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1、(10)申请公布号 CN 103038188 A (43)申请公布日 2013.04.10 C N 1 0 3 0 3 8 1 8 8 A *CN103038188A* (21)申请号 201180026996.8 (22)申请日 2011.03.30 102010003589.0 2010.04.01 DE C04B 24/42(2006.01) C04B 28/02(2006.01) C04B 40/00(2006.01) (71)申请人赢创德固赛有限公司 地址德国埃森 申请人阿克苏诺贝尔化学品国际有限公司 (72)发明人 M.弗里德尔 P.阿尔贝特 B.施坦德克 S.莱耶西克 U.克雷尔。
2、 (74)专利代理机构中国专利代理(香港)有限公 司 72001 代理人石克虎 林森 (54) 发明名称 可固化混合物 (57) 摘要 本发明涉及可固化混合物及其制造方法和其 应用,所述可固化混合物适合于以在可固化的混 合物中获得“易洁”性质,该混合物包含至少一种 无机粘结剂、含包封于水溶性聚合物中的至少一 种氟代有机基取代的硅化合物的粉末,其中所述 硅化合物的量为0.001-8重量,基于该混合物 计,和和任选另外的添加剂。此外,本发明涉及在 水中可再分散的粉末以及相应的用于可固化混合 物中以在可固化混合物中获得“易洁”性质的中间 产物。此外也要求保护用于生产该粉末的方法及 其用途。 (30)。
3、优先权数据 (85)PCT申请进入国家阶段日 2012.11.30 (86)PCT申请的申请数据 PCT/EP2011/054914 2011.03.30 (87)PCT申请的公布数据 WO2011/121027 DE 2011.10.06 (51)Int.Cl. 权利要求书3页 说明书19页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 3 页 说明书 19 页 1/3页 2 1.为适合在固化的混合物中获得“易洁”性质的可固化混合物,其包含 - 至少一种无机粘合剂, - 包含至少一种包封在水溶性聚合物中的氟代有机基取代的硅化合物的粉末,其中所 述氟代有机基取代的硅化。
4、合物的量为本混合物的0.001-8重量%,和 - 任选另外的添加剂。 2.如权利要求1中所述的混合物,其特征在于,所述无机粘合剂包含至少一种选自水 泥、波特兰水泥、复合水泥、具有火山灰成分的水泥和高炉水泥的水硬性粘合剂。 3.如权利要求1或2中所述的混合物,其特征在于,所述氟代有机基取代的硅化合物选 自氟代有机基取代的硅烷和氟代有机基取代的硅氧烷和氟代有机基取代的硅酮或其混合 物,优选选自氟烷基取代的硅氧烷或单体氟烷基取代的硅烷,特别是氟烷基取代的且带有 烷氧基和/或羟基的硅氧烷、或单体氟烷基取代的烷氧基硅烷或其混合物。 4.如权利要求1至3中至少一项所述的混合物,其特征在于,所述氟代有机基取。
5、代的硅 化合物是下式的氟烷基烷氧基硅烷 F 3 C(CF 2 ) x (C 2 H 4 ) y Si(CH 3 ) z (OR) 3-z 其中各R彼此独立地选自甲基、乙基、正丙基和异丙基,x是具有0至16的值的整数,y = 0或1,且z = 0或1,优选y = 1,和最特别优选y = 1,z = 0和x = 4、6、8或10。 5.如权利要求4中所述的混合物,其特征在于,所述氟代有机基取代的硅化合物是 十三氟-1,1,2,2-四氢辛基三乙氧基硅烷和/或十三氟-1,1,2,2-四氢辛基三甲氧基硅 烷。 6.如权利要求1至5中至少一项所述的混合物,其特征在于,所述氟代有机基取代的硅 化合物在粉末中。
6、的比例为2.5-90重量%。 7.如权利要求1至6中至少一项所述的混合物,其特征在于,所述氟代有机基取代的硅 化合物包封在水溶性聚合物中且所述水溶性聚合物和所述硅化合物形成在水中可分散和/ 或可再分散的颗粒,其中所述水溶性聚合物选自多糖、多糖醚、蛋白质、乙烯基聚合物、甲醛 缩合物和环氧烷聚合物。 8.如权利要求1至7中至少一项所述的混合物,其特征在于,所述液体氟代有机基烷氧 基取代的硅化合物包封在水溶性聚合物中,具有10纳米至10微米的平均微滴尺寸,并基本 未水解。 9.如权利要求1至8至少一项中所述的混合物,其包含添加剂,其中所述添加剂被定义 为集料以及定义为助剂,且所述集料选自聚合体、砂、。
