ES2601242T3 - Copolímeros con grupos gem-acetofosfonados - Google Patents
Copolímeros con grupos gem-acetofosfonados Download PDFInfo
- Publication number
- ES2601242T3 ES2601242T3 ES13766544.4T ES13766544T ES2601242T3 ES 2601242 T3 ES2601242 T3 ES 2601242T3 ES 13766544 T ES13766544 T ES 13766544T ES 2601242 T3 ES2601242 T3 ES 2601242T3
- Authority
- ES
- Spain
- Prior art keywords
- group
- groups
- gem
- acetophosphonated
- formula
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 title claims abstract description 92
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 claims abstract description 5
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 claims abstract description 5
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 claims abstract description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 61
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 claims description 26
- 239000011707 mineral Substances 0.000 claims description 26
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 26
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 25
- 150000003467 sulfuric acid derivatives Chemical class 0.000 claims description 25
- 239000002671 adjuvant Substances 0.000 claims description 23
- 125000002947 alkylene group Chemical group 0.000 claims description 21
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 20
- 239000000178 monomer Substances 0.000 claims description 19
- 125000004435 hydrogen atom Chemical class [H]* 0.000 claims description 18
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims description 17
- 239000003513 alkali Substances 0.000 claims description 16
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims description 15
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 claims description 15
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 claims description 13
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 12
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 11
- 230000032258 transport Effects 0.000 claims description 11
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 claims description 10
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 claims description 8
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 claims description 6
- 125000004430 oxygen atom Chemical group O* 0.000 claims description 6
- 125000002877 alkyl aryl group Chemical group 0.000 claims description 5
- 125000003710 aryl alkyl group Chemical group 0.000 claims description 5
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 claims description 5
- 150000001768 cations Chemical group 0.000 claims description 5
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 5
- 125000006273 (C1-C3) alkyl group Chemical group 0.000 claims description 4
- 125000004169 (C1-C6) alkyl group Chemical group 0.000 claims description 4
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 125000000008 (C1-C10) alkyl group Chemical group 0.000 claims description 3
- 125000004400 (C1-C12) alkyl group Chemical group 0.000 claims description 3
- 125000003161 (C1-C6) alkylene group Chemical group 0.000 claims description 3
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 125000003368 amide group Chemical group 0.000 claims description 2
- 238000005243 fluidization Methods 0.000 claims description 2
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 claims description 2
- 125000004434 sulfur atom Chemical group 0.000 claims description 2
- 125000006539 C12 alkyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 claims 1
- 125000004185 ester group Chemical group 0.000 claims 1
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 43
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 28
- LMHAGAHDHRQIMB-UHFFFAOYSA-N 1,2-dichloro-1,2,3,3,4,4-hexafluorocyclobutane Chemical compound FC1(F)C(F)(F)C(F)(Cl)C1(F)Cl LMHAGAHDHRQIMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 22
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 description 16
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 13
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 12
- 239000004567 concrete Substances 0.000 description 12
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 12
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical class O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 239000004927 clay Chemical class 0.000 description 11
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 10
- 239000012429 reaction media Substances 0.000 description 10
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 9
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 9
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 8
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 8
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 8
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 7
- 230000006870 function Effects 0.000 description 7
- 229920002845 Poly(methacrylic acid) Polymers 0.000 description 6
- 239000013259 porous coordination polymer Substances 0.000 description 6
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 6
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 5
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 5
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 5
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 5
- WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N hydroxyacetaldehyde Natural products OCC=O WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 230000007480 spreading Effects 0.000 description 5
- 238000003892 spreading Methods 0.000 description 5
- 239000008030 superplasticizer Substances 0.000 description 5
- AEMRFAOFKBGASW-UHFFFAOYSA-N Glycolic acid Chemical compound OCC(O)=O AEMRFAOFKBGASW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N Na2O Inorganic materials [O-2].[Na+].[Na+] KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000007832 Na2SO4 Substances 0.000 description 4
- PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L Sodium Sulfate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])(=O)=O PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- -1 acrylic ester Chemical class 0.000 description 4
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 4
- 150000007942 carboxylates Chemical group 0.000 description 4
- 238000007334 copolymerization reaction Methods 0.000 description 4
- 238000005886 esterification reaction Methods 0.000 description 4
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 4
- 229910052938 sodium sulfate Inorganic materials 0.000 description 4
- 235000011152 sodium sulphate Nutrition 0.000 description 4
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 4
- UDHXJZHVNHGCEC-UHFFFAOYSA-N Chlorophacinone Chemical compound C1=CC(Cl)=CC=C1C(C=1C=CC=CC=1)C(=O)C1C(=O)C2=CC=CC=C2C1=O UDHXJZHVNHGCEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N Formaldehyde Chemical compound O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- ABLZXFCXXLZCGV-UHFFFAOYSA-N Phosphorous acid Chemical group OP(O)=O ABLZXFCXXLZCGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 3
- 125000003277 amino group Chemical group 0.000 description 3
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 3
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 3
- 239000000047 product Substances 0.000 description 3
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 3
- 238000000518 rheometry Methods 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical class [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N acrylic acid group Chemical group C(C=C)(=O)O NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002518 antifoaming agent Substances 0.000 description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 2
- 239000002585 base Substances 0.000 description 2
- OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L calcium sulfate Chemical class [Ca+2].[O-]S([O-])(=O)=O OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 235000011132 calcium sulphate Nutrition 0.000 description 2
- 150000001732 carboxylic acid derivatives Chemical class 0.000 description 2
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 2
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 2
- 230000009918 complex formation Effects 0.000 description 2
- GUJOJGAPFQRJSV-UHFFFAOYSA-N dialuminum;dioxosilane;oxygen(2-);hydrate Chemical compound O.[O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3].O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O GUJOJGAPFQRJSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 2
- 125000005842 heteroatom Chemical group 0.000 description 2
- 125000001183 hydrocarbyl group Chemical group 0.000 description 2
- 239000012948 isocyanate Substances 0.000 description 2
- 150000002513 isocyanates Chemical class 0.000 description 2
- 238000004898 kneading Methods 0.000 description 2
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 2
- 238000003760 magnetic stirring Methods 0.000 description 2
- 229910052901 montmorillonite Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- FAIAAWCVCHQXDN-UHFFFAOYSA-N phosphorus trichloride Chemical compound ClP(Cl)Cl FAIAAWCVCHQXDN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 description 2
- 230000000379 polymerizing effect Effects 0.000 description 2
- 239000011178 precast concrete Substances 0.000 description 2
- 150000003141 primary amines Chemical class 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 125000000467 secondary amino group Chemical class [H]N([*:1])[*:2] 0.000 description 2
- 239000000377 silicon dioxide Chemical class 0.000 description 2
- 238000001542 size-exclusion chromatography Methods 0.000 description 2
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 2
- UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-N sodium;hydron;carbonate Chemical compound [Na+].OC(O)=O UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000001424 substituent group Chemical group 0.000 description 2
- SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 2-(2-methoxy-5-methylphenyl)ethanamine Chemical compound COC1=CC=C(C)C=C1CCN SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JAHNSTQSQJOJLO-UHFFFAOYSA-N 2-(3-fluorophenyl)-1h-imidazole Chemical compound FC1=CC=CC(C=2NC=CN=2)=C1 JAHNSTQSQJOJLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WECIKJKLCDCIMY-UHFFFAOYSA-N 2-chloro-n-(2-cyanoethyl)acetamide Chemical compound ClCC(=O)NCCC#N WECIKJKLCDCIMY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OCKGFTQIICXDQW-ZEQRLZLVSA-N 5-[(1r)-1-hydroxy-2-[4-[(2r)-2-hydroxy-2-(4-methyl-1-oxo-3h-2-benzofuran-5-yl)ethyl]piperazin-1-yl]ethyl]-4-methyl-3h-2-benzofuran-1-one Chemical compound C1=C2C(=O)OCC2=C(C)C([C@@H](O)CN2CCN(CC2)C[C@H](O)C2=CC=C3C(=O)OCC3=C2C)=C1 OCKGFTQIICXDQW-ZEQRLZLVSA-N 0.000 description 1
- SXTAUSJLLADWLQ-UHFFFAOYSA-N 8-benzyl-2,3,9,10-tetramethoxy-6,8,13,13a-tetrahydro-5h-isoquinolino[2,1-b]isoquinoline Chemical compound C1=CC(OC)=C(OC)C2=C1CC1C=3C=C(OC)C(OC)=CC=3CCN1C2CC1=CC=CC=C1 SXTAUSJLLADWLQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical group CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HRPVXLWXLXDGHG-UHFFFAOYSA-N Acrylamide Chemical group NC(=O)C=C HRPVXLWXLXDGHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M Acrylate Chemical compound [O-]C(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BHPQYMZQTOCNFJ-UHFFFAOYSA-N Calcium cation Chemical compound [Ca+2] BHPQYMZQTOCNFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N Ethylene oxide Chemical compound C1CO1 IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-N Methacrylic acid Chemical compound CC(=C)C(O)=O CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920003171 Poly (ethylene oxide) Polymers 0.000 description 1
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 description 1
- 239000004721 Polyphenylene oxide Substances 0.000 description 1
- 239000011398 Portland cement Substances 0.000 description 1
- OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N Propanedioic acid Natural products OC(=O)CC(O)=O OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010070834 Sensitisation Diseases 0.000 description 1
- 235000015076 Shorea robusta Nutrition 0.000 description 1
- 244000166071 Shorea robusta Species 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 230000001476 alcoholic effect Effects 0.000 description 1
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001408 amides Chemical class 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 125000000129 anionic group Chemical group 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IYYIVELXUANFED-UHFFFAOYSA-N bromo(trimethyl)silane Chemical compound C[Si](C)(C)Br IYYIVELXUANFED-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001680 brushing effect Effects 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001424 calcium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001735 carboxylic acids Chemical class 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 210000004534 cecum Anatomy 0.000 description 1
- 238000007385 chemical modification Methods 0.000 description 1
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 238000010411 cooking Methods 0.000 description 1
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 1
- 125000006165 cyclic alkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 230000000254 damaging effect Effects 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- LXCYSACZTOKNNS-UHFFFAOYSA-N diethoxy(oxo)phosphanium Chemical compound CCO[P+](=O)OCC LXCYSACZTOKNNS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000010339 dilation Effects 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 239000010459 dolomite Chemical class 0.000 description 1
- 229910000514 dolomite Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000032050 esterification Effects 0.000 description 1
- 125000004494 ethyl ester group Chemical group 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000007717 exclusion Effects 0.000 description 1
- 210000003722 extracellular fluid Anatomy 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 239000010881 fly ash Substances 0.000 description 1
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 1
- 238000007306 functionalization reaction Methods 0.000 description 1
- 229920000578 graft copolymer Polymers 0.000 description 1
- 239000010440 gypsum Substances 0.000 description 1
- 229910052602 gypsum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004574 high-performance concrete Substances 0.000 description 1
- 230000000887 hydrating effect Effects 0.000 description 1
- 230000036571 hydration Effects 0.000 description 1
- 238000006703 hydration reaction Methods 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 1
- 238000009830 intercalation Methods 0.000 description 1
- 230000002687 intercalation Effects 0.000 description 1
- 125000005647 linker group Chemical group 0.000 description 1
- 238000004811 liquid chromatography Methods 0.000 description 1
- VZCYOOQTPOCHFL-UPHRSURJSA-N maleic acid Chemical compound OC(=O)\C=C/C(O)=O VZCYOOQTPOCHFL-UPHRSURJSA-N 0.000 description 1
- 239000011976 maleic acid Substances 0.000 description 1
- FPYJFEHAWHCUMM-UHFFFAOYSA-N maleic anhydride Chemical compound O=C1OC(=O)C=C1 FPYJFEHAWHCUMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000010534 mechanism of action Effects 0.000 description 1
- 125000000956 methoxy group Chemical group [H]C([H])([H])O* 0.000 description 1
- LVHBHZANLOWSRM-UHFFFAOYSA-N methylenebutanedioic acid Natural products OC(=O)CC(=C)C(O)=O LVHBHZANLOWSRM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012764 mineral filler Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000003472 neutralizing effect Effects 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000005702 oxyalkylene group Chemical group 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- UEZVMMHDMIWARA-UHFFFAOYSA-M phosphonate Chemical compound [O-]P(=O)=O UEZVMMHDMIWARA-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011505 plaster Substances 0.000 description 1
- 229920000570 polyether Polymers 0.000 description 1
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 1
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 description 1
- 239000005871 repellent Substances 0.000 description 1
- 230000002940 repellent Effects 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000011376 self-consolidating concrete Substances 0.000 description 1
- 230000008313 sensitization Effects 0.000 description 1
- 230000000391 smoking effect Effects 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000005063 solubilization Methods 0.000 description 1
- 230000007928 solubilization Effects 0.000 description 1
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- ISIJQEHRDSCQIU-UHFFFAOYSA-N tert-butyl 2,7-diazaspiro[4.5]decane-7-carboxylate Chemical compound C1N(C(=O)OC(C)(C)C)CCCC11CNCC1 ISIJQEHRDSCQIU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000003573 thiols Chemical class 0.000 description 1
- 230000009974 thixotropic effect Effects 0.000 description 1
- LLZRNZOLAXHGLL-UHFFFAOYSA-J titanic acid Chemical class O[Ti](O)(O)O LLZRNZOLAXHGLL-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 1
- VZCYOOQTPOCHFL-UHFFFAOYSA-N trans-butenedioic acid Natural products OC(=O)C=CC(O)=O VZCYOOQTPOCHFL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- STCOOQWBFONSKY-UHFFFAOYSA-N tributyl phosphate Chemical compound CCCCOP(=O)(OCCCC)OCCCC STCOOQWBFONSKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 description 1
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G81/00—Macromolecular compounds obtained by interreacting polymers in the absence of monomers, e.g. block polymers
- C08G81/02—Macromolecular compounds obtained by interreacting polymers in the absence of monomers, e.g. block polymers at least one of the polymers being obtained by reactions involving only carbon-to-carbon unsaturated bonds
- C08G81/024—Block or graft polymers containing sequences of polymers of C08C or C08F and of polymers of C08G
- C08G81/025—Block or graft polymers containing sequences of polymers of C08C or C08F and of polymers of C08G containing polyether sequences
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B24/00—Use of organic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. plasticisers
- C04B24/24—Macromolecular compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B24/00—Use of organic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. plasticisers
- C04B24/24—Macromolecular compounds
- C04B24/243—Phosphorus-containing polymers
- C04B24/246—Phosphorus-containing polymers containing polyether side chains
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F8/00—Chemical modification by after-treatment
- C08F8/14—Esterification
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F8/00—Chemical modification by after-treatment
- C08F8/40—Introducing phosphorus atoms or phosphorus-containing groups
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2103/00—Function or property of ingredients for mortars, concrete or artificial stone
- C04B2103/0045—Polymers chosen for their physico-chemical characteristics
- C04B2103/0059—Graft (co-)polymers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2103/00—Function or property of ingredients for mortars, concrete or artificial stone
- C04B2103/30—Water reducers, plasticisers, air-entrainers, flow improvers
- C04B2103/32—Superplasticisers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2103/00—Function or property of ingredients for mortars, concrete or artificial stone
- C04B2103/40—Surface-active agents, dispersants
- C04B2103/408—Dispersants
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
- C04B2111/20—Resistance against chemical, physical or biological attack
- C04B2111/2015—Sulfate resistance
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
- Polyethers (AREA)
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
- Other Resins Obtained By Reactions Not Involving Carbon-To-Carbon Unsaturated Bonds (AREA)
Abstract
Copolímero que comprende una cadena principal hidrocarbonada y grupos laterales, en el que los grupos laterales comprenden grupos carboxílicos, grupos polioxialquilados y grupos gem-acetofosfonados.
Description
DESCRIPCION
Copollmeros con grupos gem-acetofosfonados
5 [0001] La presente invencion se refiere a copollmeros con grupos gem-acetofosfonados, un procedimiento
para su preparacion y su uso como fluidificantes de suspensiones de partlculas minerales, especialmente composiciones de conglomerantes hidraulicos, por ejemplo cemento, y formulaciones de yeso.
[Estado de la tecnica]
10
[0002] Generalmente, se anaden a las composiciones de cemento adyuvantes que permiten mejorar sus propiedades. Entre las propiedades fundamentales de las composiciones de cemento estan las propiedades reologicas y su evolucion con el tiempo, relacionadas con la capacidad de manejo, as! como las resistencias, especialmente resistencias mecanicas.
15
[0003] Se usan en particular fluidificantes o plastificantes, que tienen como efecto fluidificar las composiciones de cemento y permiten as! reducir la cantidad de agua anadida, motivo por el cual se designan asimismo como reductores de agua. La composition presenta as! una densidad mas elevada y produce un material que presenta una mayor resistencia mecanica.
20
[0004] Algunos pollmeros solubles, denominados superplastificantes, permiten reducir ademas la cantidad de agua. Se conocen especialmente superplastificantes del tipo de los acidos policarboxllicos polialcoxilados (PCP).
[0005] El documento FR-2.892.420 describe superplastificantes de grupos fosfonados y polioxialquilados 25 para la fluidification de suspensiones de partlculas minerales, en los que los grupos fosfonados son grupos amino-
bisalquilenofosfonicos de formula (A) siguiente:
RJ
i
-L-X-jNlA’-POaR'j)],
(A)
30 en la que L representa un grupo de enlace con la cadena principal y X es un grupo alquileno u oxialquileno. Los monomeros fosfonados pueden obtenerse especialmente por difosfonacion segun las condiciones de la reaction de MOEDRITZER - IRANI, por reaccion de una amina con formaldehldo y acido fosforoso.
[0006] Para acceder a estas estructuras, se propone tambien la modification qulmica de un pollmero por 35 post-injerto. Este procedimiento incluye dos etapas, es decir la copolimerizacion de un acido carboxllico insaturado
con un ester (met)acrllico polietoxilado seguida por el injerto de un sinton alcoholico o amina fosfonada o, como variante, la polimerizacion del acido carboxllico insaturado y despues una esterification por compuestos polioxialquilados seguido del injerto de un sinton fosfonado.
40 [0007] Se conocen igualmente a partir de Mosquet y col. (Journal of Applied Polymer Sciences, 1997, 65,
2545-255) polimeros que ejercen el papel de fluidificante de suspensiones de partlculas minerales. Estos polimeros comprenden especialmente funciones fosfonicas o carboxilicas. Este documento muestra que los polimeros que comprenden sustituyentes carboxilicos son fluidificantes menos adecuados que los polimeros que comprenden sustituyentes fosfonicos.
45
[Problema tecnico]
[0008] El objeto de la invencion es proponer nuevos copollmeros modificados utiles como adyuvantes para suspensiones de partlculas minerales.
50
[0009] Otro objeto es proponer un procedimiento de preparacion de estos copollmeros sencillo y economico y en particular que no necesite el uso de formaldehldo.
[0010] Otro objeto mas es proponer adyuvantes para suspensiones de partlcuias minerales que presentan un poder reductor de agua importante, un buen mantenimiento de la reologla, una baja sensibilidad de estos rendimientos a las fluctuaciones de concentracion en sulfatos solubles, especialmente sulfatos alcalinos y a las arcillas, especialmente arcillas dilatables.
5
[Resumen de la invencion]
[0011] Los objetos senalados anteriormente se alcanzan segun la invencion mediante copollmeros que incluyen grupos gem-acetofosfonicos.
10
[0012] Ademas, segun la invencion se propone un copollmero que comprende una cadena principal hidrocarbonada y grupos laterales, en el que los grupos laterales comprenden grupos carboxllicos, grupos polioxialquilados y grupos gem-acetofosfonados.
15 [0013] Segun un segundo aspecto, la invencion contempla un procedimiento de preparation de estos
copollmeros que comprende las etapas que consisten en:
(i) polimerizar un monomero que transporta un grupo carboxllico, en su caso en presencia de un monomero que transporta un grupo polioxialquilado; y
20 (ii) injertar el pollmero obtenido con un compuesto reactivo gem-acetofosfonado.
[0014] Segun un tercer aspecto, la invencion contempla un procedimiento de preparacion de estos copollmeros por copolimerizacion, en masa o en solution, en presencia de un catalizador apropiado, de monomeros susceptibles de polimerizar que transportan respectivamente los grupos buscados (grupos carboxllicos, gem-
25 acetofosfonicos y polioxialquilados).
[0015] El copollmero gem-acetofosfonado as! obtenido se formula ventajosamente antes de su uso, preferentemente en forma de solucion, especialmente de solucion acuosa. La formulacion puede incluir igualmente aditivos habituales en la tecnica.
30
[0016] Segun otro aspecto, la invencion contempla as! un adyuvante para suspensiones de partlculas minerales que comprende el copollmero segun la invencion en forma de solucion en un disolvente apropiado o en forma seca, especialmente de polvo.
35 [0017] Ademas, la invencion contempla segun otro aspecto el uso del copollmero segun la invencion para la
fluidification de suspensiones de partlculas minerales y/o para el mantenimiento de la capacidad de manejo de conglomerates hidraulicos. Contempla igualmente el uso del copollmero segun la invencion para reducir la sensibilidad de las composiciones hidraulicas a las arcillas, especialmente arcillas dilatables, y a los sulfatos solubles, especialmente sulfatos alcalinos.
40
[0018] Finalmente, segun un ultimo aspecto, la invencion contempla una composition de partlculas minerales que comprende el copollmero segun la invencion.
[Definiciones]
45
[0019] En el marco del presente documento, se entiende por el termino «suspension de partlculas minerales» o «composicion hidraulico» cualquier conglomerate con toma hidraulica, denominado conglomerate hidraulico (se entiende por el termino «conglomerante hidraulico» cualquier compuesto que tenga la propiedad de hidratarse en presencia de agua y cuya hidratacion permite obtener un solido que tiene caracterlsticas mecanicas), es decir
50 especialmente ademas cementos tales como los cementos Portland, los cementos aluminosos, los morteros que comprenden ademas granulados finos, los hormigones que comprenden ademas granulados gruesos o incluso los sulfatos de calcio anhidros o semihidratados. Por la expresion cemento se entiende segun la invencion un cemento de tipo CEM I, CEM II, CEM III, CEM IV o CEM V segun la norma Cemento NF EN 197-1. El termino engloba igualmente las cargas minerales inertes tales como los sulfatos de calcio dihidratados as! como carbonato de calcio, 55 dolomita, sllice, hidroxido de titanio y los compuestos arcillosos. La composicion hidraulica puede comprender igualmente adiciones minerales. La expresion adiciones minerales designa las lechadas (tal como se define en la norma Cemento NF EN 197-1 parrafo 5.2.2), las lechadas de acerla, los materiales puzolanicos (tal como se define en la norma Cemento NF EN 197-1 parrafo 5.2.3), las cenizas volantes (tal como se define en la norma Cemento NF EN 197-1 parrafo 5.2.4), los esquistos calcinados (tal como se define en la norma Cemento NF EN 197-1 parrafo
5.2.5), las sustancias calcareas (tal como se define en la norma Cemento NF EN 197-1 parrafo 5.2.6) o incluso los vapores de silices (tal como se define en la norma Cemento NF EN 197-1 parrafo 5.2.7) o sus mezclas. Tambien pueden usarse otras adiciones, no reconocidas actualmente por la norma Cemento NF EN 197-1 (2001). Se trata especialmente de los metacaolines, tales como los metacaolines de tipo A de acuerdo con la norma NF P 18-513, y 5 adiciones siliceas, tales como las adiciones siliceas de mineralogia Qz de acuerdo con la norma NF P 18-509.
[0020] La composicion a base de conglomerante hidraulico es, por ejemplo, un hormigon. Por el termino hormigon, se entiende una mezcla de conglomerantes hidraulicos, granulados, agua, en su caso de aditivos, y en su caso de adiciones minerales. En el marco de la invencion, el termino hormigon comprende los morteros.
10
[0021] Por el termino «cadena hidrocarbonada» se entiende un grupo que incluye atomos de carbono y de hidrogeno, alifatico, saturado o insaturado, aromatico, arilalquilo o alquilarilo, lineal o ramificado y en su caso interrumpido y/o terminado por uno o varios heteroatomos tales como S, O, N, P.
15 [0022] Por el termino «grupo gem-acetofosfonado» se entienden grupos que incluyen un grupo fosfonato y un
grupo acetato unidos a un mismo atomo de carbono. Estos grupos tienen la formula
20 [0023] Por el termino «grupo alquilo» se entiende un grupo alquilo lineal, ramificado o ciclico, que comprende
generalmente de 1 a 20 atomos de carbono, por ejemplo de 1 a 10 atomos de carbono.
[0024] De la misma manera por el termino «grupo alquileno» se entiende un grupo alquileno lineal o ciclico.
25 [0025] Por el termino «arcilla dilatable» se entienden las arcillas cuyos espacios interfoliares ocupados por
cationes compensadores son susceptibles de dilatarse adsorbiendo una o varias capas de agua.
[0026] Por el termino «sulfato soluble» se entienden los sulfatos comprendidos en el conglomerante
hidraulico que son solubles especialmente en agua, por ejemplo en agua de amasado. La cantidad de sulfatos 30 solubles se determina en equivalente Na2O segun la norma NF EN 196-2. Los sulfatos solubles son especialmente sulfatos alcalinos.
[Descripcion detallada de la invencion]
35 [0027] Los copolimeros segun la invencion son copolimeros de tipo peine que incluyen, por una parte, una
cadena principal hidrocarbonada y, por otra parte, grupos laterales. Ademas se caracterizan por la presencia a modo de grupos laterales de grupos carboxilicos, grupos polioxialquilados y grupos gem-acetofosfonados.
[0028] La presencia simultanea de estos tres tipos de grupos confiere al copolimero las propiedades
40 interesantes a modo de adyuvante, especialmente de superplastificante, para suspensiones de particulas minerales. De forma especialmente ventajosa, la presencia simultanea de estos tres tipos de grupo permite un uso del copolimero en dosificacion, en la suspension de particulas minerales, mas bajas que los pCp clasicos que no comprenden grupo acetofosfonico, garantizando al mismo tiempo propiedades interesantes, especialmente en terminos de mantenimiento de la capacidad de manejo, tiempo de fraguado, resistencias mecanicas tan precoces 45 como definitivas, bajas sensibilidades a los sulfatos solubles, especialmente sulfatos alcalinos, y a las arcillas, especialmente arcillas dilatables.
[Copolimeros]
[0029] En su definicion mas amplia, los copollmeros propuestos segun la invencion son pollmeros de tipo PCP modificados que incluyen grupos gem-acetofosfonados.
[0030] El pollmero es de tipo peine, que incluye una cadena principal y grupos laterales. La cadena principal 5 hidrocarbonada no comprende preferentemente heteroatomos. Se prefiere especialmente una cadena principal
lineal.
[0031] Segun la invencion, el copollmero comprende ademas grupos laterales que incluyen grupos carboxllicos y grupos polioxialquilados, y ademas grupos gem-acetofosfonados. Ventajosamente, los grupos
10 laterales polioxialquilados estan unidos a la cadena principal por un enlace ester, eter o amido.
[0032] De manera preferida, los grupos gem-acetofosfonados responden a la formula (IA) siguiente:
15
en la que:
[0033] L representa un grupo de enlace con la cadena principal, en particular un enlace, un atomo de
oxigeno, un grupo -NR4-, (con R4 pudiendo ser hidrogeno o un grupo alquilo en Ci-Ca), un atomo de azufre o un 20 grupo alquileno, preferentemente, L es un atomo de oxigeno o un grupo -NR4-; n representa 0 o 1;
X es un grupo separador, en particular un grupo alquileno en C1-C20 en su caso sustituido o una secuencia de grupos de formula -(QO)m- en la que Q representa un grupo alquileno de 2 a 4 atomos de carbono o una mezcla de estos grupos de alquileno, siendo m un numero entero que varla de 1 a 500, preferentemente, X es un grupo 25 alquileno en C1-Ca;
R1 es, independientemente entre si, un grupo monovalente, especialmente hidrogeno, un grupo alquilo de C1-Ca o grupo de formula -(QO)mR5 en la que Q representa un grupo alquileno de 2 a 4 atomos de carbono o una mezcla de estos grupos de alquileno, m es un numero entero que varla de 1 a 500 y R5 es hidrogeno o un alquilo en C1-C3, o R1 es un cation, especialmente un cation alcalino, alcalinoterreo o amonio; preferentemente R1 es un atomo de 30 hidrogeno; y
R2 es un grupo monovalente, especialmente un atomo de hidrogeno o un grupo hidroxilo o un grupo alquilo en C1- C10, preferentemente, R2 es un grupo hidroxilo o un atomo de hidrogeno, especialmente R2 es un atomo de hidrogeno.
35 [0034] Preferentemente, en los compuestos (la), n es igual a 0 o n es igual a 1 y X es un grupo alquileno en
C1-Ca.
[0035] El grupo L es el que se une mas a menudo a un grupo carboxllico del copollmero y el atomo de oxigeno y forma entonces una funcion ester y los grupos aminas una funcion amido.
40
[0036] La proporcion de grupos gem-acetofosfonados respectivos en el copollmero segun la invencion puede variar ampliamente. En particular, los copollmeros comprenden del 0,1 al 60%, en particular del 1 al 40% y muy especialmente del 2 al 10% en numero de grupos laterales gem-acetofosfonados.
45 [0037] El copollmero incluye igualmente a modo de grupos laterales grupos polioxialquilados. Estos grupos
polioxialquilados pueden estar unidos a la cadena principal directamente o por medio de grupos formados con las funciones carboxllicas presentes, especialmente por un enlace ester o amido.
[0038] Igualmente pueden estar integrados en los grupos gem-acetofosfonatos, especialmente de formula (I).
[0039] Los grupos polioxialquilados pueden tener especialmente la formula (II) siguiente:
-Re-Z-A (II)
5 en la que:
Re es un grupo alquileno en C1-C12 o un grupo C=O o incluso esta ausente; y
Z es un atomo de oxigeno o un grupo N-R4, con R4 pudiendo ser un hidrogeno o un grupo alquilo en C1-C6; y A es un grupo de formula -(QO)m-R3 en la que:
10 Q representa un grupo alquileno de 2 a 4 atomos de carbono o una mezcla de estos grupos de alquilenos; m es un numero entero que varla de 1 a 500; y
R3 representa un atomo de hidrogeno o un grupo alquilo, arilo, alquilarilo o arilalquilo en C1-C12, preferentemente metilo.
15 [0040] El copollmero comprende en general del 0,001 al 80% en numero, en particular del 10 al 50% en
numero de grupos polioxialquilados.
[0041] Segun la invencion, el copollmero incluye ademas grupos carboxllicos, ademas de los presentes en los grupos acetofosfonicos.
20
[0042] Preferentemente, estos grupos carboxllicos responden a la formula (III) siguiente:
-C(O)-O-Rd (III)
25 en la que:
Rd representa H o un grupo alquilo, arilo, alquilarilo o arilalquilo en C1-C12, o un cation alcalino, alcalinoterreo o amonio.
30 [0043] La proporcion de grupos carboxllicos, ademas de los presentes en los grupos acetofosfonatos, en el
copollmero puede variar del 0 al 90%, en particular del 40 al 80% en numero de grupos carboxllicos.
[0044] Estos grupos carboxllicos pueden estar en forma de acido no disociado. Con la maxima frecuencia, estaran sin embargo al menos parcial o totalmente neutralizados, esterificados o amidificados.
35
[0045] El copollmero segun la invencion presenta generalmente una masa molar media comprendida entre 1.000 y 220.000 (Mw), preferentemente entre 10.000 y 110.000 (Mw) determinada por SEC («size exclusion chromatography», cromatografla llquida por exclusion molecular) en equivalente de polioxietileno patron.
40 [0046] El Indice de polimolecularidad Ip esta comprendido preferentemente entre 1 y 5, preferentemente
entre 1,5 y 3. El Indice de polimolecularidad es la relacion entre la masa molecular en peso (Mw) y la masa molecular en numero (Mn).
[0047] El Indice de ester en el copollmero segun la invencion puede variar en gran medida. Es 45 preferentemente del 10 al 70%, por ejemplo del 20 al 50%.
[0048] El Indice de ester teorico se determina a partir del numero de moles de acido introducidos (que puede determinarse por medio del Indice de acido (o Indice de acidez) del poliacido usado) y el numero de moles de grupo polioxialquilado introducidos. El Indice de ester real se determina a partir del numero de moles de acido introducidos
50 (que puede determinarse por medio del Indice de acido del acido usado) y el numero de moles residual del grupo polioxialquilado.
[0049] Los valores de Indice de ester dados en la presente descripcion y en los ejemplos corresponden al Indice de ester real.
55
[Procedimiento de preparacion de los copolfmeros segun la invencion]
[0050] Segun un segundo aspecto, la invencion propone un procedimiento de preparacion del copollmero injertado por grupos gem-acetofosfonados descrito anteriormente.
[0051] Para la preparacion del copollmero segun la invencion pueden convenir varios tipos de reacciones.
[0052] Especialmente, puede prepararse por copolimerizacion de monomeros apropiados o por modificacion 5 de un pollmero por injerto de grupos laterales. Este ultimo procedimiento se denomina tambien post-injerto.
[0053] Asl, segun una forma de realizacion, el copollmero descrito se prepara por copolimerizacion, en masa o en solucion, en presencia de un catalizador apropiado, de monomeros susceptibles de polimerizar que transporta respectivamente los grupos buscados. Asl se puede polimerizar una mezcla que comprende un monomero que
10 transporta un grupo gem-acetofosfonato, un monomero que transporta un grupo carboxllico y en su caso un monomero que transporta un grupo polioxialquilado.
[0054] Un monomero apropiado que transporta el grupo gem-acetofosfonato es especialmente vinllico, (met)acrllico o (met)acrilamido portador de un motivo gem-acetofosfonato.
15
[0055] Un monomero que transporta un grupo polioxialquilado apropiado es especialmente (met)acrilato o (met)acrilamido de metoxi polietilenglicol.
[0056] El monomero que transporta un grupo carboxllico puede elegirse en particular entre acidos 20 carboxllicos insaturados tales como acido acrllico, acido metacrllico, acido maleico, acido fumarico, acido itaconico,
sus mezclas y sus derivados sustituidos o incluso un compuesto susceptible de generar funciones carboxllicas insaturadas in situ, como anhldrido maleico.
[0057] El copollmero segun la invencion puede obtenerse entonces por copolimerizacion de estos 25 monomeros, especialmente por via de radicales en las condiciones habituales en presencia de un cebador
apropiado.
[0058] Segun otra forma de realizacion, el pollmero se prepara mediante un procedimiento denominado de «post-injerto». En este procedimiento, un pollmero que comprende una cadena hidrocarbonada y grupos laterales
30 carboxllicos y en su caso grupos laterales polialcoxilados es modificado por injerto de grupos gem-acetofosfonados.
[0059] El injerto se realiza preferentemente por reaccion de los grupos carboxllicos con un compuesto gem- acetofosfonado que transporta una funcion reactiva, especialmente un grupo alcohol o amina, primario o secundario.
35 [0060] Ademas, segun un segundo aspecto, la invencion contempla un procedimiento de preparacion del
copollmero descrito anteriormente que comprende las etapas que consisten en:
(i) polimerizar un monomero que transporta un grupo carboxllico, en su caso en presencia de un monomero que transporta un grupo polioxialquilado; y
40 (ii) injertar el pollmero obtenido con un compuesto reactivo gem-acetofosfonado.
[0061] Como variante, se puede polimerizar el monomero carboxllico y despues esterificar en el grado deseado los grupos carboxllicos por compuestos polioxialquilados, como se describe por ejemplo en la solicitud de patente FR-2.776.285, e injertar un compuesto reactivo gem-acetofosfonado. Preferentemente, el monomero
45 carboxllico se polimeriza y despues se esterifica en el grado deseado por compuestos polioxialquilados, como se describe por ejemplo en la solicitud de patente FR-2.776.285, y despues se injerta el producto obtenido con un compuesto reactivo gem-acetofosfonado.
[0062] Preferentemente, el compuesto reactivo gem-acetofosfonado es un alcohol o una amina gem- 50 acetofosfonado, prefiriendose las aminas debido a su mejor reactividad a baja temperatura e igualmente porque los
amidos que generan son estables en una gama de pH comprendida entre 10 y 13.
[0063] Ventajosamente, el compuesto reactivo gem-acetofosfonado tiene la formula (I) siguiente:
en la que:
5 Y es un grupo funcional susceptible de reaccionar con las funciones carboxllicas del pollmero, especialmente un grupo hidroxilo, amina primaria o secundaria, isocianato o tiol, preferentemente Y es un grupo hidroxilo, amina primaria o secundaria, isocianato; n representa 0 o 1
X un grupo separador, en particular un grupo alquileno en C1-C20 en su caso sustituido o una secuencia de grupos 10 de formula -(QO)m en la que Q representa un grupo alquileno de 2 a 4 atomos de carbono o una mezcla de estos grupos de alquileno, preferentemente, X es un grupo alquileno en C1-C6, siendo m un numero entero que varla de 1 a 500;
R1 es, independientemente entre si, un grupo monovalente, especialmente hidrogeno, un cation, especialmente un cation alcalino, alcalinoterreo o amonio o un grupo alquilo de C1-C6 y preferentemente de C1-C3; preferentemente R1 15 es hidrogeno o un grupo alquilo de C1-C3; y
R2 es un grupo monovalente, especialmente hidrogeno, hidroxilo o alquilo en C1-C10, preferentemente, R2 es un grupo hidroxilo o un atomo de hidrogeno.
[0064] El pollmero para injertar no incluira necesariamente grupos polioxialquilados desde el momento en 20 que el compuesto gem-acetofosfonado los incluye.
[0065] La reaccion de injerto puede realizarse ventajosamente a temperatura superior a 120°C, preferentemente entre 150 y 200°C, y en particular entre 170 y 180°C. El agua formada por la reaccion se elimina entonces de la mezcla de reaccion por evaporation, y el producto de reaccion se recupera en forma de residuo
25 seco.
[0066] Los grupos carboxllicos o fosfonicos presentes en el producto de reaccion pueden ser a continuation total o parcialmente neutralizados.
