EP1940752A2 - Carbonsäure-derivate, verfahren zu ihrer herstellung sowie deren verwendung - Google Patents

Carbonsäure-derivate, verfahren zu ihrer herstellung sowie deren verwendung

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EP1940752A2
EP1940752A2 EP06805482A EP06805482A EP1940752A2 EP 1940752 A2 EP1940752 A2 EP 1940752A2 EP 06805482 A EP06805482 A EP 06805482A EP 06805482 A EP06805482 A EP 06805482A EP 1940752 A2 EP1940752 A2 EP 1940752A2
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EP
European Patent Office
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acid
reactive component
diglycidyl ether
carboxylic acid
fatty acid
Prior art date
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Withdrawn
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EP06805482A
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Stefan Ingrisch
Gerhard Albrecht
Stefan Thaler
Mathias Bauer
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Construction Research and Technology GmbH
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    • C04B2111/27—Water resistance, i.e. waterproof or water-repellent materials

Definitions

  • Carboxylic acid derivatives process for their preparation and their use
  • the present invention relates to carboxylic acid derivatives, to processes for their preparation and to their use as additives for cementitious building materials (such as, for example, concrete or mortar), which is used in particular for mass hydrophobization and / or suppression of efflorescence on surfaces of hardened cementitious building materials ,
  • a well-known problem with cement-based building materials is the occurrence of so-called efflorescence, where a distinction is made between primary and secondary efflorescence.
  • the former are already formed during curing, for example, in concrete, wherein the capillaries of the fresh concrete are filled with an aqueous solution of the water-soluble substances of the cement, essentially calcium hydroxide.
  • the calcium hydroxide on the concrete surface reacts with the carbon dioxide in the air to form sparingly soluble calcium carbonate.
  • the precipitation of calcium carbonate means that the calcium hydroxide concentrate at the capillary mouth is lower than inside the capillaries. Therefore, new calcium hydroxide is constantly passing through diffusion from the deeper layers of the concrete to the capillary mouth and in turn reacts with CO 2
  • secondary efflorescence usually last 1 to 2 years, the cause being the slow formation of water-soluble calcium bicarbonate from calcium carbonate. Since the visual appearance of such efflorescence-affected components is severely impaired, especially in colored concrete products, there has been no lack of attempts to prevent or suppress this efflorescence by various means.
  • DE 199 05 488 A1 discloses a powdery polymer composition based on polyether carboxylates which contains a water-soluble polymer and a finely divided mineral carrier material.
  • DE 4326 772 A1 discloses reaction products of olefinically unsaturated carboxylic acids and polyetherols for use as demulsifiers for crude oil emulsions.
  • DE 31 36 213 A1 discloses bis esters of alkenylsuccinic acids and ethylene oxide-propylene oxide block polymers and their use as demulsifiers for oil / water emulsions, as corrosion inhibitors and as dispersants for dyes.
  • DE 695 30 032 T2 discloses a process for demulsifying water-in-oil emulsions using polyalkylene glycol derivatives.
  • GB 768 790 discloses organosiloxanes and their use as lubricants, corrosion inhibitors and emulsifiers.
  • EP 0 281 838 A2 discloses sulfosuccinamic acids of polyoxypropylenediamines and their use as emulsifiers.
  • EP 0 291 073 B1 discloses a cement additive comprising a copolymer of a polyoxyalkylene derivative and maleic anhydride, a hydrolysis product of the copolymer or a salt of the hydrolysis product.
  • the present invention therefore an object of the invention to provide a means for preventing efflorescence on surfaces of hardened cementitious building materials and / or mass hydrophobization, which does not have the disadvantages of the prior art, but effectively and reliably prevents the efflorescence of cementitious building materials.
  • This object is achieved by the use of a carboxylic acid derivative according to claim 1, in particular by a carboxylic acid derivative according to claim 13.
  • a process for producing the carboxylic acid derivative according to claim 13 is defined in claim 22. Further advantageous embodiments of the invention are defined in the dependent claims.
  • the carboxylic acid derivatives according to the invention are obtainable by reacting an unsaturated dicarboxylic acid anhydride (A) with a hydrophobic reactive component (B) which has at least one group reactive toward carboxylic anhydrides and an average molecular weight of from 200 to 50,000 daltons.
  • the unsaturated dicarboxylic anhydride used are preferably maleic anhydride, succinic anhydride, itaconic anhydride, phthalic anhydride, dimethylmaleic anhydride, methylsuccinic anhydride and 2,2-dimethylsuccinic anhydride.
  • hydrophobic reactive component (B) are six classes of compounds selected from the group (B) (i), (B) (U), (B) (Ui), (B) (iv), (B) (v) and ( B) (vi), in question.
  • the reactive component (B) (I) consists of a polydimethylsiloxane of the general formula (I)
  • Reactive component (B) (U) may be a polypropylene glycol of general formula (IIa) (IIa) and / or a polypropylene glycol based on a glycerol ether of the general formula (IIb)
  • a, b, c and d are independently from 1 to 150.
  • the reactive component (B) (Ui) represents either a polyoxyalkyleneamine of the formula (IIIa)
  • the reactive component (B) (iv) is a polyalkylene glycol based on alkylenediamines of the general formula (IV)
  • alkylenediamines here preferably 1, 6-hexamethylenediamine, 1, 8-octamethylenediamine, 1, 10-diaminodecane and 1, 12-diaminododecane used.
  • the reactive component (B) (v) consists of a triglyceride, which is composed of at least one hydroxy fatty acid.
  • fatty acids ricinoleic acid, cerebronic acid, nemotic acid or 12-hydroxystearic acid are used. If necessary, the
  • Hydroxy fatty acid be etherified with 1 to 100 moles of an ethylene oxide derivative.
  • the reactive component (B) (vi) can be an epoxy derivative which is prepared by reacting a di-, TnV or tetraglycidyl component (C) (i) with an optionally unsaturated reactive component (C) (U) consisting of a C 8 -C 2S fatty acid, a Cs-C 28 -alcohol or a C 8 -C 28 -secondary amine.
  • Glycidyl compounds (C) which are selected from the group consisting of cyclohexanedimethanol diglycidyl ether, glycerol triglycidyl ether, neopentyl glycol diglycidyl ether, pentaerythritol tetraglycidyl ether, 1,6-hexanediol diglycidyl ether, polypropylene glycol are particularly advantageously used - diglycidyl ether, polyethylene glycol diglycidyl ether, Trimethyiolpropan- triglycidyl ether, bisphenol A diglycidyl ether, bisphenol F diglycidyl ether, 4,4'-methylenebis (N, N-diglycidylaniline), tetraphenylolethane glycidyl ether, N, N-diglycidylaniline, diethylene glycol diglycidyl ether, 1, 4 Butaned
  • the reactive component (C) (U) consists of a C 8 -C 28 fatty acid, a C 8 -C 8 -alcohol or a C 8 -C 28 -secondary amine, wherein the
  • Reactive component may have saturated or unsaturated radicals.
  • fatty acids are tall oil fatty acid, stearic acid, palmitic acid, sunflower oil fatty acid, coconut oil fatty acid (C 8 -C 18 ), coconut oil fatty acid (C 12 -C 18), soybean oil fatty acid, linseed oil fatty acid, dodecanoic acid, oleic acid, linoleic acid, palm kernel oil fatty acid, palm oil fatty acid, linolenic acid and / or arachidonic acid are to be regarded as preferred.
