В конце была осуществлена нейтрализация раствором 20% концентрации гидроксида натрия. Был получен водный раствор сополимера, имеющего среднюю молекулярную массу Mw=22400 г/моль (определено ГПХ) и содержание твердых частиц 41%.

Сравнительный пример (Сравн.) - соответствующий примерам получения

Коммерческий бетон MVA 1855 (BASF Construction Polymers GmbH) в пересчете на сополимер винилоксибутиленполи(этиленгликоля) различной длины цепи, этиленовоненасыщенная карбоновая кислота и омыленный виниловый сложный эфир - полимер согласно сравнительному примеру имеет относительную полимерную архитектуру, сравнительную с сополимером типа 1.

Для оценки растворов сополимера были выполнены тесты с цементным раствором. Экспериментальные процедуры описаны в примере применения. В тестах он был предназначен, чтобы задержать любой из двух растворов сополимера согласно изобретению, показывающих сравнительно хорошую или лучшую эксплуатационную характеристику, т.е. такое же или лучшее псевдоожижение и сравнимое сохранение подвижности, в таких же тестовых условиях (значение в/ц, температура, заполнители, и т.д.) при такой же или более низкой дозе.

Пример применения /выполнение тестов с цементным раствором:

876.65 г портландцемента (СЕМ I 42.5 R, Karlstadt) перемешивали с 1350 г стандартного песка, 567.87 г кварцевого песка и 350.66 г воды, которая содержала продукты согласно изобретению или сравнительный продукт в растворенной форме. Непосредственно после получения смеси цементного раствора было осуществлено определение подвижности и ее изменение как функция времени в течение периода 30 минут.

Результаты теста показаны ниже в форме таблицы.

Добавки Твердая часть [мас.%] Доза [мас.%] Подвижность в см после 0 мин 15 мин 30 мин Пр.1 33.2 0.15 24.3 23.2 23 Пр.2 33.2 0.15 25 24 23 Сравн. 33.2 0.24 24.4 24 24 в/ц=0.42; цемент: Karlstadt СЕМ I 425.5 R

Общий вывод из результатов сравнительных экспериментов:

Вышеупомянутые эксперименты показывают, что качество и экономическая эффективность суперпластификаторов в пересчете на сополимеры из примеров синтеза 1 и 2, относящихся к изобретению, являются исключительными по сравнению с высокоэффективным полимером (сравн.), который доказал ранее свои достоинства на практике. При сравнении с коммерчески доступным продуктом сополимеры согласно изобретению имеют существенные экономические преимущества в комбинации со сравнимой хорошей эксплуатационной характеристикой. Сополимеры согласно изобретению достигают такой же подвижности с 38% низшим соотношением дозирования и, несмотря на это, показывают хорошее сохранение подвижности. Это показывает, что комбинация длинного полиэфирного макромономерного структурного элемента, такого как винилоксиполиэфирный тип с более коротким полиэфирным макромономерным структурным элементом особенно экономичного изопренолполиэфирного типа, дает возможность синтеза высококачественных полимеров, с которыми может быть достигнуто и исключительное уменьшение воды, и хорошее сохранение подвижности. Применение экономичного структурного элемента с одной стороны и более низкий дозированный расход с другой стороны, таким образом, приводят к высококачественным полимерам, которые являются особенно экономичными на практике и благодаря их структуре имеют универсальные области применения.

