ПЕНОГАСИТЕЛЬ ДЛЯ ГИДРАВЛИЧЕСКОЙ КОМПОЗИЦИИ И ГИДРАВЛИЧЕСКАЯ КОМПОЗИЦИЯ, ЕГО СОДЕРЖАЩАЯ Российский патент 2022 года по МПК C04B24/12 C04B24/32 C04B103/50 C08G65/333 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

[0001] Настоящее изобретение относится к пеногасителю для гидравлической композиции и гидравлической композиции, его содержащей. Более конкретно, настоящее изобретение относится к пеногасителю для гидравлической композиции, обладающей высокой совместимостью с добавкой, отличными пеногасящими свойствами и стабильностью пузырьков, и к гидравлической композиции, содержащей пеногаситель.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[0002] Гидравлическая композиция, представленная бетоном, получается путем смешивания и перемешивания цемента, воды, мелкого заполнителя, крупного заполнителя, добавки и тому подобного. В используемую добавку, в дополнение к компонентам, восстанавливающим воду, таким как сульфокислота лигнина (соль), оксикарбоновая кислота (соль), конденсат формальдегида нафталиновой сульфокислоты (соль), конденсат формальдегида сульфокислоты меламина (соль) и соединение на основе поликарбоновой кислоты, часто примешивают пеногаситель, чтобы уменьшить количество исходного воздуха в гидравлической композиции, образующейся при захвате при смешивании, и перемешивания или для регулировки количества воздуха в соответствующем диапазоне. В качестве такого пеногасителя известны пеногаситель на основе оксиалкилена, на основе силикона, на основе спирта, на основе минерального масла, на основе жирных кислот, на основе сложных эфиров жирных кислот и тому подобное.

[0003] С целью поддержания однородного состояния водного раствора при смешивании пеногасителя была предложена добавка, состоящая из смеси соединения на основе поликарбоновой кислоты и специфического азотсодержащего полиоксиалкиленового соединения (Патентный документ 1), и специфического соединения на основе полиоксиалкилена для образования отвержденного продукта, превосходного по прочности и долговечности (Патентные документы 2-6).

СПИСОК ПРОТИВОПОСТАВЛЕННЫХ МАТЕРИАЛОВ

Патентные Документы

[0004]

[Патентный документ 1] JP-A-7-232945

[Патентный документ 2] JP-A-10-226550

[Патентный документ 3] JP-A-2003-226565

[Патентный документ 4] JP-A-2003-226566

[Патентный документ 5] JP-A-2003-226567

[Патентный документ 6] JP-A-2003-300766

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ЗАДАЧИ, ТРЕБУЮЩИЕ РАЗРЕШЕНИЯ ПО ДАННОМУ ИЗБРЕТЕНИЮ

[0005] Однако, как правило, пеногаситель, обладающий отличными пеногасящими свойствами, обладает высокой гидрофобностью, и когда он смешивается с добавкой, он со временем отделяется от верхней части добавки из-за разницы в ее плотности, что приводит к проблеме, заключающейся в том, что трудно стабильно контролировать количество воздуха в гидравлической композиции. Хотя пеногаситель, указанный в Патентных документах 1-6, улучшен по совместимости с добавкой, существует проблема, заключающаяся в том, что он не может обладать отличными свойствами пеногасителя и стабильностью пузырьков одновременно.

[0006] С учетом вышеуказанных обстоятельств целью пеногасителя для гидравлической композиции по настоящему изобретению является обеспечение пеногасителя для гидравлической композиции, обладающей высокой совместимостью с добавкой, отличными пеногасящими свойствами и превосходной устойчивостью к пузырькам, и гидравлическая композиция, содержащей такой пеногаситель.

СПОСОБЫ РЕШЕНИЯ ПРОБЛЕМЫ

[0007] В результате обширных исследований для решения вышеуказанных проблем изобретатели настоящего изобретения обнаружили, что особенно подходит пеногаситель для гидравлической композиции, полученный добавлением в определенном соотношении полиоксиалкилена к конкретному алкиламину. В соответствии с настоящим изобретением предоставляется следующий пеногаситель для гидравлической композиции и гидравлическая композиция, содержащая пеногаситель.

[0008] [1] Пеногаситель для гидравлической композиции, содержащей азотсодержащее полиоксиалкиленовое соединение, представленное следующей общей формулой (1):

[Формула 1]

(В формуле

R¹ представляет собой алкильную группу или алкенильную группу, имеющую от 10 до 24 атомов углерода,

R² и R³, которые являются одинаковыми или разными, представляют атомы водорода и/или углеводородные группы, имеющие от 1 до 10 атомов углерода,

A¹O и A²O, которые являются одинаковыми или разными, представляют оксиалкиленовые группы, имеющие от 2 до 4 атомов углерода,

m и n, которые являются одинаковыми или разными, являются целыми числами от 0 до 100 и удовлетворяют условию 20≦m+n≦100, и

оксиалкиленовая группа, имеющая 3 и/или 4 атома углерода в A¹O и A²O, составляет 65 мол. % или более.)

[0009] [2] Пеногаситель для гидравлической композиции согласно [1], где оксиалкиленовая группа, имеющая 3 и/или 4 атома углерода в A¹O и A²O, составляет 86 моль % или более.

[0010] [3] Пеногаситель для гидравлической композиции согласно [1], где оксиалкиленовая группа, имеющая 3 и/или 4 атома углерода в A¹O и A²O, составляет 90 мол. % или более.

[0011] [4] Пеногаситель для гидравлической композиции в соответствии с любым из [1] - [3], где m и n, которые являются одинаковыми или разными, являются целыми числами от 0 до 80 и удовлетворяют условию 30≦m+n≦80.

[0012] [5] Пеногаситель для гидравлической композиции в соответствии с любым из [1] - [3], где m и n, которые являются одинаковыми или разными, являются целыми числами от 0 до 80 и удовлетворяют условию 35≦m+n≦80.

[0013] [6] Пеногаситель для гидравлической композиции в соответствии с любым из [1] - [5], где R² и R³ представляют атомы водорода.

[0014] [7] Пеногаситель для гидравлической композиции в соответствии с любым из [1] - [6], где R¹ представляет собой алкильную группу или алкенильную группу, имеющую от 14 до 18 атомов углерода.