  • C 8 -C 28 alcohols especially 1-eicosanol, 1-octadecanol, 1-hexadecanol, 1-tetradecanol, 1-dodecanol, 1-decanol and 1-octanol have proven successful.
  • secondary amines with Cs-C 28 -C atoms particularly the alkyl amines from the group 2-ethylhexylamine, dipentylamine, dihexylamine, dioctylamine, bis (2-ethylhexyl) amine, N-methyloctadecylamine and didecylamine are used.
  • the reactive component (B) (vi) or its preparation are known according to the prior art (cf., for example, the German patent application DE 10 2005 022 852).
  • Dicarboxylic anhydride (A) and the hydrophobic reactive component (B) can be varied within wide limits, but it has proved to be particularly advantageous that the molar ratio of the unsaturated dicarboxylic anhydride (A) to the reactive component (B) 0.1 to 1, MoI ( A) per mole of the reactive group of component (B).
  • the preparation of the carboxylic acid derivatives according to the invention is relatively unproblematic.
  • the unsaturated dicarboxylic anhydride (A) is reacted with the reactive component (B) without solvent in the temperature range from 20 to 150 ° C., if appropriate in the presence of a catalyst.
  • a catalyst here is preferably an alkali or alkaline earth metal salt of an organic acid, such as. As sodium or potassium acetate used.
  • the carboxylic acid derivatives used according to the invention are outstandingly suitable for the mass hydrophobization of cementitious construction materials and / or for the suppression of efflorescence on surfaces of hardened cementitious building materials.
  • the carboxylic acid derivatives are the uncured cementitious building materials in an amount from 0.01 to 5 wt .-%, based on the cement content added.
  • cementitious building materials according to the present invention all concrete and mortar systems are to be considered, which may contain lime, gypsum or anhydrite as the main binder cement and as a minor constituent.
  • the carboxylic acid derivatives used in the invention are added directly to the prepared cementitious building materials.
  • the additives used according to the invention may be added to the mixing water or residual water in emulsified form with the aid of external emulsifiers (for example ethoxylated compounds such as fatty acid ethoxylate, ethoxylated castor oil or ethoxylated fatty amine).
  • the carboxylic acid derivatives proposed according to the invention are outstandingly suitable as agents for the prevention or suppression of
  • Example 1 Prepare 100 g (0.050 mol) of polypropylene glycol 2000 (from Aldrich) at room temperature in a reaction vessel, add 11. 03 g (0.1125 mol) of maleic anhydride (from Aldrich) and then add 0.16 g (0.002 mol) of sodium acetate ( Fa. Aldrich). The reaction space is purged with nitrogen and the reaction mixture is heated to 80 0 C. At this temperature is held for 5h, then cooled. This gives a slightly orange, slightly viscous liquid.
  • reaction product from Ex. 1 100 g of the reaction product from Ex. 1 are emulsified in 300 g of water and neutralized with 10% NaOH solution.
  • Example 2 175 g (0.203 mol) of an aminoalkylpolydimethylsiloxane (trade name: Tegomer A-Si 2122, from Tego) are initially introduced at room temperature in a reaction vessel, 43.1 g (0.44 mol) of maleic anhydride (Aldrich) are added and then 0, Add 67 g (0.008 mol) of sodium acetate (Aldrich). The reaction space is purged with nitrogen and the reaction mixture is heated to 80 0 C. At this temperature is held for 5h, then cooled. This gives a slightly brownish, slightly viscous liquid.
  • an aminoalkylpolydimethylsiloxane (trade name: Tegomer A-Si 2122, from Tego) are initially introduced at room temperature in a reaction vessel, 43.1 g (0.44 mol) of maleic anhydride (Aldrich) are added and then 0, Add 67 g (0.008 mol) of sodium acetate (Aldrich). The reaction space
  • reaction product from Ex. 2 100 g of the reaction product from Ex. 2 are emulsified in 400 g of water and neutralized with 10% NaOH solution.
  • reaction product from Ex. 3 100 g of the reaction product from Ex. 3 are emulsified in 400 g of water and neutralized with 10% NaOH solution.
  • reaction product from Ex. 5 100 g of the reaction product from Ex. 5 are emulsified in 400 g of water and neutralized with 10% NaOH solution.
  • reaction product from Ex. 6 100 g of the reaction product from Ex. 6 are emulsified in 400 g of water and neutralized with 10% -KOH solution. A clear red slightly viscous 20% aqueous solution is obtained.
  • Example 7 A 100 g of the reaction product from Ex. 7 are emulsified in 400 g of water and neutralized with 10% -KOH solution. This gives a milky brownish slightly viscous 20% aqueous solution.
  • Example 8A 100 g of the reaction product from Ex. 8 are emulsified in 400 g of water and neutralized with 10% NaOH solution. A clear brownish slightly viscous 20% aqueous solution is obtained.
  • reaction product from Ex. 9 100 g of the reaction product from Ex. 9 are emulsified in 400 g of water and neutralized with 10% NaOH solution.
  • the specimens are prepared by the following method and tested for their efflorescence: According to the standard, a mixture (11 kg) is prepared in a forced mixer according to the following recipe, wherein all aggregates are first dry-mixed for 10 sec. Then the default water is added and mixed for 2 min; then adding the residual water, mixing time 2 min. The additive is added to the residual water:
  • the additive is used in different dosages based on the cement in the mixture and added to either the residual water or the concrete mix.
  • the details of the dosage of the additive always refer to solid "additive" to solid "cement”.
  • the water content of the additive is subtracted from the amount of mixing water.
  • the dosages give the solid of the additive based on the

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Abstract

Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind Carbonsäure-Derivate, die erhältlich sind durch Umsetzung eines ungesättigten Dicarbonsäureanhydrids (A) mit einer hydrophoben Reaktivkomponente (B), die mindestens eine gegenüber Carbonsäureanhydriden reaktive Gruppe und ein mittleres Molekulargewicht von 200 bis 50.000 Dalton aufweist. Die erfindungsgemäß vorgeschlagenen Carbonsäure-Derivate eignen sich hervorragend als Mittel zur Verhinderung bzw. Unterdrückung von Ausblühungen auf Oberflächen von gehärteten zementären Baustoffmassen und/oder zur Hydrophobierung der entsprechenden zementären Systeme. Außerdem nehmen die zementären Produkte durch die erfindungsgemäß vorgeschlagenen Zusatzmittel deutlich weniger Wasser auf, wodurch sich Frostschäden und eine schnelle Verrostung des Bewehrungsstahls deutlich reduzieren lassen.

Description

Carbonsäure-Derivate, Verfahren zu ihrer Herstellung sowie deren Verwendung
Beschreibung
Die vorliegende Erfindung betrifft Carbonsäure-Derivate, Verfahren zu ihrer Herstellung sowie deren Verwendung als Zusatzmittel für zementäre Baustoffmassen (wie z. B. Beton oder Mörtel), welches insbesondere zur Massenhydrophobierung und/oder zur Unterdrückung von Ausblühungen auf Oberflächen von gehärteten zementären Baustoffmassen eingesetzt wird.
