Método para producir un polímero a base de éster de ácido fosfórico,

que comprende una etapa de mezclado de preparar una disolución mixta que comprende un monómero 1 representado por la siguiente fórmula (1), un monómero 2 representado por la siguiente fórmula (2), y un monómero 3 representado por la siguiente fórmula (3) y una etapa de copolimerización de copolimerizar el monómero 1, monómero 2 y monómero 3, en el que la etapa de mezclado es mezclar los monómeros 1, 2 y 3 a una temperatura de 10 a 50ºC, la etapa de copolimerización es copolimerizar los monómeros a pH 7 o inferior, en un disolvente de polimerización que tiene una concentración de oxígeno disuelto a 25ºC de 0,01 a 4,0 mg/kg, en presencia de un agente quelante de ácido fosfónico, la etapa de copolimerización se inicia en el plazo de 72 horas tras la etapa de mezclado y la temperatura de la disolución mixta se mantiene en el intervalo de 10 a 50ºC hasta que se inicia la etapa de copolimerización: en la que R1 y R2 representan cada uno un átomo de hidrógeno o un grupo metilo; y R3 representa un átomo de hidrógeno o -COO(AO)nX [en el que AO representa un grupo oxialquileno o grupo oxiestireno que tiene de 2 a 4 átomos de carbono; n representa un número promedio de moles añadidos de AO, y es un número desde 3 hasta 200; y X representa un átomo de hidrógeno o un grupo alquilo que tiene de 1 a 18 átomos de carbono], en la que R4 representa un átomo de hidrógeno o un grupo metilo; R5 representa un grupo alquileno que tiene de 2 a 12 átomos de carbono; m1 representa un número desde 1 hasta 30; y M representa un átomo de hidrógeno, un metal alcalino o un metal alcalinotérreo, y en la que R6 y R8 representan cada uno un átomo de hidrógeno o un grupo metilo; R7 y R9 representan cada uno un grupo alquileno que tiene de 2 a 12 átomos de carbono; m2 y m3 representan cada uno un número desde 1 hasta 30; y M representa un átomo de hidrógeno, un metal alcalino o un metal alcalinotérreo

Método para producir polímero de fosfato.

Campo de la invención

La invención se refiere a un método para producir un polímero a base de éster de ácido fosfórico y a un método para producir un dispersante para composiciones hidráulicas. Más particularmente, la invención se refiere a un polímero a base de éster de ácido fosfórico, a un dispersante para composición hidráulica que contiene el mismo y a una composición hidráulica que contiene el mismo.

Antecedentes de la invención

Entre los aditivos para composiciones hidráulicas, existe un agente denominado agente reductor de agua de alto rendimiento, que es altamente eficaz para conferir fluidez. Los ejemplos representativos del mismo incluyen sales condensadas de ácido naftalenosulfónico-formaldehído (a base de naftaleno), sales condensadas de ácido melaminosulfónico-formaldehído (a base de melamina) o ácidos policarboxílicos que tienen una cadena de polioxialqui- leno.

En los últimos años, la tendencia en lo que se refiere al hormigón, que es una composición hidráulica representativa, está más fuertemente orientada hacia un aumento en la durabilidad, y por ejemplo, se está logrando conferir alta resistencia reduciendo la cantidad de agua usada en el hormigón, mientras que se prevé que esta tendencia aumente cada vez más en el futuro. Se ha vuelto frecuente usar agentes reductores de agua a base de ácido policarboxílico que tienen excelentes propiedades reductoras de agua y capacidad de mantener la fluidez al reducir la cantidad de agua. Sin embargo, esta reducción de la cantidad de agua va acompañada de un aumento en la viscosidad del hormigón fresco (a continuación en el presente documento, también puede denominarse viscosidad del hormigón), provocando así problemas que implican el deterioro en la trabajabilidad y la capacidad de construcción tal como en el bombeo a presión, la estampación y el llenado para dar el encofrado. Este problema del aumento de la viscosidad no se ha tratado satisfactoriamente incluso con los agentes reductores de agua a base de ácido policarboxílico, y se desea un aditivo que tenga un mayor efector reductor de la viscosidad del hormigón.

En tales circunstancias, el documento JP-A 11-79811 da a conocer una mezcla de hormigón que contiene, como componente esencial, un copolímero de vinilo que tiene un grupo oxialquileno con una longitud de cadena larga y un monómero específico.

Entretanto, el documento JP-A 2000-327386 propone usar un producto de polimerización de un monoéster o monoéter que tenga una cadena de polialquilenglicol con un monómero que tenga un enlace insaturado y un grupo ácido fosfórico, con el fin de obtener un dispersante para cemento que pueda mostrar excelentes propiedades de fluidez, buenos efectos de dispersión y propiedades de fraguado rápido, independientemente de la razón de mezclado de agua.

En cuanto al método para producir un dispersante de cemento mediante polimerización por radicales en presencia de un disolvente, por ejemplo, el documento JP-A 2001-146447 da a conocer un copolímero producido haciendo reaccionar un (met)acrilato de polialquilenglicol y/o (met)alil éter de polialquilenglicol con ácido (met)acrílico y/o ácido maleico, usando un disolvente de polimerización que tiene una concentración de oxígeno disuelto de 0,01 a 4,0 mg/kg.

El documento JP-A 2001-31722 da a conocer un método de copolimerizar un polialquilenglicol insaturado y un ácido policarboxílico insaturado a una concentración de oxígeno disuelto de 5 ppm.

El documento JP-A 2001-146450 da a conocer un método para producir un dispersante de cemento sometiendo un monómero a base de polialquilenglicol y un monómero que contiene un monómero a base de ácido carboxílico a una reacción de copolimerización en presencia de un agente quelante a base de ácido fosfónico. En dispersantes para composiciones hidráulicas, obtenidas mediante una reacción de copolimerización, tales como dispersantes de ácido policarboxílico, un peso molecular del mismo puede tener una influencia significativa sobre el rendimiento obtenido del copolímero, incluso con la misma razón de composición (razón molar). Aunque el ajuste del peso molecular en una escala de laboratorio puede controlarse variando el tipo o la cantidad del agente de transferencia de cadena, y el tipo o la cantidad del iniciador de polimerización, el procedimiento en una escala industrial se asocia con muchas incertidumbres, y la fluctuación en el peso molecular tiende a aumentar.

Además, en la producción de polímeros de ácido policarboxílico, cuando se usa un compuesto de tiol soluble en agua como agente de transferencia de cadena, en muchos casos se queda un mal olor, que es probable que provoque putrefacción durante el almacenamiento. Por tanto, para evitar esto se necesita una purificación complica- da.

El documento JP-A 1-226757 propone un método que no requiere el ajuste del peso molecular usando un compuesto de tiol soluble en agua, procedimiento que de otro modo necesitaría una purificación complicada.

Además, los polímeros obtenidos mediante un método de alimentar monómeros tal como se muestra en el método para producir dispersantes a base de ácido policarboxílico, presentan varianzas significativas en el rendimiento requerido para un dispersante de cemento.

El documento JP-A 1-226757 propone un método de realizar la polimerización introduciendo un componente monomérico y un componente de agente de transferencia de cadena en un recipiente de reacción por adelantado, y luego añadiendo un iniciador de polimerización.

El documento JP-A 9-86990 propone un método de realizar la polimerización mientras que se añade respectivamente gota a gota una disolución preparada por adelantado mezclando un componente monomérico y un agente de transferencia de cadena, y un iniciador de polimerización.

Los aditivos convencionales para composiciones hidráulicas a menudo necesitan almacenarse en tanques de almacenamiento hasta el momento de su uso. Si una sustancia orgánica como un aditivo para composiciones hidráulicas se estanca en el tanque de almacenamiento, gradualmente se desarrollan condiciones anaerobias en el mismo, y crecen bacterias anaerobias en grandes cantidades, lo que provoca la contaminación del tanque de almacenamiento y la generación del olor putrefacto. Además, muchos de los copolímeros como los agentes reductores de agua a base de ácido policarboxílico utilizan un agente de transferencia de cadena en el procedimiento de reacción. Cuando se usa un compuesto de tiol soluble en agua como agente de transferencia de cadena, en muchos casos se queda el mal olor, lo que es probable que provoque putrefacción durante el almacenamiento. Por tanto, para evitar esto se necesita una purificación complicada.

El documento JP-A 2003-12357 propone un agente de prevención de la degeneración o un agente de prevención para la generación de sulfuro de hidrógeno.

