CN109721276A - 增稠剂和水硬性组合物 - Google Patents

增稠剂和水硬性组合物 Download PDF

Info

Publication number
CN109721276A
CN109721276A CN201811272000.1A CN201811272000A CN109721276A CN 109721276 A CN109721276 A CN 109721276A CN 201811272000 A CN201811272000 A CN 201811272000A CN 109721276 A CN109721276 A CN 109721276A
Authority
CN
China
Prior art keywords
composition
anionic
hydraulic
degree
thickener
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
CN201811272000.1A
Other languages
English (en)
Inventor
斋东弘直
小西秀和
山川勉
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.)
Shin Etsu Chemical Co Ltd
Original Assignee
Shin Etsu Chemical Co Ltd
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 Shin Etsu Chemical Co Ltd filed Critical Shin Etsu Chemical Co Ltd
Publication of CN109721276A publication Critical patent/CN109721276A/zh
Pending legal-status Critical Current

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
    • C04B24/24—Macromolecular compounds
    • C04B24/26—Macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • C04B24/2652—Nitrogen containing polymers, e.g. polyacrylamides, polyacrylonitriles
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L33/00—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides or nitriles thereof; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L33/24—Homopolymers or copolymers of amides or imides
    • C08L33/26—Homopolymers or copolymers of acrylamide or methacrylamide
    • 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
    • C04B24/00—Use of organic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. plasticisers
    • C04B24/24—Macromolecular compounds
    • C04B24/38—Polysaccharides or derivatives thereof
    • C04B24/383—Cellulose or derivatives thereof
    • 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
    • C04B40/0042—Powdery mixtures
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L1/00—Compositions of cellulose, modified cellulose or cellulose derivatives
    • C08L1/08—Cellulose derivatives
    • C08L1/26—Cellulose ethers
    • 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
    • C04B2103/0068—Ingredients with a function or property not provided for elsewhere in C04B2103/00
    • C04B2103/0079—Rheology influencing agents
    • 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
    • C04B2103/44—Thickening, gelling or viscosity increasing agents
    • 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
    • C04B2111/00637—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00 as glue or binder for uniting building or structural materials
    • 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
    • C04B2111/60—Flooring materials
    • C04B2111/62—Self-levelling compositions
    • 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
    • C04B2111/72—Repairing or restoring existing buildings or building materials

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)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

本发明提供一种增稠剂和水硬性组合物，该增稠剂包含含有至少两种具有不同阴离子化程度的阴离子聚丙烯酰胺的阴离子聚丙烯酰胺基团和水溶性纤维素醚。当加入到水硬性组合物中时，该增稠剂可有效地改善流动性，同时保持流变性能。

