[发明专利]促进剂组合物

说明书

本发明涉及一种制备适合作为用于固化水泥的促进剂的组合物的方法。

在水泥水化中，各种水泥熟料相与水反应，基本上形成硬化的水泥相硅酸钙水合物、钙矾石、铝酸钙铁氧体相、单硫酸盐和氢氧钙石。

WO 2010026155公开了通过将硅酸钙水合物种子添加到水泥或混凝土中来促进水合水泥。通过加入这种硅酸钙水合物种子可以促进水泥强度的发展。在这种情况下，硅酸钙水合物种子通过在水溶液中在适合作为水硬性粘合剂的增塑剂的水溶性梳形聚合物的存在下，水溶性钙组分与水溶性硅组分的反应来制备。

DE 694 07 418公开了一种用于特别源自人造波特兰水泥、粉碎的波特兰熟料或复合波特兰水泥或前述起始材料的混合物的水合的硅酸盐水硬性粘合剂的凝固和硬化的促进剂。然而，对于许多应用而言，促进效果不充分，必须使用相当大量的这种促进剂，这意味着在经济合理的使用可能性方面也存在限制。

本发明解决的问题在于提供一种用于制备组合物的方法，所述组合物适合作为水硬性粘合剂的硬化促进剂，并且改善水硬性粘合剂、更特别是水泥的早期强度的发展。早期强度的发展特别是指水硬性粘合剂或水硬性粘合剂混合物在通过与水混合制备后6个小时的抗压强度。此外，所述组合物应当能够使用适合且容易获得的原料经济有利地制备。

该问题的解决方案为一种制备适合作为用于固化水泥的促进剂的组合物的方法，通过接触下述组分进行

aa)至少一种选自水硬性粘合剂和/或潜在水硬性粘合剂的组分，

bb)至少一种适合于将无机颗粒分散在水中的分散剂，和

cc)水，

组分aa)与cc)的重量比为1.5:1至1:70，并且其中

组分aa)与bb)的重量比为20:1至1:2。

出人意料地，在这种情况下显现出，不仅能够最大限度地解决所述问题，而且根据本发明制备的组合物不会由制备操作中得到不需要的盐。

进一步优选地，bb)所述至少一种分散剂，包含优选含有至少两个单体单元的水溶性聚合物。然而，使用具有三个或更多个单体单元的共聚物也是有利的。

就本说明书而言，“水溶性聚合物”是在20℃下在大气压下在水中的溶解度为至少1克/升、更特别是至少10克/升并且非常优选为至少100克/升的聚合物。

在一个优选的实施方案中，所述至少一种分散剂含有结构单元(I)的聚醚基团，

*-U-(C(O))_k-X-(AlkO)_n-W(I)

其中

*表示与聚合物连接的位置，

U为化学键或具有1至8个碳的亚烷基，

X为氧、硫或基团NR¹，

k为0或1，

n为基于聚合物计平均值在3至300范围内的整数，

Alk为C₂-C₄亚烷基，并且在基团(Alk-O)_n中Alk可以相同或不同，

W为氢、C₁-C₆烷基或芳基或者是基团Y-F，其中

Y为具有2至8个碳的直链或支链亚烷基，并且可以带有苯环，

F为经氮连接的5至10元氮杂环，作为环成员，除了氮原子和碳原子外，所述氮杂环可具有选自氧、氮和硫的1、2或3个另外的杂原子，氮环成员可具有基团R²，且1或2个碳环成员以羰基的形式存在，

R¹为氢、C₁-C₄烷基或苄基，并且

R²为氢、C₁-C₄烷基或苄基。

特别优选地，本发明的分散剂含有选自羧酸酯基、羧基、膦酰基、亚磺基、磺基、磺酰氨基、磺酰氧基、磺基烷氧基、亚磺基烷氧基和膦酰基氧基的至少一个基团。

更特别优选地，本发明的聚合物含有酸基。

在本说明书中，术语“酸基”应理解为是指游离酸及其盐。所述酸可以优选为选自羧基、膦酰基、亚磺基、磺基、磺酰氨基、磺酰氧基、磺基烷氧基、亚磺基烷氧基和膦酰基氧基中的至少一种。特别优选羧基和膦酰基氧基。

在一个特别优选的实施方案中，分散剂包含缩聚物，所述缩聚物包含：

(II)含有芳族或杂芳族基团和聚醚基团的结构单元，以及

(III)含有芳族或杂芳族基团的磷酸化结构单元。

结构单元(II)和(III)优选由以下通式表示