[发明专利]用于含流平剂的建筑材料混合物的添加剂

说明书

本发明涉及新型共聚物及其作为外加剂用于建筑产品体系的用途。

已知无机粘合剂通常与分散体形式的外加剂混合以改进粘合剂的可加工性，即捏合性、延展性、喷涂性、可泵性或流动性。该外加剂能够分散由固体材料形成的附聚物，能够使形成的颗粒分散并且因此改进可加工性。该作用还可以以具体的方式用于制造含水硬性粘合剂(如水泥或石灰或其它无机粘合剂，例如基于硫酸钙的那些粘合剂)的建筑产品混合物。

为使基于提及的粘合剂的这些建筑产品混合物转化为即用的、可加工的形式，与随后水合/硬化步骤所需水量相比，通常需要使用显著更多的混合水。过量水-随后蒸发-在硬化的建筑产品主体中形成空隙，这会导致机械强度和稳定性显著变差。

对于给定的加工连贯性而言用于减少该过量的水比例和/或对于给定的水/粘合剂比例而言改进可加工性的外加剂通常称为减水剂或流平剂。例如，由WO2005/075529明显可见，该试剂实际上具体为通过酸单体与聚醚大分子单体的自由基共聚合形成的共聚物(基于聚羧酸酯醚的流平剂)。

对于建筑产品制剂而言不罕见的是无机粘合剂的使用与具有相对高吸附组分(adsorptive fraction)的附聚物的使用相结合。“附聚物的吸附组分”应理解为是指更具体而言具有高的表面积和/或大的孔隙率大和/或为粘土矿物的形式和其表面对基于聚羧酸酯醚的流平剂具有吸引性的附聚物中的那些颗粒。这样，基于聚羧酸酯醚的流平剂与吸附性附聚物强烈相互作用和/或不可逆地纳入至吸附性附聚物的孔中，因此流平剂分子不再可用于分散无机粘合剂的颗粒，特别是水泥或石膏颗粒。这最终具有不想要的结果：基于聚羧酸酯醚的流平剂的作用大大降低，其不利地影响建筑产品制剂的可加工性和/或固化的建筑产品制剂的机械质量。

当使用含粘土的各种石膏并且特别是天然石膏时，观察到使用的合适量的分散剂(流平剂)类似于被附聚物的吸附组分的粘土矿物吸附并且因此不再可用于塑化石膏块中的石膏半水合物。

对解决该问题的一个尝试包括使用所谓的牺牲物质以在粘结至粘土颗粒的表面中胜过分散剂，并且因此掩蔽这些粘土颗粒，使其不能接近分散剂，或基本上使粘土颗粒絮凝。

US6,352,952B1记载了包括含EO/PO的梳形聚合物的水性水泥组合物作为超级增塑剂塑化剂以及蒙脱石型的粘土。粘土组分还能够通过溶胀而吸附增塑剂。为防止该吸附作用，使用了无机阳离子、有机阳离子、极性有机分子或粘土专用分散剂。特别提及了磷酸酯、聚(甲基)丙烯酸酯和葡糖酸酯。然而，该类体系不能用于含石膏的块，因其过多地减缓了含石膏的块的凝结。

US7,261,772B1记载了石膏组合物，其除水、石膏和粘土外还包括聚氧化烯、胺化合物和梳形共聚物。梳形共聚物包括聚醚大分子单体和丙烯酸单体的重复单元，即广义的聚羧酸酯醚。胺组分的存在是强制性的。然而，这是不利的：挥发性胺在通常用于干燥石膏板的高温下倾向于造成严重的气味危害。因此，胺仅有限地用作石膏体系的粘土改性组分。

聚碳酸酯醚通常导致石膏基粘合剂延缓凝结，特别是在相对高的剂量时。分散剂用于天然石膏的另一问题为粘土会污染天然石膏，这是因为粘土会大大地降低/消除分散剂的减水能力。

WO2008/049549A2公开了疏水改性的阳离子共聚物，其具有至少三种互相不同的结构单元并且其结合阴离子表面活性剂以在水性建筑产品体系中实现改进的保水性。由于其大分子单体结构单元，该类共聚物——其结构单元a)可以包括最高达15mol%的衍生自N，N-二甲基二烯丙基氯化铵和N，N-二乙基二烯丙基氯化铵的阳离子结构单元——显示出明显相关的增稠特性。

本发明的目的在于提供用于建筑产品混合物的新型聚合物添加剂，在加入相对而言极少的混合水后，提供一种石膏浆体形式的易加工的建筑产品制剂，该制剂固化后，特别是即使石膏具有相对高的例如粘土形式的吸附组分时，具有良好的机械特性。

现已发现，本发明目的通过由以下组成的共聚物而实现：

a)16至95mol%的阳离子结构单元(A)，

b)5至55mol%的大分子单体结构单元(B)，和

c)最高达80mol%的结构单元(C)，

d)最高达80mol%的除结构单元(C)外的结构单元(D)，

其中结构单元(A)包括至少一种以下通式(I)和/或(II)的单元：

(I)

(II)

其中

R¹每次出现时为相同或不同且代表氢和/或甲基，