Description

增稠剂和水硬性组合物
相关申请的交叉引用
该非临时申请根据35U.S.C.§119(a)要求2017年10月31日在日本提交的专利申请No.2017-209948的优先权，其全部内容通过引用并入本文。
技术领域
本发明涉及水硬性组合物和用于该水硬性组合物的增稠剂。
背景技术
聚丙烯酰胺广泛用于建筑材料领域。例如，专利文献1公开了一种透水组合物，其包含骨料(例如，沙子、土壤、砾石或其混合物)、由水溶性纤维素醚和水溶性聚丙烯酰胺组成的增稠剂以及水，该组合物适合于泵送。
专利文献2公开了一种下垂得到控制的水泥砂浆组合物，其包含100重量份的水泥、0.02至3重量份的水溶性非离子纤维素醚和0.001至0.2重量份的部分阴离子化的聚丙烯酰胺。
引文列表
专利文献1：JP-A H06-192650
专利文献2：JP-B H03-013183
发明内容
然而，由于专利文献1和2中使用的阴离子聚丙烯酰胺具有凝集能力，因此当将它们加入到水泥组合物中时，会使水泥颗粒凝集在一起。结果，组合物变得流动性差并且难以施用。还有改进的余地。
本发明的一个目的是提供一种增稠剂和包含其的水硬性组合物，当加入到水硬性组合物中时，该增稠剂可有效改善组合物的流动性，同时保持流变性能。
本发明人已经发现，当将至少两种具有不同阴离子化程度的阴离子聚丙烯酰胺加入到水硬性组合物中时，该水硬性组合物的流动性得到改善，同时保持流变性能。
在一个方面，本发明提供一种用于水硬性组合物的增稠剂，其包含含有至少两种具有不同阴离子化程度的阴离子聚丙烯酰胺的阴离子聚丙烯酰胺基团(group)，和水溶性纤维素醚。
在含有至少两种具有不同阴离子化程度的阴离子聚丙烯酰胺的阴离子聚丙烯酰胺基团(组)中，阴离子聚丙烯酰胺之间的阴离子化程度的差异优选为至少3mol％，并且阴离子化程度的加权平均值优选为大于2.0mol％且33.2mol％以下。
优选地，阴离子聚丙烯酰胺基团具有碱金属或碱土金属阳离子作为抗衡阳离子。
优选地，阴离子聚丙烯酰胺基团由阴离子化程度为1mol％至6mol％的第一阴离子聚丙烯酰胺和阴离子化程度为大于6mol％且40mol％以下的第二阴离子聚丙烯酰胺组成。
优选地，水溶性纤维素醚在20℃下具有30至30,000mPa·s的1wt％水溶液粘度。水溶性纤维素醚优选为选自烷基纤维素、羟烷基纤维素和羟烷基烷基纤维素中的至少一种。
增稠剂可进一步包含消泡剂。
另一方面，本发明提供一种水硬性组合物，其包含上面定义的增稠剂、水硬性物质和水。
发明的有益效果
当将本发明的增稠剂加入水硬性组合物中时，本发明的增稠剂有效改善组合物的流动性，同时保持流变性能。该水硬性组合物更容易施用。
具体实施方式
本发明的一个实施方案是用于水硬性组合物的增稠剂，其包含含有至少两种具有不同阴离子化程度的阴离子聚丙烯酰胺的阴离子聚丙烯酰胺基团和水溶性纤维素醚。
阴离子聚丙烯酰胺基团含有至少两种具有不同阴离子化程度的阴离子聚丙烯酰胺，例如，具有第一阴离子化程度的第一阴离子聚丙烯酰胺和具有不同于第一阴离子化程度的第二阴离子化程度的第二阴离子聚丙烯酰胺。如果需要，可以组合使用三种或更多种阴离子聚丙烯酰胺。
合适的阴离子聚丙烯酰胺包括聚丙烯酰胺、聚丙烯酰胺与丙烯酸钠的共聚物、其与氢氧化钠的水解产物、以及其磺甲基改性的化合物。阴离子聚丙烯酰胺包括具有不同侧链化学结构的化合物，典型地为极性官能团(具体地是源自-CONH2的官能团)。阴离子聚丙烯酰胺的分子量为数百万至一千几百万(ten-odd million)。
阴离子聚丙烯酰胺具有抗衡阳离子(即侧链极性官能团中的阳离子)，其优选为碱金属阳离子或碱土金属阳离子。合适的碱金属阳离子包括锂离子、钠离子和钾离子，出于经济上的考虑优选钠离子。合适的碱土金属阳离子包括镁离子和钙离子。
第一和第二阴离子聚丙烯酰胺的组合可以是相同类型或不同类型的组合(即，阴离子聚丙烯酰胺的侧链化学结构可以相同或不同)，只要它们的阴离子化程度不同即可。即，所述至少两种阴离子聚丙烯酰胺包括具有不同阴离子化程度和不同侧链化学结构的阴离子聚丙烯酰胺的组合，以及具有不同阴离子化程度和相同的侧链化学结构的阴离子聚丙烯酰胺的组合。
