Mezclas que contienen compuestos oligoméricos o poliméricos ramificados, su preparación y uso.

Mezcla que contiene

(A) al menos un aglutinante hidráulico o latentemente hidráulico,

(B) al menos un copolímero que puede obtenerse mediante reacción de

(α1) al menos un comonómero etilénicamente insaturado con al menos un grupo funcional seleccionado de grupos COOH, grupos ácido sulfónico, grupos nitrilo, grupos hidroxialquilo y grupos amino o

(α2) al menos un (co)polímero de al menos un comonómero etilénicamente insaturado con al menos un grupo funcional seleccionado de grupos COOH, grupos ácido sulfónico, grupos nitrilo, grupos hidroxialquilo y grupos amino con

(β) al menos un compuesto oligomérico o polimérico que puede obtenerse mediante reacción de

(a) al menos un ácido di- o policarboxílico etilénicamente insaturado o su anhídrido o éster con

(b) al menos un alcohol al menos trifuncional y

(c) al menos un compuesto de fórmula general I**Fórmula**

en la que las variables se definen tal como sigue:

R1 se selecciona de alquilo C1-C4,

A es igual o distinto y se selecciona de alquileno C2-C6,

n se encuentra en el intervalo de 4 a 40, y

(d) eventualmente al menos otro compuesto con al menos un grupo COOH o al menos un grupo OH alcohólico por molécula.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2010/059847.

Solicitante: BASF SE.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: 67056 LUDWIGSHAFEN ALEMANIA.

Inventor/es: BRUCHMANN, BERND, HERTH,GREGOR, HABERECHT,MONIKA, FOGEL,YULIA, LOPEZ VILLANUEVA,FRANCISCO JAVIER.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > COMPUESTOS MACROMOLECULARES OBTENIDOS POR REACCIONES... > Compuestos macromoleculares obtenidos por interreacción... > C08G81/02 (siendo al menos uno de los polímeros obtenido por reacciones que implican solamente enlaces insaturados carbono-carbono)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > COMPUESTOS MACROMOLECULARES OBTENIDOS POR REACCIONES... > Compuestos macromoleculares obtenidos por polimerización... > C08F283/01 (sobre poliésteres insaturados)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > CEMENTOS; HORMIGON; PIEDRA ARTIFICIAL; CERAMICAS;... > LIMA; MAGNESIA; ESCORIAS; CEMENTOS; SUS COMPOSICIONES,... > Empleo de materias orgánicas como ingredientes activos... > C04B24/26 (obtenidos por reacciones en las que intervienen solamente enlaces insaturados carbono-carbono)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > CEMENTOS; HORMIGON; PIEDRA ARTIFICIAL; CERAMICAS;... > LIMA; MAGNESIA; ESCORIAS; CEMENTOS; SUS COMPOSICIONES,... > Empleo de materias orgánicas como ingredientes activos... > C04B24/28 (obtenidos de forma distinta que por reacciones en las que intervienen solamente enlaces insaturados carbono-carbono)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > COMPUESTOS MACROMOLECULARES OBTENIDOS POR REACCIONES... > Compuestos macromoleculares obtenidos por reacciones... > C08G63/676 (en los cuales al menos uno de los dos componentes contiene una insaturación alifática)

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Fragmento de la descripción:

Mezclas que contienen compuestos oligoméricos o poliméricos ramificados, su preparación y uso La presente invención se refiere a mezclas que contienen (A) al menos un aglutinante hidráulico o latentemente hidráulico, 5 (B) al menos un copolímero que puede obtenerse mediante reacción de

(a1) al menos un comonómero etilénicamente insaturado con al menos un grupo funcional seleccionado de grupos COOH, grupos ácido sulfónico, grupos nitrilo, grupos hidroxialquilo y grupos amino o (a2) al menos un (co) polímero de al menos un comonómero etilénicamente insaturado con al menos un grupo funcional seleccionado de grupos COOH, grupos ácido sulfónico, grupos nitrilo, grupos hidroxialquilo y grupos amino con (W) al menos un compuesto oligomérico o polimérico que puede obtenerse mediante reacción de

