[发明专利]疏水性水泥组合物

说明书

技术领域

本发明涉及用于水泥砂浆的新颖的疏水性组合物。具体来说，本发明涉及能够有效减少水的吸附的水泥组合物。

背景技术

可再分散的聚合物粉末已经使用了很多年，特别是用于建筑领域，用来对水硬性体系(例如水泥基粘合剂和干混合物)进行改良，从而改进强度性质。使用可再分散的聚合物粉末代替例如水性聚合物分散体的优点在于，可以在无需添加防腐剂的情况下获得高储存稳定性，另外，粉状干混合物具有抗冻性，等等。已经用于例如水泥基砖瓦粘合剂和自流平地板铺设配混物的市售可再分散聚合物粉末包括乙酸乙烯酯/乙烯共聚物,各种丙烯酸类聚合物,苯乙烯/丁二烯共聚物,以及乙酸乙烯酯/叔羧酸乙烯基酯共聚物。

人们经常将疏水性添加剂用于水泥砂浆，用来减少制得的水泥组合物对水的吸附,其中最广泛开发并利用的疏水性添加剂包括有机硅化合物，脂肪酸以及脂肪酸衍生物，还有烃蜡。这些添加剂能够增加灰浆对水的需求，从而降低强度性质，或者由于这些添加剂的高表面张力，使得砂浆的润湿变得很困难。例如，人们发现可再分散的聚合物粉末与疏水剂(例如油酸钠)的组合能够使得改性的砂浆增稠，对加工性能具有负面影响。

US6268423B1公开了将有机硅化合物在建筑材料中用作疏水化试剂。但是，这些材料不具有粘结性，无法对固化的砂浆的强度做出贡献。

US20030114583A1还公开了用硅酮进行过疏水化处理的官能化共聚物，该共聚物为水性分散体或者可再分散于水的粉末的形式。

本发明人令人吃惊地发现，通过将二羧酸或酸酐(即烯烃取代的琥珀酸)与可再分散的聚合物粉末结合使用，能够显著改进固化的砂浆的疏水性。更令人吃惊的是，我们发现可再分散的聚合物粉末与二羧酸酯的组合不会影响新鲜水泥组合物对水的需求以及流变性。

发明内容

本发明涉及一种疏水性水泥组合物，该组合物包含：a)通过一种或多种烯键式不饱和单体聚合制备的至少一种聚合物，所述聚合物为聚合物分散体的形式，或者是可再分散于水的聚合物粉末的形式;以及b)至少一种烷基和/或烯基取代的二羧酸或酸酐。所述烷基和/或烯基取代的二羧酸或酸酐作为疏水化试剂。

具体实施方式

在本发明中,所述聚合物是选自以下的烯键式不饱和单体的聚合产物：任选支化的C_1-18烷基羧酸的乙烯基酯,任选支化的C_1-18醇或C_2-18二醇的(甲基)丙烯酸酯,二烯,烯烃,乙烯基芳族化合物,以及卤乙烯。

较佳的是，所述乙烯基酯是乙酸乙烯酯,丙酸乙烯酯,丁酸乙烯酯,2-乙基己酸乙烯酯,月桂酸乙烯酯,乙酸-1-甲基乙烯基酯,新戊酸乙烯酯,以及α-支化的C_9-13单羧酸乙烯基酯。

较佳的是，以所述单体混合物的总重量为基准计，所述疏水性水泥组合物中的聚合物还包含0.1-50重量％的辅助单体的聚合产物。更优选地，所述辅助单体是烯键式不饱和单羧酸和/或二羧酸。

根据本发明,所述组合物包含一种或多种烷基取代的二羧酸，所述烷基链上具有C3-C20个碳原子,烯基取代的琥珀酸酐具有以下结构式(I)或(II):

以及

其中至少一个G表示具有3-20个碳原子的烯基,另一个G独立地表示氢或者具有3-20个碳原子的烯基，任意R独立地是氢、铵或碱金属。

较佳的是，所述烯基取代的二羧酸或酸酐是辛烯基琥珀酸的盐。更优选地，所述烯基取代的琥珀酸和酸酐选自：十二碳烯基琥珀酸的钠盐,十二碳烯基琥珀酸的钾盐,以及它们的组合。

本发明的疏水性水泥组合物包含至少一种烷基或烯基取代的二羧酸或酸酐。

可以将烷基取代的二羧酸(烷基链上具有C3-C20,优选C8-C16,最优选C10-C15个碳原子)用于本发明,所述烷基取代的二羧酸的例子包括但不限于初级(elementary)饱和二羧酸,初级芳族二羧酸,初级不饱和二羧酸,以及它们的衍生物，例如乙二酸,丙二酸,丁二酸,戊二酸,己二酸,庚二酸,辛二酸,壬二酸,癸二酸,十一烷二酸,十二烷二酸,苯-1,2-二羧酸,苯-1,3-二羧酸,苯-1,4-二羧酸,(Z)-丁烯二酸,(E)-丁烯二酸,戊-2-烯二酸,十二碳-2-烯二酸,以及(2E,4E)--2,4-二烯二酸。其酸酐、盐和酯也可以用于本发明。

优选在本发明中使用下式(I)所示的烯基取代的琥珀酸酐:

或者下式(II)所示的烯基取代的琥珀酸或盐: