CN107835795A - 聚烷氧基化多胺氧化物消泡组合物 - Google Patents

聚烷氧基化多胺氧化物消泡组合物 Download PDF

Info

Publication number
CN107835795A
CN107835795A CN201680042696.1A CN201680042696A CN107835795A CN 107835795 A CN107835795 A CN 107835795A CN 201680042696 A CN201680042696 A CN 201680042696A CN 107835795 A CN107835795 A CN 107835795A
Authority
CN
China
Prior art keywords
composition
mixture
poly
alkoxylation
amine
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.)
Granted
Application number
CN201680042696.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107835795B (zh
Inventor
L.L.郭
Y.陈
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.)
GCP Applied Technologies Inc
Original Assignee
GCP Applied Technologies Inc
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 GCP Applied Technologies Inc filed Critical GCP Applied Technologies Inc
Publication of CN107835795A publication Critical patent/CN107835795A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107835795B publication Critical patent/CN107835795B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • 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
    • C04B24/12—Nitrogen containing compounds organic derivatives of hydrazine
    • C04B24/121—Amines, polyamines
    • 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
    • C04B24/24—Macromolecular compounds
    • C04B24/28—Macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • 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
    • 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
    • C04B40/00—Processes, in general, for influencing or modifying the properties of mortars, concrete or artificial stone compositions, e.g. their setting or hardening ability
    • C04B40/0028—Aspects relating to the mixing step of the mortar preparation
    • C04B40/0039—Premixtures of ingredients
    • 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
    • C08G73/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing nitrogen with or without oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule, not provided for in groups C08G12/00 - C08G71/00
    • C08G73/02—Polyamines
    • C08G73/024—Polyamines containing oxygen in the form of ether bonds in the main chain
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D179/00—Coating compositions based on macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing nitrogen, with or without oxygen, or carbon only, not provided for in groups C09D161/00 - C09D177/00
    • C09D179/02—Polyamines
    • 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
    • C04B2103/50—Defoamers, air detrainers
    • 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
    • C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/00474—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00
    • C04B2111/00482—Coating or impregnation materials
    • 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
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00—Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
  • Sealing Material Composition (AREA)
  • Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
  • Polyethers (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)

Abstract

本发明提供了在含水体系如漆料、涂料、密封剂、粘合剂、胶粘剂、水泥、砂浆、砖石或混凝土中控制空气空隙的组合物和方法，所述组合物包含至少一种氧化剂和包含至少一种聚烷氧基化多亚烷基多胺、至少一种聚烷氧基化聚亚乙基亚胺或其混合物的化合物或混合物的反应产物。

