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Patent Searching and Data


Title:
PLASTER RETARDER
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2002/098817
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to the use of polymers containing carboxyl groups selected from a) polymerized amino acids, b) polymer sugars substituted with carboxyl groups, c) modified polyacrylates, wherein the polyacrylates are modified using phosphino groups or ethylacrylate groups, in order to retard the setting of plaster. The invention also relates to building materials which contain plaster and said polymers, and pourable material consisting of a carrier and the above-mentioned type of polymers containing carboxyl groups.

Inventors:
SCHLAG MICHAEL
HATER WOLFGANG
BODEWIG MARLIES
GOMES MACHADO PAULO JORGE
Application Number:
PCT/EP2002/005754
Publication Date:
December 12, 2002
Filing Date:
May 24, 2002
Export Citation:
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Assignee:
HENKEL KGAA (DE)
International Classes:
C04B24/24; C04B24/26; C04B24/28; C04B24/38; C04B28/14; (IPC1-7): C04B28/14; C04B24/24
Domestic Patent References:
WO1999064368A11999-12-16
Foreign References:
DE10017133A12001-10-18
US5488991A1996-02-06
US5908885A1999-06-01
US3451832A1969-06-24
EP0633390A11995-01-11
GB993178A1965-05-26
AT401647B1996-10-25
EP0607039A11994-07-20
EP0633390A11995-01-11
US5488991A1996-02-06
US5484478A1996-01-16
US5908885A1999-06-01
Other References:
DATABASE WPI Week 199748, Derwent World Patents Index; AN 1997-513745, XP002216667
DATABASE WPI Week 198711, Derwent World Patents Index; Class 13, AN 1987-358789, XP002216668
TH.MALLON: "DIE VERZÖGERUNGSWIRKUNG VON GIPSVERZÖGERERN VERSCHIEDENER CHEMISCHER ZUSAMMENSETZUNG IN ABHÄNGIGKEIT VOM PH-WERT DES GIPSES"", ZEMENT-KALK-GIPS, vol. 41, no. 6, 1988, pages 309 - 311
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Claims:
Patentansprüche
1. Verwendung von Carboxylgruppenhaltigen Polymeren ausgewählt aus a) polymerisierten Aminosäuren, b) mit Carboxylgruppen substituierten polymeren Zuckern, c) modifizierten Polyacrylaten, wobei die Polyacrylate durch Phosphinogruppen oder durch Ethylacrylatgruppen modifiziert sind, zur Verzögerung des Abbindens von Gips.
2. Verwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man dem Gips die Carboxylgruppenhaltigen Polymere einer Menge von 0,001 bis 0,05 Gewichtsteile pro 100 Gewichtsteile der Mischung aus Gips und Carboxylgruppenhaltigen Polymeren zusetzt.
3. Verwendung nach einem oder beiden der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man Carboxylgruppenhaltige Polymere der Gruppe a) einsetzt, die ausgewählt sind aus Asparaginsäurehaltigen Polymeren.
4. Verwendung nach einem oder beiden der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man Carboxylgruppenhaltige Polymere der Gruppe b) einsetzt, die ausgewählt sind aus Fructosehaltigen Polymeren, bei denen im Mittel 0,5 bis 2,5 Hydroxylgruppen pro Molekül carboxyalkyliert sind.
5. Verwendung nach einem oder beiden der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man Carboxylgruppenhaltige Polymere der Gruppe c) einsetzt, die ausgewählt sind aus mit Phosphinogruppen modifizierten Polyacrylaten, die eine mittlere Molmasse im Bereich von 400 bis 3000 aufweisen.
6. Verwendung nach einem oder beiden der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man Carboxylgruppenhaltige Polymere der Gruppe c) einsetzt, die ausgewählt sind aus mit Ethylacrylatgruppen modifizierten Polyacrylaten, wobei der Anteil der Ethylacrylatgruppen 5 bis 30 Mol% bezogen auf die Gesamtmenge der Acrylatgruppen und der Ethylacrylatgruppen ausmacht.
7. Baustoff, enthaltend Gips und eine abbindeverzögernde Menge von Carboxylgruppen haltigen Polymeren ausgewählt aus a) polymerisierten Aminosäuren, b) mit Carboxylgruppen substituierten polymeren Zuckern, c) modifizierten Polyacrylaten, wobei die Polyacrylate durch Phosphinogruppen oder durch Ethylacrylatgruppen modifiziert sind.
8. Baustoff nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß er 10 bis 99,999 Gew.% Gips und 0,001 bis 0,05 Gew.% der Carboxylgruppenhaltigen Polymere enthält, wobei die Gesamtmenge 100 Gew.% ausmacht und ein verbleibender Rest zu 100 Gew.% aus Stellmitteln, Magerungsmitteln, weiteren abbindeverzögernden oder beschleunigenden Zusätzen, Feuchtigkeit und/oder Trägermaterial für die Carboxylgruppenhaltigen Polymere bestehen kann.
9. Baustoff nach einem oder beiden der Ansprüche 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß er Carboxylgruppenhaltige Polymere der Gruppe a) enthält, die ausgewählt sind aus Asparaginsäurehaltigen Polymeren.
10. Baustoff nach einem oder beiden der Ansprüche 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß er Carboxylgruppenhaltige Polymere der Gruppe b) enthält, die ausgewählt sind aus Fructosehaltigen Polymeren, bei denen im Mittel 0,5 bis 2,5 Hydroxylgruppen pro Molekül carboxyalkyliert sind.
11. Baustoff nach einem oder beiden der Ansprüche 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß er Carboxylgruppenhaltige Polymere der Gruppe c) enthält, die ausgewählt sind aus mit Ethylacrylatgruppen modifizierten Polyacrylaten, wobei der Anteil der Ethylacrylatgruppen 5 bis 30 Mol% bezogen auf die Gesamtmenge der Acrylatgruppen und der Ethylacrylatgruppen ausmacht.
12. Verwendung eines Baustoffs nach einem oder mehreren der Ansprüche 7 bis 11 zur Herstellung von Formteilen.
13. Verwendung eines Baustoffs nach einem oder mehreren der Ansprüche 7 bis 11 zur Herstellung von Mörtel.
14. Baustoff nach einem oder mehreren der Ansprüche 7 bis 11 oder Verwendung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß man die Carboxylgruppenhaltigen Polymere in zumindest zu 90 % neutralisierter Form einsetzt.
15. Baustoff nach einem oder mehreren der Ansprüche 7 bis 11 oder Verwendung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Carboxylgruppenhaltigen Polymere auf ein Trägermaterial aufgebracht sind, das nach dem Aufbringen der Carboxylgruppenhaltigen Polymere einen mittleren Partikeldurchmesser im Bereich von 0,01 bis 2 mm aufweist.
16. Rieselfähiges Material mit einem mittleren Partikeldurchmesser im Bereich von 0,01 bis 2 mm, bestehend aus einem Trägermaterial und hierauf aufgebrachten Carboxylgruppenhaltigen Polymeren ausgewählt aus a) polymerisierten Aminosäuren, b) mit Carboxylgruppen substituierten polymeren Zuckern, c) modifizierten Polyacrylaten, wobei die Polyacrylate durch Phosphinogruppen oder durch Ethylacrylatgruppen modifiziert sind.
17. Material nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß es 10 bis 300 Gewichtsteile Carboxylgruppenhaltige Polymere pro 100 Gewichtsteile Trägermaterial enthält.
Description:
"Abbindeverzögerung von Gips" Die Erfindung liegt auf dem Gebiet der Gipse und gipshaltiger Baustoffe. Sie betrifft Zusätze, um das Abbinden des Gipses zu verzögern, sowie Gipse und gipshaltige Baustoffe, die derartige Zusätze enthalten.

Wenn im folgenden von"Gips"die Rede ist, so ist damit Gips in einer abbindefähigen Form gemeint. Solcher abbindefähiger Gips wird großtechnisch durch Teilentwässern von Calciumsulfat-dihydrat hergestellt. Das Entwässern erfolgt in der Regel bis etwa zur Stufe des Halbhydrats. Derartige Calciumsulfat-Halbhydrate kommen in unterschiedlichen Modifikationen vor, beispielsweise die als a-und ß-bezeichneten Modifikationen. Als Rohmaterial für die Entwässerung zu abbindefähigem Gips kann beispielsweise in natürlichen Lagerstätten vorkommender Gips oder in Rauchgasentschwefelungsanlagen anfallender Gips verwendet werden.

Zur Verwendung für Bauzwecke bzw. zur Herstellung von Formkörpern wird Gips bzw. eine gipshaltige Mörtelmischung mit Wasser versetzt. Hierbei bildet sich aus den beim Entwässern entstehenden niederen Hydraten des Gipses das kristalline Calciumsulfat- dihydrat zurück. Infolge der Bindung des Wassers und des Wachstums von üblicherweise nadelförmigen Kristallen von Calciumsulfat-dihydrat härtet der Mörtel aus. Sofern man keine Zusätze zum Verzögern des Aushärtens (auch Abbinden genannt) zusetzt, beginnt das Aushärten in der Regel innerhalb einer Stunde. Diese Abbindezeit ist in der Praxis in der Regel zu kurz, um den mit Wasser angesetzten Gipsmörtel über einen praxisgerechten Zeitraum verarbeiten zu können. In der Praxis strebt manAbbindezeiten von etwa 1 Stunde bis etwa 4 Stunden an. Um diese verlängerten Abbindezeiten zu ermöglichen, werden der Gipsmischung Abbindeverzögerer zugesetzt.

In dem Artikel von Th. Mallon :"Die Verzögerungswirkung von Gipsverzögerern verschiedener chemischer Zusammensetzung in Abhängigkeit vom pH-Wert des Gipses", Zement-Kalk-Gips 41 (6), Seiten 309 bis 311,1988, werden als Abbindeverzögerer Weinsäure und Citronensäure sowie deren Salze, Monocalciumphosphat sowie die unter den Handelsnamen Tricosal sowie Retardan P bekannten Abbindeverzögerer auf Basis abgebauter Proteine genannt. Retardan P stellt ein Umsetzungsprodukt von Aminosäuren mit Formaldehyd dar. Es hat zwar eine gute abbindeverzögernde Wirkung, ist jedoch wegen der Möglichkeit einer Formaldehyd-Abspaltung gesundheitlich bedenklich.

Unneutralisierte Carbonsäuren wie Weinsäure und Citronensäure können in Gegenwart von carbonathaltigen Zuschlagstoffen zu einem unerwünschten Aufschäumen führen.

Weiterhin haben diese Säuren sowie ihre Salze den Nachteil, aufgrund ihrer Kristallform und Kristallgröße durch das Rütteln beim Transport der pulverförmigen Baustoffmischungen zu separieren.

Auf dem verwandten Gebiet der Silicium-und/oder Aluminium-haltigen Zemente sind abbindeverzögernde Additive bekannt, die Copolymere von Acrylsäure oder Methacrylsäure mit weiteren Monomeren darstellen. Beispielsweise beschreibt EP-A-607 039 einen abbindeverzögerten Zement, der ein Copolymer von Acrylsäure oder Methacrylsäure mit einem Acrylamidderivat enthält. EP-A-633 390 beschreibt ebenfalls ein Additiv zum Verzögern des Abbindens von Zement, das ein Copolymer einer ungesättigten Carbonsäure mit einem funktionalisierten zweiten Monomer darstellt, wobei das zweite Monomer beispielsweise Vinylphosphonsäure darstellen kann. Weiterhin kann das zweite Monomer Sulfonsäuregruppen oder Alkylammoniumgruppen tragen. US 5 488 991 offenbart die Verwendung von Polyacrylsäurephosphinat mit einer Molmasse von etwa 3 800 zum Verzögern der Gelbildung von Aluminiumoxid-Zement. US 5 484 478 beschreibt polymere Abbindeverzögerer für hydraulischen Zement, wobei das Polymer eine Polyacrylsäure darstellt, in deren Kette auf jeweils 2 Acrylsäure-Einheiten eine P (O) (OH)-Gruppe eingebunden ist.

Aus US 5 908 885 ist es bekannt, Polysuccinimid, Polyaspartat oder Copolymere aus Succinimid und Aspartat Zementmischungen zuzusetzen, um deren Verarbeitbarkeit zu verbessern. Diese Polymere wirken hierbei offenbar als Dispergatoren, die das Fließverhalten der Zementmischung positiv beeinflussen. Weiterhin wirken sie sich günstig auf die erreichte Festigkeit nach dem Aushärten aus. Eine Information darüber, ob diese Polymere die Geschwindigkeit des Aushärtens beeinflussen, enthält dieses Dokument nicht.

Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, verbesserte Abbindeverzögerer für Gips und gipshaltige Baustoffe zur Verfügung zu stellen.

In einem ersten Aspekt betrifft die Erfindung die Verwendung von Carboxylgruppen- haltigen Polymeren ausgewählt aus a) polymerisierten Aminosäuren, b) mit Carboxylgruppen substituierten polymeren Zuckern, c) modifizierten Polyacrylaten, wobei die Polyacrylate durch Phosphinogruppen oder durch Ethylacrylatgruppen modifiziert sind, zur Verzögerung des Abbindens von Gips.

Dabei setzt man dem Gips die Carboxylgruppen-haltigen Polymere vorzugsweise in einer Menge von 0,001 bis 0,05 Gew.-Teile, insbesondere von 0,002 bis 0,02 Gew.-Teile pro 100 Gew.-Teile der Mischung aus Gips und Carboxylgruppen-haltigen Polymeren zu.

In einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verwendung können Carboxylgruppen- haltige Polymere der Gruppe a) eingesetzt werden, die ausgewählt sind aus Asparaginsäure-haltigen Polymeren. Vorzugsweise verwendet man Polyasparaginsäure, bei der die Asparaginsäure-Einheiten mit einer sogenannten a-oder einer sogenannten ß- Verknüpfung miteinander verbunden sein können. Vorzugsweise setzt man Polyasparaginsäure ein, die eine mittlere Molmasse (Massenmittel) im Bereich von etwa 2 000 bis etwa 20 000 aufweist.

In einer zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verwendung setzt man Carboxylgruppen-haltige Polymere der Gruppe b) ein, die ausgewählt sind aus Fruktose- haltigen Polymeren, bei denen im Mittel 0,5 bis 2,5 Hydroxylgruppen pro Molekül carboxyalkyliert, vorzugsweise carboxymethyliert sind. Diese carboxyalkylierten Derivate leiten sich von Fruktose-haltigen Polymeren ab, die als Inolin bekannt sind. Sie bestehen aus linearen Ketten von Fruktoseeinheiten, die üblicherweise durch ß (2-1)-Bindungen verknüpft sind. Diese Ketten sind in der Regel durch eine Glucoseeinheit abgeschlossen.

Die Fruktose-Einheiten innerhalb der Kette tragen 3 Hydroxylgruppen, die unter Etherbildung carboxyalkyliert werden können. Dies heißt, daß der Wasserstoff der Hydroxylgruppe ersetzt wird durch eine Carboxyalkylgruppe. Im Rahmen der erfindungsgemäßen Verwendung können beispielsweise solche Inulinderivate eingesetzt werden, bei denen im Mittel eine, im Mittel 1,5 oder im Mittel 2 Hydroxylgruppen pro Fruktoseeinheit carboxyalkyliert, insbesondere carboxymethyliert sind. Dabei wählt man vorzugsweise solche carboxyalkylierte Inulinderivate aus, die eine Molmasse im Bereich von 2 000 bis 10 000, insbesondere im Bereich von 2 200 bis 5 000 aufweisen.

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung besteht darin, daß modifizierte Polyacrylate c) verwendet werden, die ausgewählt sind aus mit Phosphinogruppen modifizierten Polyacrylaten, die eine mittlere Molmasse im Bereich von 400 bis 3 000 aufweisen. Dabei ist hier mit"Molmasse"das Molgewichtsmittel relativ zu einem Polyacrylsäure-Standard gemeint. Höhere Molmassen, wie sie beispielsweise in dem in US 5 488 991 genannten Belasol S-29 vorliegen, führen zu einer zwar merklichen, aber weniger ausgeprägten Abbindeverzögerung für Gips. Dieses Produkt hat eine mittlere Molmasse im Bereich von 4 000.

Dabei sind weiterhin solche mit Phosphinogruppen modifizierten Polyacrylate bevorzugt, die einen Phosphorgehalt (berechnet als Phosphat und bezogen auf die Gesamtmasse des Polymers vor einer Neutralisierung) im Bereich von 5 bis 50 Gew.-%, insbesondere im Bereich von 10 bis 30 Gew.-% aufweisen.

Weiterhin können die modifizierten Polyacrylate c) ausgewählt sein aus mit Ethylacrylat- gruppen modifizierten Polyacrylaten, die eine mittlere Molmasse im Bereich von 1 000 bis 20 000, insbesondere im Bereich von 1 500 bis 10 000 aufweisen.

Verwendet man mit Ethylacrylatgruppen modifizierte Polyacrylate, so wählt man vorzugsweise solche aus, bei denen der Anteil der Ethylacrylatgruppen 5 bis 30 Mol-%, insbesondere 8 bis 20 Mol-% bezogen auf die Gesamtmenge derAcrylatgruppen und der Ethylacrylatgruppen ausmacht.

Die genannten modifizierten Polyacrylate kommen in der Regel als wäßrige Lösungen oder Dispersionen in den Handel, die Feststoffgehalte im Bereich von etwa 25 bis etwa 65 Gew.-% aufweisen. Derartige Lösungen bzw. Dispersionen sind für den Einsatz im Rahmen der vorliegenden Erfindung geeignet, wobei man sie jedoch vorzugsweise zunächst durch Vermischen mit Natron-oder Kalilauge neutralisiert.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung liegt in einem Baustoff, enthaltend Gips und eine abbindeverzögernde Menge von Carboxylgruppen-haltigen Polymeren ausgewählt aus a) polymerisierten Aminosäuren, b) mit Carboxylgruppen substituierten polymeren Zuckern, c) modifizierten Polyacrylaten, wobei die Polyacrylate durch Phosphinogruppen oder durch Ethylacrylatgruppen modifiziert sind.

Unter einer"abbindeverzögernden Menge"wird eine solche Menge an Carboxylgruppen- haltigen Polymeren verstanden, durch die sich die Abbindezeit des Gipses im Vergleich zum Additiv-freien Gips um mindestens 10 % verlängert. Jedoch darf die Menge nicht so groß sein, daß der Gips innerhalb von 24 Stunden überhaupt nicht abbindet. Die für eine erwünschte Abbindezeit erforderlichen Mengen sind durch einfache Versuche schnell zu ermitteln. Im Beispielteil ist ein Prüfverfahren beschrieben, mit dem die Abbindezeit ermittelt werden kann. Dabei enthält der Baustoff vorzugsweise solche Carboxylgruppen- haltigen Polymere der Gruppen a) bis c), die vorstehend im Zusammenhang mit ihrer Verwendung zur Verzögerung des Abbindens von Gips näher beschrieben wurden.

Dabei kann der Baustoff ausschließlich aus dem Gips und den Carboxylgruppen-haltigen Polymeren bestehen und allenfalls noch physikalisch gebundene Feuchtigkeit enthalten.

Der Baustoff kann jedoch auch bereits eine Abmischung des Gipses und der Carboxylgruppen-haltigen Polymere mit Stellmitteln, Magerungsmitteln, Feuchtigkeit und/oder dem nachstehend beschriebenen Trägermaterial für die Carboxylgruppen- haltigen Polymere darstellen. Demnach kann ein erfindungsgemäßer Baustoff derart zusammengesetzt sein, daß er 10 bis 99,999 Gew.-% Gips und 0,001 bis 0,05 Gew.-% der Carboxylgruppen-haltigen Polymere enthält, wobei die Gesamtmenge 100 Gew.-% ausmacht und ein verbleibender Rest zu 100 Gew.-% aus Stellmitteln, Magerungsmitteln, weiteren Mitteln zur Abbindeverzögerung oder-beschleunigung gemäß Stand der Technik, Feuchtigkeit und/oder Trägermaterial für die modifizierten Polyacrylate bestehen kann.

Ein derartiger Baustoff kann beispielsweise zur Herstellung von Formteilen wie beispiels- weise Platten oder Rohre verwendet werden. Hierfür rührt man den Baustoff mit Wasser an, gießt ihn in eine entsprechende Form und läßt ihn abbinden. Weiterhin kann der genannte Baustoff zur Herstellung von Mörtel verwendet werden, der generell für Bauzwecke Einsatz finden kann. Beispiele einer derartigen Verwendung im Baubereich ist das Verputzen von Wänden sowie das Verlegen von Estrichen.

Für die vorstehend genannten Zwecke setzt man die Carboxylgruppen-haltigen Polymere vorzugsweise in zumindest zu 90 % neutralisierter Form ein. Dies heißt, daß mindestens 90 % der Carbonsäuregruppen in anionischer Form vorliegen. Aus Kostengründen neutralisiert man vorzugsweise mit Natronlauge. Kalilauge ist jedoch ebenfalls geeignet.

Vorzugsweise sind die Säuregruppen zu mindestens 95 %, insbesondere zu praktisch 100 % neutralisiert. Die Carboxylgruppen-haltigen Polymere liegen also vorzugsweise weitgehend in Form ihrer Natrium-oder Kaliumsalze vor. Dies hat den Vorteil, daß bei Anwesenheit carbonathaltiger Stell-oder Magerungsmittel in dem Baustoff kein Aufschäumen durch Abspalten von Kohlendioxid eintritt.

Im Rahmen dieser Erfindung (Verwendung zur Abbindeverzögerung von Gips bzw. gipsartiger, abbindeverzögerter Baustoff) ist es insbesondere bevorzugt, daß die Carboxylgruppen-haltigen Polymere auf ein Trägermaterial aufgebracht sind, das nach dem Aufbringen der Carboxylgruppen-haltigen Polymere einen mittleren Partikeldurchmesser im Bereich von 0,01 bis 2 mm aufweist. Sollten die Einzelpartikel des Trägermaterials durch das Aufbringen der Carboxylgruppen-haltigen Polymere zu größeren Aggregaten zusammenballen, können sie wieder auf den erwünschten Partikeldurchmesser aufgemahlen werden. Hierdurch wird erreicht, daß der Abbindeverzögerer im Baustoff in Form von Partikeln einer Größenordnung vorliegt, die der Größenordnung der Partikel der anderen Baustoffbestandteile entspricht. Hierdurch wird verhindert, daß durch Schütteln beim Transport des Baustoffs eine Entmischung stattfindet. Auch bei diesem Aspekt der Erfindung ist es bevorzugt, daß die Carboxylgruppen-haltigen Polymere zu mindestens 90 % neutralisiert sind.

Demnach ist es zum Vermeiden von Entmischung beim Transport bevorzugt, daß die abbindeverzögernden Polymere auf ein Trägermaterial aufgebracht werden, so daß sie nach dem Aufbringen in einer Teilchengröße vorliegen, die der Teilchengröße der anderen Komponenten der pulverförmigen Baustoffmischung entspricht. Daher betrifft die Erfindung in einem besonderen Aspekt ein rieselfähiges Material mit einem mittleren Partikeldurchmesser im Bereich von 0,01 bis 2 mm, bestehend aus einem Trägermaterial und hierauf aufgebrachten Carboxylgruppen-haltigen Polymeren ausgewählt aus a) polymerisierten Aminosäuren, b) mit Carboxylgruppen substituierten polymeren Zuckern, c) modifizierten Polyacrylaten, wobei die Polyacrylate durch Phosphinogruppen oder durch Ethylacrylatgruppen modifiziert sind. Dabei enthält dieses Material vorzugsweise 10 bis 300 Gew.-Teile, insbesondere 12 bis 200 Gew.-Teile Carboxylgruppen-haltige Polymere pro 100 Gew.-Teile Trägermaterial.

Auch hierbei ist es bevorzugt, daß die Carboxylgruppen-haltigen Polymere zu mindestens 90 %, vorzugsweise zu mindestens 95 % und insbesondere praktisch vollständig neutralisiert sind. Als Carboxylgruppen-haltige Polymere könnnen Polymere der Gruppen a) bis c) eingesetzt werden, wie sie vorstehend näher beschrieben wurden. Als Trägermaterial ist im Prinzip jedes Material geeignet, das eine hinreichende Saugfähigkeit für die Polymerlösungen aufweist und das keine negativen Auswirkungen auf die Baustoffe hat. Beispielsweise sind pulverförmige Kieselsäuren, Aluminiumoxide oder-hydroxide oder Zeolithe geeignet.

Die genannten Carboxylgruppen-haltigen Polymere und insbesondere die modifizierten Polyacrylate haben gegenüber den eingangs zitierten abgebauten Proteinen den Vorteil, daß sie in farbloser Form verfügbar sind. Sie führen daher nicht zu unerwünschten dunklen Verfärbungen des Gipses und der hiermit hergestellten Formkörper oder Mörtel.

Kombiniert man die abbindeverzögernd wirkenden Carboxylgruppen-haltigen Polymere dieser Erfindung mit Substanzen, die ihrerseits den Abbindeprozeß beschleunigen, so läßt sich der Abbindezeitpunkt des Gipses auf ein enges Zeitintervall um einen vorgewählten Zeitpunkt herum einstellen. Dies kann insbesondere für das Gießen von Formteilen günstig sein, da hierdurch die Taktzeit zwischen Gießen und Entschalen auf ein enges Zeitfenster eingestellt werden kann. Hierdurch wird der Produktionsprozeß zuverlässig und planbar.

Ausführungsbeispiele Nach einer standardisierten Prüfmethode der Baustoffindustrie werden 1 000 g Gips (AGFF = a-Gips fein, feingemahlen) mit 458,9 g Leitungswasser und 11,1 g einer 0,4 Gew.-% igen Lösung des Additivs vermischt. Nach einer Gesamtzeit für Produktdosierung und Mischervorbereitung von 30 Sekunden wird für 90 Sekunden gemischt. Innerhalb von 15 Sekunden wird evtl. noch anhaftendes Material vom Rand und Boden des Mischtrogs abgestreift und untergerührt. Danach wird die Mischung sofort in 2 gefetteteVicat-Ringe auf gefetteten Glasplatten gefüllt. Für die Messung wird vorzugsweise das automatische Vicat-Meßgerät verwendet, wobei die Versteifungszeit mit dem Tauchkonus bestimmt wird. Die Messung beginnt ca. 15 Minuten nach der Wasserzugabe in Meßintervallen von 30 Sekunden. Der Versteifungsbeginn (VB) ist erreicht, wenn der Tauchkonus in der Probe 18 mm über der Glasplatte stecken bleibt. Das Versteifungsende (VE) ist beim automatischen Vicat-Gerät erreicht, wenn der Tauchkonus 37 mm über der Glasplatte stecken bleibt. Die Fehlertoleranz wird jeweils zu einem mm angesetzt. Bei der Prüfung mit dem manuellen Vicat-Gerät ist VE erreicht, wenn der Tauchkonus weniger als 1 mm in die Pastenoberfläche eindringt.

Vergleich 1 (Standard) Additiv = wasserfreie Citronensäure : VB : 58 Minuten, VE : 72 Minuten Beispiel 1 Additiv = wäßrige Dispersion von Phosphinoacrylsäure mit 46,1 % Feststoffgehalt, mittlere Molmasse 4 000, Phosphorgehalt 3 % berechnet als Phosphat und bezogen auf die Polymerlösung. Es wird angenommen, daß dieses Produkt dem in US 5 488 991 genannten Belasol S-29 entspricht. VB : 42 Minuten, VE : 54 Minuten. Dieses Produkt wirkt also weniger abbindeverzögernd als der Standard Citronensäure.

Beispiel 2 Additiv = wäßrige Lösung bzw. Dispersion von Phosphinoacrylsäure mit 27,1 % Feststoffgehalt, mittlere Molmasse 900, Phosphorgehalt (berechnet als Phosphat und bezogen auf die wäßrige Suspension) 7,4 %. VB : 84 Minuten, VE : 106 Minuten.

Mit einer zweiten Gipscharge (ebenfalls AGFF) wurden folgende Ergebnisse erzielt : Vergleich 2 Ohne verzögerndes Additiv : VB : 27,5 Minuten, VE : 35,5 Minuten.

Vergleich 3 Additiv = Citronensäure. VB : 44 Minuten, VE : 53,5 Minuten.

Beispiel 3 Additiv = 55 % ige Lösung eines Acrylpolymers, mittlere Molmasse 2 000, bestehend aus 10 Mol-% Ethylacrylat und 90 Mol-% Acrylat. VB : 52 Minuten, VE : 66 Minuten.

Erwartungsgemäß hängt die Abbindezeit von der Menge der verwendeten Polymerdispersion ab. Steigert man die Menge von 0,005 % Polymerdispersion auf 0,01 % Polymerdispersion, jeweils bezogen auf die Menge des Gipses, steigt die Abbindezeit um 60 bis 70 % an. Eine Menge von 0,015 % der Polymerdispersion ist ebenfalls noch geeignet, während ab einer Menge von 0,02 % ein Aushärten der verwendeten Gipscharge erst nach dem nicht mehr praxistauglichen Zeitraum von 1 Tag erfolgt. Für weitere Versuche wurden die Polymerdispersionen auf pulverförmige Kieselsäure mit einer mittleren Teilchengröße von 0,1 mm (SipernatR 22, Degussa-Hüls) unter Mischen aufgesprüht und getrocknet.

Beispiel 4 200 g der Polymerdispersion aus Beispiel 2 wurde mit 48 g 50-% iger Natronlauge neutralisiert. 57,5 g dieser neutralisierten Mischung wurden auf 50 g SipernatR 22 unter Mischen aufgesprüht und zu einem rieselfähigen Pulver getrocknet (mikroskopisch vermessene Teilchengröße : 0,01-1 mm).

Beispiel 5 Die Polymerdispersion aus Beispiel 3 wurde mit 50-% iger Natronlauge neutralisiert. 53 g der neutralisierten Dispersion wurden auf 50 g SipernatR 22 unter Mischen aufgesprüht und getrocknet.

Zum Prüfen des Abbindeverhaltens werden 1000 g Gips (AGFF) mit 470 g einer wäßrigen Lösung oder Suspension versetzt, die sich wie folgt zusammensetzt. Die Zusammensetzung ist so gewählt, daß der Gips mit jeweils der gleichen Menge an abbindeverzögerndem Zusatz versetzt wird. a) 458,9 g Leitungswasser + 11, 1 g einer 0,4 % igen Citronensäurelösung (Standard als Vergleich) : Ergebnis : VB = 62 Minuten. b) 453,9 g Leitungswasser + 16,1 g der Polymer/Trägermischung aus Beispiel 4.

Ergebnis : VB = 85 Minuten. c) 449,2 g Leitungswasser + 20,8 g der Polymer/Trägermischung aus Beispiel 5.

Ergebnis : VB = 72 Minuten.

Beispiel 6 Nach der vorstehend beschriebenen standardisierten Prüfmethode wurde die abbindeverzögernde Wirkung von Polyasparaginsäure (Natriumsalz, mittlere Molmasse : 5000) im Vergleich zum Standard Zitronensäure bestimmt.

Ergebnis : Zitronensäure (Vergleich) : VB 47,5 Minuten, VE 57 Minuten Polyasparaginsäure : VB 44 Minuten, VE 56 Minuten.

Es wird also eine mit dem Standard vergleichbar gute abbindeverzögernde Wirkung beobachtet.

Beispiel 7 Nach der vorstehend beschriebenen standardisierten Prüfmethode wurde die abbindeverzögernde Wirkung von carboxymethyliertem Inulin mit einer mittleren Kettenlänge von 10 Zuckereinheiten und mit unterschiedlichen Carboxymethylierungsgraden (Produkte a) bis c) im Vergleich zum Standard Zitronensäure bestimmt. a) Carboxymethylinulin, mittlerer Carboxylierungsgrad = 1, mittlere Molmasse : 2400, b) Carboxymethylinulin, mittlerer Carboxylierungsgrad = 1,5, mittlere Molmasse : 2800, c) Carboxymethylinulin, mittlerer Carboxylierungsgrad = 2, mittlere Molmasse : 3200, Ergebnis : Zitronensäure (Vergleich) : VB 47, 5 Minuten, VE 57 Minuten Produkt a) : VB 44,5 Minuten, VE 55 Minuten.

Produkt b) : VB 40 Minuten, VE 51 Minuten.

Produkt c) : VB 35 Minuten, VE 45 Minuten.

Es wird also eine mit dem Standard vergleichbar gute abbindeverzögernde Wirkung beobachtet. Die Inulin-Derivate haben wie Zitronensäure den Vorteil, biologisch abbaubar zu sein.

Beispiel 8 Ergänzend zu den Beispielen 1 bis 7, die mit a-Gips durchgeführt wurden, wurden weitere Prüfungen zum Abbindeverhalten von ß-Gips (Alabastergips, ß-Halbhydrat) durchgeführt.

Prüfmethode : In einem Becher werden 0,65 ml einer 10-gewichtsprozentigen wäßrigen Additivlösung zusammen mit 28 g Wasser vorgelegt und anschließend 65 g ß-Gips zugegeben. Nach einer Wartezeit von 45 Sekunden wird 4 mal mit einem Löffelspatel per Hand umgerührt. Danach wird ein Thermoelement PT 100 in die Masse eingeführt und der Becher abgedeckt. Der Temperaturverlauf als Funktion der Zeit wird aufgezeichnet.

Der Versteifungsbeginn VB ist der Zeitpunkt, an dem die Temperatur anzusteigen beginnt, das Versteifungsende VE der Zeitpunkt, an dem die Temperatur wieder zu fallen beginnt.

Ergebnisse : Nr. Additiv VB (Minuten) VE (Minuten) 8 a Zitronensäure (Vergleich, Standard) : 12 24 8 b Retardan P (Vergleich) 23 33 8 c Wie Beispiel 2, mit NaOH neutralisiert 38 58 (erfindungsgemäß) 8 d Wie Beispiel 3, mit NaOH neutralisiert 30 48 (erfindungsgemäß)