(a) al menos un ácido di- o policarboxílico etilénicamente insaturado o su anhídrido o éster con

(b) al menos un alcohol al menos trifuncional y

(c) al menos un compuesto de fórmula general I

en la que las variables se definen tal como sigue:

R1 se selecciona de alquilo C1-C4, A es igual o distinto y se selecciona de alquileno C2-C6, n se encuentra en el intervalo de 4 a 40, y

(d) eventualmente al menos otro compuesto con al menos un grupo COOH o al menos un grupo OH alcohólico por molécula.

Además, la presente invención se refiere a procedimientos para la preparación de mezclas de acuerdo con la invención y su uso.

Además, la presente invención se refiere a compuestos oligoméricos o poliméricos (W’) que pueden obtenerse 25 mediante reacción de

(a) al menos un ácido di- o policarboxílico etilénicamente insaturado o su anhídrido o éster con

(b) al menos un alcohol al menos trifuncional y

(c) al menos un compuesto de fórmula general I

en la que las variables se definen tal como sigue:

R1 se selecciona de alquilo C1-C4, A es igual o distinto y se selecciona de alquileno C2-C6, n se encuentra en el intervalo de 4 a 40,

(d) eventualmente al menos otro compuesto con al menos un grupo COOH o al menos un grupo OH alcohólico 35 por molécula,

seleccionándose el alcohol al menos trifuncional (b) de trioles C3-C8 que pueden estar alcoxilados con óxido de alquileno (e) , seleccionándose el óxido de alquileno (e) de óxido de alquileno C3-C6, y a un procedimiento para la preparación de compuestos poliméricos u oligoméricos de acuerdo con la invención (W’) . Además, la presente invención se refiere a copolímeros (B) .

Como materiales de construcción pueden usarse numerosas mezclas. Para ello se mezclan agua y aglutinantes hidráulicos o latentemente hidráulicos con uno o varios coadyuvantes que, por ejemplo, mejoran la capacidad de flujo o las propiedades de absorción de agua dependientes del tiempo. Como coadyuvantes pueden usarse polímeros orgánicos tales como por ejemplo poliacrilatos. También se propuso ya usar polímeros superabsorbentes (superabsorbedores) que se conocen por otras aplicaciones tales como por ejemplo pañales.

Por superabsorbedores se entiende por regla general polielectrolitos reticulados, de alto peso molecular, aniónicos o catiónicos que pueden obtenerse mediante polimerización por radicales de compuestos vinílicos etilénicamente insaturados adecuados y medidas de secado posteriores de los copolímeros obtenidos. En contacto con agua o sistemas acuosos se forma un hidrogel con hinchamiento y absorción de agua, pudiéndose absorber un múltiplo del peso del copolímero en forma de polvo. Por hidrogeles se entiende geles que contienen agua a base de polímeros hidrófilos, sin embargo insolubles en agua, que están reticulados y por consiguiente se encuentran como redes tridimensionales.

Los superabsorbedores que se usan en productos higiénicos tales como por ejemplo pañales deben absorber humedad lo más rápidamente posible, de lo contrario se “vaciarían” y no se produciría la acción deseada.

Para las aplicaciones en el sector químico de construcción y en particular en morteros secos y hormigón esto significa, sin embargo, que ya durante la fase de amasado (mezcla del mortero seco en agua) se conseguiría la capacidad de absorción completa del polímero superabsorbente, lo que en muchos casos no se desea; el agua de amasado ya no está a disposición así para el ajuste de la consistencia (reología) . Existen algunas aplicaciones para morteros secos (por ejemplo como mortero para juntas) u hormigones (fabricación de piezas prefabricadas de hormigón) , en las que tras su introducción en la junta o en el molde de la pieza prefabricada se desea un aumento brusco de la viscosidad (a continuación denominado salto de reología) . El mortero para juntas debe poder introducirse a este respecto fácilmente en la junta, al tiempo que finalmente debe ser rígido y estable de forma en la junta. Un hormigón para la industria de piezas prefabricadas debe poder introducirse fácilmente en el molde, sin embargo debe presentar después de la manera más rápida posible una consistencia sólida para que pueda desencofrarse rápidamente.