Description

聚烷氧基化多胺氧化物消泡组合物
技术领域
本发明涉及改变含水组合物中的空气的试剂，更特别涉及用于在相对较宽的pH范围内控制含水体系如漆料、密封剂、涂料、混凝土、砂浆、砖石或其它含水组合物中的空气含量和品质的基于聚烷氧基化多胺氧化物的新一类空气管理组合物。
发明背景
已知使用胺消泡剂来改变水性环境如可水合水泥和混凝土中的空气含量和品质。
在共同受让人拥有的美国专利号8,187,376中，Kuo教导了用于在水泥质组合物中控制空气的添加剂组合物，其中聚烷氧基化多亚烷基多胺消泡剂与某些加气剂如链烷醇胺化合物、含氧化烯的减水剂或塑化剂以及其它试剂结合使用。在该'376专利中，Kuo解释了这些化合物改善了水泥和混凝土拌合料中加气添加剂的稳定性，但是不会降低消泡添加剂的有效性。
本发明反映了对发现新型和预料不到的消泡剂的挑战的持续追求，所述消泡剂在含水体系如水泥、砂浆、砖石和混凝土中（由于在宽pH范围内的适用性）以及在含水组合物如漆料、胶乳和乳液（例如聚合物胶乳或乳液）、底漆、密封剂、粘合剂、胶粘剂等等中是高度稳定和有效的。
发明概述
本发明提供了改变含水组合物（如漆料、底漆、密封剂、粘合剂、胶粘剂和其它含水组合物，并还包括可水合的水泥质组合物如水泥、混凝土、砂浆和砖石组合物）中空气的含量与品质的新型组合物和方法。
本发明人已经令人惊讶地发现，使用氧化的聚烷氧基化多胺在水性环境如水泥或混凝土组合物中提供了有益的脱气特性。这种行为是预料不到的，因为烷基胺氧化物表面活性剂通常以其它方式夹带空气而不是脱除空气。该聚烷氧基化多胺氧化物提供了在含水体系中优异的稳定性和溶解性，并且在与常规混凝土掺合剂一起使用时在扩展的pH范围内（包括中性和高pH（>7）环境）表现出优异的相容性。
本发明的示例性组合物包含至少一种氧化剂和包含至少一种聚烷氧基化多亚烷基多胺、至少一种聚烷氧基化聚亚乙基亚胺或其混合物的化合物或混合物（compound）的反应产物；所述至少一种聚烷氧基化多亚烷基多胺由结构式A表示：
[式A]，
并且所述至少一种聚烷氧基化聚亚乙基亚胺由结构式B表示：
—(AO)x—(EI)y— [式B]，
其中R1、R2、R3、R4、R5、R6和R7各自独立地表示氢、C1-C6烷基基团、-CH2-OH基团或-(AO)x-R8基团；AO表示选自亚乙基氧（“EO”）、亚丙基氧（“PO”）、亚丁基氧（“BO”）或其混合物的亚烷基氧基团，其中与AO中的其它亚烷基氧相比EO的相对摩尔量为总摩尔量的0%至小于50%，并且其中EO和PO基团的总数超过25个；n表示0至20的整数；x表示1至100的整数；R8表示氢或C1-C6烷基基团；—(EI)y—表示直链或支链结构的亚乙基亚胺重复单元；y表示5至100的整数；并且每个亚乙基亚胺重复单元的-(AO)x-链的相对数量为0.1至1.0。
在本发明的示例性实施方案中，该反应产物是衍生自乙二胺、二亚乙基三胺、三亚乙基四胺、四亚乙基五胺、五亚乙基六胺、丙二胺、二亚丙基三胺、三亚丙基四胺、四亚丙基五胺、五亚丙基六胺、Ν,Ν-二甲基乙二胺、Ν,Ν'-二甲基乙二胺、Ν,Ν-二甲基丙二胺、Ν,Ν'-二甲基丙二胺、Ν,Ν-二乙基乙二胺、Ν,Ν'-二乙基乙二胺、Ν,Ν-二乙基丙二胺、Ν,Ν'-二乙基丙二胺或其混合物的氧化物。最优选的是衍生自乙二胺、二亚乙基三胺、三亚乙基四胺或其混合物的氧化物。
本发明的另一示例性组合物包含上述氧化的聚烷氧基化多胺和一种或多种在水性环境中夹带空气的加气剂。对于水性水泥质环境如砂浆和混凝土浆料或糊料而言，该加气剂可以包含高级三烷醇胺、木质素磺酸盐、磺化萘甲醛缩合物、磺化三聚氰胺甲醛缩合物、含氧化烯的超塑化剂、含氧化烯的减缩剂或其混合物。
虽然可以将氧化的聚烷氧基化多胺单独引入到水性环境中，其更优选与至少一种加气剂一起引入到砂浆或混凝土的水性环境中，因为配制的掺合剂产品如前所述具有与其组分的有益的相容性，由此在相对较宽的pH范围内为该配制产品的运输、储存和分配提供了有利的稳定性。
本发明还涉及含有前述氧化的聚烷氧基化多胺的含水组合物（含有或不含有加气剂），以及在含有或不含有加气剂的情况下使用前述氧化的聚烷氧基化多胺改变水性环境，如水性涂料、漆料、粘合剂、水泥、混凝土等等的方法。
下面详细阐述本发明的其它特征和益处。
示例性实施方案详述
如上文概括的那样，本发明的氧化的聚烷氧基化多胺组合物可用于在含水组合物如基于水的漆料（例如聚合物漆料）、底漆、胶粘剂、密封剂、粘合剂和其它含水组合物中脱除空气。减少的空气空隙可以导致降低的针孔效应，并因此获得更高的阻隔性质，例如当该涂料组合物在建筑物或结构表面上硬化或固化成保护性涂层时。
本发明的示例性含水组合物包括基于水的漆料，如丙烯酸类漆料（或使用其它聚合物或树脂的漆料）。由于它们相对较宽的pH应用范围，本发明的聚烷氧基化多胺氧化物化合物可以在需要耐碱性的用于建筑物或结构表面的涂料组合物中使用，如水泥和混凝土、新鲜砖石、灰泥和饰粉，以及用于砖块、石块和砖石砌块（其可以包含或接触水泥或砂浆）上。
