CN102007084A - 用于矿物建筑材料的流变影响添加剂 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及在矿物凝固建筑材料配混物中代替酪素的流变添加剂，其特征在于所述流变添加剂含有至少两种不同分散剂和至少一种稳定剂，或至少一种分散剂和至少两种不同稳定剂，其中所述至少一种分散剂或所述至少两种分散剂选自木素磺酸盐、聚羧酸盐、聚羧酸酯醚、三聚氰胺甲醛磺酸盐、烷基苯酚乙二醇醚和/或萘磺酸盐，且所述至少一种稳定剂或所述至少两种稳定剂选自改性或未改性、完全或部分水解的聚乙烯醇、聚乙烯醇缩醛、聚乙烯吡咯烷酮、聚亚烷基二醇、聚氧化烯、琼脂、角豆、果胶、聚(甲基)丙烯酸酯和/或(甲基)丙烯酸酯增稠剂、聚(甲基)丙烯酰胺、聚氨酯、缔合性增稠剂、明胶和/或大豆蛋白。另外，描述了该添加剂的制备方法，其用途，以及含有该流变添加剂的矿物凝固建筑材料配混物。

Description

用于矿物建筑材料的流变影响添加剂
本发明涉及可在矿物凝固建筑材料配混物中代替酪素的流变添加剂，该添加剂的制备方法，其用途，以及包含该流变添加剂的建筑材料配混物。
在矿物凝固配混物中，酪素通常用作液化剂或超塑化剂。特别是在自流平流平配混物的情况下，酪素的使用导致低屈服点和高塑性粘度，这尤其在手动施用的情况下被使用者高度评价。就所用混合水的用量而言，这种含酪素的配混物通常也较不敏感，其被操作它的人高度评价。此外，酪素的使用导致其它优点如低屈服点，所施用流平配混物的良好流平，膜形成很少，也在施用以后的最佳加工时间，甚至在不同时间间隔以后依次施用的流平配混物的良好一起流动，例如当流平配混物在分开的时间施用时，没有或仅少量配混物沉降，这本身尤其表明该配混物没有洗出(其也称作渗出)。这些性能之和通常也被本领域技术人员称作类蜂蜜稠度，这是对由酪素所得流变性能的良好描述。
当代替酪素使用合成超塑化剂如三聚氰胺甲醛次硫酸盐、木素磺酸盐或聚羧酸酯醚时，这种流平配混物得到非常不同的流变能力，这首先视觉上显现出极大降低的粘度。在任何情况下都不可能以使用者所要求的通常1-3mm的薄层厚度用手施用它们。为此，重要的是流平配混物具有与含酪素流平配混物相同或至少相当的流变能力。
酪素的重要缺点是其强烈起伏的价格，此外，所述价格在过去几年中大幅上涨。此外，酪素的质量也可能改变，为应用如果需要要求调整配方。为此，存在代替酪素作为原料的增长需要，目的是得到更恒定的原料价格和更均匀的质量。在任何情况下，特别是需要不改变或仅不显著地改变矿物凝固配混物的流变性能。
因此，DE 102 26 088 A1描述了基于改性聚羧酸酯和高聚合物多糖的水溶性醚(特别是作为2％水溶液的粘度为至少约1,000mPas的水溶性纤维素醚)的添加剂。该添加剂的使用导致相当的和部分明显优秀的性能如改善的保水作用。
WO 2006/002935A1描述了具有分散效果的混合组合物，其含有基于不饱和单-或二羧酸衍生物和氧化烯二醇-链烯基醚的共聚物及数均分子量为50,000-20,000,000g/mol的水溶性含磺基共聚物和三元共聚物。所述混合组合物还应适合作为溶剂(与分散效果无关)，此时基于它们同时的稳定效果，它们也可用在自流平流平配混物或二道底漆中，特别是作为酪素的替代品。
然而，现有技术中推荐的溶液不能代替酪素的所有流变微妙之处和/或它们的制备极为复杂且苛求。
因此，本发明的目的是推荐一种流变添加剂，其在各种矿物凝固配混物中具有与酪素相同或非常类似的性能特征且易于制备。另外，它应可以容易地适应不同配制配混物的性能特征。
令人惊讶的是，发现该目的可通过适合用在矿物凝固建筑材料配混物中的流变添加剂实现，其中所述流变添加剂包含：
-至少两种不同分散剂和至少一种稳定剂，或
-至少一种分散剂和至少两种不同稳定剂，
其中所述至少一种分散剂或所述至少两种分散剂选自木素磺酸盐、聚羧酸盐、聚羧酸酯醚、三聚氰胺甲醛磺酸盐、烷基苯酚乙二醇醚和/或萘磺酸盐，且
其中所述至少一种稳定剂或所述至少两种稳定剂选自改性或未改性、完全或部分水解的聚乙烯醇、聚乙烯醇缩醛、聚乙烯吡咯烷酮、聚亚烷基二醇、聚氧化烯、琼脂、角豆(carob seed grain)、果胶、聚(甲基)丙烯酸酯和/或(甲基)丙烯酸酯增稠剂、聚(甲基)丙烯酰胺、聚氨酯、缔合性增稠剂、明胶和/或大豆蛋白。
