一种在建筑专用水硬性混合物中惰化黏土的方法与流程

一种在建筑专用水硬性混合物中惰化黏土的方法
发明领域
1.本发明涉及一种在建筑专用水硬性混合物中惰化黏土的方法。


背景技术：

2.建筑专用的水硬性混合物，诸如水泥混合物，包含骨料以及质量不稳定的砂。由于上述材料的匮乏，建筑工匠有时候不得不转而使用碎岩石。普遍而言，我们注意到骨料质量有所下降，这些骨料通常包含大量黏土，其中一部分是膨胀黏土，也就是说黏土在内外表面吸收大量的水分，造成表层间隙扩大，从而被水合。导致上述变化的根本原因是水硬性混合物的属性极不稳定，例如在水硬性混合物未干状态下的流变性太差，导致变硬后构造物的脆化，从而造成明显的安全问题。
3.水硬性混合物的特征在于其水/水硬粘结料的比例。成品材料的强度和耐用性尤其取决于该比例。比例越低，材料强度和耐用性越高。为了减少该比例，可以使用超级增塑剂。然而存在于骨料中的黏土可以同时吸附水分和上述超级增塑剂，从而导致使用性能的减弱，添加剂的过度消耗，以及由于骨料所含黏土的性质不稳定造成配料难以把控的问题。
4.为此，研发了合成聚合物，用于惰化黏土，避免上述问题的出现。wo 98/58887专利文件提出，使用改变黏土活性的制剂减少黏土对eo/po类超级增塑剂的吸收，从而提高水泥和混凝土的性能。该文件还具体提出使用无机或有机阳离子，其中包括一些阳离子聚合物，例如可能烷氧基化的季多胺。
5.wo 2006/032785专利文件提出，使用电荷密度大于0.5meq/g的阳离子聚合物，尤其是通过二烃基胺和环氧氯丙烷的凝结获得的阳离子聚合物。
6.wo 2013/124003专利文件提出，使用诸如与阳离子基团相互作用的多胺等其他阳离子聚合物。
7.根据现有技术所描述的黏土惰性聚合物为阳离子聚合物，研究趋势是不断增加聚合物的阳离子度，以优化性能。然而，这些阳离子聚合物具有季铵的功能，而且氯化物含量很高，从而造成很多问题。
8.氯化物是侵蚀水泥基质的元凶，会影响水泥的力学性能。水泥基质除了遭受上述物理化学侵蚀，还会受到金属结构腐蚀的损害，增加桥隧工程受损的风险。
9.当第一槌框架结构的氯离子达到凝结临界点，穿过浇注混凝土层后，钢筋开始去钝化。实际上，上述凝结临界点在混凝土配方中有一个国际认可的标准，就是氯化物占水泥质量的比重偶尔低于0.2％，这一数值是根据科学知识、观察和经验所界定的。
10.这些现象非常复杂而且会严重影响建筑构造物的耐用性和安全性。因此，建筑行业制定了相关标准，例如关于硬化混凝土氯化物占比测量的标准nf en 14629。该标准主要用于预估氯化物对钢筋造成腐蚀的风险。
11.建筑行业的专家因此研究了多种解决方案，以最大程度地降低水硬性混合物中氯化物的含量。
12.wo 2018/054991专利文件介绍了一种阳离子密度高而氯化物含量低的聚合物的
获取方法。这种阳离子聚合物可以用在矿物粘结剂混合物中，起到抑制黏土活性的作用。然而，这种聚合物的氯化物含量还是过高，而且无法达到标准要求。因此，现有解决方案的效果均不够理想。
13.本发明提出的解决该问题的方法是，提供一种用于惰化建筑专用水硬性混合物所含黏土的制剂，该水硬性混合物不含氯化物且性能得到改善。


技术实现要素：

14.本发明基于对具有特定化学性质和特定分子量的水溶性聚合物的观察，该水溶性聚合物有助于改善在建筑专用水硬性混合物中黏土惰化的表现，而且符合不含氯化物的法规标准要求。
15.本发明还基于对上述水溶性聚合物含有特定数量的疏水性单体时可以进一步提高黏土惰化属性的观察。
