СМЕСЬ СУХОГО СТРОИТЕЛЬНОГО РАСТВОРА Российский патент 2016 года по МПК C04B28/02 C04B28/06 C04B28/22 C04B111/20 

Настоящее изобретение относится к смеси сухого строительного раствора и его применению.

"R. Bayer, H. Lutz, Dry Mortars, Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 6th ed., vol. 11, Wiley-VCH, Weinheim, (2003), 83-108" дает краткий обзор применений и композиции сухих строительных растворов. Сухие строительные растворы включают связующие вещества, агрегаты и различные добавки.

В зависимости от композиции сухие строительные растворы применяются, например, как растворы для цементирования, самовыравнивающиеся стяжки, разравнивающие брусья, текучие разравнивающие брусья, мастики для приклеивания керамических плиток, растворы для заделки швов, обмазки, адгезив и армирующие строительные растворы для наружных термоизоляционных композитных систем (НТИКС) или строительных растворов для ремонта. Сухие строительные растворы могут применяться и для применений внутренних и внешних работ. Последние применения включают, например, вышеупомянутый адгезив и армирующие строительные растворы для НТИКС, обмазки и строительные растворы для ремонта. Такие сухие строительные растворы, после отверждения, находятся в непосредственном контакте с окружающей средой и таким образом, непосредственно подвергаются действию климатических условий. Такие системы, поэтому, должны отвечать более строгим требованиям, чем продукты для внутренних применений. Дождь и конденсирующаяся атмосферная влажность, в частности может существенно действовать на сухие строительные растворы при внешних применениях и, таким образом имеют отрицательное воздействие на срок их жизни. В этом контексте и, чтобы сгладить эти отрицательные воздействия, специалист в данной области техники, будет прибегать к применению гидрофобизирующих агентов в качестве добавки,

Требования, созданные на основе современных смесей сухих строительных растворов, особенно в области мастик для приклеивания керамических плиток и некоторых дальнейших областей применения, очень высоки в отношении их свойств и в свежем состоянии (реологические свойства обработки, такие как сопротивление сдвигу и влагоудерживание) и в отвержденном состоянии (сопротивление истиранию, сопротивление царапанию, прочность на растяжение при изгибе и крепость прилипания при разрыве на различных основах). Эти свойства, как описано в вышеупомянутой статье " R. Вауег", улучшены при помощи добавок, известных в области сухих смесей, например, влагоудерживающие агенты на основе полисахаридов (например, эфиры целлюлозы) и повторно диспергируемые полимерные порошки.

В текучих применениях сухих строительных растворов, применяются пластификаторы или диспергаторы, чтобы улучшить текучесть строительных растворов. Они диспергируют неорганическое связующее вещество и наполнители и, поэтому достигается очень хорошая текучесть даже при низком содержании воды. В устойчивых против образования потеков сухих строительных растворах, таких как мастика для приклеивания керамических плиток, раствор для заделки швов, обмазка, адгезив и армирующие строительные растворы для наружных тепловых систем соединения изоляции (НТИКС), применение пластификаторов, напротив, не стало применимым, так как больше не достигается необходимая устойчивость против образования потеков.

"Клейкие строительные растворы" известны, например, из описания опубликованной немецкой заявки DE 102004030121 А1. Для специалиста в данной области техники "клейкие строительные растворы", среди прочего, представляют собой цементсодержащие армирующие строительные растворы, и т.д., которые содержат как главные составляющие, неорганические связующие вещества в форме цемента вместе с наполнителями, основанными на кремний- и/или карбонат-содержащих сырьевых материалах. Клейкие строительные растворы, описанные в опубликованном упомянутом описании, включают гидравлическое связующее вещество, добавки на основе пуццоланового материала и/или латентно-гидравлические добавки, наполнители, полимерный пластификатор, повторно диспергируемый полимерный порошок и/или полимерную дисперсию, влагоудерживающий агент, а также другие добавки, которые выбраны из группы, включающей ускорители, замедлители, загустители, цветные пигменты, восстанавливающие агенты, образователь пор воздуха и вещества для улучшения технологических свойств; вода обозначена как баланс.

DE 102004030121 А1 устанавливает, что применение диспергатора в мастиках для приклеивания керамических плиток, которые являются подходящими в покрытиях пола и таким образом, не должны отвечать очень растущим требованиям с точки зрения устойчивости против образования потеков строительных растворов, позволяет достигать превосходные свойства обработки, такие как поведение поглощения, возможность коррекции и время схватывания. К тому же, на физические свойства отвержденного строительного раствора это также влияет положительно, в особенности на поведение при разрушении и крепость прилипания при разрыве на конкретных основах. Кроме того, не наблюдается выцветание в этих клейких строительных растворах, которые особенно выгодны во внешних применениях.

Гидрофобизирующие агенты описаны в главе 3.2.2 вышеупомянутой статьи R. Bayer. В этой главе также упомянуты две основных возможности для гидрофобизации. Это по сути применение солей металлов и жирных кислот, например, стеарат цинка и олеат натрия, и как альтернатива или кроме этого применение гидрофобным образом измененных повторно диспергируемых порошков, например гидрофобизированные виды Vinnapas® от Wacker Chemie AG.

Гидрофобизирующий и повторно диспергируемый в воде полимерный порошок, например, известен из WO 2006/061139 А1. Согласно этому документу, полимерный порошок содержит полимер, имеющий от 50 до 90 мас. частей винилацетатных единиц мономера, от 5 до 50 мас. частей виниловых сложноэфирных единиц мономера виниловых сложных эфиров α-разветвленных монокарбоновых кислот, имеющих от 2 до 20 атомов углерода, от 1 до 30 мас. частей метакриловых сложноэфирных единиц мономера спиртов, имеющих от 1 до 15 атомов углерода, до 40 мас. частей виниловых сложноэфирных единиц мономера длинноцепочечных монокарбоновых кислот, имеющих от 10 до 20 атомов углерода, до 20 мас. частей этиленовых единиц и необязательно дополнительные вспомогательные мономерные единицы.

Олеофобные и гидрофобные сополимеры известны из DE 10 2006 028 663 В4. Эти сополимеры могут быть в форме водной дисперсии или в форме диспергируемых в воде порошков.

Подобно гидрофобизирующая и повторно диспергируемая в воде добавка на основе жирных кислот описана в DE 10323205 А1.

Особенно в случае солей металлов и жирных кислот, как описано в DE 102006028663, добавление с целью гидрофобизации приводит к более плохому смачиванию и таким образом также к более плохой обрабатываемости. Кроме того, обычные гидрофобизирующие агенты могут смываться, в результате чего гидрофобизирующий эффект резко уменьшается для долгосрочной перспективы. Кроме того, специалист в данной области техники, будет знать, что очень эффективные гидрофобизирующие агенты, такие как чистый олеат натрия имеют тенденцию приводить к образованию трещин, особенно на наружных стенах. Поэтому, такие гидрофобизирующие агенты комбинируют в виде смесей с стеаратными солями металлов.

В частности добавки, такие как повторно диспергируемые полимерные порошки и/или эфиры целлюлозы являются обычными в полимер-модифицированных содержащих цемент сухих смесях, но эти добавки, в особенности повторно диспергируемые полимерные порошки, являются очень дорогостоящими из-за иногда высокой дозировки (до 6 мас.%).

Применение гидрофобным образом модифицированных повторно диспергируемых порошков из-за увеличенных затрат, таким образом, не стало широко принятым в промышленной практике. Кроме того, важные свойства, которые введены в строительную химическую смесь при помощи порошка дисперсии, например, величины крепости и силы прилипания при разрыве, в этом случае, обязательно сочетаются с другими свойствами, такими как гидрофобность, как результат которого важные степени свободы взяты от составителя рецептур. Вследствие иногда сильно гидрофобизирующих свойств, порошок дисперсии должен быть введен в большем количестве по сравнению с негидрофобизирующим вариантом, чтобы гарантировать необходимое клейкое соединение с основанием. Это применяется особенно в обработке материалов изоляции на основе полистирола типа EPS и XPS относительно свойств адгезии.

Применение суперабсорбирующих полимеров в смесях строительных материалов также известно. Например, US-A-2003144386 описывают применение суперабсорбентов в содержащих цемент смесях строительных материалов, чтобы улучшить нарастание прочности. Однако, способность влагопоглощения или водоудерживающая способность суперабсорбентов, раскрытых в этом документе, в содержащих кальций системах, например, в содержащих цемент системах, относительно низки.

DE 102 02 039 А1 описывает смеси твердых, высокодисперсных и гидрогель-формирующих полимеров, а также гидравлически устанавливающиеся строительные материалы. Полимеры имеют пропорцию не больше чем 2 мас.% частиц, имеющих размер частицы больше чем 200 мкм. Полимеры предпочтительно содержат моноэтиленово ненасыщенные С₃-С₂₅-карбоновые кислоты или их ангидриды в качестве мономеров. Невыгодность таких полимерных суперабсорбентов заключается в их тенденции разрушаться в содержащих цемент системах, так как они составлены по сути из чистой акриловой кислоты.

Суперабсорбирующие полимеры (САП) обычно являются порошкообразными сополимерами, которые могут набухать в воде или водных солевых растворах. САП, в частности сшитые высокомолекулярные, или анионные или катионные полиэлектролиты, которые могут быть получены свободнорадикальной полимеризацией подходящих этиленово ненасыщенных виниловых соединений и последующей сушкой сополимеров, полученных таким образом. При контакте с водой или водными системами формируются гидрогели с набуханием и поглощением воды; может быть поглощено количество воды, соответствующее кратному числу массы порошкообразного сополимера. "Гидрогели" таким образом, представляют собой содержащие воду гели, на основе гидрофильных, но сшитых водо-нерастворимых полимеров, которые присутствуют в виде трехмерных сетей.

Применение суперабсорбентов определенных в сухих строительных растворах известно. Таким образом, например, DE 102007027470 А1 описывает смесь сухих строительных растворов, которые основаны на цементном или гипсовом штукатурном растворе в качестве гидравлических связующих веществ и содержат САП. Однако, для составов сухих строительных растворов, раскрытые там, абсолютно необходимо содержать большое количество формиата кальция в качестве ускорителя для гидратации цемента и поведения отверждения. Поэтому возможно применять только особые САП, которые содержат особенно большое количество относительно дорогого мономера 2-акриламидо-2-метилпропансульфокислоты (AMPS).

Технологии, известные из вышеупомянутого уровня техники, все еще имеют потенциал к улучшению относительно их экономики, в особенности их производительности. Однако, желаемые сухие смеси должны, в частности иметь хорошие свойства продукта, особенно в свежем состоянии, а также и в отвержденном состоянии.

Выгодные свойства продукта желаемы особенно в случае пока смеси строительных растворов еще в свежем состоянии, у которых должна быть определенная устойчивость против образования потеков, что особенно важно в вертикально выровненных применениях.