Sumario de la invención

La invención se refiere a un método para producir un polímero a base de éster de ácido fosfórico, que incluye una etapa de mezclado de preparar una disolución mixta que contienen un monómero 1 representado por la siguiente fórmula (1), un monómero 2 representado por la siguiente fórmula (2), y un monómero 3 representado por la siguiente fórmula (3), y una etapa de copolimerización de copolimerizar el monómero 1, monómero 2 y monómero 3,

en el que la etapa de mezclado es mezclar los monómeros 1, 2 y 3 a una temperatura de 10 a 50ºC, la etapa de copolimerización es copolimerizar los monómeros a pH 7 o inferior, en un disolvente de polimerización que tiene una concentración de oxígeno disuelto a 25ºC de 0,01 a 4,0 mg/kg, en presencia de un agente quelante de ácido fosfónico, la etapa de copolimerización se inicia en el plazo de 72 horas tras la etapa de mezclado y se mantiene la temperatura de la disolución mixta en el intervalo de 10 a 50ºC hasta que se inicia la etapa de copolimeriza- ción:

en la que R¹ y R² representan cada uno un átomo de hidrógeno o un grupo metilo; y R³ representa un átomo de hidrógeno o -COO(AO)_nX [en el que AO representa un grupo oxialquileno o grupo oxiestireno que tiene de 2 a 4 átomos de carbono; n representa un número promedio... [Seguir leyendo]

1. Método para producir un polímero a base de éster de ácido fosfórico, que comprende una etapa de mezclado de preparar una disolución mixta que comprende un monómero 1 representado por la siguiente fórmula (1), un monómero 2 representado por la siguiente fórmula (2), y un monómero 3 representado por la siguiente fórmula (3) y una etapa de copolimerización de copolimerizar el monómero 1, monómero 2 y monómero 3, en el que la etapa de mezclado es mezclar los monómeros 1, 2 y 3 a una temperatura de 10 a 50ºC, la etapa de copolimerización es copolimerizar los monómeros a pH 7 o inferior, en un disolvente de polimerización que tiene una concentración de oxígeno disuelto a 25ºC de 0,01 a 4,0 mg/kg, en presencia de un agente quelante de ácido fosfónico, la etapa de copolimerización se inicia en el plazo de 72 horas tras la etapa de mezclado y la temperatura de la disolución mixta se mantiene en el intervalo de 10 a 50ºC hasta que se inicia la etapa de copolimerización:

en la que R¹ y R² representan cada uno un átomo de hidrógeno o un grupo metilo; y R³ representa un átomo de hidrógeno o -COO(AO)_nX [en el que AO representa un grupo oxialquileno o grupo oxiestireno que tiene de 2 a 4 átomos de carbono; n representa un número promedio de moles añadidos de AO, y es un número desde 3 hasta 200; y X representa un átomo de hidrógeno o un grupo alquilo que tiene de 1 a 18 átomos de carbono],

en la que R⁴ representa un átomo de hidrógeno o un grupo metilo; R⁵ representa un grupo alquileno que tiene de 2 a 12 átomos de carbono; m1 representa un número desde 1 hasta 30; y M representa un átomo de hidrógeno, un metal alcalino o un metal alcalinotérreo, y

en la que R⁶ y R⁸ representan cada uno un átomo de hidrógeno o un grupo metilo; R⁷ y R⁹ representan cada uno un grupo alquileno que tiene de 2 a 12 átomos de carbono; m2 y m3 representan cada uno un número desde 1 hasta 30; y M representa un átomo de hidrógeno, un metal alcalino o un metal alcalinotérreo.

2. Método según la reivindicación 1, en el que los monómeros 2 y 3 se obtienen haciendo reaccionar un compuesto de hidroxilo orgánico representado por la siguiente fórmula (4) con un agente de fosforilación:

en la que R¹⁰ representa un átomo de hidrógeno o un grupo metilo; R¹¹ representa un grupo alquileno que tiene de 2 a 12 átomos de carbono; y m4 representa un número desde 1 hasta 30.

3. Método según la reivindicación 1 o la reivindicación 2, en el que se copolimerizan los monómeros 1 a 3 en presencia de un agente de transferencia de cadena.

4. Método según la reivindicación 3, en el que el agente de transferencia de cadena se usa en una cantidad del 4% en moles o superior basándose en el número total de moles de los monómeros 1 a 3.

5. Método según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que se añaden de 50 a 3000 mg de peróxido de hidrógeno basándose en 1 kg del líquido de reacción tras la reacción de copolimerización, y entonces se añaden adicionalmente de 100 a 3000 mg de un conservante basándose en 1 kg del líquido de reacción.

6. Método según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que el total del peso monomérico excede las 10 toneladas.

7. Uso del polímero a base de éster de ácido fosfórico obtenido mediante el método según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, como dispersante para una composición hidráulica.

8. Composición hidráulica que comprende el polímero a base de éster de ácido fosfórico obtenido mediante el método según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, un polvo hidráulico y agua.