7、砂砾、碎石、斑岩、石英粉、石灰粉、岩 粉、粉煤灰、微硅粉和其它硅质添加剂或其混合物,其中优选选择至少一种具有5至63毫米 的最大粒度的集料,特别优选的是具有32毫米最大粒度的聚合体和/或具有5毫米最大粒 度的砂。 10.如权利要求1至9中至少一项所述的混合物,其包含 - 2-60重量%的水硬性粘合剂,特别是水泥, - 30-90重量%的至少一种集料, - 0.001-8重量%的氟代有机基取代的硅化合物,和 - 任选0总量-40重量%的另外的组分, 其中所用各组分合计为100重量%。 权 利 要 求 书CN 103038188 A 2/3页 3 11.如权利要求10所述的混合物,特别是在混凝土混。
8、合物形式中,其作为另外的组分 包含 - 0.01-2重量%的增塑剂,和/或 - 0.01-10重量%的另外的助剂,或 在干砂浆形式中,其作为另外的组分包含 - 0.001-3重量%的纤维素醚和/或纤维素纤维, - 0.1-40重量%的基于水不溶性成膜聚合物的分散粉末,和 - 0-10重量%的另外的助剂, 其中所用各组分合计为100重量%。 12.如权利要求1至11中至少一项所述的混合物,基于所述混合物计,其包含1-50重 量%的水作为另外的组分,其中所用各组分合计为100重量%,其中将水一并计入。 13.在水中可再分散的粉末,其可以并适合用在如前述权利要求中至少一项所述的混 合物中,以在固化的。
9、混合物中获得“易洁”性质,其包含水溶性聚合物,所述水溶性聚合物具 有分布在其中的一种或多种有机硅化合物,其中至少一种有机硅化合物完全或部分氟化。 14.如权利要求13中所述的粉末,其特征在于,所述氟代有机基取代的硅化合物是下 式的氟烷基烷氧基硅烷, F 3 C(CF 2 ) x (C 2 H 4 ) y Si(CH 3 ) z (OR) 3-z 其中各R彼此独立地选自甲基、乙基、正丙基和异丙基,x是具有0至16的值的整数,y = 0或1,且z = 0或1,优选y = 1,和最特别优选y = 1,z = 0和x = 4、6、8或10。 15.如权利要求14中所述的粉末,其特征在于,所述氟代有机基。
10、取代的硅化合物是 十三氟-1,1,2,2-四氢辛基三乙氧基硅烷和/或十三氟-1,1,2,2-四氢辛基三甲氧基硅 烷。 16.为制造如前述权利要求中至少一项所述的适合以在固化的混合物中获得“易洁”性 质的可固化混合物的方法,所述方法包括将至少一种如权利要求13至15任一项中所述的 粉末与如权利要求1至12任一项中所述的可固化混合物的至少一种组分混合的步骤。 17.用于制造如前述权利要求中至少一项所用的或如权利要求13至15中至少一项所 述的粉末的方法,其特征在于,将 - 水, - 至少一种水溶性聚合物, - 至少一种水不溶性氟代有机基取代的硅化合物,和 - 任选另外的添加剂 在pH为4至9之间,。
11、优选4.5至8.5之间的条件下混合成中间产物,并随后将这种中 间产物干燥,优选通过喷雾干燥。 18.可如权利要求17中所述获得的中间产物代替粉末在如权利要求1至12任一项中 所述的可固化混合物中或如权利要求16中所述的制造这种混合物的方法中用于在固化的 混合物中获得“易洁”性质的用途。 19.如权利要求13至15中至少一项所述或如权利要求17中所述获得的粉末在如权利 要求1至12至少一项中所述的固化混合物或这种混合物的制造方法中用于在固化的混合 物中获得“易洁”性质的用途。 权 利 要 求 书CN 103038188 A 3/3页 4 20.如权利要求13至15至少一项中所述或如权利要求17中。
12、所述获得的基于至少一种 氟代有机基取代的硅化合物和至少一种水溶性聚合物的粉末的用途,其再分散在水中,由 此得到乳状液并且该乳状液用作可固化混合物中的组分。 21.包封在水溶性聚合物中的氟代有机基取代的硅化合物在水可固化混合物中以在固 化的混合物中获得“易洁”性质的用途,所述水可固化混合物包含2-60重量%的水泥、30-90 重量%的至少一种集料、0.001-8重量%的氟代有机基取代的硅化合物和任选另外的助剂。 22.如权利要求1至12中至少一项所述的混合物或如权利要求16中所述制备的混合 物或如权利要求13至15中至少一项所述的粉末或如权利要求17中所述获得的粉末用于 制造材料,特别是部件、混。