Влагоудерживающие агенты в форме эфиров целлюлозы часто добавляются к клейким строительным растворам, чтобы оптимизировать обрабатываемость. Дополнительно, добавления повторно диспергируемых полимерных порошков или жидких дисперсий полимера в случае двухкомпонентных систем строительных растворов дают определенную эластичность, в результате которой эти "эластичные строительные растворы" особенно подходят для применения к основаниям, которые впоследствии должны быть сложены с твердыми керамическими пластинами и/или пластинами природного камня. Особенно в контексте последнего применения на горизонтальных основах, особое значение связано с прочностью соединения и в особенности прочность прилипания при разрыве во влажной среде. Также, мастики для приклеивания керамических плиток применяются в качестве строительных растворов среднего-слоя или тонкого-слоя. С этой целью они должны иметь хорошую текучесть и, таким образом включают только маленькие пропорции, если таковые имеются, загустителей.

Таким образом, задача настоящего изобретения обеспечить новые смеси сухих строительных растворов на основе по меньшей мере одного гидравлического и/или латентно-гидравлического связующего вещества, которые могут быть выгодно произведены с экономических точек зрения и, имеют преимущества в обработке и качественные преимущества.

Требования, которые должны удовлетворять современные смеси сухих строительных растворов, особенно в области мастик для приклеивания керамических плиток и некоторых дополнительных применениях, в отношении их свойств в виде еще свежего состояния (реологические технологические свойства такие как устойчивость против образования потеков и влагопоглощение), а также в отвержденном состоянии (сопротивление истиранию, стойкость к царапанию, нагрузка на растяжение и прочность на разрыв на различных основах) очень высоки. Эти свойства, как описано в "R. Bayer, H. Lutz, Dry Mortars, Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 6th ed., vol. 11, Wiley-VCH, Weinheim, (2003), 83-108" улучшены путем применения добавок, известных в области сухих смесей, например, влагоудерживающие агенты, основанные на полисахаридах (например, эфиры целлюлозы) и повторно диспергируемые полимерные порошки. Однако, упомянутые добавки, особенно порошки дисперсии, очень дорогостоящие по сравнению с другими компонентами сухих смесей. Тем не менее, производительность сухих смесей, которая определяется как отношение покрытой области к массе примененного сухого строительного раствора, может быть улучшена с точки зрения экономических причин, а также и с точки зрения дальнейших преимуществ для пользователя (например, меньше сухого строительного раствора должно быть удержано на складе). Также необходимо ускорить схватывание или развитие (ранний этап) прочности сухого строительного раствора. Это достигнуто выгодным способом, частично из-за его хорошей эффективности, при помощи формиата кальция или других солей кальция. Другие известные ускорители схватывания, такие как алканоламины имели бы, особенно когда применяются во внутренних применениях, неудобство неприятного запаха и, также могли бы быть проблематичными с точки зрения здоровья.

Это привело к технической задаче увеличить, в особенности, устойчивость против образования потеков сухих строительных растворов посредством подходящих мер, без необходимости уменьшения качества строительных продуктов и достигнуть достаточной гидрофобизации и сопротивления образованию и росту трещин, особенно в НТИКС применениях.

Дополнительный аспект состава задачи достигнуть преимуществ мастик для приклеивания керамических плиток или эластичных строительных растворов, применение которых ограничено горизонтальными поверхностями в устойчивых против образования потеков системах, при вертикальных применениях без систем строительных растворов, имеющих недостатки, особенно в отвержденном состоянии.

Эта задача достигается путем применения смеси сухого строительного раствора изобретения, которая содержит суперабсорбент, обычно порошкообразный сополимер (суперабсорбент), который является подходящим для увеличения сопротивляемости к увеличенным величинам В/Ц (соотношение вода-цемент). Химия полимера суперабсорбента, согласно изобретению, была адаптирована так, чтобы гарантировать достаточно высокую водопоглощающую способность в водных системах, например, гидравлических или латентно-гидравлически отверждающих системах изобретения, которые дополнительно содержат диспергатор.

Смесь сухого строительного раствора изобретения на основе по меньшей мере одного гидравлического и/или латентно-гидравлического связующего вещества имеет, в приготовленном и свежем состоянии, свойства устойчивости против образования потеков, которые определены в соответствии с DIN EN1308 осадкой Хегермана<18 см, определены в соответствии с DIN EN1015. Эта смесь сухого строительного раствора характеризуется в способе, из которого она содержит по меньшей мере один представитель диспергатора (а) в количестве от 0.01 до 5.0 мас.%, в пересчете на общую композицию смеси сухого строительного раствора, и по меньшей мере одно соединение с свойствами суперабсорбента (b).

Неожиданно было найдено, что могут быть достигнуты или улучшены не только вышеупомянутые требования с точки зрения свойств продукта, даже в вертикальных применениях, но к тому же наблюдается чрезвычайно низкое поглощение воды, а также не происходит обычное уменьшение в гидрофобных свойствах. К тому же, стало возможным улучшить эластичность отвержденных смесей сухого строительного раствора, а также появилась возможность значительно уменьшить их образование трещин. Дополнительное преимущество состоит в том, что применение диспергатора в сочетании с суперабсорбентом позволяет уменьшить дозировку загустителей, а также позволяет значительно уменьшить количество порошков дисперсии. Это особенно неожиданно, так как применение диспергаторов в горизонтальных применениях фактически противоречит устойчивости против образования потеков таких систем сухих строительных растворов и, обрабатываемость обычно ухудшается. Все описанные неожиданные эффекты и преимущества, очевидно, связаны с комбинацией диспергаторов с суперабсорбентами и, неожиданно проявляются в устойчивых против образования потеков смесях сухих строительных растворов, у которых есть усадка<18 см. В содержащих диспергатор мастиках для приклеивания керамических плиток для применения в горизонтальных применениях, как применяются, в частности для наложения плиток или пластин природного камня, обычно есть усадка>20 см, с этой осадкой, снова определяемой в соответствии с DIN EN1015-3.

Для помощи в определении терминологии, нужно отметить, что смеси сухого строительного раствора часто также упоминаются в литературе как сухие смеси или сухие строительные растворы.

Детальное описание изобретения

а) Смесь сухого строительного раствора согласно настоящему изобретению может содержать гидрофобизирующий агент в качестве дополнительного компонента с). Он должен предпочтительно присутствовать в количестве от 0.1 до 0.6 мас.%, особенно предпочтительно в количестве от 0.2 до 0.4 мас.% и в особенности в количестве от 0.2 до 0.3 мас.%, в каждом случае в пересчете на общую композицию смеси сухого строительного раствора.

Подходящими гидрофобизирующими агентами являются соли металлов и жирных кислот, в основном те, которые доступны в больших количествах по низкой цене. Они обычно добавляются как компоненты состава при производстве сухого строительного раствора.

Добавление гидрофобизирующих агентов уменьшает или полностью предотвращает проникновение воды в отвержденный сухой строительный раствор. Продолжительность жизни увеличивается, поскольку влажность, которая проникает, приводит, в особенности в результате замораживания, к повреждениям, например в форме растрескивания. Подходящими гидрофобизирующими агентами в целях настоящего изобретения являются производные жирных кислот, в особенности C_1-14-алкиловые сложные эфиры и -алкилариловые сложные эфиры лауриновой кислоты и/или олеиновой кислоты, моногликоливые и/или дигликоливые сложные эфиры лауриновой кислоты и/или олеиновой кислоты, моноэфиры, диэфиры и триэфиры глицерина с лауриновой кислотой и/или олеиновой кислотой, соли металлов и жирных кислот и особенно предпочтительно стеарат цинка и/или олеат натрия, который также может быть добавлен в виде смеси. Дополнительные возможности предоставляются гидрофобно модифицированными повторно диспергируемыми порошками, которые хорошо известны из уровня техники. Они могут, например, быть на основе винилацетатных мономерных единиц, винилэфирных мономерных единиц и/или метакриловоэфирных мономерных единиц. Предпочтительные метакриловоэфирные мономерные единицы представляют собой акриловые сложные эфиры неразветвленных или разветвленных спиртов, имеющих от 1 до 15 атомов углерода, особенно предпочтительно акриловые сложные эфиры неразветвленных или разветвленных спиртов, имеющих от 1 до 8 атомов углерода. Особенно подходящие сложные эфиры представляют собой метилакрилат, н-этилакрилат, трет-бутилакрилат и 2-этилгексилакрилат. Предпочтительные винилэфирные мономерные единицы представляют собой длинноцепочечные неразветвленные монокарбоновые кислоты, имеющие от 10 до 20 атомов углерода, в особенности производные от виниллаурат. И наконец, виниловые сложные эфиры α-разветвленных монокарбоновых кислот, имеющие от 2 до 20 атомов углерода являются предпочтительными согласно изобретения. Особое упоминание может быть сделано здесь на винилпивалат и виниловые сложные эфиры а-разветвленных монокарбоновых кислот, имеющие от 9 до 15 атомов углерода (кислота «Версатик»).

b) Содержащее цемент гидравлическое связующее вещество не является предметом никаких особых ограничений с точки зрения типа цемента. Возможно применять портланд-цементы, в особенности выбранные из группы СЕМ I, II, III, IV и V, и/или цементы с высоким содержанием оксида алюминия (алюминатный цемент). Белый цемент является подходящим особенно в случаях, в которых играет роль соответствующий цвет продуктов. Упомянутые цементы могут быть применены индивидуально или в виде смеси. Пропорция по массе содержащего цемент гидравлического связующего вещества в смеси сухого строительного раствора составляет, в зависимости от применения, от 3 до 50 мас.%, предпочтительно пропорция по массе от 5 до 40 мас.%, особенно предпочтительно от 10 до 30 мас.%. В дополнение, Са(ОН)₂ (гашенная известь), которая закрепляется углекислым газом присутствующим в окружающем воздухе, часто добавляется как дополнительное негидравлическое связующее вещество. Пропорция по массе гашенной извести составляет, в зависимости от применения, от 1 до 15 мас.%, предпочтительно пропорция по массе от 2 до 10 мас.%. В дополнительном варианте осуществления, могут присутствовать пуццолановые и/или скрытые гидравлические связующие вещества, как альтернатива к или в дополнение вышеупомянутым цементам в смеси сухого строительного раствора. В случае пуццолановых и/или скрытых гидравлических добавок, предпочтение отдают применению летучей золы, микрокремнезема, метакаолина, тонкодисперсному порошку трасса, алюмосиликату, туфу, фонолиту, диатомитовой земле, аморфному осажденному оксиду кремния, битуминозному сланцу, а также доменному шлаку, состоящим главным образом из некристаллического материала. Они предпочтительно присутствуют в смеси сухого строительного раствора в пропорции от 5 до 50 мас.%, в пересчете на общую композицию смеси сухого строительного раствора.

с) В качестве дополнительных компонентов, смесь сухого строительного раствора изобретения может содержать агрегаты, предпочтительно агрегаты, имеющие средний размер частиц до 5 мм, предпочтительно в диапазоне от 0.5 до 3 мм и особенно предпочтительно от 1.0 до 2.0 мм. Их пропорция должна, согласно настоящему изобретению, предпочтительно быть в диапазоне от 5 до 85 мас.%, в пересчете на общую композицию смеси сухого строительного раствора.

Вышеупомянутые агрегаты или наполнителей в смеси сухого строительного раствора изобретения имеют только низкую растворимость или способность набухать в водных системах. В частности они не действуют как связующее вещество.

Агрегаты, подходящие как неорганические наполнители, представляют собой, например, кварцевый песок, молотый известняк, мел, мрамор, глину, мергель, оксид алюминия, тальк и/или барит, с предпочтением даваемым кварцевому песку, кварцевым тонкодисперсным порошкам, карбонатам в форме молотого известняка, молотым известняковым пескам, мелу, доломиту, магнезиту и их смесям. Неорганические наполнители могут предпочтительно также присутствовать как легкие наполнители, такие как полые микросферы, состоящие из стекла, например пеностекла, и как алюмосиликаты, такие как перлиты и вспученная глина. Легкие наполнители, на основе природных материалов, например минеральной пены, пемзы, вспененной лавы и/или вспученного вермикулита, являются аналогично предпочтительными. Органическими наполнителями согласно изобретению являются, например, измельченные отходы пластика, например отходы пластика, состоящие из поливинилхлорида, пенопласта, полиэтилена, полипропилена или меламиновых смол. Частицы резины и/или сферы из пенопласта являются предпочтительными органическими наполнителями согласно изобретению.

d) Настоящее изобретение обеспечивает соотношение диспергирующих компонентов (а) и соединения, имеющего свойства суперабсорбента (b), которое в комбинации (а)+(b) составляет 1:0.5-5.

Кроме того, настоящее изобретение охватывает соотношение компонентов (а):(b):(с), которое в комбинации (а)+(b)+(с) составляет 1:0.5-5:2-6.

В дополнительном аспекте настоящего изобретения, комбинация компонентов (а)+(с), то есть дисперсант плюс гидрофобизирующий агент, имеет пропорции от 0.20 до 0.80 мас.%, предпочтительно от 0.25 до 0.45 мас.% и особенно предпочтительно от 0.25 до 0.35 мас.%. Упомянутые пропорции в каждом случае пересчитаны на общую композицию смеси сухого строительного раствора.

Что касается комбинации компонентов (b)+(с), то есть соединения, имеющего свойства суперабсорбента с гидрофобизирующим агентом, настоящее изобретение обеспечивает предпочтительные пропорции от 0.3 до 1.0 мас.%, особенно предпочтительно от 0.3 до 0.8 мас.% и в особенности от 0.35 до 0.6 мас.%. Эти пропорции, также, в каждом случае пересчитаны на общую композицию смеси сухого строительного раствора.

Наконец, данное изобретение обеспечивает относительно комбинации компонентов (а)+(b)+(с), пропорции, которые колеблются от 0.4 до 1.0 мас.%, предпочтительно от 0.4 до 0.8 мас.% и особенно предпочтительно от 0.5 до 0.7 мас.%. Упомянутые пропорции снова пересчитаны на общую композицию смеси сухого строительного раствора.

Особенностью, важной для изобретения, является диспергатор (а). Подходящие представители, согласно настоящему изобретению, выбраны из группы, состоящей из соединений, которые содержат, по меньшей мере, один разветвленный гребенчатый полимер, имеющий полиэфирные боковые цепи; тем не менее, также возможны конденсаты наталинсульфонат-формальдегида ("BNS") и конденсаты меламинсульфонат-формальдегида ("MFS").

Подходящие разветвленные гребенчатые полимеры, имеющие полиэфирные боковые цепи, были описаны, например, в WO 2006/133933 А2.

Эти сополимеры содержат два мономерных компонента, с первым мономерным компонентом, являющимся сомономером олефиновоненасыщенной монокарбоновой кислоты или сложным эфиром или ее солью и/или сомономером ненасыщенной серной кислоты или ее солью и вторым мономерным компонентом, являющимся сомономером общей формулы (I)

где R₁ означает

и R₂ означает Н или алифатический углеводородный радикал, имеющий от 1 до 5 атомов углерода; R₃=незамещенный или замещенный арильный радикал и предпочтительно фенил и R₄=Н или алифатический углеводородный радикал, имеющий от 1 до 20 атомов углерода, циклоалифатический углеводородный радикал, имеющий от 5 до 8 атомов углерода, замещенный арильный радикал, имеющий от 6 до 14 атомов углерода или представитель группы

, ,

где R₅ и R₇ каждый означают алкильный, арильный, аралкильный или алкарильный радикал и Re означает алкилиденовый, арилиденовый, аралкилиденовый или алкарилиденовый радикал, и р=0, 1,2, 3 или 4

m, n каждый означают, независимо друг от друга, 2, 3, 4 или 5,

x и y каждый означают, независимо друг от друга, целое число ≤350 и z=0-200.

Содержание WO 2006/133933 А2 с точки зрения сополимеров описывает там значительную часть настоящего раскрытия.

В особенности, настоящее изобретение охватывает состав, в котором сополимер содержит сомономерный компонент 1) в пропорция от 30 до 99 мол.% и сомономерный компонент 2) в пропорция от 70 до 1 мол.%. В этом контексте, сополимер который содержит сомономерный компонент 1) в пропорции от 40 до 90 мол.% и сомономерный компонент 2) в пропорции от 60 до 10 мол.% как было найдено, был особенно выгодным.

Сомономерный компонент 1) может предпочтительно быть акриловой кислотой или ее солью и сомономерный компонент 2) может, в случае р=0 или 1, быть вариантом, содержащим виниловую или аллиловую группу и, как радикал R₁, полиэфир.

Кроме того, является выгодным в целях настоящего изобретения, чтобы сомономерный компонент 1) происходил из группы, состоящей из акриловой кислоты, метакриловой кислоты, кротоновой кислоты, изокротоновой кислоты, аллилсульфокислоты, винилсульфокислоты и их подходящих солей и также их алкильные или гидроксиалкильные сложные эфиры.

В дополнение, сополимер может иметь дополнительные структурные единицы в сополимеризированной форме, которые аналогично учтены настоящим изобретением. В этом случае, особенно предпочтительными дополнительными структурными единицами могут быть стиролы, акриламиды и/или гидрофобные соединения, с структурными единицами сложного эфира, единицами полипропиленоксида и полипропиленоксида/полиэтиленоксида. Сополимер а) должен содержать вышеупомянутые дополнительные структурные единицы в пропорциях до 5 мол.%, предпочтительно от 0.05 до 3.0 моль% и в особенности от 0.1 до 1.0 мол.%.

В дополнение, для формулы (I) является преимуществом представлять полиэфир, содержащий аллильные или винильные группы.

S-Триазины или продукты конденсации нафталина-формальдегида, содержащие сульфокислотные группы аналогичны соответственно известным из предыдущего уровня техники и часто применяются как пластификаторы для систем на основе цемента, напр. бетон. Сульфированные продукты конденсации нафталина формальдегида ("BNS"), также известные как нафталин-формальдегид сульфонаты ("NFS"), в состоянии диспергировать частицы цемента с помощью электростатического отталкивания.

BNS или NFS являются, в особенности, подходящими для получения частиц цемента высокой дисперсности, в результате чего подавляется ценообразование и увеличивается поглощение воды. Эти эффекты позволяют спасти гидравлические связывающие вещества, например цементы, и улучшить технологические характеристики.

Представители BNS обычно получаются реакциями конденсации ароматических сульфокислот, таких как нафталинсульфокислоты с формальдегидом под атмосферным давлением при температуре до 100°С. Приготовление BNS соединений хорошо известно и описано, например, в ЕР 0214412 А1 и DE-C 2007603.

Продукты конденсации BNS обычно добавляются в смесь сухого строительного раствора в количествах от 0.01 до 6.0 мас.%, относительно компонента связующего вещества.

Сульфированные продукты конденсации меламина-формальдегида ("MFS") являются аналогично очень хорошо известными как пластификаторы в композициях, содержащих гидравлические связующие вещества, например смеси сухих строительных растворов.

8 этом контексте, меламин является представителем s-триазинов. Считаются предпочтительными MFS смолы, которые в состоянии дать строительные химические композиции хорошей текучести, с количествами в диапазоне от 0.3 до 1.2 мас.%, относительно компонента связующего вещества.

В контексте MFS соединений, ссылка делается на DE 19609614 А1, DE 4411791 А1, ЕР 0059353 А1 и DE 19538821 А1 в качестве предыдущего уровня техники.

Дополнительным подходящим представителем диспергирующих компонентов (а) согласно настоящему изобретению являются продукты поликонденсации, содержащие (I) по меньшей мере одну структурную единицу, имеющую ароматичекий или гетероароматический фрагмент и полиэфирную боковую цепь и (II) по меньшей мере одну фосфатированную структурную единицу, имеющую ароматичекий или гетероароматический фрагмент и (III) по меньшей мере одну структурную единицу, имеющую ароматичекий или гетероароматический фрагмент, где структурная единица (II) и структурная единица (III) отличаются исключительно тем, что ОР(ОН)₂ группа структурной единицы (II) замещена Н в структурной единице (III) и структурная единица (III) отличается от структурной единицы (I).

Все представители упомянутых диспергаторов могут присутствовать или индивидуально, или в подходящих смесях в смеси сухого строительного раствора, предложенной согласно изобретению.

е) Как обозначено выше, порошкообразные сополимеры, которые известны как САП и, могут набухать при помощи воды или водных солевых растворов, представляют собой сшитые, высокомолекулярные, или анионные или катионоактивные полиэлектролиты, которые могут быть получены свободнорадикальной полимеризацией подходящих, этиленово ненасыщенных виниловых соединений и далее принимаются меры для того, чтобы высушить сополимеры. В промышленности они обычно упоминаются просто как суперабсорбенты. При контакте с водой или водными системами, происходит набухание и поглощение воды, чтобы сформировать гидрогель; здесь, может быть поглощено кратное число массы порошкообразного сополимера. В целях настоящего изобретения, гидрогели представляют собой содержащие воду гели, основанные на гидрофильных, но сшитых нерастворимых в воде полимерах, которые присутствуют в виде трехмерных сетей. У гидрогеля, сформированного из порошкообразного сополимера суперабсорбента поглощением воды, должно быть очень низкое содержание растворимого в воде материала, чтобы неблагоприятно не затронуть реологические свойства смеси строительного материала. Согласно настоящему изобретению, выгодно применять суперабсорбенты, у которых есть высокая способность поглощения воды даже при высоких концентрациях соли, в особенности высокие концентрации иона кальция, как обычно присутствуют в содержащих цемент водных системах.

Подобно тому как было упомянуто выше, порошкообразные сополимеры (суперабсорбенты) согласно изобретения предпочтительно присутствуют или как анионные или как катионный полиэлектролиты и существенно не как полиамфолиты. В целях настоящего изобретения, полиамфолиты представляют собой полиэлектролит, который имеет и катионный и анионные заряды в полимерной цепи. Самое большое предпочтение, таким образом, дано сополимерам, которые являются чисто анионными или чисто катионными по природе. Однако, до 10%, предпочтительно меньше чем 5%, общего заряда полиэлектролита может быть заменено противоположными зарядами. Это применяется и в случае преобладающих анионных сополимеров, имеющих относительно маленькое катионное содержание и наоборот к преобладающим катионным сополимерам, имеющим относительно маленькое анионное содержание.

