CN105612134A - 聚(氧化烯)氧基-和/或聚(氧化烯)氨基烷基三烷氧基硅烷作为分散剂的用途 - Google Patents

聚(氧化烯)氧基-和/或聚(氧化烯)氨基烷基三烷氧基硅烷作为分散剂的用途 Download PDF

Info

Publication number
CN105612134A
CN105612134A CN201480054503.5A CN201480054503A CN105612134A CN 105612134 A CN105612134 A CN 105612134A CN 201480054503 A CN201480054503 A CN 201480054503A CN 105612134 A CN105612134 A CN 105612134A
Authority
CN
China
Prior art keywords
purposes
general formula
alkyltrialkoxysilaneand
oxyalkylene
methyl
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201480054503.5A
Other languages
English (en)
Inventor
M·恩斯特
A·费森贝克尔
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BASF SE
Original Assignee
BASF SE
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by BASF SE filed Critical BASF SE
Publication of CN105612134A publication Critical patent/CN105612134A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G65/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule
    • C08G65/02—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule from cyclic ethers by opening of the heterocyclic ring
    • C08G65/32—Polymers modified by chemical after-treatment
    • C08G65/329—Polymers modified by chemical after-treatment with organic compounds
    • C08G65/336—Polymers modified by chemical after-treatment with organic compounds containing silicon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B14/00—Use of inorganic materials as fillers, e.g. pigments, for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of inorganic materials specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B14/38—Fibrous materials; Whiskers
    • C04B14/42—Glass
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B24/00—Use of organic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. plasticisers
    • C04B24/40—Compounds containing silicon, titanium or zirconium or other organo-metallic compounds; Organo-clays; Organo-inorganic complexes
    • C04B24/42—Organo-silicon compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/006—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing mineral polymers, e.g. geopolymers of the Davidovits type
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/02—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G77/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule
    • C08G77/04—Polysiloxanes
    • C08G77/14—Polysiloxanes containing silicon bound to oxygen-containing groups
    • C08G77/18—Polysiloxanes containing silicon bound to oxygen-containing groups to alkoxy or aryloxy groups
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2103/00—Function or property of ingredients for mortars, concrete or artificial stone
    • C04B2103/40—Surface-active agents, dispersants
    • C04B2103/408—Dispersants
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G2650/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule
    • C08G2650/28—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule characterised by the polymer type
    • C08G2650/50—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule characterised by the polymer type containing nitrogen, e.g. polyetheramines or Jeffamines(r)
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P40/00—Technologies relating to the processing of minerals
    • Y02P40/10—Production of cement, e.g. improving or optimising the production methods; Cement grinding

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Geology (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)

Abstract

本发明涉及通式(I)的聚(氧化烯)氧基-和/或聚(氧化烯)氨基烷基三烷氧基硅烷作为包含集料和水硬性粘合剂的含水悬浮液的分散剂的用途，其中式(I)中的符号和下标具有以下定义：-X-为-O-或-N(R4)2-a-；-Y-为-CH2-；-Z-为-O-(CH2)d-C(R5)2-c-；如果-X-＝-O-，则a为1，如果-X-＝-N(R4)2-a-，则为1或2；b为0或1；c为0、1或2；d为0或1；m独立地选自1-6的整数；p为7-200的数；R1为相同或不同的且选自甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基和苯基；R2为H或甲基；R3、R4和R5各自为相同或不同的且独立地选自H和线性或支化C1-C6烷基；R6为相同或不同的且独立地选自H、甲基和乙基；且R7选自H、线性或支化C1-C6烷基、线性或支化C1-C10烷酰基和C6-C10芳酰基，以及含水悬浮液本身。本发明还涉及制备烷基三烷氧基硅烷的方法，和烷基三烷氧基硅烷本身。

