CN105143142A - 梳形聚合物用于控制矿物粘结剂组合物流变性的用途 - Google Patents

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Abstract

将梳形聚合物用于提高矿物粘结剂组合物的流速和/或降低其粘度，其中所述梳形聚合物具有包含酸基团的主链并且在主链上结合有侧链，和其中所有侧链的平均数均分子量为120g/mol至1000g/mol，并且酸基团与侧链的摩尔比例在0.5至2的范围内。

Description

梳形聚合物用于控制矿物粘结剂组合物流变性的用途
技术领域
本发明涉及梳形聚合物用于提高矿物粘结剂组合物的流速和/或降低矿物粘结剂组合物的粘度的用途。本发明的其他方面涉及矿物粘结剂组合物以及包含所述梳形聚合物的固化的模制体。
背景技术
分散剂或流动剂在建筑工业中被用作粘结剂组合物，例如混凝土、砂浆、水泥、石膏和石灰的塑化剂或减水剂。所述分散剂通常是有机聚合物，它们被加入拌和水中或作为固体加入粘结剂组合物中。由此，在加工期间粘结剂组合物的稠度，以及固化状态下的特性都以有利的方式改变。
适当的分散剂的选择和计量添加特别地取决于粘结剂组合物的特定组成、加工技术或使用目的。对于特殊的粘结剂组合物，例如特种混凝土或特种砂浆，这恰好是具有挑战的任务。
属于特种混凝土的例如是所谓的“自密实混凝土”(英语：Self-compactingConcrete)。自密实混凝土具有独特的流动性能和自密实行为。因此，自密实混凝土快速和无分离地纯粹由于重力而流动，独立填充空腔和在不施加密实能量的条件下排气。因此不需要如传统的混凝土那样的振动。因此在要求高安装性能时、对于要求苛刻的几何形状、对于窄网眼的加固、极低的构件强度或在施加额外的密实能量非常难或者是不可能的状况下，自密实混凝土是非常有利的。自密实混凝土与普通的混凝土相比通常具有改变的筛分曲线(Sieblinie)和/或更高的粉末颗粒含量。
对于自密实混凝土，只有在混凝土的流动极限或坍落扩展度(Setzfliessmass)以及粘度或流速同时分别设定在确定的范围内时才能达到最佳的加工性能。另外，可以容易地出现混凝土成分的脱混或分离，可能导致不充分的流动行为或停滞，或者出现不期望的空气夹杂物。
对适当的分散剂及其在自密实混凝土中的计量添加量的选择因此并非普通。实践中，通常使用聚羧酸醚形式的高效塑化剂。
WO2009/044046在这方面公开了例如基于聚羧酸的梳形聚合物的分散剂，利用它主要可以降低自流平粘结剂组合物的粘度。在此，梳形聚合物在侧链中具有特殊的疏水基团。
但是，很多已知的分散剂不能够完全令人信服。已知的分散剂一方面经常影响坍落扩展度，同时影响矿物粘结剂组合物的流速。有针对性地提高矿物粘结剂组合物的流速，而在此过程中不改变流动极限或坍落扩展度，几乎是不可能的。另外的分散剂要求特殊的化学基团或复杂的化学结构，这又使得制备变得复杂和昂贵。
因此仍存在对不具有所述缺点的经改善的分散剂的需求。
发明内容
本发明的目的因此在于，提供分散剂，它可以有针对性地提高矿物粘结剂组合物的流速和/或降低矿物粘结剂组合物的粘度。根据可能性，在此应尽可能保持矿物粘结剂组合物的其他特性，特别是坍落度(Setzmass)或流动极限保持不变。所述分散剂此外应优选可与其他添加剂一起应用。所述分散剂应特别适用于自密实的混凝土。
令人惊奇地发现，所述目的通过独立权利要求1的特征来实现。
本发明的核心在于使用梳形聚合物来提高矿物粘结剂组合物的流速和/或降低矿物粘结剂组合物的粘度，其中所述梳形聚合物具有包含酸基团的主链并且在主链上结合有侧链，和其中所有侧链的平均数均分子量(Mn)为120g/mol至1000g/mol，并且酸基团与侧链的摩尔比例在0.5至2的范围内。
