ES2234486T3 - Uso de polvos de dispersion que contienen sales hidrosolubles de condensacion de formaldehido sulfonados en masas de fraguado hidraulico. - Google Patents
Uso de polvos de dispersion que contienen sales hidrosolubles de condensacion de formaldehido sulfonados en masas de fraguado hidraulico.Info
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Abstract
Uso de polvos de dispersión que contienen sales hidrosolubles de productos de condensación de formaldehído sulfonados en masas de fraguado hidráulico para la reducción de la absorción de agua de las masas de fraguado hidráulico, conteniendo el polvo de dispersión de 2 a 30 partes en peso de producto de condensación de formaldehído sulfonado, respecto a 100 partes en peso del polímero formador de película.
Description
Uso de polvos de dispersión que contienen sales
hidrosolubles de productos de condensación de formaldehído
sulfonados en masas de fraguado hidráulico.
La presente invención se refiere al uso según la
reivindicación 1 de polvos de dispersión que contienen sales
hidrosolubles de productos de condensación de formaldehído
sulfonados en masas de fraguado hidráulico para la reducción de la
absorción de agua por las mismas.
Los polvos de dispersión que contienen productos
de condensación de formaldehído con contenido en grupos sulfonato
son conocidos.
En el documento
DE-A-2049114 se describe un
procedimiento para la preparación de polvos plásticos de corriente
libre, resistentes a la pegajosidad y redispersables en agua, en el
que las dispersiones plásticas se atomizan en una corriente de aire
caliente, añadiéndose a las dispersiones antes de la atomización 2 a
30 por ciento en peso, respecto al contenido en sólidos de las
dispersiones, de productos de condensación de melamina/formaldehído
hidrosolubles con contenido en grupos sulfonato. De este modo debe
evitarse la adhesión de los polvos formados en la pulverización
durante el proceso de preparación y aumentarse la resistencia de los
polvos al almacenamiento. Asimismo, la adición de los polvos a
aglutinantes hidráulicos debe producir una mejora de la resistencia
a la presión y a la flexo-
tracción.
tracción.
El documento
DE-A-2445813 describe un polímero en
polvo redispersable en sistemas acuosos que contiene de 1 a 20% en
peso de un producto de condensación hidrosoluble con contenido en
grupos ácido sulfónico o sulfonato, formado por hidrocarburos
aromáticos mono- o policíclicos y formaldehído. En el caso de estos
productos de condensación se trata en especial de condensados de
ácido fenolsulfónico o ácido naftalenosulfónico y formaldehído. La
adición evita eficazmente la adhesión de los polvos plásticos
durante el proceso de preparación y aumenta además la
conservabilidad del producto. Los polvos plásticos deben producir
como aditivo para masas hidráulicas considerables mejoras de la
resistencia a la presión y a la flexotracción.
Para la preparación de polímeros en polvo
especialmente resistentes a la pegajosidad y redispersables en agua,
en el documento DE-A-3143070 se
recomienda añadir de 2 a 40% en peso, respecto al polímero de la
dispersión, de un condensado hidrosoluble de naftaleno y
formaldehído en forma de la sal alcalina o alcalinotérrea. Este tipo
de polímeros en polvo redispersables son adecuados, por ejemplo,
como aditivos para aglutinantes hidráulicos que tienen un efecto
fluidificante y confieren al mortero fraguado propiedades elásticas.
Según este procedimiento también se pueden obtener polvos sueltos a
partir de dispersiones de material aglutinante y copolímero.
El documento
DE-A-3923229 se refiere a polímeros
en polvo que contienen una adición de 3 a 50% en peso, respecto al
polímero, de una sal alcalina o alcalinotérrea hidrosoluble de
productos de condensación de ácido fenolsulfónico y formaldehído.
Cuando se usan estos polvos, se obtienen morteros con una elevada
fluidez y flexibilidad. También son mayores la resistencia a la
flexotracción y la fuerza adhesiva de este tipo de morteros.
En el documento
DE-A-4434010 se describen polímeros
en polvo redispersables que presentan un contenido de 3 a 30% en
peso, respecto al peso del polímero, de productos de condensación de
amino-s-triazina, formaldehído y
sulfito y un bajo contenido en formaldehído libre. Estos productos
de condensación con un bajo contenido en formaldehído constituyen
coloides protectores extremadamente eficaces en el secado de
dispersiones de polímeros por pulverización. En este caso no se
emite formaldehído libre con el aire de escape del secado ni se
incorpora en forma libre o fijada reversiblemente en la dispersión
de polímeros que se ha de secar o en el polvo de dispersión. De este
modo se pueden combinar sin problemas dispersiones de polímeros con
caseína antes y después del secado por pulverización sin que se
produzca un empeoramiento de las propiedades de fluidez de la
caseína.
El documento
DE-A-19629525 y el documento
DE-A-19629526 describen el uso de
productos de condensación de ácido naftalenosulfónico o ácido
fenolsulfónico, respectivamente, y formaldehído como coadyuvante en
el secado de dispersiones acuosas de polímeros.
Sorprendentemente se descubrió ahora que mediante
la adición de polvos de dispersión que contienen sales hidrosolubles
de productos de condensación de formaldehído sulfonados a masas de
fraguado hidráulico se puede reducir notablemente su absorción de
agua.
Los productos de condensación de formaldehído
sulfonados preferidos son productos de condensación sulfonados de
melamina, naftaleno y/o fenol con formaldehído. Se prefieren
especialmente los productos de condensación de melamina/formaldehído
sulfonados.
Como sales hidrosolubles de los productos de
condensación de formaldehído sulfonados se usan preferentemente
sales alcalinas y/o alcalinotérreas.
El comportamiento de procesamiento y de absorción
de agua de las masas de fraguado hidráulico se puede regular
mediante el contenido de producto de condensación de formaldehído
sulfonado en el polvo de dispersión. Habitualmente se usan de 2 a
30, preferentemente de 5 a 20, muy preferentemente de 8 a 15, partes
en peso de producto de condensación de formaldehído sulfonado por
100 partes en peso del polímero formador de película contenido en el
polvo de dispersión.
Las dispersiones necesarias para la preparación
de los polvos de dispersión se pueden preparar de manera habitual,
por ejemplo por polimerización en emulsión de monómeros
olefínicamente insaturados para obtener polímeros formadores de
película, a temperaturas aumentadas y en presencia de iniciadores de
la polimerización, emulsionantes y/o coloides protectores, así como,
dado el caso, de reguladores y otros aditivos. En el caso de los
polímeros formadores de película se puede tratar de homo- y/o
copolímeros. Como monómeros olefínicamente insaturados se usan
preferentemente acetato de vinilo, propionato de vinilo, pivalato de
vinilo, éster vinílico de ácido versático (ácidos carboxílicos
ramificados con \alpha,\alpha-dialquilo),
2-etilhexanoato de vinilo, ésteres del ácido
acrílico o del ácido metacrílico con alcoholes de cadena lineal,
ramificados o cíclicos con 1 a 22 átomos de carbono, estireno y/o
etileno. Para el uso de acuerdo con la invención se usan como
polímeros formadores de película muy preferentemente copolímeros de
acetato de vinilo y éster vinílico del ácido versático 10. Los
polímeros presentan en general unas temperaturas de transición
vítrea de +50 a -50ºC.
La preparación de los polvos de dispersión se
puede realizar según cualquiera de los procedimientos conocidos para
el experto. Se prefiere, sin embargo, el secado por pulverización.
La pulverización de las dispersiones se lleva a cabo, por ejemplo,
mediante atomizadores de tobera o de disco a temperaturas de 100 a
200ºC, preferentemente de 120 a 150ºC.
