DE10060738A1 - Use of polycarboxylate-based flow agents for non-casein, casein-free or low-casein self-leveling putty and leveling compounds - Google Patents
Use of polycarboxylate-based flow agents for non-casein, casein-free or low-casein self-leveling putty and leveling compoundsInfo
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Abstract
Es wird die Verwendung von Fließmitteln auf Polycarboxylat-Basis, bestehend aus wasserlöslichen Copolymeren für Tonerdeschmelzzement-haltige caseinfreie bzw. caseinarme selbstverlaufende Spachtel- und Ausgleichsmassen, beschrieben. Der Vorteil der erfindungsgemäß eingesetzten Fließmittel liegt zum einen in den guten Fließ-, Verlaufs- und Selbstheilungseigenschaften der entsprechenden Spachtel- und Ausgleichsmassen und zum anderen in der Tatsache, dass dadurch mit äußerst geringen Einsatzmengen eine langanhaltende Verarbeitbarkeit zu erreichen ist.The use of polycarboxylate-based superplasticizers consisting of water-soluble copolymers for casein-free or low-casein self-leveling leveling and leveling compounds containing alumina cement is described. The advantage of the flow agents used according to the invention is, on the one hand, the good flow, leveling and self-healing properties of the corresponding leveling and leveling compounds and, on the other hand, the fact that a very long-lasting processability can be achieved with extremely small quantities.
Description
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist die Verwendung von Fließmitteln auf Polycarboxylat-Basis für Tonerdeschmelzzement-haltige, caseinfreie bzw. caseinarme selbstverlaufende Spachtel- und Ausgleichsmassen, wie sie für Bodenbelagarbeiten u. a. nach DIN 18 365 eingesetzt werden.The present invention is the use of Polycarboxylate-based flow aids for alumina cement-containing, Caseinfreie or caseinarme self-leveling spatula and Leveling compounds, as used for flooring work u. a. according to DIN 18 365 be used.
Casein, der wichtigste Eiweißbestandteil der Milch, wird üblicherweise aus Kuhmilch durch Säurefällung gewonnen und gelangt nach Reinigung und Trocknung als weißes bis gelbliches Pulver in den Handel (siehe u. a. Römpp, Chemie Lexikon, Band 1 (1989), Seite 601).Casein, the most important protein constituent of milk, is usually made Cow's milk is obtained by acid precipitation and gets to clean and Drying as a white to yellowish powder on the market (see, inter alia. Rompp, Chemie Lexikon, Volume 1 (1989), page 601).
Es ist bekannt, Casein als Fließmittel in Tonerdeschmelzzement-haltigen
selbstverlaufenden Spachtel- und Ausgleichsmassen einzusetzen, wobei die
Wirkung des Caseins darin besteht, eine besonders gute Verarbeitbarkeit
dieser Massen zu erreichen, so dass
It is known to use casein as a superplasticizer in self-leveling filler and leveling compounds containing alumina cement, the effect of the casein being to achieve a particularly good processability of these materials, so that
- - die Fließfähigkeit über einen längeren Zeitraum erhalten bleibt und- The flowability is maintained over a longer period and
- - die Massen nach dem Aufbringen und Verteilen auf dem Boden von selbst zu einer sehr glatten, ebenen, nahtlosen und fehlerfreien Oberfläche verlaufen und dabei den gewünschten Effekt der "Selbstheilung" zeigen, was bedeutet, dass die frisch applizierten und noch fließfähigen Spachtel- und Ausgleichsmassen für eine gewisse Zeit mit einem Zahnspachtel oder einer Stachelwalze bearbeitet werden können, ohne dass - von der Einwirkung der o. g. Werkzeuge herrührend - hinterher irgendwelche Furchen, Wellen oder andere Unebenheiten zurückbleiben, welche die Oberflächenqualität der ausgehärteten Beschichtung beeinträchtigen würden.- the masses after application and distribution on the ground of even a very smooth, level, seamless and error-free Surface run and thereby the desired effect of Show "self-healing", which means that the freshly applied and still flowable putty and leveling compounds for a certain amount of time be worked with a toothed spatula or a spiked roller can, without - from the effect of o. g. Tools originating - afterwards any furrows, waves or others Bumps remain, which the surface quality of hardened coating would affect.