Description

聚(氧化烯)氧基-和/或聚(氧化烯)氨基烷基三烷氧基硅烷作为分散剂的用途
本发明涉及聚(氧化烯)氧基-和/或聚(氧化烯)氨基烷基三烷氧基硅烷作为包含集料和水硬性粘合剂的含水悬浮液的分散剂的用途，以及含水悬浮液本身。本发明还涉及制备烷基三烷氧基硅烷的方法和烷基三烷氧基硅烷本身。
包含集料和水硬性粘合剂的含水悬浮液通常以分散体的形式与辅助剂混合以便影响它们的化学和/或物理性能。这用于的特定目的是防止形成聚集固体，以及将已存在的颗粒和通过水化新形成的那些分散，由此以便抑制沉降倾向和改进加工质量，例如可捏合性、可涂布性、可喷雾性、可泵性或流动性。该效应也可刻意用于生产包含水硬性粘合剂如水泥、底涂粘合剂和圬工粘合剂或水硬性石灰的建筑材料混合物。
为了将这些包含水硬性粘合剂的建筑材料混合物转化成容易使用的可加工形式，所需混合水的量通常实质性多于随后水化或硬化过程所需的。稍后蒸发的过量水的可能结果的一个实例是在混凝土结构中形成空隙部分，导致明显削弱的机械强度和耐久性。
为降低对指定工作稠度而言过量的水含量和/或为改进指定水:水硬性粘合剂比的可工作性，使用通常称为减水剂或增塑剂的辅助剂。常用增塑剂的实例为磺化三聚氰胺-甲醛缩合物(SMF)、磺化萘-甲醛缩合物(SNF)或木素磺酸盐。
认为聚羧酸酯和聚羧酸酯醚是新一代增塑剂。一般而言，它们由基于聚(甲基)丙烯酸酯的主链和借助酯基团连接的多个侧链组成，通常称为梳型聚合物。尽管由于大量羧酸酯基团，主链在碱性pH水平下带有负电荷，侧链，例如聚乙二醇侧链例如通常不具有电荷。由于带负电荷的主链，聚羧酸酯吸附在带电颗粒表面上。由于负电荷而吸附的聚合物的量和聚合物侧链的性质决定吸附的聚合物层的密度和厚度，这又影响聚合物增强悬浮液的流动性。尽管聚羧酸酯的阴离子电荷使得聚合物实际上吸附在颗粒上，分散效应决定性地由一部分聚氧化乙烯侧链上的位阻效应产生。一部分在此处由聚羧酸酯的侧链的长度和密度展现。
EP0803521A1例如公开了包含聚亚烷基二醇和聚乙醛酸酯结构单元的嵌段共聚物，及其作为水泥分散剂的用途。
另外，存在一系列其它增塑剂，所述其它增塑剂与所述聚羧酸酯聚合物不同的是它们不具有任何羧酸酯基团。而是，它们具有其它酸基团，例如膦酸基团，然而，所述其它酸基团类似于羧酸酯基团也在高pH水平下为带负电荷的。
US5,879,445A公开了包含至少一个膦酸氨基亚烷基和至少一个聚烷氧基化链的化合物，以及其作为包含矿物颗粒和水硬性粘合剂的含水悬浮液的增塑剂的用途。
EP444542公开了聚乙烯亚胺膦酸盐衍生物，其作为增塑剂，容许油井水泥组合物的粘度降至它们甚至在盐的存在下在湍流条件下可泵送的程度。
EP1203046B1描述了具有以下通式的三烷氧基硅烷基团：
其中：
R独立地选自H、甲基、乙基、丙基和苯乙烯；
R1选自H、C1-C18烷基、苯基、苄基和烷基磺酸酯；
R2选自H和C1-C6烷基；
n为10-500的数；且
X选自：
缺点是这类分散剂涉及异氰酸酯试剂的昂贵且不方便地制备。没有公开制备的其它可能性。
尽管在一些情况下用所述增塑剂已经实现了良好的结果，然而，存在剩余的宽改进空间。
所述增塑剂明显改进流动性能，但还产生在许多情况下不想要的副作用。一个缺点例如在于它们导致有时明显的凝结延迟。因此，它们仅具有有限的有用性，尤其是当水硬性粘合剂需要短的凝结时间时。
本发明解决的问题是通过使引入的膦酸酯基团和/或羧酸酯基团的量保持在低水平而提供尤其适用作包含集料和水硬性粘合剂的含水悬浮液的增塑剂/减水剂且较不严重地延迟水硬性粘合剂的凝结时间的分散剂。