在其中阴离子聚丙烯酰胺基团由第一阴离子聚丙烯酰胺和第二阴离子聚丙烯酰胺组成的实施方案中，从改善水硬性组合物的流动性的观点出发，第一阴离子聚丙烯酰胺(PAM1)具有优选为1mol％至6mol％，更优选为1mol％至5mol％的阴离子化程度(AdPAM1)。从改善水硬性组合物的流动性的观点出发，第二阴离子聚丙烯酰胺(PAM2)具有优选为大于6mol％且40mol％以下，更优选为8mol％至35mol％的阴离子化程度(AdPAM2)。
阴离子聚丙烯酰胺基团中至少两种阴离子聚丙烯酰胺之间的阴离子化程度的差异优选为至少3mol％，更优选为至少5mol％，甚至更优选为至少10mol％。例如，第一阴离子聚丙烯酰胺的阴离子化程度(AdPAM1)与第二阴离子聚丙烯酰胺的阴离子化程度(AdPAM2)之间的差异(AdPAM2-AdPAM1)优选为至少3mol％。通过设定两种阴离子聚丙烯酰胺之间的阴离子化程度的差异，添加有增稠剂的水硬性组合物在流动性方面得到改善。例如，阴离子化程度的差异(AdPAM2-AdPAM1)优选为至多35mol％，更优选至多30mol％，不过上限并不重要。
如本文所用，术语“阴离子化程度”(Ad)指相对于聚丙烯酰胺的酰胺基团(侧链-CONH2基团)的阴离子化的酰胺基团的比例(mol％)，其可通过胶体滴定法测量。
从改善水硬性组合物的流动性的观点出发，第一阴离子聚丙烯酰胺(PAM1)与第二阴离子聚丙烯酰胺(PAM2)的重量比(MrPAM1：MrPAM2)优选在20:80与80:20之间，更优选在35:65与80:20之间，甚至更优选在35:65与45:55之间。
阴离子聚丙烯酰胺基团的阴离子化程度是多个阴离子聚丙烯酰胺的阴离子化程度的加权平均值。当阴离子聚丙烯酰胺基团由两种具有不同阴离子化程度的阴离子聚丙烯酰胺组成时，该基团的阴离子化程度根据下式计算：
Adwa＝(AdPAM1×MrPAM1+AdPAM2×MrPAM2)/100
其中，Adwa：阴离子化程度的加权平均值(mol％)，
AdPAM1：第一阴离子聚丙烯酰胺的阴离子化程度(mol％)，
MrPAM1：第一阴离子聚丙烯酰胺的重量比，
AdPAM2：第二阴离子聚丙烯酰胺的阴离子化程度(mol％)，和
MrPAM2：第二阴离子聚丙烯酰胺的重量比。
例如，由阴离子化程度(AdPAM1)为5mol％的第一阴离子聚丙烯酰胺和阴离子化程度(AdPAM2)为15mol％的第二阴离子聚丙烯酰胺以25:75的重量比(MrPAM1：MrPAM2)组成的阴离子聚丙烯酰胺基团的阴离子化程度的加权平均值(Adwa)为(5×25+15×75)/100＝12.5mol％。
从改善水硬性组合物的流动性的观点出发，增稠剂中使用的阴离子聚丙烯酰胺基团的阴离子化程度的加权平均值(Adwa)优选为大于2.0mol％且33.2mol％以下，更优选为5.0mol％至30.0mol％。
从改善水硬性组合物的流动性的观点出发，在增稠剂中，阴离子聚丙烯酰胺基团优选以1.0至25.0wt％，更优选1.0至10.0wt％，甚至更优选1.0至5.0wt％的量存在。阴离子聚丙烯酰胺可以采用粒状粉末、细粉末或水溶液的任何形式。
水硬性组合物包括非离子的水溶性纤维素醚。合适的纤维素醚包括烷基纤维素如甲基纤维素，羟烷基纤维素如羟乙基纤维素和羟丙基纤维素，以及羟烷基烷基纤维素如羟丙基甲基纤维素、羟乙基甲基纤维素和羟乙基乙基纤维素。水溶性纤维素醚可以单独或组合使用。
在烷基纤维素中，甲基纤维素应优选具有1.00至2.20，更优选1.20至2.00的甲氧基取代度(DS)。值得注意的是，烷基纤维素中的烷基的DS可以通过日本药典第17版中规定的甲基纤维素的DS分析从测量结果计算。
在羟烷基纤维素中，羟乙基纤维素应优选具有0.30至3.00，更优选0.50至2.80的羟乙氧基的摩尔取代度(MS)；羟丙基纤维素应优选具有0.30至3.30，更优选0.10至3.00的羟丙基的摩尔取代度(MS)。值得注意的是，羟烷基纤维素中羟烷基的MS可以通过日本药典第17版中规定的羟丙基纤维素的MS分析从测量结果计算。
