硬化促进剂组合物制造技术

本发明专利技术涉及一种通过在至少一种水溶性聚合分散剂的存在下使选自氢氧化钙、氧化钙的钙源与水溶性硅酸盐化合物反应而制备硬化促进剂组合物的方法，以及可通过所述方法获得的硬化促进剂组合物。所述组合物具有低含量的阴离子和碱性阳离子，并因此广泛地用于建筑材料混合物中。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利说明】硬化促进剂组合物 本专利技术涉及一种制备硬化促进剂组合物的方法、所述硬化促进剂组合物和所述硬 化促进剂的用途。 已知通常将分散体形式的掺混物加入粉状无机或有机物质--例如粘土、硅酸盐 粉末、白垩、炭黑、粉末状岩石和水硬性粘合剂一一的含水浆料中以改善其可加工性，即捏 合性（kneadability)、铺展性、喷涂性、可泵性或流动性。这类掺混物能够打碎固体团聚 物，分散形成的颗粒，并由此改善流动性。该作用还特别是以有针对性的方式用于制备包含 水硬性粘合剂的建筑材料混合物，所述水硬性粘合剂例如水泥、石灰、石膏、半水合硫酸钙 (烧石膏）、无水硫酸钙（无水石膏）、或潜在（latent)水硬性粘合剂（例如飞灰、高炉矿渣 或火山灰）。 为了将这些基于所述粘合剂的建筑材料混合物转化成即用的可加工的形式，通常 需要比后续水合和硬化过程所需的多得多的混合水。因过量水的后续蒸发而在混凝土体中 形成的空腔部分导致明显更差的机械强度和耐久性。 为了在预定的加工稠度下减少该过量部分的水和/或在预定的水/粘合剂比例下 改善可加工性，使用通常称作减水剂组合物或增塑剂的掺混物。特别地，在实践中使用通过 酸单体与聚醚大分子单体的自由基共聚而制备的共聚物作为这样的组合物。 此外，用于包含水硬性粘合剂的建筑材料混合物的掺混物通常还包含可缩短水硬 性粘合剂的凝结时间的硬化促进剂。根据W002/070425,特别是以分散（细分散或特细分 散）形式存在的水合娃酸妈（calcium silicate hydrate)可用作这样的硬化促进剂。然 而，市售可得的水合硅酸钙或相应的水合硅酸钙分散体只能认为是具有很小作用的硬化促 进剂。 制备基于C-S-H的硬化促进剂的另一种方法记载于W02010/026155 Al中，其公开 了一种通过水溶性钙化合物与水溶性硅酸盐化合物的反应而制备硬化促进剂组合物的方 法，水溶性钙化合物与水溶性硅酸盐化合物的反应在包含适合作为水硬性粘合剂的增塑剂 的水溶性梳形聚合物的水溶液的存在下进行。水溶性钙化合物特别是氯化钙或硝酸钙。可 使用多种水溶性硅酸盐化合物，其中包括偏硅酸钠（Na 2SiO3)形式的水玻璃。在另一个实施 方案中，氢氧化钙与二氧化硅在碱性条件下反应。 已知的硬化促进剂具有缺点，特别是由于残留于产物中的高浓度盐。使用所述钙 化合物作为钙源制备的基于C-S-H的硬化促进剂一经干燥便丧失了它们的部分活性。氯化 钙的使用产生腐蚀性混合物，并且硝酸钙连同有机化合物的使用在安全方面是严格的。基 于乙酸钙的产物为吸湿性的而硫酸钙则会产生溶解性问题。从环境方面来看，大量碱性离 子的存在是不利的。 由于这些缺点，已知的硬化促进剂仅可在某些条件下使用。由于水不利于干粘合 剂，尤其是水泥，所以已知的硬化促进剂悬浮液不能用于干粘合剂。 因此，本专利技术的目的是提供广泛适用的硬化促进剂组合物。本专利技术的另一个目的 是提供具有低含量的阴离子（尤其是氯离子和硝酸根）和低含量的碱性阳离子的硬化促进 剂组合物。本专利技术的另一个目的是提供可以粉末形式制备的硬化促进剂组合物，使得其可 用于干粘合剂。 所述目的通过一种制备基于水合硅酸钙（C-S-H)的硬化促进剂组合物的方法而 实现，该方法通过在至少一种水溶性聚合分散剂的存在下使选自氢氧化钙和氧化钙的钙源 与水溶性硅酸盐化合物反应而进行，所述水溶性聚合分散剂包括阴离子和/或可产生阴离 子的基团以及聚醚侧链。 本专利技术的实施方案 1. 一种制备硬化促进剂组合物的方法，该方法通过在至少一种水溶性聚合分散剂 的存在下使选自氢氧化钙和氧化钙的钙源与水溶性硅酸盐化合物反应而进行，所述水溶性 聚合分散剂包括阴离子和/或可产生阴离子的基团以及聚醚侧链，其中所述水溶性硅酸盐 化合物选自式m SiO2 · n M2O的碱金属硅酸盐，其中M为Li、Na、K或NH4或其混合物，m和 η为摩尔数且m : η的比例为约2.0至约4。 