[0015] [8] Пеногаситель для гидравлической композиции в соответствии с любым из [1] - [7], где А¹О и А²О', которые являются одинаковыми или различными, являются оксиалкиленовыми группами, имеющими 2 и/или 3 атома углерода, причем по меньшей мере один из А¹О и А²О содержит оксиалкиленовые группы с 3 атомами углерода.

[0016] [9] Гидравлическая композиция, содержащая пеногаситель для гидравлической композиции в соответствии с любым из [1] - [8].

[0017] [10] Гидравлическая композиция согласно [9], содержащая добавку, имеющую рН 8 или менее.

ЭФФЕКТ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0018] Благодаря пеногасителю для гидравлической композиции настоящего изобретения, достигается эффект, при котором может быть получена высокая совместимость с добавкой, превосходное пеногасящее свойство и превосходная стабильность пузырьков.

РЕЖИМ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0019] Варианты осуществления настоящего изобретения будут описаны ниже. Однако настоящее изобретение не ограничивается следующими вариантами осуществления. Следовательно, следует понимать, что изменения, модификации и тому подобное могут быть соответствующим образом добавлены к следующим вариантам осуществления на основе обычных знаний специалиста в данной области, не отступая от духа настоящего изобретения. В следующих примерах и тому подобном, если не указано иное, % означает массовые %, а части означают части по массе.

[0020] Пеногаситель для гидравлической композиции по настоящему изобретению содержит азотсодержащее полиоксиалкиленовое соединение, представленное следующей общей формулой (1).

[Формула 2]

[0021] R¹ в общей формуле (1) представляет собой алкильную группу, имеющую от 10 до 24 атомов углерода, или алкенильную группу, имеющую от 10 до 20 атомов углерода, и может иметь любую структуру прямой цепи и разветвленной цепи. Они не особенно ограничены и могут быть получены, например, из нефтяного сырья или растительного масла и жира, таких как пальмовое масло и подсолнечное масло, и могут быть получены из животного масла и жира, таких как говяжий жир.

[0022] Алкильная группа, имеющая от 10 до 24 атомов углерода, включает, например, децильную группу, ундецильную группу, додецильную группу, тридецильную группу, тетрадецильную группу, пентадецильную группу, гексадецильную группу, гептадецильную группу, октадецильные группы, нонадецильную группы, икоцильную группу, геникоцильную группу, докоцильную группу, трикоцильную группу и тетракоцильную группу. Среди этих алкильных групп предпочтительны алкильные группы, имеющие от 14 до 18 атомов углерода, такие как тетрадецильная группа, пентадецильная группа, гексадецильная группа, изогексадецильная группа, гептадецильная группа, октадецильная группа и т.п. Обратите внимание, что соединение, имеющее алкильную группу, имеющую атомы углерода менее 10 в R¹, обладает низкой пеногасящей способностью и низкой стабильностью пузырьков, а соединение, имеющее алкильную группу, имеющую атомы углерода более 24 в R¹, обладает высокой гидрофобностью и низкой совместимостью с добавкой.

[0023] Алкенильная группа, имеющая от 10 до 24 атомов углерода, включает, например, деценильную группу, ундеценильную группу, додеценильную группу, тридеценильную группу, тетрадеценильную группу, пентадеценильную группу, гексадеценильную группу, гептадеценильную группу, октадеценильную группу, нонадеценильную группу, икозенильную группу, геникозенильную группу, докозенильную группу, трикозенильную группу, тетракозенильная группу. Среди этих алкенильных групп предпочтительны алкенильные группы, имеющие от 14 до 18 атомов углерода, такие как тетрадеценильная группа, пентадеценильная группа, гексадеценильная группа, гептадеценильная группа, октадеценильная группа и т.п. Обратите внимание, что соединение, имеющее алкенильную группу с числом углерода менее 10 в R¹, обладает низкой пеногасящей способностью и низкой стабильностью пузырьков, а соединение, имеющее алкенильную группу с атомами углерода более 24 в R¹, обладает высокой гидрофобностью и низкой совместимостью с добавкой.

[0024] R² и R³ в общей формуле (1), которые являются одинаковыми или разными, представляют собой атомы водорода и/или углеводородные группы, имеющие от 1 до 10 атомов углерода.

[0025] Углеводородная группа, имеющая от 1 до 10 атомов углерода, может иметь любую структуру прямой цепи и разветвленной цепи и может быть любой из группы насыщенных углеводородов и группы ненасыщенных углеводородов. Углеводородная группа, имеющая от 1 до 10 атомов углерода, включает, например, алкильную группу, имеющую от 1 до 10 атомов углерода, или алкенильную группу, имеющую от 2 до 10 атомов углерода. Алкильная группа, имеющая от 1 до 10 атомов углерода, включает, например, метильную группу, этильную группу, пропильную группу, изопропильную группу, бутильную группу, пентильную группу, гексильную группу, гептильную группу, октильную группу, изооктильную группу, нонильную группу, децильную группу и тому подобное. Среди этих алкильных групп предпочтительны алкильные группы, имеющие от 1 до 3 атомов углерода, такие как метильная группа, этильная группа и пропильная группа. Обратите внимание, что соединение алкильных групп, имеющее более 10 атомов углерода в R² и R³, обладает высокой гидрофобностью и низкой совместимостью с добавкой. Алкенильная группа, имеющая от 2 до 10 атомов углерода, включает этильную группу, пропенильную группу, бутенильную группу, пентенильную группу, гексенильную группу, гептенильную группу, октенильную группу, нонильную группу, деценильную группу и тому подобное. Среди этих алкенильных групп предпочтительны алкенильные группы, имеющие 2 и 3 атома углерода этенильной группы и пропенильной группы. Обратите внимание, что соединение алкенильной группы, имеющее более 10 атомов углерода в R² и R³, обладает высокой гидрофобностью и низкой совместимостью с добавкой.

[0026] Обратите внимание, что R² и R³ в общей формуле (1) предпочтительно являются атомами водорода.

