聚（乙二醇）偕磷酸酯、其在水硬性组合物中作为添加剂的用途、和含有该添加剂的组合物制造技术

本发明专利技术涉及水硬性组合物的技术领域，例如混凝土和砂浆组合物。更具体地，本发明专利技术申请涉及在水硬性组合物中使用的添加剂，涉及含有该添加剂的组合物，还涉及用于制备这些添加剂的方法，以及涉及添加剂的各种用途。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】聚（乙二醇）偕磷酸酯、其在水硬性组合物中作为添加剂的用途、和含有该添加剂的组合物
本专利技术涉及水硬性组合物的
，例如混凝土和砂浆组合物。这种组合物旨在用于建筑领域中的所有市场。更准确地，本专利申请涉及在所述水硬性组合物中使用的添加剂。
技术介绍
水硬性组合物一般包含旨在改善它们的性质的各种化学添加剂。其中，一般使用具有改善矿物颗粒在组合物内的分散状态的功能的化学试剂。已知该化学试剂有各种名称：“分散剂”、“液化剂”、“减水剂”、“增塑剂”或“超增塑剂”。该化学试剂使得能够降低水硬性组合物的水含量来改善水硬性组合物的性能，包括机械强度。在水硬性组合物中任选地并行添加其他添加剂(例如缓凝剂或速凝剂)。有各种各样的用于水硬性组合物的分散剂。这些试剂的化学组成和它们在含有其的组合物中引起的性质是不同的。水硬性组合物中分散剂的分散性质通过根据标准EN12350-2测量坍落度，也称为和易性来进行评价。混凝土的和易性是决定其填充模板的浇筑的重要性质。在混凝土制备后立即进行评价，以及在制备后的特定时间进行评价，这使得能够评价随着时间的和易性，也称为坍落度保持，以及制备后和易性的最大持续时间。容易理解的是，增加混凝土的和易性对于浇筑是有利的，以及调整水硬性组合物的坍落度保持也是有利的，例如对于在长的时间段保证和易性(这尤其使得能够调节模板中的浇筑)。此外，尽管延长混凝土的和易性的时间段是重要的，但是一定不能损害在硬化期间或在硬化状态下混凝土的性能(尤其是所需的最初机械强度或最终机械强度)、或者损害水硬性组合物中的加气水平。尤其地，通过在不同时间(1、3、7和28天)测量抗压强度来评价硬化状态下混凝土的性能。一定数量的现有技术文件描述了基于磺酸根官能团-SO2O-的分散剂化合物的用途。这类产品的效力不足很快导致本领域技术人员开发被称为梳形聚合物的新结构。现有技术的其他文件实际上描述了梳形共聚物在水硬性组合物中作为分散剂的用途。可以尤其提及文件WO02/083594、WO2004/094336、US7,261,772、US2008/087198和WO2006/138017。梳形共聚物是在骨架上带有负电荷并具有不带电侧链的合成共聚物。带负电荷的梳形聚合物的侧链可以包括含有聚合的环氧化物例如环氧乙烷、环氧丙烷和/或1-环氧丁烷的化合物。文件US2008/087198和US7,261,772提出使用与所述梳形共聚物共同地使用酰胺，该组合被描述成对于分散含有杂质的矿物物质是有效的。关于文件WO98/58887，它提出在含有黏土的水泥基体中掺杂梳形聚合物的效力，使用任选地烷氧基化的有机阳离子或无机阳离子和季(多)胺。关于文件FR2887542，它推荐采用特定阳离子聚合物来中和一些砂中含有的黏土的有害作用。文件FR2759704描述了亚烷基多氧化物化合物用于分散炭黑的用途，炭黑是无定形的、疏水的且不带电荷的有机材料，与碳酸钙类型的矿物填料不同。文件WO97/19748描述了分散剂在涂料应用中用于分散颜料颗粒的用途。该试剂由聚(乙氧基化)磷酸酯和聚(丙氧基化)磷酸酯组成。文件FR2696736、FR2943053、FR2810314、FR2763065、WO2012/140235和WO2013/093344描述了带有聚烷氧基化链和一个或两个膦酸氨基-亚甲基基团的化合物作为液化剂(或流变扩展剂)用于矿物颗粒的水悬浮液的用途。