Похожие патенты RU2523283C2

название год авторы номер документа
ДИСПЕРГИРУЮЩЕЕ ВЕЩЕСТВО, СОДЕРЖАЩЕЕ СОПОЛИМЕРНУЮ СМЕСЬ 2009
  • Марио Фирле
  • Мартин Винкльбауер
  • Клаус Лоренц
  • Зильке Флакус
  • Петра Вагнер
  • Кристиан Шольц
  • Барбара Виммер
  • Манфред Бихлер
  • Ангелика Хартль
RU2524198C2
ДИСПЕРГИРУЮЩЕЕ СРЕДСТВО, СОДЕРЖАЩЕЕ СМЕСЬ СОПОЛИМЕРОВ 2009
  • Марио Фирле
  • Клаус Лоренц
  • Герхард Альбрехт
  • Кристиан Шольц
  • Петра Вагнер
  • Барбара Виммер
RU2531083C2
СОДЕРЖАЩАЯ ПЛАСТИФИЦИРУЮЩУЮ ДОБАВКУ КОМПОЗИЦИЯ ДОБАВКИ-УСКОРИТЕЛЯ ТВЕРДЕНИЯ 2009
  • Люк Николо
  • Эва Йетцльшпергер
  • Даниель Фридрих
  • Марио Фирле
  • Клаус Лоренц
  • Герхард Альбрехт
  • Дирк Шмитт
  • Томас Вольхауптер
  • Райнхард Дорфнер
  • Хуберт Лайтнер
  • Михаэль Брой
  • Кристоф Хессе
  • Сабрина Монтеро-Пансера
  • Зигфрид Цюрн
  • Михаэль Кучера
RU2520105C2
КОМПОЗИЦИЯ ДИСПЕРГАТОРА ДЛЯ СУСПЕНЗИЙ НЕОРГАНИЧЕСКИХ ТВЕРДЫХ ВЕЩЕСТВ 2017
  • Гедт Торбен
  • Денглер Йоахим
  • Мазанец Оливер
RU2741290C2
ДИСПЕРГИРУЮЩЕЕ ВЕЩЕСТВО, СОДЕРЖАЩЕЕ СОПОЛИМЕРНУЮ СМЕСЬ 2009
  • Клаус Лоренц
  • Марио Фирле
  • Герхард Альбрехт
  • Барбара Виммер
  • Петра Вагнер
  • Кристиан Шольц
RU2529189C2
КОМПОЗИЦИЯ УСКОРИТЕЛЯ 2016
  • Гедт Торбен
  • Хессе Кристоф
RU2730545C1
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ГИДРАВЛИЧЕСКОГО ВЯЖУЩЕГО, СООТВЕТСТВУЮЩЕЙ ДОБАВКИ И ИХ ПРИМЕНЕНИЕ 2013
  • Фирле Марио
  • Эрнст Мартин
  • Штефан Мадалина Андреа
RU2630341C2
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ДИСПЕРГАТОРА 2016
  • Гедт Торбен
  • Денглер Йоахим
  • Винкльбауэр Мартин
  • Бихлер Манфред
  • Мазанец Оливер
RU2717532C2
КОМПОЗИЦИЯ, УСКОРЯЮЩАЯ ОТВЕРЖДЕНИЕ 2014
  • Хессе Кристоф
  • Николо Люк
RU2658853C2
ДОБАВКА ДЛЯ ГИДРАВЛИЧЕСКИ ЗАСТЫВАЮЩИХ КОМПОЗИЦИЙ 2016
  • Гедт Торбен
  • Грассль Харальд
  • Николо Люк
  • Сметс Альфонс
RU2716663C2

Реферат патента 2014 года СОПОЛИМЕР, СОДЕРЖАЩИЙ КИСЛОТНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ СТРОЕНИЯ И РАЗЛИЧНЫЕ ТИПЫ ПОЛИЭФИРНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ СТРОЕНИЯ

Изобретение относится к сополимеру и способу его получения, диспергирующему средству и способу его получения, а также к применению сополимера. Сополимер содержит: i) 3-40 мол.% изопренолполиэфирного производного структурного элемента α; ii) 3-40 мол.% винилоксиполиэфирного производного структурного элемента β; и iii) 35-93 мол.% кислотного структурного элемента γ. Изопренолполиэфирный производный структурный элемент α представлен следующей общей формулой:

где A являются одинаковыми или разными и представлены алкиленовыми группами согласно CxH2x, где x=2, 3, 4 или 5, a являются одинаковыми или разными и представлены целым числом между 4 и 300. Винилоксиполиэфирный производный структурный элемент β представлен следующей общей формулой:

где RA являются одинаковыми или разными и представлены атомом водорода, линейной или разветвленной C1-C12алкильной группой, C5-C8циклоалкильной группой, фенильной группой или C7-C12арилалкильной группой, A являются одинаковыми или разными и представлены алкиленовыми группами согласно CxH2x, где x=2, 3, 4 или 5, b являются одинаковыми или разными и представлены целым числом от 6 до 450. Среднее арифметическое алкиленовых групп A структурных элементов, которые относятся к винилоксиполиэфирному производному структурному элементу β, является более высоким по меньшей мере в 1,5 раза, чем среднее арифметическое алкиленовых групп A структурных элементов, которые относятся к изопренолполиэфирному производному структурному элементу α. Диспергирующее средство содержит, по меньшей мере, 30 мас.% воды и, по меньшей мере, 10 мас.% сополимера. Способ получения сополимера или диспергирующего средства заключается в том, что изопренолполиэфирный производный мономер, винилоксиполиэфирный производный мономер и кислотный мономер реагируют свободнорадикальной полимеризацией с применением пероксидсодержащей окислительно-восстановительной системы инициатора в водном растворе. Температура водного раствора во время полимеризации составляет 10-45°C и pH является 3.5-6.5. Сополимер применяют в качестве диспергирующего средства для гидравлических вяжущих веществ и/или для латентных гидравлических вяжущих веществ. Изобретение позволяет разработать высокоэффективный суперпластификатор. 5 н. и 23 з.п. ф-лы, 1 табл., 2 пр.

Формула изобретения RU 2 523 283 C2

1. Сополимер, содержащий:
i) 3-40 мол.% изопренолполиэфирного производного структурного элемента α
ii) 3-40 мол.% винилоксиполиэфирного производного структурного элемента β и
iii) 35-93 мол.% кислотного структурного элемента γ,
изопренолполиэфирный производный структурный элемент α представлен следующей общей формулой (Ia)

где
A являются одинаковыми или разными и представлены алкиленовыми группами согласно CxH2x, где x=2, 3, 4 или 5, и
a являются одинаковыми или разными и представлены целым числом между 4 и 300,
винилоксиполиэфирный производный структурный элемент β представлен следующей общей формулой (Ib)

где RA являются одинаковыми или разными и представлены атомом водорода, линейной или разветвленной C1-C12алкильной группой, C5-C8циклоалкильной группой, фенильной группой или C7-C12арилалкильной группой,
A являются одинаковыми или разными и представлены алкиленовыми группами согласно CxH2x, где x=2, 3, 4 или 5, и
b являются одинаковыми или разными и представлены целым числом от 6 до 450,
среднее арифметическое алкиленовых групп A структурных элементов, которые относятся к винилоксиполиэфирному производному структурному элементу β, является более высоким по меньшей мере в 1,5 раза, чем среднее арифметическое алкиленовых групп A структурных элементов, которые относятся к изопренолполиэфирному производному структурному элементу α.

2. Сополимер по п.1, отличающийся тем, что среднее арифметическое алкиленовых групп A структурных элементов, которые относятся к винилоксиполиэфирному производному структурному элементу β, более высокое по меньшей мере в 2 раза, чем среднее арифметическое алкиленовых групп A структурных элементов, которые относятся к изопренолполиэфирному производному структурному элементу α.

3. Сополимер по п.1 или п.2, отличающийся тем, что а является одинаковым или разным и представлен целым числом между 5 и 70, и b является одинаковым или разным и представлен целым числом от 41 до 400.

4. Сополимер по п.1 или п.2, отличающийся тем, что а является одинаковым или разным и представлен целым числом между 5 и 39.