Las sales hidrosolubles de los productos de
condensación de formaldehído sulfonados se añaden preferentemente
antes de la pulverización de las dispersiones. Adicionalmente se
pueden añadir otros aditivos, como, por ejemplo, poli(alcohol
vinílico) y/o polivinilpirrolidona.
Durante la pulverización de las dispersiones se
añaden por regla general antiaglomerantes, tales como cuarzo, ácidos
silícicos, silicatos, como, por ejemplo, talco, mica, clorito y
silicato de aluminio, carbonatos, como, por ejemplo, dolomita y
carbonato cálcico, o mezclas de ellos.
Los polvos de dispersión modificados con sales
hidrosolubles de productos de condensación de formaldehído
sulfonados se usan en masas de fraguado hidráulico en cuyo caso se
trata preferentemente de mortero seco, como, por ejemplo, adhesivos
para baldosas, masas adhesivas compuestas aislantes de calor,
emplastes, revoques finos, masas selladoras de juntas, mortero de
reparación y barros de obturación, por medio de lo cual se reduce
claramente la absorción de agua de estos sistemas.
Los siguientes ejemplos sirven para explicar
mejor la invención sin limitarla. Las partes y porcentajes indicados
se refieren al peso, salvo que se indique otra cosa.
A 1.300 partes de una dispersión estabilizada con
poli(alcohol vinílico), basada en acetato de vinilo y éster
vinílico del ácido versático 10 (70:30), contenido en sólidos:
50,4%, viscosidad (Haake VT 500, 386,6 s^{-1}): 1.000 mPas,
T_{g}: 26ºC, distribución del tamaño de partícula: d_{w}: 1.150
nm, d_{w}/d_{n}: 6,5, se añaden 57,7 partes de dibenzoato de
dipropilenglicol (Benzoflex 9-88, Krahn Chemie
GmbH).
A continuación se añaden diferentes cantidades de
la sal sódica de un producto de condensación de
melamina/formaldehído sulfonado (Peramin® SMF 10 de la empresa
Perstorp), que está presente en forma de una solución acuosa al
40%.
Las mezclas así obtenidas, correspondientes a los
ejemplos 1a a 1d, presentan el contenido en producto de condensación
de melamina/formaldehído sulfonado expuesto en la Tabla 1.
Las mezclas correspondientes a los ejemplos 1a a
1d se diluyen con agua desionizada a un contenido en sólidos del 40%
y se secan por pulverización mediante la adición de una mezcla de
antiaglomerantes formada por talco y dolomita (secador de
pulverización de la empresa Niro, temperatura de entrada: 130ºC,
temperatura de salida: 65ºC, caudal: 1 kg de dispersión/hora). El
contenido de antiaglomerante asciende al 15%.
Los polvos de dispersión aislados
correspondientes a los ejemplos 1a a 1d se usan después en masas de
fraguado hidráulico y se determinan las absorciones de agua y las
dimensiones de la torta.
Se prepara una premezcla de:
| 0,4 | partes de Tylose® MHB 30000 YP |
| 80 | partes de cemento blanco |
| 60 | partes de arena cuarzosa F 34 |
| 11,6 | partes de Omyacarb® 130 - BG |
| 29,2 | partes de calcilita 0,1-0,5 |
| 8,8 | partes de calcilita 0,5-1,0 |
que se homogeneiza en un mezclador
de la empresa Lödige (modelo M5R) durante 3 minutos a 8,5 grados de
la
escala.
Se mezclan 190 partes de la premezcla con 10
partes del polvo de dispersión correspondiente a los ejemplos 1a a
1d de la Tabla 1 y, tras añadir 40 partes de agua, se agita durante
15 segundos bajo un agitador Lenart (empresa Vollrath, modelo
EWTHV-1) con una elevada frecuencia de giro. Se deja
madurar la masa durante 5 minutos y después se vuelve a agitar a
mano.
Sobre una plancha de EPS de 2 cm de grosor se
coloca una plantilla con las dimensiones 0,5 x 10 x 20 cm. La masa
se introduce homogéneamente y se alisa.