在羟烷基烷基纤维素中，羟丙基甲基纤维素应优选具有1.00至2.20，更优选1.30至1.90的甲氧基的DS，和0.10至0.60，更优选0.10至0.50的羟丙氧基的MS。羟乙基甲基纤维素应优选具有1.00至2.20，更优选1.30至1.90的甲氧基的DS，和0.10至0.60，更优选0.20至0.40的羟乙氧基的MS。羟乙基乙基纤维素应优选具有1.00至2.20，更优选1.20至2.00的甲氧基的DS，和0.05至0.60，更优选0.10至0.50的羟乙基的MS。值得注意的是，羟烷基烷基纤维素中的烷基的DS和羟烷基的MS可以通过日本药典第17版中规定的羟丙甲纤维素(羟丙基甲基纤维素)的DS分析从测量结果计算。
值得注意的是，DS指与纤维素的每个葡萄糖环单元的烷氧基数对应的“取代度”；且MS指与纤维素的每个葡萄糖环单元的加成的羟烷氧基的平均摩尔数相对应的“取代摩尔数(molar substitution)”。
作为水溶性纤维素醚，从耐材料分离性的观点出发，优选上面例示的纤维素中的羟烷基烷基纤维素，其包括羟丙基甲基纤维素和羟乙基甲基纤维素。
优选地，水溶性纤维素醚形成1wt％水溶液，其在20℃下通过布鲁克菲尔德粘度计以12rpm测量的粘度为30至30,000mPa·s，更优选300至25,000mPa·s，甚至更优选500至20,000mPa·s。水溶性纤维素醚可以商购或通过任何公知的方法制备。
从提供具有所需粘度的水硬性组合物的观点出发，在增稠剂中，水溶性纤维素醚优选以75.0-99.0wt％，更优选83.0-95.0wt％的量存在。
在增稠剂中，可以加入消泡剂以调节水硬性组合物中夹带的空气量。合适的消泡剂包括氧化烯系、有机硅系、醇系、矿物油系、脂肪酸系和脂肪酸酯系消泡剂。
氧化烯系消泡剂的实例包括聚氧化烯类，如(聚)氧乙烯-(聚)氧丙烯加合物；(聚)氧化烯烷基醚类，如二乙二醇庚醚、聚氧乙烯油醚、聚氧丙烯丁醚、聚氧乙烯聚氧丙烯2-乙基己醚和氧乙烯氧丙烯与8或更多个碳原子的高级醇或12至14个碳原子的仲醇的加合物；(聚)氧化烯(烷基)芳基醚类，如聚氧丙烯苯基醚和聚氧乙烯壬基苯基醚；乙炔醚类,其由化氧烯与乙炔醇如2,4,7,9-四甲基-5-癸炔-4,7-二醇、2,5-二甲基-3-己炔-2,5-二醇，3-甲基-1-丁炔-3-醇加成聚合得到；(聚)氧化烯脂肪酸酯类，例如二乙二醇油酸酯、二乙二醇月桂酸酯、乙二醇二硬脂酸酯和聚氧化烯油酸酯；(聚)氧化烯脱水山梨糖醇脂肪酸酯类，如聚氧乙烯脱水山梨糖醇单月桂酸酯和聚氧乙烯脱水山梨糖醇三油酸酯；(聚)氧化烯烷基(芳基)醚硫酸酯盐类，如聚氧丙烯甲基醚硫酸钠和聚氧乙烯十二烷基苯酚醚硫酸钠；(聚)氧化烯烷基磷酸酯类，如(聚)氧乙烯硬脂基磷酸酯；(聚)氧化烯烷基胺类，如聚氧乙烯月桂胺；和聚氧化烯酰胺。有机硅系消泡剂的实例包括二甲基硅油、硅氧烷糊、硅氧烷乳液、有机改性聚硅氧烷(例如聚有机硅氧烷如二甲基聚硅氧烷)和氟硅油。醇系消泡剂的实例包括辛醇、2-乙基己醇、十六烷醇、乙炔醇和二醇。矿物油系消泡剂的实例包括煤油和液体石蜡。脂肪酸系消泡剂的实例包括油酸、硬脂酸和其氧化烯加合物。脂肪酸酯系消泡剂的实例包括甘油单蓖麻醇酸酯(glycerol monolicinolate)(licinolate没有查到，似应为ricinoleate)、链烯基琥珀酸衍生物、山梨糖醇单月桂酸酯、山梨糖醇三油酸酯和天然蜡。其中，由于其消泡能力，优选氧化烯系消泡剂。
从放置后的水硬性组合物的强度的观点出发，加入的消泡剂的合适的量为增稠剂重量的0.01至20.00％，更优选5.00至20.00％。
尽管制备增稠剂的方法没有特别限制，但可以通过在合适的混合器如螺条混合器或混合器上混合上述组分来制备。
水硬性组合物
本发明的另一个实施方案是水硬性组合物，其包含上面定义的增稠剂、水硬性物质和水。该水硬性组合物可用作混凝土、砂浆或水泥浆。
形成混凝土的水硬性组合物含有本发明的增稠剂、水硬性物质(水泥)、水、细骨料(砂)和粗骨料(砾石)。它用作普通混凝土、中流动性混凝土、高流动性混凝土、水下不可分离混凝土和喷射混凝土。
形成砂浆的水硬性组合物含有本发明的增稠剂、水硬性物质(水泥)、水和细骨料(砂)。其用作瓷砖粘结砂浆、修补砂浆和自流平材料。
