BR112018005567B1 - Uso de um copolímero em bloco p como dispersante em uma composição de aglutinante, composição de aglutinante, e método para a produção da mesma - Google Patents

Uso de um copolímero em bloco p como dispersante em uma composição de aglutinante, composição de aglutinante, e método para a produção da mesma Download PDF

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Abstract

A invenção é referente a copolímero em bloco para uso como um dispersante para composições de aglutinante mineral, contendo um agente de ativação álcali. O referido copolímero em bloco compreende pelo menos um primeiro bloco A e pelo menos um segundo bloco B, o primeiro bloco A contendo uma unidade monomérica M1, e o segundo bloco B contendo uma unidade monomérica M2. A proporção de unidades monoméricas M2, se houver, no primeiro bloco A é inferior a 25% mol, particularmente inferior ou igual a 10% mol, em relação a todas as unidades monoméricas M1 no primeiro bloco A, e uma proporlão de unidades mnoméricas M1, se houver, no segundo bloco B é inferior a 25% mol, particularmente inferior ou igual a 10% mol, em relação a todas as unidades monoméricas M2 no segundo bloco B.

Description

CAMPO TÉCNICO
[0001] A invenção refere-se à utilização de um copolímero em bloco como dispersante numa composição de aglutinante compreendendo um agente de ativação alcalino. A invenção refere-se ainda a uma composição de aglutinante e também a um método para a sua produção. Um outro aspecto da invenção refere-se a um artigo moldado que pode ser obtido a partir de uma composição de aglutinante.
Estado da técnica
[0002] Devido ao seu processo de produção, o cimento causa uma emissão maciça de CO2. Para reduzir estas emissões, as composições de aglutinante estão substituindo cada vez mais alguns dos cimentos com aditivos latentes de adubo hidráulico e/ou pozolânico, tais como cinzas volantes, escória ou pó de sílica, por exemplo, que são obtidos como produtos secundários em operações industriais e quais são, portanto, fatores positivos na prestação de contas de CO2. Um problema resultante da utilização de tais aditivos é que a configuração desses aditivos leva muito mais tempo do que a configuração do cimento hidráulico, com desvantagens em particular para altas forças iniciais. Para resolver este problema, é possível que os aditivos hidráulicos e pozolânicos latentes sejam ativados pela adição de um agente ativador adequado - por meio de agentes ativadores alcalinos, por exemplo.
[0003] A fim de se melhorar a capacidade de trabalho das composições de aglutinantes minerais, ao mesmo tempo em que se minimiza a relação água/aglutinante, é prática costumeira, além disso, usar os chamados dispersantes como plastificantes, alterando assim não apenas a consistência da composição de aglutinante durante o trabalho, mas também as propriedades no estado totalmente curado de forma vantajosa. Exemplos de dispersantes particularmente eficazes conhecidos são polímeros de pente à base de policarboxilato. Tais polímeros de pente possuem um esqueleto de polímero com cadeias laterais ligadas a ele. Os polímeros deste tipo são descritos, por exemplo, no documento EP 1 138 697 A1 (Sika AG).
[0004] Igualmente conhecidas como misturas de concreto são misturas de copolímeros do tipo referido, por exemplo, no documento EP 1 110 981 A2 (Kao). As misturas de copolímeros são preparadas por reação de monômeros etilenicamente insaturados numa reação de polimerização de radicais livres, sendo a razão molar dos dois monômeros alterada pelo menos uma vez durante o processo de polimerização.
[0005] Contudo, como surgiu, no entanto, os polímeros em pente à base de policarboxilato são geralmente extremamente sensíveis a condições básicas elevadas. Consequentemente, tais dispersantes perdem o efeito após apenas um curto período de tempo junto com agentes ativadores alcalinos.
[0006] Por conseguinte, existe uma grande procura de dispersantes eficazes que podem ser utilizados mesmo em composições ligantes ativadas com álcalis.
Sumário da invenção
[0007] É um objetivo da invenção, portanto, proporcionar um dispersante melhorado com o qual as desvantagens acima são superadas. O dispersante pode ser utilizado em particular em composições de aglutinante ativadas com álcali enquanto ao mesmo tempo permanece ativo durante o maior tempo possível, permitindo plastificação eficaz e alta capacidade de trabalho da composição.
[0008] Surpreendentemente, descobriu-se que este objeto pode ser conseguido através da utilização de um copolímero em bloco P como reivindicado na reivindicação 1. Uma característica particular do copolímero em bloco P é que compreende pelo menos um primeiro bloco A e pelo menos um segundo bloco B, onde o primeiro bloco A tem uma unidade de monômero M1 da fórmula I (conforme definido mais tarde) e o segundo bloco B inclui uma unidade de monômero M2 da fórmula II (conforme definido mais adiante), e onde qualquer fração de unidades de monômero M2 presente no primeiro bloco A é inferior a 25% mol, mais particularmente inferior ou igual a 10% mol, com base em todas as unidades de monômero M1 no primeiro bloco A, e onde qualquer fração de unidades de monômero M1 presente no segundo bloco B é inferior a 25% mol, mais particularmente inferior ou igual a 10% mol, com base em todas as unidades de monômero M2 no segundo bloco B.
[0009] Conforme veio à tona, os copolímeros em bloco P utilizados de acordo com a invenção são surpreendentemente insensíveis a condições alcalinas, do tipo que prevalece, por exemplo, em composições de aglutinante ativadas com álcali com ligantes latentes hidráulicos e/ou pozolânicos e, portanto, permitem uma boa trabalhabilidade e um alto nível de redução de água, em comparação com a utilização de dispersantes conhecidos, particularmente em comparação com polímeros em pente com uma distribuição aleatória dos monômeros.
[0010] Isto é evidente em particular porque a diferença na fluidez das composições de aglutinante temperadas compreendendo polímero em pente, com e sem agentes ativadores alcalinos, é relativamente pequena.
[0011] Consequentemente, os copolímeros em bloco da invenção permanecem ativos durante um período relativamente longo como dispersantes ou plastificantes, mesmo em composições de aglutinante ativadas por álcali, e permitem uma combinação de alta capacidade de trabalho e baixa razão água/cimento.
[0012] Os copolímeros em bloco da invenção podem, portanto, ser utilizados de forma vantajosa especialmente para plastificação, para reduzir a demanda de água e/ou para melhorar a capacidade de trabalho de composições de aglutinantes minerais compreendendo agentes de ativação alcalina.
[0013] Outros aspectos da invenção são objetos de reivindicações independentes adicionais. Modalidades particularmente preferenciais da invenção são objetivos das reivindicações dependentes.
Determinadas Modalidades da Invenção
[0014] Um primeiro aspecto da presente invenção refere-se à utilização de um copolímero em bloco P como dispersante numa composição de aglutinante compreendendo pelo menos um ligante mineral e um agente de ativação alcalino, em que o copolímero em bloco P compreende pelo menos um primeiro bloco A e pelo menos um segundo bloco B, o primeiro bloco A tendo uma unidade de monômero M1 da fórmula I,
Figure img0001
e o segundo bloco B incluindo uma unidade de monômero M2 da fórmula II
Figure img0002
em que R1, em cada caso independentemente de qualquer outro, éCOOM, - SO2-OM, -O-PO(OM)2 e/ou -PO(OM)2, R2, R3, R5 e R6, em cada caso, independentemente um do outro, são H ou um grupo alquil com 1 a 5 átomos de carbono, R4 e R7, em cada caso, independentemente um do outro, são H, COOM ou um grupo alquil com 1 a 5 átomos de carbono, ou em que R1 com R4 formam um anel para fazer -CO-O-CO-, M, independentemente de qualquer outro, é H+, um íon de metal alcalino, um íon de metal alcalino-terroso, um íon de metal di ou trivalente, um íon de amônio ou um grupo de amônio orgânico; m é 0, 1 ou 2, p é 0 ou 1, X, em cada caso independentemente de qualquer outro, é -O- ou - NH-, R8 é um grupo da fórmula -[AO]n-Ra, em que A é C2- a C4-alquileno, Ra é H, um grupo C1- a C20-alquil, grupo ciclohexil ou grupo alquilaril, e n é 2 - 250, mais particularmente 10 - 200; e onde qualquer fração de unidades de monômero M2 presente no primeiro bloco A é inferior a 25% mol, mais particularmente inferior ou igual a 10% mol, com base em todas as unidades de monômero M1 no primeiro bloco A, e onde qualquer fração de unidades de monômero M1 presente no segundo bloco B é inferior a 25% mol, mais particularmente inferior ou igual a 10% mol, com base em todas as unidades de monômero M2 no segundo bloco B.
[0015] No copolímero em bloco P pode haver uma pluralidade de unidades de monômero diferentes M1 da fórmula I e/ou uma pluralidade de diferentes unidades de monômero M2 da fórmula II.
[0016] As unidades de monômero M1 e quaisquer outras unidades de monômero no primeiro bloco A estão presentes, em particular, na distribuição estatística ou aleatória. Da mesma forma, as unidades de monômero M2 e quaisquer outras unidades de monômero no segundo bloco B estão presentes, em particular, na distribuição estatística ou aleatória.
[0017] Em outras palavras, pelo menos um bloco A e/ou pelo menos um bloco B de preferência cada um toma a forma de um polímero parcial com distribuição aleatória de monômeros.
[0018] Pelo menos um primeiro bloco A compreende vantajosamente 5 a 70, mais particularmente 7 - 40, de preferência 10-25 unidades de monômero M1 e/ou o pelo menos um segundo bloco B compreende 5 - 70, mais particularmente 7 - 50, de preferência 520 - 40, unidades de monômero M2.
[0019] De acordo com uma outra modalidade preferencial, o primeiro bloco A compreende 25 a 35 unidades de monômero M1 e/ou o pelo menos um segundo bloco B compreende 20 a 40 unidades de monômero M2.
[0020] O copolímero em bloco P como um todo tem um peso molecular médio Mw em particular na gama de 10 000 - 150 000 g/mol, vantajosamente 12 000 - 80 000 g/mol, especialmente 12 000 - 50 000 g/mol. No presente contexto, pesos moleculares, como o peso molecular médio Mw, são determinados por cromatografia de permeação de gel (GPC) com polietileno glicol (PEG) como padrão. Esta técnica é conhecida per se daqueles versados na técnica.
[0021] Em particular, é possível analisar e determinar a estrutura dos copolímeros em bloco por meio da espectroscopia de ressonância magnética nuclear (espectroscopia de RMN). Através de espectroscopia de RMN 1H e de 13C é possível, em particular e de forma convencional, determinar a sequência das unidades de monômero no copolímero em bloco com base em efeitos do grupo vizinho no copolímero em bloco e por meio de avaliações estatísticas.
[0022] De preferência, qualquer fração de unidades de monômero M2 presente no primeiro bloco A é inferior a 15% mol, mais particularmente inferior a 10% mol, especialmente inferior a 5% mol ou inferior a 1% mol, com base em todas as unidades monoméricas M1 no primeiro bloco A. Além disso, qualquer fração de unidades de monômero M1 presente no segundo bloco B é vantajosamente inferior a 15% mol, mais particularmente inferior a 10% mol, especialmente inferior a 5% mol ou inferior a 1% mol, com base em todas as unidades de monômero M2 no segundo bloco B. Com vantagem ambas as condições são atendidas em uníssono.
[0023] Com especial vantagem, por exemplo, qualquer fração de unidades de monômero M2 presente no primeiro bloco A é inferior a 15% mol (com base em todas as unidades de monômero M1 no primeiro bloco A) e qualquer fração de unidades de monômero M1 presente no segundo bloco B é inferior a 10% mol (com base em todas as unidades de monômero M2 no segundo bloco B).
[0024] Substancialmente, portanto, as unidades de monômero M1 e M2 são fisicamente separadas, sendo este o benefício do efeito de dispersão do copolímero em bloco e sendo vantajoso em relação ao problema de atraso.
[0025] Com base em todas as unidades de monômero no primeiro bloco A, o primeiro bloco A consiste, em particular, numa extensão de pelo menos 20% mol, mais particularmente pelo menos 50% mol, especialmente pelo menos 75% mol ou pelo menos 90% mol, de unidades monoméricas M1 da fórmula I. Com base em todas as unidades de monômero no segundo bloco B, o segundo bloco B consiste vantajosamente numa extensão de pelo menos 20% mol, mais particularmente pelo menos 50% mol, especialmente pelo menos 75% mol ou pelo menos 90% mol, de unidades monoméricas M2 da fórmula II.
[0026] No copolímero em bloco P, a razão molar das unidades de monômero M1 para as unidades de monômero M2 está situado em particular na gama de 0,5 - 6, mais particularmente 0,7 - 4, de preferência 0,9 - 3,8, mais preferencialmente 1,0 - 3,7 ou 2 - 3,5. Como resultado, um efeito de dispersão ideal nas composições de aglutinante mineral é conseguido.
[0027] Particularmente no caso de uma razão molar das unidades de monômero M1 para as unidades de monômero M2 na gama de 1,5 a 6, de preferência de 1,8 a 5 ou 2 -3,5, o efeito de dispersão obtido nas composições de aglutinante mineral é bom e, ao mesmo tempo, particularmente duradouro.
[0028] Para aplicações específicas, no entanto, diferentes razões molares podem ser vantajosas.
[0029] Copolímeros em bloco P especialmente vantajosos são aqueles para os quais: R1 = -COOM; R2 e R5, em cada caso, independentemente um do outro, são H, -CH3 ou suas misturas; R3 e R6 em cada caso independentemente uns dos outros são H ou -CH3, de preferência H; R4 e R7 em cada caso independentemente um do outro são H ou -COOM, de preferência H.
[0030] Em particular R1 = -COOM, R2= H ou -CH3, R3 = R4 = H. Assim, o copolímero em bloco pode ser preparado com base em monômeros de ácido acrílico ou metacrílico, sendo isto de interesse do ponto de vista econômico. No contexto presente, além disso, com copolímeros em bloco P deste tipo, há um bom efeito de dispersão em conjunto com pouca demora para o tempo de endurecimento.
[0031] Igualmente vantajosos podem ser copolímeros em bloco P onde R1 = -COOM, R2= H, R3 = H e R4 = -COOM. Os polímeros de pente deste tipo podem ser preparados com base em monômeros de ácido maleico.
[0032] O grupo X na unidade de monômero M2 é vantajosamente -O- (= átomo de oxigénio) para pelo menos 75% mol, mais particularmente para pelo menos 90% mol, especialmente para pelo menos 95% mol ou pelo menos 99% mol, de todas as unidades de monômero M2.
[0033] Vantajosamente R5 = H ou -CH3, R6 = R7 = H e X = -O-. Copolímeros em bloco P deste tipo podem ser preparados, por exemplo, a partir de ésteres (met)acrílicos, éteres de vinil, éteres de (met)alil e éteres de isoprenol.
[0034] No caso de uma modalidade particularmente vantajosa, R2 e R5 são, cada um, misturas de 40 a 60% mol e H e 40 a 60% mol de -CH3.
[0035] De acordo com uma outra modalidade vantajosa, R1 = -COOM, R2 = H, R5 = -CH3 e R3 = R4 = R6 = R7 = H.
[0036] No caso de outra modalidade vantajosa R1 = -COOM, R2 = R5 = H ou -CH3 e R3 = R4 = R6 = R7 = H.
[0037] O radical R8 em unidade de monômero M2, com base em todos os radicais R8 no copolímero em bloco P, consiste, em particular, numa extensão de pelo menos 50% mol, mais particularmente pelo menos 75% mol, de preferência pelo menos 95% mol ou pelo menos 99% mol, de um óxido de polietileno. Uma fração de unidades de óxido de etileno, com base em todas as unidades de óxido de alquileno no copolímero em bloco P, é, em particular, mais de 75% mol, mais particularmente mais de 90% mol, de preferência mais de 95% mol, e especialmente 100% mol.
[0038] Em particular, R8 não tem substancialmente grupos hidrofóbicos, mais particularmente não há óxidos de alquileno com três ou mais átomos de carbono. Isto significa mais particularmente que uma fracção de óxidos de alquileno com três ou mais átomos de carbono, com base em todos os óxidos de alquileno, é inferior a 5% mol, mais particularmente inferior a 2% mol, de preferência inferior a 1% mol ou inferior a 0,1% mol. Em particular, não existem óxidos de alquileno com três ou mais átomos de carbono, ou a sua fracção é de 0% mol.
[0039] Ra vantajosamente é um grupo metil e/ou H. Com vantagem particular, A = C2-alquileno e Ra é H ou um grupo metil.
[0040] Em particular, o parâmetro n = 10 - 150, de preferência n = 15 - 100, mais preferencialmente n = 17 - 70, especialmente n = 19 - 45 ou n = 20 - 25. Em particular nos intervalos de preferência indicados, obtêm-se excelentes efeitos de dispersão.
[0041] Pode, além disso, ser vantajoso se o copolímero em bloco P compreende pelo menos uma outra unidade de monômero MS, que em particular é quimicamente diferente das unidades de monômero M1 e M2. Em particular, pode haver duas ou mais unidades de monômero adicionais diferentes MS. Como resultado, as propriedades do copolímero em bloco P pode ser modificado e adaptado, por exemplo, em relação a aplicações específicas.
[0042] Com particular vantagem, pelo menos uma outra unidade de monômero MS é uma unidade de monômero da fórmula III:
Figure img0003
em que R5', R6', R7', m' e p' são definidos como R5, R6, R7, m e p; Y, em cada caso independentemente de qualquer outro, é uma ligação química ou -O-; Z, em cada caso independentemente de qualquer outro, é uma ligação química, -O- ou -NH-; R9, em cada caso independentemente de qualquer outro, é um grupo alquil, grupo cicloalquil, grupo alquilaril, grupo aril, grupo hidroxialquil ou um grupo acetoxialquil, possuindo cada um de 1 a 20 átomos de carbono.
[0043] A vantagem é possuída, por exemplo, por unidades de monômero MS onde m' = 0, p' = 0, Z e Y são uma ligação química, e R9 é um grupo alquilaril com 6 a 10 átomos de carbono.
[0044] Também são adequados em particular no caso de unidades de monômero MS para o qual m' = 0, p' = 1, Y é -O-, Z é uma ligação química e R9 é um grupo alquil com 1 a 4 átomos de carbono.
[0045] Adicionalmente são adequadas unidades monoméricas MS onde m' é 0, p' é 1, Y é uma ligação química, Z é -O- e R9 é um grupo alquil e/ou um grupo hidroxialquil com 1 a 6 átomos de carbono.
[0046] Com particular vantagem, pelo menos uma outra unidade de monômero MS consiste em acetato de vinil copolimerizado, estireno e/ou hidroxialquil (met)acrilato, mais particularmente acrilato de hidroxietil.
[0047] A pelo menos uma outra unidade de monômero MS pode fazer parte do primeiro bloco A e/ou o segundo bloco B. Também é possível para pelo menos uma outra unidade de monômero MS fazer parte de um bloco adicional do copolímero em bloco P. Nos vários blocos, em particular, pode haver diferentes unidades de monômero MS.
[0048] Se presente no primeiro bloco A, pelo menos uma outra unidade de monômero MS no primeiro bloco A vantajosamente tem uma fração de 0,001 a 80% mol, de preferência 20 a 75% mol, especialmente 30 a 70% mol, com base em todas as unidades de monômero no primeiro bloco A.
[0049] Se presente no segundo bloco B, pelo menos uma outra unidade de monômero MS no segundo bloco B em particular tem uma fração de 0,001 a 80% mol, de preferência 20 a 75% mol, especialmente 30 a 70% mol ou 50 a 70% mol, com base em todas as unidades de monômero no segundo bloco B.
[0050] De acordo com uma modalidade vantajosa, no primeiro bloco A e/ou no segundo bloco B, pelo menos, uma outra unidade de monômero MS está presente com uma fração de 20 a 75% mol, especialmente 30 a 70% mol, com base em todas as unidades monoméricas no respectivo bloco.
[0051] De acordo com uma outra modalidade vantajosa, existe pelo menos um outro bloco C arranjado entre o primeiro bloco A e o segundo bloco B, e esse bloco difere quimicamente e/ou estruturalmente do primeiro e do segundo bloco.
[0052] O pelo menos um bloco adicional C vantajosamente compreende unidades monoméricas MS como descrito acima, ou consiste em tais unidades. Além ou em vez das unidades de monômero MS, no entanto, também pode haver mais unidades de monômero presentes.
[0053] Mais particularmente, pelo menos um bloco adicional C consiste numa extensão de pelo menos 50% mol, mais particularmente pelo menos 75% mol, de preferência pelo menos 90% mol ou pelo menos 95% mol, de unidades monoméricas MS como descrito acima.
[0054] De acordo com uma modalidade particularmente vantajosa, o copolímero em bloco P é um copolímero dibloco, constituído por um bloco A e um bloco B.
[0055] Do mesmo modo, adequados para a utilização da invenção são copolímeros em bloco P que compreendem pelo menos dois blocos do primeiro bloco A e/ou pelo menos dois blocos do segundo bloco B. Mais particularmente, estes são copolímeros em bloco P que contêm o primeiro bloco A duas vezes e o segundo bloco B uma vez, ou são copolímeros em bloco P que contêm o primeiro bloco A uma vez e o segundo bloco B duas vezes. Os copolímeros em bloco deste tipo tomam a forma mais particularmente de copolímeros de tribloco, copolímeros de tetrabloco ou copolímeros de pentabloco, de preferência copolímeros de tribloco. No caso dos copolímeros de tetrabloco e dos copolímeros de pentabloco há um ou dois blocos adicionais presentes, sendo exemplos blocos do tipo em bloco C como descrito acima.