16.在本发明的帮助下，可以实现新型技术创新所固有的环境目标。在本案例中，聚合物可以借助更好的性能减少聚合物的消耗。
17.此外，如前文所述，本发明提及的聚合物不含氯化物，因此它不仅可以用于制造更坚固的建筑材料，而且从环境保护的角度，它还能大大减少传统履带水洗筛分砂石和骨料所必需的水资源浪费和污染。因此，通过这种方式节约的水资源可以用于更高级的用途，而且避免污水对环境的污染。
18.另外，氯化物的清除也有助于减少水的盐化现象，从而在一定程度上减少沙漠化。
19.此外，本发明涉及的聚合物所使用的单体产生的碳足迹少于现有技术制造的聚合物所使用的单体。事实上，所述单体只包含3份碳素，即形成功能性聚合物(聚乙烯除外)所要求的最低碳含量，而且其生产周期比石油更短。
20.所以，凭借其组成结构和应用优势，此类聚合物对环境和使用者更有益。
21.本发明涉及一种在建筑专用水硬性混合物中惰化黏土的方法，所述方法包括在水硬性混合物或其中一种组成成分添加一种黏土惰化剂的步骤，其特征在于，所述黏土惰化剂是一种水溶性聚合物，所述水溶性聚合物包含丙烯酰胺，和/或乙烯胺，和/或乙烯基甲酰胺的单体单元，以及选择性包含除上述化学性质外另一种化学性质的单体单元，其特征在于，平均分子量介于低分子量(lmw)到高分子量(hmw)之间，如下所示：
[0022]-lmw＝[am]*30+[va]*10+[vf]*10+[mo]*20，和
[0023]-hmw＝[am]*500+[va]*3,000+[vf]*3,000+[mo]*2,000，
[0024]
其中，[am]、[va]、[vf]和[mo]分别表示单体分子量(mol％)在聚合物单体单元总量、丙烯酰胺单体单元总量、乙烯胺单体单元总量、乙烯基甲酰胺单体单元总量以及另一种化学性质有别于上述物质的物质单体单元总量的占比，[am]、[va]、[vf]和[mo]的总和等于100％克分子。
[0025]
本发明涉及的聚合物优先在以下聚合物中挑选：
[0026]-丙烯酰胺均聚物，
[0027]-乙烯胺均聚物，
[0028]-乙烯基甲酰胺均聚物，
[0029]-包含以下任两种单体单元的共聚物：丙烯酰胺、乙烯胺、乙烯基甲酰胺，
[0030]-包含丙烯酰胺、乙烯胺和乙烯基甲酰胺单体单元的三聚物，
[0031]-包含以下至少两种单体单元以及至少含有疏水性单体单元的三聚物：丙烯酰胺、乙烯胺、乙烯基甲酰胺。
[0032]
根据本发明，黏土惰化剂可以是一种含有根据本发明所述至少两种水溶性聚合物的混合物。根据本发明所述的水溶性聚合物最好是非电离聚合物，即不含有任何阴离子或阳离子电荷。尤其注意的是，根据本发明所述的水溶性聚合物不含有氯离子。
[0033]
本发明的另一目的是一种专用于建筑的水硬性混合物，所述混合物包含骨料、至少一种超级增塑剂，以及至少一种如本发明所述的黏土惰化剂。
[0034]
本发明中提及的“水溶性聚合物”一词是指一种可以在25℃温度下通过搅拌溶解的水溶液，在水中浓度为20g.l-1
。
[0035]
本发明中出现的“聚丙烯酰胺”一词是指一种包含丙烯酰胺单体单元的聚合物，“聚乙烯胺”是指一种包含乙烯胺单体单元的聚合物，以及“聚乙烯基甲酰胺”是指一种包含乙烯基甲酰胺单体单元的聚合物。
[0036]
本发明中出现的聚合物的“超级增塑剂”用于减少水含量，使得水硬性混合物保持较高的沉降度，例如在一段较长的时间内保持较好的流动性。上述超级增塑剂的化学性质是碳链聚合物，例如包含诸如乙氧基或二丙醚等烷基化侧链的聚羧酸。