如已经显示的，使用根据本发明的梳形聚合物时，可以获得例如自密实混凝土形式的具有大大改善的填充能力和流速的矿物粘结剂组合物。同时不会出现粘结剂组合物的显著脱混或分离，或者出现空气夹杂物。特别令人惊奇地还有，尽管流速提高，但所述粘结剂组合物的流动极限基本上没有受到所用的梳形聚合物的影响。
另外发现，根据本发明所用的梳形聚合物与其他添加剂，例如与其他分散剂是良好相容的。
本方面的其他方面是其他独立权利要求的主题。本方面特别优选的实施形式是从属权利要求的主题。
发明的具体实施方式
本发明的第一个方面涉及梳形聚合物用于提高矿物粘结剂组合物的流速和/或降低矿物粘结剂组合物的粘度的用途，其中所述梳形聚合物具有包含酸基团的主链并且在主链上结合有侧链，和其中所有侧链的平均数均分子量为120g/mol至1000g/mol，并且酸基团与侧链的摩尔比例在0.5至2的范围内。
本发明将根据DINEN12350-8:2010-12(“新拌混凝土测试-部分8：自密实混凝土–坍落扩展度测试”)的t500-时间作为流速的度量。t500-时间基本上是利用拌和或可加工的矿物粘结剂组合物达到500mm(直径)的坍落扩展度的时间。t500-时间越短则流速越高。
此外，对应DINEN12350-8:2010-12，流速是粘度的度量。t500-时间越短，则矿物粘结剂组合物的流速越高和粘度越低。
根据本发明使用梳形聚合物时，利用水拌和的矿物粘结剂组合物显示出提高的流速和/或较低的粘度。这意味着，所述组合物在添加了根据本发明的梳形聚合物之后，与不包含梳形聚合物的类似的组合物相比，或者与包含不是根据本发明的梳形聚合物的类似组合物相比，更快地流动或具有更低的粘度。
在根据本发明使用和计量加入以粘结剂含量计1重量％的梳形聚合物时，所述梳形聚合物优选影响矿物粘结剂组合物的流动极限和/或坍落扩展度(根据DINEN12350-8:2010-12测量)小于15％，特别是小于10％，优选小于5％，特别是小于2％或者小于1％。这意味着，所述矿物粘结剂组合物的坍落度和/或流动极限在添加了1重量％根据本发明的梳形聚合物之后，与不包含根据本发明的梳形聚合物的类似组合物的坍落度偏差小于15％，特别是小于10％，优选小于5％，特别是小于2％或者小于1％。
根据本发明，侧链的平均数均分子量(Mn)为120g/mol至1000g/mol。在此可能的是，除了分子量在120g/mol至1000g/mol范围内的侧链之外还存在分子量小于120g/mol和/或分子量大于1000g/mol的那些侧链。但是平均来说，所有侧链的数均分子量(Mn)在120g/mol至1000g/mol的范围内。
根据一个有利的实施形式，侧链的最大数均分子量小于1000g/mol。在这种情况下，不存在数均分子量超过1000g/mol的侧链。
侧链的平均数均分子量(Mn)优选在160g/mol至900g/mol、优选在250g/mol至800g/mol、特别是在300g/mol至750g/mol、尤其400g/mol至600g/mol或450g/mol至550g/mol的范围内。由此能实现流速的最佳提高，同时最小化对坍落度的影响。
但是特殊应用下其他分子量也是适合的。
在本发明中通过利用聚乙二醇(PEG)作为标准物的凝胶渗透色谱法(GPC)来确定平均的重均分子量(MW)和平均的数均分子量(Mn)。这种技术本身对本领域技术人员是公知的。
酸基团与侧链的摩尔比例特别是在0.75至1.7、尤其0.8至1.6、特别是0.85至1.5或0.9至1.2的范围内。