发现使用聚(氧化烯)氧基-和/或聚(氧化烯)氨基烷基三烷氧基硅烷作为包含集料和水硬性粘合剂的含水悬浮液的分散剂降低含水悬浮液的粘度并导致水硬性粘合剂的凝结时间较不严重的延迟。
因此，本发明提供通式(I)的聚(氧化烯)氧基-和/或聚(氧化烯)氨基烷基三烷氧基硅烷作为包含集料和水硬性粘合剂的含水悬浮液的分散剂的用途，
其中式(I)中的符号和下标具有以下定义：
-X-为-O-或-N(R4)2-a-；
-Y-为-CH2-；
-Z-为-O-(CH2)d-C(R5)2-c-；
如果-X-＝-O-，则a为1，如果-X-＝-N(R4)2-a-，则a为1或2；
b为0或1；
c为0、1或2；
d为0或1；
m独立地选自1-6的整数；
p为7-200的数；
R1为相同或不同的且选自甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基和苯基；
R2为H或甲基；
R3、R4和R5为各自相同或不同的且独立地选自H和线性或支化C1-C6烷基；
R6为相同或不同的且独立地选自H、甲基和乙基；且
R7选自H、线性或支化C1-C6烷基、线性或支化C1-C10烷酰基和C6-C10芳酰基。
通式(I)烷基三烷氧基硅烷不具有阴离子基团，如同由现有技术已知的分散剂。因此，它可能不会由于电荷吸附在颗粒固体的带电表面上。而是，在含水悬浮液中流行的碱性条件下，通式(I)烷基三烷氧基硅烷可能共价结合在水硬性粘合剂颗粒的硅酸盐相上。据推测，三烷氧基硅烷基团在此处充当锚以将聚氧化烯链固定在待分散的集料的颗粒表面上。此处，分散效应由聚氧化烯链的位阻效应产生，并且积极影响含水悬浮液的流动性。
借助通式(I)烷基三烷氧基硅烷为电中性且该中性在假定的碱性水解以及可能随后形成与待分散颗粒的硅酸盐相的共价键以后可能还保留这一事实，比用来自现有技术的通常带多负电荷的增塑剂的情况小得多地程度影响水硬性粘合剂的凝结时间。
在本发明一个实施方案中，通式(I)烷基三烷氧基硅烷仅具有一个由聚氧化烯基团组成的第一分子链段(分子链段C)，该链段借助杂原子X结合在1或2个由亚烷基间隔基和三烷氧基硅烷基团组成的第二分子链段(分子链段A)。在该实施方案中，在通式(I)中，b＝0，且烷基三烷氧基硅烷具有式(Ia)：
其中X、a、m、p、R1、R2、R3、R6和R7具有上述定义。
在本发明优选实施方案中，通式(I)烷基三烷氧基硅烷由分子链段C组成，所述分子链段C借助氧原子连接在第二分子链段(A)上。因此，在该优选实施方案中，在以上式(Ia)中，-X-＝-O-且a＝1。
在进一步优选的实施方案中，通式(I)烷基三烷氧基硅烷具有一个或两个分子链段A，所述分子链段A借助氮原子结合在分子链段C上。在该优选实施方案中，在以上式(Ia)中，-X-＝-N(R4)2-a-，且a＝1或2，其中R4具有上述定义。
在本发明另一实施方案中，通式(I)烷基三烷氧基硅烷以及分子链段A和C，包含其它分子链段B，这容许提高三烷氧基硅烷基团的数目。这通过使用具有多个氧基亚甲基取代基的叔或季碳原子实现。在该实施方案中，在通式(I)中，b＝1，-X-＝-O-，a＝1，且d＝1，且烷基三烷氧基硅烷具有通式(Ib)：
其中c、m、p、R1、R2、R3、R5、R6和R7具有上述定义。
在一个优选实施方案中，通式(I)烷基三烷氧基硅烷具有3个分子链段C，所述分子链段C借助分子链段B，-O-CH2-C(R5)2-c-结合在分子链段A上。在该优选实施方案中，在以上式(Ib)中，c＝2。在该实施方案中，烷基三烷氧基硅烷具有下式(Ic)：
