用于无机粘合剂组合物的水性掺合物的制作方法

本发明涉及用于无机粘合剂组合物例如混凝土或砂浆的水性掺合物领域。尤其是，本发明的掺合物可用在增材制造领域。

背景技术：

0、发明背景

1、用于无机粘合剂组合物如混凝土或砂浆的掺合物广泛用于改进新鲜和硬化材料的品质，例如改进某些目标性质例如强度、流动、水密性、化学耐受性等。掺合物通常包含多于一种，例如两种、三种、或四种不同的化学品，其每个起到改进目标性质中的至少一种的功能。大部分目前可得的掺合物作为水溶液或分散体使用。

2、在混合无机粘合剂组合物的领域中，通常有必要使用各种不同的添加剂来调整无机粘合剂组合物的性质。例如无机粘合剂组合物是水泥基组合物例如混凝土或砂浆就是这种情况。尤其是在无机粘合剂组合物的增材制造(包括3d打印)的领域中，必须使用各种添加剂。增材制造方法中典型的要求在于无机粘合剂组合物必须长距离泵送，以高速分层分配，并快速固化以支持它们自己的重量和顶部施加的后来层的重量。当增材制造方法中没有使用模板时尤其是后一种情况。需要各种添加剂来实现和促进这些要求。各种添加剂例如分散剂、流变改性剂和强度增强剂的定量给料对设备提出额外的要求。例如，将有必要包括几个定量给料单元，具有泵、阀、计量装置、混合单元等。因此通常期望将几种添加剂结合成一种掺合物。

3、包含水泥分散剂和消泡剂的掺合物例如在wo2020/016072中公开。

4、适合于在使用水泥基材料的增材制造中使用的掺合物例如在wo2020/187740中公开。

5、供选择地，将有必要将全部添加剂添加到无机粘合剂组合物的干燥预混物中。然而，这限制了可使用的添加剂的类型，因为它们必须处于干燥状态并且在储存期间它们必须与无机粘合剂组合物的其他成分相容。另外，当添加剂形成干燥预混物的一部分时，无法根据具体应用的需要来容易地调整它们的用量。

6、因此，一直需要改进的掺合物，并尤其对于适合于使用无机粘合剂组合物的增材制造的改进的掺合物。

技术实现思路

0、发明概述

1、本发明的目的是提供可用于无机粘合剂组合物，具体地用于增材制造应用的掺合物。特别地，本发明的掺合物应提供以下优势中的一种或多种：

2、(i)减少无机粘合剂组合物需要的混合水的量，

3、(ii)增加无机粘合剂组合物的开放时间，

4、(iii)减少无机粘合剂组合物的收缩，

5、(iv)促进无机粘合剂组合物与促进剂，尤其与基于硫酸铝的液体促进剂的混合，

6、(v)减少和/或稳定无机粘合剂组合物的粘度

7、(vi)减少无机粘合剂组合物的含气量，

8、(vii)增加无机粘合剂组合物的机械强度，

9、(viii)促进使用无机粘合剂组合物的增材制造的方法，

10、(ix)具有增加的稳定性。

11、令人惊讶地，以上限定的目的至少部分地，在优选实施方案中完全地，通过如在权利要求1中限定的水性组合物得以实现。

12、本发明另外的方面是另外的独立权利要求的主题。特别优选的实施方案是从属权利要求的主题。

技术特征：

1.水性组合物，优选水性乳液，包含：

2.根据权利要求1所述的水性组合物，特征在于至少一种阴离子聚合物是具有聚合物主链和与其连接的侧链的共聚物，该共聚物包含至少一种可电离单体单元m1和至少一种带有侧链的单体单元m2。

3.根据前述权利要求中任一项所述的水性组合物，特征在于不溶于水的液体消泡剂选自矿物油，植物油，或白油，其可以包含蜡和/或疏水二氧化硅，有机硅，其可通过烷氧基化作用或氟化作用改性，磷酸或膦酸的烷基酯，尤其是磷酸三异丁酯或磷酸三丁酯、烷氧基化多元醇，尤其是乙氧基化二元醇、基于脂肪酸的消泡剂，尤其是脂肪酸的甘油单酯和甘油二酯，和烷氧基化脂肪醇。

4.根据前述权利要求中任一项所述的水性组合物，特征在于至少一种延迟剂选自糖酸、糖、糖醇和羟基羧酸。

5.根据权利要求2-4中任一项所述的水性组合物，特征在于至少一种阴离子聚合物具有单体单元m1和/或单体单元m2在沿着聚合物主链的方向上的非无规分布。

6.根据权利要求1、3、4和5中任一项所述的水性组合物，特征在于其包含第一和第二阴离子聚合物，每种阴离子聚合物是具有聚合物主链和与其连接的侧链的共聚物，每种共聚物包含至少一种可电离单体单元m1和至少一种带有侧链的单体单元m2，其中第一阴离子聚合物具有单体单元m1和/或单体单元m2在沿着聚合物主链方向上的无规分布，

7.根据权利要求5和6中任一项所述的水性组合物，特征在于共聚物中的单体m1和m2的非无规分布为嵌段形式，其中可电离单体单元m1基本上存在于至少一个第一嵌段a中和带有侧链的单体单元m2基本上存在于至少一个第二嵌段b中。

8.根据权利要求5和6中任一项所述的水性组合物，特征在于共聚物中的单体m1和m2的非无规分布是在沿着聚合物主链的方向上至少一段aa中关于可电离单体单元m1与带有侧链的单体单元m2的摩尔比的梯度形式。

9.根据权利要求2和5-8中任一项所述的水性组合物，特征在于共聚物中可电离单体单元m1具有式i的结构

10.根据前述权利要求中任一项所述的水性组合物，特征在于其额外包含5-15重量％、优选8–12重量％的阳离子线性多元胺，基于100重量％的水性组合物。

11.根据前述权利要求中任一项的水性组合物在无机粘合剂组合物，特别是包含水泥的粘合剂组合物的制备中的用途。

12.无机粘合剂组合物，包含

13.制备如权利要求12中所述的无机粘合剂组合物的方法，特征在于其包括以下步骤

14.根据权利要求13所述的方法，特征在于在连续混合装置中进行步骤3)中的混合。

15.根据权利要求13或14中任一项所述的方法，特征在于其是增材制造，优选打印3d制品的方法的一部分。

16.成型体，通过固化权利要求12的无机粘合剂组合物获得。

技术总结
本发明涉及用于无机粘合剂组合物例如混凝土或砂浆的水性掺合物，包含：a)12–55、优选15–50重量％、尤其20–45重量％的至少一种选自以下的阴离子聚合物：用于无机粘合剂的增塑剂、减水剂、超增塑剂和加工性保持剂，b)15–35重量％、优选20–30重量％的至少一种不溶于水的液体消泡剂，和c)任选的1–10重量％、优选2–5重量％的至少一种延迟剂，基于100重量％的水性组合物。尤其是，本发明的掺合物可用在增材制造领域。

技术研发人员：D·卢滕斯,L·豪格尔,M·利亚尔
受保护的技术使用者：SIKA技术股份公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15