5. Сополимер по п.3, отличающийся тем, что а является одинаковым или разным и представлен целым числом между 5 и 39.

6. Сополимер по п.1 или п.2, содержащий
i) 5-35 мол.% изопренолполиэфирного производного структурного элемента α,
ii) 5-35 мол.% винилоксиполиэфирного производного структурного элемента β и
iii) 50-90 мол.% кислотного структурного элемента γ.

7. Сополимер по п.3, содержащий
i) 5-35 мол.% изопренолполиэфирного производного структурного элемента α,
ii) 5-35 мол.% винилоксиполиэфирного производного структурного элемента β и
iii) 50-90 мол.% кислотного структурного элемента γ.

8. Сополимер по п.4, содержащий
i) 5-35 мол.% изопренолполиэфирного производного структурного элемента α,
ii) 5-35 мол.% винилоксиполиэфирного производного структурного элемента β и
iii) 50-90 мол.% кислотного структурного элемента γ.

9. Сополимер по п.1 или п.2, отличающийся тем, что винилоксиполиэфирный производный структурный элемент β получают путем включения в форме полимеризуемых элементов алкоксилированный гидроксибутилвиниловый эфир, который предпочтительно имеет среднее арифметическое оксиалкиленовых групп 41-400.

10. Сополимер по п.3, отличающийся тем, что винилоксиполиэфирный производный структурный элемент β получают путем включения в форме полимеризуемых элементов алкоксилированный гидроксибутилвиниловый эфир, который предпочтительно имеет среднее арифметическое оксиалкиленовых групп 41-400.

11. Сополимер по п.4, отличающийся тем, что винилоксиполиэфирный производный структурный элемент β получают путем включения в форме полимеризуемых элементов алкоксилированный гидроксибутилвиниловый эфир, который предпочтительно имеет среднее арифметическое оксиалкиленовых групп 41-400.

12. Сополимер по п.5, отличающийся тем, что винилоксиполиэфирный производный структурный элемент β получают путем включения в форме полимеризуемых элементов алкоксилированный гидроксибутилвиниловый эфир, который предпочтительно имеет среднее арифметическое оксиалкиленовых групп 41-400.

13. Сополимер по п.1 или п.2, отличающийся тем, что кислотный структурный элемент γ присутствует согласно одной из общих формул (IIa), (IIb), (IIc) и/или (IId)
(IIa)

где
R1 являются одинаковыми или разными и представлены H и/или прямолинейной или разветвленной C1-C4алкильной группой;
X являются одинаковыми или разными и представлены NH-(CnH2n), где n=1, 2, 3 или 4 и/или O-(CnH2n), где n=1, 2, 3 или 4 и/или структура отсутствует;
R2 являются одинаковыми или разными и представлены OH, SO3H, PO3H2, O-PO3H2 и/или пара-замещенным C6H4-SO3H, при условии, что если X является отсутствующей структурой, R2 представлен OH;

где
R3 являются одинаковыми или разными и представлены H и/или прямолинейной или разветвленной C1-C4алкильной группой;
n=0, 1, 2, 3 или 4;
R4 являются одинаковыми или разными и представлены SO3H, PO3H2, O-PO3H2 и/или пара-замещенным C6H4-SO3H;

где
R5 являются одинаковыми или разными и представлены H и/или прямолинейной или разветвленной C1-C4алкильной группой;
Z являются одинаковыми или разными и представлены O и/или NH;