Tonerdeschmelzzement (TSZ) ist ein nicht genormter Spezialzement, der
durch Zusammenschmelzen bzw. Sintern von Bauxit (Tonerde =
Aluminiumoxid) und Kalkstein (Calciumcarbonat) hergestellt wird, wobei
als Hauptklinkerphase Monocalciumaluminat entsteht. TSZ vermag als
hydraulisches Bindemittel sehr rasch mit Wasser zu reagieren und ergibt
dabei hohe Anfangsdruckfestigkeiten (nach 24 h über 40 N/mm2). TSZ ist in
Deutschland und anderen Ländern zwar für alle tragenden Bauteile aus
Spann- und Stahlbeton verboten, da eine in TSZ eingebettete
Stahlbewehrung aufgrund des zu geringen pH-Wertes (≦ 9) leicht
korrodierbar ist (siehe u. a. Knoblauch, Schneider, "Bauchemie", Seiten 129,
138, 141, 281; 3. Auflage 1992). Als Spezialzement für nicht bewehrte
(nichttragende) Bauteile bietet TSZ jedoch eine Reihe von technischen
Vorteilen, weshalb TSZ vor allem in folgenden Bereichen angewendet wird:
Toner Smelting (TSZ) is a non-standard special cement made by fusing together bauxite (alumina) and limestone (calcium carbonate), the main clinker phase being monocalcium aluminate. As a hydraulic binder, TSZ is able to react very quickly with water and gives high initial compressive strengths (after 24 hours more than 40 N / mm 2 ). Although TSZ is banned in Germany and other countries for all load-bearing components made of prestressed and reinforced concrete, since a TSZ embedded steel reinforcement is easily corroded due to the low pH value (≦ 9) (see, inter alia, Garlic, Schneider, "construction chemistry", Pages 129, 138, 141, 281, 3rd edition 1992). As a special cement for non-reinforced (non-structural) components, however, TSZ offers a number of technical advantages, which is why TSZ is mainly used in the following areas:
- - korrosionsbeständige Betone und Mörtel (z. B. für die Abwassertechnik)- corrosion-resistant concretes and mortars (eg for wastewater technology)
- - feuerfeste Betone und Mörtel (z. B. für die Stahlindustrie)- refractory concretes and mortars (eg for the steel industry)
- - schnellabbindende Mörtel (Montagemörtel, Reparaturmörtel, Baukleber, Dünnbettmörtel, Fliesenkleber, Fugenmörtel)- fast-setting mortar (installation mortar, repair mortar, Building adhesive, thin-bed mortar, tile adhesive, grout)
- - dekorative Kunststeine- decorative artificial stones
Eine ganz spezielle Anwendung von TSZ sind schnellabbindende selbstverlaufende Spachtel- und Ausgleichsmassen, in denen als Bindemittel üblicherweise eine Kombination von TSZ mit Portlandzement und Calciumsulfat zum Einsatz kommt.A very special application of TSZ are quick-setting Self-leveling leveling and leveling compounds, in which as Binder usually a combination of TSZ with Portland cement and calcium sulfate is used.
Es hat nicht an Versuchen gefehlt, die Fließ-, Verlaufs- und Selbstheilungseigenschaften solcher caseinhaltiger Spachtel- und Ausgleichsmassen durch teilweisen oder vollständigen Ersatz des Caseins durch andere Fließmittel - bspw. auf Basis von sulfonierten Melamin- oder Naphthalin-Formaldehyd-Kondensationsprodukten (sogenannten MFS- oder NSF-Harzen) - zu erreichen. Es hat sich jedoch gezeigt, dass diese Fließmittel nicht mit Casein kombinierbar sind, d. h. zu einer Verschlechterung der Verflüssigungswirkung des Caseins führen, bzw. dass mit diesen Fließmitteln alleine die hervorragenden Fließ-, Verlaufs- und Selbstheilungseigenschaften der caseinhaltigen Spachtel- und Ausgleichsmassen nicht erreicht werden können.There has been no lack of attempts, the flow, and history Self-healing properties of such casein-containing spatula and Balancing masses by partial or complete replacement of the casein by other superplasticizers - for example. Based on sulfonated melamine or Naphthalene-formaldehyde condensation products (so-called MFS or NSF resins) - to achieve. However, it has been shown that these Plasticizers can not be combined with casein, i. H. to a Deterioration of the liquefaction effect of casein lead, or that with these flow agents alone the excellent flow, leveling and and self-healing properties of casein-containing spatula and Compensation masses can not be achieved.
Ein weiterer Versuch bestand darin, das Casein in solchen Spachtel- und Ausgleichsmassen durch ein spezielles Pfropfpolymer teilweise zu ersetzen. Diese Kombination von Casein mit dem speziellen Pfropfpolymer ist in der DE-OS 44 21 722 A1 beschrieben. Die Kombination stellt einen Fortschritt dar, ist jedoch nur eine Teillösung des Problems, da das Casein nicht vollständig ersetzt wird und die unten genannten Casein-bedingten negativen Eigenschaften (Schimmelbildung etc.) nicht gänzlich beseitigt werden.Another attempt was to make the casein in such spatula and Partially replace balancing weights with a special graft polymer. This combination of casein with the special graft polymer is in the DE-OS 44 21 722 A1 described. The combination represents progress However, this is only a partial solution to the problem, since the casein is not is completely replaced and the casein-related ones mentioned below negative properties (mold growth, etc.) not completely eliminated become.
Der Wunsch, den Gehalt an Casein in derartigen Spachtel- und Ausgleichsmassen so weit wie möglich zu reduzieren, besteht schon seit Jahrzehnten, da Casein neben den oben aufgeführten verarbeitungstechnischen Vorteilen auch einige erhebliche Nachteile wie z. B. biologischer Abbau und dadurch Schimmelpilzbildung, schwankende Produktqualität sowie unter Umständen auch Ammoniak-Freisetzung besitzt. Diese negativen Eigenschaften tragen alle zu einer Verschlechterung der Innenraumlufthygiene bei, was z. B. in skandinavischen Ländern zu einem Verbot von caseinhaltigen Spachtel- und Ausgleichsmassen geführt hat.The desire to increase the content of casein in such spatula and Compensating masses have been reduced as much as possible Decades since Casein in addition to those listed above Processing advantages also have some significant disadvantages such as z. B. biodegradation and thereby mold, fluctuating Product quality and possibly also has ammonia release. These negative characteristics all contribute to a deterioration of the Indoor air hygiene at what z. B. in Scandinavian countries to a Ban on casein-containing filling and leveling compounds.
Der vorliegenden Erfindung lag daher die Aufgabe zu Grunde, Fließmittel für selbstverlaufende Spachtel- und Ausgleichsmassen bereitzustellen, welche die genannten Nachteile des Standes der Technik nicht aufweisen, sondern diesen Systemen gute anwendungstechnische Eigenschaften verleihen.The present invention was therefore based on the object, flow agents to provide for self-leveling fillers and leveling compounds, which do not have the stated disadvantages of the prior art, but these systems good performance properties to lend.
Diese Aufgabe wurde erfindungsgemäß gelöst durch die Verwendung wasserlöslicher Polymere aus polyoxyalkylenhaltigen Strukturbausteinen, Carbonsäure- und/oder Carbonsäure-Anhydrid-Monomeren gemäß Anspruch 1 sowie ggf. weiteren Monomeren - im weiteren als Polycarboxylate (= PC) bezeichnet.This object has been achieved according to the invention by the use water-soluble polymers of polyoxyalkylene-containing structural units, Carboxylic acid and / or carboxylic acid anhydride monomers according to Claim 1 and optionally other monomers - in the further than Polycarboxylates (= PC) called.
Es wurde überraschend gefunden, dass man mit diesen Polymeren genauso gute Fließ-, Verlaufs- und Selbstheilungseigenschaften von Spachtel- und Ausgleichsmassen erzielen kann wie mit Casein. Dies war nicht zu erwarten, da - wie oben beschrieben - andere Fließmittel die Wirkungsweise von Casein nicht erreichen (MFS- oder NSF-Harze) bzw. nur eine Teillösung des Problems darstellen (Pfropfpolymere).It was surprisingly found that with these polymers as well good flow, leveling and self-healing properties of filler and Balancing masses can be achieved as with casein. This was not expected because - as described above - other superplasticizers the mode of action of Casein not reach (MFS or NSF resins) or only a partial solution of Pose problems (graft polymers).
Die erfindungsgemäß eingesetzten Copolymere bestehen aus folgenden
Baugruppen:
The copolymers used according to the invention consist of the following components:
-
a) 5 bis 90 Mol-% Baugruppen der Formel (Ia) und/oder (Ib) und/oder (Ic)
wobei M = Wasserstoff, ein ein- oder zweiwertiges Metallkation, Ammoniumion,
a = ½ oder 1,
R1 = Wasserstoff oder ein aliphatischer Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 20 C-Atomen,
R2 und R3 = Wasserstoff oder Methylgruppe,
x = 0 bis 2
bedeuten,a) 5 to 90 mol% of groups of the formula (Ia) and / or (Ib) and / or (Ic)
where M = hydrogen, a monovalent or divalent metal cation, ammonium ion,
a = ½ or 1,
R 1 = hydrogen or an aliphatic hydrocarbon radical having 1 to 20 C atoms,
R 2 and R 3 = hydrogen or methyl group,
x = 0 to 2
mean, -
b) 5 bis 90 Mol-% der Baugruppen der allgemeinen Formel (IIa) und/oder
(IIb) und/oder (IIc)
worin R4 für Wasserstoff, einen aliphatischen Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 20 C-Atomen, einen cycloaliphatischen Kohlenwasserstoffrest mit 5 bis 8 C-Atomen, einen ggf. substituierten Arylrest mit 6 bis 14 C-Atomen,
R5 = Wasserstoff, ggf. mit Hydroxylgruppen substituierter aliphatischer Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 20 C-Atomen, -(CmH2mO)n-R4,
X für Wasserstoff, Methylgruppe oder -COOMa,
m für 2 bis 4,
n für 0 bis 200 sowie
y für 1 oder 2 stehen und
R1, M, a und x oben genannte Bedeutung besitzen,b) 5 to 90 mol% of the structural groups of the general formula (IIa) and / or (IIb) and / or (IIc)
wherein R 4 is hydrogen, an aliphatic hydrocarbon radical having 1 to 20 C atoms, a cycloaliphatic hydrocarbon radical having 5 to 8 C atoms, an optionally substituted aryl radical having 6 to 14 C atoms,
R 5 = hydrogen, optionally substituted by hydroxyl groups aliphatic hydrocarbon radical having 1 to 20 C-atoms, - (C m H 2m O) n -R 4 ,
X is hydrogen, methyl group or -COOM a ,
m for 2 to 4,
n for 0 to 200 as well
y stand for 1 or 2 and
R 1 , M, a and x have the abovementioned meaning, -
c) 0 bis 90 Mol-% Baugruppen der Formel (IIIa) und/oder (IIIb)
worin M, a, R5 oben genannte Bedeutung besitzen,
sowiec) 0 to 90 mol% of groups of the formula (IIIa) and / or (IIIb)
wherein M, a, R 5 have the abovementioned meaning,
such as -
d) 0 bis 90 Mol-% Baugruppen der allgemeinen Formel (IV)
worin R6 für Wasserstoff oder eine Methylgruppe steht sowie M und a oben genannte Bedeutung besitzen.d) 0 to 90 mol% of the general formula (IV)
wherein R 6 is hydrogen or a methyl group and M and a have the abovementioned meaning.
Vorzugsweise stellen R1, R4 und R5 einen aliphatischen Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 4 C-Atomen dar. Als ein- oder zweiwertige Metallkationen für M kommen insbesondere Natrium-, Kalium-, Lithium-, Calcium- oder Magnesiumionen in Frage. Im Falle von R4 = Phenyl kann der Phenylrest noch vorzugsweise durch Hydroxyl-, Carboxyl- oder Sulfonsäure-Gruppen substituiert sein.Preferably, R 1 , R 4 and R 5 represent an aliphatic hydrocarbon radical having 1 to 4 carbon atoms. Particularly suitable monovalent or divalent metal cations for M are sodium, potassium, lithium, calcium or magnesium ions. In the case of R 4 = phenyl, the phenyl radical may still preferably be substituted by hydroxyl, carboxyl or sulfonic acid groups.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform werden 0 bis 33 Mol-%, bezogen auf die Baugruppen a) bis d), andere polymerisierbare Monomere, bspw. Monomere auf Basis von N-Vinylverbindungen, Vinyl- Phosphorverbindungen sowie ggf. substituierte Acryl- bzw. Methacrylamide zum Aufbau der erfindungsgemäßen Copolymere verwendet. Beispiele für derartige Verbindungen sind N-Vinylpyrrolidon, Vinylphosphonsäure, 2-Acrylamido-2-methylpropansulfonsäure usw.In a preferred embodiment, 0 to 33 mole%, based on the components a) to d), other polymerizable Monomers, for example monomers based on N-vinyl compounds, vinyl Phosphorus compounds and optionally substituted acrylic or Methacrylamides for the construction of the copolymers of the invention used. Examples of such compounds are N-vinylpyrrolidone, Vinylphosphonic acid, 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid, etc.
Aus der Gruppe der Copolymere auf Basis von ungesättigten Mono-
und/oder Dicarbonsäure-Derivaten sowie Oxyalkylenglykol-Alkenylether
und/oder -estern haben sich folgende Verbindungen als besonders
vorteilhaft erwiesen:
From the group of copolymers based on unsaturated mono- and / or dicarboxylic acid derivatives and oxyalkylene glycol alkenyl ethers and / or esters, the following compounds have proven to be particularly advantageous:
- 1. Copolymere mit 5 bis 55 Mol-% Baugruppen der Formel (Ia) und/oder (Ib), 15 bis 65 Mol-% der Formel (IIa) und 30 bis 80 Mol-% (IIb).1. Copolymers having 5 to 55 mol% of the components of the formula (Ia) and / or (Ib), 15 to 65 mol% of the formula (IIa) and 30 to 80 mol% (IIb).
- 2. Copolymere mit 50 bis 85 Mol-% Baugruppen der Formel (Ia) und/oder (Ic) sowie 15 bis 50 Mol-% der Formel (IIa) und/oder (IIb). Diese Copolymere können ggf. auch in Gegenwart von 0,1 bis 50 Gew.-%, bezogen auf die zu polymerisierenden Monomere, Phosphor enthaltende Verbindungen hergestellt worden sein. Geeignete Verbindungen dieser Art sind bspw. Phosphinsäure, hypophosphorige Säure, Phosphonsäure, phosphorige Säure und die Salze der genannten Säuren.2. Copolymers with 50 to 85 mol% of the components of the formula (Ia) and / or (Ic) and 15 to 50 mol% of the formula (IIa) and / or (IIb). These Copolymers may optionally also in the presence of 0.1 to 50 wt .-%, based on the monomers to be polymerized, phosphorus containing compounds have been prepared. suitable Compounds of this type are, for example, phosphinic, hypophosphorous Acid, phosphonic acid, phosphorous acid and the salts of said Acids.
- 3. Copolymere mit 10 bis 35 Mol-% Baugruppen der Formel (Ia) und/oder (Ib), 15 bis 40 Mol-% Baugruppen der Formel (IIa) sowie 50 bis 75 Mol-% Baugruppen der Formel (IIIb).3. Copolymers with 10 to 35 mol% of groups of the formula (Ia) and / or (Ib), 15 to 40 mol% of structural groups of the formula (IIa) and 50 to 75 mol% Assembly of the formula (IIIb).
- 4. Copolymere mit 20 bis 80 Mol-% der Formel (Ia) und/oder (Ib), 10 bis 70 Mol-% Baugruppen der Formel (IIc), 10 bis 70 Mol-% Baugruppen der Formel (IIIb) sowie 0 bis 60 Mol-% Baugruppen der Formel (IIIa).4. Copolymers with 20 to 80 mol% of the formula (Ia) and / or (Ib), 10 bis 70 mol% of components of the formula (IIc), 10 to 70 mol% of assemblies of the formula (IIIb) and 0 to 60 mol% of the formula (IIIa).
- 5. Copolmyere mit 25 bis 75 Mol-% Baugruppen der Formel (Ic), 10 bis 60 Mol-% Baugruppen der Formel (IIa) sowie 15 bis 65 Mol-% Baugruppen der Formel (IV).5. Copolmers with 25 to 75 mol% of the formula (Ic), 10 to 60 mol% Modules of the formula (IIa) and 15 to 65 mol% of assemblies of the formula (IV).
Diese Copolymere sind bekannt und bspw. in der WO 97/39 037, EP-A 0 894 811, EP-A 0 736 553, EP-PS 0 610 699, WO 98/28 353, EP-A 0 983 976, WO 97/48 656, US 5,753,744, sowie EP-A 0 753 488 beschrieben. Sie besitzen vorzugsweise ein mittleres Molekulargewicht Mn von 5 000 bis 150 000 g/Mol.These copolymers are known and, for example, in WO 97/39 037, EP-A 0 894 811, EP-A 0 736 553, EP-PS 0 610 699, WO 98/28 353, EP-A 0 983 976, WO 97/48 656, US Pat. No. 5,753,744 and EP-A 0 753 488. They preferably have an average molecular weight M n of 5,000 to 150,000 g / mol.
Die Polymere werden im allgemeinen durch radikalische Polymerisation mit üblichen Startern hergestellt. Die Polymerisation kann in Wasser, in Gemischen von Wasser mit bis zu 30% organischen Lösemitteln wie bspw. Alkoholen oder ggf. in Substanz durchgeführt werden. Aus der wässrigen Polymerlösung kann das Polymerpulver durch gängige Verfahren wie bspw. Sprühtrocknung und Walzentrocknung oder durch Ausfällen gewonnen werden.The polymers are generally prepared by free-radical polymerization made with usual starters. The polymerization can be carried out in water, in Mixtures of water with up to 30% organic solvents such as. Alcohols or possibly be carried out in substance. From the watery Polymer solution can polymer powder by common methods such as For example. Spray drying and drum drying or by precipitation be won.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird das polymere Fließmittel in einer Dosierung von 0,02 bis 2,0 Gew.-% (bezogen auf das Gewicht der mineralischen Bestandteile) sowie in Pulverform in der Spachtel- und Ausgleichsmasse verwendet. In der Trockenmörtelmischung sind Tonerdeschmelzzement und andere mineralischen Bindemittel, Füllstoffe sowie weitere Baustoffadditive wie z. B. Redispersionspulver, Stabilisierer, Beschleuniger, Entschäumer, Verzögerer und Fließmittel enthalten. Die Trockenmörtelmischung wird auf die Baustelle geliefert und dort mit der vorgeschriebenen Wassermenge zu der verarbeitungsfertigen Spachtel- und Ausgleichsmasse angemischt.In a preferred embodiment, the polymeric flow agent becomes at a dosage of 0.02 to 2.0% by weight (based on the weight of the mineral constituents) and in powder form in the spatula and Balancing mass used. In the dry mortar mixture are Alumina cement and other mineral binders, fillers as well as other building materials additives such. B. Redispersible powder, stabilizer, Accelerator, defoamer, retarder and superplasticizer included. The Dry mortar mixture is delivered to the construction site and there with the prescribed amount of water to the ready-to-use filler and leveling compound mixed.
Der Einsatz der erfindungsgemäßen Copolymere erfolgt in der Regel durch Vermischen von Polymerpulver mit dem Bindemittel (z. B. Tonerdeschmelzzement) und mit allen weiteren pulverförmigen Bestandteilen der Trockenmörtelmischung. In vereinzelten Fällen kann auch die Zugabe einer wässrigen Lösung des Polymers, wie sie bei der Polymerisation erhalten wird oder wie sie durch Abdünnen der Polymerisationslösung oder durch Auflösen von Polymerpulver in Wasser hergestellt werden kann, sinnvoll sein. The use of the copolymers according to the invention is generally carried out by Mixing polymer powder with the binder (eg. Tonerdeschmelzzement) and with all other powdered Components of the dry mortar mixture. In isolated cases, too the addition of an aqueous solution of the polymer as used in the Polymerization is obtained or as by thinning the Polymerization solution or by dissolving polymer powder in water be made, make sense.