通常优选在与水混合的矿物凝固建筑材料配混物中，至少一种分散剂和/或稳定剂与该建筑材料配混物和/或添加剂的至少一种其它组分发生粘度增加相互作用。
用本发明添加剂，可用流变添加剂代替至少50重量％，优选至少75重量％，特别是甚至100重量％的所用酪素。本发明还包括在矿物凝固建筑材料配混物中用本发明流变添加剂代替这些量酪素的工艺和/或方法。
取决于添加剂和矿物凝固建筑材料配混物的组成，这以基于待替换酪素的量为至少约5重量％，优选至少约10重量％，特别是至少约20重量％，和/或至多约500重量％，优选至多约300重量％，特别是至多约200重量％的量用在建筑材料配混物中。
在本发明意义内，分散剂为通常吸附在固体粒子表面上并提高用水润湿和因此固体粒子在液体中的分布(分散)的表面活性物质。根据本发明，这特别包括在23℃下作为10重量％pH中性和/或碱性水溶液的对水的粘度不具有或基本不具有影响的水溶性化合物，即在20rpm下布氏粘度应不大于100mPas。此外，在矿物凝固建筑材料配混物中，分散剂允许混合水含量基于所述配混物的干内容物降低，同时根据EN 12706的涂布度(见第3.1章，第8章，1999年11月编辑的实行)不经受实质变化。其中包括的本发明分散剂还有增塑剂、液化剂、超塑化剂、水泥超塑化剂和减水剂。
优选的分散剂通常为平均分子量Mw为约500-约500,000，优选约1,000-约250,000的有机聚合物。在许多情况下本发明分散剂以碱性pH范围作为离子聚合物存在且具有高电荷密度。高电荷密度在本发明含义内意指每具有离子基团的单体单元，存在至多10个其它单体单元，优选至多5个其它单体单元，特别是至多3个其它单体单元。
优选的分散剂为木素磺酸盐，包括木素磺酸盐和/或改性木素磺酸盐；聚羧酸盐，包括低分子聚(甲基)丙烯酸及其衍生物，聚羟基羧酸，线性或环状C4-C6烯烃与不饱和乙烯二羧酸的共聚物，苯乙烯-马来酸共聚物和/或乙烯醚-马来酸共聚物；聚羧酸酯醚，包括不饱和单-和/或二羧酸衍生物和/或氧化烯二醇-链烯基醚的共聚物；三聚氰胺-甲醛-磺酸盐，包括三聚氰胺磺酸-甲醛缩合物；萘磺酸盐，包括萘-甲醛-磺酸盐；和/或烷基苯酚乙二醇醚。当分散剂作为盐存在时，通常优选镁、钙、锂、钠和/或钾盐。
选择流变添加剂中一种或多种分散剂的比例使得它们在矿物凝固建筑材料配混物中的含量基于待替换酪素的量为至少约5重量％，优选至少约10重量％，特别是至少约20重量％，至多约400重量％，优选至多约300重量％，特别是至多约200重量％。
本发明流变添加剂另外包含至少一种稳定剂，其中不同稳定剂也可相互组合。这种稳定剂允许矿物凝固建筑材料配混物中的混合水含量提高，同时该配混物不被洗出或渗出，这意指一部分水不分离且表面上不形成水膜。在本发明含义内要使用的稳定剂另外通常为水溶性或水分散性化合物，其作为10重量％pH中性和/或碱性水溶液或水分散体，甚至在23℃下在20rpm下布氏粘度通常但不必须大于100mPas。
作为本发明要用的稳定剂，可使用合成和/或天然有机聚合物，其中还包括增稠剂。
这些稳定剂(其为合成制备的有机聚合物)包括优选分子量为2,000-400,000的聚乙烯吡咯烷酮和/或聚乙烯醇缩醛，完全或部分水解的聚乙烯醇及其衍生物，其可以例如用氨基、羧酸基团和/或烷基改性，水解度优选为约70-100摩尔％，特别是约80-98摩尔％，且作为4％水溶液的
Figure BPA00001242776900041
粘度优选为1-100mPas，特别是约3-50mPas(根据DIN 53015在20℃下测量)。此外，它包括聚亚烷基二醇和/或聚氧化烯，例如氧化丙烯和/或氧化乙烯的聚合物，其中它们的平均分子量Mw优选为约1,000-约5,000,000，更优选约2,000-约3,000,000，特别是约5,000-约1,000,000，其中还包括其共聚物和嵌段共聚物，加聚产物如聚氧化烯和聚亚烷基二醇，此时亚烷基通常为C2-和/或C3-基团，其中还包括聚乙二醇和/或聚丙二醇、聚氧化乙烯和/或聚氧化丙烯和/或其共聚物和嵌段共聚物。此外，它还包括聚(甲基)丙烯酸酯和/或(甲基)丙烯酸酯增稠剂、聚(甲基)丙烯酰胺、聚氨酯和/或缔合性增稠剂。
