Смесь, содержащая четвертичное аммониевое соединение, и ее применение

Смесь, содержащая четвертичное аммониевое соединение, и ее применение

Реферат

Настоящее изобретение относится к применению четвертичных органических аммониевых соединений для уменьшения выцветов на строительных материалах. Далее, настоящее изобретение относится к смесям, содержащим четвертичные органические аммониевые соединения, способам получения смесей и преимущественному их применению.

Выцветание известно в особенности в случае строительных материалов на цементной основе, таких как бетон, штукатурки и строительные растворы. Квалифицированный специалист понимает под выцветанием беловатые отложения на поверхности, которые образуются прежде всего в результате высвобождения гидроксида кальция, который продолжает реагировать с диоксидом углерода из воздуха с образованием карбоната кальция. В этот процесс могут включаться также прочие солевые отложения. Хотя такое выцветание, как правило, не оказывает заметного влияния на физические характеристики субстрата, оно все-таки рассматривается как очень раздражающее, в особенности в случае окрашенных или серых поверхностей.

Для разрешения этой проблемы в патентных документах WO 2001/72658 А1, WO 2005/097699 А1, а также в WO 2006/094528 А1 и WO 2006/094809 А1 был внесен ряд предложений соответственно составлять композицию строительного раствора путем конкретного подбора компонентов минерального связующего средства. И действительно, в результате этого выцветание может быть уменьшено, но для составителя резко сокращается возможность регулирования желательного профиля параметров единственно изменением этих компонентов, например, таких как поведение при схватывании, срок годности при хранении, время открытой выдержки и/или характеристики усадки составляемого строительного раствора.

В еще одном подходе упомянуты добавки, внесение которых в гидравлически схватывающиеся строительные материалы должно предотвращать или сокращать выцветание. Так, например, патент GB 1088485 А упоминает, что водная дисперсия смеси полимера на основе таллового масла и высококипящих фракций таллового масла, отчасти также смешанных с битумом, может быть либо примешана в бетон, либо впоследствии нанесена на поверхность. Способ получения таких дисперсий является очень сложным и тем самым дорогостоящим, причем получается смесь темного до черного цвета, резко ограничивающего диапазон ее применимости в работе. В патенте DE 3321027 А1 описан способ, в котором, помимо всего прочего, также должно происходить уменьшение выцветания и снижение поглощения воды. В этом способе применяют терпеновые полимеры, в частности жидкие терпены с низкой молекулярной массой, по отдельности или смешанные с прочими терпеновыми углеводородами, которые добавляют к содержащим цемент строительным материалам в количестве 0,1-10 вес.%. Соединения на основе терпенов добавляют в эмульгированной форме или набрызгиванием жидких или растворенных терпенов, что, помимо всего прочего, делает невозможным применение сухих строительных смесей. Далее, патент ЕР 1767506 А1 описывает порошок, пригодный к повторному диспергированию в воде, для уменьшения выцветания в гидравлически схватывающихся строительных материалах, состоящий по меньшей мере из одного органического компонента и по меньшей мере одного водорастворимого органического полимерного защитного коллоида, где органический компонент содержит по меньшей мере одно соединение с циклической группой, которое является полностью или частично насыщенным, имеет температуру плавления от около -20 до 250°С и молекулярную массу от около 100 до 10000, и формирует стабильную дисперсию с водорастворимым органическим защитным коллоидом в воде.

Патент GB 2343448 А описывает бетон для стен с повышенной устойчивостью к замораживанию-оттаиванию, где также в таковой могут быть внесены добавки для контроля выцветания. В качестве таких добавок упомянуты стеарат кальция, алифатические кислоты и их соли, поливиниловый спирт, латексы на водной основе, силаны, силоксаны и их смеси. Чтобы придать бетону для стен достаточную прочность, добавляют небольшие количества бетаина.

Патентные документы US 2005/0106336 А1 и WO 2005/014256 А1 описывают композитные материалы, которые пригодны для получения панелей на цементной основе, где добавляют материал с антимикробными свойствами. В качестве антимикробных соединений могут быть использованы органические и неорганические реагенты. Предпочтительный класс составляют четвертичные аммониевые соединения. Выцветание не упоминается.

