用于礦物凝固水性砂漿組合物的添加劑的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及用于礦物凝固水性砂漿組合物的添加劑、所述添加劑在制備礦物凝固 水性砂漿組合物中的用途，和利用所述添加劑獲得的礦物凝固砂漿組合物。
【背景技術】
[0002] 在20世紀的整個前1/3時間內(nèi)，任何種類的礦物凝固水性砂漿組合物都是在施工 現(xiàn)場立即與若干原材料混合以供使用。在鋼槽或機動化混合筒中，首先將干化合物（例如 礦物粘結劑，例如水泥；和填料，例如砂；和其它添加劑，例如增稠劑）混合并且然后通過添 加水達到所需稠度。
[0003] 從那時以來，對于建筑材料的質(zhì)量要求已經(jīng)顯著地提高，目前使用工業(yè)生產(chǎn)的干 砂楽來制備建筑材料。干砂楽是根據(jù)固定的說明在建筑材料制造商的工廠內(nèi)將干組分混合 的砂漿的術語。
[0004] 這種預制干砂漿的基本成分是礦物粘結劑，如水泥、石膏或石灰；和填料，如砂子； 用于調(diào)節(jié)流變性的增稠劑、用于調(diào)節(jié)加工性的促進劑和阻滯劑及用于改進硬化砂漿層機械 性質(zhì)的水可再分散的聚合物粉末。
[0005] 為了改進所述干砂漿組合物，可將其它添加劑并入干砂漿組合物中：W0 03/106369A1描述了用于改進流變流動性并且包含水溶性纖維素醚和聚羧酸酯的添 加劑。EP2297060B1公開了含有分散劑與穩(wěn)定劑的組合的影響流變性的添加劑。TO 2011/073224A1描述了使用含有增塑劑的添加劑來改進砂漿對建筑基材的粘合。TO 2011/098412A1公開了利用松香添加劑對砂漿進行疏水化。
[0006] 這種干砂漿是在袋中或松散地（在筒倉中）遞送到施工現(xiàn)場。在加工前，將干砂 漿在沒有其它成分下僅與限量的水混合。干砂漿的優(yōu)點是工廠支持的產(chǎn)品質(zhì)量和高儲存穩(wěn) 定性，因為不包括可凍的液體組分。
[0007] 獲得施用干砂漿的所有上述優(yōu)點的前提條件是高度發(fā)達的基礎設施，這確保了干 砂漿從工廠到建筑工地的可靠運輸，并確保了通過五金店和專業(yè)零售商對所述產(chǎn)品的區(qū)域 性分配。在基礎設施較不發(fā)達的區(qū)域中，水泥、砂子和水（砂漿的基本成分）可在當?shù)厣痰?立即獲得，但不是干砂漿。因此，無法獲得可利用干砂漿組合物獲得的滿足質(zhì)量標準的建筑 材料。
[0008] 考慮到這一背景，本發(fā)明的目的是提供使得能夠以普遍可用的基本材料如水泥、 砂子和水開始、并實現(xiàn)顯示出硬化砂漿的可加工性和機械強度的砂漿來制備高質(zhì)量建筑材 料的手段，其類似于利用工廠制得的干砂漿所能獲得的那些。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 令人驚訝地發(fā)現(xiàn)，所述目的可借助于用于礦物凝固水性砂漿組合物的添加劑獲 得，其中所述添加劑基本上由以下成分組成：
[0010]a)水可再分散的聚合物粉末，和
[0011] b)纖維素-醚粉末。
[0012] 水可再分散的聚合物粉末通常是通過在干燥助劑（通常為保護膠）和抗粘連劑存 在下，將相應的含水聚合物分散體干燥獲得的。由于保護膠的含量，首先防止了在干燥操作 過程中聚合物粒子的不可逆粘著，因為所述水溶性保護膠粒子包住了聚合物粒子。其次，這 種保護膠基質(zhì)在聚合物粉末分散于水中時會再溶解，并具有以下作用：聚合物粒子再次以 初始分散體的粒度存在于含水再分散體中（TIZ-Fachberichte，1985,第109(9)卷，698)。