形成水泥浆的水硬性组合物含有本发明的增稠剂、水硬性物质(水泥)和水。其用作瓷砖状无机建筑构件的粘合剂和用于填充构件之间的间隙的灌浆。
从耐材料分离性的观点出发，当水硬性组合物用于混凝土用途时，水硬性组合物以优选0.003至0.220wt％，更优选0.004至0.065wt％的量含有增稠剂；当水硬性组合物用于砂浆用途时，水硬性组合物以优选0.004至0.320wt％，更优选0.006至0.094wt％的量含有增稠剂％；当水硬性组合物用于水泥浆用途时，水硬性组合物以优选0.010至0.890wt％，更优选0.018至0.265wt％的量含有增稠剂。
典型的水硬性物质是水硬性水泥，其包括普通硅酸盐水泥、高早强硅酸盐水泥、中热硅酸盐水泥、硅酸盐高炉矿渣水泥、硅石水泥、粉煤灰水泥、氧化铝水泥和超高早强硅酸盐水泥。
从强度的观点出发，当水硬性组合物用于混凝土用途时，水硬性物质(水泥)的含量优选为每立方米混凝土270至800kg；当水硬性组合物用于砂浆用途时，水硬性物质(水泥)的含量优选为每立方米砂浆300至1,000kg；当水硬性组合物用于水泥浆用途时，水硬性物质(水泥)的含量优选为每立方米水泥浆500至1,600kg。
水的实例包括自来水和海水，从盐损伤的观点出发，优选自来水。
从材料分离的观点出发，水硬性组合物的水/水泥比(W/C)优选为30至75wt％，更优选为45至65wt％。
如果需要，水硬性组合物可进一步含有骨料。包括细骨料和粗骨料。合适的细骨料包括河砂、陆地砂(land sand)、山砂(pit sand)和磨碎的砂，其(最大)粒径优选为至多5mm。合适的粗骨料包括河砾石、陆地砾石(land gravel)、山砾石(pit gravel)和磨碎的砾石，其(最大)粒径大于细骨料的粒径且优选至多40mm，更优选至多25mm。
当水硬性组合物用于混凝土用途时，细骨料的含量优选为每立方米混凝土400至1,100kg，更优选500至1,000kg。当水硬性组合物用于砂浆用途时，细骨料的含量优选为每立方米砂浆500至2,000kg，更优选600至1,600kg。
当水硬性组合物用于混凝土用途时，粗骨料的含量优选为每立方米混凝土600至1,200kg，更优选650至1,150kg。
当水硬性组合物用于混凝土用途时，从流动性或满意的强度的角度出发，骨料中的细骨料百分比(体积％)优选为30至55体积％，更优选为35至55体积％，甚至更优选为35至50体积％。值得注意的是，细骨料百分比(体积％)计算为(细骨料的体积)/(细骨料的体积+粗骨料的体积)×100。
如果需要，可以向水硬性组合物中加入混合物，以便在凝固时抑制热释放并在凝固后增加耐久性。合适的混合物包括高炉矿渣和飞灰。
如果需要，可以向水硬性组合物中加入减水剂，以用低的水含量获得良好的流动保持性。合适的减水剂包括木质素、多元羧酸和三聚氰胺系减水剂。木质素系减水剂包括木质素磺酸盐及其衍生物。多元羧酸系减水剂包括多元羧酸醚、多元羧酸酯/交联聚合物复合材料、多元羧酸醚/取向聚合物复合材料、多元羧酸醚/高度改性聚合物复合材料、聚醚羧酸聚合物、马来酸共聚物、马来酸酯共聚物、马来酸衍生物共聚物、含羧基的聚醚、砜封端的含多元羧酸的多组分聚合物、多元羧酸系接枝共聚物、多元羧酸系化合物和多元羧酸醚系聚合物。三聚氰胺系减水剂包括三聚氰胺磺酸-甲醛缩合物、三聚氰胺磺酸盐缩合物和三聚氰胺磺酸盐-多元醇缩合物。
从水硬性组合物的流动性的观点出发，基于水硬性物质(水泥)，加入的减水剂的量优选为0.01至5wt％，更优选为0.1至3wt％。
如果需要，在水硬性组合物中可以加入加气剂(AE)以获得适当的空气含量以使组合物耐用。合适的AE剂包括阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、非离子表面活性剂、两性表面活性剂和松香系表面活性剂。阴离子表面活性剂的实例是羧酸、硫酸酯、磺酸和磷酸酯型表面活性剂。阳离子表面活性剂的实例是胺盐、伯胺盐、仲胺盐、叔胺盐和季胺盐型表面活性剂。非离子表面活性剂的实例是酯、酯-醚、醚和链烷醇酰胺型表面活性剂。两性表面活性剂的实例是氨基酸和磺基甜菜碱型表面活性剂。松香系表面活性剂的实例是松香酸、新松香酸、长叶松酸、海松酸、异海松酸和脱氢松香酸。