[0056] Um copolímero em bloco particularmente vantajoso P tem pelo menos uma ou mais das seguintes características: (i) quadra A tem 7 - 40, mais particularmente 10 - 25 ou 25 - 35, unidades de monômero M1 e bloco B tem 7 - 50, mais particularmente 20 - 40, unidades de monômero M2; (ii) o primeiro bloco A consiste, com base em todas as unidades de monômero no primeiro bloco A, até ao menos 75% mol, de preferência pelo menos 90% mol, da unidade de monômero M1 da fórmula I; (iii) o segundo bloco B consiste, com base em todas as unidades de monômero no segundo bloco B, até ao menos 75% mol, de preferência pelo menos 90% mol, de unidades monoméricas M2 da fórmula II; (iv) uma razão molar das unidades de monômero M1 para as unidades de monômero M2 no copolímero em bloco está na gama de 0,5 a 6, de preferência 0,8 a 3,5; (v) R1 é COOM; (vi) R2 e R5 são H ou CH3, de preferência CH3; (vii) R3 = R4 = R6 = R7 = H; (viii) m = 0 e p = 1; (ix) X = -O- (x) A = C2-alquileno e n = 10-150, de preferência 15 a 50; (xi) Ra = H ou -CH3, de preferência -CH3.
[0057] Especialmente preferencial é um copolímero dibloco P consistindo em blocos A e B que tenham pelo menos todas características (i) - (iv). Mais preferencial aqui é um copolímero de dibloco P que possui todos as características (i) - (xi). Ainda mais preferencial é um copolímero de dibloco P que realiza todos as características (i) - (xi) nas versões preferenciais em cada caso.
[0058] Do mesmo modo, é vantajoso um copolímero tribloco P consistindo nos blocos A, B e C, mais particularmente na ordem A-C-B, onde o copolímero tribloco P tem pelo menos todos as características (i) - (iv). Mais preferencial aqui é um copolímero tribloco P que possui todos as características (i) - (xi). Ainda mais preferencial é um copolímero tribloco P que realiza todos as características (i) - (xi) nas versões preferenciais em cada caso. Bloco C neste caso, compreende vantajosamente unidades monoméricas MS como descrito acima, ou bloco C consiste em tais unidades.
[0059] Em uma modalidade específica, além disso, nestes copolímeros de dibloco P ou tribloco P, existe adicionalmente uma outra unidade de monômero MS como descrito acima em blocos A e B, mais particularmente uma outra unidade de monômero MS da fórmula III.
[0060] O copolímero em bloco é, em particular, um polímero possuindo uma estrutura substancialmente linear. Isto significa, em particular, que todas as unidades de monômero do copolímero em bloco estão dispostas numa cadeia polimérica única e/ou não ramificada. Especificamente, o copolímero em bloco não tem uma estrutura em forma de estrela e/ou o copolímero em bloco não faz parte de um polímero ramificado. Mais particularmente, o copolímero em bloco não faz parte de um polímero no qual ligadas numa molécula central existem várias cadeias de polímero, mais particularmente três ou mais, que se estendem em diferentes direções.
[0061] O copolímero em bloco pode estar presente na forma líquida ou sólida. Com particular preferência, o copolímero em bloco está presente como constituinte de uma solução ou dispersão, sendo a fração do copolímero em bloco em particular de 10 a 90% em peso de preferência de 25 a 65% em peso. Desta forma, é possível que o copolímero em bloco, por exemplo, seja adicionado de forma muito eficaz às composições de aglutinante. Se o copolímero em bloco for preparado em solução, especialmente em solução aquosa, além disso, não há necessidade de tratamento adicional.
[0062] De acordo com outra modalidade vantajosa, o copolímero em bloco está presente no estado agregado sólido, mais particularmente na forma de um pó, na forma de grânulos e/ou placas. Isto torna mais fácil, em particular, o transporte dos copolímeros em bloco. As soluções ou dispersões dos copolímeros em bloco podem ser convertidas no estado agregado sólido por meio, por exemplo, de secagem por pulverização.
[0063] Um outro aspecto da presente invenção refere-se a um processo para a preparação de um copolímero em bloco, compreendendo uma etapa de a) polimerização de monômeros m1 da fórmula IV
Figure img0004
e também uma etapa de b) polimerização de monômeros m2 da fórmula V
Figure img0005
onde R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8, m, p e X são definidos como acima e onde na etapa a) qualquer fração de monômero m2 presente é inferior a 25% mol, mais particularmente inferior ou igual a 10% mol, com base nos monômeros m1; e na etapa b) qualquer fração de monômero m1 presente é inferior a 25% mol, mais particularmente inferior ou igual a 10% mol, com base nos monômeros m2; e onde as etapas a) e b) são realizadas em sucessão temporal em qualquer ordem.
[0064] A polimerização na etapa a) é realizada em particular até 75 a 95% mol, de preferência 85 - 95% mol, mais particularmente 86 - 92% mol dos monômeros m1 originalmente introduzidos sofreram reação ou polimerização.
[0065] Em particular, a polimerização na etapa b), em conformidade, é realizada até 75 a 95% mol, mais particularmente 80 a 92% mol, dos monômeros m2 originalmente introduzidos sofreram reação ou polimerização.
[0066] A conversão dos monômeros m1 e m2, ou o progresso da polimerização nas etapas a) e b), podem ser monitorados, por exemplo, por meio de cromatografia líquida, especialmente cromatografia líquida de alto desempenho (HPLC), de uma maneira que é conhecida per se.
[0067] Como surgiu, é vantajoso reagir os monômeros m1 e m2 nas etapas a) e b) até que as taxas de conversão especificadas acima tenham sido alcançadas. É vantajoso, além disso, realizar as etapas a) e b) imediatamente uma após a outra, independentemente da sequência selecionada. Por este meio, é possível, idealmente, manter a reação de polimerização nas etapas a) e b).
[0068] O processo pode ser realizado, por exemplo, pela introdução de monômeros m1 em um solvente, por exemplo, água, na etapa a) e depois polimerizando-os para formar um primeiro bloco A. Assim que a conversão desejada de monômero m1 foi atingida (por exemplo, 75 - 95% mol, mais particularmente 80 - 92% mol, ver acima), sem qualquer atraso, monômeros m2 são adicionados na etapa b) e a polimerização é continuada. Aqui, os monômeros m2 são adicionados em particular ao bloco A já formado, para formar um segundo bloco B. A polimerização é vantajosamente continuada por sua vez até a taxa de conversão desejada de monômero m2 ser alcançada (por exemplo, 75 - 95% mol, mais particularmente 80 - 92% mol, ver acima). Isto produz, por exemplo, um copolímero dibloco compreendendo um primeiro bloco A e, conectado a ele, um segundo bloco B.
[0069] De acordo com uma outra modalidade vantajosa, na etapa a) e/ou na etapa b), existe pelo menos um outro monômero polimerizável ms. Pelo menos um outro monômero polimerizável ms neste caso é polimerizado em particular, juntamente com o monômero m1 e/ou o monômero m2.