2.根据实施方案1的方法，其中将所述钙源和水溶性硅酸盐化合物加入水溶性聚 合分散剂的水溶液中。 3.根据实施方案1的方法，其中将钙源的溶液或悬浮液与水溶性硅酸盐化合物的 溶液加入水溶性分散剂的水溶液中。 4.根据实施方案3的方法，其中将含有水溶性分散剂的钙源的溶液或悬浮液与任 选地含有水溶性分散剂的水溶性硅酸盐化合物的溶液混合或将任选地含有水溶性分散剂 的钙源的溶液/悬浮液与含有水溶性分散剂的水溶性硅酸盐化合物的溶液混合。 5.根据实施方案3的方法，其中将含有水溶性分散剂和钙源的水溶液与水溶性硅 酸盐化合物的溶液混合或将含有水溶性分散剂和水溶性硅酸盐化合物的水溶液与钙源的 溶液或悬浮液混合。 6.根据实施方案2或5中任一项的方法，所述钙源以固体形式使用。 7.根据实施方案1至6中任一项的方法，其中所述组分以下列比例使用： i)0. 01至75重量％，优选0. 01至51重量％，最优选0. 01至15重量％的氢氧化 钙或氧化钙， ii)0. 01至75重量％，优选0. 01至55重量％，最优选0. 01至10重量％的水溶性 硅酸盐化合物， iii) 0.001至60重量％，优选0. 1至30重量％，最优选0. 1至10重量％的水溶性 分散剂， iv) 24至99重量％，优选50至99重量％，最优选70至99重量％的水。 8.根据实施方案1至7中任一项的方法，其中所述水溶液另外地含有溶解的铝离 子和/或镁尚子。 9.根据实施方案1至8中任一项的方法，其中所述氢氧化钙或氧化钙与水溶性钙 盐一起使用，所述水溶性钙盐选自氯化钙、硝酸钙、甲酸钙、乙酸钙、碳酸氢钙、溴化钙、碳酸 钙、柠檬酸钙、氯酸钙、氟化钙、葡萄糖酸钙、次氯酸钙、碘酸钙、碘化钙、乳酸钙、亚硝酸钙、 草酸钙、磷酸钙、丙酸钙、硅酸钙、硬脂酸钙、氨基磺酸钙、硫酸钙、半水合硫酸钙、二水合硫 酸钙、硫化钙、酒石酸钙、铝酸钙、硅酸三钙、硅酸二钙及其两种以上的混合物。 10.根据实施方案9的方法，其中所述水溶性钙化合物选自氨基磺酸钙、乙酸钙、 氯化钙、甲酸钙、硫酸钙及其两种以上的混合物。 11.根据实施方案1至10中任一项的方法，其中所述水溶性钙化合物不为硅酸钙、 硅酸二钙或硅酸三钙。 12.根据实施方案1至11中任一项的方法，其中m : η的比例为约2. 5至约4,或 约2至约3. 8。 13.根据实施方案12的方法，其中m : η的比例为约2. 5至约3. 8,尤其为约2. 5 至约3. 6。 14.根据实施方案12的方法，其中m : η的比例为约3. 0至约3. 8,尤其为约3至 约 3. 6〇 15.根据实施方案12至14中任一项的方法，其中所述水溶性硅酸盐化合物为水玻 璃粉末。 16.根据实施方案1至15中任一项的方法，其中所述水溶性分散剂为在酸单体 (优选羧酸单体）和聚醚大分子单体的存在下通过自由基聚合反应而制备的共聚物，使得 所述共聚物的总共至少45mol %、优选至少80mol %的全部结构单元通过引入聚合单元形 式的酸单体（优选羧酸单体）和聚醚大分子单体而制备。 17.根据实施方案1至16中任一项的方法，其中所述分散剂为包括至少一种具有 通式（Ia)、（Ib)、（Ic)和/或（Id)的结构单元的共聚物： 其中 R1为H，或支链本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备硬化促进剂组合物的方法，所述方法通过在至少一种水溶性聚合分散剂的存在下使选自氢氧化钙、氧化钙和形成氢氧化钙的化合物的钙源与水溶性硅酸盐化合物反应而进行，所述水溶性聚合分散剂包括阴离子和/或可产生阴离子的基团和聚醚侧链，其中所述水溶性硅酸盐化合物选自式m Si02·n M20的碱金属硅酸盐，其中M为Li、Na、K或NH4或其混合物，m和n为摩尔数且m∶n的比为约2.0至约4。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：C·黑塞，L·尼克尔奥，
申请(专利权)人：巴斯夫欧洲公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE