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DE3883330T2 - Aminoarylsulfonsäure-Phenol-Formaldehyd-Kondensat und Zementmischung, die dieses enthält. - Google Patents

Aminoarylsulfonsäure-Phenol-Formaldehyd-Kondensat und Zementmischung, die dieses enthält.

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DE3883330T2
DE3883330T2 DE88115539T DE3883330T DE3883330T2 DE 3883330 T2 DE3883330 T2 DE 3883330T2 DE 88115539 T DE88115539 T DE 88115539T DE 3883330 T DE3883330 T DE 3883330T DE 3883330 T2 DE3883330 T2 DE 3883330T2
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DE
Germany
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phenol
weight
formaldehyde
concrete
water
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DE88115539T
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Toshikazu Adachi
Takahiro Furuhashi
Kazushige Kawada
Susumu Tahara
Yuji Takahashi
Toru Takeuchi
Tsutomu Teraji
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Fujisawa Pharmaceutical Co Ltd
Original Assignee
Fujisawa Pharmaceutical Co Ltd
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Publication date
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G14/00Condensation polymers of aldehydes or ketones with two or more other monomers covered by at least two of the groups C08G8/00 - C08G12/00
    • C08G14/02Condensation polymers of aldehydes or ketones with two or more other monomers covered by at least two of the groups C08G8/00 - C08G12/00 of aldehydes
    • C08G14/04Condensation polymers of aldehydes or ketones with two or more other monomers covered by at least two of the groups C08G8/00 - C08G12/00 of aldehydes with phenols
    • C08G14/06Condensation polymers of aldehydes or ketones with two or more other monomers covered by at least two of the groups C08G8/00 - C08G12/00 of aldehydes with phenols and monomers containing hydrogen attached to nitrogen
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Aminoarylsulfonsäure-Phenol-Formaldehyd-Kondensat (im folgenden als ASPFK bezeichnet), die Verwendung davon als Additiv für Zementierzusammensetzungen und Betonbeimischungen, das Verfahren zu seiner Herstellung und die es umfaßende Betonbeimischung zur Einarbeitung in Zementierzusammensetzungen, zum Beispiel in Beton, Mörtel, Zementbrei und ähnlichen.
  • Die Betonbeimischung, die das unten erwähnte ASPFK umfaßt, verbessert die Konsistenz einer frischen Zementierzusammensetzung und schränkt weiterhin die Änderung der Fließfähigkeit ein, wie der Setzmaßverlust mit der Zeit.
  • Genauer kann das Setzmaß der Zementierzusammensetzung ohne Zusatz von Wasser gesteigert werden, wenn die Betonbeimischung der vorliegenden Erfindung zu der Zementierzusammensetzung gegeben wird, und die Zementierzusammensetzung kann über einen langen Zeitraum ohne Setzmaßverlust transportiert werden. Weiterhin erleichtert diese Betonbeimischung den Durchsatz frischer Zementierzusammensetzungen, wenn die frische Zementierzusammensetzung während des Zementiervorganges zu einem gewünschten Ort gepumpt wird.
  • Obwohl zahlreiche Arten von Betonbeimischungen im Stand der Technik bekannt sind, sind sie bis jetzt unzureichend in der Verbesserung der Konsistenz einer frischen Zementierzusammensetzung und in der Einschränkung der Änderung der Fließfähigkeit, wie der Setzmaßverlust mit der Zeit.
  • So offenbart zum Beispiel die EP-A-0 099 954 Verflüssiger für hydraulische Bindemittel, die durch die Kondensationsreaktion aromatischer Sulfonsäureamine, Polyamine und Formaldehyd hergestellt werden.
  • Es ist daher ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Zusammensetzung, die als Betonbeimischung geeignet ist und die nicht die Nachteile der im Stand der Technik bekannten Zusammensetzungen aufweist, sowie ein Verfahren zu ihrer Herstellung bereitzustellen.
  • Die Erfinder der vorliegenden Erfindung führten die Forschungsarbeit durch, um geeignetere Betonbeimischungen aufzufinden, die im Bezug auf die Konsistenz und die Einschränkung der Änderung der Fließfähigkeit, wie der Setzmaßverlust mit der Zeit, verbesserte Eigenschaften aufweisen, und stellten die vorliegende Erfindung fertig.
  • Das Ziel der vorliegenden Erfindung wird gelöst durch die Bereitstellung eines Aminoarylsulfonsäure-Phenol-Formaldehyd- Kondensats, hergestellt durch die Polymerisation von 20 bis 70 Gewichtsteilen 4-Aminobenzolsulfonsäure, 10 bis 50 Gewichtsteilen Phenol und 10 bis 40 Gewichtsteilen Formaldehyd.
  • Weiterhin richtet sich die vorliegende Erfindung auf ein Verfahren zu Herstellung des Aminoarylsulfonsäure-Phenol-Formaldehyd-Kondensats, daß die Polymerisation von 20 bis 70 Gewichtsteilen 4-Aminobenzolsulfonsäure, 10 bis 50 Gewichtsteilen Phenol und 10 bis 40 Gewichtsteilen Formaldehyd umfaßt, und auf die Verwendung eines Aminoarylsulfonsäure-Phenol-Formaldehyd- Kondensats, hergestellt durch Polymerisation von 20 bis 70 Gewichtsteilen einer Verbindung der allgemeinen Formel:
  • R¹SO&sub3;H (I)
  • worin R¹
  • (worin R¹a Wasserstoff oder (C&sub1;-C&sub6;)Alkyl ist) oder
  • ist oder ihres Salzes, 10 bis 50 Gewichtsteilen einer Verbindung der allgemeinen Formel:
  • worin R² Wasserstoff, (C&sub1;-C&sub6;)Alkyl, (C&sub1;-C&sub6;)Alkoxy, Hydroxy oder Carboxy ist, oder ihres Salzes und 10 bis 40 Gewichtsteilen Formaldehyd als Additiv für Zementierzusammensetzungen und eine Betonbeimischung und auf die Betonbeimischung zur Einarbeitung in frischen Beton mit guter Fließfähigkeit, die das zuvor genannte Aminoarylsulfonsäure-Phenol-Formaldehyd-Kondensat umfaßt.
  • Die vorliegende Erfindung ist zusätzlich auf die Verwendung des Aminoarylsulfonsäure-Phenol-Formaldehyd-Kondensats gerichtet, worin das Kondensat durch Polymerisation von 20 bis 70 Gewichtsteilen 4-Aminobenzolsulfonsäure, 10 bis 50 Gewichtsteilen Phenol und 10 bis 40 Gewichtsteilen Formaldehyd hergestellt ist, als Additiv für Zementierzusammensetzungen und eine Betonbeimischung, und auf die das Kondensat enthaltende Betonbeimischung zur Einarbeitung in frischen Beton mit guter Fließfähigkeit und auf Verfahren zur Herstellung der zuvorgenannten Zementierzusammensetzungen und Betonbeimischungen.
  • Da das ASPFK der vorliegenden Erfindung anscheinend die Viskosität frischer Zementierzusammensetzungen, denen es zugesetzt wird, reduziert, ist es möglich, den Einheitswassergehalt einer frischen Zementierzusammensetzung zu reduzieren, was in einer größeren Druckfestigkeit in dem erhaltenen, gehärteten Beton resultiert.
  • In den obigen und nachfolgenden Schilderungen der vorliegenden Patentschrift werden die zahlreichen Definitionen, die die vorliegende Erfindung in ihrem Umfang einzuschließen beabsichtigt, im folgenden im Detail erläutert.
  • Der Ausdruck "nieder" wird verwendet, um eine Gruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatome(n) zu bedeuten, insofern nichts anderes bestimmt ist.
  • Geeignetes "niederes Alkyl" kann geradkettiges oder verzweigtes mit 1 bis 6 Kohlenstoffatome(n) einschließen, wie Methyl, Ethyl, Propyl, Isopropyl, Butyl, t-Butyl, Pentyl und Hexyl.
  • Geeignetes "niederes Alkoxy" kann geradkettiges oder verzweigtes einschließen, wie Methoxy, Ethoxy, Propoxy, Isopropoxy, Butoxy, Isobutoxy, Pentyloxy, Isopentyloxy und Hexyloxy.