如果需要，在水硬性组合物中可以使用消泡剂以向组合物提供强度。消泡剂的实例为如上所例示的添加到增稠剂中的消泡剂。
如果需要，可以向水硬性组合物中加入凝固促进剂如氯化钙、氯化锂或甲酸钙，和缓凝剂如柠檬酸钠或葡萄糖酸钠，以便对刚混合后的水硬性组合物(新鲜混凝土、新鲜砂浆或新鲜水泥浆)的物理性质进行控制。
另外，如果需要，可以向水硬性组合物中加入膨胀剂，以防止凝固和干燥时的收缩裂纹，并防止伴随由于水泥的水化热而引起的热应力的裂纹。合适的膨胀剂包括蓝方石和石灰系试剂。
水硬性组合物可通过标准技术制备。例如，双轴强制混合器装入增稠剂、水硬性物质(水泥)和任选的骨料(细和粗骨料)和消泡剂，对它们进行干混。此后，将水加入混合物中，进一步的混合得到水硬性组合物。本发明的增稠剂确保含有该增稠剂的水硬性组合物在流动性方面得到改善，同时保持流变性质。
实施例
以下通过说明而非限制的方式给出本发明的实施例。
实施例1至15和比较例1至5
通过以表4中所示含量来称量和混合阴离子聚丙烯酰胺(表1)、水溶性纤维素醚(表2)和任选的消泡剂来制备增稠剂，每种增稠剂为100g。实施例1至15使用选自表1中阴离子聚丙烯酰胺列表的两种具有不同阴离子化程度(Ad)的阴离子聚丙烯酰胺，即第一阴离子聚丙烯酰胺(PAM1)和第二阴离子聚丙烯酰胺(PAM2)。
接下来，根据表3中所示的配方制备水硬性组合物(水泥浆)。具体地，将增稠剂和预先均匀混合的普通硅酸盐水泥进料到JIS R5201:2015基准的砂浆混合器中，在砂浆混合器中将它们干混1分钟。然后将自来水加入混合物中，在140±5rpm的旋转速度和62rpm的公转速度下搅拌3分钟，得到水硬性组合物(水泥浆)。
配料
(1)阴离子聚丙烯酰胺(PAM)：(Hymo Corp.)，表1中详细说明
(2)水溶性纤维素醚(CE)，表2中详细说明
(3)消泡剂：氧化烯系消泡剂，SN-Defoamer 14HP(San Nopco Ltd.)
(4)水硬性物质：普通硅酸盐水泥(Taiheiyo Cement Co.，Ltd.)
(5)水：自来水
表1
应注意，纤维素的粘度是在20℃下通过布鲁克菲尔德粘度计在12rpm下测量的1wt％水溶液的粘度。
表2
HPMC：羟丙基甲基纤维素
HEMC：羟乙基甲基纤维素
表3
增稠剂栏中括号内的值是水硬性组合物中增稠剂的含量(wt％)。
通过以下方法测量水硬性组合物(水泥浆)的浆料流动性和粘着(tack)强度。
浆料流动性
通过在20±3℃下调节水泥浆样品并根据JASS 15M-103进行测试来测量浆料流动性。
粘着强度
向直径45mm、高度60mm的不锈钢圆筒形容器中加入80g在20±3℃下调节的水硬性组合物(水泥浆)。测试条件包括纹理分析仪TA-XT plus(EKO Instruments)，圆筒形传感器(聚丙烯树脂探针)，其直径为25mm，穿透距离为25mm，穿透/拉起速度为5mm/sec。测量拉起时的粘合力并报告为粘着强度。
结果示于表4中。
表4
*两种阴离子聚丙烯酰胺之间的阴离子化程度的差异(AdPAM2-AdPAM1)
如从实施例1至4和比较例1至2的结果看到的，当使用含有两种具有不同阴离子化程度的阴离子聚丙烯酰胺的增稠剂时，水硬性组合物标记了5mm或更多的浆料流量增加，同时粘着强度保持在一定水平以上。即使当改变第一与第二阴离子聚丙烯酰胺的重量比(A:B)，也观察到这种改善效果。
如从实施例5至9和比较例3至5的结果看到的，即使当使用各种纤维素醚时，也观察到相同的改善效果。
如从实施例10至15的结果看到的，当将磺甲基改性的聚丙烯酰胺用于阴离子聚丙烯酰胺基团时，以及当非磺甲基改性的聚丙烯酰胺与磺甲基改性的聚丙烯酰胺组合使用时，观察到相同的改善效果。
已经证明，组合使用含有两种具有不同阴离子化程度的阴离子聚丙烯酰胺的增稠剂，水硬性组合物在流动性方面得到改善，同时保持流变性。
日本专利申请No.2017-209948通过引用并入本文。
尽管已经描述了一些优选实施方案，但是根据上述教导可以对其进行许多修改和变化。因此，应该理解，在不脱离所附权利要求的范围的情况下，可以以不同于具体描述的方式实施本发明。