В опубликованной патентной заявке DE 2636271 описан способ получения легкого строительного раствора с доминирующей объемной долей вспученного перлита. Для этой цели, кроме перлита, добавляют также цемент и примерно в том же количестве гидроксид кальция или оксид кальция и поверхностно-активное вещество. Применяемое поверхностно-активное вещество предпочтительно имеет анионную природу, но может быть также катионным или неионным по природе. Упоминания о выцветании нет.

Вследствие резкого различия областей применения строительных растворов и бетонов таковые тем самым имеют весьма различающиеся составы. Следует добавить, что, к примеру, другой цемент, будь то иного типа производства или другого качества, может проявить существенно отличающееся поведение в отношении выцветания. Важную роль играют также климатические условия в том плане, будет ли применяемый строительный материал проявлять тенденцию к выцветанию или нет. Ввиду множества разнообразных составов бетона и строительного раствора стало очевидным, что будет самым благоприятным, когда составитель для снижения выцветания может делать выбор из различных материалов, чтобы подобрать продукт, наиболее пригодный для конкретной композиции в каждом случае.

Таким образом, возникла проблема создания добавки, которая устраняет или по меньшей мере очень сильно сокращает выцветание строительных материалов, в особенности гидравлически схватывающихся строительных материалов, таких как, например, строительные растворы на цементной основе и бетоны. Более того, должна быть возможной добавка, существующая в форме порошка, в частности, чтобы быть пригодной при составлении сухих строительных смесей во избежание общеизвестных недостатков жидких сырьевых материалов, например, таких как отсутствие устойчивости к замораживанию-оттаиванию или ограниченная стабильность при хранении без добавления ядовитых биоцидов, и чтобы сделать возможным простое дозирование в случае сухих строительных смесей. Более того, существенно важно, чтобы эта добавка могла быть легко введена в матрицу строительного раствора, смешанную или смешиваемую с водой, чтобы не надо было иметь в виду специальные процедуры смешения. Добавка должна быть очень легко смачиваемой, способной к повторному диспергированию или растворению в смеси строительного раствора и должна обеспечивать легкое и равномерное распределение в матрице. Также важно, чтобы добавка не обусловливала никаких недостатков или существенно иных свойств строительного раствора, то есть должно быть возможным введение добавки в существующие составы строительных растворов без изменения свойств таковых, вплоть до желательного резкого уменьшения эффекта выцветания. Более того, должно быть возможным дозирование добавки независимо от других сырьевых компонентов строительного раствора, благодаря чему составитель получает очень высокую степень свободы. Далее, важно, чтобы стоимость сырьевых материалов и расходы на приготовление сухой строительной смеси не изменялись из-за добавки или изменялись только в очень малой степени.

Неожиданно оказалось, что сложная проблема уменьшения выцветания в строительных материалах могла бы быть разрешена за счет применения четвертичных органических аммониевых соединений.

В дополнение, предметом настоящего изобретения является также смесь, содержащая по меньшей мере одно четвертичное органическое аммониевое соединение, по меньшей мере один водорастворимый органический полимер и, необязательно, дополнительные добавки.

Как правило, является благоприятным, когда четвертичное органическое аммониевое соединение не адсорбировано на поверхностях органических материалов, в частности на поверхностях полимерных частиц, таких как латекс или дисперсии, и тем самым, например, не является уже добавленным до и/или во время получения таких полимеризатов в ходе соответствующих процессов, таких как эмульсионная полимеризация, но может быть независимо введено с помощью водорастворимого органического полимера в строительные материалы, когда таковые перемешивают и/или смешивают с водой, или нанесено на строительные материалы.

Согласно изобретению в строительных материалах могут быть использованы все четвертичные органические аммониевые соединения, при условии, что таковые до надлежащего уровня сокращают выцветание в обсуждаемом строительном материале и не обусловливают никаких или даже незначительных негативных воздействий, например таких, как временное запаздывание гидратации цемента или ухудшение обрабатываемости строительного раствора.

В качестве четвертичных органических аммониевых соединений, которые также известны как “QAC”, для применения согласно изобретению и для смеси согласно изобретению предпочтительно используют линейные, разветвленные и/или циклические алкиламмониевые соединения, производные иминов, N-алкилированные гетероароматические соединения и/или амфотерные соединения.