有利的是，所述侧链经由酯基团、醚基团、酰胺基团和/或酰亚胺基团结合在主链上。优选的是酯基团、醚基团和/或酰胺基团，特别是酯基团和/或醚基团。
所述侧链特别地包含聚氧化亚烷基侧链。所述侧链优选至少50摩尔％、特别是至少75摩尔％、优选至少95摩尔％、尤其至少98摩尔％或者100摩尔％由聚氧化亚烷基侧链构成。
氧化亚乙基单元在聚氧化亚烷基侧链中的份额以所有侧链中存在的氧化亚烷基侧链计优选大于90摩尔％，特别是大于95摩尔％，优选大于98摩尔％，尤其100摩尔％。
聚氧化亚烷基侧链特别地不包含疏水基团，特别不包含具有三个或更多个碳原子的氧化亚烷基。
氧化亚乙基单元的高份额，或者具有三个或更多个碳原子的氧化亚烷基的低含量降低了不期望的空气进入的风险。
聚氧化亚烷基侧链特别具有根据式-[AO]n-Ra的结构。在此特别地，A＝C2-至C4-亚烷基。Ra优选代表H、C1-至C20-烷基基团、-环己基基团或-烷基芳基基团。有利的是n＝2至250。
术语“酸基团”在本发明中特别地包含羧基基团、磺酸基团、磷酸基团和/或膦酸基团。所述酸基团可以分别以质子化形式、去质子化形式，例如作为阴离子存在，和/或以具有抗衡离子或阳离子的盐形式存在。所述酸基团还可以例如部分地或完全中和地存在。
所述酸基团特别具有根据式-COOM、-SO2-OM、-O-PO(OM)2和/或-PO(OM)2的结构。所述酸基团更特别优选具有根据式-COOM的结构。每个M在此独立于其他地代表H、碱金属离子、碱土金属离子、二价或三价金属离子、铵离子或有机铵基团。
如果M是有机铵基团，则其特别是衍生自烷基胺或由C-羟基化的胺，特别是由羟基烷基胺例如乙醇胺、二乙醇胺或三乙醇胺。
所述梳形聚合物的重均分子量(Mw)特别是5000g/mol至150000g/mol、优选10000g/mol至100000g/mol。所述梳形聚合物的数均分子量(Mn)有利地是3000g/mol至100000g/mol、特别是8000g/mol至70000g/mol。
所述梳形聚合物包含优选以下的子结构单元或由以下的子结构单元构成：
a)a摩尔份数的式(I)的子结构单元S1，
b)b摩尔份数的式(II)的子结构单元S2，
c)任选的c摩尔份数的式(III)的子结构单元S3，
d)d摩尔份数的式(IV)的子结构单元S4，
其中，
R1分别互相独立地代表-COOM、-SO2-OM、-O-PO(OM)2和/或-PO(OM)2，
R2、R3、R5、R6、R9、R10、R13和R14分别互相独立地代表H或者具有1至5个碳原子的烷基基团，
R4、R7、R11和R15分别互相独立地代表H、-COOM或具有1至5个碳原子的烷基基团，
M互相独立地代表H+、碱金属离子、碱土金属离子、二价或三价金属离子、铵离子、有机铵基团，
m＝0、1或2，
p＝0或1，
R8和R12分别互相独立地代表C1-至C20-烷基基团、-环烷基基团、-烷基芳基基团或代表式-[AO]n-Ra的基团，
其中A＝C2-至C4-亚烷基，Ra代表H、C1-至C20-烷基基团、-环己基基团或-烷基芳基基团，
和n＝2至250，
R16互相独立地代表NH2、-NRbRc、-ORdNReRf，
其中Rb和Rc互相独立地代表
C1-至C20-烷基基团、-环烷基基团、-烷基芳基基团或-芳基基团，
或者代表羟基烷基基团或者代表乙酰氧基乙基-(CH3-CO-O-CH2-CH2-)或羟基-异丙基-(HO-CH(CH3)-CH2-)或乙酰氧基异丙基基团(CH3-CO-O-CH(CH3)-CH2-)；
或者Rb和Rc一起构成环，其中氮是构建吗啉环或咪唑啉环的一部分；
Rd是C2至C4-亚烷基基团，
Re和Rf分别互相独立地代表C1-至C20-烷基基团、-环烷基基团、-烷基芳基基团、-芳基基团或羟基烷基基团，