其中m、p、R1、R2、R3、R5、R6和R7具有上述定义。
在进一步优选的实施方案中，通式(I)烷基三烷氧基硅烷具有2个分子链段C，所述分子链段C借助分子链段B，-O-CH2-C(R5)2-c-结合在分子链段A上。在该优选实施方案中，在上式中，c＝1且R5＝H或乙基。在该实施方案中，烷基三烷氧基硅烷具有式(Id)：
其中m、p、R1、R2、R3、R6和R7具有上述定义。
在本发明另一实施方案中，通式(I)烷基三烷氧基硅烷还包含分子链段A、B和C。在该实施方案中，在通式(I)中，b＝1，-X-＝-O-，a＝1，且d＝0，且烷基三烷氧基硅烷具有通式(Ie)：
其中c、m、p、R1、R2、R3、R5、R6和R7具有上述定义。
在一个优选实施方案中，通式(I)烷基三烷氧基硅烷具有2个分子链段C，所述分子链段C借助分子链段B，-O-C(R5)2-c-结合在分子链段A上。在该优选实施方案中，在以上式(Ie)中，c＝1且R5＝H。
所述通式(I)、(Ia)、(Ib)和(Ic)的烷基三烷氧基硅烷，情况是p优选为21-125。
优选R1独立地选自甲基、乙基、叔丁基和苯基；更优选R1＝乙基。
优选R2＝H。
优选R3＝H。
优选m＝1或2。更优选m＝1。
在一个优选实施方案中，R3＝H和m＝1。
R6独立地选自H、甲基和乙基。在这种情况下，由R6表示的各基团H、甲基和乙基可以以统计分布存在于由p个氧化烯单元组成的聚氧化乙烯链上，或者为一个或多个每种情况下相同的基团嵌段的形式。在本发明上下文中，“每种情况下相同的基团嵌段”意指由至少两个直接相邻的氧化烯单元组成的聚氧化乙烯链的一部分，其中氧化烯单元具有相同的基团R6。由p个氧化烯单元组成的聚氧化乙烯链优选具有多个每种情况下相同的基团嵌段。更优选R6独立地选自H和甲基。非常优选R6＝H。
优选R7为H、甲基或乙酰基。特别优选H和甲基。
就本发明而言，术语“增塑剂”和“减水剂”指导致可工作性改进和/或制备含水悬浮液中的水需求降低的混合物。增塑剂原则上适于三个可能的应用。一个应用从事对指定水:水硬性粘合剂比而言，液化或者降低含水悬浮液的粘度的目的。在另一应用中，加入增塑剂以实现对给定稠度而言含水悬浮液的节水—以及因此一贯地良好可工作性。因此，可降低水:水硬性粘合剂比。第三个可能的应用是由于加入增塑剂而实现液化和节水。
通式(I)烷基三烷氧基硅烷可在制备含水悬浮液中的不同阶段—尤其是在粘合剂的实际制备期间，或者在将粘合剂与水以及任选其它集料混合的阶段之前经稀释或者纯净地加入。因此，它可例如在水泥的研磨期间在加入研磨助剂、早期强度增强剂、其它增塑剂和减水剂以前、一起或以后，或者直接加入。还可将它喷雾到组分或者最终干砂浆混合物上。然后，对于以含水悬浮液形式的应用而言，它自粉状混合物和颗粒与水接触时起发展其作用。
通式(I)烷基三烷氧基硅烷通常为水溶性或水分散性的。烷基三烷氧基硅烷可以为液体或固体；它们通常具有蜡质稠度。有利的是通式(I)烷基三烷氧基硅烷以水溶液的形式提供以促进在可能的应用中的计量加入。该溶液可包含其它添加剂，例如空气夹带剂、消泡剂、乳化剂和混凝土混合物。通式(I)烷基三烷氧基硅烷也可作为粉末，包括例如包含载体如二氧化硅或CaCO3的粉末，或者以片的形式提供。优选通式(I)烷基三烷氧基硅烷以水溶液的形式或者作为粉末提供。