[0070] Também é possível, no entanto, para além da etapa a) e etapa b), proporcionar uma etapa adicional c) da polimerização do pelo menos um outro monômero polimerizável ms. Por este meio, é possível preparar um copolímero em bloco com um bloco adicional C. Em particular, em termos de tempo, a etapa c) é realizada entre a etapa a) e a etapa b). O bloco adicional C, portanto, é organizado fisicamente entre os blocos A e B.
[0071] O pelo menos um outro monômero polimerizável independentemente de como é integrado ao copolímero em bloco, é particularmente um monômero da fórmula VI
Figure img0006
em que R5', R6', R7', R9, m', p', Y e Z são como definidos acima.
[0072] Frações vantajosas, proporções e modalidades monômeros m1, m2, ms e de quaisquer outros monômeros correspondem às frações, proporções e modalidades já indicadas acima, descritas em conexão com as das unidades monoméricas M1, M2 e MS.
[0073] Com particular vantagem, pelo menos um outro monômero ms é selecionado de acetato de vinil, estireno, N-vinilpirrolidona e/ou (met)acrilato de hidroxialquil, mais particularmente acrilato de hidroxietil.
[0074] A polimerização na etapa a) e/ou na etapa b) ocorre de preferência numa solução aquosa. Mais particularmente, as polimerizações nas duas etapas a) e b) ocorrem em soluções aquosas. Este é também o caso, correspondentemente, para a etapa c), onde essa etapa é realizada. À medida que surgiu, isso tem consequências positivas para o efeito dispersante do copolímero em bloco.
[0075] No entanto, é também possível fornecer outros solventes, sendo o etanol um exemplo.
[0076] A polimerização na etapa a) e/ou b) ocorre com vantagem por uma polimerização por radicais livres, de preferência por uma polimerização por radiação viva, mais particularmente por polimerização reversível de transferência de cadeia de fragmentação de adição (RAFT). Isso também é verdade, portanto, da etapa c), onde essa etapa é realizada.
[0077] Uma polimerização radical pode ser dividida em três etapas: iniciação, propagação e término. Na polimerização por radicais livres, como descrito por exemplo na EP 1 110 981 A2 (Kao), as três etapas correm em paralelo. A vida útil das cadeias ativas e crescentes é muito pequena em cada caso, e a concentração de monômeros durante a propagação de corrente de uma corrente permanece substancialmente constante. As cadeias de polímero formadas desta forma não possuem nenhum centro ativo adequado para a adição de outros monômeros. Este mecanismo, portanto, não permite qualquer controle sobre a estrutura dos polímeros. Tipicamente, portanto, não é possível preparar estruturas em blocos por meio de polimerização convencional de radicais livres.
[0078] Em contraste com isso, as polimerizações radicais controladas ou a polimerização radical viva se distinguem pela ausência total, ou então por reações reversíveis de terminação ou transferência. Após a iniciação, os centros ativos são mantidos ao longo da reação. Todas as cadeias de polímero são formadas (iniciadas) simultaneamente e crescem continuamente durante todo o tempo. Idealmente, a funcionalidade radical do centro ativo é retida mesmo após a conversão completa dos monômeros a serem polimerizados. Esta qualidade particular de polimerizações controladas torna possível, através da adição sequencial de diferentes monômeros, preparar estruturas bem definidas, tais como polímeros em bloco (ver, por exemplo, "Polymere: Synthese, Synthese und Eigenschaften", autores: Koltzenburg, Maskos, Nuyken; editora: Springer Spektrum; ISBN: 97-3-642-34772-6, e também "Fundamentals of Controlled/living Radical Polymerization”; editora: Royal Society of Chemistry; Editora: Tsarevsky, Sumerlin; ISBN: 978-1-84973 -425-7).
[0079] Utilizado como iniciador para as polimerizações em particular é um iniciador radical, de preferência um composto azo e/ou um peróxido. Os peróxidos adequados são selecionados, por exemplo, do grupo que consiste em peróxido de dibenzoíl (DBPO), peróxido de di-terc-butil e peróxido de diacetil.
[0080] Um iniciador particularmente vantajoso é um composto azo, tal como azobisisobutironitril (AIBN), dihidrocloreto de α,α‘-azodiisobutiramidina (AAPH) e/ou azobisisobutiramidina (AIBA), por exemplo. Em certas circunstâncias, no entanto, outros iniciadores radicais, tais como persulfato de sódio ou hiponitrito de di-terc-butil, também podem ser utilizados.
[0081] Se a polimerização tiver lugar numa solução aquosa ou em água, um iniciador utilizado com vantagem é o dihidrocloreto de α,α‘- azodiisobutiramidina (AAPH).
[0082] Presente de preferência na etapa a) e/ou na etapa b) são um ou mais representantes do grupo que consiste em ditioésteres, ditiocarbamatos, tritiocarbonatos e xantatos. Estes são os chamados "agentes RAFT", que permitem controlar o processo de polimerização. Isto é também verdade, correspondentemente, para a etapa c), onde essa etapa é realizada.
[0083] A polimerização na etapa a), etapa b) e/ou etapa c) ocorre mais particularmente a uma temperatura na gama de 50 a 95 ° C, especialmente 70 a 90 ° C.
[0084] É vantajoso operar sob uma atmosfera de gás inerte, como por exemplo sob uma atmosfera de nitrogênio.
[0085] No caso de um processo particularmente preferencial, a etapa b) é realizada antes da etapa a).
[0086] De acordo com um processo vantajoso, a etapa b) é realizada antes da etapa a) e não existem mais outras etapas de polimerização. Desta forma, é possível obter um copolímero de dibloco.
[0087] O copolímero em bloco utilizado de acordo com a invenção pode ser obtido em particular pelo processo descrito acima ou é preparado pelo processo descrito acima. Para os presentes propósitos, uma "composição de aglutinante" refere-se em particular a uma composição compreendendo pelo menos um aglutinante mineral.
[0088] A expressão "aglutinante mineral" refere-se, em particular, a um aglutinante que reage na presença de água e, opcionalmente, um agente de ativação para formar hidratos sólidos ou fases hidratadas. Pode ser, por exemplo, um aglutinante hidráulico (por exemplo, cimento ou cal hidráulica), um aglutinante hidráulico latente (por exemplo, escória), um aglutinante pozolânico (por exemplo, cinzas volantes) ou um aglutinante não hidráulico (por exemplo, gesso ou lima branca).
[0089] A expressão "aglutinante latentes hidráulicos e/ou pozolânicos" é utilizada no presente contexto para se referir, em particular, aos aglutinante que se endurecem ou se estabelecem hidraulicamente apenas através da ação de adjuvantes ou agentes ativadores. Estas são, em particular, misturas reativas de tipo II de acordo com a norma EN 1045-2.
[0090] O termo "agente de ativação alcalino" refere-se em particular a uma substância básica ou alcalina. Isto significa mais particularmente uma substância que, quando adicionada a uma solução aquosa, tem a capacidade de aumentar o pH dessa solução. Um agente ativador alcalino no contexto atual é, especificamente, uma substância adequada para ativar o ajuste ou endurecimento de ligantes latentes hidráulicos e/ou pozolânicos.
