COMPUESTOS POLIMEROS ANFIFILICOS, EL PROCEDIMIENTO PARA SU OBTENCION Y SU UTILIZACION.

Compuesto polímero anfifílico, obtenido a través de

a) la conversión de un compuesto di,

tri o tetraglicidilo (A) con un componente reactivo (B), eventualmente insaturado, que consiste en un ácido graso C8-C28, un alcohol C8-C28 o una amina secundaria C8-C28, y

b1) gracias a que el producto de conversión del paso a) primero continua la reacción con

b1 a) un compuesto poliisocianato (C) alifático o aromático

b1 ß) y, eventualmente, posteriormente, con un compuesto de óxido de polialquileno (D) de la fórmula general (I)

Compuestos polímeros anfifílicos, el procedimiento para su obtención y su utilización.

La presente invención comprende compuestos polímeros anfifílicos, procedimientos para su obtención y su utilización como aditivo para material de construcción de fraguado hidráulico (por ejemplo, para hormigón o argamasa), que se utiliza, especialmente, para la hidrofobización de materiales y/o para suprimir las eflorescencias en la superficie de material de construcción de fraguado hidráulico.

Un problema conocido, especialmente, en el caso de material de construcción basado en cemento, es el surgimiento de las denominadas eflorescencias, asimismo, se distingue entre eflorescencias primarias y secundarias. Las primeras ya se originan durante el endurecimiento, por ejemplo, en el caso de hormigón, en dicho caso, los capilares del hormigón fresco son llenados con una solución acuosa de las sustancias solubles en agua del cemento, esencialmente, hidróxido de calcio. Al endurecerse, el hidróxido de calcio reacciona en la superficie del hormigón con el dióxido de carbono del aire, formando carbonato de calcio, de difícil disolución. Debido a la obtención de carbonato de calcio, la concentración de hidróxido de calcio es menor en las desembocaduras de los capilares que en el interior de los capilares. Por ello, constantemente llega nuevo hidróxido de calcio desde las capas profundas del hormigón a las desembocaduras de los capilares, por difusión, y reacciona, a su vez, con CO₂, obteniendo carbonato de calcio.

El correspondiente proceso sólo se detiene cuando las desembocaduras de los capilares se cierran con carbonato de calcio. Dichas eflorescencias primarias se presentan de manera muy intensa cuando en la superficie del hormigón se halla una película de agua de condensación, porque entonces el hidróxido de calcio se puede distribuir en toda la superficie del hormigón y cubrirla con carbonato de calcio insoluble en agua tras la reacción con dióxido de carbono.

Más allá de ello, también pueden formarse manchas en el hormigón completamente endurecido por la exposición a la intemperie, dichas manchas se denominan generalmente eflorescencias secundarias. Dichas eflorescencias secundarias duran, generalmente 1 a 2 años, asimismo, se considera que se origina debido a la lenta formación de carbonato de hidrógeno de calcio soluble en agua a partir de carbonato de calcio.

Dado que el aspecto de los elementos constructivos que adolecen de tales eflorescencias es bastante desmejorado, especialmente, en el caso de productos de hormigón de color, ha habido numerosos intentos de impedir o suprimir dichas eflorescencias.

Correspondientemente al estado actual de la técnica, se propusieron dos posibilidades principales, pero éstas no arrojaron resultados satisfactorios. Por un lado, las superficies de los productos endurecidos de cemento u hormigón son provistas de coberturas especiales, asimismo, se recomiendan, sobre todo, diferentes revestimientos de silicatos y acrilatos. La desventaja de este procedimiento es, sin embargo, la desventaja de que dichos revestimientos posteriores son relativamente complicados y poco económicos.

Por este motivo, se intentó agregar aditivos adecuados antes del endurecimiento a dichos materiales de construcción, para impedir o suprimir la formación de eflorescencias.

Por ejemplo, por la memoria DE 32 29 564 A1 se conoce el procedimiento en el cual durante la fabricación de rocas de hormigón de color se utiliza, adicionalmente, tiza, por ejemplo, en forma de slurry acuoso de tiza. De este modo, se desea desplazar la formación de carbonato de calcio en la superficie gracias a que ya al comienzo del proceso de solidificación se ofrece un excedente de carbonato de calcio.