[0037]
本发明中出现的“非电离聚合物”是指在聚合链上不包含任何阴离子或阳离子电荷的聚合物。
[0038]
本发明中出现的“水硬性混合物”可被定义为任何可以水硬凝固的混合物，尤其指建筑领域专用的砂浆、混凝土和水泥混合物。
[0039]“其中一种组成成分”这一表述是指水硬性混合物的成分，默认为被建筑工匠所熟知的水硬性混合物传统成分，例如骨料(砂、石灰石等)、超级增塑剂，还有诸如水泥粘结料等水硬性粘结料，例如砂浆和混凝土。
[0040]“骨料”一词被定义为颗粒级配尺寸不一的颗粒材料，例如砂、砾石。它可以是矿物质、石灰质、硅质或硅钙质或任何性质的骨料。在本发明范围内所描述的骨料尤其包含黏土，例如砂。
[0041]
本发明中出现的“黏土”一词是指硅酸铝和/或硅酸镁，尤指层状结构页硅酸盐，层间距通常约在7到14埃之间。但这一词汇也可以指代其他类型黏土，例如非晶质黏土。骨料中常见的黏土可能会被提及，例如蒙脱石、伊利石、高岭石和白云母。
[0042]
根据本发明，水溶性聚合物中的丙烯酰胺和/或乙烯胺和/或乙烯基甲酰胺单体单元占比以至少占聚合物单体单元总量的70％克分子为佳，至少占80％、90％、95％克分子为更佳。除了丙烯酰胺、乙烯胺、乙烯基甲酰胺单体单元，根据本发明所述的聚合物还包含另一种有别于上述物化学性质的单体单元。“上述化学性质”是指丙烯酰胺、乙烯胺和乙烯基甲酰胺。上述化学性质单体单元可以是疏水性单体单元、阳离子单体单元、阴离子单体单元、两性离子单体单元，但疏水性单体单元更佳。
[0043]
根据本发明所述的聚合物最好只包含丙烯酰胺和/或乙烯胺和/或乙烯基甲酰胺单体，可以选择性包含疏水性单体单元。
[0044]
水溶性聚合物优先在以下聚合物中挑选：丙烯酰胺均聚物、乙烯胺均聚物、乙烯基甲酰胺均聚物，其中以乙烯胺均聚物、乙烯基甲酰胺均聚物为更佳。
[0045]
丙烯酰胺/乙烯胺共聚物最好只包含丙烯酰胺和乙烯胺单体。丙烯酰胺/乙烯基甲酰胺共聚物最好只包含丙烯酰胺和乙烯基甲酰胺单体。乙烯胺/乙烯基甲酰胺共聚物最好只包含乙烯胺和乙烯基甲酰胺单体。丙烯酰胺/乙烯胺/乙烯基甲酰胺三聚物最好只包含丙烯酰胺、乙烯胺和乙烯基甲酰胺单体。根据本发明所述的聚合物最好还另外包含疏水性单体单元。
[0046]
丙烯酰胺和/或乙烯胺和/或乙烯基甲酰胺单体单元的比例可以由建筑工匠自行调整。
[0047]
根据本发明所述的聚合物最好可以包括比例在0.001％到20％克分子之间的疏水性单体单元，该比例以0.1％到15％克分子为佳，而0.1％到10％克分子为更佳。具有疏水性的单体被优先选入由具有烃基化物、羟烷基、烃基芳香烃、丙氧基、乙氧基，或乙氧基和丙氧基链条的(甲基)丙烯酸酯构成的组合；(甲基)丙烯酸胺的衍生物具有烃基化物、羟烷基、烃基芳香烃、丙氧基、乙氧基、乙氧基和丙氧基、或二烃化物链条；烷基芳基磺酸盐。优先在以下化学物质中挑选：丙烯酸羟乙酯、丙烯酸乙基己酯、丙烯酸羟丙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸丙酯、二甲基丙烯酰胺、丁基丙烯酰胺、叔丁基丙烯酰胺。
[0048]
根据本发明所述的聚合物中存在疏水性单体，可以改善更大范围的配量的性能，从而使根据本发明在加工场所使用的黏土惰化剂具有更大灵活性，所述加工场所包括骨料采石场或水硬性混合物生产地等。建筑工匠可以调整配量，以获得最佳性能。
[0049]