Se deja reposar durante la noche, después se
recortan las probetas y se sella el borde con parafina fundida.
Las probetas selladas se almacenan a 23ºC,
primero durante 3 días en una atmósfera saturada de vapor de agua y
a continuación durante 3 días a una humedad relativa del aire del
50%.
Después se pesan las probetas y a continuación se
colocan, con la superficie de ensayo hacia abajo, en una pila
rellena de agua. Después de 1 y 24 horas se retiran las probetas, se
secan suavemente con una esponja y se pesan. El aumento de masa se
convierte en g/m^{2}. En la Tabla 2 se exponen los valores de la
absorción de agua hallados para los ejemplos 1a a 1d.
Se mezclan 500 partes de cemento portland CEM I
32,5 R con 500 partes de arena normalizada I fina, 1.000 partes de
arena normalizada II gruesa y 50 partes de cada polvo de dispersión
correspondiente a los ejemplos 1a a 1d de la Tabla 1 y a
continuación se amasa con 250 partes de agua (mezclador de mortero,
1 minuto lento + 1 minuto rápido + 1 minuto lento). Una vez
terminado el mortero de cemento con contenido en polvo de dispersión
se determinan las dimensiones de la torta y el contenido en aire
según DIN 18 555 parte 2. Las dimensiones de la torta y los
contenidos en aire así obtenidos para los ejemplos 1a a 1d también
se exponen en la Tabla 2.
\vskip1.000000\baselineskip
Se observa claramente una disminución de la
absorción de agua a medida que aumenta el contenido en producto de
condensación de melamina/formaldehído sulfonado.
Se mezclan
- 1.300 partes
- de una dispersión estabilizada con poli(alcohol vinílico), basada en metacrilato de metilo y acrilato de butilo (35:65), contenido en sólidos: 50,8%, viscosidad (Haake VT 500, 386,6 s^{-1}): 798 mPas, T_{g}: -5ºC, distribución del tamaño de partícula: d_{w}: 745 nm, d_{w}/d_{n}: 3,2
con
- 132 partes
- de una solución de poli(alcohol vinílico) al 25% (viscosidad de la solución acuosa al 4% a 20ºC: 4 mPas, grado de saponificación: 88%, grado de polimerización: 630).
A continuación se añaden las cantidades indicadas
en la Tabla 3 de la sal sódica de un producto de condensación de
melamina/formaldehído sulfonado (Peramin® SMF 10 de la empresa
Perstorp) en forma de una solución al 40%.
Las mezclas se diluyen con agua desionizada hasta
un contenido en sólidos del 40% y se secan por pulverización según
se describió en el ejemplo 1.
Usando los polvos de dispersión aislados por
secado de las mezclas 2a a 2e por pulverización se determinan las
absorciones de agua o las dimensiones de la torta y los contenidos
de aire en las masas de fraguado hidráulico preparadas según el
ejemplo 1 B) o C). Los resultados se indican en la Tabla 4.
También este ejemplo muestra que mediante la
adición de un producto de condensación de melamina/formaldehído
sulfonado se reduce significativamente la absorción de agua.
Además se observa que cuando se añade una
cantidad \leq 11 partes en peso de producto de condensación por
100 partes de polímero, las dimensiones de la torta son inferiores
al valor cero, mientras que con la adición de cantidades mayores se
logran mayores dimensiones de la torta. De este modo se puede
ajustar de forma óptima el comportamiento de procesamiento de las
masas de fraguado hidráulico por medio de la cantidad usada de
producto de condensación de melamina/formaldehído sulfonado.
Respecto al contenido en aire, no se encuentran diferencias
significativas.