Als weitere Komponente können die erfindungsgemäßen Fließmittel auch mit Casein kombiniert werden, wobei die handelsüblichen Typen problemlos eingesetzt werden können. Das Gewichtsverhältnis der erfindungsgemäßen Polymere zu Casein kann in weiten Grenzen variiert werden, wobei das Verhältnis vorzugsweise auf 100 : 0 bis 50 : 50 eingestellt wird.As a further component, the flow agents according to the invention can also be combined with casein, the commercial types can be used easily. The weight ratio of inventive polymers to casein can be varied within wide limits wherein the ratio is preferably 100: 0 to 50:50 is set.
Der Vorteil der erfindungsgemäß eingesetzten Fließmittel gegenüber konventionellen Produkten in zementären Baustoffsystemen liegt zum einen in den guten Fließ-, Verlaufs- und Selbstheilungseigenschaften der entsprechenden Spachtel- und Ausgleichsmassen und zum anderen in der Tatsache, dass dadurch mit äußerst geringen Einsatzmengen eine lang anhaltende Verarbeitbarkeit zu erreichen ist.The advantage of the superplasticizer used according to the invention On the one hand, conventional products in cementitious building material systems are on the one hand in the good flow, course and self-healing properties of corresponding leveling and leveling compounds and on the other in the The fact that doing so with very small amounts of a long sustained processability.
Die nachfolgenden Beispiele sollen die Erfindung näher veranschaulichen. The following examples are intended to illustrate the invention in more detail.
Die folgenden Beispiele erläutern die Fließfähigkeits-, Ausbreit- und
Selbstheilungseigenschaften von selbstnivellierenden Tonerdeschmelz
zement-haltigen Bodenausgleichsmassen. Zum Vergleich wurden
erfindungsgemäße und konventionelle Fließmittel ausgetestet, nämlich
The following examples illustrate the fluidity, spreading and self-healing properties of self-leveling landfill clay-containing soil leveling compounds. For comparison, inventive and conventional flow agents were tested, namely
- - Casein (Havero 120 mesh)- Casein (Havero 120 mesh)
- - Naphthalin-Formaldehyd-Sulfit-Kondensationsprodukt (NSF-Harz) (nach EP-PS 443 341, Beispiel 2)- Naphthalene-formaldehyde sulphite condensation product (NSF resin) (according to EP-PS 443 341, Example 2)
- - Melamin-Formaldehyd-Sulfit-Kondensationsprodukt (MFS-Harz) (nach DE-PS 16 71 017, Beispiel A)- Melamine-formaldehyde sulphite condensation product (MFS resin) (according to DE-PS 16 71 017, Example A)
- - Polycarboxylat 1 (nach WO 97/39 037 bestehend aus 25 Mol-% Maleinsäureanhydrid (Ib), 25 Mol-% Maleinsäure-MPEG-1150-Ester (IIa) und 50 Mol-% Styrol (IIIb))Polycarboxylate 1 (according to WO 97/39 037 consisting of 25 mol% Maleic anhydride (Ib), 25 mole percent maleic MPEG-1150 ester (IIa) and 50 mol% styrene (IIIb))
- - Polycarboxylat 2 (nach EP 0 753 488 A, Beispiel 2)Polycarboxylate 2 (according to EP 0 753 488 A, Example 2)
- - Polycarboxylat 3 (nach EP 0 894 811 A1 bestehend aus 30 Mol-% Maleinsäureanhydrid (Ib), 20 Mol-% Maleinsäure-MPEG-2000-Ester (IIa) und 50 Mol-% Ethylenglykolmonovinylether (IIb))Polycarboxylate 3 (according to EP 0 894 811 A1 consisting of 30 mol% Maleic anhydride (Ib), 20 mole percent maleic acid MPEG-2000 ester (IIa) and 50 mol% ethylene glycol monovinyl ether (IIb))
Als selbstnivellierende Bondenausgleichsmasse wurde folgende Mischung
gewählt:
As self-leveling bonding balance the following mixture was chosen:
Das Anmachwasser wurde in einer Porzellankasserolle vorgelegt (Mischbeginn t = 0 Sekunden) und die Pulvermischung wurde innerhalb von 30 Sekunden in das Wasser eingestreut.The mixing water was presented in a porcelain casserole (Mixing start t = 0 seconds) and the powder mixture was within of 30 seconds into the water.
Nach weiteren 30 Sekunden Wartezeit wurde die Mischung 120 Sekunden lang mit einem Löffel zu einer homogenen Masse angerührt, dann 60 Sekunden stehen gelassen (Reifezeit) und schließlich 60 Sekunden lang nochmals mit dem Löffel aufgerührt. Die gesamte Mischzeit betrug also t = 5 Minuten.After another 30 second wait, the mixture became 120 seconds mixed with a spoon to a homogeneous mass, then 60 Seconds left (maturing) and finally 60 seconds long stirred again with the spoon. The total mixing time was t = 5 Minutes.