30 [El adyuvante]
[0067] Segun un tercer aspecto, la invention propone un adyuvante para suspensiones de partlculas minerales que comprende el copollmero descrito.
35 [0068] Para facilitar la implementation y la dosificacion, el adyuvante puede presentarse en forma de solution
en un disolvente apropiado.
[0069] Preferentemente, el disolvente apropiado comprende o esta constituido por agua. En algunos casos, puede contemplarse el uso de otro disolvente, como un alcohol o un glicol, por ejemplo etilenglicol o glicerol, como
40 complemento o alternativa, por ejemplo para facilitar la solubilization.
[0070] La concentration del adyuvante en el pollmero depende principalmente de la aplicacion contemplada. Generalmente, el adyuvante comprende del 1 al 50, preferentemente del 10 al 30% en peso de pollmero con respecto al peso total.
45
[0071] Como variante, el adyuvante puede presentarse igualmente en forma seca, especialmente en polvo.
[0072] La formulation del adyuvante puede comprender ademas otros aditivos habituales, tales como agentes antiespumantes; aceleradores; retardantes; agentes hidrofugos; agentes modificadores de la reologla tales
como agentes de viscosidad, tixotropicos o agentes que aumentan el umbral de flujo de otros dispersantes, agentes de arrastre de aire o estabilizantes de agentes antiespumantes.
[Uso de copolfmeros segun la invencion]
5
[0073] Segun un cuarto aspecto, la invencion propone el uso del adyuvante para la fluidificacion de
suspensiones de partlculas minerales y para el mantenimiento de la capacidad de manejo de conglomerantes hidraulicos.
10 [0074] A modo de composicion que comprende un conglomerante hidraulico, se pueden mencionar en
particular las composiciones de cemento, y especialmente los hormigones, especialmente los hormigones prefabricados y los hormigones listos para su empleo. Estos hormigones pueden estar destinados especialmente a edificios y a ingenierla civil.
15 [0075] La cantidad de adyuvante que se anadira a la suspension de partlculas minerales depende,
naturalmente, de las propiedades buscadas y de la aplicacion contemplada. Se observa que para las composiciones preferidas de la invencion, en cambio, esta dosificacion varla poco con la naturaleza del medio, y en particular poco con la composicion qulmica de los conglomerantes hidraulicos usados.
20 [0076] Generalmente, para una composicion de conglomerante hidraulico, especialmente una composicion
de cemento, es apropiada una dosificacion de adyuvante del 0,01 al 2%, preferentemente del 0,05 al 1% y muy en particular del 0,1 al 0,5% en peso de pollmero con respecto al peso del conglomerante hidraulico, especialmente cemento para la mayor parte de las aplicaciones estandar.
25 [0077] A modo indicativo, una dosificacion eficaz de adyuvante para la preparacion de una composicion de
hormigon listo para su empleo es del 0,7 al 1,5% de una formulacion al 20% en peso de extracto seco con respecto al peso de cemento.
[0078] El mecanismo de accion de los pollmeros descritos no esta comprendido, al entenderse que el de los 30 superplastificantes en los cementos todavla no se ha elucidado completamente de forma general.
[0079] Sin embargo, se supone que el efecto fluidificante de los superplastificantes procede principalmente de fuerzas de repulsion que intervienen entre los copollmeros adsorbidos en la superficie de los granos.
35 [0080] Se supone que el motivo de las propiedades especiales a modo de adyuvante es la presencia
conjugada, en los copollmeros con grupos gem-acetofosfonados segun la invencion, de largas cadenas polioxialquiladas que provocan el efecto de dispersion, y de grupos fosfonato y carboxilato que tienen una alta capacidad de formacion de complejos y un poder de adsorcion excepcional en relacion con los cationes di- o trivalentes tales como calcio o aluminio.
40
[0081] Ademas, se ha observado, de forma sorprendente, que los copollmeros gem-acetofosfonados segun la invencion presentan un excelente compromiso entre poder reductor de agua y mantenimiento de la reologla en un gran intervalo de concentracion en cadenas polioxialquiladas. Ademas, de forma sorprendente, se ha observado que los copollmeros de la invencion podlan usarse en dosificaciones mas bajas, en las composiciones a base de
45 conglomerante hidraulico, que los PCP clasicos que no comprenden grupo acetofosfonico.
[0082] Se ha constatado ademas que los copollmeros segun la invencion presentan una sensibilidad reducida a los sulfatos solubles, especialmente sulfatos alcalinos, presentes especialmente en los cementos.
50 [0083] En efecto, los ensayos realizados han demostrado que la funcionalizacion de los PCP por sintones
gem-acetofosfonicos permite perturbar la adsorcion de los iones sulfato a la superficie de las partlculas de cemento y as! favorecer la del copollmero funcionalizado y por ello su accion dispersante.
[0084] Esta adsorcion disminuye intensamente en el caso de contenidos de iones sulfatos elevados a
55 consecuencia de la competencia de adsorcion, en la superficie de los granos de cemento, entre los iones sulfatos y el copollmero. Asl, contenidos elevados en sulfatos solubles, especialmente sulfatos alcalinos, conducen generalmente a una baja reduccion de agua, debida sin duda a una adsorcion inicial mas baja del copollmero. Sin embargo, se observa con la maxima frecuencia una mejor capacidad de manejo de las composiciones, que se supone relacionada con una mejor disponibilidad del copollmero en el llquido intersticial lo que permite prolongar el
efecto dispersante.
[0085] Ademas, el copollmero segun la invention presenta ventajosamente una sensibilidad reducida a las arcillas, especialmente arcillas dilatables, a menudo presentes en las arenas y los rellenos calcareos constitutivos de
5 suspensiones de partlculas minerales.
[0086] En efecto, la presencia de arcillas, especialmente arcillas dilatables, en las composiciones hidraulicas afecta a la eficacia de los superplastificantes debido a su adsorcion en la superficie de estas arcillas, especialmente arcillas dilatables, y a la intercalation de sus injertos polietoxilados en los espacios interfoliares de estas arcillas. La
10 disminucion del mantenimiento de fluidez requiere as! aumentar la dosificacion de adyuvante, lo que engendra a su vez costes y puede conllevar ademas una degradation de otras propiedades tales como la resistencia a la compresion y la durabilidad del material y que puede conducir ademas a la aparicion de fisuras.
[0087] Se supone que este efecto ventajoso esta relacionado con que la presencia de grupos gem- 15 acetofosfonicos en los copollmeros segun la invencion aumenta su afinidad para la superficie de granos de cemento
a expensas de la de partlculas de arcilla. Este fenomeno puede deberse al aporte de cargas anionicas suplementarias, relacionado con la sustitucion de un grupo carboxilato por 2 funciones fosfonato y 1 funcion carboxilato, lo que dificulta el acercamiento a las arcillas y, por tanto, la adsorcion en su superficie.
20 [0088] De forma preferida, los copollmeros de la invencion que presentan un Indice de ester del 30 al 70%,
preferentemente del 30 al 50%, presentan una baja sensibilidad a las arcillas, especialmente arcillas dilatables.
[0089] Los copollmeros injertados obtenidos tal como se describe anteriormente son especialmente interesantes a modo de plastificantes de suspensiones de partlculas minerales, en particular de composiciones de
25 cemento y de formulaciones de yeso.
[0090] En efecto, presentan:
- un poder reductor de agua elevado,
30 - una insensibilidad a los sulfatos solubles, especialmente sulfatos alcalinos, de los cementos,
- una disminucion de la sensibilidad a las arcillas, especialmente arcillas dilatables, presentes en las arenas,
- un poder fluidificante muy bueno de las composiciones hidraulicas con un muy buen mantenimiento de la fluidez.
[0091] Los copollmeros segun la invencion pueden usarse directamente en la composition de partlculas 35 minerales, especialmente la composicion de conglomerante hidraulico. Igualmente pueden implementarse durante el
cepillado de las partlculas minerales, especialmente del conglomerante hidraulico, antes de la preparation de la composicion.
[Composiciones de partlculas minerales]
40
[0092] Finalmente, segun un ultimo aspecto, la invencion contempla una composicion de partlculas minerales que comprende el copollmero segun la invencion.
[0093] Las composiciones con adyuvantes as! obtenidas presentan una capacidad de manejo prolongada con 45 una baja dosificacion, comprendido en presencia de contenidos de sulfatos solubles, especialmente sulfatos
alcalinos, y/o de arcillas, especialmente arcillas dilatables, elevados. Por ello son interesantes para un amplio abanico de aplicaciones, en particular hormigones listos para su empleo, hormigones autocompactantes, hormigones de alto o muy alto rendimiento (BHP y BTHP) u hormigones de prefabricacion.
50 [0094] La invencion se comprendera mejor con respecto a los ejemplos que se muestran a continuation a
modo no limitativo.
EJEMPLOS
55 A. Preparacion del sinton acetofosfonado
Preparacion de acido 2-hidroxifosfonoacetico (HPAA)
[0096] Este compuesto esta disponible comercialmente, especialmente con la denominacion BelcoR575® en 5 la empresa BWA.
[0097] Este compuesto puede prepararse igualmente por reaccion de tricloruro de fosforo PCl3 con acido glicolico (HOCH2CO2H) seguido de una reaccion de hidrolisis.
10 [0098] Este compuesto puede prepararse igualmente a partir de un ester etllico del acido glicolico y de
dietilfosfito y despues hidrolizarse en medio acido o por tratamiento con bromuro de trimetilsililo y a continuacion hidrolizado tal como se describe en el la patente EP-0.027.199.
