[發明專利]官能化聚丙烯酸系聚合物組合物

有效

• 申請號: 201780074472.3
• 申請日: 2017-10-27
• 公開（公告）號: CN110291057B
• 公開（公告）日: 2022-08-26
• 發明（設計）人: A.維博沃;B.萬巴科;X.方;H.趙
• 申請（專利權）人: 亨茨曼國際有限公司
• 主分類號: C04B24/16
• 分類號: C04B24/16;C04B24/26;C04B40/00;C04B28/02
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 段家榮;李志強

本發明公開了用于處理粘土或含粘土的集料組合物的官能化聚丙烯酸系聚合物組合物。本發明還公開了制備所述官能化聚丙烯酸系聚合物組合物的方法、含有這樣的聚合物的外加劑和使用這些聚合物緩解水泥質組合物和集料組合物中的粘土的影響的方法。

相關申請的交叉引用

本申請要求2016年12月1日提交的歐洲申請16201722.2的優先權，該歐洲申請通過引用并入本文。

關于聯邦政府資助的研究或開發的聲明

不適用。

發明領域

本公開內容涉及官能化聚丙烯酸系（polyacrylate）聚合物組合物、制備官能化聚丙烯酸系聚合物組合物的方法、外加劑組合物和緩解水泥質組合物或集料組合物中的粘土的影響的方法。

發明背景

混凝土、砂漿、瀝青、路基、鉆井液和泥漿以及其他建筑材料通常包含沙子、巖石、礫石或用于制造這些建筑材料的其他集料中所攜帶的粘土。粘土會不利地影響建筑材料的性質和/或性能，因為它們吸收水分和/或化學試劑，例如在這些材料中使用的減水劑。

表現良好的減水劑是基于聚羧酸醚(PCE)的分散劑。PCE分散劑通常包含碳主鏈，在碳主鏈上連接有羧酸酯/鹽基團和側基，例如亞乙基氧(EO)基團、亞丙基氧(PO)基團和/或EO/PO基團的組合。這些PCE分散劑是超增塑劑，將它們添加到混凝土或砂漿中可以降低水與水泥之比，改善混凝土拌合物的可加工性，并能夠產生自密實混凝土和高性能混凝土。

已知PCE分散劑的劑量效率往往在不同的水泥或混凝土拌合物之間變化。已經發現， PCE分散劑劑量效率變化的問題歸因于在用于制造混凝土或砂漿的集料中存在粘土。已經發現，在PCE分散劑和砂漿或混凝土中的粘土之間發生負面相互作用。這些負面相互作用導致了混凝土或水泥拌合物中的劑量響應差以及新鮮砂漿或混凝土的可加工性差。

已經發現若干種方法可有效地恢復這些超增塑劑的劑量響應。例如，美國公開2002/0121229 A1描述了使用包含無機陽離子、有機陽離子、極性有機分子的粘土活性改性劑或用于降低粘土的吸收性的粘土分散劑。此外，美國公開 2015/0133584 A1描述了可以緩解存在于用于建筑目的的含粘土的集料中的粘土的影響的試劑，其中所述試劑是具有甲基丙烯酸和丙烯酸主鏈的共聚物，所述主鏈上接枝有環氧乙烷和/或環氧丙烷。盡管這些粘土緩解劑看起來對含粘土的混凝土或砂漿具有正面作用，但仍然需要能夠提供良好的可加工性并防止如上所述的缺點的粘土緩解劑。

發明概述

本公開內容的一個目的是找到當存在粘土時能夠改善水泥、砂漿或其他建筑材料的可加工性的組合物。

在本公開內容的一個實施方案中，公開了用于處理粘土或含粘土的集料的官能化聚丙烯酸系聚合物組合物，其具有由以下結構表示的第一組分：

其中M是H、堿金屬或有機基團；以及由以下結構表示的第二組分：

其中R¹是H或CH₃；R²是H或C₁-C₄烷基；X是O或NH；并且Y由以下結構表示：

其中R³在(Y)_n的各Y結構中獨立地為H或CH₃；n是35-200；并且，其中R³在(Y)_n的各Y結構的至少70％中為H。

在本公開內容的實施方案中，所述官能化聚丙烯酸系聚合物組合物的酸值為約25-約50mg KOH/g，并且其中所述官能化聚丙烯酸系聚合物組合物的平均分子量為約20,000g/mol-約100,000g/mol。