聚(氧化烯)氧基-和/或聚(氧化烯)氨基烷基三烷氧基硅烷作为分散剂的用图
【专利说明】聚(氧化婦)氧基-和/或聚(氧化婦)氨基烷基H烷氧基枯烧作 为分散剂的用途
[0001] 本发明设及聚(氧化締)氧基-和/或聚(氧化締)氨基烷基=烷氧基硅烷作为包含 集料和水硬性粘合剂的含水悬浮液的分散剂的用途，W及含水悬浮液本身。本发明还设及 制备烷基=烷氧基硅烷的方法和烷基=烷氧基硅烷本身。
[0002] 包含集料和水硬性粘合剂的含水悬浮液通常W分散体的形式与辅助剂混合W便 影响它们的化学和/或物理性能。运用于的特定目的是防止形成聚集固体，W及将已存在的 颗粒和通过水化新形成的那些分散，由此W便抑制沉降倾向和改进加工质量，例如可捏合 性、可涂布性、可喷雾性、可累性或流动性。该效应也可刻意用于生产包含水硬性粘合剂如 水泥、底涂粘合剂和巧工粘合剂或水硬性石灰的建筑材料混合物。
[0003] 为了将运些包含水硬性粘合剂的建筑材料混合物转化成容易使用的可加工形式， 所需混合水的量通常实质性多于随后水化或硬化过程所需的。稍后蒸发的过量水的可能结 果的一个实例是在混凝±结构中形成空隙部分，导致明显削弱的机械强度和耐久性。
[0004] 为降低对指定工作稠度而言过量的水含量和/或为改进指定水:水硬性粘合剂比 的可工作性，使用通常称为减水剂或增塑剂的辅助剂。常用增塑剂的实例为横化=聚氯胺-甲醒缩合物(SMF )、横化糞-甲醒缩合物(SN巧或木素横酸盐。
[000引认为聚簇酸醋和聚簇酸醋酸是新一代增塑剂。一般而言，它们由基于聚（甲基）丙 締酸醋的主链和借助醋基团连接的多个侧链组成，通常称为梳型聚合物。尽管由于大量簇 酸醋基团，主链在碱性pH水平下带有负电荷，侧链，例如聚乙二醇侧链例如通常不具有电 荷。由于带负电荷的主链，聚簇酸醋吸附在带电颗粒表面上。由于负电荷而吸附的聚合物的 量和聚合物侧链的性质决定吸附的聚合物层的密度和厚度，运又影响聚合物增强悬浮液的 流动性。尽管聚簇酸醋的阴离子电荷使得聚合物实际上吸附在颗粒上，分散效应决定性地 由一部分聚氧化乙締侧链上的位阻效应产生。一部分在此处由聚簇酸醋的侧链的长度和密 度展现。
[0006] EP 0 803 521A1例如公开了包含聚亚烷基二醇和聚乙醒酸醋结构单元的嵌段共 聚物，及其作为水泥分散剂的用途。
[0007] 另外，存在一系列其它增塑剂，所述其它增塑剂与所述聚簇酸醋聚合物不同的是 它们不具有任何簇酸醋基团。而是，它们具有其它酸基团，例如麟酸基团，然而，所述其它酸 基团类似于簇酸醋基团也在高抑水平下为带负电荷的。
[000引 US 5，879,445A公开了包含至少一个麟酸氨基亚烷基和至少一个聚烷氧基化链的 化合物，W及其作为包含矿物颗粒和水硬性粘合剂的含水悬浮液的增塑剂的用途。
[0009] EP 444 542公开了聚乙締亚胺麟酸盐衍生物，其作为增塑剂，容许油井水泥组合 物的粘度降至它们甚至在盐的存在下在端流条件下可累送的程度。
[0010] EP 1203046B1描述了具有W下通式的S烷氧基娃烷基团：
[0012]其中；
[001引 R独立地选自H、甲基、乙基、丙基和苯乙締；
[0014] Ri选自H、C广Ci8烷基、苯基、苄基和烷基横酸醋；
[001引 r2选自H和&-C6烷基；
[0016] n 为 10-500 的数;且
[0017] X选自：
[0019] 缺点是运类分散剂设及异氯酸醋试剂的昂贵且不方便地制备。没有公开制备的其 它可能性。
[0020] 尽管在一些情况下用所述增塑剂已经实现了良好的结果，然而，存在剩余的宽改 进空间。
[0021] 所述增塑剂明显改进流动性能，但还产生在许多情况下不想要的副作用。一个缺 点例如在于它们导致有时明显的凝结延迟。因此，它们仅具有有限的有用性，尤其是当水硬 性粘合剂需要短的凝结时间时。
[0022] 本发明解决的问题是通过使引入的麟酸醋基团和/或簇酸醋基团的量保持在低水 平而提供尤其适用作包含集料和水硬性粘合剂的含水悬浮液的增塑剂/减水剂且较不严重 地延迟水硬性粘合剂的凝结时间的分散剂。
