Состав и его применение
Иллюстрации
Показать всеНастоящее изобретение относится к составу для диспергирования композиций, содержащих гидравлическое вяжущее. Описан состав для диспергирования композиций, содержащих гидравлические и/или скрытые гидравлические вяжущие, содержащий a) по меньшей мере один компонент, обладающий диспергирующими свойствами и выбранный из ряда, состоящего из соединения, по меньшей мере содержащего разветвленный гребенчатый полимер, имеющий простые полиэфирные боковые цепи, нафталин сульфонат-формальдегидного конденсата ("BNS") и меламин сульфонат-формальдегидного конденсата ("MSF"), и b) продукт поликонденсации, содержащий (I) по меньшей мере одно структурное звено с ароматическим или гетероароматическим субзвеном и по меньшей мере одной простой полиэфирной боковой цепью, и (II) по меньшей мере одно фосфатированное структурное звено с ароматическим или гетероароматическим субзвеном, и (III) по меньшей мере одно структурное звено с ароматическим или гетероароматическим субзвеном, структурное звено (II) и структурное звено (III) отличаются исключительно тем, что ОР(ОН)2 группа структурного звена (II) заменена на Η в структурном звене (III), и структурное звено (III) не является таким, как структурное звено (I), причем структурные звенья (I), (II), (III) компонента b) изображаются следующими формулами (VII), где А являются одинаковыми или разными и представляют собой замещенное или незамещенное ароматическое или гетероароматическое соединение, содержащее от 5 до 10 С атомов, где В являются одинаковыми или разными и представляют собой Ν, NH или О, где n=2, если В=Ν, и n=1, если В=ΝΗ или О, где R1 и R2 независимо друг от друга являются одинаковыми или разными и представляют собой C1-С10-алкильный радикал с разветвленной или неразветвленной цепью, С5-С8-циклоалкильный радикал, арильный радикал, гетероарильный радикал или Н, где а являются одинаковыми или разными и представляют собой целое число от 1 до 300, где X являются одинаковыми или разными и представляют собой C1-С10-алкильный радикал с разветвленной или неразветвленной цепью, С5-С8-циклоалкильный радикал, арильный радикал, гетероарильный радикал или Н, (VIII), для (VIII) и (IX) в каждом случае: где D являются одинаковыми или разными и представляют собой замещенное или незамещенное гетероароматическое соединение, содержащее от 5 до 10 С атомов, где Ε являются одинаковыми или разными и представляют собой Ν, ΝΗ или О, где m=2, если Ε=Ν, и m=1, если Ε=ΝΗ или О, где R3 и R4 независимо друг от друга являются одинаковыми или разными и представляют собой C1-С10-алкильный радикал с разветвленной или неразветвленной цепью, С5-С8-циклоалкильный радикал, арильный радикал, гетероарильный радикал или Н, где b являются одинаковыми или разными и представляют собой целое число от 0 до 300, где Μ независимо друг от друга представляет собой ион щелочного металла, ион щелочноземельного металла, ион аммония, ион органического аммония и/или Н, с принимает значение 1 или, в случае иона щелочноземельного металла, ½. Также описан способ применения указанного выше состава, для регулировки текучести водных суспензий, причем состав добавляют к системам, содержащим строительные химические продукты, и в частности к водным суспензиям, содержащим гидравлические и/или скрытые гидравлические вяжущие, в частности в качестве диспергатора. Технический результат - удлинение времени сохранения обрабатываемости гидравлического вяжущего, улучшение обрабатываемости и характеристик текучести композиции гидравлического вяжущего, низкое значение отношения вода/гидравлическое вяжущее. 2 н. и 48 з.п. ф-лы, 9 табл., 31 пр.
Реферат
Объектом настоящего изобретения является состав для диспергирования композиций, содержащих гидравлическое вяжущее и особенно гипс.
Обычные диспергаторы для цементных и гипсовых композиций типично обеспечивают хорошее снижение количества требуемой воды, тем не менее, они ограничены в своей способности сохранять обрабатываемость в течение длительного периода времени. Альтернативным методом удлинения периода сохранения обрабатываемости является применение присадок-замедлителей схватывания. В такой ситуации, преимущество сохранения обрабатываемости часто достигается за счет времени схватывания и ранней прочности. Пригодность этих диспергаторов вследствие этого ограничена их внутренними ограничениям в молекулярной структуре.
Обычные диспергаторы статичны в своем химическом строении со временем в гидравлических системах. Их действие контролируется молярным соотношением мономеров, которое является постоянным в рамках молекулы полимера. Результат снижения содержания воды или диспергирующее действие наблюдается при адсорбции диспергатора на поверхности частиц гидравлического вяжущего. Поскольку потребление диспергатора увеличивается со временем вследствие абразии и образования продуктов гидратации, которые создают большую площадь поверхности, указанные обычные диспергаторы неспособны реагировать на эти изменения и способность к обработке теряется.
Как правило, проблема удлинения времени сохранения обрабатываемости решается, либо с помощью повторного затворения (добавления большего количества воды) гидравлических композиций, либо с помощью добавления добавки, снижающей водопотребность, в более высоком диапазоне. Добавление воды приводит к понижению прочности и, таким образом, создает потребность в смесях, которые имеют "завышенный запас прочности" в плане содержания гидравлического вяжущего.
Применялись разные типы органических соединений с целью выгодно изменить определенные свойства влажных композиций гидравлического вяжущего. Один класс компонентов, которые можно собирательно назвать "суперпластификаторами", разжижает или пластифицирует влажные композиции вяжущего с получением более текучей смеси. Управляемая текучесть является желательной для того, чтобы заполнитель, используемый в строительных растворах и бетонах, не выделился из теста вяжущего вещества. Альтернативно, суперпластификаторы могут позволить получить цементную композицию с использованием более низкого соотношения вода : вяжущее для того, чтобы получить композицию, имеющую требуемую консистенцию, что часто приводит к отвержденной композиции, характеризующейся развитием более высокой прочности на сжатие после схватывания.
Хороший суперпластификатор должен не только разжижать влажную гидравлическую вяжущую композицию, к которой его добавляют, но также и поддерживать уровень текучести в течении требуемого периода времени. Это время должно быть достаточно долгим, чтобы удерживать влажную композицию текучей, например, в автобетономешалке, во время ее движения к стройплощадке. Другой важный аспект касается времени разгрузки автомобиля на стройплощадке и времени, необходимого для придании цементной композиции требуемого окончательного вида. С другой стороны, гидравлическая смесь не может оставаться жидкой в течение слишком долгого времени, что означает, что схватывание не должно быть задержано очень сильно, потому что это замедлит работу на объекте и окажет отрицательное влияние на характеристики конечных отвержденных продуктов.
Обычными примерами суперпластификаторов являются продукты конденсации меламинсульфоната/формальдегида, продукты конденсации нафталин сульфоната/формальдегида и лигносульфонаты, полисахариды, гидроксикарбоновые кислоты и их соли и углеводы.
В большинстве случаев, пластифицирующие добавки являются многокомпонентными продуктами с сополимерами на основе оксиалкиленгликольалкенил-простых эфиров и производных ненасыщенных дикарбоновых кислот в качестве наиболее важных типов веществ. Европейский патент EP 0736553 B1 раскрывает такие сополимеры, содержащие по меньшей мере три субзвена и особенно одно производное ненасыщенной дикарбоновой кислоты, один оксиалкиленгликольалкенил-простой эфир и, кроме того, одно гидрофобное структурное звено, такое как сложноэфирные звенья. Третье структурное звено также может быть представлено полипропиленоксидными и полипропиленоксид-полиэтиленоксидными производными, соответственно.
Немецкая опубликованная заявка DE 19543304 A1 раскрывает добавку для содержащих воду смесей для применения в области строительства, включающую а) растворимое в воде производное целлюлозы, содержащее сульфокислотную, карбоксильную или сульфатную группу, b) виниловый-(со)-полимер, содержащий фрагменты сульфокислоты и/или карбоновой кислоты, и/или продукт конденсации на основе аминопластных компонентов или акрил содержащих соединений и формальдегида. Эта добавка должна показать достаточную способность к влагоудержанию и модифицирующие реологию свойства. Вследствие этого, эта добавка должна быть пригодной для строительных химических композиций, содержащих цемент, известь, гипс, ангидрит и другие гидравлические вяжущие компоненты.
Сополимеры на основе ненасыщенных производных монокарбоновых кислот или дикарбоновых кислот, оксиалкиленгликольалкенил-простых эфиров, винилового полиалкиленгликоля, полисилоксана или сложноэфирных соединений, применяемые в качестве добавок для водных суспензий на основе минеральных или битумных вяжущих веществ, описаны в US 6,777,517 B1. Применение таких добавок приводит к уменьшению соотношения вода/вяжущее и приводит к строительным материалам с повышенной текучестью без сегрегации отдельных компонентов из смеси строительного материала. Сополимеры в соответствии с этим патентом США являются пригодными в качестве добавок для водных суспензий неорганических и органических твердых веществ и особенно для суспензий на основе минеральных или битумных вяжущих веществ, таких как цемент, алебастр, известь, ангидрит или другие строительные материалы на основе сульфата кальция.
Раскрытыми известным уровнем техники также являются сополимеры этилен-ненасыщенных простых эфиров, которые можно применять в качестве пластификаторов для смесей, содержащих цемент (EP 0537870 A1). Эти сополимеры содержат простой эфирный сомономер и в качестве дополнительного сомономера олефиновую ненасыщенную монокарбоновую кислоту или ее сложный эфир или соль, или альтернативно олефиновую ненасыщенную серную кислоту. Эти сополимеры демонстрируют очень короткие простые эфирные боковые цепи с 1-50 звеньями. Короткая боковая цепь вызывает достаточное пластифицирующее действие сополимеров в содержащих цемент массах при сниженной потери подвижности самой массы строительных химических продуктов.
US 6,139,623 B1 раскрывает эмульсионную присадку для применения в гидравлических цементных композициях, образованную путем эмульгирования противовспенивающего вещества, поверхностно-активного вещества и сополимера, имеющего углерод-содержащий скелет, к которому присоединены группы, которые выполняют функцию цемент-заякоривающих элементов путем образования ионных связей и оксиалкиленовых групп. Эта присадка, содержащая гребенчатый полимер этиленоксид/пропиленоксидного (ЭО/ПО) типа и противовспенивающее вещество, позволяет осуществлять прогнозируемый контроль присутствия воздуха в гидравлических цементных композициях, таких как бетон. Термин "цементная композиция" относится к тесту, строительным растворам, жидким растворам, таким как раствор для цементации нефтяных скважин, и бетонным композициям, содержащим гидравлическое цементное вяжущее. Типичными противовспенивающими веществами являются фосфатные сложные эфиры, сложные эфиры борной кислоты и полиоксиалкиленовые сополимеры с противовспенивающими свойствами. Поверхностно-активные компоненты (сурфактанты), как известно, стабилизируют эмульсионную смесь и выбирают из группы, состоящей из этерифицированных сложных эфиров жирных кислот и углеводов, C2-C20 спирта, содержащего полиоксиалкиленовые группы, или их смеси.
US 2006/0281886 раскрывает сополимер, содержащий два мономерных компонента, причем компонент а) представляет собой сомономер олефин-ненасыщенной монокарбоновой кислоты или ее сложного эфира или соли, или сомономер олефин-ненасыщенной сульфокислоты или ее соли, и компонент b) предпочтительно представляет собой простое эфирное соединение. Сополимеры этих двух мономерных компонентов могут предпочтительно использоваться в качестве суперпластификатора в композициях, содержащих гидравлическое вяжущее. Документ альтернативно указывает на то, что сополимер можно применять в комбинации с противовспенивающим компонентом, который также является дополнительным структурным звеном сополимера. Следовательно, противовспенивающий компонент может быть химически связанным с сополимером или может присутствовать в свободной форме в смеси. В общих аспектах, известный уровень техники указывает на применение диспергирующих веществ (пластификаторов), таких как поликарбоксилатные простые эфиры (РСЕ) в качестве типичной добавки для вяжущих систем, содержащих сульфат кальция. Это приводит к снижению содержания воды, а также к улучшению физических свойств, таких как прочность на сжатие. Кроме того, улучшаются обрабатываемость и предпочтительно реологические характеристики композиции строительных химических продуктов. С другой стороны, добавление диспергаторов на основе РСЕ вызывает четко выраженное вовлечение воздуха в вяжущий компонент, что ухудшает физические свойства композиции. Другим негативным аспектом является пенообразование во время получения вяжущей системы. Для преодоления этих недостатков в качестве дополнительной добавки к диспергирующему веществу применяют компоненты пеногасителя. Тем не менее, пеногасители демонстрируют низкую растворимость в водных составах и являются причиной недостаточной стабильности. Кроме того, противовспенивающие свойства состава уменьшаются со временем вследствие происходящего разделения фаз пеногасителя и диспергатора.
Исходя из разных характеристик и возможности использования суперпластификаторов, упоминаемых выше, далее было бы желательно разработать новые составы, пригодные в качестве присадок, которые обладали бы преимуществами по сравнению с текущим состоянием уровня техники. Таким образом, цель настоящего изобретения заключалась в обеспечении новых составов для композиций, содержащих в качестве вяжущего сульфат кальция, которые придают таким влажным композициям вяжущего превосходные разжижающие свойства и снижают потребность в воде. Кроме того, свойства, эксплуатационные качества и действие обеспеченного сополимера должны быть любыми необходимыми.
В производстве гипсокартонного листа, для того, чтобы уменьшить затраты на сушку, необходимо установить как можно меньшим значение отношения вода/гипс. Кроме того, гипсовая смесь должна схватываться как можно быстрее, так, чтобы необходимая режущая сила пластины обеспечивалась на линии конвейера в течение максимально короткого времени. По этим причинам, были разработаны диспергаторы на основе, в частности, поликарбоксилатных простых эфиров (DE 102006027035 A1; US 7,070,648 B1).
US 2008/017078 сообщает о жидкой композиции присадки для вяжущей системы на основе сульфата кальция и способе применения. Раскрытая присадка включает водную композицию на основе сополимерного диспергирующего компонента, противовспенивающего вещества, поверхностно-активного вещества и воды. Компоненты могут быть смешаны или физически или химически связаны с получением стабильной жидкой системы, которую можно применять в качестве диспергирующего вещества для композиций строительных химических продуктов, содержащих сульфат кальция. Композиция присадки, раскрытая в этом документе, и особенно ее применение в качестве диспергирующего вещества представляет дополнительное усовершенствование этого уровня техники, так как присадка и содержащая ее водная композиция непрерывно вызывают одинаковое пластифицирующее действие, и улучшение физических свойств в результате снижения содержания и воды и воздуха во влажных массах гипсовых строительных химических продуктов. Кроме того, присадка демонстрирует улучшенную стабильность при хранении и гомогенность.
Гипсовые смеси для вспенивания, твердые и быстротвердеющие гипсовые продукты и способ производства гипсового раствора путем использования модификаторов и диспергаторов раскрываются документами US 2009/0101045, US 2006/0281837, US 2006/0280899, US 2006/0280898, US 2006/0278135, US 2006/0278134, US 2006/0278130, US 2006/0278127, US 2005/0250888, US 2005/0239924 и US 2006/0280970. Диспергаторы, упоминаемые в этих документах, представляют собой поликарбоксилатные диспергаторы, диспергаторы, содержащие два повторяющихся звена - с повторяющимся звеном олефин-ненасыщенной монокарбоновой кислоты и винильной или аллильной группой, присоединенной к простому полиэфиру с помощью простой эфирной связи в качестве второго повторяющегося звена.
Результаты, приведенные в любом из этих документов, подтверждают, что такие диспергаторы можно применять с целью достижения выгодных физических свойств, известный из применения суперпластификаторов, таких как поликарбоксилатные простые эфиры.
Вследствие этого, цель настоящего изобретения заключалась в обеспечении экономичного и эффективного нового состава на основе пригодных и общепринятых диспергирующих компонентов для гидравлических вяжущих, где диспергатор особенно пригоден в качестве пластифицирующего/снижающего количество воды агента для бетона и других систем на основе гидравлических вяжущих и может быть получен простым образом и с низкой себестоимостью.
Вследствие этого, настоящее изобретение обеспечивает состав для удлинения времени сохранения обрабатываемости гидравлического вяжущего и, предпочтительно, смеси, содержащей сульфат кальция и воды, получение которого включает введение в смесь комбинации диспергирующих компонентов. Состав в соответствии с изобретением позволяет достичь лучшей обрабатываемости и характеристик текучести композиций гидравлического схватывания и обуславливает низкое значение отношения вода/гидравлическое вяжущее.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ
Настоящее изобретение относится к составу, содержащему
а) по меньшей мере один компонент, обладающий диспергирующими свойствами и выбранный из группы, состоящей из соединения, по меньшей мере содержащего разветвленный гребенчатый полимер, имеющий простые полиэфирные боковые цепи, нафталин сульфонат-формальдегидного конденсата ("BNS") и меламин сульфонат-формальдегидного конденсата ("MSF"),
и
b) продукт поликонденсации, содержащий
(I) по меньшей мере одно структурное звено с ароматическим или гетероароматическим субзвеном и по меньшей мере одной простой полиэфирной боковой цепью, и
(II) по меньшей мере одно фосфатированное структурное звено с ароматическим или гетероароматическим субзвеном, и
(III) по меньшей мере одно структурное звено с ароматическим или гетероароматическим субзвеном,
причем структурное звено (II) и структурное звено (III) отличаются исключительно тем, что OP(OH)2 группа структурного звена (II) заменена на Н в структурном звене (III), и структурное звено (III) не является таким, как структурное звено (I),
где состав является пригодным в качестве присадки для гидравлического вяжущего и предпочтительно композиции, содержащей вяжущую систему на основе сульфата кальция.
Термин "гидравлическое вяжущее" в соответствии с этим изобретением означает цемент и предпочтительно портландцемент, представленный СЕМ I, СЕМ II, СЕМ III, СЕМ IV и СЕМ V, белым портландцементом, негашеной известью и алюминатным цементом.
Термин "скрытое гидравлическое вяжущее" в соответствии с этим изобретением означает по меньшей мере один представитель, выбранный из группы летучая зола, доменный шлак, метакаолин, микросилика, трассовые соединения, алюмосиликаты, туф, фомулит, диатомовая земля и зола горючего сланца.
Термин "сульфат кальция соединение" в соответствии с этим изобретением означает сульфат кальция в его безводной и гидратной формах, таких как гипс, ангидрит, дигидрат сульфата кальция и полугидрат сульфата кальция.
Термин "гипс" в соответствии с этим изобретением также известен как сульфат кальция, в силу чего сульфат кальция можно применять в его различных безводных и гидратных формах с или без кристаллической воды. Природный гипс представляет собой дигидрат сульфата кальция, а свободная от природной кристаллической воды форма сульфат кальция представляет собой "ангидрит". Кроме природных форм, сульфат кальция является типичным побочным продуктом промышленных процессов, которые характеризуются термином "синтетический гипс". Одним из примеров таких промышленных процессов является десульфуризация дымовых газов. Синтетический гипс также может быть побочным продуктом методов производства фосфористой кислоты и фтороводорода, обеспечивающих получение полугидратных форм (CaSO4 ½Н2O). Гипс (CaSO4·2H2O) можно кальцинировать путем отгонки гидратационной воды. Продукты различных методик кальцинирования представляют собой альфа- или бета-полугидрат. Бета-полугидрат сульфата кальция получается при быстром нагревании в открытых блоках путем быстрого испарения воды и путем образования полостей. Альфа- полугидрат получается путем дегидратации гипса в закрытых автоклавах. Кристаллическая форма в данном случае является плотной и вследствие этого, этому вяжущему необходимы меньшие количества воды, чем бета-полугидрату.
С другой стороны, полугидрат гипса регидратируется водой до кристаллов дигидрата. Обычно, для гидратации гипса необходимо от нескольких минут до нескольких часов, что указывает на несомненно сокращенный период сохранения обрабатываемости в отличие от цементов, которые гидратируются в течение времени, превышающего часы или дни. Эти свойства делают гипс привлекательной альтернативой цементу в качестве гидравлического вяжущего в различных областях применения, потому что отвержденные конечные гипсовые продукты показывают типичную твердость и прочность на сжатие.
Полугидрат сульфата кальция может привести к по меньшей мере двум кристаллическим формам, в соответствии с чем α-обезвоженный гипс обычно дегидратируется в закрытых автоклавах. Для различных областей применения, β обезвоженный гипс может быть выбран вследствие его пригодности по экономическим аспектам. Тем не менее, эти преимущества могут полностью исчезнуть, так как β обезвоженному гипсу необходимы большие количества воды для обеспечения обрабатываемости и для производства суспензий установленной текучести. Отвержденный или высушенный гипс имеет склонность к определенному разупрочнению из-за оставшейся воды в его кристаллической матрице. Вследствие этого, продукты из него показывают меньшую прочность, чем продукты из гипса, которые изготовлены с меньшим количеством воды.
В общем, обрабатываемость гипса, а также других гидравлических вяжущих, может быть улучшена относительно гидравлических аспектов путем добавления диспергаторов. В связи с этим, состав в соответствии с настоящим изобретением представляет собой пригодный диспергатор вследствие диспергирующих свойств его компонента.
1. Компонент а)
Компонент а) состава в соответствии с изобретением имеет диспергирующие свойства и выбран из группы, состоящей из соединения, по меньшей мере содержащего разветвленный гребенчатый полимер, имеющий простые полиэфирные боковые цепи, нафталин сульфонат-формальдегидного конденсата ("BNS") и меламин сульфонат-формальдегидного конденсата ("MSF").
Составы, которые содержат разветвленный гребенчатый полимер, имеющий простые полиэфирные боковые цепи в качестве компонента а) с диспергирующим действием, как было установлено, чрезвычайно эффективны. Поэтому можно рассматривать в качестве предпочтительного, вариант осуществления, в котором компонент а) представляет собой поликарбоксилатный простой эфир a1), поликарбоксилатный сложный эфир а2), незаряженный сополимер а3) или их смесь. В общем и дополнительно к диспергирующим свойствам компонента а) поликарбоксилатные сложные эфиры а2) являются предпочтительными в том, что демонстрируют противовспенивающую и поверхностную активности.
1.1 Сополимер a1:
Такие простые полиэфир-содержащие сополимеры, которые в смысле настоящего изобретения являются пригодными в качестве компонента a1), были описаны ранее в WO 2006/133933 A2. Эти сополимеры состоят из двух мономерных компонентов, первый мономерный компонент является сомономером олефин-ненасыщенной монокарбоновой кислоты или ее сложного эфира или соли и/или сомономером олефин-ненасыщенной сульфокислоты или ее соли, а второй мономерный компонент - сомономер общей формулы (I)
где R1 представляет собой
и R2 представляет собой H или алифатический углеводородный остаток с 1-5 С атомами; R3=незамещенный или замещенный арильный остаток и предпочтительно фенил, и R4=Н или алифатический углеводородный остаток с 1-20 С атомами, циклоалифатический углеводородный остаток с 5-8 С атомами, замещенный арильный остаток с 6-14 С атомами или член ряда
, ,
где R5 и R7 каждый означает алкил, арил, аралкил, или алкарильный остаток и R6 означает алкилиденовый, арилиденовый, аралкилиденовый или алкарилиденовый остаток, и
р=0, 1, 2, 3 или 4,
m, n взаимно независимо означают 2, 3, 4 или 5,
x и у взаимно независимо означают целое число ≤350
и
z=0-200.
В связи с этим (I) в сополимере а1) сомономерные звенья, которые представляют компоненты 1) и 2), в каждом случае не имеют внутримолекулярных различий, и/или (II) сополимер а1) представляет собой полимерную смесь компонентов 1) и 2), в этом случае сомономерные звенья имеют внутримолекулярные различия, что касается радикалов R1, и/или R2, и/или R3, и/или R4, и/или R5, и/или R6, и/или R7, и/или m, и/или n, и/или x, и/или y, и/или z, и рассмотренные различия относятся, в частности, к составу и длине боковых цепей.
Что касается сополимера, раскрытие WO 2006/133933 A2 является существенной составной частью настоящего раскрытия.
В частности, настоящее изобретение включает состав, где сополимер a1) содержит сомономерный компонент 1) в количестве от 30 до 99 мол.% и сомономерный компонент 2) в количестве от 70 до 1 мол.%. Сополимер a1), который содержит сомономерный компонент 1) в количестве от 40 до 90 мол.% и сомономерный компонент 2) в количестве от 60 до 10 мол.%, как установлено, особенно выгоден в таком контексте.
Сомономерный компонент 1) предпочтительно может быть акриловой кислотой или ее солью, а сомономерный компонент 2), в случае, где p=0 или 1, - модификацией, которая содержит винильную или аллильную группу и в качестве остатка R1 - простой полиэфир.
Более того, в контексте настоящего изобретения, может быть рассмотрено в качестве преимущества, если сомономерный компонент 1) происходит из группы, включающей акриловую кислоту, метакриловую кислоту, кротоновую кислоту, изокротоновую кислоту, аллилсульфокислоту, винилсульфокислоту и их пригодные соли и их алкиловые или гидроксиалкиловые сложные эфиры.
Кроме того, сополимер a1) может содержать дополнительные структурные группы в сополимеризованной форме, что также принято во внимание данным изобретением. В данном случае, дополнительные структурные группы могут быть стиролами, акриламидами и/или гидрофобными соединениями, сложноэфирные структурные звенья, полипропиленоксидные и полипропиленоксид/полиэтиленоксидные звенья являются особенно предпочтительными. Сополимер а1) должен содержать упомянутые дополнительные структурные группы в количестве до 5 мол.%, предпочтительно от 0.05 до 3.0 мол.% и в частности от 0.1 до 1.0 мол.%.
Кроме того, является выгодным, если формула (I) означает простой полиэфир, содержащий аллильные или винильные группы.
Что касается карбоксилат-сложноэфирных модификаций а2) и их возможных форм, ссылка, в частности, дается на EP 0753488 B1, содержание которого, что касается диспергаторов, описанных в том документе, является неотъемлемой частью настоящего раскрытия.
Что касается поликарбоксилатного сложного эфира а2) в качестве предпочтительного гребенчатого полимера, настоящее изобретение определяет то, что этот сложный эфир а2) представляет собой полимер, который может быть получен путем полимеризации мономерной смеси (I), содержащей, в качестве главного компонента, представитель карбоново-кислотного типа мономеров. Важный аспект компонента а2) в соответствии с настоящим изобретением следует видеть в противовспенивающей и/или пеногасящей и/или поверхностной активности поликарбоксилатных сложных эфиров таких типов. Вот почему состав в соответствии с настоящим изобретением также включает комбинацию противовспенивающего/поверхностно-активного вещества с диспергирующими свойствами в качестве компонента а) и поликонденсатный компонент b). В более предпочтительном варианте осуществления мономерная смесь (I) содержит (алкокси)полиалкиленгликоль моно(мет)акрилатный мономер (а) общей формулы (II)
в которой R1 представляет собой атом водорода или СН3 группу, R2O представляет собой один представитель или смесь по меньшей мере двух оксиалкиленовых групп, содержащих от 2 до 4 атомов углерода, R3 представляет собой атом водорода или алкильную группу, содержащую от 1 до 5 атомов углерода, и m представляет собой число между 1 и 250 и представляет собой среднее число молей включенных оксиалкиленовых групп,
кроме того, в качестве мономера (b), (мет)акриловую кислоту общей формулы (III),
в которой R4 представляет собой атом водорода или СН3 группу и М1 представляет собой атом водорода, атом одновалентного металла, атом двухвалентного металла, аммонийную группу или группу органического амина, и необязательно мономер (с), который сополимеризуют с мономерами (а) и (b). В мономерной смеси (I) мономер (а) может присутствовать в количестве от 5 до 98 мас.%, мономер (b) в количестве от 2 до 95 мас.% и мономер (с) в количестве до 50 мас.%, где соответствующие количественные доли мономеров (а), (b) и (с) составляют в сумме 100 мас.%.
В качестве типичных представителей мономера (а), возможны гидроксиэтил(мет)акрилат, гидроксипропил(мет)акрилат, полиэтиленгликоль моно(мет)акрилат, полипропиленгликоль моно(мет)акрилат, полибутиленгликоль моно(мет)акрилат, полиэтиленгликоль полипропиленгликоль моно(мет)акрилат, полиэтиленгликоль полибутиленгликоль моно(мет)акрилат, полипропиленгликоль полибутиленгликоль моно(мет)акрилат, полиэтиленгликоль полипропиленгликоль полибутиленгликоль моно(мет)акрилат, метоксиполиэтиленгликоль моно(мет)акрилат, метоксиполипропиленгликоль моно(мет)акрилат, метоксиполибутиленгликоль моно(мет)акрилат, метоксиполиэтиленгликоль полипропиленгликоль моно(мет)акрилат, метоксиполиэтиленгликоль полибутиленгликоль моно(мет)акрилат, метоксиполипропиленгликоль полибутиленгликоль моно(мет)акрилат, метоксиполиэтиленгликоль полипропиленгликоль полибутиленгликоль моно(мет)акрилат, этоксиполиэтиленгликоль моно(мет)акрилат, этоксиполипропиленгликоль моно(мет)акрилат, этоксиполибутиленгликоль моно(мет)акрилат, этоксиполиэтиленгликоль полипропиленгликоль моно(мет)акрилат, этоксиполиэтиленгликоль полибутиленгликоль моно(мет)акрилат, этоксиполипропиленгликоль полибутиленгликоль моно(мет)акрилат, этоксиполиэтиленгликоль полипропиленгликоль полибутиленгликоль моно(мет)акрилат или их смеси.
Для мономера (b), представители группы, состоящей из акриловой кислоты, метакриловой кислоты, их солей одновалентного металла, солей двухвалентного металла, солей аммония и органического амина, и смесей по меньшей мере двух указанных представителей, должны быть рассмотрены в качестве предпочтительных.
Что касается мономера (с), состав в соответствии с изобретением должен содержать по меньшей мере один представитель из сложных эфиров алифатического спирта с 1-20 атомами углерода с ненасыщенной карбоновой кислотой. В качестве ненасыщенной карбоновой кислоты особенно пригодны, в частности, малеиновая кислота, фумаровая кислота, цитраконовая кислота (мет)акриловая кислота или их соли одновалентного металла, соли двухвалентного металла, соли аммония или соли органического амина. Сложные моноэфиры или сложные диэфиры ненасыщенных дикарбоновых кислот, таких как малеиновая кислота, фумаровая кислота или цитраконовая кислота, с алифатическими C1-C20 спиртами, С2-С4 гликолями или с (алкокси)полиалкиленгликолями, являются предпочтительными представителями мономера (с) в соответствии с настоящим изобретением.
1.2 Сополимер a2:
В контексте настоящего изобретения, компонент а2) может быть сополимером, который составлен из по меньшей мере одного из следующих мономеров:
A) этилен-ненасыщенный мономер, содержащий гидролизующийся остаток;
B) этилен-ненасыщенный мономер с по меньшей мере одной C2-C4 оксиалкиленовой боковой группой с длиной цепи от 1 до 30 звеньев;
C) этилен-ненасыщенный мономер с по меньшей мере одной С2-С4 оксиалкиленовой боковой группой с длиной цепи от 31 до 350 звеньев.
В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения компоненты В) и С) вместе представлены в сополимере а2) заявленного состава.
В этой сополимерной модификации, созданной по крайней мере из одного из мономеров А), В) и С), в соответствии с изобретением этилен-ненасыщенный мономер компонента А) может быть по меньшей мере одним ангидридом или имидом и/или по меньшей мере одним малеиновым ангидридом или малеинимидом. Этилен-ненасыщенный мономер компонента А) может тем не менее также включать акрилатный сложный эфир со сложноэфирной функцией, которая содержит гидролизующийся остаток. В данном случае, следует рассматривать в качестве предпочтительного варианта, если сложноэфирная функция представлена по меньшей мере одним гидроксипропильным или гидроксиэтильным радикалом.
В дальнейшем варианте осуществления сополимер а2) может тем не менее включать больше, чем один этилен-ненасыщенный мономер с гидролизующимся радикалом. Здесь, в частности, рекомендуется то, что этилен-ненасыщенный мономер компонента А) в качестве остатка имеет по меньшей мере больше, чем один представитель из этилен ненасыщенных мономеров, по меньшей мере один представитель из гидролизующегося радикала или смесь обоих. В связи с этим, гидролизующийся радикал должен содержать по меньшей мере одну С2-С20 спиртовую функцию. Настоящее изобретение также включает такую возможность, что гидролизующийся остаток представляет собой по меньшей мере один С1-С20 алкиловый сложный эфир, один С1-С20 аминоалкиловый сложный эфир, один С2-С20 спирт, один С2-С20 аминоспирт или один амид.
Настоящее изобретение далее включает то, что по меньшей мере один этилен-ненасыщенный мономер компонента В) или С) имеет С2-С3 алкильную группу простого эфира. В данном случае, этилен-ненасыщенный мономер содержит винильный, аллильный остаток или остаток (метил)аллилового простого эфира или, иначе, получен из ненасыщенного С2-С3 спирта. В последнем из названных случае ненасыщенного С2-С3 спирта, по меньшей мере виниловый спирт, (мет)аллиловый спирт, изопренол или метилбутенол являются особенно предпочтительными возможностями в качестве представителей.
Боковые группы этилен-ненасыщенного мономера компонента В) или С) могут тем не менее также содержать по меньшей мере одно С4 оксиалкиленовое звено.
Везде, применительно к только что описанным модификациям, что касается гребенчатого полимера а2), можно отметить, что по меньшей мере один этилен-ненасыщенный мономер компонентов В) или С) может содержать С2-С8 карбоксилатный сложный эфир, который, в частности, является гидролизующимся. Более того, настоящее изобретение включает модификацию, где оксиалкильные боковые группы содержат по меньшей мере один этиленоксид, один пропиленоксид, один полиэтиленоксид, один полипропиленоксид или их смеси.
В заключение, сополимер а2) в компоненте С) может содержать по меньшей мере один неионный ("незаряженный") и/или один негидролизующийся мономерный остаток или их смеси.
1.3 Сополимер а3:
В дополнение к только что подробно описанным двум модификациям, что касается компонента а), а именно его формы в виде поликарбоксилатных простых эфиров и поликарбоксилатных сложных эфиров, настоящее изобретение также включает третью модификацию гребенчатого полимера а), которая к тому же является неионным (незаряженным) сополимером а3). В этом случае, являются предпочтительными представители общей формулы (IV)
,
где Q означает этилен-ненасыщенный мономер с по меньшей мере одним гидролизующимся остатком, G означает О, С(O)-O или O-(СН2)р-O с p=2-8, где возможны смеси модификаций G в одном полимере; R1 и R2 взаимно независимо означают по меньшей мере один С2-С8 алкил; R3 включает (СН2)С, где с представляет собой целое число между 2 и 5 и где возможны смеси представителей R3 в одной молекуле полимера; R5 означает по меньшей мере один представитель, выбранный из ряда Н, линейного или разветвленного, насыщенного или ненасыщенного C1-C20 алифатического углеводородного остатка, С5-С8 циклоалифатического углеводородного остатка или замещенного или незамещенного C6-C14 арильного остатка; m=1-30, n=31-350, w=1-40, y=0-1 и z=0-1, где сумма (у+z)>0.
Тем не менее, неионный сополимер а3) альтернативно также может быть представителем общей формулы (V),
где X означает гидролизующийся остаток и R означает Н или СН3, и G, p R1, R2, R3, R5, m, n, w, у, z и (у+z) принимают значения, определенные под формулой (IV).
В случае, где структура неионного сополимера а3) соответствует формуле (V), в предпочтительном варианте осуществления гидролизующимся остатком может быть по меньшей мере один представитель, выбранный из ряда алкилового сложного эфира, аминоалкилового сложного эфира, гидроксиалкилового сложного эфира, аминогидроксиалкилового сложного эфира или амида.
В качестве третьей альтернативы, что касается неионного сополимера а3), настоящее изобретение определяет по меньшей мере один представитель общей формулы (VI)
где R4 означает по меньшей мере один С1-С20 алкильный или С2-С20 гидроксиалкильный радикал и радикалы G, p, R, R1, R2, R3, с, R4, R5 и m, n, w, у, z и (у+z) принимают значения, определенные под формулами (IV) и (V).
В качестве предпочтительного должен быть рассмотрен вариант, где в указанной формуле (VI), p=4, R4=C2H4OH или C3H6OH, каждый из радикалов R5 представляет собой Н, m=5-30, n=31-250, w=1.5-30, у=0-1, z=0-1 и (y+z)>0.
Более того, в качестве предпочтительного должен быть рассмотрен вариант осуществления, где в указанных формулах (IV), (V) и (VI), молярное соотношение w к сумме (у+z) составляет от 1:1 до 20:1 и предпочтительно от 2:1 до 12:1.
Представитель третьей модификации сополимера а3), соответствующий формуле (VI), должен быть, в частности, сополимером неионный простой полиэфир - сложный полиэфир.
Термины "неионный" и "незаряженный" в э