并且其中a、b、c和d代表各个子结构单元S1、S2、S3和S4的摩尔份数，其中a/b/c/d＝(0.1–0.9)/(0.1-0.9)/(0-0.8)/(0-0.8)、特别是a/b/c/d＝(0.3-0.7)/(0.2-0.7)/(0-0.6)/(0-0.4)、优选a/b/c/d＝(0.4-0.7)/(0.3-0.6)/(0.001-0.005)/0，
并且前提条件是a+b+c+d＝1。
子结构单元S1、S2、S3和S4的顺序可以是交替、嵌段或随机的。另外还可能的是，除了子结构单元S1、S2、S3和S4之外还存在其他子结构单元。
子结构单元S1、S2、S3和S4共同占梳形聚合物总重量的重量份额优选为至少50重量％、特别是至少90重量％、更特别优选至少95重量％。
a/(b+c+d)的比例特别是在0.5至2、优选0.75至1.7、特别是0.8至1.6、尤其0.85至1.5或0.9至1.2的范围内。
梳形聚合物中特别是R1＝COOM，R2＝H或CH3，R3＝R4＝H。因此可以基于丙烯酸单体或甲基丙烯酸单体来制备梳形聚合物，这在经济角度上看是让人感兴趣的。此外，利用这类梳形聚合物在本发明的范围内很好地降低了粘度。
同样有利的是，R1＝COOM、R2＝H、R3＝H和R4＝COOM的梳形聚合物。这种梳形聚合物可以基于马来酸单体来制备。
有利的是，R5＝H或CH3和R6＝R7＝H。这类梳形聚合物可以例如由(甲基)丙烯酸酯、乙烯－(甲基)烯丙基－或异戊二烯醇醚制备。
如果存在S3，则特别地R9＝H或CH3和R10＝R11＝H。
如果存在S4，则特别地R13＝H或CH3和R14＝R15＝H。
更特别有利地是，R2和R5代表由H和-CH3构成的混合物。所述混合物在此优选具有40摩尔％至60摩尔％的H和40摩尔％至60摩尔％的-CH3。如果存在相应的子结构单元，则这特别也适用于R9和R13。此外，在此优选R3和R6等于H，并且如果存在相应的子结构单元，则R9和R13等于H。
根据其他有利的实施形式，R1＝COOM，R2＝H，R5＝-CH3和R3＝R4＝R6＝R7＝H。
在另一有利的实施形式中，R1＝COOM，R2＝R5＝H或-CH3和R3＝R4＝R6＝R7＝H。
特别地，R8和/或R12代表-[AO]n-Ra，其中优选A＝C2-亚烷基和/或Ra代表H或C1-烷基基团。有利地，n＝2至30，特别是n＝5至23，优选n＝8至22，尤其n＝10至15。
特别地，m＝0和p＝1。同样有利地是m＝1或2和p＝0，其中特别地，R5代表-CH3。
对特别优选的梳形聚合物来说适用以下条件：
a)R1代表COOM；
b)R2和R5互相独立地代表H、-CH3或它们的混合物。更特别有利的是，R2和R5在此代表H和-CH3的混合物。在此优选是具有40摩尔％至60摩尔％的H和40摩尔％至60摩尔％的-CH3的混合物。对于存在的子结构单元S3和/或S4，特别还适用于R9和R13；
c)R3和R6代表H。对于存在的子结构单元S3和/或S4，特别还适用于R10和/或R14；
d)R4和R7互相独立地代表H或-COOM，优选代表H。对于存在的子结构单元S3和/或S4，特别还适用于R11和R15；
e)R8代表-[AO]n-Ra，其中优选A＝C2-亚烷基和/或Ra代表H或C1-烷基基团。优选n＝2至30、特别n＝5至23、优选n＝8至22、尤其n＝10至15。对于存在的子结构单元S3，特别还适用于R12。
f)m＝0和p＝1。
所述矿物粘结剂组合物特别是可加工的和/或水性的矿物粘结剂组合物。
