WO2012019908A1 - Verwendung von in wasser redispergierbaren polymerpulvern zur verbesserung der lagerstabilität von zement oder zementären trockenmörteln - Google Patents

Verwendung von in wasser redispergierbaren polymerpulvern zur verbesserung der lagerstabilität von zement oder zementären trockenmörteln Download PDF

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Definitions

  • the use of water-redispersible polymer powders to improve the storage stability of cement or cementitious dry mortars relates to the use of water-redispersible polymer powders for improving the storage stability of cement or cementitious dry mortars.
  • cement and cementitious dry mortar In climates with high temperatures and / or high humidities, cement and cementitious dry mortar very often show a significantly reduced storage stability in the container. This manifests itself in the fact that cementitious dry mortars, which are mixed with water after storage, show markedly deteriorated processing properties, that is to say altered, generally significantly increased, viscosity and thus a "tougher"
  • Additive in particular from the group of fatty acids milled.
  • adipic acid or a mixture with adipic acid is added to improve the storage stability of cement.
  • antioxidants is recommended in EP 1260490 A1.
  • the previously known methods for improving the storage stability of cement or cement-containing dry mortar have the disadvantage that often a cover milling of the additives with the cement is required.
  • Another disadvantage is that after modification of dry mortars with appropriate additives there is always a significant delay in the wetting during mixing of the dry mortar with water. It was therefore an object to develop an additive with which a pre-hydration of cement can be effectively prevented and which does not have the abovementioned disadvantages.
  • the invention relates to the use of water-redispersible polymer powders containing
  • one or more film-forming base polymers based on homo- or copolymers of one or more monomers from the group comprising vinyl esters of unbranched or branched alkylcarboxylic acids having 1 to 15 carbon atoms, methacrylic acid esters and acrylic esters of alcohols having 1 to 15 carbon atoms , Vinyl aromatics, olefins, dienes and
  • a ⁇ suitable vinyl esters are those of carboxylic acids having 1 to 15 carbon atoms.
  • Preferred vinyl esters are vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl butyrate, vinyl 2-ethylhexanoate, vinyl laurate, 1-methylvinyl acetate, vinyl pivalate and vinyl esters of alpha-branched monocarboxylic acids having 9 to 13 carbon atoms, for example VeoVa9 R or VeoVal0 R (trade name of Resolution ).
  • Particularly preferred is vinyl acetate.
  • Suitable methacrylic esters or acrylic esters are esters of unbranched or branched alcohols having 1 to 15 C atoms, such as methyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl acrylate, ethyl methacrylate, propyl acrylate, propyl methacrylate, n-butyl acrylate, n-butyl methacrylate, 2-ethylhexyl acrylate, norbornyl acrylate. Preference is given to methyl acrylate, methyl methacrylate, n-butyl acrylate and 2-ethylhexyl acrylate.
  • olefins and dienes are ethylene, propylene and 1,3-butadiene.
  • Suitable vinylaromatics are styrene and vinyltoluene.
  • a suitable vinyl halide is vinyl chloride.
  • auxiliary monomers are copolymerized.
  • auxiliary monomers are ethylenically unsaturated mono- and dicarboxylic acids, preferably acrylic acid, methacrylic acid, fumaric acid and maleic acid; ethylenically unsaturated carboxylic acid amides and nitriles, preferably acrylamide and acrylonitrile; Mono- and diesters of fumaric acid and maleic acid such as the diethyl and
  • Diisopropyl esters and also maleic anhydride, ethylenically unsaturated sulfonic acids or salts thereof, preferably vinylsulfonic acid, 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid.
  • precrosslinking comonomers such as polyethylenically unsaturated comonomers, for example divinyl adipate, diallyl maleate, allyl methacrylate or triallyl cyanurate, or postcrosslinking comonomers, for example acrylamidoglycolic acid (AGA), methylacrylamidoglycolic acid methyl ester (MAGME), N-methylolacrylamide (NMA), N-methylolmethacrylamide ( NMMA), N-methylolallyl carbamate, alkyl ethers such as isobutoxy ether or esters of N-methylolacrylamide, N-methylolmethacrylamide and N-methylolallylcarbamate.
  • epoxide-functional comonomers such as glycidyl methacrylate and glycidyl acrylate.
  • silicon-functional comonomers such as acryloxypropyltri ⁇ alkoxy) and methacryloxypropyltri ⁇ alkoxy ⁇ silanes, vinyltrialkoxysilanes and vinylmethyldialkoxysilanes, alkoxy groups containing, for example, methoxy, ethoxy and ethoxypropylene glycol ether radicals can.
  • methacrylic acid and acrylic acid hydroxyalkyl esters such as hydroxyethyl, hydroxypropyl or hydroxybutyl acrylate or methacrylate
  • compounds such as diacetone acrylamide and acetylacetoxyethyl acrylate or methacrylate.
  • Suitable base polymers a) are vinyl acetate homopolymers, copolymers of vinyl acetate with ethylene, copolymers of vinyl acetate with ethylene and one or more further vinyl esters, copolymers of vinyl acetate with ethylene and (meth) acrylic acid esters, copolymers of vinyl acetate with ethylene and vinyl chloride, styrene Acrylic acid ester copolymers, styrene-1,3-butadiene copolymers, which may optionally also contain the aforementioned auxiliary monomers.
  • Comonomers from the group of vinyl esters having 1 to 15 carbon atoms in the carboxylic acid radical such as vinyl propionate, vinyl laurate, vinyl esters of alpha-branched carboxylic acids having 9 to 13 C ⁇ atoms such as VeoVa9 R , VeoValO R , VeoVall R ;
  • (meth) acrylic acid ester polymers such as copolymers of n-butyl acrylate or 2-ethylhexyl acrylate or copolymers of methyl methacrylate with n-butyl acrylate and / or 2-ethylhexyl acrylate;
  • Styrene-acrylic acid ester copolymers preferably with one or more monomers from the group of methyl acrylate, ethyl acrylate, propyl acrylate, n-butyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate; Vinyl acetate-acrylic ester copolymers, preferably with one or more monomers from the group of methyl acrylate, ethyl acrylate, propyl acrylate, n-butyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate and optionally ethylene;
  • polymers can still contain the said auxiliary monomers in the stated amounts, and the data in wt .-% add up to each 100 wt .-%.
  • the Monomeraus researchl or the selection of the weight fractions of the comonomers is carried out so that in general a glass transition temperature Tg of -50 ° C to + 50 ° C, preferably -30 ° C to +40 ° C results.
  • the glass transition temperature Tg of the polymers can be determined in a known manner by means of differential scanning calorimetry (DSC).
  • Preferred organosilicon compounds are tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, methyltripropoxysilane, methyltri (ethoxyethoxy) silane, vinyltri (methoxyethoxy) silane, (met) acryloxypropyltrimethoxysilane, (meth) acryloxypropyltriethoxysilane, ⁇ "chloropropyltriethoxysilane, ⁇ -nitrilethyltriethoxysilane, ⁇ -Mer- captopropyltrimethoxysilan, ⁇ -mercaptopropyl triethoxysilane, phenyltriethoxysilane, isooctyltriethoxysilane, n-Octyltri- ethoxysilane, hexadecyltriethoxysilane, dipropyldiethoxysilane, methylphenyldiethoxysi
  • linear and branched oligosiloxanes and polysiloxanes and to silicone resins which are obtained by condensation reaction of one or more of the above-mentioned ter low molecular weight silicon compounds, particularly preferably those which are prepared using methylalkoxysilanes, ethylalkoxysilanes, phenylalkoxysilanes, isooctylalkoxysilanes, n-octylalkoxysilanes, hexadecylalkoxysilanes and H-silanes.