[0091] A composição de aglutinante é, em particular, uma composição de aglutinante ativada por álcali que, adicionalmente ao aglutinante, compreende ainda um agente alcalino de ativação. Mais particularmente, a composição de aglutinante compreende um agente de ativação alcalino para a ativação de um ligante latente hidráulico e/ou pozolânico. A composição de aglutinante ativada por álcali possui, em particular, um pH mais elevado do que uma composição ligante análoga que não está ativada ou não contém nenhum agente alcalino de ativação. O agente de ativação alcalino pode estar presente na forma livre ou na forma dissolvida, como um sal, por exemplo, e/ou pode ter sofrido uma reação pelo menos parcial com o aglutinante.
[0092] O pH da composição de aglutinante ativada por álcali que, para além do aglutinante, compreende ainda um agente de ativação alcalino, possui, em particular, um pH que é maior em pelo menos 0,1, em particular pelo menos 0,5, especialmente pelo menos 1,0, muito particularmente por pelo menos 1,5, do que o pH da composição de aglutinante análoga que não está ativada ou não contém nenhum agente alcalino ativador. O agente de ativação está presente, em conformidade, em particular com uma proporção correspondente, ou é adicionado ou utilizado com uma proporção correspondente para se conseguir tal aumento de pH.
[0093] A composição de aglutinante compreende preferencialmente ou é constituída por um aglutinante latente hidráulico e/ou pozolânico. Os possíveis aglutinantes latentes hidráulicos e/ou pozolânicos são, em particular, escórias, pozolanas, cinzas volantes, pó de sílica, cinzas vulcânicas, metacaólins, cascas de arroz, xisto queimado e/ou argila calcinada. Os aglutinantes latentes hidráulicos e/ou pozolânicos preferenciais compreendem escórias, pozolanas, cinzas volantes e/ou pó de sílica. Especialmente preferenciais atualmente são escórias e/ou cinzas volantes.
[0094] A composição de aglutinante é, em particular, uma composição de aglutinante contendo cimento ou cimento. A fracção de cimento na composição de aglutinante é especialmente pelo menos 5% em peso, mais particularmente 5 - 95% em peso, de preferência 60 - 80% em peso. Um exemplo de um cimento adequado é um cimento Portland. No entanto, também é possível fazer uso, por exemplo, de cimentos de aluminato de cálcio, cimentos de calcário Portland e/ou cimentos de sulfoaluminato ricos em belite.
[0095] Numa modalidade vantajosa, a composição de aglutinante tem 5 - 95% em peso, mais particularmente 15 - 50% em peso, muito preferivelmente 20 - 40% em peso de aglutinante latente hidráulico e/ou pozolânico, e também 5 - 95% em peso, de preferência 60 - 80 % em peso, de aglutinante hidráulico. O ligante hidráulico aqui é vantajosamente um cimento, mais particularmente um cimento Portland.
[0096] A composição de aglutinante, adicionalmente ou em vez dos componentes identificados acima, pode, por exemplo, incluir também outros aglutinante hidráulicos, por exemplo, cal hidráulica. De modo semelhante, a composição de aglutinante pode também compreender aglutinantes não hidráulicos, sendo exemplo o gesso, a anidrita e/ou a cal branca.
[0097] Além disso, a composição de aglutinante pode compreender substâncias inertes, por exemplo pigmentos, calcário e/ou quartzos finamente triturados. Pode fazê-lo em particular em combinação com aglutinantes latentes hidráulicos e/ou pozolânicos. Como resultado, uma parte dos aglutinantes latentes hidráulicos e/ou pozolânicos pode ser substituída por substâncias inertes, por exemplo, calcário.
[0098] O agente de ativação alcalino compreende vantajosamente um sal de metal alcalino e/ou um sal de metal alcalino-terroso. Mais particularmente, isto é um hidróxido de metal alcalino, um hidróxido de metal alcalino-terroso, um óxido de metal alcalino, um óxido de metal alcalino- terroso, um carbonato de metal alcalino, um sulfato de metal alcalino e/ou um silicato de metal alcalino. O agente de ativação alcalino é selecionado mais particularmente a partir de NaOH, Na2CO3, Na2O, Na2SO4, Silicato de Na, KOH, silicato de K, CaO, Ca (OH)2, ou suas misturas.
[0099] No caso do silicato de Na, a substância mais particularmente é um metasilicato de sódio ou um vidro de água, particularmente com a fórmula Na2SiO3. O silicato K é mais particularmente um metassilicato de potássio ou um vidro de água, especialmente com a fórmula K2SiO3.
[0100] De acordo com uma modalidade preferencial, o agente de ativação compreende um hidróxido de metal alcalino, um sulfato de metal alcalino e/ou um silicato de metal alcalino, ou o agente de ativação é o mesmo. Em particular, este composto é um sulfato de sódio, sulfato de potássio, hidróxido de sódio, hidróxido de potássio, silicato de sódio e/ou silicato de potássio. Especialmente preferenciais são sulfato de sódio, hidróxido de sódio e/ou silicato de sódio.
[0101] Com particular preferência, o agente de ativação compreende ou consiste num sal de metal alcalino.
[0102] Numa outra modalidade preferencial, o agente de ativação compreende um hidróxido de metal alcalino, um carbonato de metal alcalino e/ou um sulfato de metal alcalino. Os preferenciais são NaOH, KOH, Na2CO3 e/ou Na2SO4. Particularmente preferencial é um hidróxido de metal alcalino e/ou um carbonato de metal alcalino. Mais particularmente, o agente de ativação é NaOH e/ou Na2CO3, de preferência NaOH.
[0103] Os agentes de ativação deste tipo provocam uma ativação particularmente forte dos aglutinantes latentes hidráulicos e/ou pozolânicos e também são compatíveis com os copolímeros em bloco P da invenção. Em princípio, no entanto, outros agentes ativadores também podem ser usados.
[0104] Com vantagem, a fração do agente de ativação alcalino é 0,001 - 10% em peso, mais particularmente 0,1 - 5% em peso, muito preferencialmente 0,2 - 1,5% em peso ou 0,5 - 1,5% em peso, com base, em cada caso, no peso do aglutinante. As concentrações baseiam-se, em particular, no peso total do aglutinante.
[0105] Um outro aspecto da invenção refere-se a uma composição de aglutinante compreendendo pelo menos um aglutinante mineral, um agente de ativação alcalino e um copolímero em bloco P como definido acima. O agente de ativação alcalino é vantajoso com um agente de ativação alcalino como descrito acima. As composições de aglutinantes deste tipo podem ser usadas, juntas, por exemplo, com agregados como areia, cascalho e/ou pedra graduada, para a produção de argamassas e/ou betão.
[0106] O aglutinante mineral compreende vantajosamente um aglutinante latente hidráulico e/ou pozolânico ou consiste no mesmo.
[0107] A composição de aglutinante é, em particular, uma composição de aglutinante mineral que pode ser composta com água e/ou é viável.
[0108] A proporção em peso de água para aglutinante na composição de aglutinante está preferencialmente na gama de 0,25 a 0,7% em peso, mais particularmente de 0,26 a 0,65% em peso, de preferência 0,27 a 0,60% em peso, especialmente de 0,28 a 0,55% em peso.
[0109] O copolímero em bloco P é usado vantajosamente com uma fração de 0,01 a 10% em peso, mais particularmente 0,1 - 7% em peso, especialmente 0,2 a 5% em peso, com base no teor de aglutinante. A fração do copolímero em bloco P neste caso, é baseada no copolímero em bloco P per se. No caso de um copolímero em bloco P na forma de uma solução, portanto, é o conteúdo de sólidos que é crítico.