Предпочтительные алкиламмониевые соединения представляют собой такие соединения, которые могут быть применены каждый в отдельности или несколько четвертичных органических аммониевых соединений одновременно. Как правило, является в особенности предпочтительным, что по меньшей мере одно четвертичное органическое аммониевое соединение имеет формулу (1), (2) и/или (3)

(N+R1R2R3R4)A-	(1)
(N+R1R2R3R4)2A2-	(2)
(N+R1R2R3R4)3A3-	(3)

в которой R₁, R₂, R₃ и R₄ представляют органические группы по меньшей мере с одним атомом углерода и могут быть одинаковыми или различными, фрагмент А^- представляет собой одновалентный, А^2- представляет собой двухвалентный и А^3- представляет собой трехвалентный анион. Типичными представителями этого класса алкиламмониевых соединений являются соли алкилтриметиламмония, например, такие как бромид или хлорид цетилтриметиламмония, соли диалкилдиметиламмония, соли бензалкония, например, такие как хлорид бензалкония, эстеркваты, которые, как правило, основываются на четвертичных триэтанолметиламмониевых или четвертичных диэтанолдиметиламмониевых соединениях, этоксилированное четвертичное органическое аммониевое соединение, а также органобентониты.

Предпочтительные производные иминов представляют собой соединения типа R₃=NR₁R₂ ⁺A^-, причем в особенности предпочтительны имидазолиевые соединения. Предпочтительные N-алкилированные гетероароматические соединения представляют собой, например, пиридиниевые соединения. Предпочтительными амфотерными соединениями являются, например, бетаины или лецитины, причем в особенности предпочтительны фосфолипиды, такие как, например, фосфадитилхолины или сфингохолины.

Зачастую является предпочтительным, когда по меньшей мере одна из органических групп R₁, R₂, R₃ и/или R₄ четвертичного органического аммониевого соединения имеет насыщенную и/или ненасыщенную С₁-С₄-алкильную группу, в частности метильную, этильную, пропильную, бутильную группу. В высшей степени предпочтительными являются одна или несколько метильных и/или этильных групп.

Часто является преимущественным, когда по меньшей мере одна из органических групп R₁, R₂, R₃ и/или R₄ представляет собой по меньшей мере одну насыщенную и/или ненасыщенную С₆-С₅₀-алкильную и/или гетероалкильную группу, предпочтительно С₆-С₄₀-алкильную и/или гетероалкильную группу, в особенности С₈-С₃₀-алкильную и/или гетероалкильную группу, и в высшей степени предпочтительно С₈-С₂₄-алкильную и/или гетероалкильную группу, которая является линейной, разветвленной, циклической и/или ароматической.

Когда имеется отдельный анион, четвертичные аммониевые соединения, как правило, представляют собой четвертичные аммониевые соли. В частности, чтобы получить эти четвертичные аммониевые соли, как правило, могут быть использованы все типичные анионы. В качестве одновалентных анионов А^- особенно предпочтительны фторид, хлорид, бромид, иодид, гидроксид, метилсульфат, гидрокарбонат и/или дигидрофосфат, в качестве двухвалентных анионов А^2- особенно предпочтительны сульфат, карбонат и/или гидрофосфат, и в качестве трехвалентного аниона А^3- - фосфат.