  • organoorganoxysilanes are preferred.
  • organosiloxane compounds used according to the invention are commercially available products or can be prepared by conventional methods in silicon chemistry, for example by processes such as those described in Noll, Chemie und Technologie der Silicones, 2nd edition 1968, Weinheim, Germany. and in Houben-Weyl, Methods of Organic Chemistry, Volume E20, Georg Thieme Verlag, Stuttgart (1987) The said silicon compounds may be present alone or as a mixture in the hydrophobizing additive.
  • fatty acids and fatty acid derivatives which under alkaline conditions, preferably pH> 8, release fatty acid or the corresponding fatty acid anion.
  • fatty acid compounds from the group of fatty acids having 8 to 22 carbon atoms, their metal soaps, their amides, and their esters with monohydric alcohols having 1 to 14 carbon atoms, with glycol, with polyglycol, with polyalkylene glycol, with glycerol, with mono-, di- or triethanolamine, with monosaccharides and with polyhydroxy compounds.
  • Suitable fatty acids are branched and unbranched, saturated and unsaturated fatty acids having in each case 8 to 22 C atoms. Examples are lauric acid (n-dodecanoic acid), myristic acid (n-tetradecanoic acid), palmitic acid (n-hexadecanoic acid), Stearic acid (n-octadecanoic acid) and oleic acid (9-dodecenoic acid).
  • Suitable metal soaps are those of the above fatty acids with metals of the 1st to 3rd main group or 2nd subgroup of the PSE, and with ammonium compounds NX /, where X is the same or different and is H, C ⁇ to C 8 alkyl and C x - to C 8 TM hydroxyalkyl. Preference is given to metal soaps with lithium, sodium, potassium, magnesium, calcium, aluminum, zinc, and the ammonium compounds.
  • Suitable fatty acid amides are the fatty acid amides obtainable with mono- or diethanolamine and the abovementioned C e to C 22 fatty acids.
  • Suitable fatty acid ester are the mono-, di- and polyglycidyl kolester the C a - to C 22 - fatty acids.
  • Suitable fatty acid esters are the mono- and diesters of polyglycols and / or polyalkylene glycols having up to 20 oxyalkylene units, such as polyethylene glycol and polypropylene glycol.
  • fatty acid esters of sorbitol and mannitol are also suitable.
  • C x - C 14 alkyl and -Al- kylarylester of lauric acid and of oleic acid mono- and di- glykolester of lauric acid and of oleic acid
  • mono-, di- and tri-fatty acid ester of glycerol with the Lauric acid and oleic acid are also suitable as component b).
  • hydrocarbon waxes such as paraffin waxes and polyalkylene waxes.
  • the compounds b) mentioned can each be used alone or in the form of mixtures.
  • the water-redispersible polymer powder contains 0.1 to 10% by weight, preferably 0.5 to 5% by weight of component b ⁇ , in each case based on the proportion of component a).
  • Suitable protective colloids c) are polyvinyl alcohols; Polyvinyl acetals; Polyvinyl pyrrolidones; Polysaccharides in water-soluble form such as starches (amylose and amylopectin), celluloses and their carboxymethyl, methyl, hydroxyethyl, hydroxypropyl derivatives; Proteins such as casein or caseinate, soy protein, gelatin; lignin; synthetic polymers such as poly (meth) acrylic acid, copolymers of ⁇ meth) acrylates with carboxy-functional comonomer units, poly ⁇ meth) acrylamide, polyvinylsulfonic acids and their water-soluble copolymers; Melamine formaldehyde sulfonates, naphthalene formaldehyde sulfonates, styrene maleic acid and vinyl ether maleic acid copolymers.
  • Examples of these are partially hydrolyzed copolymers of vinyl acetate with hydrophobic comonomers such as isopropenyl acetate, vinyl pivalate, vinyl ethyl hexanoate, vinyl esters of saturated alpha-branched monocarboxylic acids having 5 or 9 to 11 C atoms, dialkyl maleates and dialkyl fumarates such as diisopropyl maleate and diisopropyl fumarate, vinyl chloride, inyl alkyl ethers such as vinyl butyl ether, olefins such as ethylene and decene.
  • hydrophobic comonomers such as isopropenyl acetate, vinyl pivalate, vinyl ethyl hexanoate, vinyl esters of saturated alpha-branched monocarboxylic acids having 5 or 9 to 11 C atoms, dialkyl maleates and dialkyl fumarates such as diisopropyl maleate and diisopropyl fum
  • the proportion of the hydrophobic units is preferably 0.1 to 10 wt .-%, based on the Total weight of partially hydrolyzed polyvinyl alcohol. It is also possible to use mixtures of the stated polyvinyl alcohols. Most preferred are polyvinyl alcohols having a degree of hydrolysis of 85 to 94 mol% and a Höppler viscosity, in 4% aqueous solution of 3 to 15 mPas (Höppler method at 20 ° C, DIN 53015).
  • the said protective colloids are obtainable by methods known to the person skilled in the art and are generally added in an amount of in total from 1 to 20% by weight, based on the total weight of the monomers, in the polymerization.
  • the preparation of the water-redispergxerbaren polymer powder is carried out in a known manner.
  • the film-forming base polymer a) is prepared by emulsion polymerization or by suspension polymerization, preferably by the emulsion polymerization process, the polymerization temperature being generally from 40.degree. C. to 100.degree. C., preferably from 60.degree. C. to 90.degree.
  • the initiation of the polymerization takes place with the water-soluble or monomer-soluble initiators or redox initiator combinations customary for emulsion polymerization or suspension polymerization.
  • the polymerization can be carried out in the presence of one or more protective colloids c), these generally being added in an amount of from 1 to 20% by weight, based on the total weight of the monomers, in the polymerization.
  • protective colloids c these generally being added in an amount of from 1 to 20% by weight, based on the total weight of the monomers, in the polymerization.
  • emulsifiers their amount is 1 to 5 wt .-% based on the amount of monomer.
  • Suitable emulsifiers are anionic, cationic and nonionic emulsifiers and mixtures thereof.
  • Volatile residual monomers can also be removed by means of distillation, preferably under reduced pressure, and optionally by passing or passing inert inert gases, such as air, nitrogen or steam.
  • the aqueous dispersion obtainable therewith Persionen have a solids content of 30 to 75 wt .-%, preferably from 50 to 60 wt .-%.
  • component b) can be mixed with the polymer dispersion in various ways, and then dried. As described in EP 0741759 Bl, the polymerization of the ethylenically unsaturated monomers to the base polymer a) in the presence of component b) can be carried out. It is also possible to emulsify the component b) in the aqueous dispersion of the base polymer a) under high shear, optionally with the addition of further emulsifying aids such as emulsifiers or protective colloids c). Component b) is preferably added in the form of an aqueous emulsion to the aqueous dispersion of the base polymer a).
