DE69713938T2 - Methode zur Zementdispersion und Zementzusammensetzung - Google Patents

Methode zur Zementdispersion und Zementzusammensetzung

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Description

  • Vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Dispergieren von Zement und eine Zementzusammensetzung. Insbesondere betrifft sie ein Verfahren zum Dispergieren von Zement, der sich durch seine Fähigkeit der Wasserverringerung auszeichnet und eine zweckmäßige Eigenschaft des Mitschleppens von Luft mit einer vollkommenen Fähigkeit der Beibehaltung des Setzmaßes kombiniert, sowie eine Zementzusammensetzung.
  • Da das Problem eines frühzeitigen Qualitätverlustes von Betonstrukturen im Jahr 1981 eine soziale Besorgnis wachrief, wurde ein starkes Bedürfnis für eine Verringerung der Einheitsmenge von Wasser im Beton und eine Verbesserung dessen Haltbarkeit und Verarbeitbarkeit betont.
  • Ein Ziel vorliegender Erfindung ist infolgedessen die Bereitstellung eines Verfahrens zur Dispersion von Zement sowie ein Verfahren zur Herstellung einer Zementzusammensetzung.
  • Ein anderes Ziel vorliegender Erfindung ist die Bereitstellung eines Verfahrens zur Dispersion von Zement, welches ein übermäßiges Mitschleppen von Luft unterdrückt und ermöglicht, dass das Setzmaß eine sehr lange Zeit beibehalten wird, während die einem AE-Wasserverringerungsmittel auf Basis einer Polycarbonsäure innewohnende hervorragende Fähigkeit der Wasserverringerung aufrechterhalten wird.
  • Die zuvor beschriebenen Ziele werden durch ein Verfahren zum Dispergieren von Zement erreicht, welches die Einarbeitung eines Zementdispergierungsmittels, gebildet aus einem durch Polymerisation einer Monomerkomponente mit einem Gehalt an einem Alkoxypolyalkylenglycolmono(meth)acrylsäureester-Monomeren, erhalten durch ein Umesterungsverfahren in Gegenwart eines basischen Katalysators, erhaltenen Polymeren in eine Zementzusammensetzung umfasst, welche ihrerseits mindestens Zement und Wasser umfasst.
  • Diese Ziele werden ferner durch ein Verfahren zur Dispersion von Zement erreicht, welches die Einarbeitung in eine zumindest Zement und Wasser umfassende Zementzusammensetzung eines Zementdispergierungsmittels umfasst, das aus einem Polymeren (A) gebildet ist, das sich von 5-95 Gew.-% eines Alkoxypolyallkylenglycolmono(meth)acrylsäureester-Monomeren (a) der allgemeinen Formel (3)
  • worin R¹ eine Alkylgruppe mit 1 bis 22 Kohlenstoffatomen ist, R²O eine Oxiyalkylengruppe mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen oder ein Gemisch von zwei oder mehreren derartigen Oxyalkylengruppen ist, mit der Maßgabe, dass, wenn R²O ein Gemisch von zwei oder mehreren derartigen Oxyalkylengruppen ist, diese Gruppen blockartig oder statistisch verteilt zugegeben werden können, R³ ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe, und n eine Durchschnittszahl, 1-100, der Zugabe-Mole der Oxyalkylengruppe bedeuten, wobei das Monomer (a) erhalten wird, indem man ein Alkoxypolyalkylenglycol der allgemeinen Formel (1) (1)
  • R¹O(R²O)nH (1)
  • worin R¹ und R²O die gleichen, wie zuvor definierten Bedeutungen besitzen, und m eine Durchschnittszahl, 1-100, der Zugabe-Mole der Oxyalkylengruppe wiedergeben,
  • und einen (Meth)acrylsäureester der allgemeinen Formel (2)
  • worin R³ die gleiche, zuvor definierte Bedeutung besitzt, und R&sup4; eine Alkylgruppe mit 1 bis 22 Kohlenstoffatomen, oder eine Cycloalkylgruppe mit 3-12 Kohlenstoffatomen wiedergibt, in Gegenwart eines basischen Katalysators einer Umesterung unterzieht, von 95-5 Gew.-% eines (Meth)acrylsäure-Monomeren (b) (oder einer entsprechenden Base) der allgemeinen Formei (4)
  • worin R³ die gleiche, zuvor definierte Bedeutung besitzt, und M¹ ein Wasserstoffatom, ein einwertiges Metallatom, ein zweiwertiges Metallatom, eine Ammoniumgruppe oder eine organische Aminogruppe wiedergibt,
  • und von 0-50 Gew.-% eines mit den zuvor genannten Monomeren copolymerisierbaren Monomeren (c) abgeleitet ist, mit der Maßgabe, dass die Summe von (a), (b) und (c) 100 Gew.-% ist; und/oder aus einem Polymersalz (B) gebildet, erhalten durch anschließendes Neutralisieren des Polymeren (A) mit einer alkalischen Substanz.
  • Diese Ziele werden auch durch eine Zementzusammensetzung erreicht, welche ein Zementdispergierungsmittel, gebildet aus einem durch Polymerisation einer Monomerkomponente mit einem Gehalt an einem Alkoxypolyalkylenglycolmono(meth)acrylsäureester-Monomeren hergestellt nach einem Umesterungsverfahren, erhaltenen Polymeren, Zement und Wasser umfasst.
  • Diese Ziele werden ferner durch eine Zementzusammensetzung erreicht, die umfasst: ein Zementdispergierungsmittel, gebildet aus einem Polymeren (A), das sich von 5-95 Gew.-% eines Alkoxypolyalkylenglycolmono(meth)acrylsäurester- Monomeren (a) der obigen allgemeinen Formel (3) ableitet und erhalten wird, indem man ein Alkoxypolyalkylenglycol der obigen allgemeinen Formel (1) und einen (Meth)acrylsäureester der obigen allgemeinen Formel (2) einer Umesterung in Gegenwart eines basischen Katalysators unterzieht, von 95-5 Gew.-% einer (Meth)acrylsäure (b) (oder des entsprechenden Salzes derselben), und von 0-50 Gew.-% eines mit dem zuvor genannten Monomeren copolymerisierbaren Monomeren (c) ableitet, mit der Maßgabe, dass die Summe (a), (b) und (c) 100 Gew.-% beträgt, und/oder ein Zementdispergierungsmittel, gebildet aus dem Polymersalz (B), erhalten durch anschließendes Neutralisieren des Polymeren (A) mit einer alkalischen Substanz.
  • Das beim erfindungsgemäßen Verfahren zu verwendende Zementdispergierungsmittel zur Dispergierung von Zement, und die Zementzusammensetzung gemäß vorliegender Erfindung werden aus einem Polymeren gebildet, das durch Polymerisation einer Monomerkomponente mit einem Gehalt an einem nach einem Umesterungsverfahren hergestellten monomeren Alkoxypolyalkylenglycolmono(meth)acrylsäureester erhalten wird.