当通式(I)烷基三烷氧基硅烷用作包含集料和水硬性粘合剂的含水悬浮液的分散剂时，烷基三烷氧基硅烷可能共价结合在水硬性粘合剂颗粒的硅酸盐相上。因此，烷基三烷氧基硅烷应例如结合在水泥中渣块颗粒的硅酸三钙(硅酸三钙石)和/或硅酸二钙(斜硅钙石)相上。然而，当然，它还应结合在存在于所选择的集料中的硅酸盐相上。因此，通式(I)烷基三烷氧基硅烷特别适于具有基于水硬性粘合剂的干质量至少2重量％的SiO2含量的水硬性粘合剂。水硬性粘合剂为在与水混合以后在空气中以及在水下都硬化，并且在硬化以后甚至在水下保持为固体和尺寸稳定的粘合剂。
含水悬浮液通常为建筑材料混合物，优选混凝土或砂浆。
优选的水硬性粘合剂为水泥、水硬性石灰和地质聚合物硅酸盐粘合剂。特别优选水硬性粘合剂选自水泥和地质聚合物硅酸盐粘合剂。非常特别优选水硬性粘合剂选自波特兰水泥、波特兰矿渣水泥、波特兰石英粉尘水泥、波特兰火山灰水泥、波特兰粉煤灰水泥、波特兰页岩水泥、波特兰石灰石水泥、波特兰复合水泥、高炉水泥、火山灰水泥、复合水泥及其混合物。
术语“集料”在本发明上下文中指可包含在水硬性粘合剂中且具有合适的尺寸稳定性的所有种类的集料。集料可来自天然沉积岩，或者可在建筑材料的再循环中或作为工业副产物得到。合适集料的实例包括未压碎的砂砾和砂、碎石材料、碎屑、碎砂、岩石、高炉熔碴、碎裂渣块、再循环混凝土碎屑、浮石、熔岩砂、熔岩砂砾、硅藻土、膨胀板岩、膨胀粘土、浮石渣、重晶石(重晶石)、磁铁矿、赤铁矿、褐铁矿和废料。
任选混合物可存在于含水悬浮液中。在本发明的意义上，混合物为可以以基于水硬性粘合剂的干质量的小量加入悬浮液中的液体、粉状或颗粒物质。它们通过化学和/或物理作用影响悬浮液的性能。合适的混合物包括凝结加速剂、凝结阻滞剂、空气夹带剂、密封剂、泡沫形成剂、消泡剂、固化加速剂、硬化加速剂、腐蚀抑制剂、沉降减速剂、不同于通式(I)烷基三烷氧基硅烷的其它增塑剂和其它减水剂，实例为聚羧酸酯醚、β-萘基磺酸-甲醛缩合物(BNS)、木素磺酸盐、磺化三聚氰胺-甲醛缩合物及其混合物。
此外，任选的可能性是添加剂和纤维存在于含水悬浮液。在本发明的意义上，“添加剂”为用于得到或者具体地改进某些性能的细有机或无机物质。它们包括基本惰性添加剂，例如细碎矿物或颜料，以及火山灰或潜水硬性添加剂，例如火山土、飞灰、二氧化硅粉尘和细碎熔渣砂。在本发明的意义上，“纤维”为各种尺寸的钢纤维、聚合物纤维和玻璃纤维。
在本发明一个实施方案中，含水悬浮液包含添加剂。添加剂优选选自玻璃纤维。
关于含水悬浮液加入的水合适地为例如饮用水、地下水和天然地表水(例如河水、湖水、泉水)。
使用的通式(I)烷基三烷氧基硅烷的量取决于关于含水悬浮液施加的要求。一般而言，烷基三烷氧基硅烷以基于水硬性粘合剂的干重0.005-5.0重量％的量存在于含水悬浮液中。通式(I)烷基三烷氧基硅烷基于水硬性粘合剂的干重优选以0.01-2.0重量％的量，更优选以0.01-1.0重量％的量存在。
通式(I)烷基三烷氧基硅烷可在加入其它组分以前，与一种或多种其它组分同时，或者在加入其它组分以后进行。总量的烷基三烷氧基硅烷可一次性全部或者按份加入。
含水悬浮液中所用水硬性粘合剂的量、水与水硬性粘合剂的比关键取决于关于含水悬浮液和关于由它形成的硬化固体施加的要求。同样适用于待使用的集料的性质、待使用的粒度组和相对量，尤其是相对于水硬性粘合剂的相对量。此外，是否加入辅助剂、辅助物质和/或纤维关键取决于具体要求。待用于具体应用的这些组分的性质和量确切地规定于例如大量DINEN标准中。例如关于混凝土及其各组分，数据在以下标准中找到：DINEN206-1、DINEN197、DINEN12620、DINEN13139、DINEN13055-1、DINEN934-2、DINEN14889、DINEN1008。关于砂浆，标准DINEN998-2特别包含关于对具体应用而言每种情况下待使用的组分的性质和量的数据。