[0110] Um aspecto adicional da presente invenção refere-se a um artigo moldado, mais particularmente um constituinte de uma construção, obtido por cura completa de uma composição de aglutinante como descrito acima, após a adição de água.
[0111] Uma construção pode ser, por exemplo, uma ponte, um edifício, um túnel, uma estrada ou uma pista.
[0112] Um outro aspecto da presente invenção refere-se a um método para produzir uma composição de aglutinante. Neste método, um aglutinante mineral, que, em particular, compreende ou consiste em um aglutinante latente hidráulico e/ou pozolânico, é misturado com um copolímero em bloco P, como descrito acima, e com um agente de ativação alcalino.
[0113] De acordo com um método preferencial, a água de têmpera para a composição de aglutinante é pré-misturada com o agente de ativação e subsequentemente o copolímero em bloco P é misturado. Numa etapa subsequente, a água de têmpera, contendo o copolímero em bloco P e, opcionalmente, o agente ativador, é então misturado com o aglutinante. Isso se mostrou vantajosa em relação à atividade extremamente boa do copolímero em bloco P na composição do aglutinante.
[0114] No entanto, é também possível primeiro misturar o agente de ativação com o aglutinante mineral, com uma porção da água de têmpera, por exemplo, e subsequentemente misturar o copolímero em bloco P, com uma porção adicional da água de têmpera, por exemplo.
[0115] Outras modalidades vantajosas da invenção são evidentes a partir dos exemplos de trabalho a seguir.
EXEMPLOS DE TRABALHO 1. Exemplos de preparação para polímeros 1.1 Copolímero Dibloco P1
[0116] Para a preparação do copolímero dibloco P1 por polimerização RAFT, um balão de fundo redondo equipado com um condensador de refluxo, agitador, termômetro e tubo de entrada de gás inerte é carregado com 57,4 g de metacrilato de metoxi-polietilenoglicol 1000 a 50% (0,03 mol) e 24,9 g de água desionizada. A mistura reacional é aquecida a 80 ° C com agitação vigorosa. Uma corrente suave de gás inerte é passada através da solução durante o aquecimento e durante todo o resto do tempo de reação. Adicionados à mistura são então 756 mg de ácido 4-ciano-4- (tiobenzoil)pentanoico (2,7 mmol). Quando a substância foi completamente dissolvida, adicionam-se 135 mg de AIBN (0,82 mmol). A partir deste ponto, a conversão é verificada regularmente por HPLC.
[0117] Assim que a conversão, com base em metacrilato de metoxi- polietileno glicol, é superior a 80%, são adicionados 5,85 g de ácido acrílico (0,08 mol) à mistura reacional. A mistura é reagida por mais 4 h e depois deixada para arrefecer. Isso deixa uma solução aquosa clara, ligeiramente avermelhada com um teor de sólidos de cerca de 40%.
1.2 Copolímero Dibloco P2
[0118] Para a preparação do copolímero dibloco P2 por polimerização RAFT, um balão de fundo redondo equipado com um condensador de refluxo, agitador, termômetro e tubo de entrada de gás inerte é carregado com 347,21 g de metacrilato de metoxi-polietilenoglicol 2000 a 48% (0,08 mol) e 112,2 g de água desionizada. A mistura reacional é aquecida a 80 ° C com agitação vigorosa. Uma corrente suave de gás inerte é passada através da solução durante o aquecimento e durante todo o resto do tempo de reação. Adicionados à mistura são então 2,27 g de ácido 4-ciano-4- (tiobenzoil)pentanoico (0,008 mol). Quando a substância se dissolveu completamente, adicionam-se 404 mg de AIBN (0,0024 mol). A partir deste ponto, a conversão é verificada regularmente por HPLC.
[0119] Assim que a conversão, com base em metacrilato de metoxi- polietileno glicol, é superior a 80%, são adicionados 23,78 g de ácido acrílico (0,33 mol) à mistura reacional. A mistura é reagida por mais 4 h e depois deixada para arrefecer. Isso deixa uma solução aquosa clara, ligeiramente avermelhada com um teor de sólidos de cerca de 40%.
1.3 Polímero estatístico P3
[0120] Em um recipiente de reação equipado com um agitador mecânico, termômetro e condensador de refluxo, 234 g de água, 60 g de anidrido maleico (0,6 mol), 520 g de éter alil-polietileno glicol (0,47 mol, peso molecular médio 1100 g/mol) estavam
2. Misturas de argamassa 2.1 Preparação
[0121] A mistura de argamassa utilizada para fins de teste tem a composição seca descrita na tabela 1: Tabela 1: Composição seca da mistura de argamassa
Figure img0007
[0122] Para formar uma mistura de argamassa, as areias, o calcário, o cimento e a escória foram misturados em um misturador Hobart durante 1 minuto. Ao longo de 30 segundos, adicionou-se a água de têmpera (razão água-cimento a/c = 0,44) e a mistura continuou durante 2,5 minutos. O tempo total de mistura molhada durou 3 minutos em cada caso.
[0123] Com antecedência, antes da adição à mistura de argamassa, o respectivo polímero (proporção: 0,32% em peso, com base no teor de sólidos do polímero e com base no teor de cimento) e também, quando apropriado, um agente ativador básico (NaOH, 1,25% em peso) com base no teor do aglutinante (cimento mais escória)) foram misturados à água de têmpera. Quando um polímero e um agente de ativação básico foram misturados, o agente de ativação básico foi adicionado à água de têmpera antes do polímero ser adicionado.
2.2 Testes de argamassa
[0124] Para determinar o efeito de dispersão dos polímeros, o valor de fluxo (ABM) das misturas de argamassa criadas foi medido em cada caso em vários momentos. O valor de fluxo (ABM) da argamassa foi determinado de acordo com EN 1015-3.
[0125] Além disso, o efeito dos polímeros sobre o comportamento de hidratação das composições de aglutinante mineral foi verificado medindo o perfil de temperatura das misturas de argamassa ao longo do tempo, depois de ter sido feito com água. A medição de temperatura ocorreu em condições adiabáticas, usando um termopar como sensor de temperatura, de forma convencional. Todas as amostras foram medidas nas mesmas condições. A medida tomada para o tempo de solidificação no presente caso é o tempo [t(TM)] que decorre da confecção da mistura de argamassa até a realização da temperatura máxima ocorrendo após a fase de indução ou a fase de repouso.
2.3 Resultados dos testes de argamassa
[0126] A Tabela 2 apresenta uma visão geral dos testes de argamassa realizados e dos resultados obtidos nos testes. Teste T1 é um teste em branco realizado para fins comparativos, sem adição de polímero. Tabela 2: Resultados do teste de argamassa
Figure img0008
n.m. = não mensurável + teor de polímero = 0,32% em peso com base no teor de sólidos do polímero e do teor de cimento. * conteúdo do agente ativador = 1,25% em peso com base no conteúdo do aglutinante. # = valor de fluxo de acordo com EN 1015-3. O tempo "0 min" corresponde à primeira medida imediatamente após a amostra de argamassa ter sido criada. A porcentagem entre parênteses no caso dos testes com NaOH corresponde à variação percentual no valor do fluxo, em relação ao valor do fluxo na linha acima para o teste correspondente sem NaOH.