优选的合成有机聚合物稳定剂特别是水解度为80-98摩尔％且作为4％水溶液的
Figure BPA00001242776900042
粘度为1-50mPas的部分皂化聚乙烯醇、聚亚烷基二醇和/或聚氧化烯(此时亚烷基为C2-和/或C3-基团)、聚(甲基)丙烯酸酯和(甲基)丙烯酸酯增稠剂、聚(甲基)丙烯酰胺和/或聚氨酯。数均分子量为50,000-20,000,000g/mol的水溶性含磺基共聚物和三元共聚物不太优选作为本发明添加剂的组分。
其中天然有机聚合物稳定剂为生物聚合物及其衍生物。其中它们为琼脂、角豆、果胶、藻酸盐、肽和/或蛋白质。优选的蛋白质为明胶和/或大豆蛋白。
流变添加剂的一种或多种稳定剂以基于待替换酪素的量为至少约0.1重量％，优选至少约1重量％，特别是至少约5重量％，至多约350重量％，优选至多约250重量％，特别是至多约100重量％的量用在矿物凝固建筑材料配混物中。
本发明添加剂中分散剂之和与稳定剂之和的重量比为约500∶1-约1∶10，优选约300∶1-约1∶5，特别是约100∶1-约1∶2。
令人惊讶的是，发现当与水混合时，包含本发明添加剂的矿物凝固建筑材料配混物得到非常类似于当使用酪素时的流变能力。这特别是当在与水混合的矿物凝固建筑材料配混物中，添加剂的至少一种分散剂和/或一种稳定剂与建筑材料配混物和/或添加剂的至少一种其它组分发生粘度增加相互作用时的情况。
至少一种分散剂和/或稳定剂的粘度增加相互作用如下表现其本身，即在基于建筑材料配混物的干内容物具有相同混合水含量下，当加入它时，根据第7.2章用喷嘴直径为6mm的流杯测量的EN ISO 2431(1996年5月编辑)流动时间增加至少50％，优选至少100％，特别是至少150％，非常尤其优选至少200％，同时EN 12706涂布度改变小于20％，优选小于10％。为此，选择一种或多种分散剂和/或一种或多种稳定剂的量使得它根据本发明添加剂以便得到所需性能。当不能测定该量或测定该量太昂贵时，包含在添加剂中的各分散剂和/或稳定剂以两等份使用，其中所用分散剂和稳定剂之和对应于以重量计的待替换酪素的量。
令人惊讶的是，还断定由于加入本发明添加剂，特别是当至少一种分散剂和/或稳定剂可经受粘度增加相互作用时，与水混合的矿物凝固建筑材料配混物得到具有低屈服点和高塑性粘度的流变能力，如使用酪素的情况一样。此外，甚至当完全避免使用酪素时，包含添加剂的建筑材料配混物也得到对于含酪素配混物而言典型的类似蜂蜜的流变能力。
通常优选在与水混合的矿物凝固建筑材料配混物中，添加剂的至少一种分散剂和/或稳定剂与建筑材料配混物和/或添加剂的至少一种其它组分发生粘度增加相互作用。该其它组分意指不同于发生粘度增加相互作用的一种分散剂和/或稳定剂的组分，但它本身可以是这种分散剂和/或稳定剂，其为建筑材料配混物和/或添加剂的部分。该其它组分也可以既不是分散剂也不是稳定剂，但具有非常不同的作用。如果存在缔合性增稠剂，则最通常优选其它分散剂或稳定剂可与至少一种其它组分经受粘度增加相互作用。
通常有利的是与其它组分发生粘度增加相互作用的至少一种分散剂和/或稳定剂为具有官能团的聚合物。它们可为醚、酯、腈、酰胺、胺、亚胺、羧基、羟基、酮、醛、氨基甲酸酯、脲、羧酸酐和/或铵基团。非常尤其优选羧基、羟基、胺、亚胺和/或醚基团。
为产生特别好的相互作用，通常有用的是该具有官能团的聚合物包含每具有官能团的单体单元不大于10个其它单体单元，优选不大于5个其它单体单元，特别是不大于2个其它单体单元。
在非常特别的实施方案中，添加剂和/或矿物凝固建筑材料配混物包含至少两种分散剂和/或稳定剂，其彼此发生粘度增加相互作用。通常优选它们为本发明添加剂的部分。有利的是，分散剂和/或稳定剂都为其官能团为至少一个羧基、羟基、醚、酯、腈、酰胺、胺、亚胺、酮、醛、氨基甲酸酯、脲、羧酸酐和/或铵基团的聚合物，其中两种分散剂和/或稳定剂的官能团的性质彼此不同。非常尤其优选包含借助氢桥键发生彼此相互作用的基团的聚合物。这种基团的非限定性实例为聚羧酸盐的羧基和聚乙烯醇的羟基，以及聚乙烯醇的羟基和聚乙二醇的醚基团。