Finalmente, se propone, acorde a la memoria EP 92 242 A1, agregar polímeros de acción superficial para impedir las eflorescencias en el hormigón. Estos polímeros de acción superficial deben perder irreversiblemente su acción superficial al endurecerse el hormigón y ser convertidos, de ese modo, en productos insolubles en agua.

En la práctica, tales medios de hidrofobización para materiales de construcción no endurecidos no han podido imponerse, dado que no presentan un efecto satisfactorio en las diferentes condiciones climáticas.

La memoria WO 2007/003374 A2 presenta un estado actual de la técnica no publicado previamente que describe en líneas generales compuestos polímeros anfifílicos, los procedimientos para su fabricación y la utilización como aditivo para materiales de construcción de fraguado hidráulico. El ejemplo 4B del documento publica la conversión de diisocianato de isoforona con MPEG 1000, asimismo, tras alcanzar el valor teórico nominal de NCO el producto de reacción es llevado a reacción con un aducto de ácido graso obtenido por una conversión de éter diglicidilo de neopentilglicol y ácido graso de aceite de girasol. Una enmienda (disclaimer) para este procedimiento especial se incorporó a las reivindicaciones del presente derecho de protección.

La presente invención tiene como objetivo presentar medios para prevenir eflorescencias en superficies de materiales de construcción endurecidos de fraguado hidráulico y/o para la hidrofobización de material, que no presenten las desventajas mencionadas del estado actual de la técnica, sino que impidan de manera efectiva y fiable la eflorescencia de materiales de construcción de fraguado hidráulico.

Este objetivo se alcanza, acorde a la invención, por la presentación de compuestos polímeros anfifílicos obtenidos del siguiente modo:

con la indicación que el compuesto polímero anfifílico no se obtiene por conversión de un producto de reacción de éter diglicidilo de neopentilglicol...

1. Compuesto polímero anfifílico, obtenido a través de

con la indicación que el compuesto polímero anfifílico no se obtiene por conversión de un producto de reacción de éter diglicidilo de neopentilglicol y ácido graso de aceite de girasol con un producto de reacción de 1-iso-cianato-5-isocianatometil-3,3,5-trimetil-ciclohexano y metoxipolietilenglicol 1000.

2. Compuesto polímero acorde a la reivindicación 1, caracterizado porque como componente (A) se utiliza un compuesto glicidilo seleccionado entre el grupo conformado por éter diglicidilo de ciclohexano-dimetanol, éter triglicidilo de glicerina, éter diglicidilo de neopentilglicol, éter tetraglicidilo de pentaeritrito, éter diglicidilo de 1,6-hexandiol, éter diglicidilo de polipropilenglicol, éter diglicidilo de polietilenglicol, éter triglicidilo de trimetilolpropano, éter diglicidilo de bisfenol A, éter diglicidilo de bisfenol F, 4,4'-metilenbis-(N,N-diglicidilanilina), éter diglicidilo de tetrafeniloletano, N,N-diglicidilanilina, éter diglicidilo de dietilenglicol y éter diglicidilo de 1,4-butandiol, o una de sus mezclas.

3. Compuesto polímero acorde a la reivindicación 1 o 2, caracterizado porque como componente reactivo (B) se utilizan ácidos grasos del grupo formado por ácido graso de aceite de talol, ácido esteárico, ácido palmitínico, ácido graso de aceite de girasol, ácido graso de aceite de coco (C₈-C₁₈), ácido graso de aceite de coco (C₁₂-C₁₈), ácido graso de aceite de soja, ácido graso de aceite de linaza, ácido dodecano, ácido oléico, ácido linólico, ácido graso de aceite de palmisto, ácido linolénico y ácido araquidonico.

4. Compuesto polímero acorde a una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque como componente reactivo (B) se utilizan alcanoles del grupo que consiste en 1-eicosanol, 1-octadecanol, 1-hexadecanol, 1-tetradecanol, 1-dodecanol, 1-decanol y 1-octanol.

5. Compuesto polímero acorde a una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque como componente reactivo (B) se utilizan dialquilaminas del grupo que consiste en 2-etilhexilamina, dipentilamina, dihexilamina, dioctilamina, bis-(2-etilhexil)amina, N-metiloctadecilamina y didecilamina.

6. Compuesto polímero acorde a una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque por mol de los grupos glicidilo del componente (A) se utilizan 0,9 a 1,1 mol del componente reactivo (B).