  • the aqueous dispersions optionally after the addition of further protective colloids c) as Verdüsungshil- fe, dried in a known manner, for example by fluidized bed drying, freeze drying or spray drying.
  • the dispersions are spray-dried.
  • the spray drying is carried out in conventional spray drying systems, wherein the atomization can be done by means of single, two or Mehrstof ⁇ nozzles or with a rotating disk.
  • the exit temperature is generally in the range of 45 ° C to 120 ° C, preferably 60 ° C to 90 ° C, depending on the system, Tg of the resin and the desired degree of drying selected.
  • the proportion of protective colloid c) in the water-redispersible polymer powder is generally from 1 to 30% by weight
  • the powder obtained may be coated with an antiblocking agent, preferably up to 30% by weight, based on the total weight of polymeric constituents.
  • an antiblocking agent preferably up to 30% by weight, based on the total weight of polymeric constituents.
  • antiblocking agents are Ca or Mg carbonate, talc, gypsum, silicic acid, kaolins, metakaolin, calcined kaolin, silicates having particle sizes preferably in the range from 10 nm to 100 ⁇ m.
  • the water-redispersible powder is used to improve the storage stability of cement or dry cementitious mortars.
  • cement are Portland cement, aluminate cement, trass cement, metallurgical cement, magnesia cement, phosphate cement or blastfurnace cement and mixed cements (composite cements).
  • Mixed cements are mixtures of different types of cement or mixtures of cement with substances that lead to an improvement in the cements, such as pozzolans, such as fly ash or silica fume.
  • the water-redispersible powder can also be used to improve the storage stability of cement when it is present as a component of dry mortars.
  • dry mortars also contain additives such as sand, for example quartz sand, dolomite sand, marble sand, and optionally lightweight filler.
  • Examples of other additives in dry mortars are cellulose ethers, thickeners, plasticizers, defoamers, air entrainers, retarders, accelerators and pigments.
  • the water-redispersible polymer powder is mixed with the cement in conventional dry mixing plants or mixed with the constituents of the cementitious dry mortar composition.
  • the proportion of redispergxerbaren polymer powder is 0.05 to 50.0 wt .-%, preferably 0.1 to 20 wt .-%, particularly preferably 0.1 to 5 wt .-%, each based on cement or the cement content in the cementitious dry mortar composition.
  • inventively modified cements or cementitious dry mortar compositions are suitable for use as plasters, for example, basic plasters or decorative plasters, as Building adhesives, for example tile adhesives or adhesives for thermal insulation composite systems, as joint mortar, as self-leveling mortar, and as repair mortar and smoothing mortar (Skim).
  • the amount of added polymer powder can be adjusted with the use according to the invention Pre-hydration effectively prevented.
  • the polymer powders are stronger, the more drastic the storage conditions are in terms of temperature and humidity.
  • Dispersion powder 1 Dispersion powder 1:
  • a dry mortar shows, depending on the proportion of cement and cement, its characteristic heat of hydration (height of the heat flow and time course), such curves show the unaged samples. If the cement is already prehydrated due to extensive aging or improper storage, there is no growth of hydration heat. What Of course, it means that there is no hydration at all, which leads to insufficient strength.
  • Mixture 1 ( Figure 1) occupied on a non-tempered sample (mixture 1) that after storage at 35 ° C / 75% rel. Moisture is no longer hydrated as the cement already chooses) during storage is largely hydrated.
  • FIG. 3 shows, on a sample tempered with the inventive dispersion powder 2 (mixture 3), that even after storage at 35 ° C./75% rel. Moisture is an almost (compared to the un-stored sample) unchanged good hydration, since the cement is protected during aging from aging. Such a sample shows excellent strength after application.

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Abstract

Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung von in Wasser redispergierbaren Polymerpulvern enthaltend a) ein oder mehrere filmbildende Basispolymerisate auf der Basis von Homo- oder Mischpolymerisaten von einem oder mehreren Monomeren aus der Gruppe umfassend Vinylester von unverzweigten oder verzweigten Alkylcarbonsäuren mit 1 bis 15 C- Atomen, Methacrylsäureester und Acrylsaureester von Alkoholen mit 1 bis 15 C-Atomen, Vinylaromaten, Olefine, Diene und Vinylhalogenide, b) eine oder mehrere Additive aus der Gruppe umfassend Organosiliziumverbindungen, Fettsäuren und deren Fettsäurederivate, sowie Kohlenwasserstoffwachse, und c) ein oder mehrere Schutzkolloide, zur Verbesserung der Lagerstabilität von Zement oder zementären Trockenmörteln.

Description

Verwendung von in Wasser redispergierbaren Polymerpulvern zur Verbesserung der Lagerstabilität von Zement oder zementären Trockenmörteln Die Erfindung betrifft die Verwendung von in Wasser redisper- gierbaren Polymerpul ern zur Verbesserung der Lagerstabilität von Zement oder zementären Trockenmörteln.
In Klimazonen mit hohen Temperaturen und/oder hohen Luftfeuch- ten zeigen Zement und zementäre Trockenmörtel sehr häufig eine deutlich reduzierte Lagerstabilität im Gebinde. Das äußert sich dadurch, dass zementäre Trockenmörtel, die nach Lagerung mit Wasser angerührt werden, deutlich verschlechterte Verarbeitungseigenschaften zeigen, das heißt veränderte, im allge- meinen deutlich erhöhte, Viskosität und damit ein "zäheres"
Verarbeitungsverhalten sowie erheblich verschlechterte Festigkeitswerte sowie verschlechterte Haftzugfestigkeiten. Dieses beschleunigte Alterungsverhalten bei derartigen Klimaverhältnissen ist auch auf eine beschleunigte Vorhydratation des Zementes zurückzuführen.
Aus dem Stand der Technik sind eine Reihe von Massnahmen bekannt, welche eine Verbesserung der Lagerstabilität von Zement bewirken. In der GB 826,316 wird vorgeschlagen, dem Zement Ad- ditive wie Pentachlorphenol/Chlor-Kresolsäure-Gemisch oder Gemische mit Ölsäure zuzugeben. Die GB 841,304 schlägt die Zugabe von Schmieröl und/oder Wachs und Ölsäure zum Zement vor. Aus der GB 1,188,713 ist bekannt, zur Verbesserung der Lager- stabilität dem Zement langkettige Amine zuzugeben. Bei dem Verfahren aus der GB 1,012,182 wird Portlandzement mit einem
Additiv, insbesondere aus der Gruppe der Fettsäuren vermählen. In der US 7,074,269 B2 wird zur Verbesserung der Lagerstabilität von Zement Adipinsäure oder ein Gemisch mit Adipinsäure zugegeben. Zur Verbesserung der Lagerstabilität von Trocken- mörtelformulierungen wird in der EP 1260490 AI die Zugabe von Antioxidantien empfohlen. Die bisher bekannten Methoden zur Verbesserung der Lagerstabilität von Zement oder von Zement enthaltenden Trockenmörtel haben allerdings den Nachteil, dass häufig eine Covermahlung der Additive mit dem Zement erforderlich ist. Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass nach Modifizierung von Trockenmörteln mit entsprechenden Additiven stets eine deutliche Verzögerung der Benetzung beim Anmischen des Trockenmörtels mit Wasser vorliegt. Es bestand daher die Aufgabe, ein Additiv zu entwickeln mit welchem sich eine Vorhydratation von Zement wirksam verhindern läßt und welches nicht die obengenannten Nachteile aufweist.
Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung von in Wasser redispergierbaren Polymerpulvern enthaltend
a) ein oder mehrere filmbildende Basispolymerisate auf der Basis von Homo- oder Mischpolymerisaten von einem oder mehreren Monomeren aus der Gruppe umfassend Vinylester von unverzweigten oder verzweigten Alkylcarbonsäuren mit 1 bis 15 C- Atomen, Methacrylsaureester und Acrylsäureester von Alkoholen mit 1 bis 15 C-Atomen, Vinylaromaten, Olefine, Diene und
Vinylhalogenide ,
b) eine oder mehrere Additive aus der Gruppe umfassend
Organosiliziumverbindungen, Fettsäuren und deren
Fettsäurederivate, sowie Kohlenwasserstoffwachse , und
c) ein oder mehrere Schutzkolloide,
zur Verbesserung der Lagerstabilität von Zement oder zemen- tären Trockenmörteln. Für das Basispolymerisat a} geeignete Vinylester sind solche von Carbonsäuren mit 1 bis 15 C-Atomen. Bevorzugte Vinylester sind Vinylacetat, Vinylpropionat , Vinylbutyrat , Vinyl-2-ethyl- hexanoat, Vinyllaurat, 1-Methylvinylacetat , Vinylpivalat und Vinylester von alpha-verzweigten Monocarbonsäuren mit 9 bis 13 C-Atomen, beispielsweise VeoVa9R oder VeoVal0R (Handelsnamen der Firma Resolution) . Besonders bevorzugt ist Vinylacetat. Geeignete Methacrylsäureester oder Acrylsäureester sind Ester von unverzweigten oder verzweigten Alkoholen mit 1 bis 15 C- Atomen wie Methylacrylat , Methylmethacrylat , Ethylacrylat , Ethylmethacrylat, Propylacrylat, Propylmethacrylat, n-Butyl- acrylat, n-Butylmethacrylat , 2-Ethylhexylacrylat , Norbornyl- acrylat . Bevorzugt sind Methylacrylat, Methylmethacrylat, n™ Butylacrylat und 2-Ethylhexylacrylat.
Beispiele für Olefine und Diene sind Ethylen, Propylen und 1, 3 -Butadien. Geeignete Vinylaromaten sind Styrol und Vinyl- toluol. Ein geeignetes Vinylhalogenid ist Vinylchlorid.
Gegebenenfalls können noch 0.05 bis 50 Gew.-%, vorzugsweise 1 bis 10 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Basispolyme- risats, Hilfsmonomere copolymerisiert werden. Beispiele für Hilfsmonomere sind ethylenisch ungesättigte Mono- und Dicar- bonsäuren, vorzugsweise Acrylsäure, Methacrylsäure, Fumarsäure und Maleinsäure; ethylenisch ungesättigte Carbonsäureamide und -nitrile, vorzugsweise Acrylamid und Acrylnitril ; Mono- und Diester der Fumarsäure und Maleinsäure wie die Diethyl- und
Diisopropylester, sowie Maleinsäureanhydrid, ethylenisch ungesättigte Sulfonsäuren bzw. deren Salze, vorzugsweise Vinylsul- fonsäure , 2-Acrylamido-2-methyl~propansulfonsäure . Weitere Beispiele sind vorvernetzende Comonomere wie mehrfach ethyle- nisch ungesättigte Comonomere, beispielsweise Divinyladipat, Diallylmaleat , Allylmethacrylat oder Triallylcyanurat , oder nachvernetzende Comonomere, beispielsweise Acrylamidoglykol- säure (AGA) , Methylacrylamidoglykolsäuremethylester (MAGME) , N-Methylolacrylamid (NMA) , N-Methylolmethacrylamid (NMMA) , N- Methylolallylcarbamat, Alkylether wie der Isobutoxyether oder Ester des N-Methylolacrylamids , des N-Methylolmethacrylamids und des N-Methylolallylcarbamats . Geeignet sind auch epoxid- funktioneile Comonomere wie Glycidylmethacrylat und Glycidyl- acrylat. Weitere Beispiele sind siliziumfunktionelle Comono- mere, wie Acryloxypropyltri {alkoxy) - und Methacryloxypropyl - tri {alkoxy} -Silane, Vinyltrialkoxysilane und Vinylmethyldial- koxysilane, wobei als Alkoxygruppen beispielsweise Methoxy-, Ethoxy- und Ethoxypropylenglykolether-Reste enthalten sein können. Genannt seien auch Monomere mit Hydroxy- oder CO- Gruppen, beispielsweise Methacrylsäure- und Acrylsäurehydroxy- alkylester wie Hydroxyethyl- , Hydroxypropyl- oder Hydroxybu- tylacrylat oder -methacrylat sowie Verbindungen wie Diaceton- acrylamid und Acetylacetoxyethylacrylat oder -methacrylat .
Beispiele für geeignete Basispolymerisate a) sind Vinylacetat- Homopolymerisate, Mischpolymerisate von Vinylacetat mit Ethylen, Mischpolymerisate von Vinylacetat mit Ethylen und einem oder mehreren weiteren Vinylestern, Mischpolymerisate von Vinylacetat mit Ethylen und (Meth} Acrylsäureester, Mischpolymerisate von Vinylacetat mit Ethylen und Vinylchlorid, Styrol- Acrylsäureester-Copolymerisate, Styrol-1 , 3 -Butadien-Copoly- merisate; welche gegebenenfalls noch die vorher genannten Hilfsmonomere enthalten können.
Bevorzugt als Basispolymerisate a} werden
Vinylacetat-Homopolymerisate;
Mischpolymerisate von Vinylacetat mit 1 bis 40 Gew.-%
Ethylen;
Mischpolymerisate von Vinylacetat mit 1 bis 40 Gew.-% Ethylen und 1 bis 50 Gew.-% von einem oder mehreren weiteren
Comonomeren aus der Gruppe der Vinylester mit 1 bis 15 C- Atomen im Carbonsäurerest wie Vinylpropionat , Vinyllaurat, Vinylester von alpha-verzweigten Carbonsäuren mit 9 bis 13 C~ Atomen wie VeoVa9R, VeoValOR, VeoVallR;
Mischpolymerisate von Vinylacetat, 1 bis 40 Gew.-% Ethylen und vorzugsweise 1 bis 60 Gew.-% (Meth) Acrylsäureester von unverzweigten oder verzweigten Alkoholen mit 1 bis 15 C~Atomen, insbesondere n-Butylacrylat oder 2-Ethylhexylacrylat ; und
Mischpolymerisate von 30 bis 75 Gew.-% Vinylacetat, 1 bis 30 Gew.-% Vinyllaurat oder Vinylester einer alpha-verzweigten Carbonsäure mit 9 bis 13 C-Atomen, sowie 1 bis 30 Gew.~% (Meth) Acrylsäureester von unverzweigten oder verzweigten
Alkoholen mit 1 bis 15 C-Atomen, insbesondere n-Butylacrylat oder 2-Ethylhexylacrylat, und noch 1 bis 40 Gew.-% Ethylen; Mischpolymerisate mit Vinylacetat, 1 bis 40 Gew.-% Ethylen und 1 bis 60 Gew.-% Vinylchlorid; wobei die Polymerisate noch die genannten Hilfsmonomere in den genannten Mengen enthalten können, und sich die Angaben in Gew.-% auf jeweils 100 Gew. -% aufaddieren. Bevorzugt werden auch (Meth) acrylsäureester-Polymerisate, wie Mischpolymerisate von n-Butylacrylat oder 2-Ethylhexylacrylat oder Copolymerisate von Methylmethacrylat mit n-Butylacrylat und/oder 2-Ethylhexylacrylat;
Styrol-Acrylsäureester-Copolymerisate, vorzugsweise mit einem oder mehreren Monomeren aus der Gruppe Methylacrylat , Ethyl- acrylat, Propylacrylat , n-Butylacrylat, 2-Ethylhexylacrylat; Vinylacetat-Acrylsäureester-Copolymerisate, vorzugsweise mit einem oder mehreren Monomeren aus der Gruppe Methylacrylat, Ethylacrylat , Propylacrylat, n-Butylacrylat, 2-Ethylhexyl- acrylat und gegebenenfalls Ethylen;
Styrol -1 , 3 -Butadien-Copolymerisate ;
wobei die Polymerisate noch die genannten Hilfsmonomere in den genannten Mengen enthalten können, und sich die Angaben in Gew.-% auf jeweils 100 Gew.-% aufaddieren.
Die Monomerauswähl bzw. die Auswahl der Gewichtsanteile der Comonomere erfolgt dabei so, dass im allgemeinen eine Glasübergangstemperatur Tg von -50°C bis +50°C, vorzugsweise -30°C bis +40 °C resultiert. Die Glasübergangstemperatur Tg der Poly- merisate kann in bekannter Weise mittels Differential Scanning Calorimetry (DSC) ermittelt werden. Die Tg kann auch mittels der Fox-Gleichung näherungsweise vorausberechnet werden. Nach Fox T. G., Bull. Am. Physics Soc . 1, 3, page 123 (1956) gilt: 1/Tg = xl/Tgl + x2/Tg2 + ... + xn/Tgn, wobei xn für den Masse- bruch (Gew.-%/100) des Monomeren n steht, und Tgn die Glasübergangstemperatur in Kelvin des Homopolymeren des Monomeren n ist. Tg-Werte für Homopolymerisate sind in Polymer Handbook 2nd Edition, J. Wiley & Sons, New York (1975) aufgeführt. Als Komponente b) geeignete Organosilizium- erbindungen sind Kieselsäureester mit vorzugsweise der Formel Si(OR'')4, Silane wie Tetraorganosilane SiR4 und Organoorganoxysilane mit vorzugsweise mit der Formel SiRn (OR" ) 4„n mit n = 1 bis 3, Silane bzw. Polysilane mit vorzugsweise der allgemeinen Formel
R3Si (SiR2) nSiR3 mit n = 0 bis 500, besonders bevorzugt n = 5 bis 500, Organosilanole, bevorzugt der Formel SiRn(OH)4_n mit n = 1 bis 3; Di-, Oligo- und Polysiloxane, vorzugsweise aus Einheiten der allgemeinen Formel RcHdSi (OR" ) e (OH) f 0(4-0-d-e.f)/2 mit c = 0 bis 3, d = 0 bis 1, e = 0 bis 3, f = 0 bis 3 und die Summe c+d+e+f je Einheit höchstens 3.5 ist, wobei jeweils R gleich oder verschieden ist und verzweigte oder unverzweigte Alkylreste mit 1 bis 22 C-Atomen, Cycloalkylreste mit 3 bis 10 C-Atomen, Alkylenreste mit 2 bis 4 C-Atomen, sowie Aryl- ,
Aralkyl-, Alkylaryl-Reste mit 6 bis 18 C-Atomen bedeutet, und R" gleiche oder verschiedene Alkylreste und Alkoxyalkylenreste mit jeweils 1 bis 4 C-Atomen bedeutet, vorzugsweise Methyl und Ethyl bedeutet, wobei die Reste R und R" auch mit Halogenen wie Cl, mit Ether- , Thioether- , Ester-, Amid-, Nitril-, Hydro™ xyl-, Amin-, Carboxyl-, Sulfonsäure- , Carbonsäureanhydrid™ und Carbonyl-Gruppen substituiert sein können, und wobei im Fall der Polysilane R auch die Bedeutung OR' haben kann. Bevorzugt als Organosili ium-Verbindung sind Tetramethoxysi- lan, Tetraethoxysilan, Methyltripropoxysilan, Methyltri (eth- oxyethoxy) silan, Vinyltri (methoxyethoxy) silan, (Met } acryloxy- propyltrimethoxysilan, (Meth) acryloxypropyltriethoxysilan, γ» Chlorpropyltriethoxysilan, ß-Nitrilethyltriethoxysilan, γ-Mer- captopropyltrimethoxysilan, γ-Mercaptopropyltriethoxysilan, Phenyltriethoxysilan, Isooctyltriethoxysilan, n-Octyltri- ethoxysilan, Hexadecyltriethoxysilan, Dipropyldiethoxysilan, Methylphenyldiethoxysilan, Diphenyldimethoxysilan, Methyl- vinyltri (ethoxyethoxy) silan, Tetramethyldiethoxydisilan, Tri- methyltrimethoxydisilan, Trimethyltriethoxydisilan, Dimethyl- tetramethoxydisilan, Dimethyltetraethoxydisilan, mit Trime- thylsiloxygruppen endblockierte Methylhydrogenpolysiloxane, mit Trimethylsiloxygruppen endblockierte Mischpolymere aus Dirnethylsiloxan- und Methylhydrogensiloxan-Einheiten, Dime- thylpolysiloxane , Dimethylpolysiloxane mit Si-OH-Gruppen in den endständigen Einheiten. Ferner sind bevorzugt lineare und verzweigte Oligo- und Polysiloxane sowie Silikonharze, welche durch Kondensationsreaktion einer oder mehrerer zuvor genann- ter niedermolekularer Siliziumverbindungen zugänglich sind, besonders bevorzugt solche die unter Verwendung von Methylalk- oxysilanen, Ethylalkoxysilanen, Phenylalkoxysilanen, Isooctyl- alkoxysilanen, n-Octylalkoxysilanen, Hexadecylalkoxysilanen und H-Silanen hergestellt werden.
Am meisten bevorzugt werden die Organoorganoxysilane
SiRn (OR" ) 4„η mit n ~ 1 bis 3, insbesondere Isooctyltriethoxy- silan, n-Octyltriethoxysilan, Hexadecyltriethoxysilan und die Organopolysiloxane RcHdSi COR' ) e (OH) f 0(4_c_d^e.f)/2 mit c = 0 bis 3, d = 0 bis 1, e = 0 bis 3, f = 0 bis 3 und die Summe c+d-s-e+f je Einheit höchstens 3.5 ist, insbesondere Methylsilikonharze, Ethylsilikonharze, Phenylsilikonharze und H-Silikonharze . Die erfindungsgemäS eingesetzten Organosilizxum-Verbindungen sind handelsübliche Produkte bzw. in der Siliziumchemie nach gängigen Methoden herstellbar, z. B. nach Verfahren wie sie in Noll, Chemie und Technologie der Silikone, 2. Auflage 1968, Weinheim, und in Houben-Weyl, Methoden der organischen Chemie, Band E20 , Georg Thieme Verlag, Stuttgart (1987) beschrieben sind. Die genannten Siliziumverbindungen können alleine oder als Gemisch in dem hydrophobierenden Additiv enthalten sein.