[0027] В общей формуле (1) A¹O и A²O, которые могут быть одинаковыми или разными, являются оксиалкиленовыми группами, имеющими от 2 до 4 атомов углерода, и включают оксиэтиленовую группу, оксипропиленовую группу и оксибутиленовую группу. Примеры оксипропиленовой группы включают 1,2-оксипропиленовую группу и 1,3-оксипропиленовую группу. Примеры оксибутиленовой группы включают 1,2-оксибутиленовую группу, 1,3-оксибутиленовую группу, 1,4-оксибутиленовую группу, 2,3-оксибутиленовую группу и оксиизобутиленовую группу. A¹O и A²O, которые являются одинаковыми или разными, предпочтительно являются оксиалкиленовыми группами, имеющими 2 и/или 3 атома углерода. Однако в этом случае по меньшей мере один из¹O и²O включает оксиалкиленовую группу, имеющую 3 атома углерода. В качестве такой оксиалкиленовой группы предпочтительны оксиэтиленовая группа и оксипропиленовая группа. Когда существует два или более типов А¹O и А²O соответственно, они могут быть в форме статистических аддуктов, блочных аддуктов или чередующихся аддуктов.

[0028] В общей формуле (1) m представляет собой добавочное молярное число A¹O, а n представляет собой добавочное молярное число A²O. m и n, которые являются одинаковыми или разными, являются целыми числами от 0 до 100, предпочтительно целыми числами от 0 до 80. В то же время, m и n - целые числа, удовлетворяющие условию на 20≦m+n≦100, предпочтительно целые числа, удовлетворяющие условию из 30≦m+n≦80, и более предпочтительно целые числа, удовлетворяющие условию из 35≦m+n≦80. Если сумма m и n меньше 20, то свойство пенообразования является недостаточным, и стабильность пузырьков также снижается. Если сумма превышает 100, ее трудно производить из-за высокой вязкости, и совместимость с добавкой становится недостаточной.

[0029] Кроме того для получения превосходного пеногасящего свойства в общей формуле (1) оксиалкиленовая группа, имеющая 3 и/или 4 атома углерода в¹O и²O, составляет 65 мол. % или более, предпочтительно 86 мол. % или более, и более предпочтительно 90 мол. % или более. Если оксиалкиленовая группа, имеющая 3 и/или 4 атома углерода в ¹O и ²O, составляет менее 65 мол. %, то растворимость в воде чрезмерно повышается, так что свойство пенообразования не достигается в достаточной степени, а стабильность пузырьков также снижается.

[0030] На конкретном примере азотсодержащее полиоксиалкиленовое соединение, представленное общей формулой (1), описанного выше, включает в себя аддукт дециламина-(поли)оксиэтилена-полиоксипропилена, аддукт ундециламина-(поли)оксиэтилена-полиоксипропилена, аддукт додециламина-(поли)оксиэтилена-полиоксипропилена, аддукт тридециламина-(поли)оксиэтилена-полиоксипропилена, аддукт тетрадециламина-(поли)оксиэтилена-полиоксипропилена, аддукт пентадециламина-(поли)оксиэтилена-полиоксипропилена, аддукт гексадециламина-(поли)оксиэтилена-полиоксипропилена, аддукт 2-гескилдециламина-(поли)оксиэтилена-полиоксипропилена, аддукт гептадециламина-(поли)оксиэтилена-полиоксипропилена, аддукт оксидециламина-(поли)оксиэтилена-полиоксипропилена, аддукт нонадециламина-(поли)оксиэтилена-полиоксипропилена, аддукт икоциламина-(поли)оксиэтилена-полиоксипропилена, аддукт геникоциламина-(поли)оксиэтилена-полиоксипропилена аддукт, аддукт докоциламина-(поли)оксиэтилена-полиоксипропилена, аддукт трикоциламина-(поли)оксиэтилена-полиоксипропилена, аддукт тетракоциламина-(поли)оксиэтилена-полиоксипропилена, аддукт децениламина-(поли)оксиэтилена-полиоксипропилена, аддукт ундоцениламина-(поли)оксиэтилена-полиоксипропилена, аддукт додецениламина-(поли)оксиэтилена-полиоксипропилена, аддукт тридецениламина-(поли)оксиэтилена-полиоксипропилена, аддукт тетрадецениламина-(поли)оксиэтилена-полиоксипропилена, аддукт пентадецениламина-(поли)оксиэтилена-полиоксипропилена, аддукт гексадецениламина-(поли)оксиэтилена-полиоксипропилена, аддукт гептадецениламина-(поли)оксиэтилена-полиоксипропилена, аддукт октадецениламина-(поли)оксиэтилена-полиоксипропилена, аддукт нонадецениламина-(поли)оксиэтилена-полиоксипропилена, аддукт изоцениламина-(поли)оксиэтилена-полиоксипропилена, аддукт геникоцениламина-(поли)оксиэтилена-полиоксипропилена, аддукт докоцениламин-(поли)оксиэтилена-полиоксипропилена, аддукт трикоцениламин-(поли)оксиэтилена-полиоксипропилена, аддукт тетракоценлиамина-(поли)оксиэтилена-полиоксипропилена, аддукт амин-(поли)оксиэтилена-полиоксипропилена говяжьего жира, аддукт амин-(поли)оксиэтилена-полиоксипропилена отвержденного жира, аддукт тетрадециламин-полиоксипропилена, аддукт пентацециламин-полиоксипропилена, аддукт гексадециламина-полиоксипропилена, аддукт 2-гексилдециламина-полиоксипропилена, аддукт гептацециламина-полиоксипропилена, аддукт октадециламина-полиоксипропилена, аддукт тетрадецениламина-полиоксипропилена, аддукт пентадецениламина-полиоксипропилена, аддукт гексадецениламина-полиоксипропилена аддукт, аддукт гептадецениламин-полиоксипропилена, аддукт октадецениламина-полиоксипропилена, аддукт амин-полиоксипропила говяжьего жира, аддукт амин-полиоксипропилена отвержденного жира, аддукт тетрадецениламина-(поли)оксиэтилена-(поли)оксипропилена-(поли)оксибутилена, аддукт пентацениламина-(поли)оксиэтилена-(поли)оксипропилена-(поли)оксибутилена, аддукт гексадецениламина-(поли)оксиэтилена-(поли)оксипропилена-(поли)оксибутилена, аддукт 2-гексилдецениламина-(поли)оксиэтилена-(поли)оксипропилена-(поли)оксибутилена, аддукт гептадецениламина-(поли)оксиэтилена-(поли)оксипропилена-(поли)оксибутилена, аддукт октадецениламина-(поли)оксиэтилена-(поли)оксипропилена-(поли)оксибутилена, аддукт тетрадецениламина-(поли)оксиэтилена-(поли)оксипропилена-(поли)оксибутилена, аддукт пентадецениламина-(поли)оксиэтилена-(поли)оксипропилена-(поли)оксибутилена, аддукт гексадецениламина-(поли)оксиэтилена-(поли)оксипропилена-(поли)оксибутилена, аддукт гептадецениламина-(поли)оксиэтилена-(поли)оксипропилена-(поли)оксибутилена, аддукт октадецениламина-(поли)оксиэтилена-(поли)оксипропилена-(поли)оксибутилена, аддукт амин-(поли)оксиэтилена-(поли)оксипропилена-(поли)оксибутилена говяжьего жира, аддукт амин-(поли)оксиэтилена-(поли)оксипропилена-(поли)оксибутилена отвержденного жира, и тому подобное. Среди них предпочтительны аддукт тетрадециламина-(поли)оксиэтилена-полиоксипропилена, аддукт пентадециламина-(поли)оксиэтилена-полиоксипропилена, аддукт гексадециламина-(поли)оксиэтилена-полиоксипропилена, аддукт 2-гексилдециламина-(поли)оксиэтилена-полиоксипропилена, аддукт гептадециламина-(поли)оксиэтилена-полиоксипропилена, аддукт октадециламина-(поли)оксиэтилена-полиоксипропилена, аддукт тетрадециламина-(поли)оксиэтилена-полиоксипропилена, аддукт пентадециламина-(поли)оксиэтилена-полиоксипропилена, аддукт гексадециламина-(поли)оксиэтилена-полиоксипропилена, аддукт гептадециламина-(поли)оксиэтилена-полиоксипропилена, аддукт октадециламина-(поли)оксиэтилена-полиоксипропилена, аддукт амин-(поли)оксиэтилена-полиоксипропилена говяжьего жира, аддукт амин-(поли)оксиэтилена-полиоксипропилена отвержденного жира и тому подобное.