7. Compuesto polímero acorde a una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque como poliisocianato alifático se utiliza 1-isocianato-5-isocianatometil-3,3,5-trimetil-ciclohexano (IPDI), bis-(4-isocianato-ciclohexil)-metano (H12MDI), 1,3-bis-(1-isocianato-1-metil-etil)-benzol (m-TMXDI), 1,6-diisocianatohexano (HDI), eventualmente, sus homólogos superiores, o una mezcla isómera técnica de los poliisocianatos alifáticos individuales.

8. Compuesto polímero acorde a una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque como poliisocianato aromático se utiliza 2,4-diisocianato de tolueno (TDI), bis-(4-isocianatofenil)-metano (MDI) y, eventualmente, sus homólogos superiores (MDI polímero), o una mezcla isómera técnica de los poliisocianatos aromáticos individuales.

9. Compuesto polímero acorde a una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque el compuesto poliisocianato se utiliza en una cantidad tal que la relación de equivalencia de NCO/OH respecto de los grupos OH libres en el producto de conversión del componente glicidilo (A) y el componente reactivo (B) del paso a) es de 0,5 a 2,0.

10. Compuesto polímero acorde a una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque en la fórmula (I) relativa al compuesto de óxido de polialquileno (D) R representa -CH₃, CH=CH₂- o CH₂=CH-CH₂-.

11. Compuesto polímero acorde a una de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque el compuesto de óxido de polialquileno (D) se utiliza en una cantidad de 0,4 a 0,6 mol por mol de grupos isocianato libres de los productos de conversión en el paso b) o del compuesto poliisocianato (C).

12. Compuesto polímero acorde a una de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizado porque como componente (E) se utilizan alcoholes alifáticos, aminas primarias y secundarias así como tioles con, respectivamente 1 a 12 átomos de C, o alcoholes aromáticos, aminas primarias o secundarias así como tioles con 6 a 10 átomos C.

13. Compuesto polímero acorde a una de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizado porque como componente (E) se utilizan aminosilanos o mercaptosilanos seleccionados entre el grupo conformado por 3-aminopropiltrietoxisilano, 3-aminopropiltrimetoxisilano, 2-aminoetil-3-aminopropiltrimetoxisilano, bis-(3-trietoxisililpropil)amina, bis-(3-trimetoxisililpropil) amina, N-(n-butil)-3-aminopropil-trimetoxisilano, N-(2-aminoetil)-3-aminopropilmetildimetoxisilano, 3-aminopropilmetildietoxisilano, 3-mercaptopropiltrimetoxisilano y 3-mercaptopropiltrietoxisilano.

14. Compuesto polímero acorde a una de las reivindicaciones 1 a 13, caracterizado porque el componente (E) se utiliza en una cantidad de 0,4 a 0,6 mol por mol de grupos isocianato libres de los productos de conversión en el paso b_a) o b_{1 ß}).

15. Procedimiento para la obtención de un compuesto polímero acorde a una de las reivindicaciones 1 a 14, caracterizado porque

con la indicación que el compuesto polímero anfifílico no se obtiene por conversión de un producto de reacción de éter diglicidilo de neopentilglicol y ácido graso de aceite de girasol con un producto de reacción de 1-iso-cianato5-isocianatometil-3,3,5-trimetil-ciclohexano y metoxipolietilenglicol 1000.

16. Procedimiento acorde a la reivindicación 15, caracterizado porque

17. Procedimiento acorde a la reivindicación 15, caracterizado porque

18. Procedimiento acorde a la reivindicación 15, caracterizado porque

19. Procedimiento acorde a la reivindicación 15, caracterizado porque

20. Utilización de un compuesto polímero acorde a una de las reivindicaciones 1 a 14, para la hidrofobización de masa de materiales de construcción de fraguado hidráulico.

21. Aplicación acorde a la reivindicación 20, caracterizada porque el compuesto polímero se utiliza para suprimir eflorescencias en las superficies de materiales de construcción endurecidos, de fraguado hidráulico.

22. Aplicación acorde a una de las reivindicaciones 20 o 21, caracterizada porque el compuesto polímero es agregado al material de construcción no endurecido, de fraguado hidráulico, en una cantidad de 0,001 a 5% en peso en relación con la proporción de aglutinante.