- A 2.600 partes
- de una dispersión estabilizada con poli(alcohol vinílico), basada en acetato de vinilo, éster vinílico del ácido versático 10 y acrilato de butilo (45:45:10), contenido en sólidos: 54,1%, viscosidad (Haake VT 500, 386,6 s^{-1}): 1.150 mPas, T_{g}: 13ºC, distribución del tamaño de partícula: d_{w}: 1.863 nm, d_{w}/d_{n}: 12,8
se
añaden
- 280 partes
- de una solución de poli(alcohol vinílico) al 25% (viscosidad de la solución acuosa al 4% a 20ºC: 4 mPas, grado de saponificación: 88%, grado de polimerización: 630).
La mitad de esta mezcla se seca por pulverización
tras diluirla con agua desionizada hasta un contenido en sólidos del
40% según se describió en el ejemplo 1 (3a). A la otra mitad se
añaden, antes de la pulverización, 175,8 partes de una solución al
40% de la sal sódica usada en el ejemplo 1 de un producto de
condensación de melamina/formaldehído sulfonado, lo que corresponde
a una proporción de 10 partes por 100 partes de polímero (3b).
Con la ayuda de los polvos 3a y 3b se preparan
probetas según el ejemplo 1 B) para la determinación de la absorción
de agua. Los resultados de las absorciones de agua se compilan en la
Tabla 5.
También en este caso se reduce la absorción de
agua mediante la adición del producto de condensación.
Claims (10)
1. Uso de polvos de dispersión que contienen
sales hidrosolubles de productos de condensación de formaldehído
sulfonados en masas de fraguado hidráulico para la reducción de la
absorción de agua de las masas de fraguado hidráulico, conteniendo
el polvo de dispersión de 2 a 30 partes en peso de producto de
condensación de formaldehído sulfonado, respecto a 100 partes en
peso del polímero formador de película.
2. Uso según la reivindicación 1,
caracterizado porque en el caso de los productos de
condensación de formaldehído sulfonados se trata de productos de
condensación sulfonados de melamina, naftaleno y/o fenol con
formaldehído.
3. Uso según la reivindicación 1 ó 2,
caracterizado porque en el caso de los productos de
condensación de formaldehído sulfonados se trata de productos de
condensación de melamina/formaldehído sulfonados.
4. Uso según al menos una de las reivindicaciones
1 a 3, caracterizado porque en el caso de las sales
hidrosolubles de los productos de condensación de formaldehído
sulfonados se trata de sales alcalinas y/o alcalinotérreas.
5. Uso según al menos una de las reivindicaciones
1 a 4, caracterizado porque el polvo de dispersión contiene
de 5 a 20 partes en peso del producto de condensación de
formaldehído sulfonado, respecto a 100 partes en peso del polímero
formador de película.
6. Uso según al menos una de las reivindicaciones
1 a 5, caracterizado porque en el caso de los polímeros
formadores de película se trata de homo- y/o copolímeros de
monómeros olefínicamente insaturados.
7. Uso según la reivindicación 6,
caracterizado porque en el caso de los monómeros
olefínicamente insaturados se trata de acetato de vinilo, propionato
de vinilo, pivalato de vinilo, éster vinílico de ácido versático
(ácidos carboxílicos ramificados con
\alpha,\alpha-dialquilo),
2-etilhexanoato de vinilo, ésteres del ácido
acrílico o del ácido metacrílico con alcoholes de cadena lineal,
ramificados o cíclicos con 1 a 22 átomos de carbono, estireno y/o
etileno.
8. Uso según la reivindicación 6,
caracterizado porque el polímero formador de película
contenido en el polvo de dispersión es un copolímero de acetato de
vinilo y éster vinílico del ácido versático 10.
9. Uso según al menos una de las reivindicaciones
1 a 8, caracterizado porque en el caso de las masas de
fraguado hidráulico se trata de mortero seco.
10. Uso según la reivindicación 9,
caracterizado porque en el caso del mortero seco se trata de
adhesivos para baldosas, masas adhesivas compuestas aislantes de
calor, emplastes, revoques finos, masas selladoras de juntas,
mortero de reparación o barros de obturación.
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