所述矿物粘结剂组合物包含至少一种矿物粘结剂。术语“矿物粘结剂”特别应理解为在存在水时在水合反应中反应生成固态水合物或水合物相的粘结剂。这可以例如是水硬性粘结剂(例如水泥或水硬性的石灰)、潜在水硬性粘结剂(例如矿渣)、火山灰型粘结剂(例如飞灰)或非水硬性粘结剂(石膏或白石灰)。
所述矿物粘结剂或粘结剂组合物特别包含优选水泥的水硬性粘结剂。特别优选水泥熟料份额≥35重量％的水泥。特别是CEMI、CEMII和/或CEMIII、CEMIV或CEMV(根据标准EN197-1)型水泥。水硬性粘结剂在整个矿物粘结剂中的份额有利地为至少5重量％、特别是至少20重量％、优选至少35重量％、尤其至少65重量％。根据另一有利的实施形式，所述矿物粘结剂有≥95重量％由水硬性粘结剂，特别是由水泥熟料构成。
但还可能有利的是，所述矿物粘结剂或矿物粘结剂组合物包含另外的粘结剂或者由其构成。这特别是潜在水硬性粘结剂和/或火山灰型粘结剂。合适的潜在水硬性和/或火山灰型粘结剂例如是矿渣、飞灰和/或硅灰。所述粘结剂同样可能包含惰性物质例如石灰石、石英粉和/或颜料。在一个有利的实施形式中，所述矿物粘结剂包含5重量％至95重量％、特别5重量％至65重量％、特别优选15重量％至35重量％的潜在水硬性粘结剂和/或火山灰型粘结剂。有利的潜在水硬性粘结剂和/或火山灰粘结剂是矿渣和/或飞灰。
在一个特别优选的实施形式中，所述矿物粘结剂包含水硬性粘结剂，特别是水泥或水泥熟料；和潜在水硬性和/或火山灰型粘结剂优选是矿渣和/或飞灰。所述潜在水硬性和/或火山灰型粘结剂的份额在此特别优选为5重量％至65重量％、特别优选15重量％至35重量％，而水硬性粘结剂的份额为至少35重量％、尤其为至少65重量％。
所述矿物粘结剂组合物优选是砂浆组合物或混凝土组合物，特别是自密实混凝土。所述矿物粘结剂组合物特别是可加工的和/或用水拌和的矿物粘结剂组合物。
所述矿物粘结剂组合物中水与粘结剂的重量比例优选在0.25至0.7、特别是0.26至0.65、优选0.27至0.60、尤其0.28至0.55的范围内。
所述梳形聚合物有利地以0.01重量％至10重量％、特别是0.1重量％至7重量％或0.2重量％至5重量％的份额使用，以粘结剂含量计。
所述矿物粘结剂组合物特别包含粉末颗粒，优选其份额>350kg/m3、特别是400kg/m3至600kg/m3。水泥含量在此特别在320kg/m3和380kg/m3之间。
所述粉末颗粒在此特别包含飞灰、偏高岭土、硅灰和/或惰性石尘。
所述粉末颗粒特别是水泥级精细的(zementfein)。粉末颗粒的例如通过激光粒度仪测量的最大颗粒直径特别是低于0.125mm。
所述粉末颗粒的Blaine细度优选为至少1000cm2/g、特别是至少1500cm2/g、优选至少2500cm2/g、还另外优选至少3500cm2/g或至少5000cm2/g。
本发明在另一方面涉及组合物，特别是砂浆组合物、混凝土组合物或水泥组合物，它包含至少一种如前所述的梳形聚合物和矿物粘结剂。所述矿物粘结剂优选是水硬性粘结剂，特别是水泥，优选波特兰水泥。
所述组合物特别是自密实的混凝土组合物。
所述梳形聚合物的份额在此有利地为0.01重量％至10重量％、特别是0.1重量％至7重量％或0.2重量％至5重量％，以粘结剂含量计。
所述组合物特别包含粉末颗粒，优选份额>350kg/m3、特别是400kg/m3至600kg/m3。水泥含量在此特别是在320kg/m3和380kg/m3之间。
再一个方面涉及模制体，其可以通过添加水之后使如前所述的组合物，特别是自密实混凝土固化来获得。
所用的梳形聚合物可以公知的方式来制备。
用于制备如前所述的梳形聚合物的第一和以下也被称为“聚合相似转变方法”的方法包括以下步骤：
a)提供和/或制备基础聚合物BP，其包含式V的结构单元或由式V的结构单元构成，
其中