本发明的示例性涂料组合物包含（i）当其以液体水性涂料组合物形式施加至表面并使其干燥时可以在所述表面上形成涂层的粘结剂材料（如聚合物或树脂），和（ii）如先前在发明概述中概括的氧化的聚烷氧基化多胺组合物，任选含有一种或多种加气添加剂。示例性的聚合物或树脂可以包括当以液体水性涂料组合物形式施加并使其干燥和/或硬化时聚结、交联、粘结在一起和/或以其它方式在表面上形成整体涂层的丙烯酸类、聚氨酯、橡胶（例如苯乙烯丁基橡胶）或其它水分散性材料。该涂料组合物可以是溶液、胶乳或乳液，或其它可流动或液体施加形式，其可以刷涂、涂抹、喷涂、辊压或以其它方式施加。
当以添加剂（掺合剂）组合物形式用于脱除可水合的水泥质组合物如水泥、砂浆、砖石和混凝土组合物中的空气时，本发明的聚烷氧基化多胺氧化物是特别有益的。
本文中所用的术语“水泥”包括通过粉碎由水硬性硅酸钙和作为研磨添加剂的一种或多种形式的硫酸钙（如石膏）组成的熟料而制得的可水合水泥。“砂浆”是用水形成的水泥糊料，并附加地包含细骨料（例如砂）。“混凝土”是附加地包含粗骨料（如碎石或砾石）的砂浆。
本文中所用的术语“水泥质”是指包括或包含水泥（例如波特兰水泥）或其以其它方式充当粘结剂以便将细骨料（例如砂）、粗骨料（例如碎砾石）或其混合物结合在一起的材料。通常，波特兰水泥与一种或多种其它补充性水泥质材料（“SCM”）混合并以共混物形式提供。SCM可以包括石灰石、熟石灰、粉煤灰、粒状高炉矿渣和硅粉，或通常包含在此类水泥中的其它材料。水泥质材料因此可以优选以水泥质材料总干重量的0%-100%、更优选10%-60%的量包含一种或多种SCM。
本文中所用的术语“可水合”意在指通过与水的化学相互作用硬化的水泥或水泥质材料。波特兰水泥熟料是主要由可水合硅酸钙组成的部分熔融的团块。该硅酸钙基本上是硅酸三钙（3CaO-SiO2，在水泥化学符号中为“C3S”）和硅酸二钙（2CaO·SiO2，“C2S”）的混合物，其中前者为主要形式，含有较少量的铝酸三钙（3CaO·Al2O3，“C3A”）和铁铝酸四钙（4CaO·Al2O3·Fe2O3，“C4AF”）。参见例如Dodson, Vance H., Concrete Admixtures(Van Nostrand Reinhold, New York NY 1990), 第1页。
在本发明的各种实施方案中，该聚烷氧基化多胺氧化物可以在含水组合物中用作消泡剂。
一个示例性实施方案涉及用于改性可水合的水泥质组合物的添加剂或掺合剂，其中该添加剂包含至少一种加气剂和聚烷氧基化多胺氧化物。加气剂的实例包括高级三烷醇胺、木质素磺酸盐、萘磺酸盐、三聚氰胺磺酸盐、含氧化烯的超塑化剂、含氧化烯的减缩剂或其混合物。术语“添加剂”在本文中用于描述在水泥制造厂添加的添加剂，并还用于描述添加到水泥、水以及任选的用于制造水泥砂浆、混凝土和其它水泥质材料的骨料中的“掺合剂”。优选地，该添加剂组合物是可以以液体形式分配（例如泵送计量）的水性液体。
本文中所用的术语“高级三烷醇胺”应当是指叔胺化合物，其是在其中具有至少一个C3-C5羟基烷基，更优选至少一个C3-C4羟基烷基基团的三(羟基烷基)胺。该叔胺的其余（如果有的话）羟基烷基基团可以选自C1-C2羟基烷基基团（优选C2羟基烷基）。此类化合物的实例包括羟乙基二(羟丙基)胺、羟丙基二(羟乙基)胺、三(羟丙基)胺、羟乙基二(羟基正丁基)胺、三(2-羟丁基)胺、羟丁基二(羟丙基)胺等等。优选的高级三烷醇胺是三异丙醇胺（“TIPA”）、N,N-双(2-羟乙基)-N-(2-羟丙基)胺（“DEIPA”）、N,N-双(2-羟丙基)-N-(羟乙基)胺（“EDIPA”）和三(2-羟丁基)胺。可以使用此类高级三烷醇胺的混合物，并且这些的任一种或这些的组合可以与三乙醇胺（TEA）、二乙醇胺（DEA）、单乙醇胺或其混合物的一种或多种一起使用。当用作波特兰水泥或混合水泥的研磨添加剂时，该高级三烷醇胺可以以水泥重量的至多2%、优选至多0.1%和最优选0.005%-0.03%的量加入。特别地，TIPA已知用作后期强度增强剂。
术语“木质素磺酸盐”、“萘磺酸盐”、“三聚氰胺磺酸盐”和“含氧化烯的超塑化剂”在本文中用于表示已知夹带空气的减水剂（“WRA”）。“木质素磺酸盐”WRA包括木质素磺酸的碱金属或碱土金属盐，如木质素磺酸钙，其是常用的WRA。“萘磺酸盐”WRA包括磺化萘-甲醛缩合物的碱金属盐；而“三聚氰胺磺酸盐”WRA包括磺化三聚氰胺-甲醛缩合物的碱金属盐。
提及盐形式的化合物可以理解为包括提及它们的酸形式，并且反之亦然，因为可能是酸形式与盐形式在水性环境中共存的情况。类似地，还可以理解，提及胺形式的化合物可以理解为包括提及它们的铵形式，并且反之亦然。