Во-первых, будут описаны анионные сополимеры суперабсорбента:

Присутствующие анионные структурные единицы представляют собой структурные единицы, содержащие группы сульфокислоты и имеющие общую формулу (II):

где

радикалы

R¹ являются одинаковыми или разными и каждый означают

водород и/или метиловый радикал, R², R³, R⁴

являются одинаковыми или разными и каждый означают, независимо друг от друга, водород, алифатический, разветвленный или неразветвленный углеводородный радикал, имеющий от 1 до 6 атомов углерода или ароматический углеводородный радикал, имеющий от 6 до 14 атомов углерода,

М являются одинаковыми или разными и каждый означают водород, моновалентный или дивалентный катион металла и/или ион аммония,

индексы

а являются одинаковыми или разными и каждый означают 1/2 и/или 1.

Мономеры, содержащие группы сульфокислоты являются предпочтительными над мономерами, содержащими группы карбоновой кислоты, поскольку они образуют более стабильные гидрогели, которые могут впитать больше воды в водных солевых растворах, особенно в присутствии ионов кальция. В особенности, суперабсорбенты, содержащие группы сульфокислоты предпочтительнее суперабсорбентов, содержащих главным образом группы карбоновой кислоты, например, такие, которые основаны на сшитых высокомолекулярных полиакриловых кислотах, в отношении такого свойства. Структурная единица, содержащая группы сульфокислоты и соответствующая общей формуле (II) предпочтительно является производной из сополимеризации одного или нескольких видов мономера 2-акриламидо-2-метилпропансульфо-кислоты, 2-метакриламидо-2-метилпропансульфокислоты, 2-акриламидобутансульфокислоты и/или 2-акриламидо-2,4,4-триметилпентансульфокислоты или солей упомянутых кислот. Особенное предпочтение отдают 2-акриламидо-2-метилпропансульфокислоте и соединениям солей, производных из нее. Катионы соединений солей кислот могут в каждом случае присутствовать в виде моновалентных или дивалентных катионов металла, предпочтительно ионов натрия, калия, кальция или магния, или в виде ионов аммония, производных от аммиака, первичных, вторичных или третичных C₁-C₂₀-алкиламинов, С₁-C₂₀-алканоламинов, С₅-С₈-циклоалкиламинов и С₆-С₁₄-ариламинов. Алкильные радикалы могут в каждом случае быть разветвленными или неразветвленными. Примерами таких аминов являются метиламин, диметиламин, триметиламин, этаноламин, диэтаноламин, триэтаноламин, циклогексиламин, дициклогексиламин, фениламин и дифениламин. Предпочтительными катионами являются ионы щелочных металлов и/или ионы аммония, особенное предпочтение отдают иону натрия. В анионных сополимерах суперабсорбента, структурные единицы, содержащие группы сульфокислоты, присутствуют в пропорции от 10 до 70 мол.%, предпочтительно от 15 до 60 мол.% и очень особенно предпочтительно от 20 до 50 мол.%.

Кроме того, анионные сополимеры суперабсорбента содержат структурные единицы, содержащие (мет)акриламидогруппы, соответствующие общей формуле (III):

где

R¹ является таким как определено выше,

R⁵ и R⁶

являются одинаковыми или разными и каждый означают,

независимо друг от друга, водород, разветвленный или неразветвленный алифатический углеводородный радикал, имеющий от 1 до 20 атомов углерода, циклоалифатический углеводородный радикал, имеющий от 5 до 8 атомов углерода или арильный радикал, имеющий от 6 до 14 атомов углерода.

Структурные единицы, содержащие (мет)акриламидогруппы, аналогично также присутствуют в катионных сополимерах суперабсорбента. Следующее описание применимо и к анионным сополимерам суперабсорбента и к катионным сополимерам суперабсорбента. Например, структурные единицы являются производными из сополимеризации одного или нескольких видов мономера акриламид, метакриламид, N-метил(мет)акриламид, N,N-диметилакриламид, Н-этилакриламид, N,N-диэтилакриламид, N-циклогексилакриламид, N-бензилакриламид, N,N-диметиламинопропил-акриламид, N,N-диметиламиноэтилакриламид и/или N-трет-бутилакриламид. Предпочтение отдают акриламиду, N,N-диметилакриламиду и метакриламиду, особенное предпочтение отдают акриламиду. В анионных и катионных сополимерах суперабсорбента, структурные единицы, содержащие (мет)акриламидогруппы присутствуют в пропорциях от 30 до 90 мол.%, предпочтительно от 40 до 85 мол.% и очень особенно предпочтительно от 50 до 80 мол.%.

Структурные единицы анионного сополимера суперабсорбента, которые являются производными от предпочтительно водо-растворимых мономерных соединений, которые имеют больше чем одну свободнорадикальную полимеризуемую, этиленово ненасыщенную виниловую группу, будут в дальнейшем описании упоминаться как сшивающие мономеры. Они также присутствуют аналогичным способом в катионных сополимерах суперабсорбента. Следующее описание сшивающих мономеров применимо и к анионным сополимерам суперабсорбента и катионным сополимерам суперабсорбента.

Структурная единица, соответствующая сшивающим мономерам, предпочтительно является производной из полимеризации одного или нескольких следующих видов мономеров:

многократно (мет)акрил-функциональные мономеры такие как 1,4-бутандиол ди(мет)акрилат, 1,3-бутиленгликольдиакрилат, 1,3-бутилен гликоль диметакрилат, диэтиленгликоль диакрилат, диэтиленгликоль диметакрилат, этиленгликоль диметакрилат, этоксилированный бисфенол А диакрилат, этоксилированный бисфенол А диметакрилат, этиленгликоль диметакрилат, 1,6-гександиол ди(мет)акрилат, неопентилгликоль диметакрилат, полиэтиленгликоль ди(мет)акрилат, триэтиленгликоль ди(мет)акрилат, трипропиленгликоль диакрилат, тетраэтиленгликоль ди(мет)акрилат, дипентаэритритол пентаакрилат, пентаэритритол тетраакрилат, пентаэритритол триакрилат, триметилолпропан три(мет)акрилат, циклопентадиен диакрилат, трис(2-гидроксиэтил)изоцианурат триакрилат и/или трис(2-гидрокси)изоцианурат триметакрилат; мономеры, имеющие больше чем одну сложную винилэфирную или сложную аллилэфирную группу с соответствующими карбоновыми кислотами, например, дивиниловые сложные эфиры поликарбоновых кислот, диаллиловые сложные эфиры поликарбоновых кислот, триаллилтерефталат, диаллилмалеат, диаллилфумарат, тривинил-тримеллитат, дивиниладипат и/или диаллилсукцинат; мономеры, имеющие больше чем одну (мет)акриламидогруппу, например, N,N'-метиленбисакриламид и/или N,N'-метиленбисметакриламид, и мономеры, имеющие больше чем одну малеимидную группу, например, гексаметиленбисмалеимид; мономеры, имеющие больше чем одну простую винилэфирную, например, простой дивиниловый эфир этиленгликоля, простой дивиниловый эфир триэтиленгликоля, простой пентаэритритолтриаллиловый эфир и/или простой дивиниловый эфир циклогександиола. Также возможно применять аллиламино или аллиламмониевые соединения, имеющие больше чем одну аллиловую группу, например, триаллиламиновые и/или тетрааллиламмониевые соли. Среди группы мономеров, имеющих больше чем одну винилароматическую группу, упоминание может быть сделано на дивинилбензол.

При выборе подходящих мономеров, имеющих больше чем одну этиленово ненасыщенную виниловую группу, предпочтительно гарантируется, что они имеют хорошую стойкость к гидролизу в водных системах, в особенности при высоких величинах рН, которые предполагаются в содержащих цемент системах. При составлении смесей строительных материалов, происходят механические стрессы в виде сдвигающего усилия, которое особенно в случае высокомолекулярных сшитых полимерных систем, могут привести к расколу связей. По этой причине, соответствующие метакрил-функциональные сшивающие мономеры являются предпочтительными над акрил-функциональным сшивающим мономером; (мет)акриламидо-функциональные мономеры и аллиламино или аллилэфир-функциональные мономеры особенно предпочтительны. Примерами особенно предпочтительных сшивающих мономеров являются N,N'-метиленбисакриламид, N,N'-метиленбисметакриламид, триаллилизоцианурат, триаллиламиновые и/или тетрааллиламмониевые соли, а также пентаэритритол триаллиловые эфиры, очень особенно предпочтительными сшивающими мономерами являются N,N'-метиленбисакриламид, N,N'-метиленбисметакриламид, триаллилизоцианурат и/или триаллиламин, а также пентаэритритол триаллиловый эфир. В сополимерах могу в каждом случае присутствовать один или несколько сшивающих мономеров. В анионных и катионных сополимерах суперабсорбента, сшивающие мономеры присутствуют в количествах от 0.03 до 1 мол.%, предпочтительно от 0.05 до 0.7 мол.%. Где, количество сшивающих мономеров должно быть по меньшей мере настолько высоким, чтобы получить очень не растворимые в воде сополимеры или сополимеры, имеющие низкую пропорцию растворимого или экстрагируемого материала. Специалист в данной области техники способен определить количество сшивающих мономеров простым способом, выполняя обычные тесты. Сшивание происходит во время процесса реакции сополимеризации, но после сшивания как описано для суперабсорбентов в "F. Buchholz, A. Graham, Modern Superabsorber Technology, John Wiley & Sons Inc., 1989, 55-67" может также осуществляться после реакции сополимеризации.

Кроме вышеупомянутых трех типов структурных единиц анионных сополимеров, также возможно присутствие от 1 до 30 мол.% дополнительных, предпочтительно гидрофильных структурных единиц. Они предпочтительно являются производными от неимеющих заряд или анионных, этиленово ненасыщенных мономеров. В случае катионных мономеров, применимы вышеупомянутые ограничения в отношении пропорций в анионном сополимере, то есть до 10%, предпочтительно меньше чем 5%, анионных зарядов может быть заменено катионными зарядами. Возможными мономерами без заряда являются, например, акрилонитрил, метакрилонитрил, винилпиридин, винилацетат и/или гидроксил-содержащие (мет)акриловые сложные эфиры, такие как гидроксиэтилакриловая кислота, гидроксипропилакриловая кислота и/или гидроксипропилметакриловая кислота.

Необязательные структурные единицы предпочтительно являются производными от мономеров, выбранных из группы, включающей этиленово ненасыщенные карбоновые кислоты или дикарбоновые кислоты или их ангидриды, например, метакриловая кислота, этакриловая кислота, α- хлоракриловая кислота, α-цианоакриловая кислота, β-метилакриловая кислота (кротоновая кислота), α-фенилакриловая кислота, β-акрилоксипропионовая кислота, сорбиновая кислота, α-хлорсорбиновая кислота, 2'-метилизокротоновая кислота, коричная кислота, малеиновая кислота и малеиновый ангидрид, п-хлоркоричная кислота, итаконовая кислота, цитраконовая кислота, мезаконовая кислота, глутаконовая кислота, аконитовая кислота, фумаровая кислота и/или трикарбоксиэтилен. Дополнительные структурные единицы особенно предпочтительно являются производными от акриловых кислот и их солей и/или этиленово ненасыщенные сульфокислотные мономеры и в каждом случае соответствующие их соли, например, винилсульфокислота, аллилсульфокислота, стиролсульфокислота, сульфоэтилакрилат, сульфоэтилметакрилат, сульфопропилакрилат, сульфопропилметакрилат и/или 2-гидрокси-3-метакрилоксипропил-сульфокислота.

