[发明专利]用于水硬性体系的改善的分散剂

说明书

技术领域

本发明涉及用于水硬性体系的共聚物。此外，本发明涉及用于制备该共聚物的方法及其应用。

现有技术

由α,β-不饱和羧酸与聚氧化亚烷基侧链构成的聚合物已经在混凝土技术中用作分散剂，特别是作为塑化剂。向水泥中添加这样的聚合物能够降低水含量，这对于混凝土的加工和稳定性而言是有利的。这些聚合物具有梳形聚合物结构。存在有一系列这样的梳形聚合物，其除了酯和羧酸基团外还具有酰胺基团。现有技术基本上使用两种工艺来生产一般的梳形聚合物。在一种常规的工艺中，这样的梳形聚合物由不饱和羧酸、酯、醚、酰胺和/或酰亚胺官能的单体通过自由基聚合来制备。在另一已知的工艺中，在所谓的聚合物相似转变反应中由包含至少一个丙烯酸单元或至少一个甲基丙烯酸单元的聚羧酸和相应的醇和/或胺来制备所述聚合物。在这一工艺中，梳形聚合物通过聚羧酸或者其的盐或酸酐的酯化和/或酰胺化来获得。

尽管在塑化方面有改善，但是适应全球范围内混凝土生产中所用的不同的加工条件仍然是一项挑战。这归因于各种类型的地区气候、水泥、集料、水泥替代填料等，和广泛的使用领域例如即用型混凝土、喷注混凝土(air-placed concrete)、自密实混凝土或者现场混合的混凝土。因此，必须提供满足完全不同要求的特定添加剂。

这导致需要可以用作分散剂，特别是作为水硬性体系用的塑化剂和特别地用于新的应用领域的新的添加剂。

伴随着基于梳型聚合物的已知塑化剂的特定问题是由于非常强的减水，因此加工性在开始时很好，然而随后迅速劣化，这导致水硬性组合物在短时间内差的加工性。

发明概述

本发明的目的是解决上述问题。将提供具有特定和有利性能的用于可凝固组合物的新塑化剂。聚合物将在水硬性组合物中提供足够的塑化效应。特别地，本发明的目的是提供具有良好长期加工性的聚合物。特别的，应当能够获得在各种条件下或基本独立于可凝固组合物而起效果的聚合物。

发明描述

令人惊奇地，通过本专利权利要求的共聚物、用途和方法实现了本发明的目的。

本发明的主题是一种共聚物，特别是用于水硬性体系的分散剂，其包含：

i)1至30mol％、特别5至30mol％、尤其特别10至20mol％的至少一种式I的结构单元S1

其中

R¹彼此独立地是H或CH₃;

m彼此独立地是整数0、1、2或3之一；

X¹和X²彼此独立地是氢原子，碱金属离子，碱土金属离子，二价或三价的金属离子，铵离子或有机铵基，C₁-C₃烷基，羟乙基，羟丙基或式(A¹O)_k-R²的基团，其中A¹彼此独立地是C₂-C₄亚烷基；

R²彼此独立地是氢原子，C₁-C₁₀烷基，苯基或C₇-C₁₂芳基烷基，

k彼此独立地是整数2至350；

ii)10至80mol％、特别是20至40mol％、尤其特别是25至30mol％的至少一种式II的结构单元S2

其中

R³彼此独立地是H或CH₃;

R⁴彼此独立地是氢原子，C₁-C₁₀烷基，苯基或C₇-C₁₂芳基烷基；

A²彼此独立地是C₂-C₄亚烷基；

n彼此独立地是整数0至2；

p彼此独立地是整数1至350；

iii)5至80mol％、特别是25至70mol％、尤其特别50至70mol％的至少一种式III的结构单元S3

其中

R⁵彼此独立地是H或CH₃;

Y彼此独立地是氢，碱金属离子，碱土金属离子，二价金属离子或三价金属离子，C₁-C₃烷基，具有1至4个碳原子的羟烷基，或者式(A³O)_q的残基，其中