Als Komponente b) geeignet sind auch Fettsäuren und Fettsäure- derivate, die unter alkalischen Bedingungen, vorzugsweise pH > 8, Fettsäure bzw. das entsprechende Fettsäureanion freisetzen. Bevorzugt werden Fettsäureverbindungen aus der Gruppe der Fettsäuren mit 8 bis 22 C-Atomen, deren Metallseifen, deren Amide, sowie deren Ester mit einwertigen Alkoholen mit 1 bis 14 C-Atomen, mit Glykol , mit Polyglykol, mit Polyalkylengly- kol, mit Glycerin, mit Mono-, Di- oder Triethanolamin, mit Monosacchariden und mit Polyhydroxyverbindungen .
Geeignete Fettsäuren sind verzweigte und unverzweigte, gesät- tigte und ungesättigte Fettsäuren mit jeweils 8 bis 22 C-Atomen. Beispiele sind Laurinsäure (n-Dodecansäure) , Myristin- säure (n-Tetradecansäure) , Palmitinsäure (n-Hexadecansäure) , Stearinsäure (n-Octadecansäure) sowie Ölsäure (9-Dodecen- säure) .
Geeignete Metallseifen sind die der oben genannten Fettsäuren mit Metallen der 1. bis 3. Hauptgruppe bzw. 2. Nebengruppe des PSE, sowie mit Ammoniumverbindungen NX/, wobei X gleich oder verschieden ist und für H, C^- bis C8-Alkylrest und Cx- bis C8™ Hydroxyalkylrest steht. Bevorzugt werden Metallseifen mit Lithium, Natrium, Kalium, Magnesium, Calcium, Aluminium, Zink, und den Ammoniumverbindungen.
Geeignete Fettsäureamide sind die mit Mono- oder Diethanolamin und den oben genannten Ce- bis C22- Fettsäuren erhältlichen Fettsäureamide .
Als Komponente b) geeignete Fettsäureester sind die Cx- bis C14-Alkylester und -Alkylarylester der genannten C8~ bis C22- Fettsäuren, vorzugsweise Methyl-, Ethyl-, Propyl-, Butyl-, Ethylhexyl-Ester sowie der Benzylester.
Geeignete Fettsäureester sind auch die Mono-, Di- und Polygly- kolester der Ca- bis C22- Fettsäuren.
Weitere geeignete Fettsäureester sind die Mono- und Diester von Polyglykolen und/oder Polyalkylenglykolen mit bis zu 20 Oxyalkylen-Einheiten, wie Polyethylenglykol und Polypropylen- glykol .
Geeignet sind auch die Mono-, Di- und Tri-Fettsäureester des Glycerins mit den genannten C8- bis C22-Fettsäuren, sowie die Mono-, Di- und Tri-Fettsäureester von Mono-, Di- und Trietha- nolamin mit den genannten Ce- bis C22-Fettsäuren.
Geeignet sind auch die Fettsäureester von Sorbit und Mannit.
Besonders bevorzugt sind die Cx- bis C14-Alkylester und -Al- kylarylester der Laurinsäure und der Ölsäure, Mono- und Di- glykolester der Laurinsäure und der Ölsäure, sowie die Mono-, Di- und Tri-Fettsäureester des Glycerins mit der Laurinsäure und der Ölsäure. Als Komponente b) geeignet sind auch Kohlenwassersto f-Wachse wie Paraffinwachse und Polyalkylenwachse .
Die genannten Verbindungen b) können jeweils alleine oder in Form von Gemischen eingesetzt werden. Im allgemeinen enthält das in Wasser redispergierbare Polymerpulver 0,1 bis 10 Gew.- %, vorzugsweise 0,5 bis 5 Gew.-% der Komponente b} , jeweils bezogen auf den Anteil der Komponente a) . Geeignete Schutzkolloide c) sind Polyvinylalkohole; Polyvinyl- acetale; Polyvinylpyrrolidone ; Polysaccharide in wasserlöslicher Form wie Stärken (Amylose und Amylopectin) , Cellu- losen und deren Carboxymethyl- , Methyl-, Hydroxyethyl- , Hy- droxypropyl-Derivate ; Proteine wie Casein oder Caseinat, Soja- protein, Gelatine; Ligninsulfonate; synthetische Polymere wie Poly (meth) crylsäure, Copolymerisate von {Meth) acrylaten mit carboxylfunktioneilen Comonomereinheiten, Poly {meth) acrylamid, Polyvinylsulfonsäuren und deren wasserlöslichen Copolymere; Melaminformaldehydsulfonate , Naphthalinformaldehydsulfonate , Styrolmaleinsäure- und Vinylethermaleinsäure-Copolymere .
Bevorzugt werden teilverseifte oder vollverseifte Polyvinylalkohole mit einem Hydrolysegrad von 80 bis 100 Mol-%, insbesondere teilverseifte Polyvinylalkohole mit einem Hydrolyse- grad von 80 bis 95 Mol-% und einer Höpplerviskosität , in 4 %- iger wässriger Lösung von 1 bis 30 mPas (Methode nach Höppler bei 20°C, DIN 53015) . Bevorzugt sind auch teilverseifte, hydrophob modifizierte Polyvinylalkohole mit einem Hydrolysegrad von 80 bis 95 Mol-% und einer Höpplerviskosität, in 4 %-iger wässriger Lösung von 1 bis 30 mPas . Beispiele hierfür sind teilverseifte Copolymerisate von Vinylacetat mit hydrophoben Comonomeren wie Isopropenylacetat, Vinylpivalat , Vinylethyl- hexanoat, Vinylester von gesättigten alpha-verzweigten Mono- carbonsäuren mit 5 oder 9 bis 11 C-Atomen, Dialkylmaleinate und Dialkylfumarate wie Diisopropylmaleinat und Diisopropyl- fumarat, Vinylchlorid, inylalkylether wie Vinylbutylether, Olefine wie Ethylen und Decen. Der Anteil der hydrophoben Einheiten beträgt vorzugsweise 0,1 bis 10 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des teilverseiften Polyvinylalkohols . Es können auch Gemische der genannten Polyvinylalkohole eingesetzt werden. Am meisten bevorzugt werden Polyvinylalkohole mit einem Hydrolysegrad von 85 bis 94 Mol-% und einer Höpplerviskosität , in 4 %-iger wässriger Lösung von 3 bis 15 mPas (Methode nach Höppler bei 20°C, DIN 53015) . Die genannten Schutzkolloide sind mittels dem Fachmann bekannter Verfahren zugänglich und werden im Allgemeinen in einer Menge von insgesamt 1 bis 20 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Monomere, bei der Polymerisation zugesetzt.