Катионные сополимеры суперабсорбента будут описаны ниже. В катионных сополимерах, структурная единица, имеющая четвертичный атом азота и соответствующая общей формуле (IV) предпочтительно является производной из полимеризации одного или нескольких видов мономера, выбранных из группы, включающей [2-(акрилоилокси)этил]триметиламмониевые соли, [2-(метакрилоилокси)этил]триметиламмоний соли, [3-(акрилоиламино)пропил]триметиламмоний соли и/или [3-(метакрилоиламино)пропил]триметиламмоний соли:

где

R¹ является таким как определено выше,

R⁷, R⁸, R⁹, R¹⁰

являются одинаковыми или разными и каждый означают, независимо друг от друга, водород, разветвленный или неразветвленный алифатический углеводородный радикал, имеющий от 1 до 20 атомов углерода, циклоалифатический углеводородный радикал, имеющий от 5 до 8 атомов углерода или арильный радикал, имеющий от 6 до 14 атомов углерода,

индексы m являются одинаковыми или разными и каждый означают целое число от 1 до 6,

радикалы Х являются одинаковыми или разными и каждый означают кислород и/или N-R¹⁰,

анионы Y^- _a являются одинаковыми или разными и каждый означают галоген, С₁-С₄-алкилсульфат, C₁-C₄-алкилсульфонат и/или сульфат,

индексы а являются одинаковыми или разными и каждый означают 1/2 и/или 1.

Упомянутые соли предпочтительно присутствуют как галогены или мето-сульфаты. Особенное предпочтение отдают [3-(акрилоиламино)пропил]-триметиламмониевым солям и/или [3-(метакрилоиламино)пропил]-триметиламмониевым солям. Очень особенное предпочтение отдают [3-(акрилоиламино)пропил]триметиламмоний хлориду (DIMAPA-Quat) и/или [3-(метакрилоиламино)пропил]триметиламмоний хлориду (МАРТАС). В катионных сополимерах суперабсорбента, структурная единица общей формулы III, которая имеет кватернизированный атом азота присутствует в пропорции от 10 до 70 мол.%, предпочтительно от 15 до 60 мол.% и особенно предпочтительно от 20 до 50 мол.%.

Подобно анионным сополимерам суперабсорбента, катионные сополимеры суперабсорбента также содержат такие же структурные единицы, содержащие (мет)акриламидогруппы, как в общей формуле (III). Структурные единицы общей формулы (III) были уже подробно описаны для анионных сополимеров;

это описание, таким образом, включено посредством ссылки на настоящее место в описании.

Структурные единицы, которые являются производными от предпочтительно водорастворимых мономерных соединений и имеют больше чем одну свободнорадикально полимеризированную, этиленовоненасыщенную виниловую группу (сшитые мономеры) также присутствуют как и в катионных сополимерах суперабсорбента, так и в анионных сополимерах суперабсорбента. Такая структурная единица подобным образом подробно была описана выше для анионных сополимеров суперабсорбента. Это описание подобным образом поэтому включено посредством ссылки на настоящее место в описании.

Отдельно от вышеуказанных трех типов структурных единиц катионных сополимеров необязательно могут присутствовать, от 1 до 20 мол.% дополнительных, предпочтительно гидрофильных структурных единиц. Они предпочтительно являются производными от незаряженных или катионных, этиленовоненасыщенных мономеров. В случае анионных мономеров, вышеуказанные ограничения в отношении пропорций в применении катионного сополимера, то есть выше 10%, предпочтительно меньше чем 5%, катионных зарядов могут быть замещены анионными зарядами. Возможными незаряженными мономерами, например, являются акрилонитрил, метакрилонитрил, винилпиридин, винилацетат и/или гидроксилсодержащие (мет)акриловые сложные эфиры, такие как гидроксиэтилакриловая кислота, гидроксипропилакриловая кислота и/или гидроксипропилметакриловая кислота. Подходящими катионными мономерами являются, например, хлорид N,N'-диметилдиаллиламмония и хлорид N,N'-диэтилдиаллиламмония.

В особенно предпочтительном варианте осуществления анионного сополимера суперабсорбента присутствуют структурные единицы, которые являются производными из 20-50 мол.% 2-акриламидо-2-метилпропансульфоновой кислоты (относительно структурной единицы I), из 50-80 мол.% акриламида (относительно структурной единицы II) и сшивающим мономером является триаллиламин и/или N,N'-метилленбисакриламид и/или пентаэритритолтриаллиловый простой эфир. В подобном особенно предпочтительном варианте осуществления катионного суперабсорбирущего сополимера присутствуют структурные единицы, которые являются производными из 20-50 мол.% хлорида [3-(акрилоиламино)пропил]-триметиламмония (относительно формулы (IV)), из 50-80 мол.% акриламида (относительно формулы (III)) и сшивающим мономером являюется триаллиламин и/или N,N'-метиленбисакриламид и/или пентаеритритолтриаллиловый простой эфир.

Приготовление анионного или катионного сополимеров суперабсорбента согласно изобретению может быть выполнено известным по сути способом, сшивая мономеры, которые формируют соответствующие структурные единицы, свободнорадикальной полимеризацией (анионные сополимеры:

структурные единицы общих формул (II), (III) и вышеописанные сшивающие мономеры, необязательно дополнительные анионные или незаряженные мономеры; катионные сополимеры: структурные единицы общих формул (VI), (III) и вышеописанные сшивающие мономеры, необязательно дополнительные катионные или незаряженные мономеры).

Все мономеры, представленные в виде кислоты, могут быть полимеризированы как свободные кислоты или в форме соли. Кроме того, нейтрализация кислот может быть выполнена добавлением соответствующих оснований после сополимеризации, частичная нейтрализация до или после полимеризации аналогично возможна. Нейтрализация мономеров или сополимеров может быть выполнена применением, например, основаниями гидроксида натрия, гидроксида калия, гидроксида кальция, гидроксида магния и/или аммония. Первичные, вторичные или третичные С₁-С₂₀-алкиламины, в каждом случае имеющие разветвленные или неразветвленные алкильные группы, C₁-C₂₀-алканоламины, С₅-С₈-циклоалкиламины и/или С₆-С₁₄-ариламины являются аналогично подходящими как основания. Возможно применять одно основание или множество оснований. Предпочтение отдают нейтрализации с помощью гидроксидов щелочных металлов и/или аммония особенное предпочтение будет отдаваться гидроксиду натрия. Неорганические или органические основания должны выбираться так, чтобы они формировали относительно легко водорастворимые соли с соответствующими кислотами.

Сополимеризация мономеров предпочтительно выполняется свободно радикальной объемной полимеризацией раствора, геля, эмульсии, дисперсии или суспензии. В силу того, что продукты согласно изобретению являются гидрофильными сополимерами, которые могут набухать в воде, полимеризация в водной фазе, полимеризация в обратной эмульсии или полимеризация в обратной суспензии является предпочтительной. В особенно предпочтительном варианте осуществления, реакция выполняется как гель-полимеризация или полимеризация в обратной суспензии в органических растворителях.

Сополимеризация полимера суперабсорбента может быть выполнена, в особенно предпочтительном варианте осуществления, как адиабатическая полимеризация и может быть инициирована либо с помощью редокс инициирующей системы, либо с помощью фотоинициатора. В дополнение, является возможной комбинация двух вариантов инициирования. Редокс инициирующая система содержит по меньшей мере два компонента, а именно органический или неорганический окислитель и органический или неорганический восстанавливающий агент. Применение зачастую производится соединениями имеющими пероксидные единицы, напр., неорганическими пероксидами, такими как персульфат щелочного металла и персульфат аммония, перфосфаты щелочного металла и перфосфаты аммония, пероксид водорода и его соли (пероксид натрия, пероксид бария) или органические пероксиды, такие как пероксид бензоила, гидропероксид бутила или надкислоты, такие как надуксусная кислота. Однако, также возможно применять другие окислители, например, перманганат калия, хлораты натрия и калия, дихромат калия, и др. В качестве восстанавливающих агентов, возможно применять серосодержащие соединения, такие как сульфиты, тиосульфаты, сульфиновая кислота, органические тиолы (например, этилмеркаптан, 2-гидроксиэтанэтиол, хлорид 2-меркаптоэтиламмония, тиогликолевая кислота) и другие. Также являются предпочтительными аскорбиновая кислота и низковалентные соли металлов [меди(I); марганца(II); железа(II)]. Также могут быть применены соединения фосфора, например, гипофосфит натрия.

В случае фотополимеризации, она инициируется применяя УФ излучение, которое приводит к разрушению фотоинициатора. Как фотоинициатор, возможно применять, например, бензоин и производные бензоина, такие как простые эфиры бензоина, бензил и его производные, напр. бензилкеталы, соли акрилдиазониума, азо инициатор, такие как 2,2'-азобис(изобутиронитрил), 2,2'-азобис(2-амидинопропан) гидрохлорид и/или производные ацетофенона.

Пропорция по массе окисляющегося компонента и восстанавливающегося компонента в случае редокс инициирующих систем находится в каждом случае предпочтительно в диапазоне от 0.00005 до 0.5 мас.%, особенно предпочтительно в каждом случае от 0.001 до 0.1 мас.%. В случае фотоинициаторов, этот диапазон составляет предпочтительно от 0.001 до 0.1 мас.%, особенно предпочтительно от 0.002 до 0.05 мас.%. Массовые доли обозначенные для окисляющихся и восстанавливающихся компонентов и фотоинициаторов, в каждом случае, относятся к массе мономеров применяемых для сополимеризации. Выбор условий полимеризации, в частности количества инициатора сделан с целью производства очень длинноцепочечных полимеров. Однако, вследствие нерастворимости сшитых сополимеров, молекулярные массы очень тяжело измеряются.

Сополимеризация предпочтительно выполняется в водном растворе, предпочтительно в концентрированном водном растворе, прерывно в полимеризационном сосуде (периодический процесс) или непрерывно способом «ленточного транспортера», описанном в US-A-4857610. Дополнительной возможностью является полимеризация в непрерывном или прерывном управляемом реакторе смешивания. Процесс обычно инициируется при температуре в диапазоне от -20 до 20°С, предпочтительно от -10 до 10°С, и выполняется при атмосферном давлении без подведения тепла из вне; максимальная конечная температура в зависимости от содержания мономера от 50 до 150°С получается как результат тепла полимеризации. После окончания сополимеризации, полимер, который присутствовал как гель, как правило тонко измельчается. Измельченный гель высушивается в конвекционном сушильном шкафу при от 70 до 180°С, предпочтительно от 80 до 150°С, когда полимеризация выполняется в масштабах лаборатории. В индустриальном масштабе, высушивание может также выполнятся непрерывно в тех же температурных диапазонах, например на ленточной сушилке или сушилке с кипящим слоем.