[0031] Способ получения азотсодержащего полиоксиалкиленового соединения, представленного общей формулой (1), особо не ограничен. Пример способа включает способ добавления определенного оксиалкилена к определенному алкиламину или к определенному алкениламину для получения азотсодержащего полиоксиалкиленового соединения, представленного общей формулой (1).

[0032] При добавлении оксиалкилена можно использовать катализатор. В качестве катализатора может быть использован щелочной катализатор, такой как щелочной металл и щелочноземельный металл или их гидроксид, гидрид щелочного металла, алкоголят и т.п., кислотный катализатор Льюиса и катализатор из композитного металла, и предпочтительно может быть использован щелочной катализатор.

[0033] Примеры пригодного щелочного катализатора включают натрий, калий, амальгаму калия натрия, гидроксид натрия, гидроксид калия, гидрид натрия, метоксид натрия, метоксид калия, этоксид натрия, этоксид калия, бутоксид калия и тому подобное, и предпочтительны гидроксид натрия, гидроксид калия, метоксид натрия, метоксид калия, бутоксид калия.

[0034] Примеры используемого кислотного катализатора Льюиса включают тетрахлорид олова, трифторид бора и соединения трифторида бора, такие как комплекс диэтилового эфира трифторида бора, комплекс ди-н-бутилового эфира трифторида бора, комплекс тетрагидрофурана трифторида бора, фенольный комплекс трифторида бора и комплекс уксусной кислоты трифторида бора.

[0035] Эти катализаторы могут быть нейтрализованы и удалены после реакции добавления, в то время как они могут быть оставлены в том виде, в каком они есть. Когда катализатор нейтрализуется, это может быть осуществлено известным способом.

[0036] Пеногаситель для гидравлической композиции согласно настоящему изобретению может состоять только из азотсодержащего полиоксиалкиленового соединения, представленного общей формулой (1), и может содержать другие опциональные компоненты до тех пор, пока действие настоящего изобретения не будет нарушено. Примеры таких опциональных компонентов включают антиоксиданты, другие пеногасители, такие как полиоксиалкиленалкиловые эфиры, и разбавители, такие как вода и спирт.

[0037] Пеногаситель для гидравлической композиции согласно настоящему изобретению используется в гидравлической композиции, содержащей гидравлический связующий материал для гражданского строительства, строительства и вторичных продуктов.

[0038] Пеногаситель для гидравлической композиции согласно настоящему изобретению может быть использован в сочетании с существующей добавкой. Примеры такой добавки включают AE восстановитель воды, высокоэффективный AE восстановитель воды, AE -агент, пеногаситель, восстановитель усадки, загуститель и ускоритель отверждения.

[0039] Добавка, используемая в сочетании с пеногасителем для гидравлической композиции согласно настоящему изобретению, предпочтительно имеет рН 8 или менее, более предпочтительно 7 или менее и еще более предпочтительно 6 или менее, с точки зрения получения превосходной совместимости гидравлической композиции с пеногасителем.

[0040] Примеры гидравлического связующего материала, используемого при приготовлении гидравлической композиции, для которой используется пеногаситель для гидравлической композиции в соответствии с настоящим изобретением, включают различные смешанные цементы, такие как доменный цемент, цемент с летучей золой и цемент с кремнеземом в дополнение к различным портландцементам, таким как обычный портландцемент, портландцемент высокой ранней прочности, портландцемент для средней температуры и портландцемент для низкой температуры. Кроме того, могут использоваться различные добавки, такие как мелкодисперсный порошок доменного шлака, зола-унос и микрокремнезем, отдельно или в сочетании с различными цементами, описанными выше.

[0041] Когда заполнитель используется для приготовления гидравлической композиции, то в качестве заполнителя можно использовать мелкий заполнитель и крупный заполнитель. Примеры мелкого заполнителя включают речной песок, горный песок, морской песок, измельченный песок и мелкий заполнитель из шлака. Примеры крупного заполнителя включают речной гравий, щебень, легкий заполнитель, шлак, измельченный водой, регенерационный заполнитель. Они могут использоваться отдельно или в комбинации.

[0042] Кроме того соотношение воды и связующего материала в гидравлической композиции не является особенно ограниченным. В обычно используемых соотношениях воды и связующих материалов он обладает высоким эффектом.