通过甲醛和甲基胺与一种包含丙烯酸胺单体单元的聚合物发生反应获得的曼尼希产物也属于根据本发明所述的聚合物。这类聚合物通常不含氯离子。此类产物可以通过添加不含氯烃化剂被质子化，优先考虑硫酸二乙酯。根据本发明所述的曼尼希产物的分子量介于低分子量(lmw)和高分子量(hmw)之间。
[0050]
在整个发明中，聚合物单体的分子百分比默认等于100％。
[0051]
如前文所提及，根据本发明所述的聚合物在使用产物时的ph最好不包含任何阴离子或阳离子电荷，通常所述ph值在10到13之间。理想情况是，上述聚合物不包含阳离子、阴离子或两性离子单体单元。
[0052]
根据本发明所述的聚合物的平均分子量以道尔顿为单位，其范围介于低分子量(lmw)和高分子量(hmw)之间，如下所示：
[0053]-lmw＝[am]*30+[va]*10+[vf]*10+[mo]*20，和
[0054]-hmw＝[am]*500+[va]*3,000+[vf]*3,000+[mo]*2,000，
[0055]
其中，[am]、[va]、[vf]和[mo]分别表示单体分子量(mol％)在聚合物单体单元总量、丙烯酰胺单体单元总量、乙烯胺单体单元总量、乙烯基甲酰胺单体单元总量以及另一种化学性质有别于上述物质的物质单体单元总量的占比。
[0056]
因此，根据本发明所述的聚合物的平均分子量范围在[lmw-hmw]之内，lmw表示该范围的最低限值，而hmw表示该范围的最高限值。
[0057]
当聚合物还包含几类化学性质有别于丙烯酰胺、乙烯胺、乙烯基甲酰胺的单体单元时，则单体比例[mo]等于此类不同化学性质单体单元的比例之和。
[0058]
例如，聚合物包含90％mol丙烯酰胺单体单元、5％mol丙烯酸丁酯单体单元，和5％mol二甲基丙烯酰胺单体单元，则[mo]等于10％mol，lmw等于2,900道尔顿，hmw等于65,000道尔顿。
[0059]
如果根据本发明所述的疏水性聚合物包含至少80％mol丙烯酰胺单体单元，则它的平均分子量比重范围以2.5*lmw和0.8*hmw为佳，以3.3*lmw和0.6*hmw为更佳，这两个平均分子量比重范围比前述[lmw-hmw]范围更受限。如果根据本发明所述的聚合物是一种丙烯酸胺均聚物，其平均分子量比重范围以7,500到40,000为佳，以10,000到30,000为更佳。
[0060]
如果根据本发明所述的水溶性聚合物包含至少80％mol乙烯胺和/或乙烯基甲酰胺单体单元，则它的平均分子量比重范围以2*lhm到5/6(六分之五)*hmw为佳，以5*lmw到2/3(三分之二)*hmw为更佳，这两个平均分子量比重范围比前述[lmw-hmw]范围更受限。如果根据本发明所述的聚合物是一种聚乙烯酰胺均聚物或聚乙烯基甲酰胺均聚物，则它的平均分子量比重范围以7,500到40,000道尔顿为佳，以10,000到30,000道尔顿为更佳。根据本发明，聚合物可以具有线型、网状、星型、梳型、枝状或块状结构。聚合物以线型和结构化为佳，最理想是线型。结构化聚合物是指具有侧链的非线型聚合物。
[0061]
一般而言，聚合物不一定是经过特定聚合过程的发展二层。实际上，聚合物可以根据建筑工匠所熟知的各种聚合方法制成。上述聚合方法包括溶液聚合、凝胶聚合、沉淀聚合、乳液聚合(水乳状液或反转型乳剂)、悬浮聚合、反应挤出聚合、水中聚合，或胶束聚合。聚合方法一般是指自由基聚合，最好是溶液聚合。所谓自由基聚合包括使用uv引发剂、偶氮引发剂、氧化还原引发剂或热引发剂实现的自由基聚合，以及可控自由基聚合(crp)方法或矩阵聚合方法。
[0062]