术语“含氧化烯的超塑化剂”是指减水剂，通常是聚氧化烯侧基连接于其上的由聚羧酸或偏酯组成的梳状聚合物。此类氧化烯基团包括亚乙基氧（EO）、亚丙基氧（PO）和亚丁基氧（BO）。这样的含氧化烯的超塑化剂将是水泥与混凝土工业中常用的那些的任一种。例如，聚合超塑化剂，其是聚氧化烯基团通过酰胺、酰亚胺、酯和/或醚键连接于其上的具有含碳骨架的梳状聚合物，预期用于本发明。含氧化烯的超塑化剂的其它实例包括丙烯酸或甲基丙烯酸与丙烯酸或甲基丙烯酸与聚亚烷基二醇单甲醚的反应产物的共聚物。含氧化烯的超塑化剂的其它实例包括丙烯酸或甲基丙烯酸与具有C3至C20的典型醇链长度的聚烷氧基化醇的共聚物。
通常，添加到水泥组合物中的用于本发明的加气减水剂（WRA）的量将是水泥或水泥质组合物的总重量的至少大约0.005重量%，通常为0.005重量%至大约5重量%，优选0.03重量%至大约1重量%的量。
如前所述的本发明的示例性组合物包含至少一种氧化剂和包含至少一种聚烷氧基化多亚烷基多胺、至少一种聚烷氧基化聚亚乙基亚胺或其混合物的化合物或混合物的反应产物；所述至少一种聚烷氧基化多亚烷基多胺由结构式A表示：
[式A]，
并且所述至少一种聚烷氧基化聚亚乙基亚胺由结构式B表示：
—(AO)x—(EI)y— [式B]，
其中R1、R2、R3、R4、R5、R6和R7各自独立地表示氢、C1-C6烷基基团、-CH2-OH基团或-(AO)x-R8基团；AO表示选自亚乙基氧（“EO”）、亚丙基氧（“PO”）、亚丁基氧（“BO”）或其混合物的亚烷基氧基团，其中与AO中的其它亚烷基氧相比EO的相对摩尔量为总摩尔量的0%至小于50%；n表示0至20的整数；x表示1至100的整数；EO和PO基团的总数超过25个；R8表示氢或C1-C6烷基基团；—(EI)y—表示直链或支链结构的亚乙基亚胺重复单元；y表示5至100的整数；并且每个亚乙基亚胺重复单元的-(AO)x-链的相对数量为0.1至1.0。
优选的是，如上所述由聚烷氧基化多胺的氧化形成的本发明的示例性反应产物不含有长度超过六个碳的直链或支链烷基基团，因为高级烷基基团倾向于形成疏水性脂肪基团，该疏水性脂肪基团倾向于在引入该反应产物化合物的水性环境中以洗涤剂的方式捕捉气泡。因此，至少一种氧化剂与包含至少一种聚烷氧基化多亚烷基多胺、至少一种聚烷氧基化聚亚乙基亚胺或其混合物的化合物或混合物的反应产物优选不含有大于六（6）个碳原子的直链或支链烷基基团，更优选不含有大于四（4）个碳原子的直链或支链烷基基团。
适用于本发明的示例性氧化剂包括但不限于过氧化氢，过氧酸如过甲酸、过乙酸、过苯甲酸、氯过氧苯甲酸、单过氧邻苯二甲酸、过硫酸、分子氧和臭氧。
尽管叔胺消泡剂的最佳氧化程度将根据具体应用并根据聚烷氧基化多胺起始材料的分子量和化学结构而变化，10摩尔%至100摩尔%的叔胺基团应优选被氧化成胺氧化物基团，更优选该叔胺基团的20摩尔%至100摩尔%应被氧化成胺氧化物基团。
在优选的示例性实施方案中，通过聚烷氧基化多亚烷基多胺的氧化来制得该消泡剂。适用于本发明的示例性多亚烷基多胺包括但不限于乙二胺、二亚乙基三胺、三亚乙基四胺、四亚乙基五胺、五亚乙基六胺、丙二胺、二亚丙基三胺、三亚丙基四胺、四亚丙基五胺、五亚丙基六胺、Ν,Ν-二甲基乙二胺、Ν,Ν'-二甲基乙二胺、Ν,Ν-二甲基丙二胺、Ν,Ν'-二甲基丙二胺、Ν,Ν-二乙基乙二胺、Ν,Ν'-二乙基乙二胺、Ν,Ν-二乙基丙二胺、Ν,Ν'-二乙基丙二胺。这些多亚烷基多胺中更优选的是乙二胺、二亚乙基三胺、三亚乙基四胺或其混合物，最优选的是二亚乙基三胺。
在其它示例性实施方案中，通过使多亚烷基多胺与亚乙基氧、亚丙基氧或更高级的亚烷基氧反应来进行聚烷氧基化。在再进一步的示例性实施方案中，可以通过使其与亚乙基氧和亚丙基氧和/或亚丁基氧反应来使多亚烷基多胺烷氧基化，其中亚丙基氧基团和/或亚丁基氧基团对亚乙基氧基团的摩尔比大于1；并且其中EO和PO基团的总数超过25个。在另一优选实施方案中，亚乙基氧基团的量为该聚醚总重量的0%-40%，而亚丙基氧和/或亚丁基氧基团的量为该聚醚总重量的60%-100%。
在另一示例性实施方案中，组分A的氧化的聚烷氧基化多亚烷基多胺消泡剂具有500-7,000的数均分子量。更优选地，该数均分子量为1,000-6,000；该数均分子量最优选为2,000-4,000。
在另一示例性实施方案中，通过聚烷氧基化聚亚乙基亚胺的氧化制得该消泡剂。该聚亚乙基亚胺或聚氮丙啶可以具有线性和/或支化化学结构，并具有400至5,000的数均分子量。
在另一示例性实施方案中，组分B的氧化的聚烷氧基化聚亚乙基亚胺消泡剂具有1,000-15,000的数均分子量。更有选地，该数均分子量为2,000-10,000；该数均分子量最优选为3,000-7,000。
在本发明的示例性实施方案中，作为如上所述的反应产物获得的聚烷氧基化多胺氧化物消泡剂可以单独或与加气材料结合混入水性环境（如漆料、涂料组合物）或可水合的水泥质组合物（如砂浆或混凝土）中。
虽然在本文中使用有限数量的实施方法对本发明进行了描述，但是这些具体实施方案并非意在限制本文另行描述和要求保护的本发明的范围。存在对所述实施方案的修改和变化。更具体而言，给出以下实施例作为要求保护的本发明的实施方案的具体说明。应理解的是，本发明不限于实施例中提出的具体细节。
实施例1
(合成胺氧化物)