  • Typischerweise wird das Zementdispergierungsmittel aus einem Polymeren (A) gebildet, das abgeleitet ist von 5-95 Gew.-%, vorzugsweise 50-94 Gew.-%, bevorzugter 60-93 Gew.-%, eines monomeren Alkoxypolyalkylenglycolmono- (meth)acrylsäureesters der allgemeinen Formel (3), erhalten durch Unterziehen eines Alkoxypolyalkylenglycols der allgemeinen Formel (1) und eines (Meth)acrylsäureesters der allgemeinen Formel (2) einer Umesterung in Gegenwart eines basischen Katalysators, von 95-5 Gew.-%, vorzugsweise 50-6 Gew.-%, bevorzugter 40-7 Gew.-%, einer monomeren (Meth)acrylsäure (b) (oder eines entsprechenden Salzes derselben) der allgemeinen Formel (4) und von 0-50 Gew.-%, vorzugsweise 0-30 Gew.-%, bevorzugter 0-10 Gew.-%, eines mit den zuvor genannten Monomeren copolymerisierbaren Monomeren (c), mit der Maßgabe, dass die Summe von (a), (b) und (c) 100 Gew.-% ist, und/oder einem Polymerensalz (B) gebildet, erhalten durch anschließendes Neutralisieren des Polymeren (A) mit einer alkalischen Substanz.
    • Allgemeine Formel (1).
  • R¹O(R²O)mH (1)
  • In der allgemeinen Formel (1) ist R¹ eine Alkylgruppe mit 1-22, vorzugsweise 1-12, Kohlenstoffatomen, R²O ist eine Oxyalkylengruppe mit 2-4, vorzugsweise 2-3, Kohlenstoffatomen oder ein Gemisch von zwei oder mehreren derartigen Oxyalkylengruppen, mit der Maßgabe, dass, wenn R²O ein Gemisch von zwei oder mehreren derartigen Oxyalkylengruppen ist, diese Gruppen in einem blockartigen oder statistisch verteilten Zustand zugegeben werden können, und m stellt eine durchschnittliche Zahl, 1-100, vorzugsweise 1-50, der Zugabe-Mole der Oxyalkylengruppe dar. Allgemeine Formel (2):
  • In der allgemeinen Formel (2) ist R³ ein Waserstoffatom oder eine Methylgruppe, und R&sup4; ist eine Alkylgruppe mit 1-22, vorzugsweise 1-12, Kohlenstoffatomen oder eine Cycloalkylgruppe mit 3-12, vorzugsweise 4-8, Kohlenstoffatomen. Allgemeine Formel (3):
  • In der allgemeinen Formel (3) haben R¹, R²O und R³ die gleichen, zuvor genannten Bedeutungen, und n stellt eine durchschnittliche Zahl, 1-100, vorzugsweise 1-50, Zugabe-Mole der Oxyalkylengruppe dar. Allgemeine Formel (4):
  • In der allgemeinen Formel (4) ist R³ ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe, und M¹ ist ein Wasserstoffatom, ein einwertiges Metallatom wie ein Alkalimetallatom, wie z. Bsp. Natrium oder Kalium, ein zweiwertiges Metallatom wie ein Erdalkaliatom wie z. Bsp. Calcium oder Magnesium, eine Ammoniumgruppe oder eine organische Aminogruppe, wie z.Bsp. Methylamin, Dimethylamin, Trimethylamin, Ethylamin, Diethylamin, Triethylamin, Propylamin, Dipropylamin, Tripropylamin oder Isopropylamin, vorzugsweise ein Wasserstoffatom oder ein einwertiges Metallatom.
  • Die Umesterung eines Alkoxypoiyalkylenglycols mit einem (Meth)acrylsäureester wird in Gegenwart eines basischen Katalysators bei einer Temperatur im Bereich von 40º bis 150ºC während eines Zeitraums im Bereich von 1-20 Stunden, vorzugsweise 1-10 Stunden durchgeführt. Erforderlichenfalls kann die Umesterung unter vermindertem Druck durchgeführt werden.
  • In der Regel sind als Verfahren zum Erhalt des Alkoxypolyalkylenglycolmono(meth)acrylsäureester-Monomeren (a) entweder die Umesterung des Alkoxypolyalkylenglycols mit dem (Meth)acrylsäureester, die, wie bei vorliegender Erfindung in Betracht gezogen, in Gegenwart eines basischen Katalysators durchgeführt wird, oder die Veresterung eines Aikoxypolyalkylenglycols mit (Meth)acrylsäure in Gegenwart eines sauren Katalysators bekannt.
  • Es wurde gefunden, dass das Polymer, das durch Polymerisation der Monomerkomponente mit einem Gehalt an dem Alkoxypolyalkylenglycolmono- (meth)acrylsäureester-Monomeren (a), das durch die Umesterung gemäß vorliegender Erfindung erhalten wird, die zuvor erwähnten Eigenschaften einer Wasserverringerung merklich verbessert und den überraschend hervorragenden wirtschaftlichen Verdienst einer reichlichen Verkürzung der Reaktionszeit, welche der Bildung des Monomeren (a) vorausgeht, bewirkt. Vorliegende Erfindung wurde aufgrund dieser Kenntnis abgeschlossen. Obgleich es nicht klar ist, was die Ursache dafür ist, dass die Umesterung durch das Medium des basischen Katalysators zu derart günstigen Ergebnissen bezüglich der verschiedenen, zuvor erwähnten Eigenschaften im Vergleich zur Veresterung unter Verwendung eines sauren Katalysators herbeiführt, so kann doch die Tatsache, dass die Umesterung eine Steuerung der Nebenreaktion erlaubt einer der Gründe hierfür sein. Bei der Veresterung durch einen sauren Katalysator wird eine Etherspaltung des Alkoxypolyalkylenglycols unter Bildung eines (Poly)alkylenglycols mit Hydroxylgruppen an seinen gegenüberliegenden Enden als Nebenprodukt bewirkt, und dieses Nebenprodukt wird in ein bifunktionelles Monomer vom Typ Di(meth)acrylsäureester durch eine Veresterung mit (Meth)acrylsäure übergeführt. Dieses Monomer übt eine Funktion als ein Vernetzungsmittel bei der Polymerisation in der nächsten Stufe aus und führt zu einem makromolekularen vernetzenden Polymeren, das keine Zement dispergierende Fähigkeit besitzt. Diese Idee auferlegt jedoch keine Grenze irgendwelcher Art dem erfindungsgemäßen Zementdispergierungsmittel. Bei der Umesterung zwischen dem Alkoxypolyalkylenglycol und dem (Meth)acrylsäureester liegt das Molverhältnis (Meth)acrylsäureester zum Alkoxypolyalkylenglycol zweckmäßigerweise im Bereich von 1 : 1 bis 20 : 1, insbesondere im Bereich von 1 : 1 bis 10 : 1. Wenn dieses Molverhältnis weniger als 1 : 1 ist, wird die Umwandlung der Umesterung übermäßig gering. Wenn es 20 : 1 überschreitet, werden die Anlagen für die Umsetzung übermäßig voluminös.
