Диспергирующее средство, содержащее смесь сополимеров

Диспергирующее средство, содержащее смесь сополимеров

Реферат

Настоящее изобретение относится к композиции полимеров, диспергирующему средству, получению композиции полимеров и диспергирующего средства и применению композиции полимеров.

Известно, что примеси в форме диспергирующих средств часто добавляют к водным суспензиям порошковых неорганических или органических веществ, таким как глины, порошок силиката, мел, сажа, щебень и гидравлические вяжущие вещества, для того, чтобы улучшить их обрабатываемость, т.е. замешиваемость, растекаемость, способность наноситься пульверизацией, способность к перекачке насосом или текучесть. Такие примеси способны к предотвращению формирования твердых агломератов, дисперсных частиц, которые уже присутствуют, и частиц, недавно сформированных гидратацией, и таким образом улучшения обрабатываемости. Этот эффект используется в особенности в предназначенном способе в получении смесей строительных материалов, которые содержат гидравлические вяжущие вещества, такие как цемент, известь, гипс, полугидрат или ангидрит.

Чтобы превратить эти смеси строительных материалов, на основе упомянутых вяжущих веществ, в готовую к применению обрабатываемую форму, как правило требуется существенно больше смешивающейся воды, чем было бы необходимо для последующей гидратации или процесса придания твердости. Пропорция впадин, сформированных в конкретном теле из-за избытка, впоследствии испарения воды приводит к значительно более плохим механическим прочностям и долговечности.

Чтобы уменьшить эту лишнюю пропорцию воды в указанной последовательности обработки и/или улучшить обрабатываемость в указанном соотношении вода/вяжущее вещество, применяются примеси, которые вообще упоминаются как агенты уменьшения воды или суперпластификаторы. В особенности, на практике как такие агенты применяются сополимеры, которые получены свободнорадикальной сополимеризацией кислотных мономеров и/или кислотных производных мономеров с полиэфирными макромономерами.

WO 2005/075529 описывает сополимеры, которые, в дополнение к кислотным мономерным структурным элементам, имеют винилоксибутилен-поли(этиленгликольные) структурные элементы как полиэфирные макромономерные структурные элементы. Такие сополимеры широко применяются в качестве высокоэффективных суперпластификаторов, поскольку они имеют превосходные технические характеристики.

Хотя описанные сополимеры должны быть расценены как экономичные высокоэффективные суперпластификаторы, существует продолжающаяся потребность в дальнейшем улучшении качества и экономической эффективности сополимеров (в особенности относительно надежности и универсальности).

Задача настоящего изобретения таким образом - обеспечить экономичное диспергирующее средство для гидравлических вяжущих веществ, которые являются в особенности подходящими в качестве суперпластификатора для бетона.

Выполнение этой задачи достигается композицией полимеров, содержащей 5-95 мас.% сополимера Н и 2-60 мас.% сополимера K, сополимеры Н и K каждый имеют полиэфирные макромономерные структурные элементы и кислотные мономерные структурные элементы, которые присутствуют в сополимерах Н и К в каждом случае в молярном соотношении от 1:20 до 1:1, и по меньшей мере 20 мол.% всех структурных элементов сополимера Н и по меньшей мере 25 мол.% всех структурных элементов сополимера К присутствуют в каждом случае в форме кислотных мономерных структурных элементов, полиэфирные макромономерные структурные элементы сополимера Н, имеющего боковые цепи, содержат в каждом случае по меньшей мере 5 кислородных атомов эфира, число кислородных атомов эфира на боковую цепь полиэфирных макромономерных структурных элементов сополимера Н изменяется таким способом, что соответствующая диаграмма распределения частот встречаемости, в которой число кислородных атомов эфира на боковую цепь полиэфирного макромономерного структурного элемента нанесено вдоль оси абсцисс и объединенная частота для сополимера Н нанесена вдоль оси ордината, содержит по меньшей мере 2 максимума, чьи значения абсциссы отличаются больше чем на 8 кислородных атомов эфира друг от друга, все полиэфирные макромономерные структурные элементы сополимера К имеют или боковые цепи с большим числом кислородных атомов эфира, или альтернативно боковые цепи с небольшим числом кислородных атомов эфира, боковые цепи с большим числом кислородных атомов эфира будут такими боковыми цепями, которые в каждом случае имеют больше кислородных атомов эфира, чем суммарное среднее арифметическое кислородных атомов эфира на боковую цепь полиэфирных макромономерных структурных элементов сополимера Н и больше чем число 4, и боковые цепи с небольшим числом кислородных атомов эфира будут такими боковыми цепями, которые в каждом случае имеют меньше кислородных атомов эфира, чем разница между средним арифметическим кислородных атомов эфира на боковую цепь полиэфирных макромономерных структурных элементов сополимера Н и число 4.