一般而言，基于1m3含水悬浮液，水硬性粘合剂的量为100-600kg/m3，集料的量为1000-3000kg/m3，且水含量为50-600kg/m3。水与水硬性粘合剂的比通常为0.3-0.6。
本发明进一步提供包含如上文所定义的通式(I)烷基三烷氧基硅烷作为分散剂、集料和水硬性粘合剂的含水悬浮液。
本发明还提供制备如上文所定义的通式(I)烷基三烷氧基硅烷的方法，所述方法包括以下步骤：
(i)在烷氧基化条件下用选自氧化乙烯、氧化丙烯和氧化丁烯的一种或者两种或更多种氧化烯将通式(II)的单体α,ω-烯醇和/或ω-烯基胺聚烷氧基化：
其中X、Y、Z、a、b、c、m、R2和R3具有上述定义，
(ii)任选使用烷基化或酰化剂将步骤(i)中所得通式(III)的烷氧基化烯醇和/或烯基胺烷基化或酰化：
其中X、Y、Z、a、b、c、m、p、R2、R3和R6具有上述定义；和
(iii)用H-Si(OR1)3将步骤(ii)中所得通式(IV)的不饱和聚醚加氢甲硅烷基化：
其中X、Y、Z、a、b、m、p、R2、R3、R6和R7具有权利要求1-13中任一项所述的定义，
其中R1具有上述定义。
本发明还提供如上文所定义的通式(I)烷基三烷氧基硅烷：
其中通式(I)中的符号和下标具有上文定义的含义，并且对于-X-＝-O-，a＝1，b＝0，m＝1，且R2、R3、R6＝H，附加条件必须满足p为大于20的数。
通过以下实施例更详细地描述本发明，但不限制它。
实施例
实施例1：本发明烷基三烷氧基硅烷的合成
将具有N2覆盖的回流冷凝器和磁力搅拌棒的100mL三颈烧瓶中装入3.3g三乙氧基硅烷(0.020摩尔，M＝167克/摩尔)。加入3.0g(0.021摩尔，M＝1160克/摩尔)端基封端的烯丙基聚亚烷基二醇醚(BreoxCA110ME)，并将混合物与0.6mL的H2PtCl6*6H2O(0.019毫摩尔，M＝517)丙酮溶液混合。将混合物随着搅拌加热至65℃(油浴温度)。然后使用注射器经20分钟按份计量加入另外21.7gBreoxCA110ME。这之后在65℃下再搅拌2小时，其后将温度提高至90℃。在该时间期间，将丙酮在氮气流下除去。将残余丙酮和硅烷在约100毫巴的降低压力下在65℃下除去。通过1HNMR(CDCl3)分析产物。基于起始化合物(双键)以及反应物和产物总和(亚甲基)的信号的积分比，计算得到62％的转化率。
实施例2：来自实施例1的物质在标准砂浆中的坍落度试验
根据DINEN196-1由450gHeidelbergerZementCEMI、42.5R水泥、1350g标准砂和225g水(减去待随着增塑剂加入的水)制备砂浆。在砂浆的制备期间，在90秒以后，将增塑剂与基于增塑剂的干质量7重量％的来自BASFSE的SD40消泡剂一起加入。该添加之后混合60秒。然后将砂浆引入圆锥形金属模具中，将其放在具有刻度的震击台上；在顶部边缘上剥去过量的砂浆，并将模具提起，留下圆锥形砂浆饼在坍落度台上。在6次击打以后，以90°间距测定饼的直径。在制备以后直接以及在30、60、90、120和150分钟以后用相同的砂浆重复测量。在各进一步测量以前，借助勺子手动地进行搅拌一次。温度为23+/-1℃。
可以看出增塑效果与计量加入量之间的清楚关系，尤其是在长实验时间的情况下。相对于空白试样，甚至对于低计量加入量，实现明显改进的坍落度效果。因此，本发明增塑剂提高砂浆或混凝土可工作(泵送、结合、分离)的时间。