[0023] 发现使用聚(氧化締)氧基-和/或聚(氧化締)氨基烷基=烷氧基硅烷作为包含集 料和水硬性粘合剂的含水悬浮液的分散剂降低含水悬浮液的粘度并导致水硬性粘合剂的 凝结时间较不严重的延迟。
[0024] 因此，本发明提供通式（I)的聚(氧化締)氧基-和/或聚(氧化締)氨基烷基=烧氧 基硅烷作为包含集料和水硬性粘合剂的含水悬浮液的分散剂的用途，
[0026] 其中式(I)中的符号和下标具有W下定义：
[0027] -X-为-0-或-N(R4)2-3-;
[002引-Y-为-C出
[0029] -Z-为-〇-(C出）d-C(R5)2-c-;
[0030]如果-X- = -0-，则a为I，如果-X- = -N(R4)2-a-，则a为I或2;
[0031 ] b 为0或 1;
[0032] C 为0、1 或2;
[0033] d为0或 1;
[0034] m独立地选自1-6的整数；
[0035] P 为7-200 的数；
[0036] Ri为相同或不同的且选自甲基、乙基、正丙基、异丙基、正下基、异下基、仲下基、叔 下基和苯基；
[0037] R2为H或甲基；
[0038] R3、R4和R5为各自相同或不同的且独立地选自H和线性或支化Ci-Cs烷基；
[0039] R6为相同或不同的且独立地选自H、甲基和乙基;且
[0040] R7选自H、线性或支化Ci-Cs烷基、线性或支化Ci-Cio烧酷基和Cs-Cio芳酷基。
[0041] 通式（I)烷基=烷氧基硅烷不具有阴离子基团，如同由现有技术已知的分散剂。因 此，它可能不会由于电荷吸附在颗粒固体的带电表面上。而是，在含水悬浮液中流行的碱性 条件下，通式(I)烷基=烷氧基硅烷可能共价结合在水硬性粘合剂颗粒的娃酸盐相上。据推 烷氧基娃烷基团在此处充当错W将聚氧化締链固定在待分散的集料的颗粒表面上。 此处，分散效应由聚氧化締链的位阻效应产生，并且积极影响含水悬浮液的流动性。
[0042] 借助通式（I)烷基=烷氧基硅烷为电中性且该中性在假定的碱性水解W及可能随 后形成与待分散颗粒的娃酸盐相的共价键W后可能还保留运一事实，比用来自现有技术的 通常带多负电荷的增塑剂的情况小得多地程度影响水硬性粘合剂的凝结时间。
[0043] 在本发明一个实施方案中，通式（I)烷基=烷氧基硅烷仅具有一个由聚氧化締基 团组成的第一分子链段(分子链段C)，该链段借助杂原子X结合在1或2个由亚烷基间隔基和 =烷氧基娃烷基团组成的第二分子链段(分子链段A)。在该实施方案中，在通式（I)中，b = 0，且烷基=烷氧基硅烷具有式（Ia):
[004引其中乂、曰、111、口、1?1、护、护、护和护具有上述定义。
[0046] 在本发明优选实施方案中，通式（I)烷基=烷氧基硅烷由分子链段C组成，所述分 子链段C借助氧原子连接在第二分子链段(A)上。因此，在该优选实施方案中，在W上式(Ia) 中，-X- = -〇-且 a = l。
[0047] 在进一步优选的实施方案中，通式（I)烷基=烷氧基硅烷具有一个或两个分子链 段A，所述分子链段A借助氮原子结合在分子链段C上。在该优选实施方案中，在W上式（Ia) 中，-X- = -N(R4)2-a-，且a=l或2,其中R4具有上述定义。
[0048] 在本发明另一实施方案中，通式（I)烷基=烷氧基硅烷W及分子链段A和C，包含其 它分子链段B，运容许提高=烷氧基娃烷基团的数目。运通过使用具有多个氧基亚甲基取代 基的叔或季碳原子实现。在该实施方案中，在通式（I)中，6=1，-乂- = -0-，曰=1，且(1=1，且 烷基=烷氧基硅烷具有通式（扣）：
[0050] 其中(3、111、口、1?1、护、护、护、护和护具有上述定义。
[0051 ] 在一个优选实施方案中，通式(I)烷基=烷氧基硅烷具有3个分子链段C，所述分子 链段C借助分子链段B，-〇-C出-C(R5)2-c-结合在分子链段A上。在该优选实施方案中，在W上 式(扣）中，c = 2。在该实施方案中，烷基=烷氧基硅烷具有下式(Ic):
[0053] 其中111、9、1?1、护、护、护、护和护具有上述定义。
[0054] 在进一步优选的实施