  • Als typische Beispiele für den bei der Umesterung, die erfindungsgemäß durchgeführt wird, zu verwendenden Katalysator können angegeben werden: Alkalimetallhydroxide wie Natriumhydroxid, Kaliumhydroxid und Lithiumhydroxid; Erdalkalimetalloxide wie Calciumhydroxid und Magnesiumhydroxid; Alkalimetallalkoxide wie Natriummethoxid, Natriumethoxid, Natriumisopropoxid, Kaliummethoxid, Kaliumethoxid und Kaliumisopropoxid; solche stark basischen Ionenaustauschharze, wie sie ein Amin vom Ammoniumsalztyp als Austauschgruppe besitzt. Unter diesen basischen Katalysatoren erwiesen sich Alkalimetalloxide und Metallalkoxide vorteilhaft, und Natriumhydroxid oder Natriummethoxid erwiesen sich als besonders vorteilhaft. Zweckmäßigerweise liegt die zu benutzende Menge des basischen Katalysators im Bereich von 0,01 bis 20 Gew.-%, vorzugsweise 0,1 bis 10 Gew.-%, bezogen auf die Menge des Alkoxypolyalkylenglycols. Wenn diese Menge weniger als 0,01 Gew.-% ist, zeigt sich die katalytische Wirkung nicht völlig. Wenn sie 20 Gew.-% überschreitet, erweist sich der Überschuss bloß als eine wirtschaftliche Vergeudung. Obgleich der basische Katalysator dem Reaktionssystem völlig auf einmal, kontinuierlich über eine längere Zeit, oder allmählich zugegeben werden kann, wird die kontinuierliche oder allmähliche Zugabe bevorzugt, um eine Inaktivierung der Oberfläche des Katalysators im Reaktionssystem und eine Deaktivierung der katalytischen Wirksamkeit zu verhindern.
  • Die Umesterung kann entweder absatzweise oder kontinuierlich durchgeführt werden, was auch immer der Gelegenheit besser entspricht. Bei der absatzweisen Arbeitsweise kann der Abschluss der Umsetzung durch die Tatsache bestätigt werden, dass die Destillation von Alkylalkohol, welche durch allmähliche Erhöhung der Innentemperatur bis zum zulässigen Grad herbeigeführt wird, vorzuschreiten aufhört. Sodann kann das Alkoxypolyalkylenglycolmono(meth)acrylsäureester- Monomer (a), das gewünscht ist, durch Destillieren des Ausgangsmaterials (Meth)acrylsäureester unter vermindertem Druck erhalten werden.
  • Das Monomer (a) vom Typ Alkoxypolyalkylenglycolmono(meth)acrylsäureester der allgemeinen Formel (3), das durch die zuvor beschriebene spezielle Umesterung erhalten wurde, wird zusammen mit der monomeren (Meth)acrylsäure (oder deren entsprechendem Salz) der allgemeinen Formel (4) und erforderlichenfalls ferner mit dem, mit den zuvor erwähnten Monomeren copolymerisierbaren Monomeren (c) einer Polymerisation unterzogen.
  • Die Herstellung des Copolymeren (A) erfordert lediglich, dass die zuvor genannte Monomerkomponente unter Verwendung eines Polymerisationsiniators copolymerisiert wird. Diese Copolymerisation kann nach einem solchen Verfahren wie einer Polymerisation in einem Lösungsmittel oder einer Polymerisation in Masse bewirkt werden.
  • Die Polymerisation in einem Lösungsmittel kann entweder absatzweise oder kontinuierlich durchgeführt werden, was auch immer sich für die Gelegenheit besser eignet. Als typische Beispiele für die im vorliegenden verwendeten Lösungsmittel können angegeben werden: Wasser; niedere Alkohole wie Methylalkohol, Ethylalkohol und Isopropylalkohol; aromatische oder aliphatische Kohlenwasserstoffe wie Benzol, Toluol, Xylol, Cyclohexan und n-Hexan; Esterverbindungen wie Ethylacetat; sowie Ketone wie Aceton und Methylethylketon. Hinsichtlich der Löslichkeit des Monomeren als Ausgangsmaterial und des Copolymeren (A) als Produkt und der Zweckmäßigkeit des Copolymeren (A) in Gebrauch, ist es zweckmäßig, mindestens eine aus der Gruppe ausgewählte Verbindung zu verwenden, die aus Wasser und niederen Alkoholen mit 1-4 Kohlenstoffatomen besteht. Unter anderen niederen Alkoholen mit 1-4 Kohlenstoffatomen erwiesen sich Methylalkohol, Ethylalkohol und Isopropylalkohol als besonders wirksam.
  • Wenn die Polymerisation in wässerigem Medium durchgeführt wird, wird zur Einleitung der Polymerisation ein solcher wasserlöslicher Polymerisationsinitiator wie Ammonium- oder Alkalimetallpersulfat oder Wasserstoffperoxid zweckmäßigerweise verwendet. In diesem Fall kann zusammen mit dem Polymerisationsinitiator ein Promotor wie Natriumhydrogensulfit oder Mohr's-Salz benutzt werden. Wenn die Polymerisation in einem solchen Lösungsmittel wie einem niederen Alkohol, aromatischen Kohlenwasserstoff, aliphatischen Kohlenwasserstoff, einer Esterverbindung oder einer Ketonverbindung durchgeführt wird, wird als Polymerisationsinitiator ein Peroxid wie Benzoylperoxid oder Lauroylperoxid; ein Hydroperoxid wie Cumolhydroperoxid; oder eine aromatische Azoverbindung wie Azobisisobutyronitril benutzt. In diesem Fall kann ein Promotor wie eine Aminverbindung zusammen mit dem Polymerisationsinitiator verwendet werden. Wenn die Polymerisation unter Verwendung eines gemischten Lösungsmittels aus Wasser und einem niederen Alkohol bewirkt wird, können ein Polymerisationsinitiator, der in geeigneter Weise aus den zuvor genannten verschiedenen Polymerisationsinitiatoren ausgewählt ist, oder eine aus den verschiedenen Kombinationen von Polymerisationsiniatoren mit Promotoren in geeigneter Weise ausgewählte Kombination verwendet werden. Obgleich die Polymerisationstemperatur durch die Art des Lösungsmittels und die Art des zu benutzenden Polymerisationsiniators geeigneterweise festgelegt ist, wird sie im allgemeinen innerhalb des Bereichs von 0-120ºC eingestellt.
  • Die Polymerisation in Masse wird bei einer Temperatur im Bereich von 50º bis 200ºC unter Verwendung eines Peroxids wie Benzoylperoxid oder Lauroylperoxid; eines Hydroperoxids wie Cumolhydroperoxid; oder einer aliphatischen Azoverbindung wie Azobisisobutylonitril als Polymerisationsiniator durchgeführt. Zur Einstellung des Molekulargewichts des zu erhaltenden Polymeren (A) kann zusätzlich ein Thiol-Kettenübertragungsmittel verwendet werden. Das in diesem Fall zu verwendende Thiol-Kettenübertragungsmittel wird durch die allgemeine Formel HS-R&sup5;-Eg wiedergegeben (worin R&sup5; eine Alkylgruppe mit 1-2 Kohlenstoffatomen, E OH, -COOM&sub2;, -COOR&sup6; oder -SO&sub3;M², M² ein Wasserstoffatom, ein einwertiges Metall, zweiwertiges Metall, die Ammoniumgruppe oder eine organische Aminogruppe, R&sup6; eine Alkylgruppe mit 1-10 Kohlenstoffatomen, und g eine ganze Zahl 1 oder 2 bedeuten). Als konkrete Beispiele für das Kettenübertragungsmittel vom Thioltyp können Mercaptoethanol, Thioglycerin, Thioglyconsäure, 2-Mercaptopropionsäure, 3-Mercaptopropionsäure, Thioäpfelsäure, Octylthioglyconat und Octyl-3-mercaptopropionat angegeben werden. Diese Kettenübertragungsmittel vom Thioltyp können entweder allein oder in Form eines Gemischs von zwei oder mehreren Verbindungen verwendet werden.
  • Das wie zuvor beschrieben erhaltene Polymer (A) kann in seiner unmodifizierten Form als Hauptkomponente des Zementdispergierungsmittels benutzt werden. Auch das Polymersalz (B), das durch anschließendes Neutralisieren des Polymeren (A) mit einer alkalischen Substanz erhalten wird, kann erforderlichenfalls als Hauptkomponente des Zementdispergierungsmittels verwendet werden. Als konkrete Beispiele für die alkalische Substanz, welche vorteilhafterweise für diesen Zweck benutzt wird, können solche anorganische Substanzen wie Hydroxide, Chloride und Kohlenstoffsalze einwertiger und zweiwertiger Metalle; Ammoniak; sowie organische Amine genannt werden.
  • Das Alkoxypolyalkylenmono(meth)acrylsäureester-Monomer (a), das durch die allgemeine Formel (3) wiedergegeben wird, kann ein Gemisch eines ersten Alkoxypolyalkylenglycolmono(meth)acrylats (a¹) der allgemeinen Formel (5)
  • worin R³ ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe, R&sup7;O eine Oxyalkylengruppe mit 2-4 Kohlenstoffatomen oder ein Gemisch von zwei oder mehreren derartigen Oxyalkylengruppen bedeuten, mit der Maßgabe, dass, wenn R&sup7;O das Gemisch von zwei oder mehreren derartigen Oxyalkylengruppen wiedergibt, diese Gruppen blockartig oder statistisch verteilt zugegeben werden können, R&sup8; eine Alkylgruppe mit 1-22, vorzugsweise 1-15, Kohlenstoffatomen, und p eine durchschnittliche Zahl, 1-97, vorzugsweise 1-10, der Zugabe-Mole der Oxyalkylengruppe bedeuten, allein oder ein Gemisch desselben mit einem zweiten Alkoxypolyalkylenmono(meth)acrylat (a²) der allgemeinen Formel (6) sein,
  • worin R³ ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe, R&sup9;O eine Oxyalkylengruppe mit 2-4 Kohlenstoffatomen oder ein Gemisch von zwei oder mehreren derartigen Oxyalkylengruppen bedeuten, mit der Maßgabe, dass, wenn R&sup9;O das Gemisch von zwei oder mehreren derartigen Oxyalkylengruppen bedeutet, diese Gruppen blockweise oder statistisch verteilt zugegeben werden können, R¹&sup0; eine Alkylgruppe mit 1-22, vorzugsweise 1-15, Kohlenstoffatomen, und q eine durchschnittliche, Zahl 4-100, vorzugsweise 11-100, der Zugabe-Mole der Oxyalkylengruppe ist und folgende Ausdrücke befriedigt: p # q, und q - p ≥ 3).
  • Das Gemisch des ersten Alkoxypolyalkylenglycolmono(meth)acrylats (a¹) mit dem zweiten Alkoxypolyalkylenglycolmono(meth)acrylat (a²) kann durch getrennte Umesterung des ersten und des zweiten Alkoxypolyalkylenmono(meth)acrylats (a¹) und (a²) hergestellt werden. Es kann aber auch hergestellt werden, indem man ein Gemisch von zwei entsprechenden Alkoxypolyalklylenglycolen der Umesterung mit einem (Meth)acrylsäureester der allgemeinen Formel (2) unterzogen wird. Letzteres Verfahren kann insbesondere ein wirtschaftlich kostengünstiges Herstellungsverfahren liefern.
  • Das Gewichtsverhältnis des ersten Alkoxypolyalkylenglycolmono(meth)- acrylats (a¹) zum zweiten Alkoxypolyalkylenglycolmono(meth)acrylat (a²) liegt im Bereich von 5 : 95 bis 95 : 5, vorzugsweise im Bereich von 10 : 90 bis 90 : 10.
  • Als typische Beispiele für das durch die allgemeine Formel (5) wiedergegebene Alkoxypolyalkylenglycolmono(meth)acrylat (a¹) können solche (Poly)alkylenglycolmono(meth)acrylsäureester angegeben werden, wie z. Bsp. Methoxy(poly)ethylenglycolmono(meth)acrylat, Methoxy(poly)propylenglycolmono- (meth)acrylat, Methoxy(poly)butylenglycolmono(meth)acrylat, Methoxy(poly)ethylenglycol(poly)propylenglycolmono(meth)acrylat; Methoxy(poly)ethylenglycol(poly)butylenglycolmono(meth)acrylat, Methoxy(poly)propylenglycol(poly)butylenglycolmono- (meth)acrylat, Methoxy(poly)ethylenglycol(poly)propylenglycol(poly)butylenglycolmono(meth)acrylat, Ethoxy(poly)ethylenglycolmono(meth)acrylat, Ethoxy(poly)propylenglycolmono(meth)acrylat, Ethoxy(poly)butylenglycolmono(meth)acrylat, Ethoxy(poly)ethylenglycol(poly)propylenglycolmono(meth)acrylat, Ethoxy(poly)ethylenglycol(poly)butylenglycolmono(meth)acrylat, Ethoxy(poly)propylenglycol(poly)butylenglycolmono(meth)acrylat und Ethoxy(poly)ethylenglycol(poly)propylenglycol- (poly)butylenglycolmono(meth)acrylat. Es ist wichtig, dass das kurzkettige Alkoxypolylalkylenglycol in der Seitenkette des Alkoxypolyalkylenmono(meth)- acrylats (a¹) Hydrophobozität besitzt.
  • Unter dem Gesichtspunkt der Leichtigkeit der Copolymerisation wird bevorzugt, dass die Seitenkette viele Ethylenglycoleinheiten enthält. Bevorzugte konkrete Beispiele für das Alkoxypolyalkylenglycolmono(meth)acrylat (a¹) sind infolgedessen (Alkoxy)(poly)ethylenglycolmono(meth)acrylate mit Durchschnittszahlen m von 1-97, vorzugsweise 1-10, der Zugabe-Mole.