Mit den nach o. g. Mischvorschrift hergestellten Massen wurden anschließend die im Folgenden näher beschriebenen Untersuchungen durchgeführt:With the after o. G. Mixed prescription produced masses were then the investigations described in more detail below carried out:
Die Fließfähigkeit der Bodenausgleichsmassen wurde in Anlehnung an EN 12706 (Ausgabe November 1999) mit dem vorgeschriebenen Ring (Innendurchmesser = 30 ± 0,1 mm, Höhe = 50 ± 0,1 mm) auf einer ebenen, trockenen Glasplatte untersucht. Die Bestimmung des Fließmaßes (= Durchmesser des Ausbreitkuchens in mm) wurde pro Mischung fünfmal durchgeführt, und zwar zu den Zeitpunkten t = 5, 15, 30, 45 und 60 Minuten nach Mischbeginn, wobei die Mischung vor der jeweiligen Fließmaßbestimmung mit dem Löffel 60 Sekunden lang wieder aufgerührt wurde. The flowability of the soil leveling compounds was based on EN 12706 (November 1999 edition) with the prescribed ring (Inner diameter = 30 ± 0.1 mm, height = 50 ± 0.1 mm) on a flat, examined dry glass plate. The determination of the flow rate (= Diameter of the spread cake in mm) was five times per mixture performed at times t = 5, 15, 30, 45 and 60 minutes after the start of mixing, with the mixture in front of the respective Flow rate determination with the spoon stirred up again for 60 seconds has been.
Tabelle 1 und Abb. 1 zeigen die tabellarischen und graphisch aufgetragenen Ergebnisse der Fließmaßbestimmungen mit einigen ausgewählten Fließmitteln.Table 1 and Fig. 1 show the tabulated and plotted results of flow measurements with some selected flow agents.
Die Versuche belegen, dass erfindungsgemäß eingesetzte polymere Fließmittel eine mindestens vergleichbare Verflüssigungswirkung wie Casein über die Zeit erzielen. Die Wirkung der polymeren Fließmittel erreichen konventionelle Fließmittel auch bei sehr hoher Dosierung nicht.The experiments prove that the polymers used according to the invention Flow agent at least a comparable liquefaction effect as Achieve casein over time. The effect of polymeric superplasticizers do not reach conventional flow agents even at very high dosage.
Die Selbstheilungseigenschaften der applizierten Bodenausgleichsmassen wurden mit dem so genannten Messerschnitt-Test untersucht. Dazu wurde zunächst ein Ausbreitkuchen zum Zeitpunkt t = 5 Minuten auf einer ebenen Kunststoffplatte erzeugt, wozu wiederum der gemäß EN 12706 vorgeschriebene Ring verwendet wurde. Durch diesen liegengebliebenen kreisrunden Ausbreitkuchen wurden Schnitte mit einem gewöhnlichen Küchenmesser gezogen, so dass die Klinge des Messers während des gesamten Schnittes (ca. 2 Sekunden lang) die Kunststoffplatte am Grunde des Ausbreitkuchens streifte. Die Messerschnitte wurden zu den fünf Zeitpunkten t = 7, 15, 30, 45 und 60 Minuten nach Mischbeginn ausgeführt, und zwar segmentweise und parallel in gleichmäßigen Abständen zueinander, so dass der dritte Schnitt (t = 30 Minuten) ziemlich genau den Ausbreitkuchen in zwei gleichgroße Hälften unterteilte.The self-healing properties of the applied soil balance masses were examined with the so-called knife cut test. This was first a spreading cake at time t = 5 minutes on a flat Plastic plate produced, which in turn according to EN 12706 prescribed ring was used. By this left lying circular spreading pies were cuts with an ordinary one Kitchen knife pulled so that the blade of the knife during the entire cut (about 2 seconds) the plastic plate at the bottom of the spread cake grazed. The knife cuts were among the five Times t = 7, 15, 30, 45 and 60 minutes after the start of mixing, in segments and in parallel at regular intervals to each other, so that the third cut (t = 30 minutes) pretty much the Spread cake divided into two equal halves.
Der Ausbreitkuchen wurde danach 24 Stunden lang bei Normklima (+20°C, 65% relative Luftfeuchte) zur Aushärtung gelagert und anschließend wurden die Positionen, an denen am Vortag die Messerschnitte angebracht worden waren, visuell und ggf. durch Befühlen mit den Fingern danach beurteilt, wie gut oder schlecht die durch die Messerschnitte im Ausbreitkuchen erzeugten Furchen wieder verheilt (d. h. ineinandergeflossen) waren.The spreading cake was then at normal climate for 24 hours (+ 20 ° C, 65% relative humidity) stored for curing and Subsequently, the positions on which the day before the Knife cuts were applied, visually and possibly by feeling judged with your fingers after how good or bad the by the Knife cuts in the spreading cake made ridges healed again (i.e. flowed into each other) were.