Ein bekanntes Problem bei Zement-basierten Baustoffmassen stellt das Auftreten von sog. Ausblühungen (Effloreszenz) dar, wobei man zwischen Primär- und Sekundärausblühungen unterscheidet. Die erstgenannten entstehen bereits beim Aushärten bspw. bei Beton, wobei die Kapillaren des Frischbetons mit einer wässrigen Lösung der wasserlöslichen Substanzen des Zementes, im Wesentlichen Calciumhydroxid, gefüllt sind. Beim Erhärten reagiert das Calciumhydroxid an der Betonoberfläche mit dem Kohlendioxid der Luft unter Bildung von schwerlöslichem Calciumcarbonat. Durch die Ausfällung von Calciumcarbonat ist die Calciumhydroxid-Konzentratϊon an der Kapillarenmündung geringer als im Inneren der Kapillaren. Daher gelangt ständig neues Calciumhydroxid durch Diffusion aus den tieferen Schichten des Betons an die Kapillarenmündung und reagiert wiederum mit CO2 zu
Calciumcarbonat. Der entsprechende Prozess kommt erst zum Stillstand, wenn die Kapillarenmündungen durch Calciumcarbonat verschlossen sind. Besonders stark treten solche Primärausblühungen auf, wenn sich auf der Betonoberfläche ein Kondenswasserfilm befindet, weil sich dann das Calciumhydroxid über die gesamte Betonoberfläche verteilen kann und diese nach der Reaktion mit Kohlendioxid mit wasserunlöslichem Calciumcarbonat überziehen.
Darüber hinaus kann es auch bei der Freibewitterung von vollständig ausgehärtetem Beton zur Fleckenbildung kommen, die im allgemeinen als Sekundärausblühungen bezeichnet werden. Diese Sekundärausblühungen dauern in der Regel 1 bis 2 Jahre, wobei als Ursache die langsame Bildung von wasserlöslichem Calciumhydrogencarbonat aus Calciumcarbonat angesehen wird. Da das optische Aussehen von solchen mit Ausblühungen behafteten Bauelementen sehr stark beeinträchtigt ist, insbesondere bei farbigen Betonerzeugnissen, hat es nicht an Versuchen gefehlt, diese Effloreszenz durch verschiedene Maßnahmen zu verhindern bzw. zu unterdrücken.
Entsprechend dem Stand der Technik wurden hierzu zwei grundsätzliche Möglichkeiten vorgeschlagen, die jedoch alle nicht zu befriedigenden Ergebnissen geführt haben. Zum einen werden die Oberflächen von ausgehärteten Zement- oder Betonerzeugnissen mit speziellen Überzügen versehen, wobei vor allem verschiedene Silikat- und Acrylatbeschichtungen empfohlen wurden. Nachteilig bei diesem Verfahren ist jedoch die Tatsache, dass diese nachträglichen Beschichtungen relativ umständlich und unwirtschaftlich sind.
Aus diesem Grund hat man versucht, den Baustoffmassen vor deren Aushärtung geeignete Additive zuzusetzen, welche die Entstehung von Ausblühungen verhindern bzw. unterdrücken sollen.
So ist aus der DE 32 29 564 A1 bekannt, bei der Herstellung von eingefärbten Betonsteinen zusätzlich Kreide bspw. in Form einer wässrigen Kreideslurry zu verwenden. Hierdurch soll das Bildungsgefälle von Calciumcarbonat an der Oberfläche dadurch verschoben werden, dass bereits am Anfang des Erstarrungsprozesses überschüssiges Calciumcarbonat angeboten wird.
Schließlich wird gemäß der EP 92 242 A1 vorgeschlagen, zur Verhinderung von Ausblühungen dem Beton oberflächenaktive Polymere zuzusetzen. Diese oberflächenaktiven Polymere sollen beim Aushärten des Betons ihre Oberflächenaktivität irreversibel verlieren und dabei zu wasserunlöslichen Produkten umgewandelt werden.
In der Praxis haben sich derartige Hydrophobierungsmittel für ungehärtete Baustoffmassen nicht durchsetzen können, da sie unter den unterschiedlichen Witterungsbedingungen keine zuverlässige Wirkung aufweisen. Ferner offenbart die DE 199 05 488 A1 eine pulverförmige Polymerzusammensetzung auf der Basis von Polyethercarboxylaten, die ein wasserlösliches Polymer und ein feinteiliges mineralisches Trägermaterial enthält.
Die DE 198 08 314 A1 offenbart die Verwendung von Pfropfpolymeren als Fließmittel für aluminatzementhaltige Bindemittelsuspensionen.
Die DE 197 07 970 A1 offenbart polycarbonsäurefunktionelle
Polyorganosiloxane und ihre Verwendung zur Behandlung von gegerbtem Leder.
Die DE 4326 772 A1 offenbart Reaktionsprodukte aus olefinisch ungesättigten Carbonsäuren und Polyetherolen zur Verwendung als Demulgatoren für Rohölemulsionen.
Die DE 41 16 111 A1 offenbart stickstoffhaltige grenzflächenaktive Mittel, die zur Herstellung fließfähiger Feststoffdispersionen, insbesondere Farbmittelpräparationen für den Offsetdruck, geeignet sind.
Die DE 31 36 213 A1 offenbart Bisester aus Alkenylbemsteinsäuren und Ethylenoxid-Propylenoxid-Blockpolymeren und ihre Verwendung als Demulgatoren für Öl/Wasser-Emulsionen, als Korrosionsschutzmittel und als Dispergatoren für Farbstoffe.
Die DE 695 30 032 T2 offenbart ein Verfahren zum Demulgieren von Wasserin-Öl-Emulsionen unter Verwendung von Polyalkylenglykolderivaten.
Die GB 768 790 offenbart Organosiloxane und ihre Verwendung als Schmierstoffe, Korrosionshemmer und Emulgatoren.
Die EP 0 281 838 A2 offenbart Sulfosuccinamidsäuren von Polyoxypropylendiaminen und ihre Verwendung als Emulgatoren. Die EP 0 291 073 B1 offenbart ein Zementadditiv, das ein Copolymer aus einem Polyoxyalkylenderivat und Maleinsäureanhydrid, ein Hydrolyseprodukt des Copolymers oder ein Salz des Hydrolyseprodukt umfasst.
Pol. Bull., 1994, Bd. 32, Seiten 173 bis 179 offenbart Polydimethylsiloxane, die erhalten werden durch die Umsetzung von cyclischen Anhydriden und Polydimethylsiloxanen mit endständigen Hydroxypropyl- bzw. Aminoalkylgruppen.
Das Chinese Journal of Synthetic Chemistry, 2005, Bd. 13, Nr. 2, Seiten 190 bis 192 offenbart die Synthese und Emulgierung von modifiziertem Tween-20.
Der vorliegenden Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde, ein Mittel zur Verhinderung von Ausblühungen auf Oberflächen von gehärteten zementären Baustoffmassen und/oder zur Massenhydrophobierung bereitzustellen, welches die genannten Nachteile des Standes der Technik nicht aufweist, sondern die Effloreszenz von zementären Baustoffmassen wirkungsvoll und zuverlässig verhindert. Diese Aufgabe wurde erfindungsgemäß durch die Verwendung eines Carbonsäure-Derivats gemäß Anspruch 1 , insbesondere durch ein Carbonsäure-Derivat nach Anspruch 13, gelöst. Ein Verfahren zur Herstellung des Carbonsäure-Derivat nach Anspruch 13 ist in Anspruch 22 definiert. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.