本发明添加剂还可包含其它组分。优选的其它组分为表面活性化合物如粉状和/或液体润湿剂、消泡剂和/或表面活性剂，烷基、羟基烷基和/或烷基羟基烷基多糖醚如纤维素醚、淀粉醚和/或瓜尔胶醚，其中烷基和羟基烷基通常为C1-C4基团，糊精、葡糖，生物聚合物如阿拉伯树胶、黄蓍树胶，合成多糖如阴离子、非离子或阳离子杂多糖，特别是黄原胶、文莱胶和diutan胶，分散剂，其它流变控制添加剂如酪素，控制矿物凝固体系水合的试剂，特别是促凝剂、固化加速剂和/或缓凝剂，引气剂、基于水不溶性成膜聚合物的分散体和水再分散性分散粉末，例如基于乙酸乙烯酯、乙烯-乙酸乙烯酯、乙烯-乙酸乙烯酯-支链烷烃羧酸乙烯酯、乙烯-乙酸乙烯酯-(甲基)丙烯酸酯、乙烯-乙酸乙烯酯-氯乙烯、乙酸乙烯酯-支链烷烃羧酸乙烯酯、乙酸乙烯酯-支链烷烃羧酸乙烯酯-(甲基)丙烯酸酯、支链烷烃羧酸乙烯酯-(甲基)丙烯酸酯、纯(甲基)丙烯酸酯、苯乙烯-丙烯酸酯和/或苯乙烯-丁二烯，此时支链烷烃羧酸乙烯酯优选为C4-C12乙烯酯且聚合物可包含约0-50重量％，特别是约0-30重量％，非常尤其优选约0-10重量％的其它单体，特别是具有官能团的那些，疏水剂和/或降低水吸收能力的添加剂，特别是基于硅烷、硅氧烷、硅、金属皂、脂肪酸和/或脂肪酸酯，降低收缩和/或风化的添加剂，例如基于天然树脂的化合物，特别是松香和/或其衍生物，纤维如纤维素纤维，气泡进入的添加剂，保水剂，颜料，防结块剂，填料和/或聚集体如石英岩砂和/或碳酸盐砂和/或粉末如石英砂和/或石灰石粉、碳酸盐、硅酸盐、白垩、层状硅酸盐、沉淀硅石，轻质填料如玻璃空心微球、飘尘、微硅粉、高度分散和/或热解的硅石，聚合物如聚苯乙烯球、硅铝酸盐、硅石、铝硅石、钙-硅酸盐水合物、二氧化硅、铝-硅酸盐、镁-硅酸盐、铝-硅酸盐水合物、钙-铝-硅酸盐、钙-硅酸盐水合物、铝-铁-镁-硅酸盐、硅酸钙，粘土如蛭石和膨润土和/或火山熔渣，以及火山灰如变高岭石，潜水凝组分、水泥和/或石膏，此时填料和/或轻质填料也可具有天然或人工产生的颜色。优选的轻质填料为珍珠岩、C盐、胶态氧化硅(cabosil)、circosil、eurocell、fillites、promaxon、vermex和/或硅灰石。
非常尤其优选的添加剂为聚合物分散体、分散粉末、填料、防结块剂、多糖醚、疏水剂，特别是硅烷、硅烷酯、硅氧烷、脂肪酸和/或脂肪酸酯，保水剂，以及控制收缩和/或降低风化的添加剂。
例如就表面活性物质而言，这些添加剂的含量可以非常低且为约0.01重量％或更多，特别是约0.1重量％和更多，但它通常应不超过约10重量％，特别是约5重量％。另一方面，例如水再分散性聚合物粉末和/或填料的含量可以较高且可以甚至为本发明流变添加剂1,000倍的量或更多。
本发明添加剂可作为液体、粉末、颗粒和/或薄片存在，优选为水溶性的或在水中易于分散的。通常有利的是添加剂为粉末或颗粒和/或由薄片组成。因此，添加剂可容易地混入已在工厂中的干混合物中，这使得可确切计量和均匀分布并使得它的制备特别容易且经济。为使用，然后必须将该干混合物仅与适量水混合并施用，这产生许多优点，例如容易处理、简化逻辑和/或抗冻融。
根据本发明，还要求添加剂的制备方法。在优选的实施方案中，将各组分以粉末形式相互混合，在此方法中可使用市售混合机。在另一优选实施方案中，当至少一种组分以液体形式存在时，将其余组分作为液体和/或作为粉末与该液体形式的组分混合。在另一优选实施方案中，当至少一种组分以液体形式存在时，它被干燥，此时在干燥以前、期间和/或以后将其它组分作为液体和/或作为粉末加入。在又一优选实施方案中在建筑材料配混物制备期间将流变添加剂的各组分或部分组分作为单独组分加入该建筑材料配混物中并与该建筑材料配混物的其它组分混合。在该实施方案中，建筑材料配混物可以是干混合物，其后来在使用以前即刻与水混合，或它可以已经与水混合。在双组分体系的情况下，可将添加剂或部分添加剂加入液体和/或粉状组分中，和/或在混合过程，例如与混合水混合期间另外供入。
当该方法具有干燥步骤时，干燥可以借助各种适合的方法进行。优选喷雾干燥、冷冻干燥、流化床干燥、转鼓式干燥和/或闪蒸干燥，此时特别优选喷雾干燥，喷雾干燥可例如借助喷雾轮、单组件或多组件喷嘴进行。如果需要的话，仍可将待干燥混合物用水稀释，以实现适于干燥的粘度。干燥温度原则上没有实际限制。然而，特别是出于安全相关考虑，它通常应不超过约200℃，特别是约175℃。为得到足够有效的干燥，优选约110℃或更高，特别是约120℃或更高的温度。