M、R1、R2、R3和R4如前面定义，其中R1特别代表-COOM，
和
m>2，特别地m＝20至100；
b)用式VI化合物使基础聚合物BP酯化，
HO-R8(VI)
c)任选地用式VII化合物使基础聚合物BP酰胺化，
H2N-R12(VII)
d)任选地用式VIII化合物使基础聚合物BP酰胺化和/或酯化，
H-R16(VIII)
从而生成梳形聚合物KP，
其中R8、R12和R16如前面定义。
在步骤a)中的基础聚合物BP特别是聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸和/或由丙烯酸和甲基丙烯酸构成的共聚物。式(V)的基础聚合物BP的数均分子量(Mn)特别等于500g/mol至20000g/mol，特别是500g/mol至10000g/mol，进一步优选3000g/mol至6000g/mol。
这类基础聚合物BP可以已知的方式由丙烯酸单体和/或甲基丙烯酸单体制备。但是，例如还可能使用马来酸单体和/或马来酸酐单体。这尤其在经济和安全方面可能是有利的。
步骤a)中的基础聚合物BP特别是在自由基引发剂和/或分子量调节剂存在下，通过例如丙烯酸和/或甲基丙烯酸的水性自由基聚合来制备。
步骤a)中的自由基引发剂特别包括过二硫酸钠、过二硫酸钾或过二硫酸铵。同样适合作为步骤a)中的自由基引发剂的是例如基于H2O2/Fe2+的氧化还原对。
步骤a)中的分子量调节剂优选是碱金属亚硫酸盐或亚硫酸氢盐。同样有利的是亚膦酸衍生物。步骤a)中的分子量调节剂也可以是包含硫醇基团的有机化合物。
相应的基础聚合物BP原则上也可以从各种供应商处商业获得。
为了在步骤b)中酯化，尤其可以加入酸和/或碱例如作为催化剂。所述酯化有利地在120℃至200℃、特别是160℃至180℃的升高的温度下进行。由此可以显著提高产率。
步骤b)中使用的式V、VI和VII的化合物商业上可以从不同的供应商处获得。
用于制备前述梳形聚合物的第二和以下也称为“共聚方法”的方法包括下列物质的共聚反应：
a摩尔份数的式IX的单体M1，
b摩尔份数的式X的单体M2，
任选的c摩尔份数的式XI的单体M3，
任选的d摩尔份数的式XII的单体M4，
其中a、b、c和d代表各个单体M1、M2、M3和M4的摩尔份数，
其中a、b、c、d、M、R1至R16、m和p如前面定义。
单体M2、M3和M4可以公知的方式通过丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸和/或马来酸酐与根据式VI、VII或VIII(见上)的化合物的酯化或酰胺化来制备。
对于共聚反应或第二方法，可以使用前面所述的在第一方法中提到的自由基引发剂和/或分子量调节剂。
实施例
1.测量方法
通过利用水性洗脱剂的凝胶渗透色谱法(GPC)进行分子量测定。将精密校准的聚乙二醇标准物用作校准物。作为洗脱剂使用pH＝12的0.1m的硝酸钠溶液。等度流速为0.8ml/min。IGPC柱：VarianUltrahydrogel7.8x300mm。借助差示折射计VarianRI-4和UV检测器WatersSAT/IN-Module定量确定峰值。
2.所用材料
使用以下的初始材料：
－使用由丙烯酸单元和甲基丙烯酸单元(摩尔比例1:1)构成的聚羧酸。根据已知的制备规程借助自由基聚合反应制备聚羧酸。所用的聚羧酸的平均摩尔质量为5000g/mol。
－MPEG500：平均摩尔质量为500g/mol的聚乙二醇-单甲醚。氧化亚乙基(EO)含量：～11EO-基团/摩尔。
3.梳形聚合物的制备实施例
由子结构单元S1、S2和S3以约0.5/0.5/0.002的摩尔比例构成的梳形聚合物KP-1，通过摩尔质量为约5000g/mol的聚羧酸与MPEG500的聚合物相似酯化来制备。酯化度：50％，以酸基团计。