特别推荐的一种制造本发明的聚合物的方法是raft(可逆加成-断裂链转移)聚合方法，可用于合成结构可控的聚合物(块状、星型、梳型等形状的聚合物)，这些聚合物的多分散性较弱，功能性更高。
[0063]
聚乙烯胺可以通过以下方法获取：
[0064]-在一种包含至少一种在包括但不限于丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、n,n-二甲基丙烯酰
[0065]
胺、t-丁基丙烯酰胺、辛基丙烯酰胺的组合中挑选的非电离单体的(共)聚合物上进行
[0066]
霍夫曼(hofmann)降解反应，和/或，
[0067]-至少一种配方(i)所含单体的(共)聚合反应，
[0068][0069]
r1和r2分别是一个氢原子或具有1～6个碳原子的烷化链，
[0070]
接着可以通过水解或其他作用消除部分或全部-co-r1官能团，以生成胺功能。
[0071]
配方(i)单体示例包括n-乙烯基甲酰胺、n-乙烯基-甲基酰胺、n-乙烯基乙酰胺、n-乙烯基-甲基乙酰胺、n-乙烯基-n-乙基乙酰胺、n-乙烯基-丙酰胺、n-乙烯基-甲基丙酰胺，和n-乙烯基丁酰胺。优先选择n-乙烯基甲酰胺单体。
[0072]
配方(i)的这些单体可以单独使用或者与诸如丙烯酰胺或疏水性单体等其他单体共聚使用，前提条件是所述其他单体对水解作用不敏感。
[0073]
聚乙烯胺优先通过水解反应获取，尤其是和聚乙烯甲酰胺的碱性水解反应。聚乙烯甲酰胺根据建筑工匠所熟知的方法获取。
[0074]
凝胶渗透色谱法(gpc)用于确定分子量平均比重。分子量平均比重可以通过例如配有dawn helos多角度光散射检测器、optilab t-rex折光检测器的agilent 1260infinity系统进行测量，该系统还配备两根系列色谱柱：shodex sb 807-hq和shodex 805-hq。样本在含盐流动相中被稀释成1,000ppm，并使用1.2μm过滤器。聚乙烯胺的直接测量比较复杂，它的分子量已由其聚丙烯酰胺或聚(n-乙烯基甲酰胺)前躯体确定，该测量使用上述同款设备系统并考虑聚乙烯胺的定量转化，也就是说参与的反应过程是完整的。
[0075]
黏土惰化剂聚合物可以表现为不同形态，优先采用水溶液形态，含有惰化剂比重以1至50％为佳。所述聚合物可以通过注入或喷淋方式添加到水硬性混合物或其中一种组成成分之中。水硬性混合物最好包含一种水泥粘结剂。所述水硬性混合物优先考虑砂浆或混凝土。所述水硬性混合物优先考虑骨料占混合物干基的比重为20至90％，超级增塑剂占混合物干基比重为0.1至1％。该水硬性混合物的其他原料为制作此类混合物常用的原料。该水硬性混合物的制备方法为建筑工匠所熟知的方法。
[0076]
如果要将根据本发明所述的惰化剂添加到该水硬性混合物中，则可以在制备该混合物过程中的任一步骤添加。操作非常简单，搅拌没有任何难度。
[0077]
如果要将根据本发明所述的惰化剂添加到其中一种组成成分，则要在上述水硬性混合物添加该组成成分之前添加惰化剂。例如，在制备水硬性混合物用到的骨料中添加惰化剂。
[0078]
在上述情况下，骨料与惰化剂被粘接起来，最好在加工过程中或之后通过搅拌混合，以确保混合物均匀分散，获得均质的加工材料。一般而言，加工所用骨料的黏土含量比重为0.1～2％。加工时优先采用干骨料(水分比重低于10％)。优先采用在采石场加工的骨料。原则上，只需使惰化剂与骨料粘接起来，就能确保骨料所含黏土的惰化。粘接过程持续几秒到几分钟足矣。
[0079]