[0043] Гидравлическая композиция по настоящему изобретению предпочтительно содержит пеногаситель для гидравлической композиции по настоящему изобретению в соотношении от 0,0001 до 0,1 частей по массе на 100 частей по массе гидравлического связующего материала. Если пеногаситель для гидравлической композиции по настоящему изобретению содержится в таком соотношении, то могут проявляться высокие пеногасящие свойства, высокая стабильность пузырьков и высокая совместимость с добавкой, которая будет использоваться в комбинации.

ПРИМЕРЫ

[0044] Чтобы сделать структуру и эффекты по настоящему изобретению более конкретными, ниже приведены примеры и тому подобное, но настоящее изобретение не ограничивается этими примерами. Обратите внимание, что в следующих примерах и сравнительных примерах молярное число добавления оксиалкиленовой группы представляет среднее молярное число добавления, и, если не указано иное, «часть» означает части по массе, а «%» означает % по массе.

[0045] Категория испытаний 1 (Синтез пеногасителя для гидравлической композиции)

(Синтез пеногасителя для гидравлической композиции (А-1))

В автоклав было загружено 1347,6 частей октадециламина, и внутренняя часть автоклава была в достаточной степени заменена азотом. После запрессовки 660,8 частей оксида этилена при реакции при 0,4 МПа, поддерживаемой при 150°C при перемешивании, смесь выдерживали в течение 0,5 часов при той же температуре. После охлаждения до 80°C в качестве катализатора было добавлено 12 частей порошка гидроксида калия, а затем внутренняя часть автоклава была в достаточной степени замещена азотом. После запрессовки 17430 частей оксида пропилена при реакции при 0,4 МПа, поддерживаемой при 150°C при перемешивании, смесь выдерживали в течение 1 часа при той же температуре для завершения реакции. Катализатор удаляли для получения аддукт октадециламин-полиоксиэтилен (3 моль)-полиоксипропилена (60 моль) (А-1).

[0046] (Синтез пеногасителей для гидравлической композиции (A-2), (A-4), (A-5), (A-11) - (A-15), (AR-1), (AR-2) и (AR-4)

Пеногасители для гидравлической композиции (A-2), (A-4), (A-5), (A-11) - (A-15), (AR-1), (AR-2) и (AR-4) были синтезированы таким же образом, как и в (A-1).

[0047] (Синтез пеногасителя для гидравлической композиции (А-3))

В автоклав было загружено 1207,3 части гексадециламина и, в качестве катализатора, 13,4 части порошка гидроксида калия, и внутренняя часть автоклава была в достаточной степени замещена азотом. После запрессовки 440,5 частей оксида этилена при реакции при 0,4 МПа, поддерживаемой при 100°C при перемешивании, температуру повысили до 150°C, и 881 часть оксида этилена была запрессована при реакции при 0,4 МПа. Затем, после запрессовки 19754 частей оксида пропилена при реакции при 0,4 МПа, поддерживаемой при той же температуре при перемешивании, смесь выдерживали в течение 1 часа при той же температуре для завершения реакции. Катализатор удаляли для получения аддукта гексадециламин-полиоксиэтилен (6 моль)-полиоксипропилена (68 моль) (А-3).

[0048] (Синтез пеногасителя для гидравлической композиции (А-6))

В автоклав было загружено 1296,8 частей амина говяжьего жира (значение амина: 216,3 мг/г), и внутренняя часть автоклава была в достаточной степени замещена азотом. После запрессовки 1162 частей оксида пропилена при взаимодействии при 0,4 МПа, поддерживаемом при 150°C при перемешивании, смесь выдерживали в течение 1 часа при той же температуре. После охлаждения до 80°C в качестве катализатора было добавлено 8,2 части порошка гидроксида калия, а затем внутренняя часть автоклава была в достаточной степени замещена азотом. После запрессовки 9296 частей оксида пропилена при взаимодействии при 0,4 МПа, поддерживаемом при 150°C при перемешивании, смесь выдерживали в течение 1 часа при той же температуре для завершения реакции. Катализатор был удален для получения аддукта амина - полиоксипропилена говяжьего жира (36 моль) (А-6).

[0049] (Синтез пеногасителя для гидравлической композиции (А-7))

Реакционный сосуд из стекла был загружен 3140 частями аддукта метоксиполиэтилена (2 моль)-полиоксипропилена (25 моль) и 2024 частями триэтиламина и охлажден до 0°C, а внутренняя часть реакционного сосуда была в достаточной степени замещена азотом. После капельного добавления 252 частей мезилхлорида при перемешивании температуру повышали до 20°C, и смесь перемешивали в течение 2 часов. Впоследствии реакционную систему охлаждали до 0°C, и раствор, полученный растворением 270 частей октадециламина в 630 частях этанола, постепенно добавляли по каплям. После завершения капельного добавления температуру повышали до 40°C, смесь выдерживали в течение 2 часов и очищали с получением аддукта октадециламин-метоксиполиоксиэтилен (4 моль)-полиоксипропиленакта (50 моль) (А-7).

[0050] (Синтез пеногасителя для гидравлической композиции (А-8))

В автоклав было загружено 1207,3 части гептадециламина, и внутренняя часть автоклава была в достаточной степени замещена азотом. После запрессовки 440,5 частей оксида этилена при взаимодействии при 0,4 МПа, поддерживаемом при 150°C при перемешивании, смесь выдерживали в течение 0,5 часов при той же температуре. После охлаждения до 80°C в качестве катализатора было добавлено 8,3 части порошка гидроксида калия, а затем внутренняя часть автоклава была в достаточной степени замещена азотом. После запрессовки 881 части оксида этилена при взаимодействии при 0,4 МПа, поддерживаемой при 100°C при перемешивании, температуру повысили до 150°C, и 11329,5 части оксида пропилена были запрессованы при взаимодействии при 0,4 МПа. Смесь выдерживали в течение 1 часа при той же температуре для завершения реакции. Катализатор удаляли для получения гептадециламин-полиоксиэтилен (6 моль)-полиоксипропиленового аддукта (39 моль) (А-8).

[0051] (Синтез пеногасителей для гидравлической композиции (А-9), (А-10), (А-16), (А-17), (AR-3) и (AR-5))

Пеногасители для гидравлической композиции (A-9), (A-10), (A-16), (A-17), (AR-3) и (AR-5) были синтезированы таким же образом, как и в (A-7).