将数均分子量（Mn）为2,550的聚丙氧基化二亚乙基三胺（100克，0.039摩尔）、正丙醇（50毫升）和乙酸（0.2克）加入反应容器中。该混合物在搅拌下加热至50℃，随后在50-55℃下经40分钟向该混合物中滴入30重量%的过氧化氢水溶液（4.54克，0.04摩尔）。加入过氧化氢后，该混合物在搅拌下保持在60-65℃下18小时。通过使用旋转蒸发器除去正丙醇溶剂来收集所得胺氧化物产物（样品AO1）。
以类似方式用提高量的过氧化氢来合成胺氧化物样品AO2和AO3（表1）。
表1
(合成的胺氧化物)
胺氧化物产物 起始叔胺(克) 30重量%过氧化氢水溶液(克)
样品AO1 聚丙氧基化二亚乙基三胺　　　　　　　　(Mn 2,550), 100 4.54
样品AO2 聚丙氧基化二亚乙基三胺　　　　　　　　　　　(Mn 2,550), 100 9.08
样品AO3 聚丙氧基化二亚乙基三胺　　　　　　　　　　　(Mn 2,550), 100 13.6
实施例2
(配制品稳定性)
在这一实例中，评价了不同的消泡剂添加剂在含有聚羧酸酯醚分散剂的低pH掺合剂中的稳定性。根据表2中的配方制备含有消泡剂的掺合剂。在搅拌下将水（32.9克）、样品AO1（0.40克）和60%聚羧酸酯分散剂水溶液（66.7克）加入到烧杯中，随后搅拌该混合物直至其变均匀。用乙酸将该混合物的pH调节至3.5-4.0。该混合物在25℃和50℃的烘箱中保持在50毫升的圆筒中，同时肉眼监控其稳定性30天或直到发生相分离。
表2
(掺合剂稳定性测试)
a稳定性通过在最长30天内观察到相分离之前的时间来表示。
由表2可以看出，胺氧化物消泡剂添加剂AO1、AO2和AO3在酸性条件下在掺合剂中与它们的胺起始材料同样稳定。
实施例3
(配制品稳定性)
在这一实例中，评价了不同的消泡剂添加剂在含有聚羧酸酯醚分散剂的中性pH掺合剂中的稳定性。根据表3中的配方制备含有消泡剂的掺合剂。在搅拌下将水（19.6克）、样品AO1（0.40克）和50%聚羧酸酯醚分散剂水溶液（80克）加入到烧杯中，随后搅拌该混合物直至其变均匀。所得混合物的pH值为6.25至7.0。该掺合剂在25℃和50℃的烘箱中保持在50毫升的圆筒中，肉眼监控其稳定性30天或直到发生相分离。
表3
(掺合剂稳定性测试)
a稳定性通过在最长30天内观察到相分离之前经过的时间来表示。
如表3中所示，胺氧化物消泡剂添加剂在中性pH条件下与它们的胺起始材料相比在掺合剂中更稳定。
实施例4
(配制品稳定性)
在这一实例中，评价了不同的消泡剂添加剂在含有聚羧酸酯醚分散剂和促凝剂的高pH掺合剂中的稳定性。根据表4中的配方制备该掺合剂。在搅拌下将水（76.1克）、60%聚羧酸酯醚分散剂水溶液（13.3克）和氢氧化钠（0.4克）加入到烧杯中。在充分混合后，所得混合物具有高于8的pH。随后向该掺合剂中加入亚硝酸钙（5.6克，32%溶液）、硫氰酸钠（4.0克，50%溶液）和样品AO1（0.2克）并搅拌直至其变均匀。用氢氧化钠将最终掺合剂溶液的pH调节至8.5-9.5。该掺合剂在25℃和50℃的烘箱中保持在50毫升的圆筒中，肉眼监控其稳定性30天或直到发生相分离。
表4
(掺合剂稳定性测试a)
a所有掺合剂含有氢氧化钠（0.4克）、36重量%的亚硝酸钙溶液（5.6克）和50重量%的硫氰酸钠溶液（4.0克）
b稳定性通过在最长30天内观察到相分离之前经过的时间来表示。
表4中的结果清楚地显示了含有本发明的胺氧化物消泡剂添加剂的掺合剂在碱性条件下远比含有胺起始消泡剂的掺合剂更稳定。
实施例5
(砂浆空气测试)
在这一实例中，针对可加工性和空气含量在标准砂浆试验中评估了不同的胺氧化物的消泡效果，并根据ASTM C185-02标准测量了砂浆空气含量。砂浆的组成如下：水泥（540克）、砂（1400克）、聚羧酸酯分散剂（0.9克，60重量%）、消泡剂添加剂（0.011克）和水（225克）。
表5
(ASTM C185砂浆空气测试a)
。
通过表5中的条目15、16和17与条目13的比较，明显的是，所要求保护的胺氧化物消泡剂，样品AO1-AO3在降低砂浆中的空气含量方面是有效的。相反，在表5的条目18中，二甲基十四烷基胺氧化物不具有消泡能力；其提高了砂浆空气含量。
实施例6
(混凝土空气测试)
在这一实例中，相对于聚丙氧基化二亚乙基三胺起始材料，在混凝土中评估了不同的胺氧化物的消泡效果。根据以下组成制备混凝土拌合料：普通波特兰水泥，11.7千克；水，4.48千克；粗骨料，29.1千克；细骨料，25.1千克；聚羧酸酯醚分散剂（60重量%溶液），17克；市售加气剂DARAVAIR®1000，1.2克；以及列举的胺氧化物添加剂或胺添加剂。根据ASTMC231-97测量空气含量。结果总结在表6中。
表6
混凝土测试
。
表6中的数据清楚地表明，本发明的胺氧化物（条目21和22）在降低混凝土中的空气含量方面是有效的消泡剂（与条目19相比）。
前述实施例和实施方案仅为说明目的而呈现，并非意在限制本发明的范围。