В дополнительном предпочтительном варианте осуществления, сополимеризация выполняется как полимеризация обратной суспензии водной фазы мономера в органическом растворителе. Здесь, смесь мономера, которая может быть растворена в воде и необязательно нейтрализована, предпочтительно полимеризуется в присутствии органического растворителя в котором водная фаза мономера не растворяется или труднорастворима. Полимеризация предпочтительно выполняется в присутствии эмульгаторов «вода-в-масле» (В/М эмульгаторы) и/или защитных коллоидов на основе низкомолекулярных или высокомолекулярных соединений, которые применяются в пропорциях от 0.05 до 5 мас.%, предпочтительно от 0.1 до 3 мас.%, относительно мономеров. В/М эмульгаторы и защитные коллоиды также упоминаются как стабилизаторы. Возможно применять обычные соединения известные, как стабилизаторы в технологии полимеризации обратной суспензии, напр. гидроксипропилцеллюлоза, этилцеллюлоза, метилцеллюлоза, ацетатнобутиратные смешанные простые эфиры целлюлозы, сополимеры этилен и винилацетата стирола и бутилакрилата, полиоксиэтиленсорбитан моноолеат, лаурат или стеарат и блок-сополимеры пропиленоксида и/или этиленоксида.

Применяемые органические растворители являются, например, линейными ал иератически ми углеводородами такими как н-пентан, н-гексан, н-гептан, разветвленными алифатическими углеводородами (изопарафинами), циклоалифатическими углеводородами, такими как циклогексан и декалин и также ароматическими углеводородами, такими как бензол, толуол и ксилол. Дополнительными подходящими органическими растворителями являются спирты, кетоны, карбоксильные сложные эфиры, нитросоединения, галогенсодержащие углеводороды, простые эфиры и много других органических растворителей. Предпочтение отдается органическим растворителям, которые формируют азеотропные смеси с водой, особенно предпочтительно такие, которые имеют высокое содержание воды в азеотропе.

Водонабухающие сополимеры сначала получаются в набухшей форме как мелко разделенные водные капли в органической суспензионной среде и предпочтительно изолируются как твердые сферические частицы в органической суспензионной среде удалением воды. Путем отделения суспензионной среды и высушивания остается порошкообразная твердая масса. Полимеризация обратной суспензии, как известно, имеет преимущество, что распределением частиц по размерам порошков можно управлять, изменяя условия полимеризации и, поэтому обычно можно избегать дополнительного этапа процесса (размалывание) для контроля распределения частиц по размерам.

Предпочтение отдают анионным и катионным сополимерам суперабсорбента, распределение частиц по размерам которых определено согласно стандарту edana 420.2-02, является таким, что больше чем 98 мас.% проходят через сито, имеющее размер отверстий 200 мкм и особенно предпочтительно больше чем 98 мас.% проходят через сито, имеющее размер отверстий 100 мкм. Очень особенно предпочтение отдают больше чем 98 мас.% проходящим через сито имеющее размер отверстий 63 мкм.

Распределение частиц по размерам может быть установлено, измельчением продуктов, полученных после высушивания сополимеров. Большие частицы вызвали бы видимые неоднородные области, в которых только гидрогель, сформированный набуханием суперабсорбента, присутствует в водных смесях строительного материала. Может также быть увеличен риск расслоения гидрогелей и дополнительно, может быть оказано негативное влияние на важные свойства, такие как нарастание прочности. Вероятность последующего уплотнения, которое является нежелательным с точки зрения пользователя, также становится выше в случае больших частиц. Высокое сдвигающее усилие, как происходит, например, при составлении смесей строительного материала с помощью буровой установки, обычной для смешивания мастик для приклеивания керамических плиток, и т.д. или подобные миксеры могут также иметь больший эффект в случае больших размеров частиц и, приводят к дроблению гидрогелей и таким образом увеличению пропорции растворимого материала, который отвечает за эффект утолщения, или пропорции экстрагируемых компонентов (эффект последующего уплотнения). Отверждение правильной консистенции смеси строительного материала тогда очень затруднительно для пользователя. Один тест-способ, чтобы определить сопротивление сдвигу состоит в том, чтобы составить, например, мастику для приклеивания керамических плиток согласно изобретению, с водой, и потом разрыхлять ее в течение еще 30 секунд посредством буровой установки. Впоследствии усадка (определенная как описано в п.1) должна предпочтительно измениться на не больше чем 0.5 см.

Выгодные сополимеры суперабсорбента быстро развивают свою полную водопоглощаемость в водных системах. Медленное водопоглощение аналогично привело бы к нежелательному последующему уплотнению через медленное удаление воды из смеси строительного материала. Чтобы проверить, присутствует ли последующее уплотнение, вода добавляется к смеси строительного материала, например, мастике для приклеивания керамических плиток, и смесь размешивается. После добавления воды усадка должна предпочтительно измениться меньше чем на 0.5 см в течение периода между третьей и десятой минутой.

Предпочтительным свойством и анионных и катионных сополимеров суперабсорбента является их нерастворимость в водных системах и также свойство иметь только низкие пропорции экстрагируемых компонентов. Пропорция экстрагируемых компонентов является пропорцией материала, который может диффундировать из полимера суперабсорбента в окружающую водную среду. Способ определения пропорции экстрагируемых компонентов следующий:

Определение поглощающей способности суперабсорбентов согласно изобретению, выполнено согласно стандарту edana 440.2-02 разработанному для отрасли гигиены с модификацией способа, то есть заменой 0.9 процентного раствора хлорида натрия, определенного там как жидкость для теста одно процентным раствором формиата кальция. Этот способ, также известен как тест "чайный пакетик" выполняемый запечатыванием определенного количества (около 200 мг) полимера суперабсорбента в чайный пакетик и его помещением на протяжении 30 минут в одно процентный раствор формиата кальция. Чайному пакетику в последствии дают возможность стекать в течении пяти минут и он потом взвешивается. Чайный пакетик без полимера суперабсорбента параллельно тестируют как холостую пробу. Поглощающая способность вычислена, используя следующую формулу:

Поглощающая способность=(конечная масса - холостая проба - начальная масса)/начальная масса (г/г)

Определение пропорции экстрагируемых компонентов в сополимерах суперабсорбента

Пропорция экстрагируемых компонентов определяется извлечением сополимера суперабсорбента в 0.9-процентном растворе хлорида натрия с последующим определением общего органического углерода (ООУ). 1.0 г полимера суперабсорбента с этой целью дают возможность стоять в одном литре 0.9-процентного раствора поваренной соли в течение шестнадцати часов и, впоследствии отфильтровывают. Чтобы определить содержание ООУ фильтрата, пропорцию экстрагируемых компонентов рассчитывают через известное содержание углерода полимера суперабсорбента.

Пропорция экстрагируемых компонентов в каждом случае относится к массе суперабсорбента и предпочтительно меньше чем 10 мас.%, особенно предпочтительно меньше чем 9 мас.% и очень особенно предпочтительно меньше чем 8 мас.%.

Поглощающая способность анионных и катионных суперабсорбентов в водных солевых растворах и в особенности, также в растворах, содержащих ионы кальция предпочтительно является максимально высокой, не в последнюю очередь по экономическим причинам. В случае продуктов, которые были приготовлены процессом гель-полимеризации, поглощающая способность предпочтительно больше, чем 10 г/г, особенно предпочтительно больше, чем 15 г/г и очень особенно предпочтительно больше, чем 20 г/г.В случае продуктов, которые были приготовлены процессом обратной суспензионной полимеризации, поглощающая способность, определенная тем же самым способом, предпочтительно больше, чем 5 г/г, особенно предпочтительно больше, чем 10 г/г и в особенности больше, чем 15 г/г. И анионные сополимеры суперабсорбента и катионные сополимеры суперабсорбента присутствуют в сухой смеси в количестве от 0.02 до 2.0 мас.%, предпочтительно от 0.1 до 1.5 мас.%, особенно предпочтительно от 0.2 до 1.0 мас.%. Анионные сополимеры суперабсорбента являются предпочтительнее, чем катионные сополимеры суперабсорбента.

Как правило имеет место обстоятельство, что соединение, имеющее суперабсорбирующие свойства, то есть компонент (b), согласно настоящему изобретению является по меньшей мере соединением, содержащим пропорцию мономерного компонента 2-акриламидо-2-метилпропансульфоновой кислоты ("AMPS"). Пропорция этого мономерного компонента должна быть выше 50 мол.% и находится предпочтительно в диапазоне от 5 до 30 мол.%.

В предпочтительном варианте заявленной смеси сухого строительного раствора, компонент (b) является полимером суперабсорбента (САП), имеющим анионные и/или катионные свойства.

Что касается компонента (b), можно особенно подчеркнуть, что у представителей, упомянутых в каждом случае, нет ассоциативно утолщающих свойств.

f) Кроме самой смеси сухого строительного раствора, в настоящем изобретении также заявлено ее применения. Здесь, говорится, в частности, о мастике для приклеивания керамических плиток, строительных растворах для ремонта, растворе для заделки швов и обмазках. Однако, также является возможным применение смеси сухого строительного раствора как элемента обмазок. Дополнительным возможным применением является в качестве адгезива и/или армирующего строительного раствора для наружных термоизоляционных композитных систем (НТИКС).

Смесь строительного материала изобретения предпочтительно используется как мастика для приклеивания керамических плиток в соответствии с DIN EN 12004, как минеральное водонепроницаемое покрытие, герметизирующая мастика для швов в соответствии с EN 13888, строительный раствор для ремонта в соответствии с 1504 EN, отделочный слой, обмазка в соответствии с EN 998-1 и адгезив и армирующий строительный раствор для наружных термоизоляционных композитных систем (НТИКС) в соответствии с EN 13499 и EN 13500. В целях настоящего изобретения, строительными растворами для ремонта являются, например, строительные растворы для ремонта или замены поврежденного бетона. Отделочные слои служат, например, для заключительной обработки основания, для того, чтобы дать гладкие поверхности (стены или потолки). Наружными термоизоляционными композитными системами являются изолирующие системы, которые обычно служат на строительном объекте, применяя фабричные термоизоляционные материалы. Они закрепляются, применяя адгезионый строительный раствор;

если должно быть применено механическое укрепление (армирование), применяется термин армирующий строительный раствор.

В целом, подходящими областями применения являются те, в которых у смеси сухого строительного раствора должна быть определенная устойчивость против образования потеков в приготовленном, но еще не отвержденном состоянии.

Дополнительный аспект настоящего изобретения состоит в том, что в случае применений, в сочетании с строительными растворами для ремонта, растворами для заделки швов, обмазками или термоизоляционными композитными системами, смесь сухого строительного раствора содержит комбинацию компонентов (а)+(b)+(с). При применении в качестве мастики для приклеивания керамических плиток, смесь сухого строительного раствора должна содержать комбинацию компонентов (а)+(b). Гидрофобизирующий агент в этом случае не обязателен, но может, конечно, быть добавлен при необходимости.

В принципе, заявленные и описанные смеси сухих строительных растворов особенно подходят для внешнего применения.

Производство заявленных смесей сухих строительных растворов не поддается какому-либо ограничению:

Готовые к применению смеси строительного материала получают, смешивая смеси сухих строительных растворов изобретения с водой. Пользователь может установить необходимую желаемую потребность воды на основе изобретательной комбинации компонента диспергатора а) с сополимером суперабсорбента b). Иначе, требование воды систем строительного материала определено типом и количеством компонента сухой смеси и соответствующими требованиями применения.