优先采用适量惰化剂以确保骨料或水硬性混合物中含有的黏土完全惰化。
[0080]
作为参考，骨料加工一般适合的配量为占骨料比重2至200ppm惰化剂。建筑工匠可以调整配量，以获得最佳性能。
[0081]
如前文所述，加入惰化剂可以增强黏土抑制作用，同时提供符合法规要求和市场需求的不含氯溶液。从长期来看，惰化剂的添加还有助于减少金属腐蚀现象、减少水泥基质侵蚀，从而增加工程构造物的耐用性。
[0082]
以下示例仅用于例证本发明对象，并不对本发明构成任何限制。
[0083]
示例
[0084]
1/黏土惰化聚合物
[0085]
根据本发明在示例中详细描述的聚合物不含氯化物。聚合物的获取过程说明如下。
[0086]
丙烯酰胺均聚物通过在去电离水溶液中聚合作用获取。调整转化剂的用量以达到表格1规定的摩尔质量。
[0087]
乙烯胺均聚物先通过水溶液的聚合作用，再通过聚(n-乙烯基甲酰胺)的碱性水解获取。水解是定量的。
[0088]
丙烯酰胺和乙烯胺的共聚物先通过含有次溴酸钠的聚丙烯酰胺的霍夫曼降解作用，然后通过在过酸条件下浇注聚异氰酸酯获取。
[0089]
丙烯酰胺和n-乙烯基甲酰胺的共聚物通过去电离水溶液聚合方法使丙烯酰胺和n-乙烯基甲酰胺产生共聚合反应而获取。
[0090]
丙烯酰胺、乙烯胺和n-乙烯基甲酰胺的三聚物通过前述的丙烯酰胺和n-乙烯基甲酰胺共聚物的霍夫曼降解作用获取。
[0091]
下表1列举了合成聚合物的所有成分。
[0092]
[表1]
[0093][0094]
表1-黏土惰化聚合物成分
[0095]
acm：丙烯酰胺
[0096]
va：乙烯胺
[0097]
epi/dma：通过环氯胺和二甲基丙烯酰胺的缩聚作用获得的阳离子聚合物
[0098]
dma：二甲基丙烯酰胺
[0099]
vf：乙烯基甲酰胺
[0100]
ba：丙烯酸丁酯
[0101]
mw：平均分子量比重
[0102]
反例3的聚合物含有占重量26％的氯化物。
[0103]
2/应用测试
[0104]
普通硅酸盐水泥(拉法基，cem ii
–
32.5r，le teil水泥厂)，标准砂(法国snl公司)和黏土(bentonite performance minerals llc bara-kade 200)被添加到搅拌机滚筒中，然后以慢速搅拌15秒将混合物搅匀。将制备好的超级增塑剂水溶液(floset sh5)和黏土惰化剂添加到以慢速搅拌30秒的水泥混合物中。接下来5分钟继续搅拌浆体。水/水泥比例为0.45，超级增塑剂配量为水泥重量的0.5％单位质量，砂/水泥比例为3。惰化剂的用量由测试产物决定，并以干质产物占砂比重的％为单位表示。
[0105]
接下来，浆体被倒入一个放在有机玻璃板上的翻转锥筒(abrams圆筒)。这个圆筒被稍微抬起，然后浆体倾泻而下，平摊在地。测量平摊浆体直径(d)。
[0106]
使用以下公式将该直径与不含黏土的平摊浆体直径(dmax＝320mm)和不含惰化剂的平摊浆体直径(dmin＝250mm)进行对比：
[0107]
恢复平摊％＝(d-dmin)/(d/dmin)x100
[0108]
数值越接近100％，黏土抑制效果越好。
[0109]
前述合成黏土惰化聚合物从此完成测试。每个示例均已确定性能最优点。上述测试结果被整合在以下表2。
[0110]
[表2]
[0111] 配量(ppm/砂)恢复平摊(％)ex 14557ex 24053ex 33257ex 43257ex 54552ex 6593ex 71367ex 8767ex 92353ex 105063ex 1129100ex 123280ex 133785ex 141593ex 153253cex 16336cex 28143cex 39046
[0112]
表2-应用测试结果
[0113]
本发明的黏土惰化聚合物可以获得比反例更优的性能。实际上，这些聚合物可以恢复至少50％不含惰化剂的平摊浆体，而该数值低于其他聚合物测试值的50％。此外，本发明的聚合物可以大幅减少配量，同时变得更高效。聚乙烯胺的测试结果非常出色，以少于20ppm的配量获得大于60％恢复平摊。聚乙烯甲酰胺的测试结果同样出色，可以获得100％恢复平摊。另外还要注意的是，反例3中含有氯化物(占重量26％)的阳离子聚合物的测试性能不如根据本发明所述的不含氯聚合物。
[0114]
3/针对含疏水性单体共聚物的系列测试
[0115]
示例4的共聚物与示例10和12的共聚物进行对比。采用与第2部分相同的应用测试。聚合物配量各不相同，测试表现如表3记录。
[0116]
[表3]
[0117] 配量(ppm/砂)恢复平摊(％)平摊损失百分比/最优值ex 4253539ex 4284521ex 432570％ex 4364030ex 4393244ex 10405217ex 1045605ex 1050630％ex 1055613ex 1060605ex 1225748ex 1228774ex 1232800％ex 1236748ex 12396716
[0118]
表3-应用测试结果
[0119]
根据本发明所述的含有疏水性单体的黏土惰化聚合物(例10和12所示)为大部分配量提供良好的测试表现，从而使根据本发明在加工场所使用的黏土惰化剂具有更大灵活性，所述加工场所包括骨料采石场或水硬性混合物生产地等。

技术特征：
1.一种在建筑专用水硬性混合物中惰化黏土的方法，所述方法包括在水硬性混合物或其中一种组成成分添加一种黏土惰化剂的步骤，其特征在于，所述黏土惰化剂是一种水溶性聚合物，所述水溶性聚合物包含丙烯酰胺，和/或乙烯胺，和/或乙烯基甲酰胺的单体单元，以及选择性包含除上述化学性质外另一种化学性质的单体单元，其特征在于，平均分子量介于低分子量(lmw)到高分子量(hmw)之间，如下所示：lmw＝[am]*30+[va]*10+[vf]*10+[mo]*20，和hmw＝[am]*500+[va]*3,000+[vf]*3,000+[mo]*2,000，其中，[am]、[va]、[vf]和[mo]分别表示单体分子量(mol％)在聚合物单体单元总量、丙烯酰胺单体单元总量、乙烯胺单体单元总量、乙烯基甲酰胺单体单元总量以及另一种化学性质有别于上述物质的物质单体单元总量的占比，[am]、[va]、[vf]和[mo]的总和等于100％克分子。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，水溶性聚合物为非电离聚合物。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，水溶性聚合物为以下其中一项：-丙烯酰胺均聚物，-乙烯胺均聚物，-乙烯基甲酰胺均聚物，-包含以下任两种单体单元的共聚物：丙烯酰胺、乙烯胺、乙烯基甲酰胺，-包含丙烯酰胺、乙烯胺和乙烯基甲酰胺单体单元的三聚物，-包含以下至少两种单体单元以及至少含有疏水性单体单元的三聚物：丙烯酰胺、乙烯胺、乙烯基甲酰胺。4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，水溶性聚合物只包含丙烯酰胺和/或乙烯胺和/或乙烯基甲酰胺单体，还可以选择性包含疏水性单体单元。