Claims (18)

1.通式(I)的聚(氧化烯)氧基-和/或聚(氧化烯)氨基烷基三烷氧基硅烷作为包含集料和水硬性粘合剂的含水悬浮液的分散剂的用途，
其中式(I)中的符号和下标具有以下定义：
-X-为-O-或-N(R4)2-a-；
-Y-为-CH2-；
-Z-为-O-(CH2)d-C(R5)2-c-；
如果-X-＝-O-，则a为1，如果-X-＝-N(R4)2-a-，则a为1或2；
b为0或1；
c为0、1或2；
d为0或1；
m独立地选自1-6的整数；
p为7-200的数；
R1为相同或不同的且选自甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基和苯基；
R2为H或甲基；
R3、R4和R5为各自相同或不同的且独立地选自H和线性或支化C1-C6烷基；
R6为相同或不同的且独立地选自H、甲基和乙基；且
R7选自H、线性或支化C1-C6烷基、线性或支化C1-C10烷酰基和C6-C10芳酰基。
2.根据权利要求1的用途，其中b＝0，且烷基三烷氧基硅烷具有通式(Ia)：
其中X、a、m、p、R1、R2、R3、R6和R7具有权利要求1中所述的定义。
3.根据权利要求2的用途，其中-X-＝-O-且a＝1。
4.根据权利要求2或3的用途，其中-X-＝-N(R4)2-a-且a＝1或2。
5.根据权利要求1的用途，其中b＝1，-X-＝-O-，a＝1且d＝1，且烷基三烷氧基硅烷具有通式(Ib)：
其中c、m、p、R1、R2、R3、R5、R6和R7具有权利要求1中所述的定义。
6.根据权利要求5的用途，其中c＝2。
7.根据权利要求5的用途，其中c＝1，且R5＝H或乙基。
8.根据权利要求1-7中任一项的用途，其中p为21-125的数。
9.根据权利要求1-8中任一项的用途，其中R1＝乙基。
10.根据权利要求1-9中任一项的用途，其中R2＝H。
11.根据权利要求1-10中任一项的用途，其中R3＝H且m＝1。
12.根据权利要求1-11中任一项的用途，其中R6＝H。
13.根据权利要求1-12中任一项的用途，其中R7选自H、甲基和乙酰基。
14.根据权利要求1-13中任一项的用途，其中水硬性粘合剂选自水泥和地质聚合物硅酸盐粘合剂。
15.根据权利要求1-14中任一项的用途，其中含水悬浮液进一步包含添加剂，且添加剂为玻璃纤维。
16.含水悬浮液，其包含如权利要求1-13中任一项所定义的烷基三烷氧基硅烷作为分散剂、集料和水硬性粘合剂。
17.制备如权利要求1-13中任一项所定义的通式(I)烷基三烷氧基硅烷的方法，其包括步骤：
(i)在烷氧基化条件下用选自氧化乙烯、氧化丙烯和氧化丁烯的一种或者两种或更多种氧化烯将通式(II)的单体α,ω-烯醇和/或ω-烯基胺聚烷氧基化：
其中X、Y、Z、a、b、c、m、R2和R3具有权利要求1-13中任一项所述的定义；
(ii)任选使用烷基化或酰化剂将步骤(i)中所得通式(III)的烷氧基化烯醇和/或烯基胺烷基化或酰化：
其中X、Y、Z、a、b、c、m、p、R2、R3和R6具有权利要求1-13中任一项所述的定义；和
(iii)用H-Si(OR1)3将步骤(ii)中所得通式(IV)的不饱和聚醚加氢甲硅烷基化：
其中X、Y、Z、a、b、m、p、R2、R3、R6和R7具有权利要求1-13中任一项所述的定义，
其中R1具有权利要求1中所述的定义。
18.通式(I)烷基三烷氧基硅烷，其如权利要求1-13中任一项所定义：
其中式(I)的符号和下标具有权利要求1-13中任一项所述的定义；并且对于-X-＝-O-，a＝1，b＝0，m＝1，且R2、R3和R6＝H，附加条件是满足p为大于20的数。
CN201480054503.5A 2013-10-02 2014-09-30 聚(氧化烯)氧基-和/或聚(氧化烯)氨基烷基三烷氧基硅烷作为分散剂的用途 Pending CN105612134A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP13187182.4 2013-10-02
EP13187182 2013-10-02
PCT/EP2014/070912 WO2015049227A1 (de) 2013-10-02 2014-09-30 Verwendung von poly(oxyalkylen)oxy- bzw. poly(oxyalkylen)aminoalkyltrialkoxysilanen als dispergiermittel