Следующие примеры иллюстрируют преимущества настоящего изобретения.

1-ый пример устойчивой против образования потеков мастики для приклеивания керамических плиток:

Устойчивая против образования потеков мастика для приклеивания керамических плиток (37 мас.% портланд-цемента)

Композиция: Смесь 1.1 (сравнение) мас.% ОРС СЕМ I 52.5 R 37.000 Кварцевый песок 0.1-0.4 мм 47.000 Метакаолин 3.000 Молотый известняк 3.000 Шлаковый песок 4.000 Формиат кальция 1.000 Целлюлозные волокна 0.700 Повторно диспергируемый полимерный порошок 3.000 Эфир целлюлозы 0.400 Загуститель (органический) 1)0.12 или 2) 0.08 Загуститель (неорганический) 0.57 Вода 21.000

Смесь 1.2 (сравнение)   ОРС СЕМ I 52.5 R 37.000 Кварцевый песок 0.1-0.4 мм 48.000 Метакаолин 3.000 Молотый известняк 3.000 Шлаковый песок 4.000 Формиат кальция 1.000 Повторно диспергируемый полимерный порошок 3.000 Эфир целлюлозы 0.400 Загуститель (органический) 1)0.10   2) 0.05 или   Загуститель (неорганический) Баланс Полимер суперабсорбента (компонент b) 0.43 Вода 21.000

Смесь 1.3 (изобретение) мас.% ОРС СЕМ I 52.5 R 37.000 Кварцевый песок 0.1-0.4 мм 48.000 Метакаолин 3.000 Молотый известняк 3.000 Шлаковый песок 4.000 Формиат кальция 1.000 Повторно диспергируемый полимерный порошок 3.000 Эфир целлюлозы 0.400 Загуститель (органический) 1)0.10   2) 0.05 или Загуститель (неорганический) Баланс Пластификатор (диспергатор а) 0.09 Полимер суперабсорбента (компонент b) 0.43 Вода 21.000

ОРС СЕМ I 52.5 R Milke СЕМ I 52.5 R (Heicdelberg Цемент, Ennigerloh) Целлюлозные волокна Arbocel FD 40 (Rettenmaier, Rosenberg) Порошок дисперсии Vinnapas LL 7200 (Wacker Chemie AG, Munich) Эфир целлюлозы Culminal 65.000 PF (Hercules Aqualon) Диспергатор Melflux 2651 F (BASF Construction Polymers GmbH, Trostberg) Загуститель (неорганический) Бентонит
1)Starvis T50F Загуститель (органический) 2) Starvis SE35F

Компонент b) был приготовлен следующим образом:

Анионный сополимер суперабсорбента:

160 г воды было помещено в 2 л трехгорлую колбу, обеспеченную мешалкой и термометром, и далее по очереди были добавлены 352.50 г (0.74 моль, 28 мол.%) натриевой соли 2-акриламидо-2-метилпропансульфоновой кислоты (50 мас.% раствор в воде), 286.40 г (2.0 моль, 72 мол.%) акриламида (50 мас.% раствор в воде) и 0.3 г (0.0021 моль, 0.08 мол.%) метиленбисакриламида. После урегулирования рН до 7, применяя 20% раствор гидроксида натрия и промывания азотом в течении 30 минут, смесь была охлаждена до около 5°С. Раствор был перемещен в пластиковую емкость имеющую размеры (ш·в·д) 15 см · 10 см · 20 см и далее по очереди были добавлены 16 г однопроцентного раствора 2,2'-азобис(2-амидинопропан) дигидрохлорида, 20 г однопроцентного раствора пероксодисульфата натрия, 0.7 г однопроцентного раствора Rongalit С, 16.2 г 0.1-процентного раствора гидропероксида трет-бутила и 2.5 г 0.1-процентного раствора гептагидрата сульфата Fe(II). Сополимеризация была инициированна облучением УФ светом (две трубки Philips; Cleo Performance 40 Вт). После приблизительно двух часов, гель, который стал твердым, отбирался из пластиковой емкости и нарезался с помощью ножниц на кубики, имеющие длину края около 5 см. Перед измельчением гелевых кубиков с помощью обычного измельчителя, они окрашивались антиадгезионным агентом Sitren 595 (полидиметилсилоксановая эмульсия, от Goldschmidt). Антиадгезионным агентом является полидиметилсилоксановая эмульсия, которая была разбавлена водой в соотношении один к двадцати. Полученные гранулы гелевого сополимера были равномерно распределены сушильном сите и высушены, чтобы сконцентрировать в конвекционном сушильном шкафу при от около 120 до 140°С. Это дало приблизительно 375 г белых, твердых гранул, которые были преобразованы в порошкообразное состояние посредством центробежной мельницы. Средний размер частиц порошка полимера был от 30 до 50 мкм и пропорция частиц, которые не проходили через сито, имеющее размер отверстий 63 мкм, была меньше чем 2 мас.%.

Результаты теста:

Смесь 1.1 1.2 1.3 Консистентность [скольжение в мм 1000 г плитки] ниже 1.00 ниже 1.00 ниже 1.00 Время схватывания [мин] 25 20 25 Вязкость по Брукфильду [мПа*с*10³] 1580 1350 1370 Прочность приклеивания на разрыв, 7 д сушки на бетоне [Н/мм²] 0.93 1.38 1.64 Прочность приклеивания на разрыв, 28 д сушки на бетоне [Н/мм²] 0.94 1.55 1.51 Прочность приклеивания на разрыв, 7 д сушки 21 д влаги на бетоне [Н/мм²] 1.62 1.50 1.74 Прочность приклеивания на разрыв, 14 д 20°С 14 д 70°С тепла [Н/мм²] 0.82 1.21 1.46

Заключение:

Крепость прилипания при разрыве на бетонных основах может быть значительно улучшена посредством смеси изобретатения 1.3 суперабсорбента и пластификатора. Кроме того, может быть достигнуто лучшее поведение поглощения, лучшая и более длинная возможность коррекции плитки и большее время схватывания. Вязкость была уменьшена, в результате чего достигнуты более удобные свойства обработки и может быть уменьшено количество придерживающих инструментов.

2-й пример адгезив и армирующий строительный раствор:

Адгезив и армирующий строительный раствор (20 мас.% портланд-цемента)

Композиция: Смесь 2.1 (сравнение) % ОРС СЕМ I 42.5 R 20.000 Кварцевый песок 0.1-0.4 мм 40.000 Кварцевый песок 0.3-1.0 мм 29.135 Молотый известняк 8.000 Целлюлозные волокна 0.300 Акриловые волокна 6 мм/3 мм 0.015 Повторно диспергируемый полимерный порошок 2.000 Модифицированный эфир целлюлозы 0.150 Олеат натрия 0.200 Стеарат кальция 0.200 Вода 25.000

Смесь 2.2 (сравнение) % ОРС СЕМ I 42.5 R 20.000 Кварцевый песок 0.1-0.4 мм 40.000 Кварцевый песок 0.3-1.0 мм 30.035 Молотый известняк 8.000 Целлюлозные волокна 0.300 Акриловые волокна 6 мм/3 мм 0.015 Повторно диспергируемый полимерный порошок 1.000 Модифицированный эфир целлюлозы 0.130 Полимер суперабсорбента (компонент и) 0.170 Олеат натрия 0.150 Стеарат кальция 0.150 Вода 30.000

Смесь 2.3 (изобретение) % ОРС СЕМ I 42.5 R 20.000 Кварцевый песок 0.1-0.4 мм 40.000 Кварцевый песок 0.3-1.0 мм 30.035 Молотый известняк 8.000 Целлюлозные волокна 0.300 Акриловые волокна 6 мм/3 мм 0.015 Повторно диспергируемый полимерный порошок 1.000 Модифицированный эфир целлюлозы 0.130 Полимер суперабсорбента (компонент и) 0.170

Смесь 2.3 (изобретение) % Диспергатор а) 0.05 Олеат натрия 0.150 Стеарат кальция 0.150 Вода 25.000

b) Адгезив и армирующий строительный раствор (30% портланд-цемента)

Композиция: Смесь 2.4 (сравнение) % ОРС СЕМ I 42.5 R 30.000 Кварцевый песок 0.1-0.4 мм 38.000 Кварцевый песок 0.3-1.0 мм 28.335 Целлюлозные волокна 0.300 Акриловые волокна 6 мм/3 мм 0.015 Повторно диспергируемый полимерный порошок 3.000 Модифицированный эфир целлюлозы 0.150 Олеат натрия 0.200 Вода 25.000

Смесь 2.5 (сравнение) % ОРС СЕМ I 42.5 R 30.000 Кварцевый песок 0.1-0.4 мм 38.000 Кварцевый песок 0.3-1.0 мм 29.635 Целлюлозные волокна 0.300 Акриловые волокна 6 мм/3 мм 0.015 Повторно диспергируемый полимерный порошок 1.500 Модифицированный эфир целлюлозы 0.130 Полимер суперабсорбента (компонент b) 0.170 Олеат натрия 0.200 Вода 31.000

Смесь 2.6 (изобретение) % ОРС СЕМ I 42.5 R 30.000 Кварцевый песок 0.1-0.4 мм 38.000 Кварцевый песок 0.3-1.0 мм 29.635 Целлюлозные волокна 0.300 Акриловые волокна 6 мм/3 мм 0.015 Повторно диспергируемый полимерный порошок 1.500 Модифицированный эфир целлюлозы 0.130 Полимер суперабсорбента (компонент и) 0.170 Диспергатор а) 0.050 Олеат натрия 0.200

Смесь 2.6 (изобретение) % "Вода 25.000

ОРС СЕМ 1 42,5 R Milke СЕМ 1 42.5 R (Heidelberg Цемент, Ennigerloh) Целлюлозные волокна Arbocel FD 40 (Rettenmaier, Rosenberg) Акриловые волокна Panacea dry (Lambda Furtherance b.v., The Hague, NL) Повторно диспергируемый полимерный порошок Vinnapas 7034 N (Wacker Chemie AG, Munich) Модифицированный эфир целлюлозы Tyiose MH 15002 P6 (Shin-Etsu, Wiesbaden) Олеат натрия Олеат натрия (Baeriocher GmbH, Unterschleiuheim) Диспергатор а) Melflux 2651 F (BASF Construction Polymers GmbH, Trostberg) Стеарат кальция Стеарат кальция (Bearlocher GmbH, Unterschlei&heim)

Результат теста:

Смесь 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 Усадка, 5 минут [см] 16.5 16.5 16.4 16.9 16.9 16.8 Прочность приклеивания на разрыв, 28 д сушки на EPS 035 [Н/мм²] 0.10 0.08 0.13 0.16 0.11 0.15 Прочность приклеивания на разрыв, 28 д сушки +2 д влаги +2 ч сушки на EPS 035 [Н/мм²] 0.10 0.05 0.10 0.17 0.13 0.17 Прочность приклеивания на разрыв, 28 д сушки +2 д влаги +7 д сушки на EPS 035 [Н/мм²] 0.13 0.07 0.15 >0.27 0.17 >0.27¹ Прочность приклеивания на разрыв, 28 д сушки на бетоне [Н/мм²] 1.3 0.8 1.2 2.1 1.6 1.8 Прочность приклеивания на разрыв, 28 д сушки +2 д влаги +2 ч сушки на бетоне [Н/мм²] 0.5 0.4 0.6 1.4 1.0 1.4 Прочность приклеивания на разрыв, 28 д сушки +2 д влаги +7 д сушки на бетоне [Н/мм²] 1.0 0.8 1.0 1.8 1.4 1.7 Капиллярное влагопоглощение [кг/м²] 1.3 2.6 1.2 1.2 1.8 0.4 ¹Полная площадь отрыва Styropor®

Заключение:

В смесях изобретения 2.3 и 2.6 с комбинацией суперабсорбента и диспергатора, прилипание на гидрофобных основах, например, EPS, может быть сохранено стандартным или даже немного улучшенным при том, что количество повторно диспергируемого порошка полимера было разделено на два. Это говорит о преимуществе стоимости для производителя сухого строительного раствора. Во-вторых, можно заметить, что комбинация диспергаторов и суперабсорбентов уменьшила тенденцию для воды, которая будет поглощена матрицей строительных растворов. Это делает возможным увеличенную продолжительность стойкости при нагрузках таяния-замораживания, а также обеспечивает возможность сокращения пропорции гидрофобизирующего агента.