[0052] (Синтез пеногасителя для гидравлической композиции (AR-6))

В автоклав было загружено 1352,5 части октадецилового спирта и, в качестве катализатора, 8,3 части порошка гидроксида калия, и внутренняя часть автоклава была в достаточной степени замещена азотом. После запрессовки 881 части оксида этилена при взаимодействии при 0,4 МПа, поддерживаемой при 100°C при перемешивании, температуру повышали до 150°C, а после запрессовки 11620 частей оксида пропилена при взаимодействии при 0,4 МПа смесь выдерживали в течение 1 часа при той же температуре для завершения реакции. Катализатор удаляли для получения аддукта октадецил - спирт-полиоксиэтилен (4 моль)-полиоксипропилена (40 моль) (AR-6). AR-6 был пеногасителем для гидравлической композиции, используемой в качестве сравнительного примера.

[0053] (Синтез пеногасителя для гидравлической композиции (AR-7))

Пеногаситель для гидравлической композиции (AR-7) был синтезирован таким же образом, как и пеногаситель для гидравлической композиции (AR-6). AR-7 был пеногасителем для гидравлической композиции, используемой в качестве сравнительного примера.

[0054] (Синтез пеногасителя для гидравлической композиции (AR-8))

В автоклав загружали 750,9 части триэтиленгликоля и в качестве катализатора 4,7 части порошка гидроксида калия, а внутреннюю часть автоклава в достаточной степени замещали азотом. После запрессовки 8715 частей оксида пропилена при взаимодействии при 0,4 МПа, поддерживаемом при 150°C при перемешивании, смесь выдерживали в течение 1 часа при той же температуре для завершения реакции. Катализатор удаляли для получения конденсата полиоксиэтилена (3 моль)-полиоксипропилена (30 моль) (AR-8). AR-8 был пеногасителем для гидравлической композиции, используемой в качестве сравнительного примера.

[0055] Подробная информация о пеногасителях для гидравлической композиции (A-1)-(A-17), синтезированных выше, и пеногасителях для гидравлической композиции (AR-1) - (AR-8), используемых в качестве сравнительных примеров, приведена в таблице 1.

[0056] [Таблица 1]

Тип пеногасителя для гидравлической композиции Тип R¹ Добавочное число оксиалкиленовой группы (АО) m n m+n Тип R² Тип R³ Добавочное число АО, имеющего 2 атома углерода Добавочное число АО, имеющее 3 атома углерода Добавочное число АО, имеющее 4 атома углерода Процент АО, имеющего 3 и/или 4 атома углерода (моль %) А-1 C18 3 60 95,2 32 31 63 H H А-2 C18* 2 37 94,9 20 19 39 H H А-3 C16 6 68 91,9 74 0 74 H H А-4 Ветвь C16 3 43 93,5 23 23 46 H H А-5 C14* 4 40 90,9 22 22 44 H H А-6 Говяжий жир 0 36 100,0 20 16 36 H H А-7 C18 4 50 92,6 27 27 54 Метильная группа Метильная группа А-8 C17 6 39 86,7 23 22 45 H H А-9 C16 10 39 79,6 25 24 49 H H А-10 C15 20 39 66,1 30 29 59 H H А-11 C20 3 60 95,2 32 31 63 H H А-12 C12 3 60 95,2 32 31 63 H H А-13 C18 3 30 30 95,2 32 31 63 H H А-14 C18 2 26 92,9 14 14 28 H H А-15 C18 3 30 90,9 17 16 33 H H А-16 C18 6 80 93,0 43 43 86 H H А-17 C18 8 82 91,1 87 3 90 H H АР-1 C8 4 40 90,9 22 22 44 H H АР-2 C25* 2 37 94,9 20 19 39 H H АР-3 C18 20 35 63,6 23 22 45 H H АР-4 C18 1 17 94,4 10 8 18 H H АР-5 C18 8 98 92,5 53 53 106 H H АР-6 Аддукт октадецилового спирта - полиоксиэтилена (4 моль)-полиоксипропилена (40 моль) АР-7 Аддкут додецилового спирта - полиоксиэтилена (3 моль)-полиоксипропилена (60 моль) АР-8 Конденсат полиоксиэтилена (3 моль)-полиоксипропилена (30 моль)

[0057] В Таблице 1

AR-6: Аддукт октадецилового спирта-полиоксиэтилена (4 моль)-полиоксипропилена (40 моль)

AR-7: Аддукт додецилового спирта-полиоксиэтилена (3 моль)-полиоксипропилена (60 моль)

AR-8: Конденсат полиоксиэтилена (3 моль)-полиоксипропилена (30 моль)

[0058] Для R¹

C8: Октиловая группа

C12: Додецильная группа

C14*: Тетрадеценильная группа

C15: Пентадецильная группа

C16: Гексадецильная группа

Ветви C16: 2-гексилдецильная группа

C17: Гептадецильная группа

C18: Октадецильная группа

C18*: Октадециенильная группа

C20: Икоцильная группа

C25*: Пентакоценильная группа

[0059] Категория испытания 2 (Синтез восстановителя воды на основе поликарбоновой кислоты в качестве добавки)

(Синтез восстановителя воды на основе поликарбоновой кислоты (В-1))

Реакционный сосуд загружали ионообменной водой, α-(3-метил-3-бутенил)-ω-гидрокси-поли (45 моль) оксиэтиленом, и атмосферу замещали азотом, а температуру постепенно повышали при перемешивании. Температуру реакционной системы поддерживали на уровне 70°С на горячей водяной бане для стабилизации температуры. После этого добавляли по каплям в течение 3 часов акриловую кислоту. В то же время добавляли по каплям в течение 3 часов водный раствор тиогликолевой кислоты и L-аскорбиновой кислоты и 5%-ный раствор перекиси водорода, соответственно, для инициирования реакции радикальной полимеризации. Через 1 час после окончания капания к полученному сополимеру добавляли воду и 30%-ный раствор гидроксида натрия для получения восстановителя воды на основе поликарбоновой кислоты (В-1), имеющего твердую концентрацию 25%. Когда этот восстановитель воды на основе поликарбоновой кислоты анализировали, то средняя молекулярная масса составляла 42000, а рН составлял 3,6. Обратите внимание, что среднемассовая молекулярная масса сополимера была измерена методом гельпроникающей хроматографии.