Es hat sich hierbei überraschenderweise gezeigt, dass sich diese Carbonsäure-Derivate ausgezeichnet als Mittel zur Verhinderung des Ausblühens und/oder zur Hydrophobierung von zementären Baustoffmassen eignen. Außerdem nehmen die zementären Produkte durch die erfindungsgemäßen Zusatzmittel deutlich weniger Wasser auf, wodurch sich Frostschäden und eine schnelle Verrostung des Bewehrungsstahls deutlich reduzieren lassen. D
Die erfindungsgemäßen Carbonsäure-Derivate sind erhältlich durch Umsetzung eines ungesättigten Dicarbonsäureanhydrids (A) mit einer hydrophoben Reaktivkomponente (B), die mindestens eine gegenüber Carbonsäureanhydriden reaktive Gruppe und ein mittleres Molekulargewicht von 200 bis 50.000 Dalton aufweist.
Als ungesättigtes Dicarbonsäureanhydrid werden vorzugsweise Maleinsäureanhydrid, Bernsteinsäureanhydrid, Itaconsäureanhydrid, Phthalsäureanhydrid, Dimethylmaleinsäureanhydrid, Methylbernsteinsäureanhydrid sowie 2,2-Dimethylbemsteinsäureanhydrid eingesetzt.
Als hydrophobe Reaktivkomponente (B) kommen sechs Verbindungsklassen, ausgewählt aus der Gruppe (B)(i), (B)(U), (B)(Ui), (B)(iv), (B)(v) und (B)(vi), in Frage.
Die Reaktivkomponente (B)(I) besteht aus einem Polydimethylsiloxan der allgemeinen Formel (I)
(i) wobei
OH, NH2, SH, NHR1,
R1 H, CH3, C2H5, m = 1 bis 50, vorzugsweise 10 bis 30, sowie n = 1 bis 6 bedeuten.
Als Reaktivkomponente (B)(U) kann ein Polypropylenglykol der allgemeinen Formel (IIa) (IIa) und/oder ein Polypropylengiykol auf Basis eines Glycerin-Ethers der allgemeinen Formel (IIb)
(IIb)
und/oder ein Polypropylengiykol auf Basis eines Pentaerythrit-Ethers der allgemeinen Formel (iic)
(iic)
wobei a, b, c und d unabhängig voneinander 1 bis 150 bedeuten.
Die Reaktivkomponente (B)(Ui) stellt entweder ein Polyoxyalkylenamin der Formel (lila)
(lila) dar, die als Jeffamine® T-403, T-5000 sowie XTJ-509 kommerziell erhältlich sind, oder ein Polyoxyalkylendiamin der allgemeinen Formel (IHb)
H2N-CH-CH2-PO-CH2-CH-A7-NH2
R I 2 R I 2
(Illb) dar, die als Jeffamine® D-230, D-400, D-2000 sowie D-4000 auf dem Markt sind, oder ein Polyoxyalkylentriamin der allgemeinen Formel (III c)
(HIc) die als Jeffamine® T-403, T-5000 sowie XTJ-509 kommerziell erhältlich sind. In den allgemeinen Formeln (lila) bzw. (Illb) bedeuten R2 = H, CH3, R3 = H, CH3, C2H5 sowie x, y und z unabhängig voneinander 1 bis 100.
Als Reaktivkomponente (B)(iv) wird ein Polyalkylenglykol auf Basis von Alkylendiaminen der allgemeinen Formel (IV)
(IV)
verwendet, wobei w = 2 bis 12 sowie r und s unabhängig voneinander 1 bis 150 darstellen und R2 oben genannte Bedeutung besitzt.
Als Alkylendiamine werden hierbei bevorzugt 1 ,6-Hexamethylendiamin, 1 ,8-Octamethylendiamin, 1 ,10-Diaminodecan sowie 1 ,12-Diaminododecan eingesetzt.
Die Reaktivkomponente (B)(v) besteht aus einem Triglycerid, das aus mindestens einer Hydroxyfettsäure aufgebaut ist. Als bevorzugte Fettsäuren werden Ricinolsäure, Cerebronsäure, Nemotinsäure oder 12-Hydroxystearinsäure verwendet. Gegebenenfalls kann die
Hydroxyfettsäure mit 1 bis 100 Mol eines Ethylenoxid-Derivats verethert sein.
Schließlich kann die Reaktivkomponente (B)(vi) ein Epoxy-Derivat darstellen, welches durch Umsetzung einer Di-, TnV oder Tetraglycidylkomponente (C)(i) mit einer ggf. ungesättigten Reaktivkomponente (C)(U), bestehend aus einer C8-C2S- Fettsäure, einem Cs-C28-Alkohol oder einem C8-C28-sekundären Amin hergestellt worden ist.
Als besonders vorteilhaft werden Glycidyl-Verbindungen (C)(i) eingesetzt, die ausgewählt sind aus der Gruppe Cyclohexan-dimethanol-diglycidyiether, Glycerin-triglycidylether, Neopentylglykol-diglycidylether, Pentaerythrit- tetraglycidylether, 1 ,6-Hexandiol-diglycidylether, Polypropylen-glykol- diglycidylether, Polyethylenglycol-diglycidylether, Trimethyiolpropan- triglycidylether, Bisphenol A-diglycidylether, Bisphenol F-diglycidylether, 4,4'-Methylenbis (N,N-diglycidylanilin), Tetraphenylolethan-glycidylether, N.N-Diglycidylanilin, Diethylenglycol-diglycidylether, 1 ,4-Butandiol- diglycidylether bzw. Mischungen daraus.
Die Reaktivkomponente (C)(U) besteht aus einer C8-C28-Fettsäure, einem Cβ-C28-Alkohol oder einem C8-C28-sekundären Amin, wobei die
Reaktivkomponente gesättigte oder ungesättigte Reste aufweisen kann.
Aus der Gruppe der Fettsäuren sind Tallölfettsäure, Stearinsäure, Palmitinsäure, Sonnenblumenölfettsäure, Kokosölfettsäure (C8 -C18), Kokosölfettsäure (C12-C18), Sojaölfettsäure, Leinölfettsäure, Dodecansäure, Ölsäure, Linolsäure, Palmkernölfettsäure, Palmölfettsäure, Linolensäure und/oder Arachidonsäure als bevorzugt anzusehen. Bei den C8-C28-AIkoholen haben sich vor allem 1-Eicosanol, 1-Octadecanol, 1-Hexadecanol, 1-Tetradecanol, 1-Dodecanol, 1-Decanol sowie 1-Octanol bewährt. Bei den sekundären Aminen mit Cs-C28-C-Atomen werden insbesondere die Alkylamine aus der Gruppe 2-Ethylhexylamin, Dipentylamin, Dihexylamin, Dioctylamin, Bis(2-ethylhexyl)amin, N-Methyloctadecylamin sowie Didecylamin eingesetzt.
Die Reaktivkomponente (B)(vi) bzw. deren Herstellung sind entsprechend dem Stand der Technik bekannt (vgl. bspw. die deutsche Patentanmeldung DE 10 2005 022 852).
Die molaren Verhältnisse im Hinblick auf das ungesättigte
Dicarbonsäureanhydrid (A) und die hydrophobe Reaktivkomponente (B) kann in weiten Grenzen variiert werden, doch hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen, dass das Molverhältnis des ungesättigten Dicarbonsäureanhydrids (A) zur Reaktivkomponente (B) 0,1 bis 1 ,0 MoI (A) pro Mol der reaktiven Gruppe von Komponente (B) beträgt.
Die Herstellung der erfindungsgemäßen Carbonsäure-Derivate ist relativ unproblematisch. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird das ungesättigte Dicarbonsäureanhydrid (A) mit der Reaktivkomponente (B) ohne Lösemittel im Temperaturbereich von 20 bis 150 0C ggf. in Gegenwart eines Katalysators zur Umsetzung gebracht. Als Katalysator wird hierbei vorzugsweise ein Alkali- oder Erdalkalisalz einer organischen Säure, wie z. B. Natrium- oder Kaliumacetat, eingesetzt.