Неограничивающими примерами четвертичных органических аммониевых соединений являются алкилтриалкиламмониевые соли, например, такие как соли алкилтриэтиламмония и/или алкилтриметиламмониевые соли, в частности додецилтриметиламмониевые соли, цетилтриметиламмониевые соли, бегенилтриметиламмониевые соли, капротриметиламмониевые соли, каприлтриметиламмониевые соли, капринотриметиламмониевые соли, лаурилтриметиламмониевые соли, миристилтриметилэтиламмониевые соли, цетилтриметиламмониевые соли, стеарилтриметиламмониевые соли, додецилтриэтиламмониевые соли, цетилтриэтиламмониевые соли, бегенилтриэтиламмониевые соли, капротриэтиламмониевые соли, каприлтриэтиламмониевые соли, капринотриэтиламмониевые соли, лаурилтриэтиламмониевые соли, миристилтриэтилэтиламмониевые соли, цетилтриэтиламмониевые соли, стеарилтриэтиламмониевые соли, а также метилдиэтильные, диметилэтильные и триэтильные аналоги таковых соединений, диалкилдиалкиламмониевые соли, например, такие как диалкилдиметиламмониевые соли и диалкилдиэтиламмониевые соли, в частности дидодецилдиметиламмониевые соли, дицетилдиметиламмониевые соли, дибегенилдиметиламмониевые соли, дикапродиметиламмониевые соли, дикаприлдиметиламмониевые соли, дикапринодиметиламмониевые соли, дилаурилдиметиламмониевые соли, димиристилдиметиламмониевые соли, дицетилдиметиламмониевые соли, дистеарилдиметиламмониевые соли, а также метилэтильные и диэтильные аналоги таковых соединений, причем также включены смешанные структуры, например, такие как каприлстеарилметилэтиламмониевые соли или лаурилкапринометилэтиламмониевые соли, триалкилметиламмониевые соли и триалкилэтиламмониевые соли, например, такие как тридодецилметиламмониевые соли, трицетилметиламмониевые соли, трибегенилметиламмониевые соли, трикапрометиламмониевые соли, трикаприлметиламмониевые соли, трикапринометиламмониевые соли, трилаурилметиламмониевые соли, тримиристилметилэтиламмониевые соли, трицетилметиламмониевые соли, тристеарилметиламмониевые соли, а также метилэтильные и диэтильные аналоги таковых соединений, причем также включены соответствующие смешанные структуры, например, такие как каприлстеарилмиристилметиламмониевые соли или лаурилкапринобегенилэтиламмониевые соли, бензилтриалкиламмониевые соли, например, такие как бензалкониевые соли и алкилдиметилбензиламмониевые соли, в частности додецилдиметилбензиламмониевые соли, цетилдиметилбензиламмониевые соли, бегенилдиметилбензиламмониевые соли, капродиметилбензиламмониевые соли, каприлдиметилбензиламмониевые соли, капринодиметилбензиламмониевые соли, лаурилдиметилбензиламмониевые соли, миристилдиметилбензиламмониевые соли, цетилдиметилбензиламмониевые соли, стеарилдиметилбензиламмониевые соли, алкилдиметилбензиламмониевые соли, например, такие как бензилдиметилмиристиламмониевые соли, бензилдиметилцетиламмониевые соли, бензилдиметилстеариламмониевые соли, бензилметилэтилстеариламмониевые соли и/или алкилпиридиниевые соли, например, такие как лаурил- или цетилпиридиниевые соли, но также алкилизохинолиниевые соли, диалкилморфолиниевые соли. Далее, могут быть использованы также соли бензэтония, имидазолиевые соединения и/или производные имидазолина.

В качестве четвертичных органических аммониевых соединений также могут быть применены эстеркваты (катионные поверхностно-активные вещества). В случае часто применяемых эстеркватов речь идет об известных веществах, которые имеют по меньшей мере одну сложноэфирную функциональную группу, а также по меньшей мере одну четвертичную аммониевую группу в качестве структурного элемента, в частности кватернизованные соли сложных эфиров алифатических кислот с триэтаноламином, кватернизованные соли сложных эфиров алифатических кислот с диэтанолалкиламинами и кватернизованные соли сложных эфиров алифатических кислот с 1,2-дигидроксипропилдиалкиламинами. Такие продукты имеются в продаже на рынке, например, под торговыми наименованиями Stepantex^®, Dehyquart^® и Armocare^®. Примерами таких эстеркватов являются продукты Armocare^® VGH-70, N,N-бис(2-пальмитоилоксиэтил)диметиламмоний, и Dehyquart^® F-75, Dehyquart^® С-4046, Dehyquart^® L80 и Dehyquart^® AU-35.

В дополнение, могут быть также использованы бетаины, причем предпочтительно применяют синтетические соединения и/или продукты природного происхождения с атомной группировкой R₃N⁺-CH₂-X-COO^-, например, такие как бетаин (Me₃N⁺-CH₂-COO^-) и карнитин (Me₃N⁺-CH₂-СНОН-CH₂-COO^-), где Ме обозначает метильную группу, и/или алкиламидопропилбетаин.

Алкильные группы в четвертичных органических аммониевых соединениях могут быть также замещены функциональными группами, например гидроксильной, аминной, амидной, иминной, карбонильной, карбоксильной, силановой, силоксановой, простой эфирной, тиоэфирной, сложноэфирной, нитрильной группой, остатком сульфоновой кислоты, эпоксидной группой, фрагментом ангидрида карбоновой кислоты, карбонильными группами и/или атомами галогенов, таких как фтор (F) или хлор (Cl). В качестве немногих неограничивающих примеров следует упомянуть алкилдиметилгидроксиэтиламмониевые соли и/или алкиламидоэтилтриметиламмониевые простые эфирсульфаты.