Claims (18)

1.组合物，包含：
至少一种氧化剂和包含至少一种聚烷氧基化多亚烷基多胺、至少一种聚烷氧基化聚亚乙基亚胺或其混合物的化合物或混合物的反应产物；
所述至少一种聚烷氧基化多亚烷基多胺由结构式A表示：
[式A]，
并且所述至少一种聚烷氧基化聚亚乙基亚胺由结构式B表示：
—(AO)x—(EI)y— [式B]，
其中
R1、R2、R3、R4、R5、R6和R7各自独立地表示氢、C1-C6烷基基团、-CH2-OH基团或-(AO)x-R8基团；
AO表示选自亚乙基氧（“EO”）、亚丙基氧（“PO”）、亚丁基氧（“BO”）或其混合物的亚烷基氧基团，其中与AO中的其它亚烷基氧相比EO的相对摩尔量为总摩尔量的0%至小于50%，并且其中EO和PO基团的总数超过25个；
n表示0至20的整数；
x表示1至100的整数；
R8表示氢或C1-C6烷基基团；
—(EI)y—表示直链或支链结构的亚乙基亚胺重复单元；
y表示5至100的整数；并且
每个亚乙基亚胺重复单元的-(AO)x-链的相对数量为0.1至1.0。
2.权利要求1的组合物，其中所述反应产物是衍生自乙二胺、二亚乙基三胺、三亚乙基四胺、四亚乙基五胺、五亚乙基六胺、丙二胺、二亚丙基三胺、三亚丙基四胺、四亚丙基五胺、五亚丙基六胺、Ν,Ν-二甲基乙二胺、Ν,Ν'-二甲基乙二胺、Ν,Ν-二甲基丙二胺、Ν,Ν'-二甲基丙二胺、Ν,Ν-二乙基乙二胺、Ν,Ν'-二乙基乙二胺、Ν,Ν-二乙基丙二胺、Ν,Ν'-二乙基丙二胺或其混合物的氧化物。
3.权利要求1的组合物，其中所述反应产物是衍生自乙二胺、二亚乙基三胺、三亚乙基四胺或其混合物的氧化物。
4.权利要求1的组合物，其中所述反应产物是衍生自二亚乙基三胺的氧化物。
5.权利要求1的组合物，其中所述至少一种氧化剂选自过氧化氢、过甲酸、过乙酸、过苯甲酸、氯过氧苯甲酸、单过氧邻苯二甲酸、过硫酸、分子氧、臭氧或其混合物。
6.权利要求1的组合物，其中所述至少一种氧化剂是过氧化氢。
7.权利要求1的组合物，其中所述至少一种氧化剂与包含至少一种聚烷氧基化多亚烷基多胺、至少一种聚烷氧基化聚亚乙基亚胺或其混合物的化合物或混合物的反应产物不含有大于六个碳原子的直链或支链烷基基团。
8.含水组合物，包含水性涂料组合物和权利要求1的组合物。
9.权利要求1的组合物，进一步包含至少一种有效地在可水合的水泥质组合物中夹带空气的试剂，所述至少一种试剂包含高级三烷醇胺、木质素磺酸盐、磺化萘甲醛缩合物、磺化三聚氰胺甲醛缩合物、含氧化烯的超塑化剂、含氧化烯的减缩剂或其混合物。
10.组合物，包含可水合的水泥质粘结剂和权利要求1的组合物。
11.用于改性可水合的水泥质组合物的组合物，包含：至少一种有效地在可水合的水泥质组合物中夹带空气的试剂以及权利要求1的组合物，所述至少一种试剂包含高级三烷醇胺、木质素磺酸盐、磺化萘甲醛缩合物、磺化三聚氰胺甲醛缩合物、含氧化烯的超塑化剂、含氧化烯的减缩剂或其混合物。
12.权利要求11的组合物，其中所述至少一种有效地在可水合的水泥质组合物中夹带空气的试剂是含氧化烯的超塑化剂；并且所述反应产物包含至少一种氧化剂和结构式A所表示的化合物。
13.权利要求1的组合物，进一步包含促凝剂、缓凝剂或其混合物。
14.权利要求11的组合物，进一步包含促凝剂、缓凝剂或其混合物。
15.组合物，包含可水合的水泥质粘结剂和权利要求1的组合物。
16.涂料组合物，包含当其以液体水性涂料组合物形式施加至表面并使其干燥时可以在所述表面上形成涂层的粘结剂材料，以及权利要求1的组合物。
17.改变含水组合物中的空气性质的方法，包括向含水组合物中添加权利要求1的组合物。
18.改变含水组合物中的空气性质的方法，包括向含水组合物中添加权利要求11的组合物。
CN201680042696.1A 2015-05-19 2016-05-15 聚烷氧基化多胺氧化物消泡组合物 Active CN107835795B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US14/716,139 US11130709B2 (en) 2015-05-19 2015-05-19 Polyalkoxylated polyamine oxide defoaming compositions
US14/716139 2015-05-19
PCT/US2016/032620 WO2016187085A1 (en) 2015-05-19 2016-05-15 Polyalkoxylated polyamine oxide defoaming compositions