[0060] (Получение восстановителей воды на основе поликарбоновой кислоты (В-2) и (В-3))

30%-ный раствор гидроксида натрия и воду добавляли к восстановителю воды на основе поликарбоновой кислоты (В-1) для получения (В-2) и (В-3) в виде 25%-ного водного раствора. рН был измерен равным 6,8 для (В-2) и 8,9 для (В-3).

[0061] (Условие измерения среднемассовой молекулярной массы: Метод GPC)

Оборудование: Shodex GPC-101 (производство Showa Denko Co., Ltd.)

Колонка: OHpak SB-G+SB-806M HQ+SB-806M HQ (изготовлено компанией Showa Denko Co., Ltd.)

Детектор: Дифференциальный рефрактометр (RI)

Элюент: 50 мм раствор нитрата натрия

Скорость потока: 0,7 мл/мин

Температура колонки: 40°C

Концентрация пробы: раствор элюента с концентрацией пробы 0,5 мас. %

Стандартное вещество: PEG/PEO (изготовлено компанией Agilent Technologies, Inc.)

[0062] (условие измерения рН)

Ионообменную воду добавляли к 1 г восстановителя воды на основе поликарбоновой кислоты, чтобы получить 100 г, и смесь измеряли с помощью рН-метра (производства HORIBA, Ltd.) при 20°C.

[0063] Содержание используемых добавок показано в таблице 2.

[0064] [Таблица 2]

Тип добавки рН добавки B-1 3,6 B-2 6,8 B-3 8,9 B-4 8,2 B-5 10,1

[0065] В Таблице 2

B-4: Соединения на основе поликарбоновой кислоты (высокоэффективный восстановитель воды AE для бетона производства Takemoto Oil & Fat Co., Ltd, торговое наименование: Chupol HP-11);

B-5: Комплекс модифицированного соединения сульфокислоты лигнина и соединения на основе поликарбоновой кислоты (восстановитель воды AE для бетона производства Takemoto Oil & Fat Co., Ltd, торговое наименование: Chupol EX60).

[0066] Категория испытания 3 (Подготовка композиции добавки для оценки)

Пеногасители для гидравлической композиции (A-1)-(A-17) и (AR-1)-(AR-8), показанные в таблице 1, и добавки (B-1) - (B-5), показанные в таблице 2, были смешаны и перемешаны для приготовления композиций добавок для оценки (всего 125 образцов). Обратите внимание, что соотношение смешивания было установлено равным 99,5% по массе добавки и 0,5% по массе пеногасителя для гидравлической композиции в добавках (В-1)-(В-4) и 99,7% по массе добавки и 0,3% по массе пеногасителя для гидравлической композиции в добавке (В-5).

[0067] Категория испытания 4 (Приготовление бетонной композиции)

(Примеры с 1 по 17 и сравнительные примеры с 1 по 9)

Бетонная композиция каждого примера была приготовлена путем замеса в течение 90 секунд с использованием принудительного двухвального смесителя емкостью 60 л в условиях, указанных в таблице 3. Температура приготовленного бетонной композиции составляла 20±3°C. Для бетонной композиции, показанной в сравнительном примере 1, которая не содержит пеногасителя для гидравлической композиции, AE-300 (торговое наименование, изготовленное компанией Takemoto Oil & Fat Co., Ltd.) использовался в качестве регулирующего агента количества воздуха, количество воздуха было отрегулировано до 7,0±1,0%, а спад, измеренный в соответствии с JIS A 1150,был отрегулирован до 15±2,5 см. Используемое количество добавки и композицию добавки, приготовленную в категории испытаний 3, поддерживали постоянным для конкретной композиции каждого примера.

[0068] [Таблица 3]

Соотношение воды и связующего материала (%) Соотношение мелкого заполнителя (%) Единичное количество бетонной композиции (кг/м³) Вода Связующий материал Мелкий заполнитель Крупный заполнитель 50 49,5 170 340 864 910 45 46,3 160 356 812 974

[0069] В Таблице 3

Связующий материал: обычный портландцемент (плотность=3,16 г/см³);

Мелкий заполнитель: наземный песок из системы реки Оигава (поверхностная сухая плотность=2,57 г/см³);

Крупный заполнитель: щебень из Окадзаки (поверхностная сухая плотность=2,66 г/см³).

[0070] Категория испытаний 5 (Испытание композиции бетона и оценка пеногасителя для гидравлической композиции)

Для подготовленной бетонной композиции каждого примера количество воздуха измерялось следующим образом, и совместимость с добавками, свойство пеногасителя и стабильность пузырьков пеногасителя для гидравлической композиции оценивались следующим образом, и результаты обобщены в таблице 4.

[0071] Количество воздуха (объем.%): Бетонная композиция сразу после замеса была измерена в соответствии с JIS A 1128.

[0072] Совместимость с добавками: Для бетонной композиции сразу после приготовления сравнивали количество воздуха I (объемный%), измеренное с использованием композиции добавки, сразу после смешивания пеногасителя для гидравлической композиции, и количество воздуха II (объемный%), измеренное с использованием нижней части 50% по массе, полученной путем удаления верхней части 50% по массе композиции добавки, оставленной на 1 неделю при 40°C, и совместимость с добавкой оценивали на основе следующих критериев.

S: Очень хорошо (значение, полученное по количеству воздуха II минус количество воздуха I, меньше ±0,5.)

А: Хорошо (значение, полученное по количеству воздуха II минус количество воздуха I, составляет не менее 0,5 и не менее 1,0.)

B: Приемлемо (значение, полученное по количеству воздуха II за вычетом количества воздуха I, составляет не менее 1,0 и не менее 2,0.)

C: Плохо (значение, полученное по количеству воздуха II минус количество воздуха I, равно 2,0 или более.)

Пеногасящее свойство: Для бетонной композиции сразу после приготовления сравнивали количество воздуха III (объемный%, сравнительный пример 1), измеренное с использованием добавки, не содержащей пеногасителя, для гидравлической композиции, и количество воздуха I (объемный%), измеренное с использованием композиции добавки сразу после смешивания, и пеногасящее свойство оценивали на основе следующих критериев.

S: Очень хорошо (значение, полученное по количеству воздуха III минус количество воздуха I, составляет 4,0 или более.)

А: Хорошо (значение, полученное при количестве воздуха III минус количество воздуха I, равно 3,0 или больше и меньше 4,0.)

