ES2534110T3 - Utilización de los copolímeros superplastificantes reductores de viscosidad - Google Patents

Abstract

Utilización de un (co)polímero que consta de una cadena principal compuesta esencialmente de unidades (met)acrílicas que presentan un grado de polimerización de 15 a 45 y unas cadenas laterales de tipo polioxialquiladas de una masa molar media comprendida de 500 a 5.000 g/mol que comprenden unas unidades hidrófobas distribuidas de manera estadística a título de adyuvante con el fin de reducir la viscosidad de composiciones a base de cemento hidráulico.

Description

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30-03-2015

[0048] La cantidad de poliéter aplicado en el procedimiento descrito dependerá del grado de esterificación deseado.

5 [0049] La reacción de esterificación se puede conducir de manera que se esterifique una parte, por ejemplo del 5 al 80% de las funciones carboxílicas por un poliéter o una mezcla de poliéteres. Generalmente es conducida bajo presión reducida con el fin de eliminar progresivamente el agua formada durante la reacción. La presión reducida está comprendida generalmente entre aproximadamente 5 y 150 mbares. La reacción se detiene cuando el porcentaje contemplado de funciones carboxílicas esterificadas del ácido policarboxílico se ha logrado.

10 [0050] La masa molar media en peso, «Mw», del copolímero dispersante, medido por cromatografía por permeación de gel con un calibrado polietileno glicol, varía generalmente entre aproximadamente 1.000 y aproximadamente 1.000.000, preferentemente entre aproximadamente 10.000 y aproximadamente 80.000, especialmente de 10.000 a 50.000, en particular de 15.000 a 45.000. Salvo indicación contraria, en la presente

15 solicitud, las masas molares se expresan en g/mol, siendo omitida comúnmente la unidad.

[0051] De manera ventajosa, el (co)polímero utilizado según la invención se puede aplicar sin purificación posterior. Cuando se ha preparado según el procedimiento descrito anteriormente, el (co)polímero se podrá utilizar bajo forma nativa o a un nivel de neutralización escogido utilizando una base o una mezcla de bases conocidas por

20 el experto en la materia, por ejemplo un hidróxido de sodio, hidróxido de litio, un hidróxido de potasio, un hidróxido de calcio o una amina primaria, secundaria o terciaria.

[0052] El (co)polímero utilizado según la invención se presenta en general en forma de solución, especialmente acuosa, o en un solvente, en dispersión, o incluso en forma de polvo. Preferentemente, se utiliza en forma de 25 solución acuosa, por ejemplo con una concentración del 20 al 80% preferentemente del 20 al 40% en peso seco.

[0053] Por otro lado, la formulación podrá constar además de un antiespumante con el fin de corregir el índice de aire de la composición hidráulica. La formulación y la dosificación en antiespumante dependerán de la estructura del polímero dispersante y del índice de aire deseado.

30 [0054] Los resultados obtenidos muestran que el efecto reductor de viscosidad a 5 minutos es proporcional a la cantidad de grupos hidrófobos con respecto al aglomerante. También, la dosificación en (co)polímero se puede ajustar de manera que el índice de grupos hidrófobos en la composición de aglomerante hidráulico esté comprendido entre 0,02 y 0,5% másicos con respecto al peso de aglomerante, según el efecto deseado.

35 [0055] Por último, el (co)polímero formulado se podrá utilizar solo o en asociación con uno o varios aditivos tales como un acelerador, retardador u otro dispersante, con el fin de ajustar las propiedades reológicas y de toma del material.

40 [0056] El (co)polímero se puede utilizar con unas composiciones a base de cemento hidráulico como los cementos Portland CEM I; los cementos aluminosos, diversos cementos compuestos CEM II o CEM III constituidos por mezcla, antes o después de la trituración de clínker de Portland y de escoria, de puzolanas naturales y/o de cenizas volantes.

45 [0057] Los adyuvantes descritos se pueden utilizar para diferentes composiciones hidráulicas, especialmente unas composiciones de hormigón, mortero, lechada, capas o pastas.

[0058] La utilización de los (co)polímeros descritos es particularmente interesante para la reducción de la viscosidad de composiciones de hormigón que tengan una proporción E/C (proporción másica entre el agua y el 50 cemento) comprendida entre 0,15 y 1, preferentemente comprendida entre 0,2 y 0,8.