B. Preparacion de los polfmeros
15
Ejemplo 1A y 1B. Preparacion de un copolfmero policarboxflico polialcoxilado de referencia
[0099] En un matraz de dos bocas con balon de 500 mL provisto de agitacion magnetica, cubierto con un refrigerante y con protection con atmosfera de nitrogeno y colocado en un bano de aceite con termostato, se cargan
20 73,57 g (323,4 mmoles) de acido polimetacrllico (Mn = 4.100 g/mol; extracto seco = 30%, Indice de acidez 181,1 mg KOH/g) y despues se introducen 0,48 g (5,95 mmoles) de sosa (solution acuosa de NaOH al 50% en peso). Se procede entonces a la carga de 34,35 g (46 mmoles) de metoxipolietilenglicol (MPEG) de masa molar 750 g/mol y despues de 91,60 g (46 mmoles) de metoxipolietilenglicol (MPEG) de masa molar 2.000 g/mol y se lleva la temperatura del medio de reaccion a 175°C. Cuando la temperatura del medio de reaccion alcanza 100°C, se pone 25 el reactor en vaclo parcial (<20 mbar).
[0100] Se toma como T0, tiempo de inicio de reaccion, el momento en que el medio de reaccion se vuelve homogeneo. Se deja proseguir la reaccion de esterification durante 7 h a 175°C antes de dejar que el medio de reaccion recupere la temperatura ambiente.
30
[0101] Se obtiene una base anhidra que presenta una masa de copollmero de tipo peine de 147,5 g, es decir, el 73,8% con respecto a la mezcla de reaccion inicial.
[0102] El ejemplo 1A corresponde a un pollmero con el 27,5% de Indice de ester y el ejemplo 1B a un 35 pollmero con el 38,5% de Indice de ester.
[0103] El Indice de ester se mide a partir del Indice de acido del acido polimetacrllico que da acceso al numero de moles de acido introducidos. La determination del numero de moles de MPEG residual por GPC permite deducir el Indice de ester real.
40
Ejemplo 2A y 2B. Preparacion de copolfmeros de tipo PCP injertados en HPAA segun la invencion
[0104] Se ha demostrado que la introduction simultanea del sinton gem acetofosfonico con los compuestos polialcoxilados perturba la reaccion de esterificacion.
45
[0105] En cambio, una introduccion diferida en el medio de reaccion, por ejemplo al cabo de 4 horas de reaccion, permite encontrar un Indice de injerto de MPEG equivalente al de la reaccion de referencia sin sinton acetofosfonado.
50 [0106] Estas son las condiciones operativas que se han mantenido en lo sucesivo del estudio.
[0107] En un matraz de dos bocas con balon de 500 mL provisto de agitacion magnetica, cubierto por un
refrigerante y con proteccion con atmosfera de nitrogeno y colocado en un bano de aceite con termostato, se cargan 73,57 g (323,4 mmoles) de acido polimetacrllico (Mn = 4.100 g/mol; extracto seco = 30%, Indice de acidez 181,1 mg KOH/g) y despues se introducen 0,48 g (5,95 mmoles) de sosa (solucion acuosa de NaOH al 50% en peso). Se procede entonces a la carga de 34,35 g (46 mmoles) de metoxipolietilenglicol (MPEG) de masa molar 750 g/mol y 5 despues de 91,60 g (46 mmoles) de metoxipolietilenglicol (MPEG) de masa molar 2.000 g/mol y se lleva la temperatura del medio de reaccion a 175°C. Cuando la temperatura del medio de reaccion alcanza 100°C, se pone el reactor en vaclo parcial (<20 mbar).
[0108] Se toma como T0, tiempo de inicio de reaccion, el momento en que el medio de reaccion se vuelve 10 homogeneo. Despues de 4 h de coccion a 175°C, se introducen muy lentamente 4,11 g de sinton acetofosfonado
HPAA del ejemplo 1 (4% en peso), y se deja proseguir la reaccion de esterificacion durante 3 h mas a 175°C antes de dejar que el medio de reaccion recupere la temperatura ambiente.
[0109] Se obtiene una base anhidra que presenta una masa de copollmero injertado de 143,3 g, es decir, el 15 71,7% con respecto a la mezcla de reaccion inicial.
[0110] La solucion obtenida de copollmero portador de funciones carboxllicas, de injertos de polieter y de motivos gem-acetofosfonicos, se formula a continuation mediante el anadido del 0,5% en peso de amina oleica a 2 moles de oxido de etileno (comercializada con la denomination NORAMOX O2 por CECA) y del 1,2% en peso de
20 tributilfosfato (antiespumantes).
[0111] Finalmente, se diluye el producto con agua para obtener un extracto seco del 30% y se neutraliza con hidroxido de sodio a pH 7.
25 [0112] El dispersante as! preparado esta listo para su empleo.
[0113] La tabla 1 siguiente reagrupa las caracterlsticas de cada uno de los pollmeros obtenidos segun los
ejemplos 1, 2A y 2B.
30 Tabla 1: Caracterlsticas de los pollmeros segun los ejemplos 1 y 2
- Ejemplo
- Mezcla de reaccion % poliox residual
- 1A
- 27,5% MPEG2000 + acido polimetacrllico 1,06
- 1B
- 38,5% MPEG2000 + acido polimetacrllico 0,93
- 2A
- 27,5% MPEG2000 + acido polimetacrllico + 4% HPAA 0,83
- 2B
- 38,5% MPEG2000 + acido polimetacrllico + 4% HPAA 1,12
[0114] Los porcentajes de poliox residuales se obtienen por GPC y se expresan en porcentaje en masa del
medio de reaccion.
35
C. Evaluacion de las propiedades de aplicacion
1. Poder reductor del agua
40 [0115] Con el fin de evaluar el poder reductor de agua de copollmero, se han formulado morteros anadiendo
dichos copollmeros a modo de superplastificantes.
[0116] La composition del mortero preparado se detalla en la tabla 2 mostrada mas adelante.
45 [0117] Los ejemplos se han implementado con los copollmeros de los ejemplos 1A, 1B, 2A, 2B y con los
copollmeros de los ejemplos 1A y 1B en los que se ha anadido el 4% de HPAa no injertado (en solucion en la formulacion).
[0118] El mortero se prepara segun el procedimiento siguiente:
50
En la cuba de una hormigonera PERRIER se han introducido las dos arenas, normalizada y FULCHIRON. Despues del hormigonado de las arenas durante 30 segundos a una velocidad de aproximadamente 140 vueltas/min, se anade en el lapso de 15 segundos, el agua de prehumectacion que representa 1/3 del agua total que se introducira. Se lleva un seguimiento de la mezcla durante 15 segundos antes de dejar reposar la masa durante 4 minutos. A
continuacion se introduce el cemento y el relleno calcareo (origen ERBRAY suministrado por la Societe MEAC) y despues se lleva un seguimiento de la mezcla durante 1 minuto antes de anadir el resto del agua de amasado, as! como la totalidad del adyuvante en el lapso de 30 segundos. A continuacion se detiene la hormigonera unos instantes para raspar los bordes de la cuba de hormigonado con el fin de tener una masa muy homogenea y 5 despues se lleva un seguimiento de la mezcla durante 1 minuto mas a velocidad rapida de 280 vueltas/min.
Tabla 2: Composicion del mortero usado para evaluar la capacidad de manejo
- Componente
- Masa [g]
- Cemento SPLC 52,5 N
- 624,9
- Relleno ERBRAY
- 412,1
- Arena AFNOR (granulometrla 0/2)
- 1.350
- Arena FULCHIRON (granulometrla 0/0,5)
- 587,7
- Agua total
- 375,1
10 [0119] Se ha evaluado la capacidad de manejo de los morteros formulados con los copollmeros midiendo el
diametro de esparcimiento (slump flow) segun el procedimiento descrito a continuacion.
[0120] Se llena un molde sin fondo de forma troncoconica, de reproduccion a escala 0,5 del cono de Abrams (vease norma NF 18-451, 1981); para efectuar el esparcimiento, se levanta el cono en perpendicular a la placa con
15 un cuarto de vuelta. El esparcimiento se obtiene a 5, 30, 60, 90 y 120 minutos segun 2 diametros a 90° con un metro de cinta. El resultado de la medida de esparcimiento es la media de los 2 valores a +/- 1 mm. Los ensayos se realizan a 20°C.
[0121] La dosificacion del copollmero se determina de manera que se alcanza un esparcimiento objeto 20 comprendido entre 310 y 330 mm. Salvo indicacion en sentido contrario, la dosificacion se expresa en % en peso
con respecto al peso del conglomerante total (relleno + cemento)).
[0122] Los resultados obtenidos para los morteros formulados con los copollmeros se resumen en la tabla 3 siguiente.
25
Tabla 3: Esparcimiento de un mortero con adyuvante de copollmeros de los ejemplos 1 y 2
- EJ.
- Injerto Dosificacion Esparcimiento T [min Perdida
- [% molar] [%] 5 30 60 90 120 de fluidez [%]
- 1A (27,5% MPEG)
- de - 0,65 315 320 325 315 285 9,5
- 1A + 4% en HPAA en formulacion
- peso la 4% HPAA sin injerto 0,70 320 330 330 320 310 3,1
- 2A (27,5% MPEG)
- de 4% HPAA 0.55 325 320 330 315 300 7,7
- 1 B (38,5% MPEG)
- de - 1,30 320 300 300 295 290 9,4
- 1B + 4% en HPAA en formulacion
- peso la 4% HPAA sin injerto 1,30 300 290 280 275 280 6,6
- 2B (38,5% MPEG)
- de 4% HPAA 1,10 325 325 325 330 325 0
[0123] En el analisis de los resultados, se constata que el injerto del 4% de HPAA permite reducir 30 sustancialmente la dosificacion (paso del 0,65% al 0,55% y de 1,3 a 1,1) para un esparcimiento inicial equivalente.
[0124] Se verifica ademas que el simple anadido a la formulacion testigo del 4% HPAA, que ya no se injerta
en el copollmero, no permite modificar el poder reductor de agua del copollmero injertado testigo.
35 [0125] La mejora del poder reductor de agua de los copollmeros injertados acetofosfonicos puede explicarse
por una mayor afinidad para la superficie de los granos de cemento.
2. Mejora del poder reductor de agua con mantenimiento de fluidez
5 [0126] Con la lectura de la tabla 3 anterior se constata que el uso de un aditivo que incluye un copollmero
policarboxllico polialcoxilado injertado por el 4% de HPAA en una formulacion de cemento permite una reduccion de la dosificacion de superplastificante con un mantenimiento de la fluidez en el curso del tiempo.
3. Sensibilidad a los sulfatos solubles
10
[0127] Con el fin de evaluar el impacto de la presencia de sulfatos alcalinos en la eficacia de los copollmeros
de los ejemplos precedentes a modo de superplastificante, se han realizado ensayos con morteros con contenido de sulfatos variable.
15 [0128] El contenido de sulfatos alcalinos de los morteros se ha modificado mediante la adicion de sulfato de
sodio en polvo al cemento (0,8% en peso con respecto al peso del cemento en seco/seco). A continuacion se ha preparado el mortero segun la formulacion indicada en la tabla 4 siguiente, anadiendo al agua de amasado la dosificacion indicada de copollmero.
20 [0129] Se ha evaluado el esparcimiento de estos morteros tal como se describe anteriormente.
Tabla 4: Composicion del mortero usado para evaluar la sensibilidad a los sulfatos
- Componente
- Masa [g]
- Cemento SPLC 52,5N
- 624,9
- Relleno ERBLAY
- 412,1
- Arena AFNOR (granulometrla 0/2)
- 1.350
- Arena FULCHIRON (granulometrla 0/0,5)
- 587,7
- Na2SO4
- 2,58
- Agua total
- 375,1
25 [0130] Los resultados obtenidos se recogen en la tabla 5 mostrada a continuacion. La concentracion en
sulfatos total indicada tiene en cuenta el Indice de sustancias alcalinas presente inicialmente en el cemento, evaluado al 0,6% en peso (seco/seco).
[0131] Se observa que la adicion de sulfato se acompana de una disminucion sensible del poder reductor del
30 agua. Sin querer limitarse a ninguna teorla, esta disminucion del poder reductor de agua parece estar relacionada con la competencia de adsorcion en la superficie de los granos de cemento entre el copollmero y los iones sulfatos. La introduccion en el esqueleto PCP del grupo gem acetofosfonico permite minimizar mucho esta perdida de poder reductor de agua, ya que se observa una desviacion de esparcimiento de 50 mm en 2 horas entre el PCP no funcionalizado y el PCP funcionalizado por el grupo acetofosfonico.
35
Tabla 5: Efecto de los sulfatos
- EJ.
- Injerto [% molar] Na2SO4 anadido [% en peso del cemento] Dosificacion [%] Esparcimiento T [mm]
- 5 min
- 30 min 60 min 90 min 120 min
- 1B
- - - 1,3 330 320 315 310 310
- 1B
- - 0,35% Na2O eq o 0,8% Na2SO4 1,3 230 215 215 210 200
- 2B
- 4% HPAA 0,3 1,1 325 325 325 330 325
- 2B
- 4% HPAA 0,35% Na2O eq o 0,8% Na2SO4 1,1 280 270 260 260 260
- 2B
- 4% HPAA 0,35% Na2O eq o 0,8% Na2SO4 1,4 310 310 315 305 305
[0132] Se constata que el copollmero segun la invencion soporta Indices de sulfatos solubles, especialmente
40 sulfatos alcalinos, en el cemento muy superiores al superplastificante de referencia.
[0133] El uso de los copollmeros segun la invencion a modo de superplastificantes es as! menos sensible a los sulfatos solubles, especialmente los sulfatos alcalinos, en los cementos, en comparacion con el copollmero no injertado. Esta observation puede explicarse por un poder de formation de complejo del grupo fosfonato y del grupo carboxilato con respecto a los iones calcio superior comparado con los iones sulfato.
5
3. Sensibilidad a las arcillas
[0134] Los superplastificantes son igualmente sensibles a la presencia de arcillas en las composiciones, generalmente en las arenas.
10
[0135] Con el fin de evaluar esta sensibilidad de los copollmeros, se ha medido el esparcimiento de morteros formulados con una arena contaminada con una arcilla (montmorillonita KSF) y se ha comparado con el de un mortero formulado con una arena limpia no contaminada.
15 [0136] Salvo indication en sentido contrario, el porcentaje de arcilla se expresa en % en peso seco con
respecto a la arena total en seco, compuesta por arena AFNOR y arenilla FULCHIRON. La arcilla anadida se introduce con la arena antes de anadir el agua de prehumectacion.
[0137] Los morteros se han preparado segun la formulation indicada en la tabla 4 anterior, usando cemento 20 de alto Indice de productos alcalinos (Cemento SPLC 52,5 N) y los copollmeros segun el ejemplo 1A, 1B, 2A y 2B.
[0138] Los resultados de los ensayos se presentan en la tabla 6 mostrada a continuation.
[0139] Estos resultados muestran que los copollmeros segun la invencion estudiados permiten una reduction 25 de la dosificacion usada para rendimientos identicos con respecto a la sensibilization a las arcillas. Los copollmeros
segun la invencion que presentan un Indice de ester mas elevado son claramente menos sensibles a la arcilla presente en las arenas, hasta el punto de neutralizar en gran medida el efecto muy perjudicial del 0,5% en peso de arcilla (con respecto a la arena seca) en la fluidez de la composition de cemento.
30 Tabla 6: Efecto de la arcilla
- EJ.
- Injerto [%molar] Arcilla anadida* [% en peso] Dosificacion Esparcimiento T [min]
- 5
- 30 60 90 120
- 1A
- - - 0,65 315 320 325 315 285
- 1A
- - 0,5 0,65 260 260 260 245 220
- 2A
- 4% HPAA - 0,55 325 320 330 315 300
- 2A
- 4% HPAA 0,5 0,55 255 245 245 230 200
- 1B
- - - 1,3 330 320 315 310 310
- 1B
- - 0,5 1,3 250 230 230 220 200
- 2B
- 4% HPAA - 1,1 325 325 325 330 325
- 2B
- 4% HPAA 0,5 1,1 305 285 290 295 285
* La arcilla anadida es una montmorillonita KSF comercializada por ALDRICH
Claims (13)
- REIVINDICACIONES1. Copollmero que comprende una cadena principal hidrocarbonada y grupos laterales, en el que los grupos laterales comprenden grupos carboxllicos, grupos polioxialquilados y grupos gem-acetofosfonados.5
- 2. Copollmero segun la reivindicacion 1, en el que los grupos laterales polioxialquilados estan unidos a la cadena principal por un enlace ester, eter o amido.
- 3. Copollmero segun una de las reivindicaciones 1 o 2, en el que los grupos laterales gem- 10 acetofosfonados responden a la formula (IA) siguiente:
imagen1 en la que:15L representa un grupo de enlace con la cadena principal, en particular un enlace, un atomo de oxigeno, un grupo - NR4-, con R4 pudiendo ser hidrogeno o un grupo alquilo en C1-C6, un atomo de azufre o un grupo alquileno, preferentemente, L es un atomo de oxigeno o un grupo -NR4-; n representa 0 o 1;20 X es un grupo separador, en particular un grupo alquileno en C1-C20 en su caso sustituido o una secuencia de grupos de formula -(QO)m- en la que Q representa un grupo alquileno de 2 a 4 atomos de carbono o una mezcla de estos grupos de alquileno, siendo m un numero entero que varla de 1 a 500, preferentemente, X es un grupo alquileno en C1-C6;R1 es, independientemente entre si, un grupo monovalente, especialmente hidrogeno, un grupo alquilo de C1-C6 o 25 grupo de formula -(QO)mR5 en la que Q representa un grupo alquileno de 2 a 4 atomos de carbono o una mezcla de estos grupos de alquileno, m es un numero entero que varla de 1 a 500 yR5 es hidrogeno o un alquilo en C1-C3, o R1 es un cation, especialmente un cation alcalino, alcalinoterreo o amonio; y R2 es un atomo de hidrogeno, un grupo hidroxilo o grupo alquilo en C1-C10.30 4. Copollmero segun la reivindicacion 3, en el que los grupos gem-acetofosfonados tienen la formula(IA), con L formando con un grupo carboxllico del copollmero una funcion amido o un grupo ester. - 5. Copollmero segun la reivindicacion 3 o 4, en el que los grupos gem-acetofosfonados tienen la formula (IA), siendo n igual a 0.35
- 6. Copollmero segun la reivindicacion 3 o 4, en el que los grupos gem-acetofosfonados tienen la formula (IA), siendo n igual a 1 y siendo X un grupo alquileno en C1-C6.
- 7. Copollmero segun una de las reivindicaciones 3 a 6, en el que los grupos gem-acetofosfonados tienen 40 la formula (IA), siendo R1 un atomo de hidrogeno o un cation alcalino, alcalinoterreo o amonio.
- 8. Copollmero segun una de las reivindicaciones 3 a 7, en el que los grupos gem-acetofosfonados tienen la formula (IA), siendo R2 un grupo hidroxilo o un atomo de hidrogeno.45 9. Copollmero segun una de las reivindicaciones 1 a 8, en el que los grupos polioxialquilados tienen laformula (II) siguiente:-Re-Z-A (II)en la que:Re es un grupo alquileno en C1-C12 o un grupo C=O o incluso esta ausente; yZ es un atomo de oxigeno o un grupo N-R4, con R4 pudiendo ser un hidrogeno o un grupo alquilo en C1-C6; y 5 A es un grupo de formula -(QO)m-R3 en la que:Q representa un grupo alquileno de 2 a 4 atomos de carbono o una mezcla de estos grupos de alquilenos;m es un numero entero que varla de 1 a 500; yR3 representa un atomo de hidrogeno o un grupo alquilo, arilo, alquilarilo o arilalquilo en C1-C12.10
- 10. Copollmero segun la reivindicacion 9, en el que en los grupos polioxialquilados de formula (II), A es un grupo de formula -(QO)m-R3 en la que R3 es un metilo.
- 11. Copollmero segun una de las reivindicaciones 1 a 10, en el que los grupos carboxllicos responden a la 15 formula (III) siguiente:-C(O)-O-Rd (III)en la que:20Rd representa H o un grupo alquilo, arilo, alquilarilo o arilalquilo en C12, o un cation alcalino, alcalinoterreo o amonio.
- 12. Procedimiento de preparacion de un copollmero segun una de las reivindicaciones 1 a 11, que comprende las etapas que consisten en:25(i) polimerizar un monomero que transporta un grupo carboxllico, en su caso en presencia de un monomero que transporta un grupo polioxialquilado; y(ii) injertar el pollmero obtenido con un compuesto reactivo gem-acetofosfonado.30 13. Adyuvante para suspensiones de partlculas minerales que comprende el copollmero segun una de lasreivindicaciones 1 a 11, en forma de solucion en un disolvente apropiado.
- 14. Adyuvante segun la reivindicacion 13, que comprende del 1 al 50, preferentemente del 10 al 30% en peso de copollmero con respecto al peso total.35
- 15. Uso del copollmero segun una de las reivindicaciones 1 a 11 para la fluidificacion de suspensiones de partlculas minerales, y/o para el mantenimiento de la capacidad de manejo de conglomerantes hidraulicos, y/o para reducir la sensibilidad de las composiciones hidraulicas a las arcillas, y/o para reducir la sensibilidad de los conglomerantes hidraulicos a los sulfatos alcalinos.40
- 16. Composicion de partlculas minerales que comprende el copollmero segun una de las reivindicaciones 1 a 11.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR1259124 | 2012-09-27 | ||
| FR1259124A FR2995900B1 (fr) | 2012-09-27 | 2012-09-27 | Copolymeres a groupements gem-acetophosphones |
| PCT/EP2013/070040 WO2014049037A1 (fr) | 2012-09-27 | 2013-09-26 | Copolymères à groupements gem-acétophosphonés |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2601242T3 true ES2601242T3 (es) | 2017-02-14 |
Family
ID=47594911
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES13766544.4T Active ES2601242T3 (es) | 2012-09-27 | 2013-09-26 | Copolímeros con grupos gem-acetofosfonados |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US9371424B2 (es) |
| EP (1) | EP2900733B1 (es) |
| JP (1) | JP6039815B2 (es) |
| KR (1) | KR101604960B1 (es) |
| ES (1) | ES2601242T3 (es) |
| FR (1) | FR2995900B1 (es) |
| PL (1) | PL2900733T3 (es) |
| WO (1) | WO2014049037A1 (es) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2500362Y2 (ja) | 1991-02-22 | 1996-06-05 | 川崎重工業株式会社 | 湿潤物質塊の空気搬送設備における受入設備 |
| CN106008846B (zh) * | 2016-04-29 | 2018-10-09 | 济南大学 | 一种丙烯酸类单体作为共聚单体制备聚羧酸高效减水剂方法 |
| CN107337765B (zh) * | 2016-12-29 | 2020-10-23 | 江苏苏博特新材料股份有限公司 | 具有强适应性和保坍性能的膦酸基聚合物及其制备方法和应用 |
| CN115340390B (zh) * | 2022-07-14 | 2023-10-10 | 洛阳理工学院 | 一种赤泥基免烧高强粘土砖抑碱剂的制备方法 |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2941384A1 (de) | 1979-10-12 | 1981-04-23 | Bayer Ag, 5090 Leverkusen | Phosphono-hydroxy-essigsaeure, verfahren zu ihrer herstellung sowie ihre verwendung als arzneimittel |
| JP2759688B2 (ja) | 1989-11-17 | 1998-05-28 | ライオン株式会社 | 鉄筋セメントモルタル及び/又は鉄筋コンクリート用腐食抑制剤 |
| US5336316A (en) * | 1993-05-06 | 1994-08-09 | Bj Services Company | Cementing composition and method using phosphonated polymers to improve cement slurry properties |
| FR2776285B1 (fr) | 1998-03-19 | 2000-06-09 | Chryso | Dispersant hydrosoluble ou hydrodispersable pour compositions de ciment et suspensions aqueuses de particules minerales, et adjuvants contenant un tel dispersant |
| WO2000039359A1 (en) * | 1998-12-29 | 2000-07-06 | Calgon Corporation | Corrosion inhibitor compositions and methods to control metal corrosion in brine systems |
| EP1031574A1 (fr) * | 1999-02-26 | 2000-08-30 | Ucb S.A. | Polyol phosphoré, oligomère dérivé de ce polyol phosphoré, polymère dérivé de cet oligomère, procédés pour leur préparation et utilisations de ceux-ci |
| DE602006018484D1 (de) | 2005-09-05 | 2011-01-05 | Kao Corp | Verfahren zur herstellung von phosphatpolymer |
| FR2892420B1 (fr) * | 2005-10-20 | 2007-12-21 | Lafarge Sa | Superplastifiants a groupes phosphones |
| CN101905959B (zh) * | 2010-01-11 | 2012-08-29 | 济南四建(集团)有限责任公司 | 用于水泥混凝土的休眠-唤醒剂 |
| FR2974090B1 (fr) | 2011-04-15 | 2013-05-31 | Chryso | Copolymeres a groupements gem-bisphosphones |
-
2012
- 2012-09-27 FR FR1259124A patent/FR2995900B1/fr active Active
-
2013
- 2013-09-26 JP JP2015533576A patent/JP6039815B2/ja active Active
- 2013-09-26 PL PL13766544T patent/PL2900733T3/pl unknown
- 2013-09-26 WO PCT/EP2013/070040 patent/WO2014049037A1/fr not_active Ceased
- 2013-09-26 KR KR1020157006325A patent/KR101604960B1/ko active Active
- 2013-09-26 ES ES13766544.4T patent/ES2601242T3/es active Active
- 2013-09-26 EP EP13766544.4A patent/EP2900733B1/fr active Active
- 2013-09-26 US US14/419,131 patent/US9371424B2/en active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL2900733T3 (pl) | 2017-03-31 |
| JP6039815B2 (ja) | 2016-12-07 |
| FR2995900A1 (fr) | 2014-03-28 |
| JP2015530450A (ja) | 2015-10-15 |
| KR20150053764A (ko) | 2015-05-18 |
| US9371424B2 (en) | 2016-06-21 |
| EP2900733B1 (fr) | 2016-09-14 |
| US20150175752A1 (en) | 2015-06-25 |
| KR101604960B1 (ko) | 2016-03-18 |
| WO2014049037A1 (fr) | 2014-04-03 |
| FR2995900B1 (fr) | 2014-10-17 |
| EP2900733A1 (fr) | 2015-08-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10822272B2 (en) | Copolymers having gem-bisphosphonate groupings | |
| ES2911232T3 (es) | Composición de control de fraguado para sistemas cementosos | |
| ES2523127T3 (es) | Polímero que comprende una función hidrolizable que se puede utilizar como fluidificante | |
| ES3001632T3 (en) | Plasticizer-containing hardening accelerator composition | |
| ES2396956T3 (es) | Aditivo para cemento , composición de cemento y procedimiento para esparcir la misma, y método para producir un producto endurecido de cemento | |
| ES2762205T3 (es) | Acelerador de endurecimiento para una composición hidráulica | |
| JP5848633B2 (ja) | 水硬性組成物用分散剤 | |
| US10273188B2 (en) | Powder composition for rapid suspension | |
| RU2619927C2 (ru) | Диспергирующее вещество для неорганических частиц | |
| KR20050027079A (ko) | 콘크리트 및 자동수평 화합물용 고유동화제 | |
| RU2634311C2 (ru) | Композиция ускорителя твердения для цементных композиций | |
| KR102881903B1 (ko) | 글리옥실산 또는 이의 축합 또는 부가 생성물을 포함하는 혼합물 | |
| ES2676699T3 (es) | Uso de copolímeros catiónicos | |
| KR101913767B1 (ko) | 시멘트용 첨가제, 시멘트 조성물 및 시멘트용 첨가제용 원료 | |
| ES2701807T3 (es) | Dispersante mejorado para sistemas endurecibles de manera hidráulica | |
| ES2834426T3 (es) | Mezcla fluidificante para composición a base de un aglutinante hidráulico | |
| ES2601242T3 (es) | Copolímeros con grupos gem-acetofosfonados | |
| US9758608B2 (en) | Plasticizer having cationic side chains without polyether side chains | |
| CN101370747B (zh) | 水硬性组合物用分散剂 | |
| US20240116815A1 (en) | Low carbon concrete composition and a method to produce a low carbon concrete composition | |
| JP5122501B2 (ja) | 水硬性組成物 | |
| ES2901118T3 (es) | Composición polimérica acuosa y copolímero | |
| ES3031868T3 (en) | Cement dispersant comprising a naphthalenesulfonic acid polycondensate and at least one of a phosphorylated polycondensate and a polycarboxylate ether, and construction composition | |
| ES2856096T3 (es) | Copolímeros adecuados para plastificar sistemas de aglutinante inorgánico | |
| ES2652687T3 (es) | Poli(etilenglicol) geminado éster fosfato, su uso como aditivo en las composiciones hidráulicas y composiciones que lo contienen |