Agente de reducción de contracción.

Un agente de reducción de contracción que comprende un compuesto (poli) alquileno que tiene un enlaceinsaturado representado por la fórmula (1):

R2O-R1-O-(A1O)n-R3 (1)

(en donde R1 es un grupo hidrocarburo C2-10 que tiene un enlace insaturado; R2 es hidrógeno; R3 es hidrógeno o ungrupo alquilo C1-8; A1O es una o más clases de grupos oxialquileno C2-4; y n es el número de adición promedio demoles de A1O, y 1 a 20).

Agente de reducción de contracción

La presente invención hace referencia a agentes de reducción de contracción. Más concretamente, la presente invención hace referencia a agentes de reducción de contracción que proporcionan a las composiciones de cemento un excelente efecto de reducción de contracción y resistencia al congelamiento-descongelamiento, sin entrada excesiva de aire y muestra excelente estabilidad de solución.

Se han sugerido muchos compuestos para mejorar las propiedades que reducen la contracción y fluidez de las composiciones de cemento tales como mortero y hormigón. Por ejemplo, un agente de reducción de contracción, compuesto principalmente de aducto de óxido de alquileno alcohol C1-4 o aducto de óxido de alquileno alquilfenol C14, se utiliza, de manera general, con un agente antiespumante, ya que tiene la desventaja de incorporar aire en exceso en las composiciones de cemento; esto implica problemas de dificultad en el control del volumen de aire y en la reducción en la resistencia al congelamiento-descongelamiento de las composiciones de cemento.

En contraste, se han propuesto diversas clases de dispersantes de cemento con base en ácido policarboxílico para mejorar la fluidez de las composiciones de cemento. Los dispersantes de cemento con base en ácido policarboxílico, que mejoran la fluidez de las composiciones de cemento por sus altas propiedades de reducción de agua, se utilizan de manera general con un agente antiespumante, ya que implican una desventaja al incorporar un gran volumen de aire e incrementar el volumen de aire contenido en las composiciones de cemento con el tiempo; implican problemas de dificultad en el control del volumen de aire y en la reducción en la resistencia al congelamiento-descongelamiento de las composiciones de cemento.

Adicionalmente, los anteriores agentes de reducción de contracción y dispersantes de cemento también implican un problema de pobre estabilidad de solución, ya que los agentes antiespumantes, de manera general, tienen una compatibilidad escasa con una solución acuosa de dispersante de cemento con base en ácido policarboxílico, y se separan fácilmente cuando se utilizan en forma de una solución que consiste de la mezcla de los mismos.

Respondiendo a los anteriores problemas, la Referencia 1 propone un agente de reducción de contracción para el cemento, en donde los compuestos de polialquileno que tienen un grupo hidrocarburo C1-9, por ejemplo, un grupo alquilo, alquenilo, arilo o cicloalquilo, se impregnan en productos endurecidos con cemento. La Referencia 2 propone un agente de reducción de contracción en seco para el cemento que contiene un compuesto polialquileno que tiene un grupo alquilo C1-8 o grupo alquenilo C1-8. Las Referencias 3 y 4 proponen agentes de reducción de contracción en seco para el cemento que contiene compuestos de alcohol acetileno que tienen un grupo alquilo C1-8. La Referencia 5 propone un aditivo de cemento obtenido al mezclar, en una relación específica, un compuesto polialquileno que tiene un grupo alquilo C1-4 y un polímero soluble en agua, obtenido al polimerizar un éster o éter insaturado que contiene el grupo oxialquileno con un ácido carboxílico insaturado, que muestra un excelente efecto de reducción de auto-contracción incluso en una baja relación de agua a polvo.

La Referencia 6 propone un aditivo de cemento compuesto esencialmente de un copolímero con base en ácido policarboxílico que contiene un monómero con base en polialquilenoimina como una unidad constituyente esencial, y un compuesto de éter con base en polialquileno que tiene un grupo alquilo C1-8, que muestra un buen efecto de reducción de auto-contracción en el rango ultra alto de resistencia, y destaca en la elaboración de hormigón de baja viscosidad. La Referencia 7 propone una mezcla que es una composición de mezcla para materiales hidráulicos, que contiene un agente de reducción de contracción con base en polialquileno que tiene un grupo hidrocarburo C2-30 (por ejemplo, grupo alquilo y grupo alquilo cíclico) , y una mezcla de reducción de agua AE de alto rendimiento con base en ácido policarboxílico, que puede reducir de forma efectiva la contracción en seco y proporciona fluidez y capacidad de dispersión. La Referencia 8 propone una mezcla de cemento que contiene polialquilenglicol y un polialquilenglicol mono (met) acrilato/copolímero con base en ácido carboxílico insaturado, que puede presentar un excelente efecto que previene el craqueo mediante la adición de una pequeña cantidad y tiene buena fluidez. Aunque se revela el uso de compuestos de polialquileno como agentes de reducción de contracción, el uso de compuestos de alcohol acetileno como agentes de reducción de contracción, y técnicas para mejorar las propiedades de fluidez y reducción de contracción de las composiciones de cemento mediante el uso de compuestos de polialquileno con compuestos de ácido policarboxílico, las Referencias 1 a 8 anteriores no revelan ninguna técnica que conduzca a la mejora de la resistencia al congelamiento-descongelamiento de composiciones de cemento endurecidas y a la estabilidad de solución de aditivos de cemento.

Con respecto a las técnicas que conducen a la mejora de las propiedades de reducción de contracción y resistencia al congelamiento-descongelamiento de composiciones de cemento endurecidas, la Referencia 9 propone una mezcla que contiene un agente de reducción de contracción con base en polialquileno que tiene un grupo alquilo C110, cicloalquilo C1-10, alquilfenilo C1-10, cicloalquiloalquilo C1-10, o alquenilo C1-10, un agente antiespumante y una mezcla de reducción de agua con base en ácido policarboxílico, que muestra un excelente efecto de reducción de contracción y resistencia al daño por congelamiento. La Referencia 10 propone un aditivo para composiciones de cemento hidráulicas, obtenidas al mezclar un compuesto polialquileno que contiene un grupo alilo o metalilo, un compuesto polialquileno que contiene un grupo alquilo C1-6 -o cicloalquilo C4-6 y diéster diol alifático o diéster de ácido dicarboxílico alifático en una relación específica, que reduce la contracción en seco y produce resistencia

contra la acción de congelamiento-descongelamiento. Las técnicas descritas en las Referencias 9 y 10 utilizan un agente antiespumante como un componente esencial, que muestra una resistencia insuficiente al congelamientodescongelamiento y estabilidad de solución. La Referencia 10 describe un aditivo para composiciones de cemento hidráulicas, que contienen por lo menos tres componentes A, B y C. El componente A se especifica como éter de 5 polioxialquileno mono (met) alilo, el componente B se puede seleccionar del grupo de (poli) oxialquilenglicol, éter de (poli) oxialquileno monoalquilo y éter de (poli) oxialquileno monocicloalquilo. El componente C se revela como una o dos especies seleccionadas de ésteres diol alifáticos y diéster dicarboxílico alifático. El componente A difiere de los agentes de reducción de contracción de acuerdo con la fórmula (1) de esta invención en que está presente un residuo hidroxilo. El objeto de la invención en D1 es proporcionar un aditivo para una composición de cemento

hidráulico que puede reducir suficientemente la contracción de secado de un producto endurecido, que es capaz de impartir de forma suficiente resistencia al congelamiento y descongelamiento a la materia endurecida y poder mejorar la durabilidad de los productos de cemento endurecidos. La solución para el objeto es dicha combinación de tres componentes A, B y C. No existe revelación que muestre que el componente A podría actuar específicamente como un agente de reducción de contracción.

Como se indicó anteriormente, los aditivos de cemento que pueden resolver todos los problemas mencionados anteriormente no se proponen en las técnicas anteriores.

[Referencia 1] Solicitud de Patente JP Expuesta No. 2002-226246

[Referencia 2] Solicitud de Patente JP Expuesta No. 2003-171155

[Referencia 3] Solicitud de Patente JP Expuesta No. 59-131552

[Referencia 4] Solicitud de Patente JP abierta a inspección pública No. 6-279081

[Referencia 5] Solicitud de Patente JP abierta a inspección pública No. 2001-302307

[Referencia 6] Solicitud de Patente JP abierta a inspección pública No. 2007-153641

[Referencia 7] Solicitud de Patente JP abierta a inspección pública No. 2007-76970

[Referencia 8] Solicitud de Patente JP abierta a inspección pública... [Seguir leyendo]

1. Un agente de reducción de contracción que comprende un compuesto (poli) alquileno que tiene un enlace insaturado representado por la fórmula (1) :

R2O-R1-O- (A1O) n-R3 (1)

(en donde R1 es un grupo hidrocarburo C2-10 que tiene un enlace insaturado; R2 es hidrógeno; R3 es hidrógeno o un grupo alquilo C1-8; A1O es una o más clases de grupos oxialquileno C2-4; y n es el número de adición promedio de moles de A1O, y 1 a 20) .