13、凝土物品或混凝土模制品的用途。 23.如权利要求1至12中至少一项所述的混合物或如权利要求16中所述制备的混合 物或如权利要求13至15中至少一项所述的粉末或如权利要求17中所述获得的粉末用于 制造护面混凝土的用途。 权 利 要 求 书CN 103038188 A 1/19页 5 可固化混合物 0001 本发明涉及可固化混合物、在水中可再分散的粉末、制造该混合物和该粉末的方 法、该粉末在可固化混合物中的用途和该可固化混合物的用途,其中固化的混合物具有“易 洁”性质。 0002 根据本发明的在水中可再分散的粉末在此处和下文中被称作氟代有机基 (fluoroorganyl)取代的硅化合物,其包封或。
14、包封在水溶性聚合物中并被干燥,在上下文中 也简称为粉末。 0003 可固化混合物,例如水硬性凝固材料如水泥粘结的材料,用在现代建筑中的许多 相关地方,例如用于制造车道、人行道或台地的混凝土路面、用于所有种类的接缝和表面涂 料,例如灰浆。在室外和室内领域中,这样的固化混合物的表面被各种各样的物质,例如交 通废气和工业废气,特别是烟灰、花粉、草渍、油,特别是发动机油、化妆品、饮料-和食物残 留,特别是可乐、咖啡、红酒或番茄酱弄脏以及由于微生物(如藻类或真菌)的生长而变脏从 美学角度看构成一个严重问题。因此,在这样的应用中提供具有拒污性质的固化混合物,特 别是水硬性凝固材料下文也称作“易洁”(“易于。
15、清洁的”)或ETC是合意的。 0004 拒污性被理解为是防止水性和油性物质渗入材料并易于从表面上除去这些物质 的表面的性质。此外,拒污表面也应易于清除颜料、漆、灰尘以及各种各样的物质例如苔藓 和藻类的生长。沾污性质的测试可根据DIN EN ISO 10545-14进行。因此,具有这样的“易 洁”性质的材料应不仅具有拒水性,即憎水性质,还应具有拒油性,即疏油性质。 0005 已知可通过用各种物质后处理制成的固化表面来产生“易洁”性质。因此,例如, 尤其EP 0 838 467教导了使用含氟硅烷或硅烷体系用于改进表面。这种体系用于表面后 处理的缺点在于,一方面在生产这样的物质或材料后需要进一步的工。
16、艺步骤;另一方面这 样的涂层的耐久性通常太低,因为它们会被风化和磨耗剥蚀。 0006 通过添加泥料改性剂(Massenmodifizierungsmittel)来改善水硬性凝固材料,特 别是水泥粘结材料也是已知的。相应地,EP 0 913 370教导使用含硅烷的水性乳状液来获 得这样的物质的拒水(疏水)性质。可惜该教导没有导致所需的“易洁”表面。此外,没有提 到氟官能化的硅化合物。 0007 由US 5,650,004已知用于密封游泳池的水泥粘合的灰浆混合物。通过添加硅烷 改性的粉末和火山灰填料实现该灰浆混合物的拒水性和改进的耐久性。这种灰浆混合物的 缺点在于,尽管可以实现长期拒水性,也可以拒。
17、斥水性污渍,但没有获得上述意义上的拒污 性。此外也没有提到含氟的硅化合物。 0008 由DE 10 346 082已知复杂的水硬性混合物,其特殊的混合导致改变的结构/结 合(Gefge)。结果获得具有在一定程度上拒污的表面的耐磨工件。没有提到含氟的硅化合 物。 0009 由EP 1 445 242已知具有拒污性质的用于立面的非水泥粘结的灰浆和涂料。拒 污性通过降低微粗糙度以使污垢颗粒不能渗透并沉降在孔隙中来获得。缺点在于,基于钾 水玻璃的非水泥粘结的灰浆混合物本身被改性。此外,没有提到含氟的硅化合物。 0010 EP 1 262 464描述了含水泥的砂浆粉末,其中至少一种组分,例如砂浆粉末的水。
18、 说 明 书CN 103038188 A 2/19页 6 泥粉末或石英颗粒,在其表面上用氟化学化合物,例如硅烷处理。用氟化学化合物涂覆的这 些砂浆组分的制造是复杂的并尤其包括含水泥的混合物与水、有机溶剂和氟化学化合物的 反应、其后是随后的干燥和均化。该经预处理的砂浆粉末在与水一起搅拌、施用和固化后表 现出拒油和拒水性质。由于这种砂浆粉末的至少一种组分已用氟化学化合物预处理,所以 这种砂浆在与水一起搅拌时已经表现出疏水性,即拒水性,这造成极差的润湿。 0011 如从现有技术中可知,通过事后表面施加氟代有机基取代的硅化合物,尤其可以 赋予无机基底表面以“易洁”性质,这需要额外的工序。如果由此处理的。
19、基底表面随后例如 在机械负荷时由于磨蚀而受损,则“易洁”性质从表面磨蚀的基底随之也消失。 0012 本发明的目的因此是提供可固化混合物,其中可以用尽可能少的工序来制造所述 固化的混合物。此外,该固化的混合物,且尤其是其表面,具有足够好的拒污性,其中这种 “易洁”性质即使在表面受损后也尽可能耐久。 0013 根据本发明,该目的依照权利要求的特征得以实现。 0014 令人惊讶地,现在已经发现,通过向可固化混合物,例如向水硬性凝固混合物,尤 其向其它方面常规的混凝土混合物或向砂浆中添加至少一种氟代有机基取代的硅化合物, 特别是氟代有机基取代的硅烷和/或氟代有机基取代的硅氧烷,由其制成的任选可水硬性 。
20、凝固的固化材料可以获得普遍的并因此耐久的“易洁”性质。 0015 本发明因此提供适合在固化的混合物中获得“易洁”性质的可固化混合物,其包含 - 至少一种无机粘合剂, - 包含至少一种包封在水溶性聚合物中的氟代有机基取代的硅化合物的粉末,其中基 于本混合物计,该氟代有机基取代的硅化合物的量为0.001-8重量%,和 - 任选另外的添加剂。 0016 除非另行指明,所用组分的量值基于各混合物中存在的组分的总量计,它们以重 量%给出,并且此外它们合计为100重量%。在本发明范围内,可固化混合物也被理解为可 固化组合物。 0017 令人惊讶地观察到,使用极少量的氟代有机基取代的硅化合物,根据本发明的混。
21、 合物就已经具有出色的“易洁”性质。此处,将所用的粉末和一起使用的氟代有机基取代的 硅化合物均匀分布在可固化混合物的整个泥料中,因此整个随后固化的泥料不仅疏水,还 疏油。如果表面由于例如磨损或开裂而受损,则这尤其重要。此外,已经发现,尽管疏水和 疏油性质显著,但根据本发明的混合物在多种基底上具有良好的粘附力,这与技术人员的 预期相反。 0018 硅烷通常对配制品具有塑化作用。含有包括至少一种氟代有机基取代的硅化合 物的粉末的根据本发明的可固化混合物的一个优点在于,令人惊讶地没有不利地影响生硬 度。因此,通过使用氟代有机基取代的硅化合物没有或仅略微影响与水混合的可固化混合 物的屈服点。 0019。
22、 本发明还提供用于制造根据本发明的可固化混合物的方法,所述方法包括将包含 至少一种包封在水溶性聚合物中的氟代有机基取代的硅化合物的至少一种粉末与可固化 混合物的至少一种组分混合的步骤。在该混合物固化后,其通体而不仅在表面上具有有利 的“易洁”性质。 0020 令人惊讶地,该氟代有机基取代的硅化合物一方面可以通过已知方法和材料分散 说 明 书CN 103038188 A 3/19页 7 在液体中以形成稳定的混合物。因此,可以获得乳状液,在本发明范围内也称作分散体,其 任选还可以具有例如明显小于2微米(体积平均)的极小粒度。另一方面,不能预料到的 是,在该可固化混合物中,分散在液体中的氟代有机基取。
23、代的硅化合物的稳定化是足够稳 定的,以致能与该可固化混合物的其它组分良好混合,但又足够不稳定,以致能破坏,因此 该氟代有机基取代的硅化合物可以水解和随后进一步反应,例如缩合,以由此在固化的混 合物中获得所需“易洁”性质。 0021 因此,为了在固化的混合物中获得所需“易洁”性质,必须在恰当时间进行各种各 样的复杂过程和反应。因此认为,一方面该氟代有机基取代的硅化合物必须均匀遍布在可 固化混合物的基质中。如果该硅化合物分散在液体中且如果将其以这种形式计量加入,则 该分散体应足够稳定以致于其没有立即或太晚,而是在恰当的时间被破坏,并释放出硅化 合物,特别是可水解的硅化合物,如含有烷氧基的硅化合物。。
24、此外,如果该氟代有机基取代 的硅化合物以粉末形式,特别是作为在水中可再分散的粉末存在且如果将其以这种形式计 量加入,则各分散颗粒能在上述过程发生之前在恰当的时间有利地再分散。为了在固化的 混合物中获得所需的“易洁”效果,技术人员预计不与任何理论相关联所有这些过 程必须以正确的次序进行并且在可固化混合物的固化和于此相关的该混合物的凝固开始 之前必须基本上结束。无论如何,不可以在这些复杂过程进行时调节干涉。 0022 因此,令技术人员惊讶的是,这些不同过程的动力学表现得如此最佳,以致于甚至 极少量的氟代有机基取代的硅化合物已经具有出色的“易洁”性质。并且由于氟取代,氟代 有机基取代的硅化合物的材料。
25、性质,例如界面张力更加明显不同于其它硅化合物。 0023 此外,如其特别出现在基于例如例如水硬性粘合剂的水性可固化混合物的情况下 一般,如在水性水泥体系中那样,高的离子性(Ionogenit t)和碱性对这样的分散体的稳定 性产生强的影响。尽管如此,出色的“易洁”性质不仅在固化的混合物的表面上,而且在该 混合物自身内获得。 0024 为了在固化的混合物中获得“易洁”性质,也要求保护包封在水溶性聚合物中的氟 代有机基取代的硅化合物在水可固化的混合物中的用途,所述水可固化的混合物包含2-60 重量%,优选6-25重量%,特别优选10-20重量%,最特别优选18重量%的水泥,30-90重 量%,优选。