这种化合物是可商购获得的。例如，可以提及Optima范围(例如Optima100和Optima175)中的产品Pourchet等人的文章(Influenceofthreetypesofsuperplasticizersontricalciumaluminatehydrationinpresenceofgypsum，在混凝土中的超增塑剂和其它化学外加剂的国际会议上，索伦托:意大利，2006)研究了不同超增塑剂的化学结构、尤其是聚(氧亚乙基)二磷酸酯聚合物对水泥的水合作用的影响。本专利技术人实现了：通过使用特殊的化学添加剂、即根据本专利技术的聚乙二醇偕磷酸酯可以相对于可商购获得的烷氧基化二磷酸酯型产品改善水硬性组合物的性能，水硬性组合物的性能是通过所述新鲜制备的组合物的和易性和通过硬化状态下所述组合物的抗压强度来评价的。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提出一种用于水硬性组合物的添加剂，其提供在制备后优异的和易性，以及随着时间、例如在储存45分钟的时间段然后重新混合后的和易性保持的改善。本专利技术的另一个目的是提出一种用于水硬性组合物的添加剂，其在浇筑后一天提供非常好的抗压强度。本专利技术的另一个目的是提出一种用于水硬性组合物的添加剂，其同时提供和易性的保持和材料强度的快速增加。本专利技术由此涉及用于水硬性组合物的化学添加剂，所述添加剂赋予该悬浮液制备后以及在指定储存时间后(例如45分钟或更长时间)如通过坍落测试测量的优异的和易性，而不降低浇筑后一天获得的材料的抗压强度值。该添加剂由聚乙二醇偕磷酸单酯和聚乙二醇偕磷酸二酯组成。本申请的实验部分中提供的比较测试实际上证明了与可商购获得的Optima范围中、尤其是产品Optima100的名称为的烷氧基化二磷酸酯型产品相比的根据本专利技术的添加剂的优越性(和易性和抗压强度)。根据本专利技术的添加剂的用途使得能够在确保和易性改善的同时增加早期(1天)时的抗压强度。根据本专利技术的添加剂使得既能够降低获得具有和易性的水硬性组合物所需的水的量，又能够延长组合物的和易性而不引起大的凝结延迟。具体实施方式添加剂本专利技术的第一目的包括用于水硬性组合物的添加剂，其包含以下式(I)、(II)和(III)的化合物的混合物：其中：基团(CH2-CH2-O)和(CH2-CH(CH3)-O)嵌段地、交替地或无规地布置，n、n1和n2彼此独立地是1至150(端点包括在内)的整数，m、m1和m2彼此独立地是0至150(端点包括在内)的整数，其中n+m≥10，其中n1+m1≥1，其中n2+m2≥1，基团R选自元素H、CH3、C2H5、C3H7、C4H9、PO3X2或基团NYZ中的一种或更多种，其中：Y和Z可以是相同或不同的，Y表示(EO)n3–(PO)m3–PO3X2或(EO)n3–(PO)m3–H，Z表示(EO)n4–(PO)m4–PO3X2或(EO)n4–(PO)m4–H，n3和n4彼此独立地是1至150(端点包括在内)的整数，和m3和m4彼此独立地是0至150(端点包括在内)的整数，X表示H或M，和M表示单价阳离子、二价阳离子或三价阳离子。根据本专利技术的添加剂由聚(乙二醇)偕磷酸酯化合物的混合物组成，换言之由任选地被携带至少一个磷酸酯官能团的偕基团在一端取代、封端的聚乙二醇化合物组成。该偕基团因此可以是磷酸单酯或磷酸二酯类型。“偕磷酸二酯”基团也称为“偕-二磷酸酯”基团，并包括与同一个氮原子结合的两个磷酸酯。“偕磷酸单酯”基团包括磷酸酯基团和烷氧基化基团，这两种基团与同一个氮原子结合。