Die Herstellung der in Wasser redispergxerbaren Polymerpulver erfolgt in bekannter Weise. Das filmbildende Basispolymerisat a) wird mittels Emulsionspolymerisation oder mittels Suspensionspolymerisation, vorzugsweise nach dem Emulsionspolymeri- sationsverfahren hergestellt, wobei die Polymerisationstempe- ratur im allgemeinen 40°C bis 100°C, vorzugsweise 60°C bis 90°C beträgt. Die Initiierung der Polymerisation erfolgt mit den für die Emulsionspolymerisation bzw. Suspensionspolymerisation gebräuchlichen wasserlöslichen bzw. monomerlöslichen Initiatoren oder Redox- Initiator-Kombinationen. Die Polymerisation kann in Gegenwart von einem oder mehreren Schutzkolloi- den c) erfolgen, wobei diese im Allgemeinen in einer Menge von 1 bis 20 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Monomere, bei der Polymerisation zugesetzt werden. Wird in Gegenwart von Emulgatoren polymerisiert , beträgt deren Menge 1 bis 5 Gew.-% bezogen auf die Monomermenge . Geeignete Emulgatoren sind so- wohl anionische, kationische als auch nichtionische Emulgatoren sowie deren Gemische. Nach Abschluss der Polymerisation kann zur Restmonomerentfernung in Anwendung bekannter Methoden nachpolymerisiert werden, im allgemeinen durch mit Redoxkata- lysator initiierter Nachpolymerisation. Flüchtige Restmonomere können auch mittels Destillation, vorzugsweise unter reduziertem Druck, und gegebenenfalls unter Durchleiten oder Überleiten von inerten Schleppgasen wie Luft, Stickstoff oder Wasserdampf entfernt werden. Die damit erhältlichen wässrigen Dis- persionen haben einen Feststoffgehalt von 30 bis 75 Gew.-%, vorzugsweise von 50 bis 60 Gew.-%.
Zur Herstellung der in Wasser redispergierbaren Polymerpulver kann die Komponente b) auf verschiedene Arten mit der Polymerdispersion vermischt werden, und danach getrocknet werden. Wie in der EP 0741759 Bl beschrieben, kann die Polymerisation der ethylenisch ungesättigten Monomeren zum Basispolymerisat a) in Gegenwart der Komponente b) durchgeführt werden. Es ist auch möglich, die Komponente b) in die wässrige Dispersion des Basispolymerisats a) unter starker Scherung zu emulgieren, gegebenenfalls unter Zusatz weiterer Emulgierhilfen wie Emulgato- ren oder Schutzkolloiden c) . Bevorzugt wird die Komponente b) in Form einer wässrigen Emulsion zu der wässrigen Dispersion des Basispolymerisats a) zugegeben.
Anschließend werden die wässrigen Dispersionen, gegebenenfalls nach Zusatz von weiterem Schutzkolloiden c) als Verdüsungshil- fe, in bekannter Weise getrocknet, beispielsweise mittels Wirbelschichttrocknung, Gefriertrocknung oder Sprühtrocknung. Vorzugsweise werden die Dispersionen sprühgetrocknet. Die Sprühtrocknung erfolgt dabei in üblichen Sprühtrocknungsanlagen, wobei die Zerstäubung mittels Ein-, Zwei- oder Mehrstof ~ düsen oder mit einer rotierenden Scheibe erfolgen kann. Die Austrittstemperatur wird im Allgemeinen im Bereich von 45°C bis 120°C, bevorzugt 60°C bis 90°C, je nach Anlage, Tg des Harzes und gewünschtem Trocknungsgrad, gewählt.
Der Anteil an Schutzkolloid c) im in Wasser redispergierbaren Polymerpulver beträgt im Allgemeinen 1 bis 30 Gew.-%,
vorzugsweise 5 bis 20 Gew.-%, jeweils bezogen auf das
Basispolymerisat a} .
Zur Erhöhung der Lagerfähigkeit durch Verbesserung der Verblockungsstabilität, insbesondere bei Pulvern mit niedriger Glasübergangstemperatur, kann das erhaltene Pulver mit einem Antiblockmittel (Antibackmittel) , vorzugsweise bis 30 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht polymerer Bestandteile, aus- gerüstet werden. Beispiele für Antiblockmittel sind Ca- bzw. Mg-Carbonat, Talk, Gips, Kieselsäure, Kaoline, Metakaolin, calciniertes Kaolin, Silicate mit Teilchengrößen vorzugsweise im Bereich von 10 nm bis 100 um.
Das in Wasser redispergierbare Pulver wird zur Verbesserung der Lagerstabilität von Zement oder von zementären Trockenmörteln verwendet. Beispiele für Zement sind Portlandzement, Aluminatzement , Trasszement, Hüttenzement, Magnesiazement, Phosphat ement oder Hochofenzement sowie Mischzemente (Kompositzemente) . Mischzemente sind Mischungen unterschiedlicher Zementarten oder Mischungen von Zement mit Stoffen, welche zu einer Verbesserung der Zemente führen, wie Puzzolane, beispielsweise Flugasche oder Silikastaub.
Das in Wasser redispergierbare Pulver kann auch zur Verbesserung der Lagerstabilität von Zement verwendet werden, wenn dieser als Komponente von Trockenmörteln vorliegt. Trockenmörtel enthalten neben Zement als mineralischem Bindemittel noch Zuschlagstoffe wie Sand, beispielsweise Quarzsand, Dolomitsand, Marmorsand, und gegebenenfalls Leichtfüllstoff.
Beispiele für weitere Additive in Trockenmörteln sind Cellu- loseether, Verdicker, Verflüssiger, Entschäumer, Luftporenbilder, Verzögerer, Beschleuniger und Pigmente.
Bei der erfindungsgemäßen Verwendung wird das in Wasser redispergierbare Polymerpulver in herkömmlichen Trockenmischanlagen mit dem Zement vermischt oder mit den Bestandteilen der ze- menthaltigen Trockenmörtel-Zusammensetzung vermischt. Der Anteil des redispergxerbaren Polymerpulvers beträgt dabei 0,05 bis 50,0 Gew.-%, vorzugsweise 0,1 bis 20 Gew.-%, besonders bevorzugt 0,1 bis 5 Gew.-%, jeweils bezogen auf Zement bzw. den Zementanteil in der zementären Trockenmörtel- Zusammensetzung .
Die erfindungsgemäß modifizierten Zemente bzw. zementären Trockenmörtel-Zusammensetzungen eignen sich zur Verwendung als Putze, beispielsweise Grundputze oder dekorative Putze, als Baukleber, beispielsweise Fliesenkleber oder Klebemittel für Wärmedämmverbundsysteme, als Fugenmörtel, als Selbstverlaufs- mörtel, und als Reparaturmörtel und Glättspachtel (Skim
Coats) .
Mit der erfindungsgemäßen Verwendung kann je nach klimatischen Bedingungen (Lu tfeuchte, Temperatur) und landesspezifischen Gepflogenheiten (längstmögliche Lagerung; ggfs. sogar längeres Verwenden angebrochener Gebinde mit dann nur mangelhaftem Verschließen der Gebinde, Qualität der Trockenmörtelsäcke) die Menge des zugesetzten Polymerpulvers angepasst werden und die Vorhydratation wirksam verhindert werden. Die Polymerpulver wirken dabei umso stärker, je drastischer die Lagerbedingungen hinsichtlich Temperatur und Feuchte sind.
Die nachfolgenden Beispiele dienen der weiteren Erläuterung der Erfindung.