5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其特征在于，水溶性聚合物优先在以下聚合物中挑选：丙烯酰胺均聚物、乙烯胺均聚物和乙烯基甲酰胺均聚物。6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于，丙烯酰胺和/或乙烯胺和/或乙烯基甲酰胺单体单元在水溶性聚合物中的比例以至少占聚合物单体单元总量的70％克分子为佳。7.根据权利要求1-6中任一项所述的方法，其特征在于，水溶性聚合物包含疏水性单体单元。8.根据权利要求1-7中任一项所述的方法，其特征在于，水溶性聚合物包含比例在0.001％到20％克分子之间的疏水性单体单元。9.根据权利要求6-8中任一项所述的方法，其特征在于，疏水性单体为丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸丙酯、二甲基丙烯酰胺、丁基丙烯酰胺。10.根据权利要求1-9中任一项所述的方法，其特征在于，水溶性聚合物包含至少80％mol丙烯酰胺单体单元，并且平均分子量比重范围在2.5*lmw到0.8*hmw之间。11.根据权利要求1-10中任一项所述的方法，其特征在于，水溶性聚合物包含至少80％mol乙烯胺和/或乙烯基甲酰胺单体单元，并且平均分子量比重范围在2*lmw到5/6*hmw之间。12.根据权利要求2-11中任一项所述的方法，其特征在于，非电离水溶性聚合物为线型
结构。13.根据权利要求1-12中任一项所述的方法，其特征在于，水溶性聚合物被添加到水硬性混合物或其中一种组成成分中，惰化剂配量占骨料比重为2至200ppm。14.建筑专用的水硬性混合物，包含骨料，所述骨料包含黏土，至少一种超级增塑剂，和至少一种黏土惰化剂，所述混合物的特征在于，所述黏土惰化剂是一种水溶性聚合物，所述水溶性聚合物包含丙烯酰胺，和/或乙烯胺，和/或乙烯基甲酰胺的单体单元，以及选择性包含除上述化学性质外另一种化学性质的单体单元，其特征在于，平均分子量介于低分子量(lmw)到高分子量(hmw)之间，如下所示：lmw＝[am]*30+[va]*10+[vf]*10+[mo]*20，和hmw＝[am]*500+[va]*3,000+[vf]*3,000+[mo]*2,000，其中，[am]、[va]、[vf]和[mo]分别表示单体分子量(mol％)在聚合物单体单元总量、丙烯酰胺单体单元总量、乙烯胺单体单元总量、乙烯基甲酰胺单体单元总量以及另一种化学性质有别于上述物质的物质单体单元总量的占比，[am]、[va]、[vf]和[mo]的总和等于100％克分子。15.根据权利要求14所述的混合物，其特征在于，所述混合物为砂浆或混凝土。

技术总结
本发明涉及一种在建筑专用水硬性混合物中惰化黏土的方法，所述方法包括在水硬性混合物或其中一种组成成分添加一种黏土惰化剂的步骤，其特征在于，所述黏土惰化剂是一种水溶性聚合物，所述水溶性聚合物包含丙烯酰胺，和/或乙烯胺，和/或乙烯基甲酰胺的单体单元，以及选择性包含除上述化学性质外另一种化学性质的单体单元，其特征在于，平均分子量介乎低分子量(LMW)到高分子量(HMW)之间。子量(LMW)到高分子量(HMW)之间。


技术研发人员：托马斯
受保护的技术使用者：SNF集团
技术研发日：2021.12.22
技术公布日：2023/9/13