26、50-90重量%,特别优选65-85重量%,最特别优选70-80重量%的至少一种集料, 0.001-8重量%,优选0.01-6重量%,特别优选0.02-5重量%,最特别优选0.05-2重量%的 氟代有机基取代的硅化合物和任选其它的助剂。以重量%计的上述数值在每种情况下基于 本混合物计。 0025 包封在水溶性聚合物中的氟代有机基取代的硅化合物优选以粉末形式存在并因 此优选作为粉末用于可固化混合物中。如果该粉末可再分散在水中,则也可以使用相应的 形成水性乳状液的水性再分散体作为可固化混合物的组分。就此而言,其也是粉末生产中 的中间产物。此外,如果通过干燥例如水性乳状液或分散体来获得粉末,则也可以。
27、将相应的 乳状液或分散体直接用作可固化混合物的组分。如果水溶性聚合物和包封在其中的氟代有 机基取代的硅化合物形成颗粒或微滴,则通常获得这样的乳状液或分散体。这样的颗粒优 选是在水中可乳化、可分散和/或可再分散的。无论在该可固化混合物中或在用于制造这 样的混合物的方法中使用中间产物、由其制成的根据本发明的粉末或是在水中再分散的粉 末的再分散体,在固化的混合物中始终获得同样有利的“易洁”性质。 说 明 书CN 103038188 A 4/19页 8 0026 令人惊讶地,该粉末在可固化混合物中,更特别在水可固化混合物中的应用没有 表现出不利性质。该粉末可用在已知配方中而不必作出显著的配方调整。因此。
28、,例如,可润 湿性、可加工性、为获得相同稠度而保持的需水量和水合作用均保持不变或甚至得到改善。 0027 本发明还提供在水中可再分散的粉末及其可用在并适合于可固化混合物的混合 物、方法和用途中的用途,以在固化的混合物中获得“易洁”性质,其包含具有一种或多种有 机的和/或氟代有机基取代的硅化合物的水溶性聚合物,所述硅化合物分布在所述水溶性 聚合物中,其中至少一种有机硅化合物完全或部分氟化。 0028 此外,也要求保护用于制造根据本发明的粉末的方法,其中将 - 水, - 至少一种水溶性聚合物, - 至少一种水不溶性氟代有机基取代的硅化合物,和 - 任选另外的添加剂 在pH在4至9之间,优选在4.5。
29、至8.5之间,特别在5至8之间的条件下混合成中间 产物,并随后干燥,其中所述干燥优选通过喷雾干燥进行。 0029 如果为了生成在基底和/或建筑材料中想要的永久或全面的“易洁”性质而通过 将包含氟代有机基取代的硅化合物的根据本发明的粉末已经均匀引入干的建筑混合物中 或在拌和可固化建筑混合物时,特别是在添加水之前引入,则可以以特别令人惊讶且特别 有利的方式实现一开始提到的目的。因此,根据本发明使用的氟代有机基取代的硅化合物 可以有利地以可流动形式和储存稳定地储存直至施用,并且此外例如在装入袋子中时,在 运输时,在称重时和在计量加入时可以简单无问题地使用。借此尤其也保护了根据本发明 使用的氟代有机基。
30、取代的硅化合物避免开始水解,因为包含该氟代有机基取代的硅化合物 的微滴被水溶性聚合物包覆或包封。因此它们能在可固化混合物,例如建筑材料混合物中, 特别是在水硬性凝固混合物,优选含水泥的混合物,例如混凝土混合物的情况下,与拌合水 和那时占主导的碱性pH值相互配合,作为均匀分布的组分发挥其特别的作用,其中随后所 使用的氟代有机基-烷氧基取代的硅化合物开始水解并开始与存在的建筑材料混合物的 组分反应。可由此获得的固化的材料有利地表现出所希望的泥料改性化,特别是良好的泥 料疏水化和泥料疏油化,由此获得全面和/或永久的,且特别是均匀的“易洁”性质。 0030 可以令人惊讶地用已知方法和材料制造根据本发明。
31、的粉末。粉末,即包含氟代有 机基取代的硅化合物的粉末的一个特别的优点在于,能将它们在工厂制成特别均匀的干混 合物和特别均匀的混合物的配制品,在现场只需将它们用水搅拌。根据此实施方式制成的 固化的混合物同样表现出有利的“易洁”性质。 0031 此外,根据本发明的粉末以良好的块体稳定性(Blockstabilitt)和储存稳定性 为特点,也就是说,将该氟代有机基取代的硅化合物充分包封以致其在粉末制造过程中和 在其储存过程中都不蒸发,且该粉末保持可流动性。此外,该粉末,特别是作为可固化混合 物的一部分,在与水混合时表现出优异的润湿并表现出良好的加工性能,即只有在该混合 物固化后才表现出疏水和疏油性质。