2. El agente de reducción de contracción de acuerdo con la Reivindicación 1, en donde el enlace insaturado de R1 es un enlace triple.

3. El agente de reducción de contracción de acuerdo con la Reivindicación 1 ó 2, en donde R1 es un grupo butino.

4. El agente de reducción de contracción de acuerdo con una cualquiera de las Reivindicaciones 1 a 3, que comprende adicionalmente una o más clases de agentes de reducción de contracción (B) representados por la fórmula (3) :

Q1O- (B1O) r-Q2 (3)

(en donde Q1 es un grupo alquilo C1-9 o grupo alquenilo; Q2 es hidrógeno o un grupo alquilo C1-8; B1O es una o más clases de grupos oxialquileno C2-4; y r es un número de adición promedio de moles de B1O y 1 a 12) .

5. Un aditivo de cemento que comprende una o más clases de los agentes de reducción de contracción de acuerdo con cualquiera de las Reivindicaciones 1 a 4 y un dispersante de cemento.

6. El aditivo de cemento de acuerdo con la Reivindicación 5, en donde el dispersante de cemento es una o más

clases de dispersantes seleccionados del grupo que consiste de dispersantes con base en lignina, con base en melamina, con base en naftaleno, con base en ácido oxicarboxílico y con base en con base en ácido policarboxílico.

7. El aditivo de cemento de acuerdo con la Reivindicación 5 ó 6, en donde el dispersante de cemento se basa en ácido policarboxílico.

8. El aditivo de cemento de acuerdo con la Reivindicación 6 ó 7, en donde el dispersante de cemento con base en

ácido policarboxílico es un copolímero de ácido policarboxílico con base en éster (PC1) que comprende, como unidades constituyentes, un monómero 1 representado por la fórmula (4) y un monómero de ácido carboxílico insaturado copolimerizable (UC1) , y/o un copolímero de ácido policarboxílico con base en éter (PC2) que comprende, como unidades constituyentes, un monómero 2 representado por la fórmula (5) y un monómero de ácido carboxílico insaturado copolimerizable (UC2) :

R5- (A3O) s-R6 (4)

(en donde R5 es un residuo de un ácido monocarboxílico insaturado o ácido dicarboxílico insaturado, representado por la fórmula (4a) )

(en donde, R6, R7 y R9 son cada uno independientemente hidrógeno o un grupo metilo; R8 es hidrógeno, un grupo

metilo o COOM; M es hidrógeno, metal alcalino, metal alcalinotérreo o (A4O) l-R10; A3O y A4O son una o más clases de grupos oxialquileno C2-4; R10 es hidrógeno o un grupo metilo, s y l son números de adición promedios de moles de A3O y A4O, respectivamente, y 1 a 100) ;

R11- (A5O) t-R12 (5)

(en donde R11 es un residuo de alcohol no insaturado representado por la fórmula (5a) ) ; (en donde, R12, R13, R14 y R15 son cada uno independientemente hidrógeno o un grupo metilo; A5O es una o más clases de grupos oxialquileno C2-4; u es un entero de 0 a 2; y t es un número de adición promedio de moles de (A5O) y 1 a 100) .

9. Uso del compuesto (poli) alquileno que tiene un enlace insaturado representado por la fórmula (1) como un agente de reducción de contracción:

R2O-R1-O- (A1O) n-R3 (1)

(en donde R1 es un grupo hidrocarburo C2-10 que tiene un enlace insaturado; R2 es hidrógeno; R3 es hidrógeno o un grupo alquilo C1-8; A1O es una o más clases de grupos oxialquileno C2-4; y n es el número de adición promedio de

moles de A1O, y 1 a 20) .

10. El uso de acuerdo con la Reivindicación 9, en donde el enlace insaturado de R1 es un enlace triple.

11. El uso de acuerdo con la Reivindicación 9 ó 10, en donde R1 es un grupo butino.

12. El uso de acuerdo con una cualquiera de las Reivindicaciones 9 a 11, en donde el agente de reducción de contracción se utiliza en una composición de cemento.