Кислотные мономерные структурные элементы получают путем включения соответствующих кислотных мономеров в форме полимеризуемых элементов. В этом контексте, кислотный мономер должен быть понят в качестве значения мономеров, которые способны к свободнорадикальной сополимеризации, имеют по меньшей мере одну углеродную двойную связь, содержат по меньшей мере одну кислотную функцию и реагируют как кислота в водной среде. Кроме того, кислотный мономер также должен быть понят в качестве значения мономеров, которые способны к свободнорадикальной сополимеризации, имеют по меньшей мере одну углеродную двойную связь, образуют по меньшей мере одну кислотную функцию в результате реакции гидролиза в водной среде и реагируют как кислота в водной среде (пример: малеиновый ангидрид или основание - гидролизуемые сложные эфиры, такие как этилакрилат). Полиэфирные макромономерные структурные элементы получают путем включения соответствующих полиэфирных макромономеров в форме полимеризуемых элементов. В связи с этим, полиэфирные макромономеры, в контексте настоящего изобретения, являются соединениями, которые способны к свободнорадикальной сополимеризации и имеют по меньшей мере одну углеродную двойную связь и которые имеют кислородные атомы эфира. Полиэфирные макромономерные структурные элементы, присутствующие в сополимере, таким образом имеют в каждом случае по меньшей мере одну боковую цепь, которая содержит кислородные атомы эфира.

В общем, можно сказать, что механизм действия соответственных сополимеров, имеющих полиэфирные макромономерные структурные элементы и кислотные структурные элементы, определяется их структурными параметрами. Спектр действия соответствующих высокоэффективных сополимеров покрывает весь диапазон от чрезвычайного уменьшения воды до чрезвычайного поддержания консистенции, структурные параметры, которые обеспечивают уменьшение воды, противоречат хорошей подвижности. Таким образом, в дополнение к количеству заряда на единицу массы, также решающей является длина боковых цепей, например, принимая во внимание потенциал уменьшения воды. Дозирование соответствующих сополимеров

суперпластификатора обычно осуществляют как процент массы цемента цементирующей смеси - то есть основанное на массе. Как правило, не только применимая масса, а также число молекул активного вещества являются решающими для механизма действия. Несмотря на это, длинные боковые цепи имеют высокую массу, что идет в противоположность до возможного числа молекул сополимера на единицу массы. Предназначенным объединением коротких боковых цепей в дополнение к длинным боковым цепям, молярная масса сополимеров может быть уменьшена, не оказывая негативное влияние на диспергирующие действие из-за длинных боковых цепей. Таким образом, часто целесообразно включать короткие и длинные полиэфирные боковые цепи в каждом случае вместе в молекуле сополимера и сделать так согласно принципу "в каждом случае так много более длинных единиц по мере необходимости, но настолько меньше насколько возможно". Сополимерные суперпластификаторы могут быть оптимизированы таким образом относительно их массовой эффективности. Эта оптимизация может быть выполнена отдельно для обеих крайностей спектра действия (уменьшение воды, поддержание консистенции). В применениях, где требуются и уменьшение воды и поддержание консистенции, может быть выгодна физическая смесь этих соответствующих масс-оптимизированных сополимеров суперпластификатора с сополимерами, которые имеют или только короткие, или длинные боковые цепи. Преимуществами являются большая надежность относительно качества цемента (содержание щелочи и сульфата), температурных изменений или возможность легкой адаптации смеси. Выраженная в простых терминах композиция полимеров согласно изобретению относится к смеси сополимера, имеющего смешанные боковые цепи с другим сополимером, который имеет или только длинные, или только короткие боковые цепи. Хотя длинные полиэфирные боковые цепи приводят к хорошему диспергирующему действию, они приводят к высокой вязкости в бетоне в случае большого уменьшения воды (которое является вообще нежеланным), короткие полиэфирный боковые цепи вводят намного более низкую вязкость. Для соответственного практического применения, «компромисс» относительно выбора коротких и длинных боковых цепей часто оптимальный, смеси коротких и длинных боковых цепей часто дают хорошие результаты. Настоящее изобретение реализует способ, в котором эффективно обеспечены такие смеси: сополимер, имеющий смешанные боковые цепи часто обеспечивается как своего рода стандарт в относительно большом количестве и смешивается с относительно небольшим количеством или сополимера с короткой цепью или длинной цепью, так, чтобы был достигнут желаемый профиль действия. Это также связано, среди прочего, с преимуществом, что требуются относительно короткое время хранения и смешивающееся усилие, чтобы достигнуть желаемый профиль применения.

Обычно композиция полимеров содержит 15-80 мас.% сополимера Н и 5-40 мас.% сополимера K.

Как правило, по меньшей мере 50 мол.% всех структурных элементов сополимера Н и по меньшей мере 50 мол.% всех структурных элементов сополимера К присутствуют в каждом случае в форме кислотных мономерных структурных элементов.

Часто, число кислородных атомов эфира на боковую цепь полиэфирных макромономерных структурных элементов сополимера Н изменяется таким способом, что соответствующая диаграмма распределения частот встречаемости, в которой число кислородных атомов эфира на боковую цепь полиэфирного макромономерного структурного элемента нанесена вдоль оси абсцисс и объединенная частота для сополимера Н нанесена вдоль оси ордината, содержит по меньшей мере 2 максимума, чьи значения абсциссы отличаются больше чем на 10 кислородных атомов эфира друг от друга.

Число кислородных атомов эфира на боковую цепь полиэфирных макромономерных структурных элементов сополимера Н изменяется во многих вариантах осуществления таким способом, что соответствующая диаграмма распределения частот встречаемости, в которой число кислородных атомов эфира на боковую цепь полиэфирного макромономерного структурного элемента нанесена вдоль оси абсцисс и объединенная частота для сополимера Н нанесена вдоль оси ордината, содержит по меньшей мере 2 максимума, чьи значения абсциссы отличаются друг от друга больше чем на 10 кислородных атомов эфира, все полиэфирные макромономерные структурные элементы сополимера K имеют или боковые цепи с большим числом кислородных атомов эфира, или альтернативно боковые цепи с небольшим числом кислородных атомов эфира, боковые цепи с большим числом кислородных атомов эфира будут такими боковыми цепями, которые в каждом случае имеют больше кислородных атомов эфира, чем суммарное среднее арифметическое кислородных атомов эфира на боковую цепь полиэфирных макромономерных структурных элементов сополимера Н и число 10, и боковые цепи с небольшим числом кислородных атомов эфира будут такими боковыми цепями, которые в каждом случае имеют меньше кислородных атомов эфира, чем разница между средним арифметическим кислородных атомов эфира на боковую цепь полиэфирных макромономерных структурных элементов сополимера Н и число 10.

Предпочтительно, кислотные мономерные структурные элементы сополимеров Н и К присутствуют в каждом случае согласно одной из общих формул (Ia), (Ib), (Ic) и/или (Id)

где

R¹ являются одинаковыми или разными и представлены Н и/или прямолинейной или разветвленной C₁-C₄ алкильной группой;

X являются одинаковыми или разными и представлены NH-(C_nH_2n), где n=1, 2, 3 или 4 и/или O-(C_nH_2n), где n=1, 2, 3 или 4 и/или структура отсутствует;

R² являются одинаковыми или разными и представлены ОН, SO₃H, РО₃Н₂, О-РО₃Н₂ и/или пара-замещенным С₆Н₄-SО₃Н, при условии, что если X является отсутствующей структурой, R² представлен ОН;

где

R³ являются одинаковыми или разными и представлены Н и/или прямолинейной или разветвленной С₁-C₄ алкильной группой;

n=0, 1, 2, 3 или 4;

R⁴ являются одинаковыми или разными и представлены SO₃H, РО₃Н₂, О-РО₃Н₂ и/или пара-замещенным C₆H₄-SO₃H;

R⁵ являются одинаковыми или разными и представлены Н и/или прямолинейной или разветвленной C₁-C₄ алкильной группой;

Z являются одинаковыми или разными и представлены О и/или NH;

где

R⁶ являются одинаковыми или разными и представлены Н и/или прямолинейной или разветвленной C₁-С₄ алкильной группой;

Q являются одинаковыми или разными и представлены NH и/или О;

R⁷ являются одинаковыми или разными и представлены Н, (C_nH_2n)-SO₃H, где n=0, 1, 2, 3 или 4, (C_nH_2n)-ОН, где n=0, 1, 2, 3 или 4; (C_nH_2n)-РО₃Н₂, где n=0, 1, 2, 3 или 4, (C_nH_2n)-ОРО₃Н₂, где n=0, 1, 2, 3 или 4, (C₆H₄)-SO₃H, (С₆Н₄)-РО₃Н₂, (С₆Н₄)-ОРО₃Н₂ и/или (C_mH_2m)_e-O-(A′O)_α-R⁹, где m=0, 1, 2, 3 или 4, е=0, 1, 2, 3 или 4, А′=С_х′Н_2х′-, где х′=2, 3, 4 или 5 и/или СН₂С(С₆Н₅)Н-, α = целое число от 1 до 350 с R⁹ одинаковым или разным и представленным прямолинейной или разветвленной С₁-С₄ алкильной группой.

Как правило, кислотные мономерные структурные элементы сополимеров Н и К получают в каждом случае путем включения кислотных мономеров метакриловой кислоты, акриловой кислоты, малеиновой кислоты, малеинового ангидрида и/или сложных моноэфиров малеиновой кислоты в форме полимеризуемых элементов.

В зависимости от рН, кислотные мономерные структурные элементы могут также присутствовать в депротонированной форме как соль, в случае которой обычными противоионами являются Na⁺, K⁺ и Са²⁺.

В общем, полиэфирные макромономерные структурные элементы сополимеров Н и K присутствуют в каждом случае согласно одной из общих формул (IIa), (IIb) и/или (IIc)

где

R¹⁰, R¹¹ и R¹² в каждом случае являются одинаковыми или разными и, независимо друг от друга, представлены Н и/или прямолинейной или разветвленной C₁-C₄ алкильной группой;

Е являются одинаковыми или разными и представлены прямолинейной или разветвленной C₁-С₆ алкиленовой группой, циклогексильной группой, СН₂-С₆Н₁₀, орто-, мета- или пара-замещенным С₆Н₄ и/или структура не присутствует;

G являются одинаковыми или разными и представлены О, NH и/или CO-NH, при условии, что если Е является отсутствующей структурой, G также присутствует как отсутствующая структура;

А являются одинаковыми или разными и представлены C_xH_2x, где х=2, 3, 4 и/или 5 (предпочтительно х=2) и/или СН₂СН(С₆Н₅);

n являются одинаковыми или разными и представлены 0, 1, 2, 3, 4 и/или 5;

а являются одинаковыми или разными и представлены целым числом от 5-350 (предпочтительно 10-200);

R¹³ являются одинаковыми или разными и представлены Н, прямолинейной или разветвленной C₁-С₄ алкильной группой, CO-NH₂ и/или СОСН₃;

где

R¹⁴ являются одинаковыми или разными и представлены Н и/или прямолинейной или разветвленной С₁-C₄ алкильной группой;

Е являются одинаковыми или разными и представлены прямолинейной или разветвленной C₁-С₆ алкиленовой группой, циклогексильной группой, СН₂-С₆Н₁₀, орто-, мета- или пара-замещенным С₆Н₄ и/или структура отсутствует;

G являются одинаковыми или разными и представлены отсутствующей структурой, О, NH и/или CO-NH, при условии, что если Е является отсутствующей структурой, G также присутствует как отсутствующая структура;

А являются одинаковыми или разными и представлены C_xH_2x, где х=2, 3, 4 и/или 5 и/или СН₂СН(С₆Н₅);

n являются одинаковыми или разными и представлены 0, 1, 2, 3, 4 и/или 5;

а являются одинаковыми или разными и представлены целым числом от 5-350;

D являются одинаковыми или разными и представлены отсутствующей структурой, NH и/или О, при условии, что если D является отсутствующей структурой: b=0, 1, 2, 3 или 4 и с=0, 1, 2, 3 или 4, где b+с=3 или 4, и при условии, что если D означает NH и/или О: b=0, 1,2 или 3, с=0, 1, 2 или 3, где b+с=2 или 3;

R¹⁵ являются одинаковыми или разными и представлены Н, прямолинейной или разветвленной C₁-С₄ алкильной группой, CO-NH₂, и/или СОСН₃;

где

R¹⁶, R¹⁷ и R¹⁸ в каждом случае являются одинаковыми или разными и, независимо друг от друга, представлены Н и/или прямолинейной или разветвленной С₁-C₄ алкильной группой;

Е являются одинаковыми или разными и представлены прямолинейной или разветвленной C₁-С₆ алкиленовой группой, циклогексильной группой, СН₂-С₆Н₁₀ и/или орто-, мета- или пара-замещенным С₆Н₄;

А являются одинаковыми или разными и представлены C_xH_2x, где х=2, 3, 4 и/или 5 и/или СН₂СН(С₆Н₅);

n являются одинаковыми или разными и представлены 0, 1, 2, 3, 4 и/или 5;

L являются одинаковыми или разными и представлены С_хН_2х, где х=2, 3, 4 и/или 5 и/или СН₂-СН(С₆Н₅);

а являются одинаковыми или разными и представлены целым числом от 5-350;

d являются одинаковыми или разными и представлены целым числом от 1 до 350;

R¹⁹ являются одинаковыми или разными и представлены Н и/или прямолинейной или разветвленной C₁-C₄ алкильной группой;

R²⁰ являются одинаковыми или разными и представлены Н и/или прямолинейной C₁-C₄ алкильной группой.

В основном, полиэфирные макромономерные структурные элементы сополимеров Н и K получают в каждом случае путем включения полиэфирного макромономерного алкоксилированного гидроксибутилвинилового эфира и/или моновинилового эфира алкоксилированного диэтиленгликоля и/или алкоксилированного изопренола и/или алкоксилированного (мет)аллиловый спирт и/или винилированного метилполиалкиленгликоля, имеющего предпочтительно в каждом случае среднее арифметическое 6-300 оксиалкиленовых групп в форме полимеризуемых элементов.

Алкоксиструктуры полиэфирных макромономеров присутствуют как правило в виде этоксигрупп или в виде смеси этокси- и пропоксигрупп (эти полиэфирные макромономеры получаемы этоксилированием или пропоксилированием соответствующих мономерных спиртов).

Сополимеры Н и K могут иметь в каждом случае одинаковые или разные типы полиэфирных макромономерных структурных элементов и/или кислотных мономерных структурных элементов.

В общем, в каждом случае по меньшей мере 45 мол.%, предпочтительно по меньшей мере 80 мол.%, всех структурных элементов сополимеров Н и К получают путем включения кислотных мономеров и полиэфирных макромономеров в форме полимеризуемых элементов.

Кроме того, изобретение также относится к диспергирующему средству, содержащему по меньшей мере 30 мас.% воды и по меньшей мере 10 мас.% композиции полимеров, описанной выше.

Диспергирующее средство предпочтительно присутствует в форме водного раствора.

Изобретение также относится к способу получения композиции полимеров, описанной выше, и диспергирующего средства, описанного выше, в котором сополимеры Н и K каждый получают отдельно друг от друга в водном растворе и отдельно полученные сополимеры или отдельно полученные водные растворы потом смешивают друг с другом. Как правило, кислотный мономер и полиэфирный макромономер реагируют свободнорадикальной полимеризацией с применением пероксид-содержащей окислительно-восстановительной системы инициатора в водном растворе, температура водного раствора во время полимеризации составляет 10-45°С и рН является 3.5-6.5.

В заключение, изобретение также относится к применению композиции полимеров, описанной выше в качестве диспергирующего средства для гидравлических вяжущих веществ и/или для латентных гидравлических вяжущих веществ. Композиция полимеров согласно изобретения может также применяться, например (особенно в обезвоженной форме), как примесь для цементной продукции (интенсификатор помола и "добавка, снижающая водопотребность" для пылевидного портланд-цемента или композитного цемента).

Ниже изобретение должно быть объяснено более подробно, ссылаясь на рабочие примеры.

Пример синтеза 1

250.0 г деионизированной воды и 330.0 г винилоксибутилполиэтиленгликоля-1100 (аддукт 22 моль этиленоксида с 4-гидроксибутил 1-моновиниловым эфиром) были в начале помещены в стеклянный реактор, оборудованный мешалкой, рН-электродами и множеством подающих устройств, и охлаждены до температуры 15°С.

В отдельном питающем сосуде, 64.9 г акриловой кислоты и 34.3 г раствора гидроксида калия 40% концентрации были перемешаны до гомогенности с 187.4 г деионизированной воды с охлаждением. Потом было добавлено 2.43 г 3-меркаптопропионовой кислоты (раствор А).

В то же время, был приготовлен раствор Bruggolit® FF6 3% концентрации (коммерческий продукт от Bruggemann GmbH) в воде (раствор В).

107.8 г раствора А и потом 17.4 г водного раствора 20% концентрации гидроксида натрия и 0.61 г 3-меркаптопропионовой кислоты добавляли к первоначально взятой смеси с перемешивание и охлаждением.

После этого, 0.093 г гептагидрата сульфата железа(И) добавляли к первоначально взятой смеси, и реакция была запущена добавлением 5.74 г перекиси водорода (30% в воде) к первоначально взятой смеси. В то же время было начато добавление раствора А и раствора В к перемешиваемой первоначально взятой смеси.

Расход дозировки остающегося раствора А показан в профиле дозировки ниже.

t (мин)	0	1.5	3	6	9	12	15	18	21	24	27	30
Раствор А (г/ч)	131	261	457	547	509	457	392	314	248	193	155	116
t (мин)	33	36	39	45
Раствор А (г/ч)	94	65	57	0

Раствор В был отмерян на протяжении дозировки раствора А при постоянном расходе дозировки 37 г/ч и дополнительно отмерян после окончания дозировки раствора А до тех пор, пока реакционная смесь была свободна от пероксида.

На протяжении времени реакции, водный раствор гидроксида натрия 20% концентрации добавляли постепенно по мере необходимости, для того чтобы обеспечивать рН около, по меньшей мере, 5.65.

Полученный раствор полимера потом был откорректирован до рН 6.5 раствором гидроксида натрия 20% концентрации.

Получаемый сополимер был получен в слегка желтоватом растворе, который имел содержание твердых частиц 39.0%. Средневесовая молярная масса сополимера была 39000 г/моль; общее преобразование (определялось посредством ГПХ) 94%.

Пример синтеза 2

208.0 г деионизированной воды и 229.2 г винилоксибутилполиэтиленгликоля-1100 (аддукт 22 моль этиленоксида с 4-гидроксибутил 1-моновиниловым эфиром) и 104.2 г винилоксибутилполиэтиленгликоля-500 (аддукт 10 моль этиленоксида с 4-гидроксибутил 1-моновиниловым эфиром) были в начале помещены в стеклянный реактор, оборудованный мешалкой, рН-электродами и множеством подающих устройств, и охлаждены до температуры 12°С (первоначально взятая смесь).

В отдельном питающем сосуде, 33.1 г акриловой кислоты и 26.1 г 2-гидроксипропилакрилата и 19.6 г раствора гидроксида калия 40% концентрации были перемешаны до гомогенности с 180.4 г деионизированной воды с охлаждением. Потом было добавлено 2.64 г 3-меркаптопропионовой кислоты (раствор А).

В то же время был приготовлен раствор Bruggolit® FF6 3% концентрации (коммерческий продукт от Briiggemann GmbH) в воде (раствор В).

78.0 г раствора А и потом 0.6 г водного раствора серной кислоты 25% концентрации и 1.4 г 3-меркаптопропионовой кислоты добавляли к первоначально взятой смеси с перемешивание и охлаждением.

После того как это рН было достигнуто, добавляли 0.078 г гептагидрата сульфата железа(М) и реакция была запущена добавлением 4.8 г перекиси водорода (30% в воде). В то же время, было начато добавление раствора А и раствора В к перемешиваемой первоначально взятой смеси.

Расход добавления остающегося раствора А показан в профиле дозировок ниже.

t (мин)	0	1.5	3	6	9	12	15	18	21	24	27	30
Раствор А (г/ч)	125	250	437	523	487	437	374	299	237	185	148	111
t (мин)	33	36	39	45
Раствор А (г/ч)	90	62	55	0

Раствор В был отмерян на протяжении дозировки раствора А при постоянном расходе дозировки 31 г/ч и дополнительно отмерян после окончания дозировки раствора А до тех пор, пока реакционная смесь была свободна от пероксида.

На протяжении времени реакции, 7.6 г водного раствора гидроксида натрия 20% концентрации добавляли постепенно, для того чтобы обеспечивать рН около, по меньшей мере, 5.7.

Полученный раствор полимера потом был откорректирован до рН 6.5 раствором гидроксида натрия концентрацией около 20%.

Получаемый сополимер был получен в слегка желтоватом растворе, который имел содержание твердых частиц 45.0%. Средневесовая молярная масса сополимера была 27000 г/моль; общее преобразование (определялось посредством ГПХ) 98%.

Эксплуатационные характеристики сополимера являются проиллюстрированными следующими примерами применения.

Примеры применения

Самоуплотняющийся бетон (упоминается ниже как СУБ) был преднамеренно выбран как пример применения, так как этот тип бетона стал чрезвычайно важным в последние годы благодаря отсутствию вибрации. Суперпластификаторы для самоуплотняющегося бетона должны быть особенно прочными и приспосабливаемыми в связи с тем, что, например, в случае преждевременной потери консистенции, текучесть бетона очень уменьшается и, следовательно, однородное заполнение бетоном опалубка больше не может быть обеспечено.

СУБ был приготовлен согласно следующим соотношениям:

Компонент	Количество / кг/м3
Цемент СЕМ 1 52.5 R	310
Известняковый	218
порошок
Песок 0-4 мм	670
Гравий 4-16 мм	970
Вода	189
Суперпластификатор	Сколько требуется

Все сухие компоненты были заранее перемешаны на протяжении 30 секунд в смесителе принудительного действия, после чего воду и суперпластификатор добавляли и перемешивали на протяжении 4 минут. Свойства свежего бетона были определены с течением времени определением подвижности без блокирующего кольца.

Во-первых, особая прочность полимерной композиции в соответствии к применению цементов типа 1 52.5R различных изготовителей является описанной ниже. Бетоны были приготовлены с применением двух цементов типа СЕМ I 52.5R различных изготовителей согласно со способом, описанным выше.

Цемент СЕМ I 52.5R от производителя	Полимерная композиция1	Доза2	Подвижность, в см
0 мин	60 мин	90 мин
1	А1	0.20%	71	61	51
2	А1	0.68%	70	71	71
1	В1	0.27%	71	71	70
2	В1	0.35%	70	70	70
1 Полимер А1: Сравнительный пример с высокоэффективным суперпластификатором Glenium® 27 (коммерческий продукт BASF SE); Полимер В1: естественная смесь полимера согласно примера синтеза 1 и полимера согласно пример синтеза 2, соотношение смешивания (количество) 1:2;
2 Данные дозирования в процентах по массе твердого полимера, в пересчете на массу взятого цемента

Из примеров выше понятно, что отмеренное количество полимера А1 зависит в большой степени от типа примененного цемента. Таким образом, с применением цемента 1,может быть получена хорошая начальная подвижность с экономичной дозой, но является существенной потеря консистенции в пределах 90 минут. С применением цемента 2, может быть достигнута как и хорошая начальная подвижность, так и хорошее сохранение консистенции, но для этой цели должно быть добавлено чрезвычайно большое количество суперпластификатора (340% по сравнению с бетоном с цементом 1). В случае с полимерной композицией В1 согласно изобретению, может быть достигнута хорошая начальная подвижность и оптимальное сохранение консистенции как и с применением цемента 1, так и с применением цемента 2. В особенности могут быть установлены очень маленькие различия в необходимом отмерянном количестве в сравнении с примерами применения с полимером А1 (цемент 2: 130% по сравнению с бетоном с цементом 1). Это означает высокую экономическую эффективность полимерной смеси и существенную гибкость с соответствием разным цементам.

В особенности, постепенное сокращение эмиссий СО₂ в цементной продукции применением вторичных топлив так же, как и естественных вариантов в клинкерной композиции, обычно приводящей к вариациям в качестве цемента. Полимерные смеси, согласно изобретению, также позволяют быструю и простую адаптацию к этим вариациям качества. Это будет ясно проиллюстрировано ниже.

На основе состава бетона, описанного выше, были приготовлены вариации СУБ с разными партиями продукции цемента от производителя 1 и были определены эксплуатационные характеристики:

Цемент СЕМ I 52.5R от производителя 1, партия	Полимерная композиция1	Доза2	Подвижность, в см
0 мин	60 мин	90 мин
1	В1	0.27%	71	71	70
2	В1	0.27%	>75 cm, segregation
2	В1	0.25%	>75 cm, segregation
2	В2	0.25%	71	69	69
1 Полимер В1: естественная смесь полимера согласно примеру синтеза 1 и полимера согласно пример синтеза 2, соотношение смешивания (количество) 1:2; Полимер В2, естественная смесь полимера согласно примера синтеза 1 и полимера согласно примера синтеза 2, соотношение смешивания (количество) 0.9:2.1; 2 Данные дозирования в процентах по массе твердого полимера, в пересчете на массу взятого цемента

С одинаковой дозой полимерной композиции В1, бетон с цементом партии 2 является более высоко сегрегированным, чем он после уменьшения дозы полимера. Легкая адаптация соотношений смешивания полимеров согласно примерам синтеза 1 и 2 (приводящая к полимерной композиции В2), хорошая подвижность и оптимальное сохранение консистенции могут быть достигнуты еще раз. Было бы невозможным применение суперпластификатора, содержащего только один полимер. Хорошая начальная подвижность может быть достигнута уменьшением дозы, но это будет связано с постепенной потерей консистенции с течением времени.

Примеры применения таким образом иллюстрируют особую экономическую эффективность композиции полимеров согласно изобретению.

1. Композиция полимеров для использования в качестве диспергирующего средства, содержащая 5-95 мас.% сополимера Н и 2-60 мас.% сополимера К, сополимеры Н и К каждый имеют полиэфирные макромономерные структурные элементы и кислотные мономерные структурные элементы, которые присутствуют в сополимерах Н и К в каждом случае в молярном соотношении от 1:20 до 1:1, и по меньшей мере 20 мол.% всех структурных элементов сополимера Н и по меньшей мере 25 мол.% всех структурных элементов сополимера K присутствуют в каждом случае в форме кислотных мономерных структурных элементов, полиэфирные макромономерные структурные элементы сополимера Н, имеющего боковые цепи, содержат в каждом случае по меньшей мере 5 кислородных атомов эфира, число кислородных атомов эфира на боковую цепь полиэфирных макромономерных структурных элементов сополимера Н изменяется таким способом, что соответствующая диаграмма распределения частот встречаемости, в которой число кислородных атомов эфира на боковую цепь полиэфирного макромономерного структурного элемента нанесено вдоль оси абсцисс и объединенная частота для сополимера Н нанесена вдоль оси ордината, содержит по меньшей мере 2 максимума, чьи значения абсциссы отличаются больше чем на 8 кислородных атомов эфира друг от друга, все полиэфирные макромономерные структурные элементы сополимера K имеют или боковые цепи с большим числом кислородных атомов эфира, или альтернативно боковые цепи с небольшим числом кислородных атомов эфира, боковые цепи с большим числом кислородных атомов эфира будут такими боковыми цепями, которые в каждом случае имеют больше кислородных атомов эфира, чем суммарное среднее арифметическое кислородных атомов эфира на боковую цепь полиэфирных макромономерных структурных элементов сополимера Н и число 4, и боковые цепи с небольшим числом кислородных атомов эфира будут такими боковыми цепями, которые в каждом случае имеют меньше кислородных атомов эфира, чем разница между средним арифметическим кислородных атомов эфира на боковую цепь полиэфирных макромономерных структурных элементов сополимера Н и число 4.

2. Композиция полимеров по п.1, содержащая 15-80 мас.% сополимера Н и 5-40 мас.% сополимера K.

3. Композиция полимеров по п.1 или 2, отличающаяся тем, что по меньшей мере 50 мол.% всех структурных элементов сополимера Н и по меньшей мере 50 мол.% всех структурных элементов сополимера K присутствуют в каждом случае в форме кислотных мономерных структурных элементов.

4. Композиция полимеров по п.1 или 2, отличающаяся тем, что число кислородных атомов эфира на боковую цепь полиэфирных макромономерных структурных элементов сополимера Н изменяется таким способом, что соответствующая диаграмма распределения частот встречаемости, в которой число кислородных атомов эфира на боковую цепь полиэфирного макромономерного структурного элемента нанесено вдоль оси абсцисс и объединенная частота для сополимера Н нанесена вдоль оси ордината, содержит по меньшей мере 2 максимума, чьи значения абсциссы отличаются больше чем на 10 кислородных атомов эфира друг от друга.

5. Композиция полимеров по п.3, отличающаяся тем, что число кислородных атомов эфира на боковую цепь полиэфирных макромономерных структурных элементов сополимера Н изменяется таким способом, что соответствующая диаграмма распределения частот встречаемости, в которой число кислородных атомов эфира на боковую цепь полиэфирного макромономерного структурного элемента нанесено вдоль оси абсцисс и объединенная частота для сополимера Н нанесена вдоль оси ордината, содержит по меньшей мере 2 максимума, чьи значения абсциссы отличаются больше чем на 10 кислородных атомов эфира друг от друга.

6. Композиц