  • ASPFK kann durch Polymerisation von 20 bis 70 Gewichtsteilen der Verbindung (I), 10 bis 50 Gewichtsteilen der Verbindung (II) und 10 bis 40 Gewichtsteilen Formaldehyd in einem wässrigen Zustand unter Erwärmen oder Erhitzen hergestellt werden.
  • Um die Nützlichkeit des ASPFKs der vorliegenden Erfindung zu zeigen, werden im folgenden die Testdaten repräsentativer ASPFKs bei Mörtel und Beton gezeigt.
  • Test 1 Mörtel-Setzmaßtest (1) Testverfahren
  • Die Konsistenz wurde durch einen Mörtel-Setzmaßtest bei 20ºC gemessen, und das Setzmaß der Mörtel, die die Testverbindung enthielten, wurde mit dem des Referenz-Mörtels (ohne Additiv) verglichen.
  • Die Materialien und die im Test verwendete Mörtelzusammensetzung waren 700 g gewöhnlicher Portland-Zement (spezifiziert in JIS R 5210), 1960 g Flußsand (relative Dichte: 2,63; Feinheitsmodul: 2,66) und 339,5 ml Wasser oder eine wässrige Lösung, die 2,8 g der Testverbindung enthielt.
  • Die Mörtel wurden durch mechanisches Mischen der Bestandteile, entsprechend der Standardmethode aus JIS R 5201, hergestellt.
  • Das Mörtel-Setzmaß wurde in Übereinstimmung mit der JIS A 1101 unter Verwendung eines Setzmaßkegels von der halben Größe der Standardform (mit einem unteren Kegelstumpfdurchmesser von 100 mm, einem oberen Kegelstumpfdurchmesser von 50 mm und einer Höhe von 150 mm) bestimmt.
  • Der Luftgehalt des Testmörtels wurde mit der gravimetrischen Methode gemessen.
  • Nach anfänglicher Messung des Setzmaßes und des Luftgehalts wurde der Mörtel in den Mischkessel rückgeführt, für 60 Minuten stehengelassen und dann erneut unter Verwendung von Mischungslöffel im Kessel gemischt.
  • Die Setzmaß und der Luftgehalt wurde erneut, wie oben beschrieben, gemessen.
  • (2) Testresultate
  • Die Testresultate sind in Tabelle 1 gegeben. Tabelle 1 Setzmaß (cm) Luftgehalt (%) Testverbindungen (Beispiel Nr.) Setzmaß (cm) Luftgehalt (%) Testverbindungen (Beispiel Nr.) Referenz (ohne Additiv)
  • Test 2 Betontest (1) Testverfahren
  • Die Konsistenz des Betons, der die Testverbindung enthielt, wurde mit der des zusatzfreien Betons (ohne Additiv) verglichen. Der Setzmaßverlust (die zeitäbhängige Änderung der Fließfähigkeit) des Betons wurde verglichen mit der des Referenzbetons, der auf das gleiche anfängliche Setzmaß durch vergrößerung des Einheitswassergehalts eingestellt war. Das in dem Test verwendete Verfahren war das Basisverfahren, das in dem Japanischen Industrie Standard (JIS) A 6204 für chemische Beimischungen für Beton beschrieben ist.
  • Die im Test verwendeten Materialien waren die folgenden:
  • Zement: Eine Mischung aus gewöhnlichen Portlandzementen beschrieben in JIS R 5210, dreier verschiedener.
  • Hersteller.
  • Feinzuschlag: Flußsand
  • relative Dichte: 2,64
  • Feinheitsmodul: 2,75
  • Grobzuschlag: zerschlagener Stein
  • relative Dichte: 2,67
  • Feinheitsmodul: 6,70
  • Die Mischungsverhältnisse des Betons sind in Tabelle 2 gezeigt.
  • Der Beton wurde durch Mischen des Zements, des Zuschlags und des Wassers oder des eine Testverbindung enthaltenden Wassers in einem Mischer vom Zwangsmischungstyp für 1,5 Minuten in einem Maßstab von 30 Litern hergestellt und wurde in einem Mischungsteller stehengelassen.
  • Das anfängliche Setzmaß und die zeitabhängige Änderung des Setzmaßes (bei jedem 30 Minuten-Intervall bis 1,5 Stunden) wurde nach dem erneuten Mischen in dem Mischungsteller gemessen.