Claims (9)

1.一种用于水硬性组合物的增稠剂，其包含含有至少两种具有不同阴离子化程度的阴离子聚丙烯酰胺的阴离子聚丙烯酰胺基团和水溶性纤维素醚。
2.权利要求1所述的增稠剂，其中在含有至少两种具有不同阴离子化程度的阴离子聚丙烯酰胺的阴离子聚丙烯酰胺基团中，阴离子聚丙烯酰胺之间的阴离子化程度的差异为至少3mol％。
3.权利要求1所述的增稠剂，其中在含有至少两种具有不同阴离子化程度的阴离子聚丙烯酰胺的阴离子聚丙烯酰胺基团中，阴离子化程度的加权平均值为大于2.0mol％且33.2mol％以下。
4.权利要求1所述的增稠剂，其中阴离子聚丙烯酰胺基团具有碱金属或碱土金属阳离子作为抗衡阳离子。
5.权利要求1所述的增稠剂，其中阴离子聚丙烯酰胺基团由阴离子化程度为1mol％至6mol％的第一阴离子聚丙烯酰胺和阴离子化程度大于6mol％且40mol以下的第二阴离子聚丙烯酰胺组成。
6.权利要求1所述的增稠剂，其中水溶性纤维素醚在20℃下具有30至30,000mPa·s的1wt％水溶液粘度。
7.权利要求1所述的增稠剂，其中水溶性纤维素醚是选自烷基纤维素、羟烷基纤维素和羟烷基烷基纤维素中的至少一种。
8.权利要求1所述的增稠剂，其还包含消泡剂。
9.一种水硬性组合物，其包含权利要求1所述的增稠剂、水硬性物质和水。
CN201811272000.1A 2017-10-31 2018-10-30 增稠剂和水硬性组合物 Pending CN109721276A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017209948A JP6900875B2 (ja) 2017-10-31 2017-10-31 水硬性組成物用増粘剤及びこれを含む水硬性組成物
JP2017-209948 2017-10-31