本发明流变添加剂适合用在矿物凝固建筑材料配混物中，其中矿物凝固建筑材料配混物优选为干砂浆、新拌砂浆、混凝土、喷浆混凝土、干硬性混凝土、自密实混凝土、钢筋混凝土、多孔混凝土、加气混凝土、泡沫混凝土、熟石膏、灰泥、喷浆石膏(shotplaster)、石膏灰、石膏/水泥灰泥、水泥/石灰膏、流动床砂浆、保温砂浆、修补砂浆、瓷砖填缝剂、胶合板砂浆、水泥砂浆、混凝土用水泥涂料、砂浆垫层、注入砂浆、锚固砂浆、粘合砂浆、密封配混物、水泥底漆、瓷砖粘合剂、接缝粘合剂、粉末涂料、拼花地板粘合剂、流动性地台砂浆底层(flowable floor screed)、水泥质地台砂浆底层(cementitious floor screed)、水泥质快凝砂浆底层(cementitiousrapid setting screed)、流平配混物、自平滑地板配混物(self smoothingflooring compound)、自流平地板配混物、平滑配混物和/或修平配混物(trowelling compound)。
矿物凝固建筑材料配混物包含至少一种矿物粘合剂。这在本发明意义内意指其通常为粉状且特别由至少a)一种水凝粘合剂、b)潜水凝粘合剂和/或c)在空气和水影响下反应的非水凝粘合剂组成的粘合剂。
作为优选的水凝粘合剂，可使用水泥，特别是波特兰水泥(例如EN 196CEM I、II、III、IV和/或V)，钙-铝酸盐水泥如高铝水泥和/或石膏，其在本发明意义内特别意指α-和/或β-半水合物形式的硫酸钙和/或I、II和/或III形式的硬石膏。作为潜水凝粘合剂，可使用火山灰如变高岭石、硅酸钙和/或火山熔渣、火山凝灰岩、火山灰、飘尘、酸性高炉矿渣和/或硅石粉，其与钙源如氢氧化钙和/或水泥组合水力反应。作为在空气和水影响下反应的非水凝粘合剂，可特别使用石灰，其大部分为氢氧化钙和/或氧化钙的形式。首先最优选纯波特兰水泥基建筑材料配混物或波特兰水泥、钙-铝酸盐水泥和硫酸钙的混合物，其中如果需要的话仍可将潜水凝和/或非水凝粘合剂加入二种体系中。
根据本发明，还要求包含本发明流变添加剂的矿物凝固建筑材料配混物。可在制备干混合物如干砂浆中将添加剂和/或添加剂的各组分加入建筑材料配混物中。为此，有利的是添加剂以固体如粉末、颗粒和/或薄片的形式存在。然而，添加剂和/或各组分也可以在与水混合以前不久和/或与水混合期间以固体和/或液体形式计量。
所要求的矿物凝固建筑材料配混物可配制成干砂浆、新拌砂浆、混凝土、喷浆混凝土、干硬性混凝土、自密实混凝土、钢筋混凝土、多孔混凝土、加气混凝土、泡沫混凝土、熟石膏、灰泥、喷浆石膏、石膏灰、石膏/水泥灰泥、水泥/石灰膏、流动床砂浆、保温砂浆、修补砂浆、瓷砖填缝剂、灌浆砂浆、胶合板砂浆、混凝土用水泥涂料、砂浆垫层、注入砂浆、锚固砂浆、粘合砂浆、密封配混物、水泥底漆、瓷砖粘合剂、接缝粘合剂、粉末涂料、拼花地板粘合剂、流动性地台砂浆底层、水泥质地台砂浆底层、水泥质快凝砂浆底层、流平配混物、自平滑地板配混物、自流平地板配混物、平滑配混物和/或修平配混物。
非常尤其优选混合物形式的建筑材料配混物，特别是干砂浆混合物形式，其配制成流平配混物、流动性地台砂浆底层、自平滑地板配混物、平滑配混物和/或修平配混物，以及自流平地板配混物，且仅在施用前不久将其与水混合。
令人惊讶的是，发现用本发明添加剂，可配制具有类似于含酪素配混物的那些性能的矿物凝固建筑材料配混物。因此，性能类似于含酪素配混物的那些性能的干砂浆和/或水基配制剂，特别是流平配混物、匀平剂、封闭底漆、平滑配混物和/或修平配混物以及自流平地板配混物可以以容易的方式制备。非常尤其优选具有这些性能的自流平地板配混物，其中与含一般量酪素(100重量％酪素)且不具有本发明流变添加剂的自流平地板配混物相比，该自流平地板配混物的根据EN 12706测量的涂布度偏离不大于10％，和/或该自流平地板配混物的根据EN ISO 2431(第7.2章)用具有6mm喷嘴的流杯测量的流动时间偏离不大于15％。该100重量％酪素基于技术人员使用的没有本发明添加剂的酪素量，以得到技术人员通常已知的市售含酪素自流平地板配混物的优选性能。