32、。如果使用具有烷氧基的单体化合物,例如氟烷基烷氧 基硅烷,则在根据本发明的粉末中,所述硅化合物通常是未水解的且以单体形式存在;换言 之,不多于10%,尤其不多于5%的该硅化合物具有的烷氧基水解。这使得在制造和储存根 据本发明的粉末及其与可固化混合物混合时 只要在该混合物的制造过程中还没有使 说 明 书CN 103038188 A 5/19页 9 用水 则仍能保留反应性基团,特别是烷氧基。在添加水和与水混合后,则烷氧基随后水 解,其中通过随后的后续反应产获得所需的有利性质。 0032 根据本发明的可固化混合物尤其包含混凝土基混合物和砂浆。本领域技术人员将 混凝土基混合物理解为是干的混凝土混合物、。
33、与水拌合的混凝土和固化的混凝土,下面统 称为混凝土。混凝土包含具有3毫米和更大,最多64毫米的直径的集料。砂浆包含具有 0.005至5毫米,特别是0.01至3毫米的直径的集料,也称作填料。它们可以作为干砂浆、 糊状砂浆和具有两种或更多种组分的砂浆存在。通常优选干砂浆,尤其是在所有组分都以 固体形式,优选作为粉末存在时。在这种情况下,干砂浆可以在工厂预混,其中然后在工地 现场只需要与水混合并施用。如果不存在水硬性粘合剂且如果需要已含有所需水分的完全 预混体系时,则糊状砂浆是优选的。具有两种或更多种组分的砂浆被理解为一方面由含有 例如所有粉状组分的固体组分与一种或多种液体和/或粘稠的组分构成的体系。
34、。该液体组 分通常包含包含液体配方组分的水相。 0033 在根据本发明的混合物中所提及的集料可以是例如根据EN 206-1:2000的颗粒 组成级。集料尤其可以是聚合体、砂、砂砾、碎石、斑岩、石英粉、石灰粉和岩粉或其混合物, 以及粉煤灰(Flugasche)、微硅粉和其它硅质添加剂或其混合物。在此,砂可以是例如石英 砂或河沙。优选的是砂砾、碎石、碎石细集料、斑岩、石英粉、石灰粉和岩粉或其混合物。因 此根据本发明的混合物可有利地包含根据DIN 1045-2的规定的集料,所述集料优选包含8 至63毫米,特别优选8毫米、16毫米、32毫米或63毫米的最大粒度,特别是具有32毫米最 大粒度的集料。如果。
35、一种或多种集料具有32毫米最大粒度的集料和/或具有5毫米最大 粒度的砂,则是特别优选的。 0034 通常可以以简单和经济的方式通过将根据权利要求的组分合并和混合来制造根 据本发明的混合物。根据本发明的混合物通常可以掺以水并在混合装置中混合。 0035 因此,通常可以通过混合根据主权利要求的组分首先有利地提供可固化混合物。 如果随后在施用时将这种可固化混合物与根据权利要求所述量的水合并,任选用或在本身 为技术人员所知的装置和/或容器中良好地充分混合,加入在上文已经罗列的其它组分, 并使如此得到的混合物或组合物或如此制成的泥料具有所希望的外形并使其水硬性凝固 或硬化。 0036 该无机粘合剂优选包。
36、含至少a) 水硬性凝固粘合剂,特别是水泥,b) 潜在水硬性 粘合剂,特别是酸性高炉矿渣、火山灰和/或偏高岭土,和/或c) 在空气和水的影响下反应 的非水硬性粘合剂,特别是氢氧化钙和/或氧化钙。 0037 作为水硬性粘合剂a)优选的是水泥,特别是波特兰水泥、波特兰复合水泥、高炉 水泥、硫铝酸钙水泥、火山灰质水泥,即具有火山灰成分的水泥,符合例如EN 196 CEM I、 II、III、IV和V的复合水泥,和/或矾土水泥,也称作铝酸盐水泥。 0038 作为潜在水硬性粘合剂b),可以使用火山灰,如偏高岭土、偏硅酸钙和/或火山岩 渣、火山凝灰岩、火山灰、粉煤灰、高炉矿渣、空气冷却矿渣、烧页岩、硅藻土、。
37、火山灰质、谷壳 灰、热解二氧化硅、微硅粉和/或硅尘,其与钙源如氢氧化钙和/或水泥一起水硬性反应。 0039 作为在空气和水的影响下反应的非水硬性粘合剂c),特别可以使用-和/或 -半水合物和/或无水石膏形式的硫酸钙,以及主要以氢氧化钙和/或氧化钙形式的石 灰。 说 明 书CN 103038188 A 6/19页 10 0040 作为无机粘合剂优选的是至少一种水硬性粘合剂,其选自水泥、波特兰水泥、复合 水泥、具有火山灰成分的水泥和高炉水泥,特别是纯波特兰水泥基体系或波特兰水泥、矾土 水泥和硫酸钙的混合物,其中在这两种体系的情况下都任选还可以添加潜在水硬性的和/ 或非水硬性粘合剂。 0041 优选。