Es wurden drei Trockenmörtelmischungen hergestellt mit jeweils der in Tabelle 1 angegebenen Zusammensetzung.
Als in Wasser redispergierbare Dispersionspulver wurden eingesetzt : Dispersionspulver 1:
Ein Polyvinylalkohol enthaltendes, in Wasser redispergierba- res, Polymerpulver auf Basis eines Vinylchlorid-Ethylen-Vinyl- laurat-Copolymerisats . Dispersionspulver 2 :
Ein Polyvinylalkohol und n-Octyltriethoxysilan enthaltendes, in Wasser redispergierbares Polymerpulver auf Basis eines Vinylacetat-Ethylen-Copolymerisat . Tabelle 1:
Mit diesen drei Trockenmörtel-Mischungen wurde jeweils die
Hydratationswärme nach Anmischen mit Wasser bestimmt, und zwar jeweils mit einer Probe, welche unmittelbar nach Herstellung der Trockenmörtel-Zusammensetzung mit Wasser angemischt worden ist und einer Probe der Trockenmörtel-Zusammensetzung nach einer Lagerzeit von 2 Monaten bei 30 °C und 75 % Luftfeuchte.
Die Ergebnisse sind für Mischung 1 in Figur 1, für Mischung 2 in Figur 2 und für Mischung 3 in Figur 3 zusammengefasst . Messmethode:
Zur Messung der isothermen Hydratationswärmeentwicklung wurde das „TAM Air Zementkalorimeter" der schwedischen Firma Thermo- metric AB (Järfälla) eingesetzt. Es wurden jeweils 10 g Probe mit 4 ml Wasser in einer Probenampulle angerührt, diese ins Kalorimeter eingesetzt und die Messung gestartet.
Ein Trockenmörtel zeigt je nach Zementanteil- und Zementart einen für ihn typischen Hydratationswärmeverlauf (Höhe des Wärmeflusses und zeitlicher Verlauf} ; solche Kurven zeigen die ungealterten Proben. Ist der Zement aufgrund einer weitgehenden Alterung oder durch unsachgemäße Lagerung schon vorhydra- tisiert, unterbleibt eine Hydratationswärmeentwicklung, was natürlich heißt, es unterbleibt die Hydratation überhaupt, was zu ungenügender Festigkeit führt.
Messergebnisse :
5
Vergleichsbeispiel 1:
Mischung 1 (Figur 1) belegt an einer nicht vergüteten Probe (Mischung 1), dass nach Lagerung bei 35°C / 75 % rel . Feuchte keine Hydratatation mehr erfolgt, da der Zement bereits wählt) rend der Lagerung weitgehend hydratisiert ist. Ein solcher
Mörtel zeigt nach Applikation keine ausreichende Festigkeit mehr .
Vergleichsbeispiel 2 :
15 Mischung 2 (Figur 2) belegt an einer mit einem Standard-Dispersionspulver vergüteten Probe (Mischung 2) , dass nach Lagerung bei 35°C / 75 % rel. Feuchte keine Hydratatation mehr erfolgt, da der Zement bereits während der Lagerung weitgehend hydratisiert ist. Auch eine solcher Mörtel zeigt nach Appli-
20 kation keine ausreichende Festigkeit mehr.
Beispiel 3 :
Figur 3 belegt an einer mit dem erfindungsgemäßen Dispersionspulver 2 vergüteten Probe (Mischung 3), dass auch nach Lage- 25 rung bei 35°C / 75 % rel. Feuchte eine nahezu (gegenüber der ungelagerten Probe) unverändert gute Hydratation erfolgt, da der Zement während der Lagerung vor Alterung geschützt wird. Eine solche Probe zeigt nach Applikation eine ausgezeichnete Festigkeit .
30

Claims

Patentansprüche s
1. Verwendung von in Wasser redispergierbaren Polymer ulvern enthaltend
a) ein oder mehrere filmbildende Basispolymerisate auf der Basis von Homo- oder Mischpolymerisaten von einem oder mehreren Monomeren aus der Gruppe umfassend Vinylester von unverzweigten oder verzweigten Alkylcarbonsäuren mit 1 bis 15 C-Atomen, Methacrylsäureester und Acrylsäureester von Alkoholen mit 1 bis 15 C-Atomen, Vinylaromaten, Olefine, Diene und Vinylhalogenide,
b) eine oder mehrere Additive aus der Gruppe umfassend Organosili iumverbindungen, Fettsäuren und deren
Fettsäurederivate, sowie Kohlenwasserstoffwachse , und c) ein oder mehrere Schutzkolloide,
zur Verbesserung der Lagerstabilität von Zement oder zementären Trockenmörteln.
2. Verwendung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Basispolymerisate a) ein oder mehrere Polymerisate enthalten sind, aus der Gruppe umfassend Vinylacetat-- Homopolymerisate , Mischpolymerisate von Vinylacetat mit Ethylen, Mischpolymerisate von Vinylacetat mit Ethylen und einem oder mehreren weiteren Vinylestern, Mischpolymerisate von Vinylacetat mit Ethylen und (Meth) Acrylsäureester, Mischpolymerisate von Vinylacetat mit Ethylen und Vinyl- chlorid, Styrol-Acrylsäureester-Copolymerisate, Styrol-
1, 3-Butadien-Copolymerisate .
3. Verwendung gemäß Anspruch 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Organosiliziumverbindungen ein oder mehrere enthalten sind, aus der Gruppe umfassend Kieselsäureester, Organoorganoxysilane, Polysilane, Organosilanole, Di-, Oligo- und Polysiloxane .
4. Verwendung gemäß Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass als FettSäureverbindungen ein oder mehrere enthalten sind, aus der Gruppe umfassend Fettsäuren mit 8 bis 22 C- Atomen, deren Metallseifen, deren Amide, sowie deren Ester mit einwertigen Alkoholen mit 1 bis 14 C-Atomen, mit Gly- kol, mit Polyglykol, mit Polyalkylenglykol, mit Glycerin, mit Mono-, Di- oder Triethanolamin, mit Monosacchariden und mit PolyhydroxyVerbindungen .
Verwendung gemäß Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass als Schutzkolloid ein oder mehrere teilverseifte oder vollverseifte Polyvinylalkohole mit einem Hydrolysegrad von SO bis 100 Mol-% enthalten sind.
Verwendung gemäß Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die in Wasser redispergierbaren Polymerpulver zur Verbesserung der Lagerstabilität von Portlandzement, Alu- minatzement, Trasszement , Hüttenzement, Magnesiazement, PhosphatZement, Hochofenzement oder Mischzement verwendet werden .
Verwendung gemäß Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die in Wasser redispergierbaren Polymerpulver zur Verbesserung der Lagerstabilität von zementären Trockenmörtel-Zusammensetzungen verwendet werden.
Verwendung gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die zementären Trockenmörtel-Zusammensetzungen für Putze, Baukleber, Fugenmörtel, Selbstverlaufsmörtel, Reparaturmörtel oder Glättspachtel verwendet werden.
PCT/EP2011/062840 2010-08-13 2011-07-26 Verwendung von in wasser redispergierbaren polymerpulvern zur verbesserung der lagerstabilität von zement oder zementären trockenmörteln Ceased WO2012019908A1 (de)

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