  • Das bei vorliegender Erfindung zu verwendende Alkoxypolyalkylenmono(meth)acrylat-Monomer (a²) wird durch die obige allgemeine Formel wiedergegeben. Als typische Beispiele für dieses Monomer können angegeben werden: Alkoxypolyalkylenglycolmono(meth)acrylsäureester wie Methoxypolyethylenglycolmono(meth)acrylat, Methoxypolyethlyenglycol(poly)propylenglycolmono- (meth)acrylat, Methoxypolyethylenglycol(poly)butylenglycolmono(meth)acrylat, Methoxypolyethylenglycol(poly)propylenglycol(poly)butylenglycolmono(meth)acrylat, Ethoxypolyethylenglycolmono(meth)acrylat, Ethoxypolyethylenglycol(poly)propylenglycolmono(meth)acrylat, Ethoxypolyethylenglycol(poly)butylenglycolmono(meth)- acrylat und Ethoxypolyethylenglycol(poly)propylenglycol(poly)butylenglycolmono- (meth)acrylat. Damit der hergestellte Zement die Eigenschaft einer hohen Wasserverringerung erwirbt, ist es wichtig, dass die sterische Verdichtung und die hydrophile Eigenschaft, welche von der Alkoxypolyalkylenglycolkette einer Durchschnittszahl von 4-100 von Zugabe-Molen im Alkoxypolyalkylenglycolmono(meth)acrylat (a²) gezeigt wird, die Zementteilchen dispergieren sollte. Infolgedessen wird bevorzugt, dass in die Polylalkylenglycolkette viele Oxyethylengruppen einverleibt sind. Die Polyethylenglycolkette erweist sich als am vorteilhaftesten. Zweckmäßigerweise liegt die Durchschnittszahl n der Zugabe-Mole der Alkylenglycolkette im Alkoxypolyalkylenglycolmono(meth)acrylat (a²) im Bereich von 4-100, vorzugsweise 11-100.
  • Das Monomer (b) vom Carbonsäuretyp wird durch die obige allgemeine Formel (4) wiedergegeben. Als konkrete Beispiele für das Monomer (b) können Acrylsäure und Methacrylsäure, einwertige Metallsalze, zweiwertige Metallsalze, Ammoniumsalze und organische Aminsalze dieser Säuren angegeben werden.
  • Diese Monomeren können entweder allein oder in Form eines Gemischs von zwei oder mehreren Verbindungen verwendet werden.
  • Das Monomer (c) ist ein Monomer, das mit den Monomeren (a) und (b) copolymerisierbar ist. Als typische Beispiele für das Monomer (c) können angegeben werden: ungesättigte Dicarbonsäuren wie Maleinsäure, Fumarsäure, Citraconsäure und deren Salze mit einwertigem Metall, zweiwertigem Metall, Ammoniumsalze, organische Aminsalze; Monoester oder Diester solcher Dicarbonsäuren wie Maleinsäure, Fumarsäure, Citraconsäure, Mesaconsäure und Itaconsäure mit Alkoholen der Formel HO(R¹¹O)rR¹², wobei R¹¹O eine Oxyalkylengruppe mit 2-4 Kohlenstoffatomen oder ein Gemisch von zwei oder mehreren derartigen Oxyalkylengruppen bedeuten, mit der Maßgabe, dass, wenn R¹¹O das Gemisch von zwei oder mehreren derartigen Oxyalkylengruppen bedeutet, diese Gruppen blockweise oder statistisch verteilt zugegeben werden können, r die Durchschnittszahl 1-100 der Zugabe-Mole der Oxyalkylengruppe bedeutet, und R¹² ein Wasserstoffatom oder eine Alkylgruppe mit 1-22, vorzugsweise 1-15, Kohlenstoffatomen wiedergibt; ungesättigte Amide wie (Meth)acrylamid und (Meth)acrylalcylamid; Vinylester wie Vinylacetat und Vinylpropionat; ungesättigte Sulfonsäuren wie Vinylsulfonsäure, (Meth)allylsulfonsäure, Sulfoethyl(meth)acrylat, 2-Methylpropansulfonsäure(meth)acrylamid und Styrolsulfonsäure sowie deren Salze mit einwertigem Metall, zweiwertigem Metall, Ammoniumsalze und organische Aminsalze; aromatische Vinylverbindungen wie Styrol und α-Methylstyrol; sowie Ester von eine Vinylgruppe enthaltenden Alkoholen, wie z. Bsp. aliphatische Alkohole mit 1-18, vorzugsweise 1-15, Kohlenstoffatomen oder Benzylalkoholen mit (Meth)acrylsäure; Polyalkylenglycolmono(meth)acrylate, Polyalkylenglycolmono(meth)allylether. Diese Monomeren können entweder allein oder in Form eines Gemischs von zwei oder mehreren Verbindungen verwendet werden. Das Gewichtsmittel-Molekulargewicht des Polymeren (A) und/oder des Polymersalzes (B), das als das Zementdispergierungsmittel gemäß vorliegender Erfindung zu verwenden ist, liegt zweckmäßigerweise im Bereich von 500-500.000, vorzugsweise 5.000 bis 300.000. Wenn das Gewichtsmittel-Molekulargewicht weniger als 500 ist, erleidet das Zementdispergierungsmittel den Nachteil, dass es unter einem Abfall der Fähigkeit der Wasserverringerung leidet: Umgekehrt setzt sich das Zementdispergierungsmittel, wenn das Molekulargewicht 500.000 überschreitet, dem Nachteil aus, dass es einen Abfall der Fähigkeit der Wasserverringerung und der Fähigkeit, einen Absetzverlust zu verhindern, erleidet.
  • Selbstverständlich kann in das zuvor genannte Zementdispergierungsmittel mindestens ein Zementdispergierungsmittel angearbeitet sein, das aus der Gruppe ausgewählt ist, welche aus Zementdispergierungsmitteln vom Naphthalintyp, Zementdispergierungsmitteln vom Aminosulfonsäuretyp, Zementdispergierungsmittel vom Polycarbonsäuretyp und ein Zementdispergierungsmittel vom Lignintyp besteht, welche bekannt sind.
  • Ferner kann in es ein Luftmitschleppmittel, Zementbefeuchtungsmittel, Ausdehnungsmittel, Wasserabdichtungsmittel, Verzögerungsmittel, Beschleunigungsmittel, eine wasserlösliche makromolekulare Substanz ein Mittel zur Viskositätserhöhung, ein Kondensationsmittel, ein Mittel zur Verringerung der trockenen Schrumpfung, ein Mittel zur Festigkeitserhöhung sowie ein Entschäumungsmittel zusätzlich zum zuvor erwähnten bekannten Zementdispergierungsmittel eingearbeitet sein. Das Zementdispergierungsmittel, das als eine Hauptkomponente das wie zuvor beschrieben erhaltene Polymer aufweist, fördert die Dispergierung von Zement, wenn es in eine mindestens Zement und Wasser umfassende Zementzusammensetzung eingearbeitet wird.
  • Das erfindungsgemäße Zementdispergierungsmittel kann in hydraulischen Zementen wie Portlandzement, einem Zement mit einem hohen Gehalt an Belit, Aluminiumoxidzement und verschiedenen gemischten Zementen oder in hydraulischen Materialien, wie z. Bsp. Gips, die sich von Zement unterscheiden, benutzt werden.