Изобретение относится к смеси сухого строительного раствора на основе по меньшей мере одного гидравлического и/или латентно-гидравлического связующего вещества, которая в приготовленном и свежем состоянии имеет свойства устойчивости против образования потеков, характеризующейся тем, что она содержит по меньшей мере один представитель диспергатора (а), выбранного из группы, включающей соединение, содержащее по меньшей мере разветвленный гребенчатый полимер, имеющий полиэфирные боковые цепи, конденсаты нафталинсульфонат-формальдегида и конденсаты меламинсульфонат-формальдегида в количестве от 0.01 до 5.0 мас. %, в пересчете на общую композицию смеси сухого строительного раствора, и по меньшей мере одно соединение со свойствами суперабсорбента (b), с пропорцией компонента мономера 2-акриламидо-2-метилпропансульфокислоты от 5 до 30 мол. % и/или полимер суперабсорбента, имеющего анионные и/или катионные свойства. Изобретение также относится к применению сухого строительного раствора в различных областях строительного производства. Изобретение развито в зависимых пунктах формулы изобретения. Технический результат - улучшение физико-механических свойств . 2 н. и 20 з.п. ф-лы, 14 табл.

1. Смесь сухого строительного раствора на основе по меньшей мере одного гидравлического и/или латентно-гидравлического связующего вещества, которая в приготовленном и свежем состоянии имеет свойства устойчивости против образования потеков (свойства устойчивости против образования потеков определены в соответствии с DIN EN 1308, с осадкой конуса <18 см, определены в соответствии с DIN EN 1015-3), характеризующаяся тем, что она содержит по меньшей мере один представитель диспергатора (а), выбранного из группы, включающей соединение, содержащее по меньшей мере разветвленный гребенчатый полимер, имеющий полиэфирные боковые цепи, конденсаты нафталинсульфонат-формальдегида ("BNS") и конденсаты меламинсульфонат-формальдегида ("MFS") в количестве от 0.01 до 5.0 мас. %, в пересчете на общую композицию смеси сухого строительного раствора, и по меньшей мере одно соединение со свойствами суперабсорбента (b), с пропорцией компонента мономера 2-акриламидо-2-метилпропансульфокислоты ("AMPS") от 5 до 30 мол. % и/или полимер суперабсорбента ("САП"), имеющего анионные и/или катионные свойства.

2. Смесь сухого строительного раствора по п. 1, характеризующаяся тем, что она содержит гидрофобизирующий агент в качестве дополнительного компонента (с).

3. Смесь сухого строительного раствора по п. 1 или 2, характеризующаяся тем, что она содержит, по меньшей мере, один представитель, выбранный из группы, включающей цемент, в особенности по меньшей мере один портландцемент из группы СЕМ I, II, III, IV и V, белый цемент, негашеную известь и алюминатный цемент в качестве гидравлического связующего вещества, предпочтительно в пропорциях от 3 до 50 мас. %, в пересчете на общую композицию смеси сухого строительного раствора.

4. Смесь сухого строительного раствора по п. 1, характеризующаяся тем, что она содержит, по меньшей мере, один представитель, выбранный из группы, включающей летучую золу, доменный шлак, метакаолин, микрокремнезем, тонкодисперсный порошок трасса, алюмосиликат, туф, фонолит, диатомитовую землю и битуминозный сланец в качестве латентно-гидравлического связующего вещества, предпочтительно в пропорциях от 5 до 50 мас. %, в пересчете на общую композицию смеси сухого строительного раствора.

5. Смесь сухого строительного раствора по п. 1, характеризующаяся тем, что она содержит агрегаты, имеющие средний размер частиц до 5 мм, предпочтительно от 0.5 до 3 мм и особенно предпочтительно от 1.0 до 2.0 мм, в качестве агрегатов, в особенности в пропорциях от 5 до 85 мас. %, в пересчете на общую композицию смеси сухого строительного раствора.

6. Смесь сухого строительного раствора по п. 5, характеризующаяся тем, что агрегаты представляют собой кварцевый песок, кварцевый тонкодисперсный порошок, карбонаты в форме молотого известняка, молотый известняковый песок, мел, доломит, магнезит и их смеси.

7. Смесь сухого строительного раствора по п. 2, характеризующаяся тем, что она содержит гидрофобизирующий агент в количестве от 0.1 до 0.6 мас. %, предпочтительно в количестве от 0.2 до 0.4 мас. % и в особенности от 0.2 до 0.3 мас. %; в пересчете на общую композицию смеси сухого строительного раствора.

8. Смесь сухого строительного раствора по п. 1, характеризующаяся тем, что соотношение (а):(b) в комбинации (а)+(b) составляет 1:0.5-5.

9. Смесь сухого строительного раствора по п. 2, характеризующаяся тем, что соотношение (а):(b):(с) в комбинации (а)+(b)+(с) составляет 1:0.5-5:2-6.

10. Смесь сухого строительного раствора по п. 2, характеризующаяся тем, что она содержит комбинацию (а)+(с) в пропорции от 0.20 до 0.8 мас. %, предпочтительно от 0.25 до 0.45 мас. % и особенно предпочтительно от 0.25 до 0.35 мас. %, в каждом случае в пересчете на общую композицию смеси сухого строительного раствора.

11. Смесь сухого строительного раствора по п. 2, характеризующаяся тем, что она содержит комбинацию (b)+(с) в пропорции от 0.3 до 1.0 мас. %, предпочтительно от 0.3 до 0.8 мас. % и особенно предпочтительно от 0.35 до 0.6 мас. %, в каждом случае в пересчете на общую композицию смеси сухого строительного раствора.

12. Смесь сухого строительного раствора по п. 2, характеризующаяся тем, что она содержит комбинацию (а)+(b)+(с) в пропорции от 0.4 до 1.0 мас. %, предпочтительно от 0.4 до 0.8 мас. % и особенно предпочтительно от 0.5 до 0.7 мас. %, в каждом случае в пересчете на общую композицию смеси сухого строительного раствора.

13. Смесь сухого строительного раствора по п. 1, характеризующаяся тем, что она дополнительно содержит продукт поликонденсации, содержащий
(I) по меньшей мере одну структурную единицу, имеющую ароматический или гетероароматический фрагмент и полиэфирную боковую цепь и
(II) по меньшей мере одну фосфатированную структурную единицу, имеющую ароматический или гетероароматический фрагмент, и
(III) по меньшей мере одну структурную единицу, имеющую ароматический или гетероароматический фрагмент,
где структурная единица (II) и структурная единица (III) полностью отличается тем, что группа ОР(ОН)₂ структурной единицы (II) заменена Н в структурной единице (III) и структурная единица (III) отличается от структурной единицы (I),
в качестве диспергатора (а).

14. Смесь сухого строительного раствора по п. 13, характеризующаяся тем, что она содержит смеси представителей упомянутых диспергаторов.

15. Смесь сухого строительного раствора по п. 1, характеризующаяся тем, что компонент (b) содержит по меньшей мере один представитель, выбранный из группы, включающей этиленовоненасыщенные, растворимые в воде карбоновые кислоты и их производные и/или этиленовоненасыщенные сульфокислотные мономеры в качестве анионного мономера.

16. Смесь сухого строительного раствора по п. 15, характеризующаяся тем, что этиленовоненасыщенная карбоновая кислота или карбоновоангидридный мономер является такой, как акриловая кислота, метакриловая кислота, этакриловая кислота, α-хлоракриловая кислота, α-цианоакриловая кислота, β-метакриловая кислота (кротоновая кислота), α-фенилакриловая кислота, β-акрилоксипропионовая кислота, сорбиновая кислота, α-хлорсорбиновая кислота, 2′-метилизокротоновая кислота, коричная кислота, п-хлоркоричная кислота, β-стеариновая кислота, итаконовая кислота, цитраконовая кислота, мезаконовая кислота, глутаконовая кислота, аконитовая кислота, малеиновая кислота, фумаровая кислота, трикарбоксиэтилен или малеиновый ангидрид, и тем, что этиленовоненасыщенный сульфокислотный мономер является таким, как алифатическая или ароматическая винилсульфокислота или акриловая или метакриловая сульфокислота и предпочтительно винилсульфокислота, аллилсульфокислота, винилтолуолсульфокислота или стиролсульфокислота.

17. Смесь сухого строительного раствора по п. 1, характеризующаяся тем, что катионный мономер представляет собой мономер, имеющий перманентный заряд катиона, и в особенности [3-(акрилоиламино)пропил]триметиламмониевую соль и/или [3-(метакрилоиламино)пропил]-триметиламмониевую соль и предпочтительно его галоген, сульфат или метосульфат.

18. Смесь сухого строительного раствора по п. 2, характеризующаяся тем, что она содержит по меньшей мере один представитель производных жирных кислот, в особенности С_1-14-алкиловые сложные эфиры и -алкилариловые сложные эфиры лауриновой кислоты и/или олеиновой кислоты, моногликолевые и/или дигликолевые сложные эфиры лауриновой и/или олеиновой кислоты, моноэфиры, диэфиры и триэфиры глицерина с лауриновой и/или олеиновой кислотой, соли металлов и жирных кислот и особенно предпочтительно стеарат цинка и/или олеат натрия в качестве гидрофобизирующего агента (с).

19. Применение смеси сухого строительного раствора по любому из пп. 1-18 в качестве мастики для приклеивания керамических плиток, строительного раствора для ремонта, раствора для заделки швов, обмазки или ее элементов, в качестве адгезива и/или армирующего строительного раствора для наружных термоизоляционных композитных систем (НТИКС).

20. Применение по п. 19, характеризующееся тем, что в применениях в сочетании со строительными растворами для ремонта, растворами для заделки швов, обмазками или термоизоляционными композитными системами, смесь сухого строительного раствора содержит комбинацию компонентов (а)+(b)+(с).

21. Применение по п. 19, характеризующееся тем, что в случае применений в качестве мастики для приклеивания керамических плиток смесь сухого строительного раствора содержит комбинацию компонентов (а)+(b).

22. Применение по любому из пп. 19-21 в наружных применениях.