对于所有有用的目的，应注意根据本专利技术的“偕-二磷酸酯”基团与现有技术中描述的“偕-双膦酸酯”和“膦酸氨基-亚甲基”基团是不同的。因此，根据本专利技术的添加剂的成分式(I)的化合物是聚(乙二醇)偕磷酸二酯化合物，而式(II)和式(III)的化合物是聚本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于水硬性组合物的添加剂，其包含以下式(I)、(II)和(III)的化合物的混合物：其中：基团(CH2‑CH2‑O)和(CH2‑CH(CH3)‑O)嵌段地、交替地或无规地布置，n、n1和n2彼此独立地是1至150(端点包括在内)的整数，m、m1和m2彼此独立地是0至150(端点包括在内)的整数，其中n+m≥10，其中n1+m1≥1，其中n2+m2≥1，基团R选自元素H、CH3、C2H5、C3H7、C4H9、PO3X2或基团NYZ中的一种或更多种，其中：Y和Z可以是相同或不同的，Y表示(EO)n3–(PO)m3–PO3X2或(EO)n3–(PO)m3–H，Z表示(EO)n4–(PO)m4–PO3X2或(EO)n4–(PO)m4–H，n3和n4彼此独立地是1至150(端点包括在内)的整数，和m3和m4彼此独立地是0至150(端点包括在内)的整数，X表示H或M，和M表示单价阳离子、二价阳离子或三价阳离子。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.08.08 FR 13578741.一种用于水硬性组合物的添加剂，其包含以下式(I)、(II)和(III)的化合物的混合物：其中：基团(CH2-CH2-O)和(CH2-CH(CH3)-O)嵌段地、交替地或无规地布置，n、n1和n2彼此独立地是1至150的整数，端点包括在内，m、m1和m2彼此独立地是0至150的整数，端点包括在内，其中n+m≥10，其中n1+m1≥1，其中n2+m2≥1，基团R选自元素H、CH3、C2H5、C3H7、C4H9、PO3X2或基团NYZ中的一种或更多种，其中：Y和Z是相同或不同的，Y表示(EO)n3–(PO)m3–PO3X2或(EO)n3–(PO)m3–H，Z表示(EO)n4–(PO)m4–PO3X2或(EO)n4–(PO)m4–H，n3和n4彼此独立地是1至150的整数，端点包括在内，和m3和m4彼此独立地是0至150的整数，端点包括在内，X表示H或M，和M表示单价阳离子、二价阳离子或三价阳离子。2.根据权利要求1所述的添加剂，其中n1+m1≤10且n2+m2≤10。3.根据前述权利要求中任一项所述的添加剂，其中，在式(I)、(II)和(III)中，n1和n2等于1且m1和m2等于0。4.根据权利要求1或2所述的添加剂，其中，在式(I)、(II)和(III)中，R表示CH3。5.根据权利要求1或2所述的添加剂，其中，M选自钾离子、钠离子、锂离子、钙离子、镁离子、铵离子和这些离子的混合物。6.根据权利要求1或2所述的添加剂，其中，在式(I)中，m等于0。7.根据权利要求1或2所述的添加剂，其中，在式(I)中，n为20至120(端点包括在内)。8.一种水硬性组合物，其包含：-水，-包含水泥的水硬性黏结剂，和-根据权利要求1到7中任一项所述的用于水硬性组合物的至少一种添加剂。9.根据权利要求8所述的水硬性组合物，相对于组合物的总重量，其包含：-2重量％至15重量％的水，-10重量％至30重量％的包含水泥的水硬性黏结剂，和-0.05重量％至...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴维·布拉德勒，让马克·苏奥，
申请(专利权)人：可泰克斯公司，
类型：发明
国别省市：法国;FR