  • Das bei vorliegender Erfindung zu verwendende Zementdispergierungsmittel zeigt eine hervorragende Wirkung selbst bei einer niederen Anwendungsrate im Vergleich zu den herkömmlichen Zementdispergierungsmitteln. Zu solchen Mörteln oder zu solchem Beton, bei denen ein hydraulischer Zement verwendet wird, ist das Zementdispergierungsmittel z. Bsp. während des Verlaufs des Mischens der Komponenten in einer Menge zuzugeben, welche einem Anteil im Bereich von 0,01 -1,0%, vorzugsweise 0,02-0,5%, bezogen auf das Zementgewicht, gleichwertig ist. Diese Zugabe bewirkt verschiedene günstige Wirkungen, wie z. Bsp. das Erreichen eines hohen Verhältnisses der Wasserverringerung, eine Verbesserung der Fähigkeit, den Absetzverlust zu verhindern, den Wassereinheitsgehalt zu verringern, die Festigkeit zu vergrößern und die Haltbarkeit zu verbessern. Wenn die Zugabemenge weniger als 0,01% beträgt, zeigt der Mörtel oder Beton eine mangelhafte Leistung. Umgekehrt erweist sich, wenn die Menge 1,0% überschreitet, der Überschuss bloß als eine wirtschaftliche Vergeudung, weil er keinen proportionalen Beitrag zu der Wirkung hervorruft.
  • Die Zementzusammensetzung gemäß vorliegender Erfindung umfasst das zuvor beschriebene Zementdispergierungsmittel, Zement und Wasser. Die erfindungsgemäße Zementzusammensetzung auferlegt der pro m³ der Zementzusammensetzung zu verwendenden Zementmenge oder dem Einheitswassergehalt keine besondere Begrenzung. Es wird jedoch empfohlen, den Einheitswassergehalt im Bereich von 120-175 kg/m³, vorzugsweise im Bereich von 120-185 kg/m³, und das Verhältnis Wasser/Zementgewicht im Bereich von 0,15 bis 0,7, vorzugsweise im Bereich von 0,2 bis 0,5, einzustellen. Die zuvor genannte Zementzusammensetzung kann erforderlichenfalls solche eingearbeitete Aggregate wie Sand und Kies enthalten.
  • Im folgenden wird nun anhand von Arbeitsbeispielen vorliegende Erfindung spezieller beschrieben. Wo Prozente und Teile in den Beispielen erwähnt werden, bezeichnen sie, wenn nicht anders angegeben, Gew.-% und Gewichtsteile.
    • BEISPIEL 1 Synthese von Alkoxypolyalkylenglycolmono(meth)acrylsäureester durch Umesterung in Gegenwart eines basischen Katalysators
  • Eine gepackte Säule wurde hergestellt, indem man einen Trennkolben mit einem Volumen von 300 mm mit einem Thermometer und einem Rührer versah und ihn mit Raschig-Ringen packte. Die gepackte Säule wurde so angepasst, dass sie einen freien Austausch im Rückflussverhältnis erlaubte. Die gepackte Säule wurde mit 606 g Methylmethacrylat, 408 g Methoxypolyethylenglycol (dessen Oxyethylengruppe eine durchschnittliche Anzahl von Zugabe-Molen = 10 Mol hatte), und 0,12 g Phenothiazin als Polymerisationsinhibitor gefüllt. Nachdem die Temperatur des Säulenkopfs 50ºC erreicht hatte, wurden innerhalb eines Zeitraums von 90 Minuten zur Säule tropfenweise 2,65 g einer wässerigen 49%igen Natronlauge zugegeben. Das erhaltene Reaktionsgemisch in der Säule wurde unter vermindertem Druck destilliert, um das Azeotrop Methanol/Methylmethacrylat abzutreiben, wobei 467 g des beabsichtigten Methoxypolyethylenglycolmonomethacrylats (1) anfielen. Die Umsetzung war innerhalb von 3 Stunden vollständig. Die Ausbeute betrug nicht weniger als 99%. Die Menge des als Nebenprodukt gebildeten Polyethylenglycoldimethacrylats war nicht mehr als 0,1%, bezogen auf die Menge des gebildeten Methoxypolyethylenglycolmonomethacrylats. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt.
    • BEISPIEL 2
  • Ein Methoxypolyethylenglycolmonomethacrylat-Gemisch (2) wurde nach dem Verfahren des Beispiels 1 unter Verwendung von 69 g Methoxypolyethylenglycol (dessen Oxyethylengruppe eine durchschnittliche Zahl zugegebener Mole von 10 Mol hatte) und von 206 g Methoxypolyethylenglycol (dessen Oxyethylengruppe eine durchschnittliche Zahl von Zugabe-Molen = 25 Mol hatte) anstelle von 408 g des Methoxypolyethylenglycols (dessen Oxyethylengruppe eine durchschnittliche Zahl von Zugabe-Molen = 10 Mol hatte) erhalten. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt.
    • Kontrolle 1
  • Herstellung von Alkoxypolyalkylenglycolmono(meth)acrylsäureester durch Veresterung in Gegenwart eines sauren Katalysators.
  • Ein Trennkolben mit einem Volumen von 300 ml wurde mit einem Thermometer, Rührer und einem Wasserabscheider versehen und angepasst, um eine Abtrennung des bei der Umsetzung gebildeten Wassers zu ermöglichen. In das Reaktionsgefäß wurden 805,5 g Methacrylsäure, 1.657,8 g Methoxypolyethylenglycol (dessen Oxyethylengruppe eine durchschnittliche Anzahl von Zugabe-Molen = 10 Molen hatte), 49,3 g Schwefelsäure als saurer Katalysator, 0,49 g Phenothiazin als Polymerisationsinhibitor und 73,9 g Cyclohexan als Lösungsmittel gefüllt, gerührt und erwärmt. Das erhaltene Reaktionsgemisch im Reaktionsgefäß wurde unter vermindertem Druck destilliert, um das Azeotrop von Cyclohexan und Wasser abzutreiben, das bei der Umsetzung gebildete Wasser mit dem Wasserabscheider zu entfernen, und Cyclohexan unter Rückfluss zu halten. Die Umsetzung war innerhalb von 25 Stunden abgeschlossen. Das aus der Umsetzung erhaltene Gemisch wurde unter Normaldruck destilliert, um Cyclohexan und überschüssige Methacrylsäure auszuscheiden und 1.858,6 g Methoxypolyethylenglycolmonomethacrylat (3) zu isolieren. Die Ausbeute betrug 98%. Die Menge des als Nebenprodukt gebildeten Polyethylenglycoldimethäcrylats war 12,0%, bezogen auf die Menge des hergestellten Methoxypolyethylenglycolmonomethacrylats. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt.
    • Kontrolle 2
  • Nach dem Verfahren der Kontrolle 1 wurde unter Verwendung von 218,2 g p- Toluolsulfonsäure anstelle von Schwefelsäure als saurer Katalysator Methoxypolyethylenglycolmonomethacrylat (4) erhalten. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt. Tabelle 1
  • PGM-10: Methoxypolyethylenglycol (durchschnittliche Anzahl der Zugabe-Mole der Oxyethylengruppe: 10 Mol)
  • PGM-25: Methoxypolyethylenglycol (durchschnittliche Anzahl der Zugabe-Mole der Oxyethylengruppe: 25 Mol)
    • BEISPIEL 3 Herstellung des Zementdispergierungsmittels (1) gemäß vorliegender Erfindung.