在具有机械搅拌器、温度计、进气管和蒸馏桥的2升的4颈圆底烧瓶中放入340g聚羧酸的水溶液(50重量％)。在加热至50℃之后，现在快速添加500gMPEG500和在45分钟内在氮气下将混合物加热至165℃，并在165℃下保持30分钟。之后，添加4g50％的氢氧化钠溶液，并随后将温度升高至180℃，同时施加80毫巴的真空。现在将反应溶液在4小时内保持在180℃，其中将内部压力降至70毫巴。
在冷却至90℃之后，通过搅拌入400g水中将400g熔体转移到澄清的溶液中。固含量：49.9％
4.新鲜混凝土试验
4.1参比试样的制备
为了制备参照试样R1，将波特兰水泥(CEMI，42.5；325kg/m3)、炉渣(150kg/m3)、Sikafume(25kg/m3)和骨料(0mm至16mm)在混合器中干燥混合60秒。随后加入其中已溶解了传统流动剂(2.5重量％，以粘结剂含量计)的拌和水(w/z＝0.32)，并在3分钟内机械地进一步混合新鲜混凝土组合物。
所用的传统流动剂是具有聚乙二醇侧链的聚羧酸梳形聚合物。侧链的平均重均分子量为约2000g/mol，酸基团与侧链的摩尔比例为约4.4。
4.2具有梳形聚合物KP-1的新鲜混凝土试样的制备
与参照试样类似地制备试样P1。但是除了传统的流动剂之外，将1重量％(以粘结剂含量计)的梳形聚合物KP-1溶解在拌和水中并混入新鲜混凝土组合物中。
4.3新鲜混凝土特性
不包含梳形聚合物KP-1的新鲜混凝土组合物(试样R1)和包含梳形聚合物KP-1的新鲜混凝土组合物(试样P1)的流动行为根据DINEN12350-8:2010-12在坍落扩展度试验中，以及利用流出漏斗在拌和之后根据DINEN12350-9:2010-12来测定。
表1给出结果概况。
表1：新鲜混凝土特性
从表1中列出的t500-时间和流出时间尤其可以看出，额外添加梳形聚合物KP-1显著降低了新鲜混凝土组合物的粘度或提高了流速。此外，这不影响坍落扩展度或流动极限。
因此，可以使用KP-1有针对性地控制粘度或流速。
但是，前述实施形式仅应理解为示例性实施例，其在本发明范围内可以任意变化。

Claims (15)

1.梳形聚合物用于提高矿物粘结剂组合物的流速和/或降低矿物粘结剂组合物的粘度的用途，其中所述梳形聚合物具有包含酸基团的主链并且在主链上结合有侧链，和其中所有侧链的平均数均分子量(Mn)为120g/mol至1000g/mol，并且酸基团与侧链的摩尔比例在0.5至2的范围内。
2.根据权利要求1的用途，其特征在于，所述侧链经由酯基团、醚基团、酰胺基团和/或酰亚胺基团结合在主链上。
3.根据权利要求1至2中至少一项的用途，其特征在于，所述侧链的平均数均分子量(Mn)在250g/mol至800g/mol、特别是300g/mol至750g/mol、尤其是400g/mol至600g/mol的范围内。
4.根据权利要求1至3中至少一项的用途，其特征在于，所述侧链的至少50摩尔％、特别是至少75摩尔％、优选至少95摩尔％或100摩尔％由聚氧化亚烷基侧链构成。
5.根据权利要求4的用途，其特征在于，氧化亚乙基单元在聚氧化亚烷基侧链上的份额，以所有存在于侧链中的氧化亚烷基单元计超过90摩尔％、特别是超过95摩尔％、优选超过98摩尔％、尤其是100摩尔％。
6.根据权利要求1至5中至少一项的用途，其特征在于，所述侧链不包含疏水基团，特别是不包含具有三个或更多个碳原子的氧化亚烷基。
7.根据权利要求1至6中至少一项的用途，其特征在于，所述梳形聚合物包含以下子结构单元或由以下子结构单元构成：