38、的无机粘合剂是水硬性凝固粘合剂,其中最特别优选的是水泥,特别是波特 兰水泥、复合水泥、高炉水泥和硫铝酸钙水泥。 0042 在本发明的一个优选实施方式中,作为硅化合物仅使用氟代有机基取代的硅化合 物。在另一优选实施方式中,氟代有机基取代的硅化合物与未取代的硅化合物或与没有氟 而是具有一个或多个非氟取代基的硅化合物一起使用。非限制性实例是氨基烷基烷氧基 硅烷或烷基烷氧基硅烷,例如辛基三乙氧基硅烷。在此可以设定任何混合比,其中应注意 的是,只有用适合配方和用途的量的氟代有机基取代的硅化合物才将获得所需的“易洁”性 质。 0043 根据本发明的氟代有机基取代的硅化合物可以是 (i) 衍生自通式I、II。
39、、III、IV和/或V并能够具有形成链状、环状、交联和/或三维 交联结构的交联结构单元的化合物,其中至少一种以理想化的形式的结构符合通式I, (HO)(HO) 1-x (R 2 ) x Si(A)O a Si(B)(R 3 ) y (OH) 1-y O b Si(C)(R 5 ) u (OH) 1-u O c Si(D)(OH)O d H (HX) e (I), 其中,在式I中,所述结构单元衍生自通式II、III、IV和/或V的烷氧基硅烷,且 - A相当于衍生自通式II的结构单元中的氨基烷基残基H 2 N(CH 2 ) f (NH) g (CH 2 ) h (NH) m (R 7 ) n -,。
40、 H 2 N(CH 2 ) f (NH) g (CH 2 ) h (NH) m (R 7 ) n Si(OR 1 ) 3-x (R 2 ) x (II), 其中f是0至6之间的整数,其中当f = 0时g = 0,且当f 0时g = 1,h是0至6 之间的整数,x = 0或1,m = 0或1且n = 0或1,其中在式II中n + m = 0或2,且R 7 是 具有1至16个碳原子的直链的、支链的或环状二价烷基, - B相当于衍生自通式III的结构单元中的氟烷基残基R 4 -Y-(CH 2 ) k -, R 4 -Y-(CH 2 ) k Si(R 3 ) y (OR 1 ) 3-y (III), 。
41、其中R 4 是具有1至9个碳原子的单氟化、低氟化或全氟化烷基或单氟化、低氟化或全 氟化芳基,Y是CH 2 -、O-或S-基团,R 3 是具有1至8个碳原子的直链的、支链的或环状烷基 或者是芳基,式III和/或VI中的k = 0、1或2且y = 0或1,优选R 4 = F 3 C(CF 2 ) r -,其中 r = 0至18,优选r = 5,其中Y是CH 2 -或O-基团,且优选k = 1,同时Y = -CH 2 -, - C相当于衍生自通式IV的结构单元中的烷基残基R 5 R 6 -Si(R 5 ) u (OR 1 ) 3-u (IV), 其中R 5 是具有1至4个碳原子的直链或支链烷基,特别。
42、是甲基,且在式IV中u = 0或1, - D相当于衍生自通式IV的结构单元中的烷基残基R 6 R 6 -Si(OR 1 ) 3 (V), 其中上述式中的R 6 是具有1至8个碳原子的直链的、支链的或环状烷基,且 式II、III、IV、V和/或VI中的基团R 1 彼此独立地为具有1至8个碳原子的直链、支 链或环状烷基或芳基,且R 1 优选独立地为甲基、乙基或丙基;其中上式中的R 2 、R 3 和/或R 5 独立地相当于具有1至4个碳原子的直链或支链烷基残基,优选彼此独立地为甲基或乙基, 且 说 明 书CN 103038188 A 10 7/19页 11 - 在式(I)中,HX表示酸,其中X是无机。
43、的或有机的酸残基,其中x、y和u彼此独立地 为0或1且a、b、c、d和e彼此独立地为整数,其中a 0,b 0,c 0,d 0,e 0且(a + b + c + d) 2,优选(a + b + c + d) 4,特别优选(a + b + c + d) 10,其中X是例如氯离子、硝酸根、甲酸根或乙酸根, 或(ii) 是这样的化合物,其中有机硅氧烷是衍生自至少两种通式II、III、IV和V的 上述烷氧基硅烷的共缩合物或嵌段共缩合物或这些的混合物,优选以1: 3.5摩尔比衍 生自式II和III或其中式II、III、IV和V的烷氧基硅烷的以摩尔的a、b、c和d具有0.1 a/b + c + d,特别是0。