  • In ein Reaktionsgefäß aus Glas, das mit einem Thermometer, Rührer, Tropftrichter, Stickstoffeinlassrohr und einem Rückflusskühler versehen war, wurden 195 g Wasser eingefüllt und gerührt, wobei die hierin eingeschlossene Luft zwischenzeitlich mit Stickstoffgas verdrängt wurde, wonach in der Stickstoffatmosphäre auf 95ºC erwärmt wurde. Sodann wurde eine Monomerlösung, erhalten aus dem Vermischen von 47,4 g des im Beispiel 1 erhaltenen Methoxypolyethylenmonomethacrylats, 12,6 g Methacrylsäure und 15 g Wasser, und 24 g einer wässerigen, 1,5%igen Ammoniumpersulfatlösung getrennt tropfenweise zum Reaktionsgefäß innerhalb von 4 Stunden zugegeben. Nach Abschluss der tropfenweise Zugabe wurden innerhalb von einer Stunde ferner 6 g der wässerigen 1,5%igen Ammoniumpersulfatlösung tropfenweise zugegeben.
  • Sodann wurde die Temperatur des Reaktionsgefäßes 1 Stunde auf 95ºC gehalten, um die Polymerisation zu vervollständigen. Es wurde ein Zementdispergierungsmittel (1) gemäß vorliegender Erfindung, gebildet aus einem Polymeren mit einem Gewichtsmittel-Molekulargewicht von 36.000 erhalten. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 gezeigt.
    • BEISPIEL 4 Herstellung des Zementdispergierungsmittels (2) gemäß vorliegender Erfindung.
  • Ein erfindungsgemäßes Zementdispergierungsmittel (2) wurde nach dem Verfahren des Beispiels 3 unter Verwendung des in Beispiel 2 erhaltenen Methoxypolyethylenglycolmonomethacrylat-Gemischs (2) anstelle des in Beispiel 1 erhaltenen Methoxypolyethylenglycolmonomethacrylats (1) erhalten. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 gezeigt.
    • Kontrollen 3 und 4 Herstellung der Zementdispergierungsmittel (1) und (2) zum Vergleich
  • Die Zementdispergierungsmittel (1) und (2) zu Vergleichszwecken wurden nach dem Verfahren des Beispiels 3 unter Verwendung der Methoxypolyethylenglycolmonomethacrylate (3) und (4), erhalten in den Kontrollen 1 und 2, anstelle des in Beispiel 1 erhaltenen Methoxypolyethylenglycolmonomethacrylats (1) erhalten. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 gezeigt. Tabelle 2
    • BEISPIELE 5 und KONTROLLEN 6 und 7 Betontest
  • Standard-Portlandzement (Chichibu-Onoda Cement: spezifisches Gewicht: 3,16) wurde als Zement verwendet, Landsand gewonnen im Stromgebiet des Flusses Oi (mit einem spezifischen Gewicht von 2,62 und einem FM-Wert von 3,71) als Feinzuschlag und in Ome gewonnener, zerkleinertes Hartsandgestein (mit einem spezifischen Gewicht von 2,64 und einem MS-Wert von 20 mm) als Grobzuschlag. Als Zementdispergierungsmittel wurden das Zementdispergierungsmittel (1) (des Beispiels 5) gemäß vorliegender Erfindung und die Zementdispergierungsmittel (1) und (2) (der Kontrollen 6 und 7) zum Vergleich verwendet. Jede Betonprobe wurde durch Vermischen von 320 kg/m³ Zement, 165 kg/m³ Wasser und 47% Feinzuschlag gebildet.
  • Die unter den zuvor genannten Bedingungen hergestellten Betonproben wurden auf ihr Absetzmaß und ihren Luftgehalt in Übereinstimmung mit JIS (Japanischer Industriestandard) A1101 und 1128 gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 zusammengefasst. Tabelle 3
  • Aus dem Vergleich der Ergebnisse des Beispiels 5 mit denjenigen der Kontrollen 6 und 7 ergibt sich klar, dass die in Beispiel 5 zugegebene Menge des Zementdispergierungsmittels lediglich 0,09% war, während die in den Kontrollen 6 und 7 zugegebenen Mengen 0,21% bzw. 0,18% waren. Der Vergleich zeigt auch, dass die Menge an mitgeschleppter Luft in dem frisch gemischten Beton in Beispiel 5 6,4% war, während die Mengen bei den Kontrollen 6 und 7 7,0% bzw. 8,9% waren. Infolgedessen war in Beispiel 5 die Eigenschaft des Mitschleppens von Luft im Vergleich zu den Kontrollen 6 und 7 erniedrigt.
  • Der Unterschied dieser Ergebnisse kann der Tatsache zugeschrieben werden, dass das durch die Umesterung in Beispiel 1 hergestellte Methoxypolyalkylenglycolmonomethacrylat (1) einen sehr geringen Vernetzungsgehalt von nicht mehr als 0,1% hatte, während die durch Veresterung in den Kontrollen 1 und 2 hergestellten Methoxypolyalkylenglycolmonomethacrylate (3) und (4) große Vernetzungsgehalte von 12,0% bzw. 14,6% hatten.
  • Die Daten zeigen klar, dass die zuzugebende Menge des Zementdispergierungsmittels verringert werden konnte, und die Eigenschaft des Mitschleppens von Luft des Betons durch Verwendung des durch Umesterung erhaltenen Monomeren vermindert werden konnte.
    • BEISPIELE 6 und 7 sowie KONTROLLEN 8 und 9 Mörteltest
  • Die Mörtelproben, die jeweils die Zementdispergierungsmittel (1) und (2) (Beispiele 6 und 7) gemäß vorliegender Erfindung bzw. die Zementdispergierungsmittel (1) und (2) (Kontrollen 8 und 9) zu Vergleichszwecken enthielten, wurden auf ihr Fließvermögen und ihren Luftgehalt getestet. Jede Mörtelprobe wurde durch Vermischen von 400 g Standard-Chichibu-Onoda-Portlandzement, 800 g Standard-Toyoura-Sand und 240 g Wasser mit einem Gehalt an einem gegebenen Zementdispergierungsmittel gebildet.
  • Die Mörtelproben wurden durch mechanisches Kneten mit einem Motormischer hergestellt. Eine gegebene Mörtelprobe wurde in einen Hohlzylinder mit einem Durchmesser von 55 mm und einer Höhe von 55 mm gepackt. Sodann wurde der Zylinder vertikal hochgehoben, und der Durchmesser des spontan auf den Tisch aufgetragenen Mörtels wurde in zwei Richtungen gemessen. Das Mittel der beiden der so erhaltenen Messungen wurde als der Fließwert aufgezeichnet. Der Luftgehalt wurde aus dem Gewicht und dem Volumen der Mörtelprobe berechnet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 4 gezeigt. Tabelle 4

Claims (14)

1. Verfahren zur Dispergierung von Zement, welches aufweist, daß man eine Zement-Zusammensetzung, welche zumindest aus Zement besteht, mit Wasser und einem Zement-Dispergiermittel vermischt, wobei das Zement- Dispergiermittel aus einem Polymer gebildet wird, das durch Polymerisation einer Monomer-Verbindung erhalten wird, die ein Monomer vom Typ Alkoxy- Polyalkylenglykol-Mono(meth)acrylsäureester enthält, welches durch Umesterung in Gegenwart eines basischen Katalysators hergestellt wird.