[0127] Os testes mostram claramente que, quando se utilizam copolímeros em bloco P1 - P2 (ver testes T4 - T7), a variação percentual no valor de fluxo da adição de NaOH, pelo menos em tempos iniciais, se revela claramente menor do que quando se utiliza o polímero de referência P3 (ver testes T2 e T3). É evidente, além disso, que, quando os copolímeros em bloco da invenção são adicionados com uma dosagem igual, em termos absolutos, eles apresentam uma melhor performance de plastificação, que, além disso, também é mantida a um nível relativamente alto por tempos mais longos.
[0128] A partir dos resultados apresentados, portanto, a conclusão é que, em vários aspectos, os copolímeros em bloco da invenção são vantajosos em relação aos polímeros conhecidos. Em particular, com os polímeros da invenção, podem ser alcançados efeitos de dispersão elevados e efeitos de plastificação e também podem ser mantidos por um tempo comparativamente longo a um nível que é de interesse para a prática. Além disso, os polímeros da invenção são claramente menos suscetíveis a agentes de ativação alcalina do que os polímeros convencionais.
[0129] As modalidades descritas acima, no entanto, devem ser entendidas meramente como exemplos ilustrativos, que podem ser modificados conforme desejado no âmbito da invenção.

Claims (13)

1. Uso de um copolímero em bloco P como dispersante em uma composição de aglutinante, caracterizado pelo fato de que compreende pelo menos um ligante mineral e 0,001 - 10% em peso, com base no peso do aglutinante, de um agente de ativação alcalino, em que o copolímero em bloco P compreende pelo menos um primeiro bloco A e pelo menos um segundo bloco B, o primeiro bloco A tendo uma unidade de monômero M1 da fórmula I, (I)
Figure img0009
e o segundo bloco B incluindo uma unidade de monômero M2 da fórmula II:
Figure img0010
em que R1, em cada caso independentemente de qualquer outro, é -COOM, - SO2-OM, -O-PO(OM)2 e/ou -PO(OM)2, R2, R3, R5 e R6, em cada caso, independentemente um do outro, são H ou um grupo alquil tendo 1 a 5 átomos de carbono, R4 e R7, em cada caso, independentemente um do outro, são H, - COOM ou um grupo alquil tendo 1 a 5 átomos de carbono, ou em que R1 com R4 formam um anel para fazer -CO-O-CO-, M, independentemente de qualquer outro, é H+, um íon de metal alcalino, um íon de metal alcalino-terroso, um íon de metal di ou trivalente, um íon de amônio ou um grupo de amônio orgânico; m é 0, 1 ou 2, p é 0 ou 1, X, em cada caso independentemente de qualquer outro, é -O- ou - NH-, R8 é um grupo da fórmula -[AO]n-Ra, em que A é alquileno C2- a C4, Ra é H, um grupo alquil C1- a C20, grupo ciclohexil ou grupo alquilaril, e n é 2 a 250, mais particularmente 10 a 200; e em que qualquer fração de unidades de monômero M2 presente no primeiro bloco A é inferior a 25% mol, mais particularmente inferior ou igual a 10% mol, com base em todas as unidades de monômero M1 no primeiro bloco A, e em que qualquer fração de unidades de monômero M1 presente no segundo bloco B é inferior a 25% mol, mais particularmente inferior ou igual a 10% mol, com base em todas as unidades de monômero M2 no segundo bloco B.
2. Uso, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que pelo menos um primeiro bloco A do copolímero em bloco P compreende 5 a 70, mais particularmente 7 a 40, de preferência 10 a 25 unidades de monômero M1 e/ou em que o pelo menos um segundo bloco B do copolímero em bloco P compreende 5 a 70, mais particularmente 7 a 40, de preferência 10 a 25 unidades de monômero M2.
3. Uso, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o primeiro bloco A do copolímero em bloco P compreende 25 a 35 unidades de monômero M1 e/ou em que o pelo menos um segundo bloco B do copolímero em bloco P compreende 10 a 20 unidades de monômero M2.
4. Uso, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que o copolímero em bloco P tem uma razão molar das unidades de monômero M1 para as unidades de monômero M2 na gama de 0,5 a 6, mais particularmente de 0,7 a 4, de preferência de 0,9 a 3,8, mais preferencialmente de 1,0 a 3,7 ou de 2,0 a 3,5.
5. Uso, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que o primeiro bloco A do copolímero em bloco P consiste em uma extensão de pelo menos 20% mol, mais particularmente pelo menos 50% mol, em particular pelo menos 75% mol, especialmente pelo menos 90% mol, com base em todas as unidades de monômero no primeiro bloco A, de unidades monoméricas M1 da fórmula I, e/ou em que o segundo bloco B do pelo menos um copolímero em bloco P consiste em uma extensão de pelo menos 20% mol, mais particularmente pelo menos 50% mol, em particular pelo menos 75% mol, especialmente pelo menos 90% mol, com base em todas as unidades monoméricas no segundo bloco B, de unidades monoméricas M2 da fórmula II.
6. Uso, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que o copolímero em bloco P compreende pelo menos uma unidade de monômero MS adicional, a qual é, em particular, uma unidade de monômero da fórmula III:
Figure img0011
em que R5', R6', R7', m' e p' são definidos como R5, R6, R7, m e p na reivindicação 1; Y, em cada caso independentemente de qualquer outro, é uma ligação química ou -O-; Z, em cada caso independentemente de qualquer outro, é uma ligação química, -O- ou -NH-; R9, em cada caso independentemente de qualquer outro, é um grupo alquil, grupo cicloalquil, grupo alquilaril, grupo aril, grupo hidroxialquil ou um grupo acetoxialquil, possuindo cada um de 1 a 20 átomos de carbono.
7. Uso, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que no copolímero em bloco P, R1 é -COOM; R2 e R5, independentemente um do outro, são H, -CH3 ou misturas dos mesmos; R3 e R6, independentemente um do outro, são H ou -CH3, de preferência H; R4 e R7, independentemente uns dos outros são H ou -COOM, de preferência H; e em que X para pelo menos 75% mol, mais particularmente pelo menos 90% mol, especialmente pelo menos 99% mol de todas as unidades monoméricas M2 é -O-.
8. Uso, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que no copolímero em bloco P, n é 10 a 150, mais particularmente 15 a 100, de preferência 17 a 70, especialmente 19 a 45.
9. Uso, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que o copolímero em bloco P é um copolímero dibloco consistindo em um bloco A e um bloco B.
10. Uso, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de que o aglutinante mineral compreende um aglutinante latente hidráulico e/ou pozolânico.
11. Uso, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado pelo fato de que o agente de ativação compreende um hidróxido de metal alcalino, carbonato de metal alcalino e/ou sulfato de metal alcalino, mais particularmente NaOH, KOH, Na2CO3 e/ou Na2SO4.
12. Composição de aglutinante, caracterizada pelo fato de compreender pelo menos um aglutinante mineral, 0,001 a 10% em peso com base no peso do aglutinante, de um agente de ativação alcalino e um copolímero em bloco P, conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 11.
13. Método para a produção de uma composição de aglutinante, conforme definida na reivindicação 12, caracterizado pelo fato de ser pela mistura de um aglutinante mineral com um copolímero em bloco P, conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 11, e com um agente de ativação alcalino.
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