Generalmente, la viscosidad de un material de construcción preparado con agua depende del contenido en agua de la matriz de cemento. El contenido en agua se describe mediante el valor de agua/cemento. Cuanto más alto sea éste, más baja es la viscosidad del material de construcción. Con respecto a los hidrogeles ya mencionados se aplica que el hidrogel formado por el copolímero superabsorbente mediante absorción de agua debe presentar proporciones en lo posible poco solubles en agua para no influir negativamente en las propiedades reológicas de las mezclas de material de construcción.

Otro problema en las mezclas de material de construcción es una exudación que comienza con el tiempo; es decir se separa agua de la mezcla de material de construcción amasada, se acumula en la superficie y flota por encima. Esta exudación es generalmente indeseada, dado que igualmente se retira el agua de amasado necesaria para la hidratación de la mezcla de material de construcción. En muchas aplicaciones, el agua evaporada deja una costra salina fea que generalmente es indeseable.

Para aplicaciones de morteros secos, tales como por ejemplo morteros para juntas y masas niveladoras para suelos, es igualmente deseable un proceso de fraguado acelerado. Durante el procesamiento en la junta o en el suelo es deseable una viscosidad baja, en la junta ésta debe aumentar entonces rápidamente para que quede la forma. Cuanto antes sea éste el caso, antes pueden lavarse las baldosas colocadas sin que a este respecto la junta se elimine por lavado de nuevo. Esto representaría para el usuario una clara facilidad, dado que los restos de mortero podrían eliminarse más fácilmente de las juntas, sin dejar estrías de cemento o atacar la superficie de la baldosa.

Hasta ahora se ajusta este perfil de procesamiento mediante una mezcla de cemento portland (CP) y cemento de arcilla (CA) . Para que, a decir verdad, pueda ajustarse el perfil reológico deseado, sin embargo se producen otras dificultades. Generalmente, una formulación de CP/CA es difícil de ajustar y menos segura que una formulación de CP pura, es decir oscilaciones de materia prima o ligeras desviaciones en la composición tienen grandes consecuencias. En la mayor parte de las formulaciones de CP/CA debe añadirse además Li2CO3, lo que es un generador de costes esencial para estos productos. Otro gran problema en la aplicación es la baja estabilidad en almacenamiento. Se produce concretamente durante el almacenamiento un desplazamiento del perfil reológico, lo que no se desea.

En muchos casos, los formuladores de morteros secos darían... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Mezcla que contiene

(A) al menos un aglutinante hidráulico o latentemente hidráulico,

(B) al menos un copolímero que puede obtenerse mediante reacción de

(a1) al menos un comonómero etilénicamente insaturado con al menos un grupo funcional seleccionado de grupos COOH, grupos ácido sulfónico, grupos nitrilo, grupos hidroxialquilo y grupos amino o (a2) al menos un (co) polímero de al menos un comonómero etilénicamente insaturado con al menos un grupo funcional seleccionado de grupos COOH, grupos ácido sulfónico, grupos nitrilo, grupos hidroxialquilo y grupos amino con (W) al menos un compuesto oligomérico o polimérico que puede obtenerse mediante reacción de

(a) al menos un ácido di- o policarboxílico etilénicamente insaturado o su anhídrido o éster con

(b) al menos un alcohol al menos trifuncional y

(c) al menos un compuesto de fórmula general I

en la que las variables se definen tal como sigue:

R1 se selecciona de alquilo C1-C4, A es igual o distinto y se selecciona de alquileno C2-C6, n se encuentra en el intervalo de 4 a 40, y

(d) eventualmente al menos otro compuesto con al menos un grupo COOH o al menos un grupo OH 20 alcohólico por molécula.

2. Mezcla según la reivindicación 1, caracterizada porque el aglutinante hidráulico o latentemente hidráulico (A) se selecciona de cemento, cal, yeso, semihidrato, anhidrita, cenizas volantes, puzolana, trass y escoria de alto horno.

3. Mezcla según la reivindicación 1 o 2, caracterizada porque el ácido di- o policarboxílico etilénicamente

insaturado (a) se selecciona de ácidos dicarboxílicos C4-C10 con un doble enlace C-C por molécula o sus anhídridos 25 o sus ésteres.

4. Mezcla según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque el alcohol al menos trifuncional (b) se selecciona de trioles C3-C8 que pueden estar alcoxilados con óxido de alquileno (e) , seleccionándose el óxido de alquileno (e) de óxido de alquileno C3-C6.

5. Mezcla según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada porque el alcohol al menos trifuncional (b) se

selecciona de trioles C3-C8 alcoxilados con óxido de alquileno (e) , seleccionándose el óxido de alquileno (e) de óxido de propileno y óxido de butileno.

6. Mezcla según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada porque el alcohol al menos trifuncional (b) se selecciona de trioles C3-C8 alcoxilados con óxido de alquileno (e) , estando sustituido hasta el 33 % en mol de óxido de alquileno (e) por óxido de etileno.

7. Mezcla según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizada porque el alcohol al menos trifuncional (b) se selecciona de trioles C3-C8 alcoxilados con 1 a 30 mol de óxido de alquileno C3-C5 (e) por mol de alcohol al menos trifuncional (b) , seleccionándose el óxido de alquileno (e) de óxido de alquileno C3-C6.

8. Mezcla según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizada porque la proporción en peso de aglutinante (A) con respecto a copolímero (B) asciende a al menos 98:2.

9. Mezcla según una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizada porque el compuesto (d) se selecciona de dioles alifáticos con 2 a 10 átomos de C.

10. Material de construcción mineral que contiene agua y al menos una mezcla según una de las reivindicaciones 1 a 9.

11. Uso de mezclas según una de las reivindicaciones 1 a 9 o de materiales de construcción minerales según la 45 reivindicación 10 para la fabricación de construcciones.

12. Compuesto oligomérico o polimérico (W’) que puede obtenerse mediante reacción de

(a) al menos un ácido di- o policarboxílico etilénicamente insaturado o su anhídrido o éster con

(b) al menos un alcohol al menos trifuncional y

(c) al menos un compuesto de fórmula general I

en la que las variables se definen tal como sigue:

R1 se selecciona de alquilo C1-C4, A es igual o distinto y se selecciona de alquileno C2-C6, n se encuentra en el intervalo de 4 a 40, y

(d) eventualmente al menos otro compuesto con al menos un grupo COOH o al menos un grupo OH alcohólico por molécula,

seleccionándose el alcohol al menos trifuncional (b) de trioles C3-C8 que están alcoxilados con óxido de alquileno (e) , seleccionándose el óxido de alquileno (e) de óxido de alquileno C3-C6.

13. Compuesto oligomérico o polimérico (W’) de acuerdo con la reivindicación 12, caracterizado porque el alcohol menos trifuncional (b) se selecciona de trioles C3-C8 alcoxilados con 1 a 30 mol de óxido de alquileno C3-C8 (e) por mol de alcohol al menos trifuncional (b) .

14. Compuesto oligomérico o polimérico (W’) de acuerdo con la reivindicación 12 o 13, caracterizado porque hasta el 33 % en mol de óxido de alquileno (e) está sustituido por óxido de etileno.

15. Copolímero (B) que puede obtenerse mediante reacción de

(a1) al menos un comonómero etilénicamente insaturado con al menos un grupo funcional seleccionado de grupos COOH, grupos ácido sulfónico, grupos nitrilo, grupos hidroxialquilo y grupos amino o (a2) al menos un (co) polímero de al menos un comonómero etilénicamente insaturado con al menos un grupo funcional seleccionado de grupos COOH, grupos ácido sulfónico, grupos nitrilo, grupos hidroxialquilo y grupos amino con (W) al menos un compuesto oligomérico o polimérico que puede obtenerse mediante reacción de

(a) al menos un ácido di- o policarboxílico etilénicamente insaturado o su anhídrido o éster con

(b) al menos un alcohol al menos trifuncional y

(c) al menos un compuesto de fórmula general I

en la que las variables se definen tal como sigue:

R1 se selecciona de alquilo C1-C4, A es igual o distinto y se selecciona de alquileno C2-C6, n se encuentra en el intervalo de 4 a 40, y

(d) eventualmente al menos otro compuesto con al menos un grupo COOH o al menos un grupo OH alcohólico por molécula.

16. Copolímero (B) según la reivindicación 15, caracterizado porque el comonómero etilénicamente insaturado con al menos un grupo funcional (a1) se selecciona de ácido (met) acrílico y (met) acrilamida.

17. Procedimiento para la preparación de compuestos oligoméricos o poliméricos (W’) según una de las reivindicaciones 12 a 14, caracterizado porque se hacen reaccionar entre sí

(a) al menos un ácido di- o policarboxílico etilénicamente insaturado o su anhídrido o éster con

(b) al menos un alcohol al menos trifuncional y

(c) al menos un compuesto de fórmula general I

en la que las variables se definen tal como sigue:

R1 se selecciona de alquilo C1-C4, A es igual o distinto y se selecciona de alquileno C2-C6, 5 n se encuentra en el intervalo de 4 a 40,

así como (d) eventualmente al menos otro compuesto con al menos un grupo COOH o al menos un grupo OH alcohólico por molécula,

seleccionándose el alcohol al menos trifuncional (b) de trioles C3-C8 que están alcoxilados con óxido de alquileno (e) , 10 seleccionándose el óxido de alquileno (e) de óxido de alquileno C3-C6.

18. Uso de compuestos oligoméricos o poliméricos (W’) según una de las reivindicaciones 12 a 14 para la preparación de copolímeros (B) según la reivindicación 15 o 16.

19. Procedimiento para la preparación de copolímeros (B) según la reivindicación 15 o 16, caracterizado porque se prepara en primer lugar un (co) polímero de al menos un comonómero etilénicamente insaturado con al menos un

grupo funcional seleccionado de grupos COOH, grupos ácido sulfónico, grupos nitrilo, grupos hidroxialquilo y grupos amino y después se hace reaccionar con al menos un compuesto oligomérico o polimérico (W’) .

20. Procedimiento para la preparación de copolímeros (B) según la reivindicación 15 o 16, caracterizado porque se polimeriza por radicales

(a2) al menos un comonómero etilénicamente insaturado con al menos un grupo funcional seleccionado de 20 grupos COOH, grupos ácido sulfónico, grupos nitrilo, grupos hidroxialquilo y grupos amino en presencia de (W) al menos un compuesto oligomérico o polimérico.

21. Uso de los copolímeros (B) según las reivindicaciones 15 o 16 para el bloqueo de formaciones subterráneas en la extracción de petróleo y/o gas fósiles.

Diagrama 1: Comportamiento de expansión dependiente del tiempo de una mezcla material de construcción de acuerdo con la invención que contiene copolímero de acuerdo con la invención (B.1)

Diagrama 2: Comportamiento de expansión dependiente del tiempo de una mezcla material de construcción de acuerdo con la invención que contiene copolímero de acuerdo con la invención (B.2)