Молекулярная масса насыщенной и/или ненасыщенной С₆-С₅₀-алкильной и/или гетероалкильной группы, как правило, составляет 77 или выше, предпочтительно 100 или выше, в особенности 115 или выше. В дополнение, является преимущественным, когда молекулярная масса таковых составляет около 2000 или ниже, предпочтительно около 1000 или ниже, в особенности около 700 или ниже.

Молекулярная масса предпочтительных четвертичных органических аммониевых соединений, как правило, составляет около 5000 или ниже, в особенности около 2000 или ниже и в особенности предпочтительно около 1000 или ниже.

Смесь согласно изобретению содержит по меньшей мере один водорастворимый органический полимер, который представляет собой синтетический полимер и/или биополимер, такой как полисахарид, который может быть природным и/или полученным синтетическим путем. Водорастворимый органический полимер также может быть необязательно модифицирован синтетическим путем. Как правило, водорастворимые органические полимеры, при условии, что они не находятся в растворенном состоянии, являются твердыми при комнатной температуре и предпочтительно представляют собой соединения с высокой молекулярной массой. Когда используют несколько водорастворимых органических полимеров, то возможно также применение комбинации из одного или нескольких природных соединений и одного или нескольких синтетически полученных соединений.

Водорастворимый органический полимер согласно изобретению часто не имеет ионного характера или имеет лишь слабый ионный характер. Однако зачастую является полезным, когда водорастворимый органический полимер не содержит карбоксильные группы или имеет только небольшое их количество.

Полисахариды и их производные, которые являются предпочтительными для использования, представляют собой растворимые в холодной воде полисахариды и простые эфиры полисахаридов, например, такие как простые эфиры целлюлозы, простые эфиры крахмала (амилозы, и/или амилопектина, и/или их производных), простые эфиры гуара и/или декстрины. Кроме того, могут быть использованы синтетические полисахариды, такие как анионные, неионные или катионные гетерополисахариды, в особенности ксантановая камедь или камедь веллана. Полисахариды могут быть, но не обязательно должны быть, химически модифицированы, например, карбоксиметильными, карбоксиэтильными, гидроксиэтильными, гидроксипропильными, метильными, этильными, пропильными, сульфатными, фосфатными и/или длинноцепочечными алкильными группами. Далее, природными стабилизирующими системами являются альгинаты, пептиды и/или белки, например, такие как желатин, казеин и/или соевый белок. В частности, предпочтительны декстрины, крахмал, простой эфир крахмала, казеин, соевый белок, желатин, гидроксиалкилцеллюлоза и/или алкилгидроксиалкилцеллюлоза.

Полученные синтетическим путем водорастворимые органические полимеры могут состоять из одного или нескольких защитных коллоидов, например одного или нескольких поливинилпирролидонов и/или поливинилацеталей, с молекулярной массой от 2000 до 400000, полностью или частично подвергнутых омылению и/или модифицированных аминогруппами, остатками карбоновых кислот и/или алкильными группами поливиниловых спиртов со степенью гидролиза предпочтительно от около 70 до 100 мол.%, в особенности от около 80 до 98 мол.%, и вязкостью по Хепплеру в 4%-ном водном растворе предпочтительно от 1 до 50 мПа^.сек, предпочтительно от около 3 до 40 мПа^.сек (измеренной при температуре 20°С в соответствии со стандартом DIN 53015), а также сульфонат-меламин-формальдегид, продукт конденсации сульфоната нафталина с формальдегидом, продукты блок-сополимеризации пропиленоксида и этиленоксида, продукты сополимеризации стирола и малеиновой кислоты и/или простого винилового эфира и малеиновой кислоты. Высокомолекулярные олигомеры могут представлять собой неионные, анионные, катионные и/или амфотерные эмульгаторы, например, такие как алкилсульфонаты, алкиларилсульфонаты, алкилсульфаты, сульфаты гидроксиалканолов, алкил- и алкиларилдисульфонаты, сульфированные алифатические кислоты, сульфаты и фосфаты полиэтоксилированных алканолов и алкилфенолов, а также сложные эфиры сульфоянтарной кислоты, четвертичные алкиламмониевые соли, четвертичные алкилфосфониевые соли, продукты полиприсоединения, такие как полиалкоксилаты, например аддукты от 5 до 50 молей этиленоксида и/или пропиленоксида на моль линейных и/или разветвленных С₆-С₂₂-алканолов, алкилфенолы, высшие алифатические кислоты, амиды высших алифатических кислот, первичные и/или вторичные высшие алкиламины, с алкильной группой, которая всегда предпочтительно представляет собой линейную и/или разветвленную С₆-С₂₂-алкильную группу. В особенности предпочтительными являются синтетические стабилизирующие системы, в частности, подвергнутые частичному омылению, необязательно модифицированные, поливиниловые спирты, в каковом случае возможно применение одного или нескольких поливиниловых спиртов в комбинации, необязательно с небольшими количествами подходящих эмульгаторов. Предпочтительными синтетическими стабилизирующими системами являются, в частности, модифицированные и/или немодифицированные поливиниловые спирты со степенью гидролиза от 80 до 98 мол.% и вязкостью по Хопплеру от 1 до 50 мПа^.сек по измерению в виде 4%-ного водного раствора и/или поливинилпирролидон.