所要求的建筑材料配混物包含基于该建筑材料配混物的干内容物为约0.01-约3.0重量％，优选约0.05-约2.0重量％，特别是约0.1-约1.0重量％的流变添加剂。
由于通常可使用市售产品，本发明流变添加剂易于制备。当它以固体形式，特别是作为粉末、颗粒和/或薄片存在时，它通常具有非常好的可润湿性且通常还具有良好的溶解性或可分散性，使得一旦与水接触，它在几秒内完全溶解或分散，在任何情况下通过轻轻搅拌。另外，它可以以许多不同方式使用且非常容易地与所有类型的干砂浆混合物溶混并储存。此外，调整流变添加剂以适应建筑材料配混物的具体配制可以不太昂贵，同时不需要以昂贵方式制备新聚合物。此外，本发明添加剂的使用使得配制者可以以容易的途径代替其建筑材料配混物现有配方中所用的酪素，因此，他的原料成本不再取决于酪素的成本。
将参考如下实施例进一步阐明本发明。除非另有说明，试验在23℃的温度和50％的相对湿度下进行。
所用物质和它们的缩写：
PCE市售的改性粉状聚羧酸酯醚；20％水溶液的pH值为6.5-8.5。
PVOH部分水解的粉状聚乙烯醇，其水解度为88％，4％水溶液的
Figure BPA00001242776900111
粘度为40mPas。
PEG分子量为约16,000的粉状聚乙二醇。
Na-AA水溶性丙烯酸共聚物的钠盐粉末，其钠含量(作为Na2O)为18.9％。酪素酪素，110目。
CE市售粉状羟乙基纤维素，在20rpm下作为2％水溶液的布氏粘度为400-700mPas。
制备添加剂：
添加剂1：
使用搅拌器将33.4重量份PCE、33.3重量份PVOH和33.4重量份PEG相互均匀混合。产生均匀的流动性添加剂，其易于计量且易于润湿。
添加剂2：
使用搅拌器将35重量份PCE、32.5重量份PVOH和32.5重量份Na-AA相互均匀混合。产生均匀的流动性添加剂，其易于计量且易于润湿。添加剂3(对比)：
代替本发明添加剂，将0.40重量份酪素和0.05重量份CE直接加入表3的干砂浆配制剂中。
实施例1
由各分散剂或稳定剂制备10重量％水溶液，同时将粉状分散剂和稳定剂与适量水混合并保持24小时(试验1-1至1-4)。在20和100rpm下测量布氏粘度。为检验各分散剂或稳定剂与添加剂1和2的其它组分的相互作用，将10重量％所述溶液以指定重量比相互混合(见表1和2)，在该过程中立即(表2的实验)或在几分钟内(表1的实验)观察到可能的相互作用。在测量布氏粘度以前将该混合物保持24小时。
表1：测得的作为10重量％溶液的各分散剂和稳定剂的布氏粘度，及根据添加剂1中存在的比例的不同组合的布氏粘度，所有情况下测量在20和100rpm下进行。除非另有说明，使用锭子3。
Figure BPA00001242776900121
a)DM代表分散剂，SM代表稳定剂。
b)BV代表布氏粘度。
c)使用锭子5。
d)未得到均匀溶液。在该混合物中，在几分钟内形成凝胶状聚集体，其不再能够通过搅拌打破。当保持该混合物过夜时，形成两相(水相和胶凝状相)。
表1的结果深刻地显示所用PCE不与添加剂1中存在的两种其它组分发生粘度增加相互作用。然而，所用聚乙烯醇溶液当它与PCE水溶液混合时(实施例编号1-4)粘度降低许多倍。当另一方面将PVOH和PEG两种非离子性水溶液相互混合时(实施例编号1-6)，形成高粘性凝胶，在该过程中还有部分水出溶，这清楚地证明了粘度增加相互作用。
表2：测得的作为10重量％溶液的各分散剂和稳定剂的布氏粘度，及根据添加剂2中存在的比例的不同组合的布氏粘度，所有情况下测量在20和100rpm下进行。除非另有说明，使用锭子3。
Figure BPA00001242776900122
a)-c)符号见表1。
d)混合物絮凝。
表2的结果同样显示所用PCE也不与添加剂2中存在的Na-AA发生粘度增加相互作用。当另一方面将PVOH和Na-AA水溶液相互混合时(实施例编号2-5)，立即形成絮凝物，其不再能够被搅拌开。
实施例2