[0059] Son especialmente interesantes para unas formulaciones de hormigones autonivelantes/autocompactantes (BAN/BAP), de hormigones premezclados o incluso de hormigones destinados al dominio de la prefabricación.

55 [0060] La invención se describirá en lo sucesivo más en detalle por medio de las figuras y de los ejemplos que se muestran a continuación:

Figura 1: un diagrama que muestra el efecto de la dosificación en grupos hidrófobos sobre la viscosidad a 5 minutos para los (co)polímeros acrílicos; y

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peso en el agua.

Tabla 1: constitución de los (co)polímeros probados

Ejemplo

Ácido policarboxílico Grado de polimerización de la cadena principal Poliéter Índice de éster contemplado % molar] Poliéter residual % en peso]

Masa molar

Oxiprop. % molar]

A

Acrílico 28 2.000 0 25 4,7

B

Metacrílico 47 2000/750 0/0 36,5 3,2

C

Metacrílico 47 2.000 20 29 7,8

D

Metacrílico 47 2.000 10 31 8,2

1

Acrílico 28 2.000 10 25 6,5

2

Acrílico 28 2.000 20 25 9,9

3

Acrílico 28 2.000 50 25 11,5

4

Acrílico 28 2.000 10* 25 8,5

5**

Metacrílico 47 2.000/750 10/0 36,5 3,5

6**

Metacrílico 47 2.000/750 30/0 36,5 3,1

7**

Metacrílico 47 2.000/750 50/0 36,5 3,8

8

Metacrílico 35 2.000 20 29 9,6

9

Metacrílico 35 2.000 10 29 9,4

10

Metacrílico 35 2.000 30 29 9,9

* de media, el poliéter consta de las cadenas con 50% y 0% OP ** no según la invención

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EJEMPLO 2

[0081] El ejemplo 1 se ha repetido en las mismas condiciones operatorias pero reemplazando el poliéter por un MPEG de masa molar 2.000 con 20% molares de unidades oxipropileno. La reacción se detiene al cabo de 8h30. El 10 contenido en poliéter residual se indica en la tabla 1 mostrada anteriormente.

EJEMPLO 3

[0082] Se ha preparado primero la solución de catalizador por neutralización de ácido p-tolueno sulfónico en 15 solución acuosa, donde el pH se lleva a un pH comprendido entre 7 y 10 con la ayuda de sosa (al 50%, después 1 N y, por último, 0,1 N).

[0083] En un quadricol provisto de un agitador y de medios de calentamiento y unido a una trompa de agua, se han introducido 25 g de ácido poliacrílico (Mw=2.000, valor ácido medido = 330 mg KOH/g, extracto seco 49% en 20 peso) después 0,86 g (28,7 g de una solución al 3% en peso, 3% molar de las funciones carboxílicas del ácido poliacrílico) de p-toluenosulfonato de sodio.

[0084] En el medio se han introducido a continuación 73,66 g (25% molar de las funciones carboxílicas del ácido poliacrílico) de polióxido de etileno/polióxido de propileno de masa molar Mw 2.000 que contiene 50% molares de 25 óxido de propileno repartidos estadísticamente a lo largo de la cadena, la cual se termina por un grupo metoxi.

[0085] La mezcla reactiva ha sido llevada a una temperatura de 80 ºC y puesta progresivamente al vacío (presión de aproximadamente 50 mbar). Al final de la destilación del agua, la temperatura del medio reactivo se ha llevado progresivamente a 175 ºC. El tiempo de reacción se ha medido a partir del momento en el que el medio reactivo

30 alcanzó los 170 ºC. La reacción se ha proseguido durante una duración de 8h30.

[0086] El progreso de la reacción de esterificación va seguido de la dosificación de MPEG (poliéter metoxi terminado) que no ha reaccionado, por GPC, por comparación del área del pico con una curva de calibrado establecida previamente.

35 [0087] Después de la reacción, el medio reactivo se vuelve a llevar a presión atmosférica y el calentamiento se corta. Una vez que la temperatura del medio reactivo sea inferior a 90 ºC, el polímero fundido se diluirá al 50% en peso en el agua.

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Claims (1)

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