где
R6 являются одинаковыми или разными и представлены H и/или прямолинейной или разветвленной C1-C4алкильной группой;
Q являются одинаковыми или разными и представлены NH и/или O;
R7 являются одинаковыми или разными и представлены H, (CnH2n)-SO3H, где n=0, 1, 2, 3 или 4, (CnH2n)-OH, где n=0, 1, 2, 3 или 4; (CnH2n)-PO3H2, где n=0, 1, 2, 3 или 4, (CnH2n)-OPO3H2, где n=0, 1, 2, 3 или 4, (C6H4)-SO3H, (C6H4)-PO3H2, (C6H4)-OPO3H2 и/или (CmH2m)e-O-(A'O)α-R9, где m=0, 1, 2, 3 или 4, e=0, 1, 2, 3 или 4, А'=Cx'H2x', где x'=2, 3, 4 или 5 и/или CH2C(C6H5)H-, α = целое число от 1 до 350 с R9 одинаковым или разным и представленным прямолинейной или разветвленной C1-C4алкильной группой.

14. Сополимер по п.3, отличающийся тем, что кислотный структурный элемент γ присутствует согласно одной из общих формул (IIa), (IIb), (IIc) и/или (IId)

где
R1 являются одинаковыми или разными и представлены H и/или прямолинейной или разветвленной C1-C4алкильной группой;
X являются одинаковыми или разными и представлены NH-(CnH2n), где n=1, 2, 3 или 4 и/или O-(CnH2n), где n=1, 2, 3 или 4 и/или структура отсутствует;
R2 являются одинаковыми или разными и представлены OH, SO3H, PO3H2, O-PO3H2 и/или пара-замещенным C6H4-SO3H, при условии, что если X является отсутствующей структурой, R2 представлен OH;
(IIb)

где
R3 являются одинаковыми или разными и представлены H и/или прямолинейной или разветвленной C1-C4алкильной группой;
n=0, 1, 2, 3 или 4;
R4 являются одинаковыми или разными и представлены SO3H, PO3H2, O-PO3H2 и/или пара-замещенным C6H4-SO3H;

где
R5 являются одинаковыми или разными и представлены H и/или прямолинейной или разветвленной C1-C6алкильной группой;
Z являются одинаковыми или разными и представлены O и/или NH;

где
R6 являются одинаковыми или разными и представлены H и/или прямолинейной или разветвленной C1-C4алкильной группой;
Q являются одинаковыми или разными и представлены NH и/или O;
R7 являются одинаковыми или разными и представлены H, (CnH2n)-SO3H, где n=0, 1, 2, 3 или 4, (CnH2n)-OH, где n=0, 1, 2, 3 или 4; (CnH2n)-PO3H2, где n=0, 1, 2, 3 или 4, (CnH2n)-OPO3H2, где n=0, 1, 2, 3 или 4, (C6H4)-SO3H, (C6H4)-PO3H2, (C6H4)-OPO3H2 и/или (CmH2m)e-O-(A'O)α-R9, где m=0, 1, 2, 3 или 4, e=0, 1, 2, 3 или 4, A'=Сх'Н2х', где x'=2, 3, 4 или 5 и/или CH2C(C6H5)Н-, α = целое число от 1 до 350 с R9 одинаковым или разным и представленным прямолинейной или разветвленной C1-C4алкильной группой.

15. Сополимер по п.4, отличающийся тем, что кислотный структурный элемент γ присутствует согласно одной из общих формул (IIa), (IIb), (IIc) и/или (IId)
(IIa)

где
R1 являются одинаковыми или разными и представлены H и/или прямолинейной или разветвленной C1-C4алкильной группой;
X являются одинаковыми или разными и представлены NH-(CnH2n), где n=1, 2, 3 или 4 и/или O-(CnH2n), где n=1, 2, 3 или 4 и/или структура отсутствует;
R2 являются одинаковыми или разными и представлены OH, SO3H, PO3H2, O-PO3H2 и/или пара-замещенным C6H4-SO3H, при условии, что если Х является отсутствующей структурой, R2 представлен OH;

где
R3 являются одинаковыми или разными и представлены H и/или прямолинейной или разветвленной C1-C4алкильной группой;
n=0, 1, 2, 3 или 4;
R4 являются одинаковыми или разными и представлены SO3H, PO3H2, O-PO3H2 и/или пара-замещенным C6H4-SO3H;