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN109721276A true CN109721276A (zh) 2019-05-07

Family

ID=64082853

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811272000.1A Pending CN109721276A (zh) 2017-10-31 2018-10-30 增稠剂和水硬性组合物

Country Status (5)

Country Link
US (1) US10858287B2 (zh)
EP (1) EP3476813A1 (zh)
JP (1) JP6900875B2 (zh)
KR (1) KR102567460B1 (zh)
CN (1) CN109721276A (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
MX2023009823A (es) * 2021-02-23 2023-08-30 Hercules Llc Emulsiones inversas de polimero de acrilamida que contienen modificadores de reologia y composiciones de revestimiento arquitectonico derivadas de estos.

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103827054A (zh) * 2011-06-09 2014-05-28 赫尔克里士公司 提高外部保温装饰体系(eifs)砂浆的高温性能的纤维素醚混合物
US20150101810A1 (en) * 2013-10-16 2015-04-16 Apache Corporation Cementing a wellbore using cementing material encaplsulateo in a shell
CN105314921A (zh) * 2014-07-10 2016-02-10 信越化学工业株式会社 用于水硬性组合物的增稠剂、单组分减水剂、和水硬性组合物的制备

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6016849A (ja) * 1983-07-08 1985-01-28 信越化学工業株式会社 だれ抵抗性セメントモルタル組成物
JPH0313183A (ja) 1989-06-12 1991-01-22 Sanyo Electric Co Ltd 信号伝送方式及び装置
JP3027064B2 (ja) 1992-12-25 2000-03-27 信越化学工業株式会社 ポンプ圧送性に優れた透水性組成物
JPH1076109A (ja) * 1996-09-04 1998-03-24 Nippon Chem Ind Co Ltd 廃泥水用凝集剤
JP2007126558A (ja) * 2005-11-04 2007-05-24 Daicel Chem Ind Ltd 泥土改質剤及びそれを用いた泥土改質方法
KR101674535B1 (ko) * 2010-01-12 2016-11-09 롯데정밀화학 주식회사 타일시멘트 모르타르용 혼화제 조성물 및 이를 포함하는 타일시멘트 모르타르 조성물
JP5864917B2 (ja) * 2011-07-05 2016-02-17 デンカ株式会社 水中不分離性増粘剤組成物
JP6169595B2 (ja) * 2011-12-01 2017-07-26 ダウ グローバル テクノロジーズ エルエルシー セルロースエーテルを含む建築用組成物
JP6784059B2 (ja) 2016-05-27 2020-11-11 セイコーエプソン株式会社 液体噴射装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103827054A (zh) * 2011-06-09 2014-05-28 赫尔克里士公司 提高外部保温装饰体系(eifs)砂浆的高温性能的纤维素醚混合物
US20150101810A1 (en) * 2013-10-16 2015-04-16 Apache Corporation Cementing a wellbore using cementing material encaplsulateo in a shell
CN105314921A (zh) * 2014-07-10 2016-02-10 信越化学工业株式会社 用于水硬性组合物的增稠剂、单组分减水剂、和水硬性组合物的制备

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
傅德海: "《干粉砂浆应用指南》", 30 April 2006, 中国建材工业出版社 *
卢少忠: "《建筑涂料工程》", 31 August 2007, 中国建材工业出版社 *

Also Published As

Publication number Publication date
US10858287B2 (en) 2020-12-08
KR102567460B1 (ko) 2023-08-16
JP6900875B2 (ja) 2021-07-07
EP3476813A1 (en) 2019-05-01
US20190127276A1 (en) 2019-05-02
JP2019081677A (ja) 2019-05-30
KR20190049588A (ko) 2019-05-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9593047B2 (en) One-component water-reducing agent, and preparation of hydraulic composition
JP5936949B2 (ja) 水中不分離性コンクリート
CN105016659B (zh) 混凝土组合物
JP6761443B2 (ja) セメント用添加剤、セメント組成物、およびセメント用添加剤用原料
CN110395935A (zh) 减水组合物的制备、减水组合物和水硬性组合物
TW201837007A (zh) 混凝土組合物及其調配方法
JP6537282B2 (ja) アルカノールアミン系セメント添加剤、並びにセメント組成物
JP2016037406A (ja) 高流動保持型水中不分離性グラウト組成物
US20200157004A1 (en) Water-reducing composition, hydraulic composition, and method for producing the same
CN109721276A (zh) 增稠剂和水硬性组合物
JP7230740B2 (ja) 減水剤組成物及びその製造方法、並びに水硬性組成物及びその製造方法
JP6482861B2 (ja) 水中不分離性モルタル組成物
US20200157005A1 (en) Water-reducing composition, hydraulic composition, and method for producing the same
JP2019194144A (ja) 減水剤組成物の製造方法、減水剤組成物並びに水硬性組成物
JP7558473B2 (ja) コンクリート組成物及びその製造方法
JP2020083747A (ja) 減水剤組成物、水硬性組成物及びその製造方法
JP2020196638A (ja) 減水剤組成物並びに水硬性組成物及びその製造方法
JP2020196637A (ja) 減水剤組成物並びに水硬性組成物及びその製造方法
JP2021004146A (ja) 減水剤組成物、水硬性組成物及びその製造方法
JP2006182625A (ja) セメント系グラウト組成物
JP2023000210A (ja) 土質安定用薬液、土質安定用薬液の製造方法及び地盤安定化工法
TW201904909A (zh) 水硬性組成物
JP2017114691A (ja) 水中不分離性モルタル組成物
JP2015048267A (ja) 水硬性材料用添加剤

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
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20190507

WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication