ES2276972T3 - Utilizacion de dispersante para composiciones acuosas de sulfato de calcio anhidro y mezcla de disrpersantes para tales composiciones. - Google Patents
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Abstract
Utilización de un dispersante del tipo policarboxílico seleccionado de entre este tipo de dispersantes para unas composiciones acuosas de sulfato de calcio anhidro con propiedades hidráulicas, en las cuales dicho sulfato de calcio representa por lo menos el 80 % en peso del aglomerante hidráulico total, permitiendo dicho dispersante simultáneamente a su acción dispersante mejorar el mantenimiento de la fluidez en el tiempo y controlar los tiempos de inicio y/o de final de fraguado, comprendiendo este dispersante seleccionado por lo menos el 75 % en número de una serie lineal aleatoria de unidades estructurales (1) y (2) representadas por las fórmulas siguientes: en las cuales X representa un átomo de hidrógeno, un metal alcalino, un metal alcalino-terroso o un amonio, pudiendo dichas unidades estructurales (1) ser idénticas o diferentes; n es un número entero que varía de 1 a 250, m es un número entero que varía de 0 a 100 con m < n, pudiendo los grupos de óxido de propileno estar distribuidos o no de manera aleatoria entre los grupos de óxido de etileno, R representa un grupo alquilo de 1 a 12 átomos de carbono, pudiendo dichas unidades estructurales (2) ser idénticas o diferentes; estando la proporción que resulta de la división del número de unidades estructurales (2) por el número total de las unidades estructurales (1) y (2) comprendida entre un 5 % y un 60 %.
Description
Utilización de dispersante para composiciones
acuosas de sulfato de calcio anhidro y mezcla de dispersantes para
tales composiciones.
La presente invención se refiere a la
utilización de un dispersante de tipo policarboxílico seleccionado
de entre este tipo de dispersantes para unas composiciones acuosas
de sulfato de calcio anhidro con propiedades hidráulicas que
permiten también y a la vez mejorar el mantenimiento de la fluidez
en el tiempo y controlar los tiempos de inicio y/o de final de
fraguado de dichas composiciones.
La invención se refiere asimismo a la
utilización de una mezcla de dispersantes del tipo policarboxílico
de los cuales uno por lo menos es un dispersante seleccionado de
entre este tipo de dispersantes para composiciones acuosas de
sulfato de calcio anhidro con propiedades hidráulicas que permiten
también y a la vez mejorar el mantenimiento de la fluidez en el
tiempo y controlar los tiempos de inicio y/o de final de fraguado de
dichas composiciones.
La invención tiene asimismo por objeto unas
composiciones acuosas de sulfato de calcio anhidro que presentan
unas propiedades hidráulicas que comprenden un dispersante
seleccionado de este tipo o una mezcla de dispersantes de los
cuales uno por lo menos es el dispersante seleccionado.
En el marco de la presente invención, se
entiende por composiciones acuosas de sulfato de calcio anhidro unas
composiciones en las cuales el sulfato de calcio anhidro que
presenta unas propiedades hidráulicas representa por lo menos el
80% del peso del aglomerante hidráulico total.
Se tiene conocimiento de que unas composiciones
acuosas de sulfato de calcio anhidro con propiedades hidráulicas se
utilizan especialmente para la realización de revestimientos
horizontales como pueden ser unas capas de impermeabilización de
suelos.
Se supone que la adición de un dispersante de
tipo policarboxílico a composiciones acuosas de sulfato de calcio
anhidro con propiedades hidráulicas debe:
- -
- permitir una reducción del contenido de agua;
- -
- impedir unos fenómenos incontrolables de segregación y de exudación;
- -
- y/o mantener en el tiempo la fluidez de dichas composiciones,
debiendo permitir además todos las prestaciones
citadas anteriormente unos tiempos de fraguado (tiempo de inicio de
fraguado y de final de fraguado) compatibles con la aplicación
perseguida.
Entre los dispersantes ampliamente conocidos que
permiten un mantenimiento prolongado de la fluidez de composiciones
de sulfato de calcio anhidro con un contenido reducido de agua, se
pueden citar los productos o bien procedentes de la condensación
del formaldehído y de naftalenos sulfonados, o bien procedentes de
la condensación de formaldehído y de melaminas sulfonadas.
Pero se tiene conocimiento y se reivindica
asimismo que unos dispersantes del tipo policarboxílico,
constituidos esencialmente por unos polímeros que comprenden una
cadena policarboxílica eventualmente salificada a la cual están
fijadas unas cadenas de poliéteres por medio de la función éster, se
implementan en unas composiciones acuosas de partículas minerales
pulverulentas, en particular de sulfato de calcio anhidro con
propiedades hidráulicas y/o de sulfato de calcio hemihidrato para
ejercer en ellas no solamente su interesante propiedad dispersante,
sino asimismo y simultáneamente una u otra de las propiedades
evocadas anteriormente, como puede ser por ejemplo la mejora de la
fluidez de las composiciones acuosas de sulfato de calcio anhidro
hemihidrato, el control perfecto de la formación de espuma en el
transcurso de la preparación y de la implementación de dichas
composiciones, el mantenimiento en el tiempo de las características
reológicas, u otras.
Pero también se tiene conocimiento de que los
dispersantes del tipo policarboxílico, a partir del momento en que
se utilizan en unas composiciones acuosas de sulfato de calcio
anhidro o hemihidrato pueden provocar unas variaciones más o menos
importantes y aleatorias de los tiempos de fraguado del sulfato de
calcio, cuales variaciones resultan particularmente molestas cuando
se manifiestan con unos retrasos del inicio de fraguado y unos
desfases en el tiempo a menudo considerables de los finales de
fraguado, de tal modo que el tiempo de fraguado se vuelve a su vez
aleatorio y puede ser alargado de una manera perjudicial.
Éste es, en efecto, el fenómeno que puede
producirse cuando unas composiciones acuosas de sulfato de calcio
anhidro que contienen un dispersante de tipo policarboxílico
intervienen en la realización de revestimientos horizontales como
pueden ser unas capas de impermeabilización de suelos, o también
cuando unas composiciones acuosas de sulfato hemihidrato que
contienen asimismo un dispersante de tipo policarboxílico alimentan
unas cadenas de fabricación de placas de yeso calcinado o de
ladrillos de yeso calcinado.
En el caso, por ejemplo, de la realización de
capas de impermeabilización de suelos a partir de unas composiciones
acuosas de sulfato de calcio anhidro con propiedades hidráulicas
que contienen un dispersante del tipo policarboxílico, el inicio de
fraguado y el final de fraguado de la composición acuosa de sulfato
de calcio anhidro implementada deben ser necesariamente precisos y
poco variables, en el transcurso de una operación de realización y
en particular de unas operaciones sucesivas en un mismo sitio de
tratamiento, ya que la ocupación prolongada de una superficie
industrial, más allá de un tiempo razonable y aceptado de
inmovilización resulta tanto indispensable como irrealista.
Es más, otro efecto perjudicial ampliamente
conocido del estado del arte se manifiesta en las composiciones
acuosas de sulfato de calcio anhidro con propiedades hidráulicas y
destinadas a la realización de unas capas de impermeabilización de
suelos, cuando estas composiciones contienen un dispersante
conocido, e incluso un dispersante del tipo policarboxílico, siendo
este dispersante la causa de una pérdida importante en el tiempo de
la fluidez de las composiciones implementadas, en el mismo tiempo en
que se manifiesta también la variación aleatoria de los tiempos de
inicio y de final de fraguado de dichas composiciones tal como se ha
evocado anteriormente.
Por esta razón, los procedimientos para la
fabricación en continuo a escala industrial de composiciones acuosas
de sulfato de calcio anhidro destinadas a la realización de unas
capas de impermeabilización de suelos requieren una regularidad de
los tiempos de inicio y final de fraguado y un mantenimiento en el
tiempo de la fluidez, cualquiera que sea el dispersante utilizado,
en particular cuando el dispersante es del tipo policarboxílico, de
tal modo que los procedimientos industriales de fabricación en
continuo de composiciones para capas de impermeabilización de
suelos estén protegidos contra las variaciones aleatorias de los
tiempos de fraguado y tengan la garantía del mantenimiento de la
fluidez de dichas composiciones implementadas, cuales variaciones
pueden ser atribuidas a la estructura química del agente de
dispersión de tipo policarboxílico y/o a las variaciones eventuales
de la cantidad de este agente en las composiciones acuosas de
sulfato de calco anhidro implementadas.
Numerosas publicaciones dan fe de la importancia
de los trabajos de investigación llevados a cabo sobre los
dispersantes de tipo policarboxílico, pero asimismo de los llevados
a cabo sobre otras características conjuntas de estos dispersantes
que acompañan simultáneamente la primera y esencial característica
de dispersión.
En un primer documento (EP 0725044), se describe
una composición acuosa destinada a la realización de capas de
impermeabilización de suelos con una primera especificidad
autonivelante y una segunda especificidad de disponer de una gran
fluidez durante un tiempo largo, que le permite ser transportada
desde un lugar de producción hasta un lugar de trabajo.
Esta composición acuosa comprende, además de
unos agregados, cemento, sulfato de calcio anhidro, un dispersante
de tipo policarboxílico y otros agentes que aportan unas propiedades
de espesamiento, de antiespuma, de acelerador de fraguado, de
inhibidor de contracción.
El agente de dispersión implementado es un
copolímero de tipo policarboxílico que resulta de la
copolimerización de dos monómeros,
- siendo el primero de tipo:
que es un ácido monocarboxílico
insaturado
- siendo el segundo de tipo:
que es un éster del ácido
(met)acrílico con unos agrupamientos de óxido de
etileno.
El agente de dispersión presente en la
composición acuosa interviene simultáneamente por su función de
dispersante pero también por una función fluidizante importante
para dicha composición. Sin embargo, un acelerador de fraguado está
presente en la composición para compensar la variación aleatoria
ampliamente conocida de los tiempos de inicio y de final de
fraguado provocada por este dispersante.
\newpage
En otro documento (GB 2 319 522A), una
composición acuosa de yeso calcinado artificial, que tiene un pH de
5 a 10, según su descripción, lleva incorporado en su calidad de
agente de dispersión y plastificante un copolímero obtenido
mediante polimerización radicalar de un monómero (a) de monoéster de
polialquilenglicol que contiene de 2 a 300 moléculas de oxialkileno
en C_{2}-C_{3} con por lo menos un monómero (b)
elegido de entre los ácidos monocarboxílicos insaturados, los
ácidos dicarboxílicos insaturados y los ácidos alilsulfónicos. Según
esta patente, una masa de yeso calcinado artificial con un pH
ajustado entre 5 y 10 y que lleva incorporado el agente
simultáneamente de dispersión y plastificante citado anteriormente
presenta a la vez una buena dispersión de las partículas de yeso
calcinado y una excelente fluidez de la composición.
En otro documento (US 6,264,739), se describe un
agente de dispersión implementado en una composición acuosa de
sulfato de calcio hemihidrato que, simultáneamente, revela un
excelente efecto de estabilización de la espuma formada en el
transcurso de la preparación de la composición. Este agente del tipo
policarboxílico a la vez de dispersión de las partículas de yeso
calcinado y estabilizante, de la espuma formada, se obtiene
mediante copolimerización radicalar de un monómero a) de monoéster
de polialquilenglicol a razón de 300 moléculas a lo sumo de
oxialquileno en C_{2} y/o C_{3}, con por lo menos un monómero b)
elegido de entre los ácidos monocarboxílicos insaturados, los
ácidos policarboxílicos insaturados y los ácidos alquilsulfónicos.
Como se precisa en este documento, una composición acuosa de
sulfato de calcio hemihidrato que lleva incorporado este copolímero
de tipo policarboxílico, manifiesta simultáneamente una buena
dispersión de las partículas de sulfato de calcio hemihidrato pero
asimismo una buena estabilización del efecto de espuma que aparece
en el transcurso de la preparación de dicha composición.
En otro documento (EP0931799) se describe una
composición acuosa de cemento que comprende un cemento o aglomerante
hidráulico, como puede ser el cemento Portland, un cemento
aluminoso, unas mezclas de cementos y eventualmente unos materiales
hidráulicos como el yeso y un aditivo que es un copolímero del tipo
policarboxílico que resulta de la copolimerización de monómeros
de:
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
que es un éster del ácido acrílico
con unos agrupamientos de óxido de etileno y/o de óxido de
propileno.
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
que es un éster del ácido
metacrílico con unos agrupamientos de óxido de etileno y/o de óxido
de
propileno.
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
que es un ácido mono o
policarboxílico
insaturado.
La presencia de este aditivo de tipo
policarboxílico, tal como está reivindicado, en las composiciones
acuosas de cemento, mortero, u hormigón, se impone por el hecho de
que, simultáneamente, desempeña su papel de dispersante, e
interviene en esta misma composición acuosa como agente de
conservación de la fluidez tanto a alta temperatura como a baja
temperatura conservando con dicha composición una excelente
capacidad de esparcimiento.
\newpage
En otro documento (EP0753488) se describe y se
reivindica un dispersante para unas composiciones de cemento. Este
agente de dispersión es un copolímero policarboxílico obtenido
mediante la copolimerización:
- de un monómero a) de tipo:
que es un éster de un ácido
alcoxipolialquilenglicol
mono(met)acrílico
- con un monómero b) de tipo:
que es un ácido
(met)acrílico
La utilización de este dispersante de tipo
policarboxílico en las composiciones de cemento se justifica por el
hecho de que no solamente interviene con su especificidad
ampliamente conocida de dispersante para las partículas de cemento,
sino también, y simultáneamente con esta primera y principal
especificidad, interviene en estas composiciones de cemento como un
agente que aporta otras características fundamentales, en particular
las de ser un agente que aumenta y mantiene la colabilidad de las
composiciones de cemento a pesar de una reducción drástica de la
cantidad de agua presente en la composición, que regula la cantidad
de aire que entra en la composición y finalmente que permite
obtener un hormigón de alta resistencia mecánica.
Y por último, en otro documento, (EP1052232) se
describe y se reivindica asimismo un dispersante del tipo
policarboxílico para unas composiciones de cemento que pueden
contener eventualmente yeso.
Este dispersante del tipo policarboxílico, que
se presenta en forma pulverulenta, es un copolímero que resulta de
la copolimerización:
- de un monómero de tipo
que es un ácido
(met)acrílico
- con otro monómero de tipo:
que es un compuesto de estructura
acrílica o metacrílica que comprende una cadena de
polialquileno.
Se utiliza este dispersante de tipo
policarboxílico para aportar a la composición de cemento,
simultáneamente, dos características esenciales que son la
dispersión de partículas de cemento y una excelente fluidez de la
composición, a pesar de una reducción de la cantidad de agua
presente.
Así, la observación del estado de la
técnica:
- -
- a pesar de las sustanciales mejoras propuestas y aportadas por los dispersantes policarboxílicos a las composiciones acuosas de sulfato de calcio hemihidrato o a unas composiciones acuosas de cemento que pueden contener sulfato de calcio anhidro, cuales mejoras asocian a la vez la característica esencial de dispersión y otra característica asociada como puede ser por ejemplo la mejora o el mantenimiento de la fluidez de dichas composiciones a pesar de una reducción importante de la cantidad de agua o también el control perfecto del efecto espuma en el transcurso de la preparación de las composiciones u otras características como pueden ser las evocadas anteriormente;
- -
- no sugiere ni trata este inconveniente mayor que es la aparición de una variabilidad aleatoria de los tiempos de inicio y de final de fraguado, y de la pérdida rápida de la fluidez de las composiciones acuosas que contienen en su totalidad o parcialmente sulfato de calcio anhidro con propiedades hidráulicas, siendo estos inconvenientes aportados a dichas composiciones por los dispersantes del tipo policarboxílico, en el momento de su implementación durante la realización de unas capas de impermeabilización de suelos.
La solicitante ha encontrado ahora un
dispersante de tipo policarboxílico seleccionado de entre este tipo
de dispersantes para composiciones acuosas de sulfato de calcio
anhidro con propiedades hidráulicas, que permite simultáneamente a
su acción dispersante mejorar el mantenimiento de la fluidez en el
tiempo y controlar los tiempos de inicio y/o de final de fraguado
de las composiciones acuosas de sulfato de calcio anhidro con
respecto a la utilización de unos dispersantes de tipo polimelamina
sulfonada.
Más precisamente, la invención tiene por objeto
la utilización de un dispersante policarboxílico seleccionado de
entre este tipo de dispersantes para unas composiciones acuosas de
sulfato de calcio anhidro con propiedades hidráulicas, que permite
simultáneamente a su acción dispersante mejorar el mantenimiento de
la fluidez en el tiempo y controlar los tiempos de inicio y/o de
final de fraguado, comprendiendo este dispersante seleccionado por
lo menos el 75% en número de una serie lineal aleatoria de unidades
estructurales (1) y (2) representadas por las fórmulas
siguientes:
siguientes:
\vskip1.000000\baselineskip
en las cuales X representa un átomo
de hidrógeno, un metal alcalino, un metal
alcalino-terroso o un amonio, pudiendo dichas
unidades estructurales (1) ser idénticas o diferentes; n es un
número entero que varía de 1 a 250, m es un número entero que varía
de 0 a 100 con m < n, pudiendo los grupos de óxido de propileno
estar distribuidos o no de manera aleatoria entre los grupos de
óxido de etileno, R representa un grupo alquilo de 1 a 12 átomos de
carbono, pudiendo dichas unidades estructurales (2) ser idénticas o
diferentes; estando la proporción que resulta de la división del
número de unidades estructurales (2) por el número total de las
unidades estructurales (1) y (2) comprendida entre un 5% y un
60%.
Por mejora del mantenimiento en el tiempo de la
fluidez de unas composiciones acuosas de sulfato de calcio anhidro
con propiedades hidráulicas, asociada a un control de los tiempos de
inicio de fraguado y/o de final de fraguado de dichas
composiciones, se entiende que los dispersantes implementados en
dichas composiciones permiten conservar un esparcimiento
aproximadamente comprendido entre 200 y 290 mm durante alrededor de
tres horas y no acarrean ni una variación significativa de los
tiempos de inicio y de final de fraguado, que se pueda manifestar
con un aumento sensible de estos tiempos, ni una variación
significativa del tiempo de fraguado que es la diferencia entre
unos tiempos de final de fraguado y de inicio de fraguado. Estas
variaciones significativas se manifiestan por lo general con un
retraso suficientemente marcado de los tiempos de inicio y de final
de fraguado, cual retraso perturbaría los métodos habituales de
ajuste de inicio y de final de fraguado practicados en particular
en los procedimientos de realización de revestimientos como pueden
ser por ejemplo unas capas de impermeabilización de suelos.
El dispersante de tipo carboxílico seleccionado
utilizado en una composición acuosa de sulfato de calcio anhidro
según la invención puede llevar incorporado a lo sumo el 25% del
número de unidades estructurales distintas de las unidades
estructurales (1) y (2). A título de ejemplos de unidades de este
tipo, se pueden citar unas unidades formadas a partir de unos
monómeros insaturados que comprenden unos agrupamientos sulfonados o
unos agrupamientos de ésteres de alquilo. A título de unidades de
este tipo, se evitarán no obstante las procedentes de monómeros
conocidos en el arte para engendrar un retraso suficientemente
marcado de los tiempos de fraguado, como por ejemplo unos monómeros
fosfonados o fosfatados.
De conformidad con una variante preferente de la
invención, el dispersante de tipo policarboxílico seleccionado de
entre este tipo de dispersantes utilizado en las composiciones según
la invención, comprende por lo menos el 90% del número de unidades
estructurales (1) y (2), de manera más preferente el 100% del número
de unidades estructurales (1) y (2) al no tener en cuenta las
unidades de terminación de cadena ligadas a los métodos para
iniciar la polimerización y controlar la longitud de cadena.
Preferentemente también, el dispersante
seleccionado de la invención tiene una estructura química que
presenta una o varias de las características siguientes:
- -
- m es igual a cero y n es un número entero que varía de 5 a 160;
- -
- aún mejor, m es igual a cero y n es un número entero que varía de 7 a 120;
- -
- R representa un grupo alquilo de 1 a 5 átomos de carbono;
- -
- aún mejor, R es un radical metilo, etilo, propilo o butilo.
Preferentemente, el dispersante seleccionado
utilizado en el marco de la invención es tal que la proporción que
resulta de la división del número de unidades estructurales (2), que
corresponden a unos ésteres de las unidades estructurales (1), por
el número total de las unidades estructurales (1) y (2) está
comprendida entre un 5% y un
50%.
50%.
Asimismo, la invención tiene por objeto unas
composiciones acuosas de sulfato de calcio anhidro con propiedades
hidráulicas que comprenden un dispersante que permite
simultáneamente a su acción dispersante mejorar el mantenimiento de
la fluidez en el tiempo y controlar los tiempos de inicio y/o de
final de fraguado de las composiciones acuosas de sulfato de calcio
anhidro, comprendiendo dicho dispersante seleccionado de entre los
dispersantes de tipo policarboxílico por lo menos el 75% del número
de una serie lineal aleatoria de unidades estructurales (1) y (2)
representadas por las fórmulas siguientes:
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
en las cuales X representa un átomo
de hidrógeno, un metal alcalino, un metal
alcalino-terroso o un amonio, pudiendo dichas
unidades estructurales (1) ser idénticas o diferentes; n es un
número entero que varía de 1 a 250, m es un número entero que varía
de 0 a 100 con m < n, pudiendo los grupos de óxido de propileno
estar distribuidos o no de manera aleatoria entre los grupos de
óxido de etileno, R representa un grupo alquilo de 1 a 12 átomos de
carbono, pudiendo dichas unidades estructurales (2) ser idénticas o
diferentes; estando la proporción que resulta de la división del
número de unidades estructurales (2) por el número total de las
unidades estructurales (1) y (2) comprendida entre un 5% y un
60%.
Se han alcanzado los mejores rendimientos de las
composiciones de este tipo con los dispersantes preferentes
seleccionados de entre los dispersantes de tipo policarboxílico
presentados anteriormente.
Se han obtenido especialmente unos buenos
resultados con unos dispersantes según la invención que comprenden
el 100% del número de unidades estructurales (1) y (2) en las cuales
m es igual a cero, n varía de 7 a 120 y para los cuales la
proporción que resulta de la división del número de unidades
estructurales (2) por el número total de las unidades estructurales
(1) y (2) está comprendida entre un 5% y un 50%, de manera más
preferente comprendida entre un 15% y un 40%.
El dispersante seleccionado formado por las
unidades estructurales (1) y (2) evocado más arriba para
composiciones acuosas de sulfato de calcio anhidro con propiedades
hidráulicas puede ser utilizado solo o en combinación con otro
dispersante seleccionado dentro de la familia de los dispersantes
que comprenden las unidades estructurales (1) y (2). En efecto, se
puede realizar dicha dispersión mediante la utilización de por lo
menos un dispersante seleccionado tal como está definido
anteriormente en el marco de la invención. Así, la dispersión de
sulfato de calcio anhidro con propiedades hidráulicas en las
composiciones acuosas según la invención puede ser garantizada
mediante una mezcla de dispersantes como pueden ser los
seleccionados anteriormente en el marco de la invención.
El dispersante formado por las unidades
estructurales (1) y (2) seleccionado en el marco de la invención
puede ser utilizado asimismo en combinación con otro dispersante
elegido, por ejemplo, de entre los procedentes de la condensación
de naftaleno sulfonado con formaldehído o los procedentes de la
condensación de melamina con formaldehído y un compuesto
sulfonado.
Por otro lado, la dispersión de sulfato de
calcio anhidro en las composiciones acuosas de sulfato de calcio
anhidro con propiedades hidráulicas puede ser asegurada asimismo
mediante una mezcla de dispersantes tal como se presenta a
continuación.
En efecto, la invención tiene asimismo por
objeto la utilización de una mezcla de dispersantes para
composiciones acuosas de sulfato de calcio anhidro que permite
simultáneamente a su acción dispersante mejorar el mantenimiento de
la fluidez en el tiempo y controlar los tiempos de inicio y/o de
final de fraguado, comprendiendo dicha mezcla, expresada sobre la
base del 100% del peso de los dispersantes en extracto seco:
- -
- de un 50 a un 90% del peso expresado en seco de un dispersante seleccionado de entre los dispersantes de tipo policarboxílico que comprenden por lo menos el 75% del número de una serie lineal aleatoria de unidades estructurales (1) y (2), y
- -
- de un 10 a un 50% del peso expresado en seco de otro dispersante de tipo policarboxílico que comprende por lo menos el 75% del número de una serie lineal aleatoria de unidades estructurales (3) y (4),
estando las unidades estructurales (1), (2), (3)
y (4) representadas por las fórmulas siguientes:
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
en las cuales X y X_{1},
idénticas o diferentes, representan un átomo de hidrógeno, un metal
alcalino, un metal alcalino-terroso o un amonio,
pudiendo dichas unidades estructurales (1) ser idénticas o
diferentes y pudiendo dichas unidades estructurales (3) ser
idénticas o diferentes; n y p, de valores idénticos o diferentes,
son números enteros que varían de 1 a 250, m y q, de valores
idénticos o diferentes, son números enteros que varían de 0 a 100
con m < n y q < p, pudiendo los grupos de óxido de propileno
estar distribuidos o no de manera aleatoria entre los grupos de
óxido de etileno; R y R_{1}, idénticas o diferentes, representan
un grupo alquilo de 1 a 12 átomos de carbono, pudiendo dichas
unidades estructurales (2) ser idénticas o diferentes y pudiendo
dichas unidades estructurales (4) ser idénticas o
diferentes.
El dispersante seleccionado formado por las
unidades estructurales (1) y (2) utilizado en la mezcla de
dispersantes para composición acuosa de sulfato de calcio anhidro
según la invención puede llevar incorporado a lo sumo el 25% del
número de unidades estructurales distintas de las unidades
estructurales (1) y (2). A título de ejemplos de unidades de este
tipo, se pueden citar unas unidades formadas a partir de unos
monómeros insaturados que comprenden unos agrupamientos sulfonados
o unos agrupamientos de ésteres de alquilo, o unas unidades
estructurales del tipo (3)
y/o (4).
y/o (4).
Del mismo modo, el dispersante distinto formado
por las unidades estructurales (3) y (4) utilizado en la mezcla de
dispersantes para composición acuosa de sulfato de calcio anhidro
según la invención puede llevar incorporado a lo sumo el 25% del
número de unidades estructurales distintas de las unidades
estructurales (3) y (4). A título de ejemplos de unidades de este
tipo, se pueden citar unas unidades formadas a partir de unos
monómeros insaturados que comprenden unos agrupamientos sulfonados
o unos agrupamientos de ésteres de alquilo, o unas unidades
estructurales del tipo (1) y/o (2).
De conformidad con una variante preferente de la
invención, el dispersante seleccionado formado por las unidades
estructurales (1) y (2) utilizado en la mezcla de dispersantes para
las composiciones según la invención comprende el 100% del número
de unidades estructurales (1), (2), y/o el dispersante formado por
las unidades estructurales (3) y (4), utilizado en la mezcla de
dispersantes para las composiciones según la invención, comprende el
100% del número de unidades estructurales (3) y (4), al no tener en
cuenta las unidades de terminación de cadena ligadas a los métodos
para iniciar la polimerización y controlar la longitud de
cadena.
Preferentemente también, la mezcla de
dispersantes de la invención comprende unas unidades estructurales
(1), (2), (3) y (4) cuyas estructuras químicas presentan una o
varias de las características siguientes:
- -
- m y q son iguales a cero, y n y p son números enteros que varían de 5 a 160;
- -
- aún mejor, m y q son iguales a cero, y n y p son números enteros que varían de 7 a 120;
- -
- R y R_{1}, idénticas o diferentes, representan un grupo alquilo de 1 a 5 átomos de carbono;
- -
- aún mejor, R y R_{1}, idénticas o diferentes, son un radical metilo, etilo, propilo o butilo.
Preferentemente, la mezcla de dispersantes
utilizada en el marco de la invención es tal que la proporción que
resulta de la división del número de unidades estructurales (2) y
(4), que corresponden respectivamente a unos ésteres de las
unidades estructurales (1) y (3), por el número total de las
unidades estructurales (1), (2), (3) y (4) está comprendida entre
un 5% y un 60%.
La invención tiene asimismo por objeto unas
composiciones acuosas de sulfato de calcio anhidro con propiedades
hidráulicas que comprenden una mezcla de dispersantes que permiten
simultáneamente a su acción dispersante mejorar el mantenimiento de
la fluidez en el tiempo y controlar los tiempos de inicio y/o de
final de fraguado de unas composiciones acuosas de sulfato de
calcio anhidro, comprendiendo dicha mezcla, expresada sobre la base
del 100% del peso de los dispersantes en extracto seco:
- -
- de un 50 a un 90% del peso expresado en seco de un dispersante seleccionado de entre los dispersantes de tipo policarboxílico que comprenden por lo menos el 75% del número de una serie lineal aleatoria de unidades estructurales (1) y (2), y
- -
- de un 10 a un 50% del peso expresado en seco de otro dispersante de tipo policarboxílico que comprende por lo menos el 75% del número de una serie lineal aleatoria de unidades estructurales (3) y (4),
estando las unidades estructurales (1), (2), (3)
y (4) representadas por las fórmulas siguientes:
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
en las cuales X y X_{1} idénticas
o diferentes representan un átomo de hidrógeno, un metal alcalino,
un metal alcalino-terroso o un amonio, pudiendo las
unidades estructurales (1) ser idénticas o diferentes y pudiendo
las unidades estructurales (3) ser idénticas o diferentes; n y p, de
valores idénticos o diferentes, son números enteros que varían de 1
a 250, m y q, de valores idénticos o diferentes, son números enteros
que varían de 0 a 100 con m < n y q < p, pudiendo los grupos
de óxido de propileno estar distribuidos o no de manera aleatoria
entre los grupos de óxido de etileno; R y R_{1}, idénticas o
diferentes, representan un grupo alquilo de 1 a 12 átomos de
carbono, pudiendo las unidades estructurales (2) ser idénticas o
diferentes y pudiendo las unidades estructurales (4) ser idénticas
o
diferentes.
Unas composiciones de este tipo que, en efecto,
llevan incorporada una de las mezclas de dispersantes según la
invención presentan también y simultáneamente a su acción
dispersante unas prestaciones excelentes en términos de
mantenimiento en el tiempo de la fluidez asociado a unos tiempos de
inicio y/o de final de fraguado controlados.
Además, se pueden introducir en las
composiciones según la invención diversos otros aditivos conocidos
por el entendido en el arte para las composiciones de sulfato de
calcio anhidro con propiedades hidráulicas. A título de ejemplo, se
pueden citar unos agentes desgasificantes, como pueden ser los
agentes antiespuma, utilizados con el objetivo de controlar el
nivel de aire arrastrado en el momento de la realización de la
composición acuosa de sulfato de calcio anhidro. En ciertos casos,
el agente desgasificante puede estar ventajosamente formulado con
el agente de dispersión según unos métodos conocidos por el
entendido en el arte.
La invención tiene también por objeto una mezcla
de dispersantes para composiciones acuosas de sulfato de calcio
anhidro, estando esta mezcla caracterizada porque dicha mezcla de
dispersantes, expresada sobre la base del 100% del peso de los
dispersantes en extracto seco, comprende:
- -
- de un 50 a un 90% del peso expresado en seco de un dispersante seleccionado de entre los dispersantes de tipo policarboxílico que comprenden por lo menos el 75% del número de una serie lineal aleatoria de unidades estructurales (1) y (2), y
- -
- de un 10 a un 50% del peso expresado en seco de otro dispersante de tipo policarboxílico que comprende por lo menos el 75% del número de una serie lineal aleatoria de unidades estructurales (3) y (4),
estando las unidades estructurales (1), (2), (3)
y (4) representadas por las fórmulas siguientes:
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
en las cuales X y X_{1},
idénticas o diferentes, representan un átomo de hidrógeno, un metal
alcalino, un metal alcalino-terroso o un amonio,
pudiendo las unidades estructurales (1) ser idénticas o diferentes y
pudiendo las unidades estructurales (3) ser idénticas o diferentes;
n y p, de valores idénticos o diferentes, son números enteros que
varían de 1 a 250, m y q, de valores idénticos o diferentes, son
números enteros que varían de 0 a 100 con m < n y q < p,
pudiendo los grupos de óxido de propileno estar distribuidos o no de
manera aleatoria entre los grupos de óxido de etileno; R y R_{1},
idénticas o diferentes, representan un grupo alquilo de 1 a 12
átomos de carbono, pudiendo las unidades estructurales (2) ser
idénticas o diferentes y pudiendo las unidades estructurales (4)
ser idénticas o
diferentes.
Ventajosamente, la cantidad de dispersante o de
mezcla de dispersantes según la invención añadida a la composición
acuosa de sulfato de calcio anhidro está comprendida entre el 0,01%
y el 0,5% del peso en seco en proporción al peso de sulfato de
calcio anhidro.
Se pueden contemplar diversos procedimientos de
fabricación del dispersante utilizado en el marco de la
invención.
Según un primer modo de fabricación, se puede
obtener el dispersante seleccionado formado por las unidades
estructurales (1) y (2) según la invención mediante copolimerización
de un monómero (a), representado por la fórmula (A) siguiente, con
por lo menos un monómero (b), seleccionado entre los compuestos
representados por la fórmula (B) siguiente:
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
en las cuales X representa un átomo
de hidrógeno, un metal alcalino, un metal
alcalino-terroso o un amonio; n es un número entero
que varía de 1 a 250, m es un número entero que varía de 0 a 100 con
m < n, pudiendo los grupos de óxido de propileno estar
distribuidos o no de manera aleatoria entre los grupos de óxido de
etileno; R representa un grupo alquilo de 1 a 12 átomos de
carbono.
Del mismo modo, según un primer modo de
fabricación, se puede obtener el dispersante distinto formado por
las unidades estructurales (3) y (4) según la invención mediante
copolimerización de un monómero (a'), representado por la fórmula
(A') siguiente, con por lo menos un monómero (b'), seleccionado
entre los compuestos representados por la fórmula (B')
siguiente:
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
en las cuales X_{1} representa un
átomo de hidrógeno, un metal alcalino, un metal
alcalino-terroso o un amonio; p es un número entero
que varía de 1 a 250, q es un número entero que varía de 0 a 100 con
q < p, pudiendo los grupos de óxido de propileno estar
distribuidos o no de manera aleatoria entre los grupos de óxido de
etileno; R_{1} representa un grupo alquilo de 1 a 12 átomos de
carbono.
Según un segundo modo de fabricación, se puede
obtener el dispersante seleccionado formado por las unidades
estructurales (1) y (2) según la invención mediante esterificación
parcial, catalizada con la ayuda de una base, mediante reacción de
un ácido polimetacrílico con un poliéter que contiene un grupo
hidroxilo libre que puede reaccionar con una función carboxílica de
dicho ácido polimetacrílico, de fórmula general:
HO -
(C_{2}H_{4}0)_{n}(C_{3}H_{6}O)_{m} -
R
en la cual n es un número entero
que varía de 1 a 250, m es un número entero que varía de 0 a 100 con
m < n, estando los grupos de óxido de etileno y de óxido de
propileno distribuidos o no de una manera aleatoria, y R representa
un grupo alquilo de 1 a 12 átomos de
carbono.
En el marco del segundo modo de fabricación del
dispersante seleccionado según la invención, el poliéter o
alquiléter de polialquilenglicol, de fórmula general
HO-(C_{2}H_{4}0)_{n}(C_{3}H_{6}O)_{m}-R
es preferentemente tal que:
- -
- R representa un grupo alquilo de 1 a 5 átomos de carbono, aún mejor, R es un radical metilo, etilo, propilo o butilo;
- -
- m es igual a 0 y n es un número entero que varía de 5 a 160, preferentemente n es un número entero que varía de 7 a 120.
En el marco del segundo modo de fabricación del
dispersante seleccionado, el ácido polimetacrílico se obtiene
mediante polimerización de una mezcla de monómeros que comprende por
lo menos el 75% en mol de ácido metacrílico y a lo sumo el 25% en
mol de un comonómero de ácido metacrílico, preferentemente también
mediante polimerización del 100% de ácido metacrílico sin tener en
cuenta los extremos.
Del mismo modo, según un segundo modo de
fabricación, se puede obtener el dispersante distinto formado por
las unidades estructurales (3) y (4) mediante esterificación
parcial, catalizada con la ayuda de una base, mediante reacción de
un ácido poliacrílico con un poliéter que contiene un grupo
hidroxilo libre que puede reaccionar con una función carboxílica de
dicho ácido poliacrílico, de fórmula general:
HO -
(C_{2}H_{4}0)_{p}(C_{3}H_{6}O)_{q} -
R_{1}
en la cual p es un número entero
que varía de 1 a 250, q es un número entero que varía de 0 a 100 con
q < p, estando los grupos de óxido de etileno y de óxido de
propileno distribuidos o no de una manera aleatoria, y R_{1}
representa un grupo alquilo de 1 a 12 átomos de
carbono.
En el marco del segundo modo de fabricación del
dispersante distinto formado por las unidades estructurales (3) y
(4), el poliéter o alquiléter de polialquilenglicol, de fórmula
general
HO-(C_{2}H_{4}0)_{p}(C_{3}H_{6}O)_{q}-R_{1}
es preferentemente tal que:
- -
- R_{1} representa un grupo alquilo de 1 a 5 átomos de carbono, aún mejor, R_{1} es un radical metilo, etilo, propilo o butilo;
- -
- q es igual a 0 y p es un número entero que varía de 5 a 160, preferentemente p es un número entero que varía de 7 a 120.
En el marco del segundo modo de fabricación del
dispersante distinto, el ácido poliacrílico se obtiene mediante
polimerización de una mezcla de monómeros que comprende por lo menos
el 75% en mol de ácido acrílico y a lo sumo el 25% en mol de un
comonómero de ácido acrílico, preferentemente también mediante
polimerización del 100% de ácido acrílico sin tener en cuenta los
extremos.
Para la preparación del dispersante según el
segundo modo de fabricación del dispersante para composiciones
acuosas de sulfato de calcio anhidro, se podrá consultar la
descripción detallada del procedimiento facilitado en la patente
francesa No. 2 776 285.
Así, se puede obtener el dispersante según la
invención mediante diversos procedimientos de fabricación muy
conocidos.
Se pueden aprovechar las propiedades del
dispersante o de mezclas de dispersantes seleccionados en el marco
de la invención para la realización de unas composiciones acuosas de
sulfato de calcio anhidro con propiedades hidráulicas para
revestimientos horizontales como pueden ser, por ejemplo, las capas
de impermeabilización de suelos.
Los ejemplos no limitativos citados a
continuación ilustran la presente invención.
\newpage
Primer modo de
preparación
Según un primer modo de preparación, el
dispersante de la invención se prepara mediante
copolimerización:
- -
- o bien de ácido acrílico, comercializado por la sociedad SIGMA-ALDRICH.
- -
- o bien de ácido metacrílico, comercializado por la sociedad SIGMA-ALDRICH.
- -
- con un acrilato o un metacrilato de metilo polietilenglicol, de masa molar de peso medio variable, comercializado por la sociedad SIGMA-ALDRICH.
Segundo modo de
preparación
Según un segundo modo de preparación mediante
esterificación parcial, catalizada con la ayuda de una base, el
dispersante de la invención se obtiene haciendo reaccionar:
- -
- o bien un ácido poliacrílico, de masa molar de peso medio medida a 4000 g/mol (dalton), diluido al 50% en el agua, y comercializado por la sociedad BASF bajo el nombre comercial Sokalan CP 10S;
- -
- o bien un ácido polimetacrílico, de masa molar de peso medio medida a 4000 g/mol (daltones) mediante cromatografía de exclusión estérica, diluido al 30% en el agua y obtenido mediante polimerización del ácido metacrílico en presencia de ácido tioglicólico catalizada con agua oxigenada;
- -
- con un poliéter que contiene un grupo hidroxilo libre que puede reaccionar con una función carboxílica de dicho ácido carboxílico, de masa molar de peso medio variable, comercializado por la sociedad SIGMA-ALDRICH.
Para la preparación de los dispersantes según
este segundo modo de preparación, nos podremos referir a la
descripción detallada del procedimiento facilitado en la patente
francesa No. 2776285.
En los ejemplos siguientes, el segundo modo de
preparación del dispersante será evocado con el término abreviado
"esterificación".
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
(Tabla pasa a página
siguiente)
\newpage
Las características de estos dispersantes están
presentadas en la tabla siguiente:
Las condiciones de evaluación de los diversos
dispersantes (de referencias PMS, de A a F) que permiten
simultáneamente a su acción dispersante mejorar el mantenimiento de
la fluidez en el tiempo y el control de los tiempos de inicio y/o
de final de fraguado de las composiciones acuosas de sulfato de
calcio anhidro se especifican a continuación:
El sulfato de calcio anhidro utilizado, obtenido
mediante deshidratación del yeso es comercializado por la sociedad
LA CHAPE LIQUIDE (Francia).
Se utilizan los dispersantes en solución acuosa
que contiene de un 20% a un 30% de materia activa y se evalúan a
través de unas mediciones de mantenimiento de fluidez y de tiempo de
inicio y de final de fraguado en un mortero preparado según el modo
de preparación siguiente.
En primer lugar, se prepara un mortero que
comprende:
- -
- 700 kg/m^{3} de sulfato de calcio anhidro (kg/m^{3})
- -
- 1200 kg/m^{3} de arena normalizada CEN (kg/m^{3})
- -
- 300 kg/m^{3} de agua (kg/m^{3})
- -
- y X% del peso del dispersante seco en proporción a la cantidad de sulfato de calcio anhidro.
Se realiza la preparación del mortero descrito
más arriba de conformidad con las condiciones establecidas en la
norma NF EN 196-1 y NF P 18-303.
Inmediatamente después del amasado, se llena
cuidadosamente hasta el borde, en menos de 25 segundos, un molde
troncocónico previamente centrado encima de una placa de vidrio, con
el mortero preparado.
Nótese que el molde troncocónico, previamente
dispuesto encima de la placa de vidrio, presenta las características
siguientes:
- - altura del molde:
- 70 mm +/- 0,1 mm
- - diámetro superior del molde:
- 55 mm +/- 0,1 mm
- - diámetro inferior del molde:
- 90 mm +/- 0,1 mm
Después de 25 segundos, se retira lentamente el
molde y se mide, en milímetro, con la ayuda de una regla graduada,
el valor de esparcimiento realizando el promedio de dos diámetros
perpendiculares representativos.
Se evalúa el esparcimiento midiendo el diámetro
del disco de mortero formado encima de la placa de vidrio,
siguiendo dos direcciones perpendiculares, en función del tiempo (en
minutos).
Se determina el tiempo de fraguado mediante la
observación de la penetración de una aguja normalizada en el
mortero hasta un valor especificado.
Se utiliza un aparato ACMEL automático compuesto
de un conjunto de moldes de unas dimensiones definidas y de una
aguja formada por una varilla cilíndrica de metal pulido, acabada en
su parte inferior por una sección recta de 1 mm^{2}.
Nótese que la masa total de las partes móviles,
constituidas por la varilla y la aguja, es de 1 kg +/- 1 g.
En un primer tiempo, se llena el molde del
aparato con el mortero preparado de conformidad con el modo de
preparación citado anteriormente. Y luego, se centra la aguja del
aparato ACMEL encima de dicho molde.
Las condiciones atmosféricas de los ensayos
deben ser de 23ºC +/- 2ºC para la temperatura y de un 65% +/- un 5%
de humedad relativa.
En cuanto está centrado el molde lleno (con una
superficie perfectamente plana) debajo de la aguja del aparato, se
baja la aguja hasta entrar en contacto con la pasta. Se marca un
tiempo de parada para anular todo efecto de velocidad inicial, y
luego se suelta la aguja.
El tiempo de inicio de fraguado es el tiempo al
cabo del cual la distancia entre la aguja y el punto de referencia
superior es de 4 +/- 1 mm.
El tiempo de final de fraguado es el tiempo al
cabo del cual la distancia entre la aguja y el punto de referencia
superior está estabilizado.
La incertidumbre en cuanto a la determinación de
los tiempos de inicio y de final de fraguado en las condiciones
citadas anteriormente es del orden de 15 minutos.
Se define el tiempo de fraguado como la
diferencia que existe entre el tiempo de inicio de fraguado y el
tiempo de final de fraguado.
Los diferentes ensayos están representados a
continuación.
Los resultados obtenidos están reagrupados en la
tabla siguiente:
Los resultados observados ponen de manifiesto un
mejor mantenimiento de la fluidez en el tiempo para el mortero que
lleva incorporado el dispersante C seleccionado según la invención
con respecto al de los morteros que llevan incorporados los otros
dispersantes (dispersante A y dispersante del tipo PMS que
pertenecen al estado de la técnica). Se comprueba asimismo que el
tiempo de inicio de fraguado del mortero realizado con el
dispersante A es mucho más largo que el tiempo de fraguado de los
morteros realizados a partir de los otros dispersantes.
Por consiguiente, se comprueba un mantenimiento
de la fluidez en el tiempo asociado a un control de los tiempos de
inicio y de final de fraguado del mortero que lleva incorporado el
dispersante C seleccionado, formado a partir de ácido
polimetacrílico en el segundo modo de preparación, con respecto a
los morteros que llevan incorporado o bien un dispersante A
obtenido a partir de ácido poliacrílico en el segundo modo de
preparación, o bien un dispersante del tipo polimelamina
sulfonada.
Con una dosificación del peso de extracto seco
de dispersante mucho más baja que la del dispersante del tipo
polimelamina sulfonada, se comprueba una mejora del mantenimiento de
la fluidez en el tiempo del mortero que lleva incorporado el
dispersante C sin observar un aumento de los tiempos de fraguado
como se puede observar en el caso del mortero que lleva incorporado
el dispersante A.
La dosificación de los dispersantes en
porcentaje de extracto seco es igual a un 0,030% para el dispersante
C y es igual a un 0,034% para el dispersante E.
\newpage
Los resultados están reagrupados en la tabla
siguiente:
Los resultados obtenidos ponen de manifiesto
unos tiempos de fraguado para los morteros que llevan incorporados
los dispersantes seleccionados C y E según la invención que están
controlados y de un mismo orden de magnitud (alrededor de 5
horas).
Los resultados obtenidos muestran que el aumento
del número medio de átomos agrupados de óxido de etileno de la
cadena de poliéter de los dispersantes probados tiene poca
influencia sobre el mantenimiento de la fluidez en el tiempo y
sobre el tiempo de fraguado de los morteros de sulfato de calcio
anhidro.
La dosificación de los dispersantes en
porcentaje de extracto seco es igual a un 0,12% para el dispersante
B con un porcentaje alto de funciones éster (40%) y es
respectivamente igual a un 0,034% para el dispersante E e igual a
un 0,040% para el dispersante F.
Los resultados están reagrupados en la tabla
siguiente:
Los resultados obtenidos ponen de manifiesto
unos tiempos de fraguado controlados y de un mismo orden de magnitud
(alrededor de 5 horas) para los morteros realizados a partir de los
dispersantes E o F seleccionados según la invención.
El aumento del porcentaje de funciones éster en
el dispersante no tiene un efecto significativo sobre el
mantenimiento de la fluidez en el tiempo del mortero.
Se comprueba una influencia de los dispersantes
seleccionados formados a partir de ácido polimetacrílico sobre los
tiempos de fraguado de morteros con respecto a los dispersantes
obtenidos a partir de ácido poliacrílico. La utilización de los
dispersantes E y F en el mortero permiten obtener unos tiempos de
fraguado limitados.
Por consiguiente, los resultados ponen de
manifiesto un comportamiento positivo de los dispersantes
seleccionados formados a partir de ácido polimetacrílico (es decir
un buen mantenimiento de la fluidez en el tiempo asociado a unos
tiempos de inicio y/o de final de fraguado controlados) con respecto
al dispersante formado a partir de ácido poliacrílico.
La mezcla 1 consiste en una mezcla de dos
dispersantes seleccionados C y D. Dicha mezcla 1, expresada sobre
la base del 100% del peso de los dispersantes en extracto seco, que
comprende el 80% del peso expresado en seco de dispersante C y el
20% del peso expresado en seco de dispersante D.
La mezcla 2 consiste en una mezcla de dos
dispersantes C y B, seleccionándose el dispersante C según la
invención. Dicha mezcla 2, expresada sobre la base del 100% del
peso de los dispersantes en extracto seco, que comprende el 75% del
peso expresado en seco de dispersante C y el 25% del peso expresado
en seco de dispersante B.
Los resultados se detallan en la tabla
siguiente:
Los resultados obtenidos ponen de manifiesto un
mejor mantenimiento de la fluidez en el tiempo de los morteros que
llevan incorporadas las mezclas 1 y 2 de dispersantes, asociado a
unos mejores tiempos de fraguado controlados con respecto a un
mortero que lleva incorporado un dispersante con una base de
polimelamina sulfonada.
Por otro lado, se comprueba que en ciertas
condiciones puede resultar que unos morteros que llevan incorporada
una mezcla de dispersantes (mezcla 1 o mezcla 2) tienen más
prestaciones para un buen mantenimiento de la fluidez en el tiempo
asociado a unos tiempos de fraguado controlados que unos morteros
que llevan incorporado un solo dispersante como, por ejemplo, el
dispersante B o D.
Los resultados obtenidos ponen de manifiesto un
comportamiento positivo (esto es un buen mantenimiento de la
fluidez en el tiempo asociado a un control del tiempo de fraguado)
de los morteros de composiciones de sulfato de calcio anhidro que
llevan incorporada una mezcla de dispersantes como pueden ser los
definidos en el marco de la invención.
Claims (19)
1. Utilización de un
dispersante del tipo policarboxílico seleccionado de entre este
tipo de dispersantes para unas composiciones acuosas de sulfato de
calcio anhidro con propiedades hidráulicas, en las cuales dicho
sulfato de calcio representa por lo menos el 80% en peso del
aglomerante hidráulico total, permitiendo dicho dispersante
simultáneamente a su acción dispersante mejorar el mantenimiento de
la fluidez en el tiempo y controlar los tiempos de inicio y/o de
final de fraguado, comprendiendo este dispersante seleccionado por
lo menos el 75% en número de una serie lineal aleatoria de unidades
estructurales (1) y (2) representadas por las fórmulas
siguientes:
\vskip1.000000\baselineskip
en las cuales X representa un átomo
de hidrógeno, un metal alcalino, un metal
alcalino-terroso o un amonio, pudiendo dichas
unidades estructurales (1) ser idénticas o diferentes; n es un
número entero que varía de 1 a 250, m es un número entero que varía
de 0 a 100 con m < n, pudiendo los grupos de óxido de propileno
estar distribuidos o no de manera aleatoria entre los grupos de
óxido de etileno, R representa un grupo alquilo de 1 a 12 átomos de
carbono, pudiendo dichas unidades estructurales (2) ser idénticas o
diferentes; estando la proporción que resulta de la división del
número de unidades estructurales (2) por el número total de las
unidades estructurales (1) y (2) comprendida entre un 5% y un
60%.
2. Utilización según la
reivindicación 1, caracterizada porque el dispersante
seleccionado comprende el 100% del número de unidades estructurales
(1) y (2), al no tener en cuenta las unidades de terminación de
cadena.
3. Utilización según las
reivindicaciones 1 ó 2, caracterizada porque m es igual a
cero y n varía de 5 a 160.
4. Utilización según las
reivindicaciones 1 ó 2, caracterizada porque R es un grupo
alquilo de 1 a 5 átomos de carbono, de manera preferente R es un
radical metilo, etilo, propilo o butilo.
5. Utilización según la
reivindicación 2, caracterizada porque m es igual a cero, n
varía de 7 a 120, la proporción que resulta de la división del
número de unidades estructurales (2), que corresponden a unos
ésteres de las unidades estructurales (1), por el número total de
las unidades estructurales (1) y (2) está comprendida entre un 15%
y un 40%.
6. Utilización según las
reivindicaciones 1 ó 2, caracterizada porque el dispersante
seleccionado está constituido por una mezcla de agentes de
dispersión seleccionados definidos en una de las reivindicaciones
de 1 a 5.
7. Utilización de una
mezcla de dispersantes para composiciones acuosas de sulfato de
calcio anhidro que representa por lo menos el 80% en peso del
aglomerante hidráulico total, cual mezcla de dispersantes permite
simultáneamente a su acción dispersante mejorar el mantenimiento de
la fluidez en el tiempo y controlar los tiempos de inicio y/o de
final de fraguado, comprendiendo dicha mezcla, expresada sobre la
base del 100% del peso de los dispersantes en extracto seco:
- -
- de un 50 a un 90% del peso expresado en seco de un dispersante seleccionado entre los dispersantes policarboxílicos que comprenden por lo menos el 75% del número de una serie lineal aleatoria de unidades estructurales (1) y (2), y
- -
- de un 10 a un 50% del peso expresado en seco de otro dispersante policarboxílico que comprende por lo menos el 75% del número de una serie lineal aleatoria de unidades estructurales (3) y (4),
estando las unidades estructurales (1), (2), (3)
y (4) representadas por las fórmulas siguientes:
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
en las cuales X e X_{1},
idénticas o diferentes, representan un átomo de hidrógeno, un metal
alcalino, un metal alcalino-terroso o un amonio,
pudiendo las unidades estructurales (1) ser idénticas o diferentes y
pudiendo las unidades estructurales (3) ser idénticas o diferentes;
n y p, de valores idénticos o diferentes, son números enteros que
varían de 1 a 250, m y q, de valores idénticos o diferentes, son
números enteros que varían de 0 a 100 con m < n y q < p,
pudiendo los grupos de óxido de propileno estar distribuidos o no de
manera aleatoria entre los grupos de óxido de etileno; R y R_{1},
idénticas o diferentes, representan un grupo alquilo de 1 a 12
átomos de carbono, pudiendo las unidades estructurales (2) ser
idénticas o diferentes y pudiendo las unidades estructurales (4)
ser idénticas o
diferentes.
8. Utilización según las
reivindicaciones 1 ó 2, caracterizada porque la cantidad de
dispersante añadida a la composición acuosa de sulfato de calcio
anhidro está comprendida entre el 0,01% y el 0,5% del peso en seco
en proporción al peso de sulfato de calcio anhidro.
9. Utilización según la
reivindicación 7, caracterizada porque la cantidad de la
mezcla de dispersantes añadida a la composición acuosa de sulfato
de calcio anhidro está comprendida entre el 0,01% y el 0,5% del peso
en seco en proporción al peso de sulfato de calcio anhidro.
10. Utilización según las
reivindicaciones 1 ó 2, caracterizada porque la proporción
que resulta de la división del número de unidades estructurales
(2), que corresponden a ésteres de las unidades estructurales (1),
por el número total de las unidades estructurales (1) y (2) está
comprendida entre un 5% y un 50%.
11. Utilización según la
reivindicación 7, caracterizada porque R y R_{1},
idénticas o diferentes, son unos grupos alquilo de 1 a 5 átomos de
carbono, de manera preferente R y R_{1}, idénticas o diferentes,
son un radical metilo, etilo, propilo o butilo.
12. Utilización según las
reivindicaciones 1 ó 7, caracterizada porque se obtiene el
dispersante seleccionado formado por las unidades estructurales (1)
y (2) mediante copolimerización de un monómero (a), representado
por la fórmula (A) siguiente, con por lo menos un monómero (b),
seleccionado de entre los compuestos representados por la fórmula
(B) siguiente:
\vskip1.000000\baselineskip
en las cuales X representa un átomo
de hidrógeno, un metal alcalino, un metal
alcalino-terroso o un amonio; n es un número entero
que varía de 1 a 250, m es un número entero que varía de 0 a 100 con
m < n, pudiendo los grupos de óxido de propileno estar
distribuidos o no de manera aleatoria entre los grupos de óxido de
etileno; R representa un grupo alquilo de 1 a 12 átomos de
carbono.
13. Utilización según la
reivindicación 7, caracterizada porque se obtiene el
dispersante formado por las unidades estructurales (3) y (4)
mediante copolimerización de un monómero (a'), representado por la
fórmula (A') siguiente, con por lo menos un monómero (b'),
seleccionado entre los compuestos representados por la fórmula (B')
siguiente:
\vskip1.000000\baselineskip
en las cuales X_{1} representa un
átomo de hidrógeno, un metal alcalino, un metal
alcalino-terroso o un amonio; p es un número entero
que varía de 1 a 250, q es un número entero que varía de 0 a 100 con
q < p, pudiendo los grupos de óxido de propileno estar
distribuidos o no de manera aleatoria entre los grupos de óxido de
etileno; R_{1} representa un grupo alquilo de 1 a 12 átomos de
carbono.
14. Utilización según las
reivindicaciones 1 ó 7, caracterizada porque se obtiene el
dispersante seleccionado formado por las unidades estructurales (1)
y (2) mediante reacción de esterificación parcial de un ácido
polimetacrílico con un poliéter que contiene un grupo hidroxilo
libre que puede reaccionar con una función carboxílica de dicho
ácido polimetacrílico, de fórmula general
HO -
(C_{2}H_{4}0)_{n}(C_{3}H_{6}O)_{m} -
R
en la cual n es un número entero
que varía de 1 a 250, m es un número entero que varía de 0 a 100 con
m < n, estando los grupos de óxido de etileno y de óxido de
propileno distribuidos de una manera aleatoria, y R representa un
grupo alquilo de 1 a 12 átomos de
carbono.
15. Utilización según la
reivindicación 7, caracterizada porque se obtiene el
dispersante seleccionado formado por las unidades estructurales (3)
y (4) mediante reacción de esterificación parcial de un ácido
poliacrílico con un poliéter que contiene un grupo hidroxilo libre
que puede reaccionar con una función carboxílica de dicho ácido
polimetacrílico, de fórmula general
HO -
(C_{2}H_{4}0)_{p}(C_{3}H_{6}O)_{q} -
R_{1}
en la cual p es un número entero
que varía de 1 a 250, q es un número entero que varía de 0 a 100 con
q < p, estando los grupos de óxido de etileno y de óxido de
propileno distribuidos de una manera aleatoria, y R_{1}
representa un grupo alquilo de 1 a 12 átomos de
carbono.
16. Utilización según la
reivindicación 14, caracterizada porque se obtiene el ácido
polimetacrílico mediante polimerización de una mezcla de monómeros
que comprenden por lo menos el 75% en mol de ácido metacrílico y a
lo sumo el 25% en mol de un comonómero del ácido metacrílico.
17. Utilización según la
reivindicación 14, caracterizada porque se obtiene el ácido
polimetacrílico mediante polimerización de ácido metacrílico.
18. Composición acuosa de
sulfato de calcio anhidro que comprende además un dispersante del
tipo policarboxílico caracterizada porque el dispersante
seleccionado es un dispersante que permite mejorar el mantenimiento
de la fluidez en el tiempo y controlar los tiempos de inicio y/o de
final de fraguado de unas composiciones acuosas de sulfato de
calcio anhidro en las cuales dicho sulfato de calcio representa por
lo menos el 80% en peso del aglomerante hidráulico total,
comprendiendo dicho dispersante el 75% en número de una serie
lineal aleatoria de unidades estructurales (1) y (2) representadas
por las fórmulas siguientes:
en las cuales X representa un átomo
de hidrógeno, un metal alcalino, un metal
alcalino-terroso o un amonio, pudiendo dichas
unidades estructurales (1) ser idénticas o diferentes; n es un
número entero que varía de 1 a 250, m es un número entero que varía
de 0 a 100 con m < n, pudiendo los grupos de óxido de propileno
estar distribuidos o no de manera aleatoria entre los grupos de
óxido de etileno, R representa un grupo alquilo de 1 a 12 átomos de
carbono, pudiendo dichas unidades estructurales (2) ser idénticas o
diferentes; estando la proporción que resulta de la división del
número de unidades estructurales (2) por el número total de las
unidades estructurales (1) y (2) comprendida entre un 5% y un
60%.
19. Composición acuosa de
sulfato de calcio anhidro que comprende además una mezcla de
dispersantes del tipo policarboxílico caracterizada porque la
mezcla de dispersantes es una mezcla de dispersantes que permite
mejorar el mantenimiento de la fluidez en el tiempo y controlar los
tiempos de inicio y/o de final de fraguado de composiciones acuosas
de sulfato de calcio anhidro, en las cuales dicho sulfato de calcio
representa por lo menos el 80% en peso del aglomerante hidráulico
total, comprendiendo dicha mezcla, expresada sobre la base del
100% en peso de los dispersantes en extracto seco:
- -
- de un 50 a un 90% en peso expresado en seco de un dispersante seleccionado que comprende por lo menos el 75% en número de una serie lineal aleatoria de unidades estructurales (1) y (2), y
- -
- de un 10 a un 50% en peso expresado en seco de otro dispersante que comprende por lo menos el 75% en número de una serie lineal aleatoria de unidades estructurales (3) y (4),
estando las unidades estructurales (1), (2), (3)
y (4) representadas por las fórmulas siguientes:
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
en las cuales X y X_{1} idénticas
o diferentes representan un átomo de hidrógeno, un metal alcalino,
un metal alcalino-terroso o un amonio, pudiendo las
unidades estructurales (1) ser idénticas o diferentes y pudiendo
las unidades estructurales (3) ser idénticas o diferentes; n y p, de
valores idénticos o diferentes, son números enteros que varían de 1
a 250, m y q, de valores idénticos o diferentes, son números enteros
que varían de 0 a 100 con m < n y q < p, pudiendo los grupos
de óxido de propileno estar distribuidos o no de manera aleatoria
entre los grupos de óxido de etileno; R y R_{1}, idénticas o
diferentes, representan un grupo alquilo de 1 a 12 átomos de
carbono, pudiendo las unidades estructurales (2) ser idénticas o
diferentes y pudiendo las unidades estructurales (4) ser idénticas
o
diferentes.
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