Die erfindungsgemäß verwendeten Carbonsäure-Derivate eignen sich hervorragend zur Massenhydrophobierung von zementären Baustoffmassen und/oder zur Unterdrückung von Ausblühungen auf Oberflächen von gehärteten zementären Baustoffmassen. Hierbei werden die Carbonsäure- Derivate den nicht ausgehärteten zementären Baustoffmassen in einer Menge von 0,01 bis 5 Gew.-%, bezogen auf den Zementanteil, zugesetzt. Als zementäre Baustoffmassen entsprechend der vorliegenden Erfindung sind alle Beton- und Mörtelsysteme anzusehen, die als Hauptbindemittel Zement und als Nebenbestandteil ggf. noch Kalk, Gips oder Anhydrit enthalten.
Hierbei werden die erfindungsgemäß verwendeten Carbonsäure-Derivate den angemachten zementären Baustoffmassen direkt zugesetzt. Es ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung jedoch auch möglich, dass die erfindungsgemäß verwendeten Zusatzmittel dem Anmachwasser bzw. Restwasser in emulgierter Form mit Hilfe von externen Emulgatoren (bspw. ethoxylierte Verbindungen, wie Fettsäureethoxylat, ethoxyliertes Rizinusöl oder ethoxyliertes Fettamin) zugesetzt werden.
Die erfindungsgemäß vorgeschlagenen Carbonsäure-Derivate eignen sich hervorragend als Mittel zur Verhinderung bzw. Unterdrückung von
Ausblühungen auf Oberflächen von gehärteten zementären Baustoffmassen und/oder zur Hydrophobierung der entsprechenden zementären Systeme.
Außerdem nehmen die zementären Produkte im ausgehärteten Zustand durch die erfindungsgemäß vorgeschlagenen Zusatzmittel deutlich weniger Wasser auf, wodurch sich Frostschäden und eine schnelle Verrostung des Bewehrungsstahls deutlich reduzieren lassen.
Die nachfolgenden Beispiele sollen die Erfindung näher veranschaulichen.
Beispiele
Beispiel 1 100 g (0,050 mol) Polypropylenglycol 2000 (Fa. Aldrich) bei Raumtemperatur im Reaktionsgefäß vorlegen, 11 ,03 g (0,1125 mol) Maleinsäureanhydrid (Fa. Aldrich) zugeben und anschließend 0,16 g (0,002 mol) Natriumacetat (Fa. Aldrich) hinzufügen. Der Reaktionsraum wird mit Stickstoff gespült und das Reaktionsgemisch auf 800C erwärmt. Bei dieser Temperatur wird 5h gehalten, anschließend abgekühlt. Man erhält eine leicht orangefarbene, etwas viskose Flüssigkeit.
Beispiel 1A
100 g des Reaktionsproduktes aus Bsp. 1 werden in 300 g Wasser emulgiert und mit 10%-NaOH Lösung neutralisiert.
Man erhält eine klare etwas viskose 25%-ige wässrige Lösung.
Beispiel 2 175 g (0,203 mol) eines Aminoalkylpolydimethylsiloxans (Handelsname: Tegomer A-Si 2122, Fa. Tego) bei Raumtemperatur im Reaktionsgefäß vorlegen, 43,1 g (0,44 mol) Maleinsäureanhydrid (Fa. Aldrich) zugeben und anschließend 0,67 g (0,008 mol) Natriumacetat (Fa. Aldrich) hinzufügen. Der Reaktionsraum wird mit Stickstoff gespült und das Reaktionsgemisch auf 800C erwärmt. Bei dieser Temperatur wird 5h gehalten, anschließend abgekühlt. Man erhält eine leicht braunfarbene, etwas viskose Flüssigkeit.
Beispiel 2A
100 g des Reaktionsproduktes aus Bsp. 2 werden in 400 g Wasser emulgiert und mit 10%-NaOH Lösung neutralisiert.
Man erhält eine klare bräunliche etwas viskose 20%-ige wässrige Lösung. Beispiel 3
320 g (0,517 mol) eines Hydroxypolyesters (Handelsname: Sovermol 818, Fa. Cognis) bei Raumtemperatur im Reaktionsgefäß vorlegen, 142,48 g (1 ,453 mol) Bernsteinsäureanhydrid (Fa. Aldrich) zugeben und anschließend 1 ,7 g (0,021 mol) Natriumacetat (Fa. Aldrich) hinzufügen. Der Reaktionsraum wird mit Stickstoff gespült und das Reaktionsgemisch auf 800C erwärmt. Bei dieser Temperatur wird 5h gehalten, anschließend abgekühlt. Man erhält eine braunfarbene, viskose Flüssigkeit.
Beispiel 3A
100 g des Reaktionsproduktes aus Bsp. 3 werden in 400 g Wasser emulgiert und mit 10%-NaOH Lösung neutralisiert.
Man erhält eine klare bräunliche etwas viskose 20%-ige wässrige Lösung.
Beispiel 4
315 g (0,309 mol) Rizinusöl (Fa. Hanf & Nelles) bei Raumtemperatur im Reaktionsgefäß vorlegen, 98,12 g (1 ,001 mol) Maleinsäureanhydrid (Fa. Aldrich) zugeben und anschließend 1,01 g (0,012 mol) Natriumacetat (Fa. Aldrich) hinzufügen. Der Reaktionsraum wird mit Stickstoff gespült und das Reaktionsgemisch auf 800C erwärmt. Bei dieser Temperatur wird 5h gehalten, anschließend abgekühlt. Man erhält eine braunfarbene, viskose Flüssigkeit.
Beispiel 5
280 g (0,156 mol) eines ethoxylierten Rizinusöls (Handelsname Tegotens R20, Fa. Tego) bei Raumtemperatur im Reaktionsgefäß vorlegen, 42,01 g (0,428 mol) Maleinsäureänhydrid (Fa. Aldrich) zugeben und anschließend 0,51 g (0,006 mol) Natriumacetat (Fa. Aldrich) hinzufügen. Der Reaktionsraum wird mit Stickstoff gespült und das Reaktionsgemisch auf 800C erwärmt. Bei dieser Temperatur wird 5h gehalten, anschließend abgekühlt. Man erhält eine orangefarbene, viskose Flüssigkeit. Beispiel 5A
100 g des Reaktionsproduktes aus Bsp. 5 werden in 400 g Wasser emulgiert und mit 10%-NaOH Lösung neutralisiert.
Man erhält eine klare orangefarbene etwas viskose 20%-ige wässrige Lösung.
Beispiel 6
143,45 g (0,547 mol) Tallölfettsäure (Fa. Hanf & Nelles) bei Raumtemperatur im Reaktionsgefäß vorlegen, 96,3 g (0,264 mol) Bisphenol A diglycidylether (Handelsname: Araldit GY 240; Fa. Huntsman) zugeben, anschließend 0,25 g (0,78 mmol) Tetrabutylammoniumbromid (Fa. Aldrich) hinzufügen. Der Reaktionsraum wird mit Stickstoff gespült und das Reaktionsgemisch auf 1500C erwärmt. Bei dieser Temperatur wird 8h gehalten, bis eine Säurezahl < 2 erreicht ist. Anschließend wird auf Raumtemperatur abgekühlt und 57,49 g (0,574 mol) Bernsteinsäureanhydrid (Fa. Aldrich) sowie 0,87 g (0,010 mol) Natriumacetat (Fa. Aldrich) hinzufügt. Der Reaktionsraum wird wieder mit Stickstoff gespült und das Reaktionsgemisch auf 800C erwärmt. Bei dieser Temperatur wird 5h gehalten, anschließend abgekühlt. Man erhält eine dunkelrote, sehr viskose Flüssigkeit.