2. Verfahren zur Dispergierung von Zement, welches aufweist, daß man eine Zement-Zusammensetzung, die zumindest aus Zement besteht, mit Wasser und einem Zement-Dispergiermittel vermischt, wobei das Zement-Dispergiermittel aus einem Polymer (A) gebildet wird, das sich von 5 bis 95 Gew.-% eines Alkoxy-Polyalkylenglykol-Mono(meth)acrylsäureester-Monomers (a) ableitet, welches durch die allgemeine Formel (3) dargestellt wird
wobei R¹ eine Alkylgruppe mit 1 bis 22 Kohlenstoffatomen ist, R²O eine Oxyalkylen-Gruppe mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen oder eine Mischung von 2 oder mehreren solcher Oxyalkylen-Gruppen darstellt, vorausgesetzt, daß, wenn R²O die Mischung von 2 oder mehreren solcher Oxyalkylen-Gruppen darstellt, diese Gruppen blockartig oder statistisch verteilt vorliegen können, R³ ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe darstellt, und n die durchschnittliche Zahl, 1 bis 100, der Zugabe-Mole an Oxyalkylengruppen darstellt, und welches erhalten wird, indem man ein Alkoxy-Polyalkylenglykol, welches durch die allgemeine Formel (1) dargestellt wird
R¹O(R²O)mH (1)
wobei R¹ und R²&sup0; die gleiche Bedeutungen wie vorstehend definiert haben und m eine durchschnittliche Zahl, 1-100, der Zugabe-Mole an Oxyalkylen-Gruppen angibt, und einen (Meth)acrylsäureester, welcher durch die allgemeine Formel (2) dargestellt wird
wobei R³ die gleiche Bedeutung wie vorstehend definiert hat und R&sup4; eine Alkylgruppe mit 1 bis 22 Kohlenstoffatomen oder eine Cykloalkylgruppe mit 3 bis 12 Kohlenstoffatomen) darstellt, einer Esteraustausch-Reaktion in der Gegenwart eines basischen Katalysators, 95 - 5 Gew.-% eines (Meth)acrylsäure (oder einer korrespondierenden Base) Monomers (b), welches durch die allgemeine Formel (4) dargestellt wird
wobei R³ die gleiche Bedeutung wie vorstehend definiert hat und M¹ ein Wasserstoffatom, ein monovalentes Metallatom, ein divalentes Metallatom, eine Ammoniumgruppe oder eine organische Amino-Gruppe ist, und 0 bis 50 Gew.-% eines mit den genannten Monomeren copolymerisierbaren Monomers (c) (vorausgesetzt daß, die Gesamtmenge (a), (b) und (c) 100 Gew.-% ist) und/oder eines Polymersalzes (B) unterzieht, welches durch anschließende Neutralisierung des Polymers (A) mit einer alkalischen Substanz erhalten wird.
3. Verfahren gemäß Anspruch 1 oder Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, daß die Menge des Zement-Dispergiermittels in dem Bereich von 0,001 bis 1,0 Gew-% bezogen auf die Menge des Zementes ist und das Gewichts-Verhältnis von Wasser/Zement in dem Bereich von 0,15 bis 0,7 ist.
4. Verfahren gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Alkoxy- Polyalkylenglykol-Mono(meth)acrylsäureester-Monomer (a), welches durch die allgemeine Formel (3) dargestellt wird, eine Mischung eines ersten Alkoxy- Polyalkylenglykol-Mono(meth)acrylates (a¹) ist, welches durch die allgemeine Formel (5) dargestellt wird
wobei R³ ein Wasserstoffatom oder Methylgruppe ist, R&sup7;O eine Oxyalkylen- Gruppe mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen oder eine Mischung von 2 oder mehreren solchen Oxyalkylen-Gruppen darstellt, vorausgesetzt daß, wenn R&sup7;O die Mischung von 2 oder mehreren solcher Oxyalkylen-Gruppen darstellt, diese Gruppen blockartig oder statistisch verteilt vorliegen können, R&sup8; eine Alkylgruppe mit 1 bis 22 Kohlenstoffatomen darstellt und p eine durchschnittliche Zahl, 1 bis 97, der Zugabe-Mole an Oxyalkylengruppen darstellt, mit einem zweiten Alkoxy-Polyalkylenglykol-Mono(meth)acrylat (a²), welches durch die allgemeine Formel (6) dargestellt wird
wobei R³ ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe darstellt, R&sup9;O eine Oxyalkylen-Gruppe mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen oder eine Mischung von 2 oder mehreren solcher Oxyalkylen-Gruppen darstellt, vorausgesetzt daß, wenn R&sup9;O die Mischung von 2 oder mehreren solcher Oxyalkylen-Gruppen darstellt, diese Gruppen blockartig oder statistisch verteilt vorliegen können, R¹&sup0; eine Alkyl Gruppe mit 1 bis 22 Kohlenstoffatomen darstellt und q eine durchschnittliche Zahl, 4-100, der Zugabe-Mole an Oxylaxen-Gruppen darstellt und den Beziehungen p ≠ q und q - p ≥ 3 genügt.
5. Verfahren gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung erhalten wird, indem man eine entsprechende Mischung von Alkoxy- Polyalkylenglykolen einer Ester-Austauschreaktion mit einem (Meth)Acrylsäureester unterzieht, der durch die allgemeine Formel (2) dargestellt wird
wobei R³ ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe ist und R&sup4; eine Alkyl- Gruppe mit 1 bis 22 Kohlenstoffatomen oder eine Cycloalkylgruppe mit 3 bis 12 Kohlenstoffatomen darstellt.
6. Verfahren gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewichtsverhältnis des ersten Alkoxy-Polyalkylenglykol-Mono(meth)acrylates (a¹) zu dem zweiten Alkoxy-Polyalkylenglykol-Mono(meth)acrylat (a²) in dem Bereich von 5 : 95 - 95 : 5 ist.
7. Verfahren gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß R²&sup0; eine Oxyalkylen-Gruppe mit 2 bis 3 Kohlenstoffatomen ist und R¹ eine Alkyl-Gruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen ist.
8. Verfahren gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß R³ eine Methylgruppe ist.
9. Verfahren gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß M¹ in der allgemeinen Formel ein Wasserstoffatom oder ein einwertiges Metallatom ist.
10. Verfahren gemäß Anspruche 1 bis 9, welches weiterhin mindestens ein Zement-Dispergiermittel aus der Gruppe bestehend aus Zement-Dispergiermittel vom Naphthalin-Typ, Zement-Dispergiermittel vom Aminosulfonsäure-Typ, Zement-Dispergiermittel vom Polycarbonsäure-Typ und Zement-Dispergiermittel vom Lignin-Typ beinhaltet.
11. Zement-Zusammensetzung aufweisend das Zement-Dispergiermittel gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, Zement und Wasser.
12. Zement-Zusammensetzung gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Esteraustausch bei einer Temperatur von 40º bis 150ºC durchgeführt wird.
13. Zement-Zusammensetzung gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der basische Katalysator ein Alkalimetallhydroxid oder ein Metallalkoxid ist.
14. Zement-Zusammensetzung gemäß Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge des basischen Katalysators zu dem Alkoxy-Polyalkylenglykol 0,01 bis 20 Gew.-% ist.
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