где
R5 являются одинаковыми или разными и представлены H и/или прямолинейной или разветвленной C1-C4алкильной группой;
Z являются одинаковыми или разными и представлены O и/или NH;

где
R6 являются одинаковыми или разными и представлены H и/или прямолинейной или разветвленной C1-C4 алкильной группой;
Q являются одинаковыми или разными и представлены NH и/или O;
R7 являются одинаковыми или разными и представлены H, (CnH2n)-SO3H, где n=0, 1, 2, 3 или 4, (CnH2n)-OH, где n=0, 1, 2, 3 или 4; (CnH2n)-PO3H2, где n=0, 1, 2, 3 или 4, (CnH2n)-OPO3H2, где n=0, 1, 2, 3 или 4, (C6H4)-SO3H, (C6H4)-PO3H2, (C6H4)-OPO3H2 и/или (CmH2m)e-O-(A'O)α-R9, где m=0, 1, 2, 3 или 4, e=0, 1, 2, 3 или 4, A'=Cx'H2x', где x'=2, 3, 4 или 5 и/или CH2C(C6H5)H-, α = целое число от 1 до 350 с R9 одинаковым или разным и представленным прямолинейной или разветвленной C1-C4алкильной группой.

16. Сополимер по п.5, отличающийся тем, что кислотный структурный элемент γ присутствует согласно одной из общих формул (IIa), (IIb), (IIc) и/или (IId)

где
R1 являются одинаковыми или разными и представлены H и/или прямолинейной или разветвленной C1-C4алкильной группой;
X являются одинаковыми или разными и представлены NH-(CnH2n), где n=1, 2, 3 или 4 и/или O-(CnH2n), где n=1, 2, 3 или 4 и/или структура отсутствует;
R2 являются одинаковыми или разными и представлены OH, SO3H, PO3H2, O-PO3H2 и/или пара-замещенным C6H4-SO3H, при условии, что если X является отсутствующей структурой, R2 представлен OH;
(IIb)

где
R3 являются одинаковыми или разными и представлены H и/или прямолинейной или разветвленной C1-C4алкильной группой;
n=0, 1, 2, 3 или 4;
R4 являются одинаковыми или разными и представлены SO3H, PO3H2, O-PO3H2 и/или пара-замещенным C6H4-SO3H;

где
R5 являются одинаковыми или разными и представлены H и/или прямолинейной или разветвленной C1-C4алкильной группой;
Z являются одинаковыми или разными и представлены O и/или NH;

где
R6 являются одинаковыми или разными и представлены H и/или прямолинейной или разветвленной C1-C4алкильной группой;
Q являются одинаковыми или разными и представлены NH и/или O;
R7 являются одинаковыми или разными и представлены H, (CnH2n)-SO3H, где n=0, 1, 2, 3 или 4, (CnH2n)-OH, где n=0, 1, 2, 3 или 4; (CnH2n)-PO3H2, где n=0, 1, 2, 3 или 4, (CnH2n)-OPO3H2, где n=0, 1, 2, 3 или 4, (C6H4)-SO3H, (C6H4)-PO3H2, (C6H4)-OPO3H2 и/или (CmH2m)e-O-(A'O)α-R9, где m=0, 1, 2, 3 или 4, e=0, 1, 2, 3 или 4, A'=Cx'H2x', где x'=2, 3, 4 или 5 и/или CH2C(C6H5)H-, α = целое число от 1 до 350 с R9 одинаковым или разным и представленным прямолинейной или разветвленной C1-C4алкильной группой.