B: Приемлемо (значение, полученное по количеству воздуха III за вычетом количества воздуха I, составляет 2,0 или более и меньше 3,0.)

C: Плохо (значение, полученное по количеству воздуха III минус количество воздуха I, меньше 2,0.)

Стабильность пузырьков: для бетонной композиции, приготовленной с использованием композиции добавки, сразу после смешивания пеногасителя для гидравлической композиции визуально наблюдалось состояние пузырьков, и стабильность пузырьков оценивалась на основе следующих критериев.

S: Очень хорошо (наблюдается очень небольшое разрушение поверхностных пузырьков)

А: Хорошо (наблюдается очень незначительное разрушение поверхностных пузырьков)

B: Приемлемо (наблюдается небольшое разрушение поверхностных пузырьков)

C: Плохо (наблюдается много разрывов поверхностных пузырьков)

[0073] [Таблица 4-1]

Тип пеногасителя для гидравлической композиции Совместимость с добавками Свойство пеногашения Стабильность пузырьков Тип добавки показан в таблице 2 B-1 B-2 B-3 B-4 B-5 Сравнительный пример 1 - - - - - - - S Пример 1 А-1 S A B B B S S Пример 2 А-2 S A B B B S S Пример 3 А-3 S A B B B S S Пример 4 А-4 S A B B B S S Пример 5 А-5 S A B B B S S Пример 6 А-6 S A B B B S S Пример 7 А-7 A B B B B S S Пример 8 А-8 S A B B B A A Пример 9 А-9 S A B B B B B Пример 10 А-10 S A B B B B B Пример 11 А-11 A A B B B S S Пример 12 А-12 S A B B B A B Пример 13 А-13 A A B B B S S Пример 14 А-14 S A B B B B A Пример 15 А-15 S A B B B A A Пример 16 А-16 A A B B B S S Пример 17 А-17 A A B B B S S

[Таблица 4-2]

Тип пеногасителя для гидравлической композиции Совместимость с добавками Свойство пеногашения Стабильность пузырьков Тип добавки показан в таблице 2 B-1 B-2 B-3 B-4 B-5 Сравнительный Пример 2 АР-1 S A A A A C C Сравнительный Пример 3 АР-2 A B C C C S S Сравнительный Пример 4 АР-3 S A A A A C C Сравнительный Пример 5 АР-4 S A B B B C C Сравнительный Пример 6 АР-5 A B C C C S S Сравнительный Пример 7 АР-6 C C C C C S S Сравнительный Пример 8 АР-7 C C C C C A B Сравнительный Пример 9 АР-8 C C C C C S A

[0074] В Таблице 4

AR-6: Аддукт октадецилового спирта-полиоксиэтилена (4 моль)-полиоксипропилена (40 моль);

AR-7: Аддукт додецилового спирта-полиоксиэтилена (3 моль)-полиоксипропилена (60 моль);

AR-8: Конденсат полиоксиэтилена (3 моль)-полиоксипропилена (30 моль).

[0075] РЕЗУЛЬТАТЫ

Как видно из результатов, приведенных в таблице 4, было подтверждено, что в соответствии с настоящим изобретением можно обеспечить пеногаситель для гидравлической композиции, обладающей высокой совместимостью с добавкой, отличными пеногасящими свойствами и стабильностью пузырьков.

Промышленная применимость

[0076] Добавка для гидравлической композиции по настоящему изобретению может быть использована в качестве пеногасителя при приготовлении гидравлической композиции.

Изобретение относится к пеногасителю для гидравлической композиции и гидравлической композиции, содержащей пеногастиель. Технический результат заключается в получении пеногасителя, имеющего высокую совместимость с добавкой и обладающего отличными пеногасящими свойствами и стабильностью пузырьков. Пеногаситель для гидравлической композиции содержит специфическое азотсодержащее полиоксиалкиленовое соединение. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 5 табл.

1. Пеногаситель для гидравлической композиции, содержащий азотсодержащее полиоксиалкиленовое соединение, представленное следующей общей формулой (1):

[Формула 1]

(В формуле

R¹ представляет собой алкильную группу или алкенильную группу, имеющую от 10 до 24 атомов углерода,

R² и R³, которые являются одинаковыми или разными, представляют атомы водорода и/или углеводородные группы, имеющие от 1 до 10 атомов углерода,

A¹O и A²O, которые являются одинаковыми или разными, представляют оксиалкиленовую группу, имеющую от 2 до 4 атомов углерода,

m и n, которые являются одинаковыми или разными, являются целыми числами от 0 до 100 и удовлетворяют условию 30≦m+n≦100, и

оксиалкиленовая группа, имеющая 3 и/или 4 атома углерода в A¹O и A²O, составляет 65 мол.% или более).

2. Пеногаситель для гидравлической композиции по п. 1, где оксиалкиленовая группа, имеющая 3 и/или 4 атома углерода в A¹O и A²O, составляет 86 мол.% или более.

3. Пеногаситель для гидравлической композиции по п. 1, где оксиалкиленовая группа, имеющая 3 и/или 4 атома углерода в A¹O и A²O, составляет 90 мол.% или более.

4. Пеногаситель для гидравлической композиции по любому из пп. 1-3, где m и n, которые являются одинаковыми или разными, являются целыми числами от 0 до 80 и удовлетворяют условию 30≦m+n≦80.

5. Пеногаситель для гидравлической композиции по любому из пп. 1-3, где m и n, которые являются одинаковыми или разными, являются целыми числами от 0 до 80 и удовлетворяют условию 35≦m+n≦80.

6. Пеногаситель для гидравлической композиции по любому из пп. 1-5, где R² и R³ представляют атомы водорода.

7. Пеногаситель для гидравлической композиции по любому из пп. 1-6, где R¹ представляет собой алкильную группу или алкенильную группу, имеющую от 14 до 18 атомов углерода.

8. Пеногаситель для гидравлической композиции по любому из пп. 1-7, отличающийся А¹О и А²О, которые являются одинаковыми или различными, являются оксиалкиленовыми группами, имеющими 2 и/или 3 атома углерода, причем по меньшей мере один из А¹О и А²О включает в себя оксиалкиленовую группу с 3 атомами углерода.

9. Гидравлическая композиция, содержащая цемент и пеногаситель по любому из пп. 1-8.

10. Гидравлическая композиция по п. 9, содержащая добавку, имеющую рН 8 или менее.