Zur Beurteilung der Selbstheilungseigenschaften wurde die folgende
siebenstufige Notenskala aufgestellt:
Note 1: Schnitt verläuft vollständig, unsichtbar
Note 2: Schnitt verläuft, jedoch sichtbar
Note 3: Schnitt verläuft, jedoch Rand sichtbar
Note 4: Schnitt verläuft, jedoch Rand gut sichtbar
Note 5: Schnitt verläuft schlecht, Einschnitt bleibt zurück
Note 6: Schnitt verläuft schlecht, tiefer Einschnitt bleibt zurück
Note 7: Schnitt verläuft nicht, Einschnitt bis auf den Grund der
Schicht bleibt zurückTo assess the self-healing properties, the following seven-level grading scale was established:
Grade 1: Section is complete, invisible
Grade 2: Section is running, but visible
Grade 3: cut runs, but edge visible
Grade 4: Cut runs, but edge is clearly visible
Grade 5: Cut is bad, incision remains
Grade 6: The incision is bad, the deeper incision remains
Grade 7: Cut does not go, cutting remains to the bottom of the coat
Um bei der Notenvergabe einen möglichst gleichen Maßstab anlegen zu können, war der Vergleich mit einigen bereits benoteten Rückstellmustern, die aufbewahrt wurden, hilfreich.In order to create as even a scale as possible in the grading process could be compared with some of the already rated recovery patterns, which were kept helpful.
Tabelle 2 beinhaltet die Ergebnisse der Messerschnitt-Tests (Selbstheilungseigenschaften) mit konventionellen und erfindungsgemäßen Fließmitteln. Table 2 contains the results of the knife edge tests (Self-healing properties) with conventional and inventive Flow agents.
Abb. 2 zeigt Fotos von einigen ausgehärteten Ausbreitkuchen, die dem oben beschriebenen Messerschnitt-Test unterzogen worden waren. Figure 2 shows photos of some cured pancake that had been subjected to the above-described knife cut test.
Die Versuche belegen, dass ein erfindungsgemäßes polymeres Fließmittel mindestens genauso gute Verlaufs- und Selbstheilungseigenschaften wie Casein erzielt.The experiments prove that a polymeric flow agent according to the invention at least as good flow and self-healing properties as Casein scored.
Claims (14)
- a) 5 bis 90 Mol-% Baugruppen der Formel (Ia) und/oder (Ib) und/oder
(Ic)
wobei M = Wasserstoff, ein ein- oder zweiwertiges Metallkation, Ammoniumion,
a = ½ oder 1,
R1 = Wasserstoff oder ein aliphatischer Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 20 C-Atomen,
R2 und R3 = Wasserstoff oder Methylgruppe,
x = 0 bis 2
bedeuten, - b) 5 bis 90 Mol-% Baugruppen der Formel (IIa) und/oder (IIb) und/oder
(IIc)
worin R4 für Wasserstoff, einen aliphatischen Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 20 C-Atomen, einen cycloaliphatischen Kohlenwasserstoffrest mit 5 bis 8 C-Atomen, einen ggf. substituierten Arylrest mit 6 bis 14 C-Atomen,
R5 = Wasserstoff, ggf. mit Hydroxylgruppen substituierter aliphatischer Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 20 C-Atomen, -(CmH2mO)n-R4,
X für Wasserstoff, Methylgruppe oder -COOMa,
m für 2 bis 4,
n für 0 bis 200 sowie
y für 1 oder 2 stehen und
R1, M, a und x oben genannte Bedeutung besitzen, - c) 0 bis 90 Mol-% Baugruppen der Formel (IIIa) und/oder (IIIb)
worin M, a, R5 oben genannte Bedeutung besitzen,
sowie - d) 0 bis 90 Mol-% Baugruppen der allgemeinen Formel (IV)
worin R6 für Wasserstoff oder eine Methylgruppe steht sowie M und a oben genannte Bedeutung besitzen,
- a) 5 to 90 mol% of groups of the formula (Ia) and / or (Ib) and / or (Ic)
where M = hydrogen, a monovalent or divalent metal cation, ammonium ion,
a = ½ or 1,
R 1 = hydrogen or an aliphatic hydrocarbon radical having 1 to 20 C atoms,
R 2 and R 3 = hydrogen or methyl group,
x = 0 to 2
mean, - b) 5 to 90 mol% of assemblies of the formula (IIa) and / or (IIb) and / or (IIc)
wherein R 4 is hydrogen, an aliphatic hydrocarbon radical having 1 to 20 C atoms, a cycloaliphatic hydrocarbon radical having 5 to 8 C atoms, an optionally substituted aryl radical having 6 to 14 C atoms,
R 5 = hydrogen, optionally substituted by hydroxyl groups aliphatic hydrocarbon radical having 1 to 20 C-atoms, - (C m H 2m O) n -R 4 ,
X is hydrogen, methyl group or -COOM a ,
m for 2 to 4,
n for 0 to 200 as well
y stand for 1 or 2 and
R 1 , M, a and x have the abovementioned meaning, - c) 0 to 90 mol% of groups of the formula (IIIa) and / or (IIIb)
wherein M, a, R 5 have the abovementioned meaning,
such as - d) 0 to 90 mol% of the general formula (IV)
wherein R 6 is hydrogen or a methyl group and M and a have the abovementioned meaning,
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