[0013] 水可再分散的聚合物粉末通常是基于一種或多種烯鍵式不飽和單體的聚合物。 優(yōu)選的烯鍵式不飽和單體選自涵蓋乙烯酯、（甲基）丙烯酸酯、乙烯基芳族化合物、烯烴、 1，3-二烯和乙烯基鹵化物和任選存在的可與其共聚的其它單體的組。
[0014] 合適的乙烯酯是例如具有1-15個C原子的羧酸的那些。來自丙烯酸酯或甲基丙 烯酸酯的合適單體是例如具有1-15個C原子的非支鏈或支鏈醇的酯。優(yōu)選的乙烯基芳族 化合物是苯乙烯、甲基苯乙烯和乙烯基甲苯。優(yōu)選的乙烯基鹵化物是氯乙烯。優(yōu)選的烯烴 是乙烯和丙烯，優(yōu)選的二烯是1，3- 丁二烯和異戊二烯。
[0015] 任選地，還可以使基于單體混合物的總重量0. 1-10重量％的輔助性單體共聚。優(yōu) 選使用〇. 1-5重量％的輔助性單體。輔助性單體的實例是烯鍵式不飽和單羧酸和二羧酸、 烯鍵式不飽和羧酰胺和腈，以及馬來酸酐、烯鍵式不飽和磺酸和其鹽。輔助性單體的其它實 例是預交聯(lián)的共聚單體，例如多烯鍵式不飽和共聚單體；或后交聯(lián)共聚單體，實例為N-羥 甲基丙烯酰胺（NMA)、N-羥甲基甲基丙烯酰胺。還合適的是環(huán)氧化物官能化共聚單體，例如 甲基丙烯酸縮水甘油酯；和硅官能化共聚單體，例如甲基丙烯酰氧基丙基三烷氧基硅烷、乙 烯基二烷氧基5圭燒。
[0016] 合適的均聚物和共聚合物的實例是乙酸乙烯酯均聚物、乙酸乙烯酯與乙烯的共聚 物、乙酸乙烯酯與乙烯和一種或多種其它乙烯酯的共聚物、乙酸乙烯酯與一種或多種其它 乙烯酯的共聚物、乙酸乙烯酯與乙烯和丙烯酸酯的共聚物、乙酸乙烯酯與乙烯和氯乙烯的 共聚物、氯乙烯和乙烯和任選存在的一種或多種其它乙烯酯的共聚物、苯乙烯-丙烯酸酯 共聚物、苯乙烯-1，3-丁二烯共聚物，其中所述聚合物各自還可以所提及的量含有提及的 輔助性單體，且在每種情況下以重量％表示的數(shù)字合計達1〇〇重量％。
[0017] 優(yōu)選為乙酸乙烯酯均聚物；乙酸乙烯酯與1-50重量％的一種或多種以下組中的 其它共聚單體的共聚物：在羧基中具有1-12個碳原子的乙烯酯，例如丙烯酸乙烯酯、月桂 酸乙烯酯，具有5到12個碳原子的α-支鏈羧酸的乙烯酯，例如VeoVa9R、VeoValOR ;乙酸 乙烯酯與1-40重量％的乙烯的共聚物；乙酸乙烯酯與1-40重量％的乙烯和1-50重量％ 的一種或多種以下組中的其它共聚單體的共聚物：在羧基中具有1-12個碳原子的乙烯酯， 例如丙烯酸乙烯酯、月桂酸乙烯酯，具有5到12個碳原子的α-支鏈羧酸的乙烯酯，例如 VeoVa9R、VeoValOR ;乙酸乙烯酯、1-40重量％的乙烯和優(yōu)選1-60重量％的具有1-15個碳原 子的非支鏈或支鏈醇的（甲基）丙烯酸酯（尤其是甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸正 丁酯或丙烯酸2-乙基己酯）的共聚物；30-75重量％的乙酸乙烯酯、1-30重量％的月桂酸 乙烯酯或具有5到12個碳原子的α-支鏈羧酸的乙烯酯和1-30重量％的具有1-15個碳 原子的非支鏈或支鏈醇的（甲基）丙烯酸酯（尤其是甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸 正丁酯或丙烯酸2-乙基己酯）的共聚物，其還可含有1-40重量％的乙烯；一種或多種在 羧基中具有1-12個碳原子的乙烯酯（例如乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、月桂酸乙烯酯）、具有 5到12個碳原子的α-支鏈羧酸的乙烯酯（例如VeoVa9R、VeoVal0R)、l-40重量％的乙烯 和1-60重量％的氯乙烯的共聚物；其中所述聚合物各自還可以所提及的量含有所提及的 輔助性單體，并且在每種情況下以重量％表示的數(shù)字合計達1〇〇重量％。
[0018] 優(yōu)選在這里做出單體選擇和共聚單體的重量分數(shù)的選擇以得到-50°C到+50°C、 更優(yōu)選_40°C到+40°C、最優(yōu)選_20°C到+30°C的玻璃轉化溫度Tg。聚合物的玻璃轉化溫度 Tg可以已知的方式借助差示掃描量熱法（DSC)測定。Tg還可預先使用Fox方程式近似地 計算。根據(jù)FoxT.G.，Bull.Am.PhysicsSoc. 1，3,第 123 頁（1956)，計算如下：1/Tg=xl/ Tgl+x2/Tg2+. · · +xn/Tgn，其中xn代表單體η的質(zhì)量分數(shù)（wt% /100)，且Tgn是單體η的均 聚物的玻璃轉化開氏溫度。在PolymerHandbook第 2版，J.Wiley&Sons,NewYork(1975) 中列出了均聚物的Tg值。
[0019] 所述聚合物通常是在含水介質(zhì)中，優(yōu)選通過例如W0 2010/057888 A1中所描述的 乳液或懸浮液聚合工藝制備的。這種情況下的聚合物是以含水分散體形式獲得的。在聚合 中，可以使用如W0 2010/057888 A1中所描述的通常的保護膠和/或乳化劑。作為保護膠， 優(yōu)選為具有80mol-%到lOOrnol-%的水解度的部分水解或完全水解的聚乙烯醇，更具體地 為具有80mol-%到94mol-%的水解度和l-30mPas的在4%濃度的水溶液中的H6ppier粘 度（Hdppler法，20°c，DIN53015)的部分水解的聚乙烯醇。所述保護膠可通過本領域技 術人員已知的方法獲得，并且通常以基于單體的總重量總共1-20重量％的量添加于所述 聚合中。
[0020] 可通過噴霧干燥將呈含水分散體形式的聚合物轉化成可再分散于水中的相應粉 末，如例如W0 2010/057888A1中所描述的。在所述情況下，通常以基于分散體的聚合物組 分3-30重量％的總量添加干燥助劑。優(yōu)選的干燥助劑是上述聚乙烯醇。另外，可在干燥步 驟期間或之后添加抗粘連劑。
[0021] 水可再分散的聚合物粉末還可以商購得到。例如WackerChemieAG的VinnapasR 分散體粉末。
[0022] 可使用一種或多種纖維素醚。它們優(yōu)選選自烷基纖維素醚、羥基烷基纖維素醚、羧 基烷基纖維素醚、和具有至少兩個不同取代基的混合醚，所述至少兩個不同取代基來自烷 基、羥基烷基、竣基烷基，每種情況下的烷基都具有1 _1〇個碳原子。所述烷基優(yōu)選甲基、乙 基和/或丙基，羥基烷基優(yōu)選為羥甲基、羥乙基和/或羥丙基。以20rpm并且以2%水溶液 在20°C下測量的纖維素醚的布式粘度（Brookfieldviscosity)通常為100-100000mPas、優(yōu) 選 1000-75000mPas，特別優(yōu)選 5000-50000mPas。
[0023] 特別優(yōu)選的纖維素醚是甲基纖維素（MC)、乙基纖維素（EC)、甲基羥乙基纖維素 (MH