制备根据表3的干砂浆配制剂。将根据表3和4的用量的各分散剂和稳定剂称重并与干砂浆配制剂均匀混合。然后在每种情况下将100g所得干砂浆配制剂用60mm螺旋桨搅拌器以950rpm的速率搅拌60秒，其中随搅拌加入对应量的混合水。在3分钟熟化时间以后，在测量以前将砂浆再次用搅拌器混合15秒，根据EN 12706(第8章)测量涂布度并根据DIN 53211在具有6mm喷嘴的Ford杯中测量砂浆的流动时间，其中对于两种测量分别混合砂浆。
表3：所用平滑配混物的干砂浆配制剂。基于100重量份干砂浆配制剂使用21重量份水作为混合水。
PZ Anneliese Milke 52，5R premium  23.00重量％
HAC Fondu Lafarge                  12.00重量％
氢氧化钙                           1.00重量％
硬质模塑灰泥编号1                  4.10重量％
石英砂0.1-0.3mm                    42.43重量％
碳酸钙
Figure BPA00001242776900131
10BG               15.00重量％
缓凝剂                             0.15重量％
粉末消泡剂                         0.12重量％
碳酸锂                             0.20重量％
分散粉末
Figure BPA00001242776900132
FL 4200            2.00重量％
表4：对于根据表3的混合干配制剂以及对于各分散剂和稳定剂以及具有添加剂1中存在的比例的不同组合，根据EN 12706测量的涂布度和根据EN ISO 2431测量的流动时间。
Figure BPA00001242776900133
Figure BPA00001242776900141
a)见表1。
b)用量基于100重量％表3的干砂浆配制剂。
c)涂布度根据EN 12706测定。
d)流动时间根据EN ISO 2431在具有6mm喷嘴的流杯中测定。
e)配混物粘性太高而不能流过6mm喷嘴。
f)配混物洗出并沉淀，即它渗出。
从表4和5中清楚的是PCE的使用对于得到可流动平滑配混物而言是重要的。这一方面显示于实验3-1(参考)中，其中没有加入分散剂，也没有加入稳定剂，以及显示于实验3-8中，其中平滑配混物包含PVOH以及PCE。的确，由于作为分散剂的Na-AA具有稀释作用，所以包含PVOH以及Na-AA的实验4-7也具有某些平滑性能。结果流动时间变得与实验3-9相当。然而，涂布度明显太低。通过改变用量和/或比例都不能得到实验3-9的值。
另一方面，当甚至混入少量PCE时(实验3-2和4-1)，这产生明显更高的涂布度以及低流动时间。当降低混合水含量以防止洗出，和/或降低PCE的比例时，的确可得到类似于实验3-9的涂布度。然而，流动时间与酪素相比从未增加。
表5：对于根据表3的混合干配制剂以及对于各分散剂和稳定剂以及具有添加剂2中存在的比例的不同组合，根据EN 12706测量的涂布度和根据EN ISO 2431测量的流动时间。
符号见表4。
的确，由于将PEG(实验3-6)或PVOH(实验3-5和4-4)加入PCE中，平滑配混物的粘度轻微增加，这本身以较低涂布度和轻微增加的流动时间显示。然而，甚至当各分散剂和/或稳定剂的含量和/或混合水含量改变时，不可以仅用两种分散剂和/或稳定剂设定具有酪素的平滑配混物的涂布度和流动时间。另一方面，当例如存在于如添加剂1(实验3-7)和添加剂2(实验4-6)中的所有3种组分的组合一起混合时，涂布度以及流动时间本身如若使用酪素设定。特别是流动时间非常强烈地增加，同时不对涂布度具有不利影响。在添加剂1的情况下，这归因于添加剂1中的PEG(含许多醚基团)或添加剂2中的Na-AA(含许多羧基)和PVOH(含许多羟基)之间的相互作用。作为额外效果，本发明分散剂和/或稳定剂的组合也可以完全，或取决于配方至少部分代替纤维素醚部分，如实施例3-7和4-6中显而易见的。
令人惊讶的是，已显示由于本发明添加剂，不仅涂布度和流动时间可设定为如若使用酪素的值。而且含酪素平滑配混物的其它重要性能，特别是在较低以及较高粘度下的流动性能、稳定性能、覆盖原料(特别是水泥和填料的)不均匀度的能力、良好的保水能力、固化配混物的高抗磨损性以及该配混物的凝固性能本身也令人惊讶地可以如若使用酪素设定。