a)a摩尔份数的式(I)的子结构单元S1，
b)b摩尔份数的式(II)的子结构单元S2，
c)任选地c摩尔份数的式(III)的子结构单元S3，
d)任选地d摩尔份数的式(IV)的子结构单元S4，
其中，
R1分别互相独立地代表-COOM、-SO2-OM、-O-PO(OM)2和/或-PO(OM)2，
R2、R3、R5、R6、R9、R10、R13和R14分别互相独立地代表H或者具有1至5个碳原子的烷基基团，
R4、R7、R11和R15分别互相独立地代表H、-COOM或具有1至5个碳原子的烷基基团，
M互相独立地代表H+、碱金属离子、碱土金属离子、二价或三价金属离子、铵离子、有机铵基团，
m＝0、1或2，
p＝0或1，
R8和R12分别互相独立地代表C1-至C20-烷基基团、-环烷基基团、-烷基芳基基团或代表式-[AO]n-Ra的基团，
其中A＝C2-至C4-亚烷基，Ra代表H、C1-至C20-烷基基团、-环己基基团或-烷基芳基基团，
和n＝2至250，
R16互相独立地代表NH2、-NRbRc、-ORdNReRf，
其中Rb和Rc互相独立地代表
C1-至C20-烷基基团、-环烷基基团、-烷基芳基基团或-芳基基团，
或者代表羟基烷基基团或者代表乙酰氧基乙基-(CH3-CO-O-CH2-CH2-)或羟基-异丙基-(HO-CH(CH3)-CH2-)或乙酰氧基异丙基基团(CH3-CO-O-CH(CH3)-CH2-)；
或者Rb和Rc一起构成环，其中氮是用以构建吗啉环或咪唑啉环的一部分；
Rd是C2至C4-亚烷基基团，
Re和Rf分别互相独立地代表C1-至C20-烷基基团、-环烷基基团、-烷基芳基基团、-芳基基团或羟基烷基基团，
并且其中a、b、c和d代表各个子结构单元S1、S2、S3和S4的摩尔份数，其中a/b/c/d＝(0.1–0.9)/(0.1–0.9)/(0–0.8)/(0–0.8)，特别是a/b/c/d＝(0.3-0.9)/(0.1-0.7)/(0-0.6)/(0-0.4)，优选a/b/c/d＝(0.4-0.7)/(0.3-0.6)/(0.001-0.005)/0，
并且前提条件是a+b+c+d＝1。
8.根据权利要求7的用途，其特征在于，R1＝COOM；R2和R5互相独立地代表H、-CH3或它们的混合物；R3和R6互相独立地代表H或-CH3，优选代表H；R4和R7互相独立地代表H或-COOM，优选代表H。
9.根据权利要求7至8中至少一项的用途，其特征在于，R8代表-[AO]n-Ra，其中A＝C2-亚烷基和Ra代表H或C1-烷基基团，并且其中n＝2至30、特别是n＝5至23、优选n＝8至22、尤其n＝10至15。
10.根据权利要求7至9中至少一项的用途，其特征在于，m＝0和p＝1以及R2和R5分别代表由40摩尔％至60摩尔％的H和40摩尔％至60摩尔％的-CH3构成的混合物。
11.根据权利要求1至10中至少一项的用途，其特征在于，所述梳形聚合物以粘结剂含量计0.01重量％至10重量％、特别是0.1重量％至7重量％或者0.2重量％至5重量％的份额使用。
12.根据权利要求1至11中至少一项的用途，其特征在于，所述矿物粘结剂组合物是砂浆组合物或混凝土组合物，特别是自密实混凝土。
13.根据权利要求1至12中至少一项的用途，其特征在于，所述矿物粘结剂组合物包含粉末颗粒，优选其份额>350kg/m3、特别是400kg/m3至600kg/m3。
14.自密实混凝土，其包含至少一种如前述权利要求任一项所述的梳形聚合物。
15.模制体，其可以通过添加水之后使根据权利要求14的自密实混凝土固化获得。
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