Beispiel 6A
100 g des Reaktionsproduktes aus Bsp. 6 werden in 400 g Wasser emulgiert und mit 10%-KOH Lösung neutralisiert. Man erhält eine klare rote etwas viskose 20%-ige wässrige Lösung.
Beispiel 7
280 g (0,112 mol) eines Hydroxyalkylpolydimethylsiloxans (Handelsname: Tegomer A-Si 2311 , Fa. Tego) bei Raumtemperatur im Reaktionsgefäß vorlegen, 23,78 g (0,243 mol) Maleinsäureanhydrid (Fa. Aldrich) zugeben und anschließend 0,25 g (0,003 mol) Natriumacetat (Fa. Aldrich) hinzufügen. Der Reaktionsraum wird mit Stickstoff gespült und das Reaktionsgemisch auf 80°C erwärmt. Bei dieser Temperatur wird 5h gehalten, anschließend abgekühlt. Man erhält eine leicht braunfarbene, etwas viskose Flüssigkeit.
Beispiel 7 A 100 g des Reaktionsproduktes aus Bsp. 7 werden in 400 g Wasser emulgiert und mit 10%-KOH Lösung neutralisiert. Man erhält eine milchig bräunliche etwas viskose 20%-ige wässrige Lösung.
Beispiel 8
300 g (0,150 mol) eines Polyoxypropylenamins (Handelsname: Jeffamine D-2000, Fa. Huntsman) bei Raumtemperatur im Reaktionsgefäß vorlegen, 32,42 g (0,324 mol) Bernsteinsäureanhydrid (Fa. Aldrich) zugeben und anschließend 0,33 g (0,004 mol) Natriumacetat (Fa. Aldrich) hinzufügen. Der Reaktionsraum wird mit Stickstoff gespült und das Reaktionsgemisch auf 8O0C erwärmt. Bei dieser Temperatur wird 5h gehalten, anschließend abgekühlt. Man erhält eine braunfarbene, viskose Flüssigkeit.
Beispiel 8A 100 g des Reaktionsproduktes aus Bsp. 8 werden in 400 g Wasser emulgiert und mit 10%-NaOH Lösung neutralisiert. Man erhält eine klare bräunliche etwas viskose 20%-ige wässrige Lösung.
Beispiel 9
360 g (0,05 mol) Ethylendiamin-tetrakis(polyethyienglycol-b- polypropylenglycol)-tetrol (Fa. Aldrich) bei Raumtemperatur im Reaktionsgefäß vorlegen, 24,66 g (0,22 mol) Itaconsäureanhydrid (Fa. Aldrich) zugeben und anschließend 0,25 g (0,003 mol) Natriumacetat (Fa. Aldrich) hinzufügen. Der Reaktionsraum wird mit Stickstoff gespült und das Reaktionsgemisch auf 800C erwärmt. Bei dieser Temperatur wird 5h gehalten, anschließend abgekühlt. Man erhält eine hellbraune, viskose Flüssigkeit. Beispiel 9A
100 g des Reaktionsproduktes aus Bsp. 9 werden in 400 g Wasser emulgiert und mit 10%-NaOH Lösung neutralisiert.
Man erhält eine klare bräunliche etwas viskose 20%-ige wässrige Lösung.
Abprüfung der hergestellten Produkte
Die Probekörper werden nach folgender Methode hergestellt und auf ihr Ausblühverhalten geprüft: Normgemäß wird in einem Zwangsmischer eine Mischung (11 kg) nach folgender Rezeptur hergestellt, wobei zunächst alle Aggregate 10 sec. trocken vermischt werden. Anschließend wird das Vorgabewasser zugegeben und 2 Min. gemischt; dann Zugabe des Restwassers, Mischdauer 2 Min. Das Zusatzmittel wird dem Restwasser zugegeben:
380 kg/m3 Zement (Bernburg CEM I 42,5 R; 380 kg/m3)
1104 kg/m3 Sand 0/2
296 kg/m3 Kies 2/5
296 kg/m3 Kies 5/8
137 kg/m3 Wasser w/z: 0,36
Das Zusatzmittel wird in unterschiedlichen Dosierungen bezogen auf den Zement in der Mischung eingesetzt und entweder dem Restwasser oder der Betonmischung beigefügt. Die Angaben der Dosierung des Zusatzmittels beziehen sich immer auf Feststoff „Zusatzmittel" zu Feststoff „Zement". Der Wassergehalt des Zusatzmittels wird von der Menge des Anmachwassers abgezogen. Zur Herstellung der Prüfkörper werden jeweils genau 1300 g der frischen Betonmischung in runde Formen gegeben und mit einem Auflagegewicht von 30 kg auf einem Rütteltisch 90 sec. verdichtet. Anschließend wird der frische Probekörper entschalt und 2 Tage in einer Klimakammer (200C, 65% rel. LF) zur Aushärtung gelagert. Dann wird die Helligkeit der Probekörper mit einem Farbphotospektrometer (Color-Guide sphere spin, Byk Gardner) gemessen (L1), wobei auf die Probekörper eine Schablone mit 9 Messpunkten gelegt wird, damit später bei der 2. Messung die gleichen Punkte gemessen werden. Aus diesen 9 Punkten ergibt sich der Mittelwert L1. Im Anschluß werden die Steine für ca. 2 sec. in dest. Wasser getaucht und feucht in einem Plastiksack luftdicht verpackt. Dieser Sack wird in der Klimakammer 10 Tage gelagert. Anschließend werden die Steine ausgepackt und 2 Tage zur Trocknung in der Klimakammer gelagert. Nun werden die Helligkeiten der Probekörper ein 2. Mal mit Schablone und Farbphotospektrometer gemessen (L 2). Je Mischung werden 6 Probekörper gefertigt (und daraus der Mittelwert gebildet). Die farbliche Veränderung der Oberfläche (ΔL) der Probekörper (Zunahme an Weißgrad) ergibt sich als: ΔL = L2 - L1
Neben der Aufhellung (ΔL) der Probekörper durch die Ausblühungen, wurde auch die Homogenität der Oberfläche beurteilt, sowie die Wasseraufnahme der Probekörper bestimmt. Bestimmung der Wasseraufnahme (WA) angelehnt an EN ISO 15148 :
Die trockenen und ausgehärteten Probekörper werden gewogen (W1 ) und so in ein Wasserbad gestellt, daß die Unterseite auf den Punktauflagen aufliegt und den Behälterboden nicht berührt. Wasserspiegel ca. 5 mm über der höchsten Stelle der Unterseite. Nach 15 Min. werden die Probekörper aus dem Wasserbad genommen und ein 2. Mal gewogen (W2). Der Prüfkörper wird vorher mit einem feuchten, ausgewrungenen Schwamm abgetrocknet. Die Wasseraufnahme ergibt sich als: WA = W2 - W1