Весовое отношение четвертичного органического аммониевого соединения к водорастворимому органическому полимеру зависит прежде всего от используемых материалов и результатов, которые должны быть достигнуты. Оно может составлять от около 99:1 до около 1:99, предпочтительно от около 90:10 до около 10:90, в особенности от около 75:25 до около 25:75.

Смесь согласно изобретению представляет собой порошок, гранулят, водный раствор или водную дисперсию.

Смесь в форме порошка или гранулята, как правило, легко диспергируется или растворяется в воде. Средний размер частиц порошка или гранулята обычно составляет по меньшей мере около 10 мкм или более, предпочтительно около 30 мкм или более, более предпочтительно около 50 мкм или более, но, как правило, составляет самое большее 10 мм или менее, предпочтительно около 4 мм или менее, более предпочтительно около 1 мм или менее. В дополнение, является полезным, когда порошок или гранулят согласно изобретению является легкотекучим, устойчивым к слеживанию и стабильным при хранении. Когда смесь согласно изобретению представляет собой водный раствор или водную дисперсию, содержание твердого вещества, как правило, варьирует от около 10 до 75 вес.%, предпочтительно от около 25 до 65 вес.%.

Смесь согласно изобретению может также содержать дополнительные добавки. Содержание добавок, в расчете на сумму четвертичного органического аммониевого соединения и водорастворимого органического полимера, не составляет предмета каких-нибудь особенных ограничений. Так, например, оно может быть очень малым для поверхностно-активных веществ и варьировать в пределах около 0,01 вес.% или более, предпочтительно около 0,1 вес.% или более и более предпочтительно около 1 вес.% или более. С другой стороны, возможно также добавление к смесям согласно изобретению существенно более значительных количеств добавок, например таких, как наполнители или диспергируемые в воде дисперсионные порошки, основанные на нерастворимых в воде пленкообразующих полимерах. В таких случаях на одну часть смеси согласно изобретению может быть добавлено вплоть до около 1000 частей, предпочтительно вплоть до около 500 частей и предпочтительно вплоть до 100 частей дополнительных добавок. Однако, когда смесь согласно изобретению представляет собой водный раствор или водную дисперсию, часто может быть предпочтительным добавление не более чем около 100 частей, предпочтительно не более чем около 20 частей и более предпочтительно не более чем около 5 частей дополнительных добавок, в расчете на одну часть твердых веществ, содержащихся в смеси согласно изобретению.

Нет ограничений и в отношении природы дополнительных добавок в той мере, насколько они не вступают в какие бы то ни было нежелательные реакции. Зачастую они исполняют важную функцию в применении смеси согласно изобретению, но это не является обязательным. Когда смесь согласно изобретению представляет собой порошок, то часто является преимущественным, когда и добавка(-ки) имеется(-ются) в форме порошка, хотя также можно вносить жидкие добавки. Тогда это предпочтительно делается до или во время высушивания. Так, например, могут быть добавлены также другие органические полимеры, которые являются водорастворимыми и/или не растворяющимися в воде.

Предпочтительные добавки представляют собой порошкообразные и/или жидкие пеногасители, смачивающие средства, простые эфиры алкилированных, гидроксиалкилированных и/или алкилгидроксиалкилированных полисахаридов, такие как простые эфиры целлюлозы, простые эфиры крахмала и/или простые эфиры гуара, причем алкильная и гидроксиалкильная группа обычно представляет собой С₁-С₄-группу, синтетические полисахариды, такие как анионные, неионные или катионные гетерополисахариды, в частности ксантановая камедь или камедь веллана, целлюлозные волокна, диспергаторы, добавки для регулирования реологических характеристик, в частности суперпластификаторы, загустители и/или казеин, добавки для регулирования гидратации, в частности ускорители схватывания, ускорители затвердевания и/или замедлители схватывания, средства для вовлечения воздуха, поликарбоксилаты, простые эфиры поликарбоксилатов, полиакриламиды, полностью и/или частично омыленные и, необязательно, модифицированные поливиниловые спирты, поливинилпирролидоны, полиалкиленоксиды и полиалкиленгликоли, причем алкиленовая группа обычно представляет собой С₂- и/или С₃-группу, в число которых также входят продукты блок-сополимеризации, дисперсии и диспергируемые в воде дисперсионные порошки, основанные на нерастворимых в воде пленкообразующих полимерах, например, такие как основанные на винилацетате, этилен-винилацетатном сополимере, этилен-винилацетат-винилверсататном сополимере, этилен-винилацетат-(мет)акрилатном сополимере, этилен-винилацетат-винилхлоридном сополимере, винилацетат-винилверсататном сополимере, винилацетат-винилверсатат-(мет)акрилатном сополимере, винилверсатат-(мет)акрилатном сополимере, чистом (мет)акрилате, стирол-акрилатном и/или бутадиен-стирольном сополимере, гидрофобные реагенты, такие как силаны, силановые сложные эфиры, силоксаны, силиконы, алифатические кислоты и/или сложные эфиры алифатических кислот, загустители, наполнители и/или инертные материалы, такие как кварцитовые и/или карбонатные пески и/или порошки, например, такие как кварцевый песок и/или известняковый порошок, карбонаты, силикаты, слоистые силикаты, осажденные кремнеземы, легковесные наполнители, такие как полые микросферы из стекла, полимеров, например, такие как полистирольные сферы, алюмосиликаты, оксид кремния, оксид алюминия-оксид кремния, гидрат силиката кальция, диоксид кремния, силикат алюминия, силикат магния, гидрат силиката алюминия, силикат кальция-алюминия, гидрат силиката кальция, силикат железа-магния-алюминия, метасиликат кальция и/или вулканический шлак, а также пуццоланы, такие как метакаолин и/или латентные гидравлические компоненты. В особенности предпочтительными добавками являются полимерные дисперсии, дисперсионные порошки, простые эфиры полисахаридов, суперпластификаторы и гидрофобные реагенты, в особенности силаны, силановые сложные эфиры, алифатические кислоты и/или сложные эфиры алифатических кислот. В дополнение, могут быть добавлены также прочие добавки для уменьшения выцветания.

В качестве силанов, силановых сложных эфиров, силиконов и/или силоксанов в принципе могут быть применены все кремнийорганические соединения. Однако является преимущественным, хотя и не обязательным, когда они присутствуют в жидкой или твердой форме, и температура кипения при нормальном давлении применяемого кремнийорганического соединения является не слишком низкой, предпочтительно около 100°С или выше. Кремнийорганические соединения могут быть растворимыми, нерастворимыми или только частично растворимыми в воде. Предпочтительными кремнийорганическими соединениями являются в особенности смеси алкилалкоксисилоксанов с химической формулой (R'')Si(OR''')_xO_y, где 0<x<2 и 0,5<у<1,5, предпочтительно 1,0<x<2,0 и 0,5<у≤1,0, при условии, что (2у+х)=3, и группы R'' могут быть одинаковыми или различными, и радикал R'' представляет линейную, разветвленную или циклическую алкильную группу с числом атомов углерода от 1 до 18, и далее, группы R''' могут быть одинаковыми или различными, и радикал R''' представляет водород или линейную или разветвленную алкильную группу с числом атомов углерода от 1 до 4, предпочтительно Н, метильную, этильную, пропильную группу. Дополнительно, предпочтительными кремнийорганическими соединениями являются тетраалкоксисиланы, алкилтриалкоксисиланы, диалкилдиалкоксисиланы, в этом случае в качестве алкильных групп могут присутствовать линейные и/или разветвленные С₁-С₂₀-алкильные группы, и алкоксигруппы могут быть представлены как линейные и/или разветвленные С₁-С₁₀-алкоксильные группы, причем в последнем случае предпочтительно используют метоксильные, этоксильные и/или изопропоксильные группы. Более того, вместо алкильной группы может быть использована также способная к сополимеризации алкиленовая группа, например, такая как винильная, аллильная и/или (мет)акриловая группа.

Предмет настоящего изобретения также составляют способы получения смеси согласно изобретению. В первом способе а) по меньшей мере одно четвертичное органическое аммониевое соединение и по меньшей мере один водорастворимый органический полимер смешивают друг с другом в воде и затем необязательно полученную водную смесь высушивают.

Когда полученную водную смесь высушивают, как правило, высушивание выполняют с использованием известных методов, таких как распылительная сушка, высушивание вымораживанием, высушивание в псевдоожиженном слое, высушивание в барабанной сушилке и/или высушивание с мгновенным парообразованием, причем распылительная сушка и/или высушивание в барабанной сушилке зачастую являются предпочтительными, в зависимости от свойств смеси. Распыление может быть выполнено, например, с помощью распылительного диска, одно- или многокомпонентной форсунки. Если необходимо, водная смесь может быть дополнительно разбавлена водой, чтобы получить пригодную для распыления вязкость. Температура при высушивании в принципе не ограничивается. Однако, в особенности из соображений безопасности, как правило, не следует превышать температуру около 200°С, в частности около 175°С. Чтобы обеспечить достаточно эффективное высушивание, часто предпочтительны температуры около 110°С или выше, в особенности около 120°С или выше.

В еще одном способе b) по меньшей мере одно порошкообразное четвертичное органическое аммониевое соединение и по меньшей мере один порошкообразный водорастворимый органический полимер смешивают между собой, причем смешение порошков предпочтительно производят в смесителях порошковых материалов, где также могут быть использованы другие способы смешения.

В еще одном дополнительном способе с) по меньшей мере одно жидкое и/или растворенное четвертичное органическое аммониевое соединение наносят по меньшей мере на один порошкообразный водорастворимый органический полимер, например такой, как порошкообразный поливиниловый спирт, простой эфир целлюлозы и/или простой эфир крахмала. Методы нанесения известны квалифицированному специалисту и включают, помимо всего прочего, распыление, адсорбирование, смешивание, высушивание в псевдоожиженном слое и/или гранулирование.

В способах согласно изобретению также могут быть внесены дополнительные добавки, в каковом случае добавление может быть выполнено во время и/или после проведения стадий а), b) и/или с). К жидкостям предпочтительно прибавляют жидкие, растворенные или диспергированные добавки и порошкообразные добавки предпочтительно добавляют к порошкам или гранулятам.

Четвертичное органическое аммониевое соединение может быть добавлено к строительным материалам или нанесено на строительные материалы в виде самостоятельного компонента или в виде смеси. В качестве смеси может быть использована смесь согласно изобретению или неорганический материал носителя, содержащий по меньшей мере одно четвертичное органическое аммониевое соединение. В качестве материалов носителя могут быть применены все известные материалы носителей, при условии, что они пригодны для поглощения органических соединений. Предпочтительные материалы носителей содержат средства для предотвращения слеживания, гидросиликаты магния, дисперсный оксид титана, чистые глины, отбеливающие земли, активированный оксид алюминия, вермикулиты, такие как бентонит, вспученный перлит, и фосфаты, такие как фосфат натрия. В особенности предпочтительны кремниевые кислоты с удельной площадью поверхности по ВЕТ (Брунауэру-Эммету-Теллеру) по меньшей мере 50 м²/г, в особенности по меньшей мере 100 м²/г.

Зачастую полезно, когда смесь согласно изобретению является порошкообразной, в особенности когда ее применяют в сухих строительных смесях. Однако может быть также преимущественным, когда смесь согласно изобретению присутствует в жидком состоянии и тем самым может быть обработана немедленно, что важно, в частности, в случае двухкомпонентных систем и производимых в промышленном масштабе строительных материалов, например, таких как бетоны. Более того, они могут быть впоследствии нанесены на поверхности строительных материалов в виде водного раствора, дисперсии, пасты и/или вспененных материалов, например, путем набрыз