44、.25 a/b + c + d 6000,优选1 a/b + c + d 3,其中a 0,b 0,c 0和d 0的摩尔比, 或(iii) 通式VI的单体氟代有机基取代的硅化合物 R 4 -Y-(CH 2 ) k Si(R 3 ) y (OR 1 ) 3-y (VI), 其中R 4 、Y、R 1 、R 3 、k和y具有如上定义,和/或通式VI的多种单体化合物的混合物。 0044 优选可固化混合物,其中所述氟代有机基取代的硅化合物选自氟代有机基取代的 硅烷和氟代有机基取代的硅氧烷和氟代有机基取代的硅酮或其混合物,特别是其中选自下 列的硅化合物是最特别优选的:氟烷基取代的硅氧烷或单体氟烷基取代的硅烷。
45、,特别是氟 烷基取代的且带有烷氧基和/或羟基的硅氧烷、或单体氟烷基取代的烷氧基硅烷或其混合 物。在一个优选实施方式中,根据本发明的混合物包含式(VII)的氟烷基烷氧基硅烷作为 氟代有机基取代的硅化合物 F 3 C(CF 2 ) x (C 2 H 4 ) y Si(CH 3 ) z (OR) 3-z (VII), 其中每个R彼此独立地选自甲基、乙基、正丙基和异丙基,x是具有0至16的值的整数, y = 0或1,且z = 0或1,优选y = 1,和最特别优选y = 1,z = 0和x = 4、6、8或10。 0045 式(VII)的氟烷基烷氧基硅烷的优选但非限制性的实例是十三氟-1,1,2,2-四。
46、氢 辛基三乙氧基硅烷和/或十三氟-1,1,2,2-四氢辛基三甲氧基硅烷。 0046 根据本发明使用的氟代有机基取代的硅化合物通常不可溶于水,即在20和pH 为5的条件下,少于0.1重量%,优选少于0.01重量%的硅化合物溶解在水中,并且优选 选自氟代有机基取代的硅烷和氟代有机基取代的硅氧烷或其混合物。它们尤其优选选自 氟烷基取代的单体硅烷和氟烷基取代的硅氧烷或其混合物。氟烷基取代的硅烷的实例是 3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8-十三氟辛基三乙氧基硅烷。 0047 尤其优选的氟代有机基取代的硅化合物选自氟代有机基取代的硅烷和氟代有机 基取代的硅氧烷,特别是氟烷基取代的单硅烷和单。
47、硅氧烷或其混合物。混合物尤其也被理 解为氟代有机基取代的硅化合物与未被氟取代的其它硅化合物的混合物,特别是式(VII) 的氟代有机基取代的硅化合物和C 1 -C 16 烷基烷氧基硅烷的混合物,其中作为烷氧基优选的 是甲氧基、乙氧基和丙氧基,以及作为烷基优选的是甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚 基、辛基和十六烷基。如果使用具有未被氟取代的硅化合物的混合物,则氟代有机基取代的 硅化合物的比例为优选至少25重量%,特别是至少50重量%,和最特别优选至少75重量%, 基于所用硅化合物的总量计。 0048 包含于粉末中、中间产物中和/或通过再分散获得的乳状液中的氟代有机基取代 的硅化合物可以借助于。
48、用合适的溶剂,例如用二氯甲烷(CH 2 Cl 2 )萃取分别从该粉末、中间产 物或乳状液中分离出来并定量测定其量。所得溶液可随后借助于GC/MS和/或借助于NMR 说 明 书CN 103038188 A 11 8/19页 12 研究,其中由此还可测定水解烷氧基的比例。 29 Si-NMR和 19 F-NMR特别适用于NMR能谱法。 任选也可以使用 1 H-和/或 13 C -NMR能谱法。这些方法是本领域技术人员已知的。 0049 如果氟代有机基取代的硅化合物存在于固化的混合物中,则可以使用例如EP 0 741 293 A2中描述的方法来分析它。 0050 合适的水溶性聚合物优选是高分子量的化。
49、合物,即具有20或更多单体单元的聚 合物。这些聚合物通常在室温下以固体形式存在。 0051 合适的水溶性聚合物是任选化学改性的生物聚合物,如蛋白质和多糖,合成的高 分子量的低聚物,即4至19或更多单体单元的低聚物,以及非离子性(非离子的)或弱离子 性聚合物。可以使用仅一种聚合物或聚合物混合物。如果该聚合物仅具有小比例的羧基或 完全是非离子性的,则通常是有利的。 0052 优选可使用的生物聚合物是多糖,并且其衍生物是冷水可溶的多糖和多糖醚,如 纤维素醚、淀粉醚(直链淀粉和/或支链淀粉和/或其衍生物)、瓜尔醚和/或糊精。也可以 使用合成多糖,如阴离子型、非离子型或阳离子型杂多糖,特别是黄原胶或韦兰胶(Wellan Gum)。可以,但非必须将多糖用例如羧甲基、羧乙基、羟乙基、羟丙基、甲基、乙基、丙基、磺酸 根、磷酸根和/或长链烷基化学改性。另一些天然的稳定体系是藻酸盐、肽和/或蛋白质, 例如明胶、酪蛋白和/或大豆蛋白。最特别优选的是糊精、淀粉、淀粉醚、酪。