Tabelle 1 (Beschleunigte Ausblühung in der Klimakammer, 200C, 65% rel. LF)
Bsp. Dosierung Helligkeitsdifferenz Wasseraufnahme Beurteilung Zugabe [Gew.-%] ΔL WA [g] der Oberfläche
1 0,40 0,9 (7,6) -88% 3,5 (46,7) -91% einwandfrei BM
0,20 1 ,2 (7,6) -84% 3,5 (46,7) -90% einwandfrei BM
1 A 0,40 0,8 (7,6) -89% 3,5 (46,7) -92% einwandfrei RW
0,20 1 ,1 (7,6) -86% 3,5 (46,7) -90% einwandfrei RW
2 0,40 1 ,0 (8,8) -89% 4,4 (52,5) -92% einwandfrei BM
0,20 1 ,2 (8,8) -86% 5,0 (52,5) -90% einwandfrei BM
2 A 0,40 0,9 (8,8) -90% 4,3 (52,5) -92% einwandfrei RW
0,20 1 ,1 (8,8) -88% 4,7 (52,5) -91% einwandfrei RW
3 0,40 0,8 0,1) -91% 3,9 (48,9) -92% einwandfrei BM
0,20 1 ,1 (9,1) -88% 4,5 (48,9) -91% einwandfrei BM
3 A 0,40 0,7 (9,1) -92% 3,9 (48,9) -92% einwandfrei RW
0,20 1 ,0 (9,1) -89% 4,8 (48,9) -90% einwandfrei RW
4 0,40 1 ,1 (8,3) -87% 4,3 (57,3) -92% einwandfrei BM
0,20 1 ,4 (8,3) -83% 5,0 (57,3) -91% einwandfrei BM
5 0,40 0,9 (7,9) -89% 3,8 (53,9) -93% einwandfrei BM
0,20 1 ,3 (7,9) -84% 4,8 (53,9) -91% einwandfrei BM
5 A 0,40 0,8 (7,9) -90% 3,6 (53,9) -93% einwandfrei RW
0,20 1 ,1 (7,9) -86% 4,4 (53,9) -92% einwandfrei RW
6 0,40 1 ,1 (8,5) -87% 4,2 (56,1) -93% einwandfrei BM
0,20 1 ,3 (8,5) -85% 5,0 (56,1) -91% einwandfrei BM
6 A 0,40 0,9 (8,5) -89% 4,3 (56,1) -92% einwandfrei RW
0,20 1 ,1 (8,5) -87% 5,2 (56,1) -91% einwandfrei RW
7 0,40 1 ,0 (8,9) -89% 3,6 (54,0) -93% einwandfrei BM
0,20 1 ,3 (8,9) -85% 4,3 (54,0) -92% einwandfrei BM
7 A 0,40 0,9 (8,9) -90% 3,9 (54,0) -93% einwandfrei RW
0,20 1 ,2 (8,9) -87% 4,7 (54,0) -91% einwandfrei RW
8 0,40 1 ,1 (8,1) -86% 3,4 (50,5) -93% einwandfrei BM
0,20 1 ,3 (8,1) -84% 4,0 (50,5) -92% einwandfrei BM
8 A 0,40 0,8 (8,1) -90% 3,7 (50,5) -93% einwandfrei RW
0,20 1 ,2 (8,1) -85% 4,4 (50,5) -91% einwandfrei RW
9 0,40 1 ,3 (8,4) -85% 3,8 (49,2) -92% einwandfrei BM
0,20 1 ,5 (8,4) -82% 4,3 (49,2) -91% einwandfrei BM
9 A 0,40 1 ,1 (8,4) -87% 3,5 (49,2) -93% einwandfrei RW
0,20 1 ,4 (8,4) -83% 4,2 (49,2) -91% einwandfrei RW
BM: Zugabe des Additivs zur Betonmischung
RW: Zugabe des Additivs zum Restwasser
Die Werte in Klammern sind die Ergebnisse der Nullmischungen (ohne
Zusatzmittel). Die Prozentwerte geben an, um wie viel das Zusatzmittel jeweils die Helligkeit bzw. die Wasseraufnahme im Vergleich zur Nullmischung (ohne
Zusatzmittel) reduziert hat.
Die Dosierungen geben den Feststoff des Zusatzmittels bezogen auf den
Zement in der Mischung an.

Claims

Patentansprüche
1. Verwendung eines Carbonsäure-Derivats, das erhältlich ist durch
Umsetzung eines ungesättigten Dicarbonsäureanhydrids (A) mit einer hydrophoben Reaktivkomponente (B), die mindestens eine gegenüber Carbonsäureanhydriden reaktive Gruppe und ein mittleres Molekulargewicht von 200 bis 50.000 Dalton aufweist, ausgewählt aus
(B)(i) einem Polydimethylsiloxan der allgemeinen Formel (I)
(D wobei
X OH, NH2, SH, NHR1,
R1 = H , CH3, C2H5, m = 1 bis 50 und n = 1 bis 6 bedeuten,
oder
(B)(U) einem Polypropylenglykol der allgemeinen Formeln (IIa) und/oder
(IIb) und/oder (Hc)
(IIa)
(IIb)
CUc)
wobei a, b, c und d unabhängig voneinander 1 bis 150 bedeuten
oder
(B)(Ui) einem Polyoxyalkylenamin der allgemeinen Formeln (lila) und/oder (IUb) und/oder (IUc)
CH3-O-CCH2-CH-O-V-CH2-CH-NH2
R2 R2
(lila)
H2N-CH-CH2-[O-CH2-CH-V-NH2
R2 R2
(HIb)
(Illc) wobei
R2 H, CH3,
R3 H, CH3, C2H5 sowie x, y und 2 unabhängig voneinander 1 bis 100 bedeuten
oder
(B)(iv) einem Polyalkylenglykol auf Basis von Alkylendiaminen der allgemeinen Formel (IV)
(IV)
wobei w = 2 bis 12 sowie r und s unabhängig voneinander 1 bis 150 darstellen und
R2 oben genannte Bedeutung besitzt
oder (B)(v) einem Triglycerid basierend auf mindestens einer
Hydroxyfettsäure, wobei die Hydroxyfettsäure mit 1 bis 100 Mof eines Ethylenoxid-Derivats verethert sein kann
oder
(B)(vi) einem Epoxy-Derivat, welches durch Umsetzung einer Di-, Trioder Tetraglycidylkomponente (C)(i) mit einer ggf. ungesättigten Reaktivkomponente (C)(U)1 bestehend aus einer C8-C28- Fettsäure, einem C8-C28-Alkohol oder einem C8-C28-sekundären
Amin hergestellt worden ist, zur Massenhydrophobierung von zementären Baustoffmassen.
2. Verwendung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass man als ungesättigtes Dicarbonsäureanhydrid Maleinsäureanhydrid oder ltaconsäureanhydrid einsetzt.
3. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Reaktivkomponente (B) ein mittleres Molekulargewicht von 500 bis 10.000 Dalton aufweist.
4. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass m in Formel (I) 10 bis 30 beträgt.
5. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Reaktivkomponente (B)(v) auf einen Triglycerid-Derivat auf Basis von Hydroxyfettsäuren, ausgewählt aus der Gruppe Ricinolsäure, Cerebronsäure, Nemotinsäure oder 12-Hydroxystearinsäure besteht.
6. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass als Di-, Tri- oder Tetraglycidylverbindung (C)(i) Glycidylverbindungen, ausgewählt aus der Gruppe Cyclohexan- dimethanol-diglycidylether, Glycerin-triglycidylether, Neopentylglykol- diglycidylether, Pentaerythrit-tetraglycidylether, 1 ,6-Hexandiol- d ig lycidy lether, Polypropylen-glykol-diglycidylether, Polyethylenglycol- diglycidylether, Trimethylolpropan-triglycidylether, Bisphenol A-diglycidylether, Bisphenol F-diglycidylether, 4,4'-Methylenbis (N.N-diglycidyianilin), Tetraphenylolethan-glycidylether,
N.N-Diglycidylanilin, Diethylenglycol-diglycidylether, 1 ,4-Butandiol- diglycidylether bzw. Mischungen daraus, eingesetzt werden.
7. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass als Reaktivkomponente (C)(U) Fettsäuren aus der
Gruppe Tallölfettsäure, Stearinsäure, Palmitinsäure, Sonnenblumenölfettsäure, Kokosölfettsäure (Cβ-Cis), Kokosölfettsäure (C12-C18), Sojaölfettsäure, Leinölfettsäure, Dodecansäure, Ölsäure, Unolsäure, Palmkemölfettsäure, Palmölfettsäure, Linolensäure, Arachidonsäure verwendet werden.
8. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass als Reaktivkomponente (C)(U) Alkanole aus der Gruppe 1-Eicosanol, 1-Octadecanol, 1-Hexadecanol, 1-Tetradecanol, 1-Dodecanol, 1-Decanol, 1-Octanoi eingesetzt werden.
9. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass als Reaktivkomponente (C)(U) Alkylamine aus der Gruppe 2-Ethylhexylamin, Dipentylamin, Dihexylamin, Dioctylamin, Bis(2-ethylhexyl)amin, N-Methyloctadecylamin, Didecylamin, verwendet werden.
10. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Molverhältnis des ungesättigten Dicarbonsäureanhydrids (A) zur Reaktivkomponente (B) 0,1 bis 1 ,0 Mol
(A) pro Mol der reaktiven Gruppe von Komponente (B) beträgt.
11. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Carbonsäure-Derivate zur Unterdrückung von Ausblühungen auf Oberflächen von gehärteten zementären Baustoffmassen eingesetzt werden.
12. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die Carbonsäure-Derivate der nicht ausgehärteten zementären Baustoffmasse in einer Menge von 0,01 bis 5 Gew.-%, bezogen auf den Zementanteil, zugesetzt werden.
13. Carbonsäure-Derivate erhältlich durch Umsetzung eines ungesättigten Dicarbonsäureanhydrids (A) mit einer hydrophoben Reaktivkomponente
(B), die mindestens eine gegenüber Carbonsäureanhydriden reaktive Gruppe und ein mittleres Molekulargewicht von 200 bis 50.000 Dalton aufweist, ausgewählt aus
(B)(U) einem Polypropylenglykol der allgemeinen Formeln (IIb) und/oder
(Hc)
(IIb)
(Hc) wobei a, b, c und d unabhängig voneinander 1 bis 150 bedeuten
oder
(B)(Ui) einem Polyoxyalkylenamin der allgemeinen Formeln (lila) und/oder (UIc)
(lila)
(IHc) wobei
R2 = H, CH3, R3 = H, CH3, C2H5 sowie x, y und z unabhängig voneinander 1 bis 100 bedeuten
oder
(B)(v) einem Triglycerid basierend auf mindestens einer
Hydroxyfettsäure, wobei die Hydroxyfettsäure mit 1 bis 100 Mol eines Ethylenoxid-Derivats verethert sein kann
oder (B)(vi) einem Epoxy-Derivat, welches durch Umsetzung einer Di-, Trioder Tetraglycidylkomponente (C)(i) mit einer ggf. ungesättigten Reaktivkomponente (C)(U), bestehend aus einer C8-C28- Fettsäure, einem C8-C28-AIkOhOl oder einem C8-C28-sekundären Amin hergestellt worden ist.
14. Carbonsäure-Derivate nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass man als ungesättigtes Dicarbonsäureanhydrid Maleinsäureanhydrid, Bernsteinsäureanhydrid oder Itaconsäureanhydrid einsetzt.
15. Carbonsäure-Derivate nach einem der Ansprüche 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Reaktivkomponente (B) ein mittleres Molekulargewicht von 500 bis 10.000 Dalton aufweist.
16. Carbonsäure-Derivate nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Reaktivkomponente (B)(v) auf einen Triglycerid-Derivat auf Basis von Hydroxyfettsäuren, ausgewählt aus der Gruppe Ricinolsäure, Cerebronsäure, Nemotinsäure oder 12-Hydroxystearinsäure besteht.
17. Carbonsäure-Derivate nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass als Di-, Tri- oder Tetraglycidylverbindung (C)(i) Glycidylverbindungen, ausgewählt aus der Gruppe Cyclohexan- dimethanol-diglycidylether, Glycerin-triglycidylether, Neopentylglykol- diglycidylether, Pentaerythrit-tetraglycidylether, 1 ,6-Hexandiol- diglycidylether, Polypropylen-glykol-diglycidylether, Polyethylenglycol- diglycidylether, Trimethylolpropan-triglycidylether, Bisphenol A-diglycidylether, Bisphenol F-diglycidylether, 4,4'-Methylenbis (N,N-diglycidylanilin), Tetraphenylolethan-glycidylether, N,N-Diglycidylanilin, Diethylenglycol-diglycidylether, 1 ,4-Butandiol- diglycidylether bzw. Mischungen daraus, eingesetzt werden.
18. Carbonsäure-Derivate nach einem der Ansprüche 13 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass als Reaktivkomponente (C)(U) Fettsäuren aus der Gruppe Tallölfettsäure, Stearinsäure, Palmitinsäure, Sonnenblumenölfettsäure, Kokosölfettsäure (C3-Ciδ), Kokosölfettsäure (C12-C18), Sojaölfettsäure, Leinölfettsäure, Dodecansäure, Ölsäure, Linolsäure, Palmkemölfettsäure, Palmölfettsäure, Linolensäure, Arachidonsäure verwendet werden.
19. Carbonsärue-Derivate nach einem der Ansprüche 13 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass als Reaktivkomponente (C)(U) Alkanole aus der Gruppe 1-Eicosanol, 1-Octadecanol, 1-Hexadecanol, 1-Tetradecanol, 1-Dodecanol, 1-Decanol, 1-Octanol eingesetzt werden.
20. Carbonsärue-Derivate nach einem der Ansprüche 13 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass als Reaktivkomponente (C)(U) Alkylamine aus der Gruppe 2-Ethylhexylamin, Dipentylamin, Dihexylamin, Dioctylamin, Bis(2-ethylhexyi)amin, N-Methyloctadecylamin, Didecylamin, verwendet werden.
21. Carbonsäure-Derivate nach einem der Ansprüche 13 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass das Molverhältnis des ungesättigten Dicarbonsäureanhydrids (A) zur Reaktivkomponente (B) 0,1 bis 1,0 Mol
(A) pro Mol der reaktiven Gruppe von Komponente (B) beträgt.
22. Verfahren zur Herstellung der Carbonsäure-Derivate nach einem der Ansprüche 13 bis 21 , dadurch gekennzeichnet, dass man das ungesättigte Dicarbonsäureanhydrid (A) mit der Reaktivkomponente (B) ohne Lösemittel im Temperaturbereich von 20 bis 150 °C ggf. in Gegenwart eines Katalysators zur Umsetzung bringt.
23. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass man als Katalysator ein Alkali- oder Erdalkalisalz einer organischen Säure, wie z. B. Natrium- oder Kaliumacetat, einsetzt.
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