Claims (13)

1.适合用在矿物凝固建筑材料配混物中的流变添加剂，其特征在于所述流变添加剂包含：
-至少两种不同分散剂和至少一种稳定剂，或
-至少一种分散剂和至少两种不同稳定剂，
其中所述至少一种分散剂或所述至少两种分散剂选自木素磺酸盐、聚羧酸盐、聚羧酸酯醚、三聚氰胺甲醛磺酸盐、烷基苯酚乙二醇醚和/或萘磺酸盐，且
其中所述至少一种稳定剂或所述至少两种稳定剂选自改性或未改性、完全或部分水解的聚乙烯醇、聚乙烯醇缩醛、聚乙烯吡咯烷酮、聚亚烷基二醇、聚氧化烯、琼脂、角豆、果胶、聚(甲基)丙烯酸酯和/或(甲基)丙烯酸酯增稠剂、聚(甲基)丙烯酰胺、聚氨酯、缔合性增稠剂、明胶和/或大豆蛋白。
2.根据权利要求1的添加剂，其特征在于在与水混合的矿物凝固建筑材料配混物中，所述至少一种分散剂和/或稳定剂与所述矿物凝固建筑材料配混物和/或添加剂的至少一种其它组分发生粘度增加相互作用。
3.根据权利要求2的添加剂，其特征在于在基于建筑材料配混物的干内容物具有相同混合水含量下，粘度增加相互作用导致根据EN ISO 2431的流动时间增加至少50％，同时根据EN 12706的涂布度改变小于20％。
4.根据权利要求1-3中任一项的添加剂，其特征在于所述分散剂之和与所述稳定剂之和的重量比为约500∶1-约1∶10。
5.根据权利要求1-4中任一项的添加剂，其特征在于所述至少一种分散剂或所述至少两种分散剂为聚羧酸盐和/或聚羧酸酯醚。
6.根据权利要求1-5中任一项的添加剂，其特征在于所述至少一种稳定剂或所述至少两种稳定剂为改性或未改性、完全或部分水解的聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚亚烷基二醇和/或聚氧化烯。
7.根据权利要求1-6中任一项的添加剂，其特征在于在与水混合的矿物凝固建筑材料配混物中，与所述矿物凝固建筑材料配混物和/或添加剂的至少一种其它组分发生粘度增加相互作用的至少一种分散剂和/或稳定剂为包含羧基、羟基、醚、酰胺、胺、酮、醛、氨基甲酸酯、脲和/或铵基团的聚合物。
8.根据权利要求1-7中任一项的添加剂，其特征在于所述添加剂包含其它组分，特别是表面活性化合物、水再分散性分散粉末、纤维素醚、降低收缩和/或降低风化的试剂、控制矿物凝固体系水合的试剂、疏水剂、保水剂、填料、防结块剂、水泥和/或石膏。
9.制备根据权利要求1-8中任一项的添加剂的方法，其特征在于：
-将各组分以粉末形式相互混合，或
-至少一种组分以液体形式存在，其余组分作为液体和/或作为粉末与所述液体形式的组分混合，或
-至少一种组分以液体形式存在并被干燥，此时，在干燥以前、期间和/或以后将其它组分作为液体和/或作为粉末加入，或
-将流变添加剂的各组分或部分组分作为单独组分在建筑材料配混物制备期间加入其中并与所述建筑材料配混物的其它组分混合。
10.根据权利要求1-8中任一项的流变添加剂在矿物凝固建筑材料配混物中的用途，其中所述配混物选自干砂浆、新拌砂浆、混凝土、喷浆混凝土、自密实混凝土、熟石膏、灰泥、喷浆石膏、石膏灰、石膏/水泥灰泥、水泥/石灰膏、流动床砂浆、修补砂浆、瓷砖填缝剂、锚固砂浆、砂浆垫层、流动性地台砂浆底层、流平配混物、自流平地板配混物、平滑配混物和修平配混物。
11.包含根据权利要求1-8中任一项的流变添加剂的矿物凝固建筑材料配混物。
12.根据权利要求11的建筑材料配混物，其特征在于所述建筑材料配混物包含基于所述建筑材料配混物的干重为约0.01-约3.0重量％的流变添加剂。
13.根据权利要求11或12的建筑材料配混物，其特征在于所述建筑材料配混物为自流平地板配混物，其性能类似于含酪素配混物的那些性能，其中与具有酪素且不具有流变添加剂的自流平地板配混物相比，所述自流平地板配混物的根据EN 12706测量的涂布度偏离不大于10％，和/或所述自流平地板配混物的根据EN ISO 2431用具有6mm喷嘴的流杯测量的流动时间偏离不大于15％。
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