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN105612134A true CN105612134A (zh) 2016-05-25

Family

ID=49301354

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201480054503.5A Pending CN105612134A (zh) 2013-10-02 2014-09-30 聚(氧化烯)氧基-和/或聚(氧化烯)氨基烷基三烷氧基硅烷作为分散剂的用途

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20160297928A1 (zh)
EP (1) EP3052452A1 (zh)
KR (1) KR20160065850A (zh)
CN (1) CN105612134A (zh)
WO (1) WO2015049227A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107108358A (zh) * 2014-10-22 2017-08-29 巴斯夫欧洲公司 作为水硬性粘合剂的分散剂的单亚烷基和双亚烷基三烷氧基硅烷

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104876468B (zh) * 2015-05-15 2017-10-24 武汉理工大学 一种配合硅灰使用的功能化聚羧酸减水剂及其制备方法
KR20180103341A (ko) * 2017-03-09 2018-09-19 삼성전자주식회사 고분자 조성물, 고분자 복합체 및 광학 필름

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001004185A1 (en) * 1999-07-09 2001-01-18 Mbt Holding Ag Oligomeric dispersant
FR2876108A1 (fr) * 2004-10-05 2006-04-07 Lafarge Sa Superplastifiants a fonctions silane
CN1910249A (zh) * 2004-01-30 2007-02-07 株式会社钟化 粘合剂组合物
CN102015880A (zh) * 2008-05-02 2011-04-13 株式会社钟化 室温固化性组合物及其固化物
CN102209744A (zh) * 2008-12-05 2011-10-05 赢创高施米特有限公司 新型的带有烷氧基甲硅烷基的聚醚-硅氧烷及其制备方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0444542B1 (en) 1990-03-02 1993-10-20 BASF Corporation Cementing compositions containing polyethyleneimine phosphonate derivatives as dispersants
FR2696736B1 (fr) 1992-10-12 1994-12-30 Chryso Fluidifiants pour suspensions aqueuses de particules minérales et pâtes de liant hydraulique.
US5856288A (en) 1996-04-26 1999-01-05 Nippon Shokubai Co., Ltd. Polyalkylene glycol-polyglyoxylate block copolymer, its production process and use
DE102009022628A1 (de) * 2008-12-05 2010-06-10 Evonik Goldschmidt Gmbh Verfahren zur Modifizierung von Oberflächen
US8236915B2 (en) * 2009-07-10 2012-08-07 Momentive Performance Materials Inc. Hydrosilylation catalysts

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001004185A1 (en) * 1999-07-09 2001-01-18 Mbt Holding Ag Oligomeric dispersant
CN1910249A (zh) * 2004-01-30 2007-02-07 株式会社钟化 粘合剂组合物
FR2876108A1 (fr) * 2004-10-05 2006-04-07 Lafarge Sa Superplastifiants a fonctions silane
CN102015880A (zh) * 2008-05-02 2011-04-13 株式会社钟化 室温固化性组合物及其固化物
CN102209744A (zh) * 2008-12-05 2011-10-05 赢创高施米特有限公司 新型的带有烷氧基甲硅烷基的聚醚-硅氧烷及其制备方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107108358A (zh) * 2014-10-22 2017-08-29 巴斯夫欧洲公司 作为水硬性粘合剂的分散剂的单亚烷基和双亚烷基三烷氧基硅烷

Also Published As

Publication number Publication date
KR20160065850A (ko) 2016-06-09
US20160297928A1 (en) 2016-10-13
WO2015049227A1 (de) 2015-04-09
EP3052452A1 (de) 2016-08-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2526461C2 (ru) Сополимерная примесная система для сохранения удобоукладываемости цементных композиции
CN110128077B (zh) 一种低粘易泵送超高性能混凝土及其制备方法
CN107337766B (zh) 一种高适应性聚羧酸减水剂及其制备方法
CN107117856B (zh) 具有纳米增强作用的纯粉剂透水混凝土增强剂及其使用方法
CN102149737A (zh) 用于水泥组合物和易性保持的动态共聚物
RU2619927C2 (ru) Диспергирующее вещество для неорганических частиц
CN102171158B (zh) 包含水硬和/或凝硬材料的组合物
CN104220472A (zh) 基于芳族化合物的缩聚产物、其制备方法及其用途
CN104086131B (zh) 将建筑垃圾与石灰石粉复合制得的道路铺筑材料及其制备方法
JP6305190B2 (ja) 水硬性材料用収縮低減剤
CN114702294B (zh) 一种固废基超缓凝胶凝材料及其制备方法和应用
CN101842329B (zh) 水硬性体系的分散剂
CN105612134A (zh) 聚(氧化烯)氧基-和/或聚(氧化烯)氨基烷基三烷氧基硅烷作为分散剂的用途
CN107108358A (zh) 作为水硬性粘合剂的分散剂的单亚烷基和双亚烷基三烷氧基硅烷
JP2018193280A (ja) 早強性超高強度グラウト組成物
CN109320176B (zh) 一种矿用充填开采用煤泥胶凝材料
WO2016097648A1 (fr) Composition hydraulique pour la réalisation de chaussées
JP5378752B2 (ja) セメント質組成物のウオッシュアウトを防止するための方法
CN112759759B (zh) 一种多元磷酸基化合物、其制备方法及应用
CN103987760A (zh) 具有改善的热稳定性的增塑剂聚合物
CA3220022A1 (en) Use of a naphthalenesulfonic acid polycondensate as a plasticizer in a construction composition and construction composition
WO2023014548A1 (en) Dry mixes and cements comprising cellulose ethers having polyether groups as lubricative additives for roller compacted concrete applications and methods of using them
AU2012365554B2 (en) Dispersant for inorganic particles
JP6462349B2 (ja) セメント混和剤用ポリマー、セメント混和剤、およびセメント組成物
CN116143450A (zh) 一种现浇高强砂基路面用材料及其施工方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
AD01 Patent right deemed abandoned
AD01 Patent right deemed abandoned

Effective date of abandoning: 20180914