17. Сополимер по п.6, отличающийся тем, что кислотный структурный элемент γ присутствует согласно одной из общих формул (IIa), (IIb), (IIc) и/или (IId)
(IIa)

где
R1 являются одинаковыми или разными и представлены Н и/или прямолинейной или разветвленной C1-C4алкильной группой;
X являются одинаковыми или разными и представлены NH-(CnH2n), где n=1, 2, 3 или 4 и/или O-(CnH2n), где n=1, 2, 3 или 4 и/или структура отсутствует;
R2 являются одинаковыми или разными и представлены OH, SO3H, PO3H2, O-PO3H2 и/или пара-замещенным C6H4-SO3H, при условии, что если X является отсутствующей структурой, R2 представлен OH;

где
R3 являются одинаковыми или разными и представлены H и/или прямолинейной или разветвленной C1-C4алкильной группой;
n=0, 1, 2, 3 или 4;
R4 являются одинаковыми или разными и представлены SO3H, PO3H2, O-PO3H2 и/или пара-замещенным C6H4-SO3H;

где
R5 являются одинаковыми или разными и представлены H и/или прямолинейной или разветвленной C1-C4алкильной группой;
Z являются одинаковыми или разными и представлены O и/или NH;

где
R6 являются одинаковыми или разными и представлены H и/или прямолинейной или разветвленной C1-C4алкильной группой;
Q являются одинаковыми или разными и представлены NH и/или O;
R7 являются одинаковыми или разными и представлены H, (CnH2n)-SO3H, где n=0, 1, 2, 3 или 4, (CnH2n)-OH, где n=0, 1, 2, 3 или 4; (CnH2n)-PO3H2, где n=0, 1, 2, 3 или 4, (CnH2n)-OPO3H2, где n=0, 1, 2, 3 или 4, (C6H4)-SO3H, (C6H4)-PO3H2, (C6H4)-OPO3H2 и/или (CmH2m)e-O-(A'O)α-R9, где m=0, 1, 2, 3 или 4, e=0, 1, 2, 3 или 4, A'=Cx'H2x', где x'=2, 3, 4 или 5 и/или CH2C(C6H5)H-, α = целое число от 1 до 350 с R9 одинаковым или разным и представленным прямолинейной или разветвленной C1-C4алкильной группой.

18. Сополимер по п.7, отличающийся тем, что кислотный структурный элемент γ получают путем включения кислотных мономеров метакриловой кислоты, акриловой кислоты, малеиновой кислоты и/или малеинового ангидрида в форме полимеризуемых элементов.

19. Сополимер по п.1 или п.2, в котором по меньшей мере 45 мол.%, предпочтительно по меньшей мере 80 мол.%, всех структурных элементов присутствуют как изопренолполиэфирный производный структурный элемент α, винилоксиполиэфирный производный структурный элемент β и кислотный структурный элемент γ.

20. Сополимер по п.3, в котором по меньшей мере 45 мол.%, предпочтительно по меньшей мере 80 мол.%, всех структурных элементов присутствуют как изопренолполиэфирный производный структурный элемент α, винилоксиполиэфирный производный структурный элемент β и кислотный структурный элемент γ.

21. Сополимер по п.4, в котором по меньшей мере 45 мол.%, предпочтительно по меньшей мере 80 мол.%, всех структурных элементов присутствуют как изопренолполиэфирный производный структурный элемент α, винилоксиполиэфирный производный структурный элемент β и кислотный структурный элемент γ.

22. Сополимер по п.6, в котором по меньшей мере 45 мол.%, предпочтительно по меньшей мере 80 мол.%, всех структурных элементов присутствуют как изопренолполиэфирный производный структурный элемент α, винилоксиполиэфирный производный структурный элемент β и кислотный структурный элемент γ.