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107835795A true CN107835795A (zh) 2018-03-23
CN107835795B CN107835795B (zh) 2021-04-06

Family

ID=57320366

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201680042696.1A Active CN107835795B (zh) 2015-05-19 2016-05-15 聚烷氧基化多胺氧化物消泡组合物

Country Status (11)

Country Link
US (2) US11130709B2 (zh)
EP (2) EP3297968B1 (zh)
JP (1) JP6860505B2 (zh)
CN (1) CN107835795B (zh)
AU (1) AU2016265709B2 (zh)
BR (1) BR112017024914B1 (zh)
CA (1) CA2986386A1 (zh)
HK (1) HK1252765A1 (zh)
MX (1) MX2017014769A (zh)
SG (1) SG10201910674TA (zh)
WO (1) WO2016187085A1 (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA3068583A1 (en) 2017-06-28 2019-01-03 Gcp Applied Technologies Inc. Early strength enhancing concrete admixure
CN115397888A (zh) 2020-05-29 2022-11-25 巴斯夫欧洲公司 用于改进衣物洗涤剂去污力的两性改性低聚丙烯亚胺乙氧基化物
WO2023094275A1 (en) 2021-11-29 2023-06-01 Basf Se Amphoterically-modified trialkylene tetramine ethoxylates for improved stain removal of laundry detergents

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1997042285A1 (en) * 1996-05-03 1997-11-13 The Procter & Gamble Company Cotton soil release polymers
US5746822A (en) * 1994-05-12 1998-05-05 United States Gypsum Company Ready-mixed setting type joint compound
EP0841391A1 (en) * 1996-11-07 1998-05-13 The Procter & Gamble Company Perfume compositions
US6103678A (en) * 1996-11-07 2000-08-15 The Procter & Gamble Company Compositions comprising a perfume and an amino-functional polymer
US20050113541A1 (en) * 2003-10-29 2005-05-26 Nippon Shokubai Co., Ltd. Polymer, process for preparing the same, and use of the same
US8187376B2 (en) * 2010-05-25 2012-05-29 W. R. Grace & Co.-Conn. Defoamers for hydratable cementitious compositions

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4224076A (en) 1978-12-11 1980-09-23 Martin Marietta Corporation Non-plastic hydraulic cement mixes and process for improving such mixes
DE3166434D1 (en) 1980-06-17 1984-11-08 Procter & Gamble Detergent composition containing low levels of amine oxides
FR2525093A1 (fr) 1982-04-15 1983-10-21 Creusot Loire Appui-tete reglable notamment pour siege de vehicule automobile
EP0092862B1 (en) 1982-04-21 1986-03-12 THE PROCTER & GAMBLE COMPANY Process for the oxidation of tertiary amines to amine oxides
US4548744A (en) 1983-07-22 1985-10-22 Connor Daniel S Ethoxylated amine oxides having clay soil removal/anti-redeposition properties useful in detergent compositions
US5275654A (en) * 1989-02-24 1994-01-04 Shell Oil Corporation Cement sealing
ATE168408T1 (de) 1993-08-13 1998-08-15 Procter & Gamble Granulares, langkettige aminoxide enthaltendes, maschinelles geschirrspuelmittel
US5866718A (en) 1997-03-20 1999-02-02 General Electric Company Synthesis of tertiary amine oxides
US5782972A (en) 1997-03-21 1998-07-21 W.R. Grace & Co.-Conn. Additive for production of highly workable mortar cement
US6352952B1 (en) 1997-06-25 2002-03-05 W. R. Grace & Co. - Conn. Admixture and method for optimizing addition of EO/PO superplasticizer to concrete containing smectite clay-containing aggregates
JP4024375B2 (ja) * 1998-03-19 2007-12-19 株式会社日本触媒 グラフト重合体及びその製造方法並びに用途
DE19842859A1 (de) 1998-09-18 2000-03-23 Basf Ag Additive für Zement enthaltende mineralische Baustoffe
AU1322100A (en) 1998-11-23 2000-06-13 W.R. Grace & Co.-Conn. Improved workability and board life in masonry mortar and method for obtaining same
US6277181B1 (en) 1999-08-16 2001-08-21 Oliver Sales Company Method to extend the bathlife of alkaline accelerator solutions
US6762325B2 (en) * 2001-05-16 2004-07-13 Nippon Shokubai Co., Ltd. Method for production of alkoxylated compound
US20030173302A1 (en) 2002-03-13 2003-09-18 Kun Xiong Method of controlling deposit formation in aqueous systems
DE10227629C1 (de) 2002-06-21 2003-11-20 Hafner Beton Gmbh & Co Kg Baustoffmischung mit Schaumstoffteilchen, Verfahren zur Herstellung der Baustoffmischung und ihre Verwendung
JP2005154740A (ja) * 2003-10-29 2005-06-16 Nippon Shokubai Co Ltd 重合体およびその製造方法と用途
US7261772B1 (en) 2006-10-17 2007-08-28 Lyondell Chemical Technology, L.P. Gypsum composition

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5746822A (en) * 1994-05-12 1998-05-05 United States Gypsum Company Ready-mixed setting type joint compound
WO1997042285A1 (en) * 1996-05-03 1997-11-13 The Procter & Gamble Company Cotton soil release polymers
EP0841391A1 (en) * 1996-11-07 1998-05-13 The Procter & Gamble Company Perfume compositions
US6103678A (en) * 1996-11-07 2000-08-15 The Procter & Gamble Company Compositions comprising a perfume and an amino-functional polymer
US20050113541A1 (en) * 2003-10-29 2005-05-26 Nippon Shokubai Co., Ltd. Polymer, process for preparing the same, and use of the same
CN100340585C (zh) * 2003-10-29 2007-10-03 株式会社日本触媒 聚合物及其制造方法与用途
US8187376B2 (en) * 2010-05-25 2012-05-29 W. R. Grace & Co.-Conn. Defoamers for hydratable cementitious compositions

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
IASSINE OUATTARA, ET AL.: "Influence of Water on the Anodic oxidation Mechanism of Diethylenetriamine (DETA) on Platinum Electrode", 《BULL. CHEM. SOC. ETHIOP.》 *
SHUN-LCHI MURAHASHI,ET,AL.: "Ruthenium-Catalyzed Oxidative Cyanation of Tertiary Amines with Molecular Oxygen or Hydrogen Peroxide and Sodium Cyanide: sp3 C-H Bond Activation and Carbon-Carbon Bond", 《JACS》 *

Also Published As

Publication number Publication date
BR112017024914B1 (pt) 2022-05-03
MX2017014769A (es) 2018-02-13
AU2016265709A1 (en) 2017-12-07
EP4349928A3 (en) 2024-06-12
AU2016265709B2 (en) 2020-08-13
JP2018517810A (ja) 2018-07-05
EP3297968B1 (en) 2024-04-10
WO2016187085A1 (en) 2016-11-24
CA2986386A1 (en) 2016-11-24
EP4349928A2 (en) 2024-04-10
US20160340248A1 (en) 2016-11-24
SG10201910674TA (en) 2020-01-30
CN107835795B (zh) 2021-04-06
US11148975B2 (en) 2021-10-19
EP3297968A4 (en) 2019-01-09
US11130709B2 (en) 2021-09-28
US20190210920A1 (en) 2019-07-11
HK1252765A1 (zh) 2019-05-31
EP3297968A1 (en) 2018-03-28
BR112017024914A2 (pt) 2018-07-31
JP6860505B2 (ja) 2021-04-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2473457B1 (en) Formulation and its use
CN110997259B (zh) 早期强度增强混凝土外加剂
CA2427897C (en) Rheology stabilizer for cementitious compositions
US6310143B1 (en) Derivatized polycarboxylate dispersants
AU640545B2 (en) Additive composition for cement admixture
CN102892726B (zh) 用于水合性水泥质组合物的消泡剂
EP1603846A2 (en) Strength improvement admixture
JP2000516191A (ja) 高ポゾランセメント置換物およびそれに対する適合混和剤を含むセメント性混合物
JP2002518283A (ja) オキシアルキレンｓｒａを用いた処理を受けさせるコンクリートのためのポリオキシアルキレン共重合体による空気連行
AU3155801A (en) Water-soluble air-controlling agents for cementitious compositions
CN107835795A (zh) 聚烷氧基化多胺氧化物消泡组合物
JP2003165755A (ja) セメント組成物のワーカビリティー改良剤およびこれを含有するセメント減水剤
US20060030643A1 (en) Water soluble air controlling agents for cementitious compositions
JPH0645511B2 (ja) 気泡コンクリート用起泡剤および組成物
JPS6027638A (ja) セメント分散剤
JPS6410462B2 (zh)
JPH11157898A (ja) 水硬性組成物用添加剤
JP7282623B2 (ja) セメント用強度向上剤、セメント用添加剤、セメント組成物、および、セメント強度向上方法
JP2000327387A (ja) セメント混和剤
EP3677560A1 (en) Modified oxyalkilamines as shrinkage reducing agents in cementitious compositions
JPH10291846A (ja) セメント混和剤
JPH0891898A (ja) 自己充填性コンクリート混和剤

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
REG Reference to a national code

Ref country code: HK

Ref legal event code: DE

Ref document number: 1252765

Country of ref document: HK

GR01 Patent grant
GR01 Patent grant