23. Сополимер по п.8, отличающийся тем, что кислотный структурный элемент γ присутствует согласно одной из общих формул (IIa), (IIb), (IIc) и/или (IId)

где
R1 являются одинаковыми или разными и представлены H и/или прямолинейной или разветвленной C1-C4алкильной группой;
X являются одинаковыми или разными и представлены NH-(CnH2n), где n=1, 2, 3 или 4 и/или O-(CnH2n), где n=1, 2, 3 или 4 и/или структура отсутствует;
R2 являются одинаковыми или разными и представлены OH, SO3H, PO3H2, O-PO3H2 и/или пара-замещенным C6H4-SO3H, при условии, что если Х является отсутствующей структурой, R2 представлен OH;
(IIb)

где
R3 являются одинаковыми или разными и представлены H и/или прямолинейной или разветвленной C1-C4алкильной группой;
n=0, 1, 2, 3 или 4;
R4 являются одинаковыми или разными и представлены SO3H, PO3H2, O-PO3H2 и/или пара-замещенным C6H4-SO3H;

где
R5 являются одинаковыми или разными и представлены H и/или прямолинейной или разветвленной C1-C4алкильной группой;
Z являются одинаковыми или разными и представлены O и/или NH;

где
R6 являются одинаковыми или разными и представлены Н и/или прямолинейной или разветвленной C1-C4алкильной группой;
Q являются одинаковыми или разными и представлены NH и/или O;
R7 являются одинаковыми или разными и представлены H, (CnH2n)-SO3H, где n=0, 1, 2, 3 или 4, (CnH2n)-OH, где n=0, 1, 2, 3 или 4; (CnH2n)-PO3H2, где n=0, 1, 2, 3 или 4, (CnH2n)-OPO3H2, где n=0, 1, 2, 3 или 4, (C6H4)-SO3H, (C6H4)-PO3H2, (C6H4)-OPO3H2 и/или (CmH2m)e-O-(A'O)α-R9, где m=0, 1, 2, 3 или 4, e=0, 1, 2, 3 или 4, A'=Cx'H2x', где x'=2, 3, 4 или 5 и/или CH2C(C6H5)H-, α = целое число от 1 до 350 с R9 одинаковым или разным и представленным прямолинейной или разветвленной C1-C4алкильной группой.

24. Диспергирующее средство, содержащее по меньшей мере 30 мас.% воды и по меньшей мере 10 мас.% сополимера по любому из пп.1-23.

25. Диспергирующее средство по п.24, которое присутствует в форме водного раствора.

26. Способ получения сополимера по любому из пп.1-23, отличающийся тем, что изопренолполиэфирный производный мономер, винилоксиполиэфирный производный мономер и кислотный мономер реагируют свободнорадикальной полимеризацией с применением пероксидсодержащей окислительно-восстановительной системы инициатора в водном растворе, температура водного раствора во время полимеризации составляет 10-45°C и pH является 3.5-6.5.

27. Способ получения диспергирующего средства по п.24 или п.25, отличающийся тем, что изопренолполиэфирный производный мономер, винилоксиполиэфирный производный мономер и кислотный мономер реагируют свободнорадикальной полимеризацией с применением пероксидсодержащей окислительно-восстановительной системы инициатора в водном растворе, температура водного раствора во время полимеризации составляет 10-45°C и pH является 3.5-6.5.

28. Применение сополимера по любому из пп.1-23 в качестве диспергирующего средства для гидравлических вяжущих веществ и/или для латентных гидравлических вяжущих веществ.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2014 года RU2523283C2

Инструмент для обработки проката 1989
  • Хохряков Геральд Николаевич
SU1690877A1
Способ обработки целлюлозных материалов, с целью тонкого измельчения или переведения в коллоидальный раствор 1923
  • Петров Г.С.
SU2005A1
ДИСПЕРГАТОРЫ 2004
  • Дитрих Ульф
  • Райншмидт Анке
RU2337080C2

RU 2 523 283 C2

Авторы

Зильке Флакус

Клаус Лоренц

Хельмут Макк

Кристиан Шольц

Петра Вагнер

Барбара Виммер

Ангелика Хартль

Мартин Винкльбауер

Манфред Бихлер

Даты

2014-07-20Публикация

2009-11-25Подача