  • (2) Testresultate
  • Die Testresultate sind in Tabelle 3 gegeben. Tabelle 2 Mischungsverhältnisse des Beton spezifisches Gewicht (kg/m³) Beton Wasser-Zement Verhältnis (%) zusatzfreier und Testbeton Referenzbeton W: Wasser, C: Zement, S: Sand, G: Grobzuschlag s/a: Verhältnis des Sands zu den Zuschlägen (Zuschläge enthalten Sand und Grobgrobzuschlag) Tabelle 3 Setzmaß (cm) Beton Dosierung der Testverbindungen [% (m/m) des Zements] Luftgehalt (%) Minuten reiner Beton Testbeton enthaltend Verbindung nach Beispiel Refenzbeton
  • Aus den Testresultaten wird, wie oben festgestellt, ersichtlich daß das ASPFK der vorliegenden Erfindung die Konsistenz der Zementierzusammensetzung (vergl. hohes anfängliches Setzmaß) verbessert und den Setzmaßverlust mit der Zeit im Beton verglichen mit der Referenz einschränkt.
  • Es dürfte aus den in Tabelle 3 gezeigten Testresultaten ersichtlich sein, daß das ASPFK den Einheitswassergehalt ohne Luftporenbildung sehr reduziert.
  • Beton mit guter Fließfähigkeit kann durch Beimischen des ASPFKs (0,01 bis 1,0 % des Zements, bevorzugt 0,1 bis 0,6 % des Zements) dem gewöhnlichen Beton hergestellt werden.
  • Besagter gewöhnlicher Beton kann einschließen: Zement (5- 25%), Grobzuschlag (30-60%), Feinzuschlag (20-50%), Wasser (4- 10%), Luftporenbildner (0-1% des Zements) und/oder wasserreduzierende Mittel (0-1% des Zements).
  • Mörtel mit guter Fließfähigkeit kann durch Beimischen des ASPFK (0,01-1,0% des Zements, bevorzugt 0,1-0,6% des Zements) mit gewöhnlichem Mörtel hergestellt werden.
  • Besagter gewöhnlicher Mörtel kann einschließen: Zement (15-45%), Wasser (5-30%), Sand (35-75%), Luftporenbildner (0-1% des Zements) und/oder wasserreduzierende Mittel (0-1% des Zements).
  • Zementbrei mit guter Fließfähigkeit kann auch durch Beimischen von ASPFK (0,01-1,0% des Zements, bevorzugt 0,1-0,6% des Zements) mit gewöhnlichem Zementbrei hergestellt werden.
  • Besagter gewöhnlicher Zementbrei kann einschließen: Zement (20-80%) und Wasser (80-20%).
  • Als Zement kann der Zement genannt werden, der gegenwärtig auf dem Markt ist, wie gewöhnlicher Portland-Zement, frühhochfester Zement, Zement mit niedriger Hydrationswärme, Hochofenschlackezement und Flugasche-Zement, mit Flugasche, granuliertem Schlackenpulver, kieselsäurehaltigen Beimischungen und ähnlichem.
  • Die folgenden Beispiele dienen dem Zweck, die Herstellung des ASPFK der vorliegenden Erfindung zu illustrieren.
  • Beispiel 1
  • Zu einer Mischung aus 4-Aminobenzolsulfonsäure (8,66 g) und Phenol (4,70 g) in Wasser (30 ml) wurde 20%iges wässriges Natriumhydroxid (10,20 g) gegeben, und die resultierende Lösung wurde mit 0,1 n wässrigem Natriumhydroxid auf pH 8,1 eingestellt. Das Gewicht der Lösung wurde mit Wasser auf 56,00 g eingestellt und dann wurde erhitzt. Zu der Lösung wurde 37%iges wässriges Formaldehyd (8,10 g) unter Rückfluß gegeben, und die Reaktionsmischung wurde für 7,5 Stunden unter Rückfluß gerührt. Die Lösung wurde auf Raumtemperatur abgekühlt, mit 20%igem wässrigem Natriumhydroxid (3,26 g) auf pH 11,0 eingestellt und bei 40ºC kondensiert, um eine wässrige Lösung des Kondensats (49,40 g) bereitzustellen.
  • Verhältnis (4-Aminobenzolsulfonsäure:Phenol Formaldehyd): 1:1:2 Verhältnis (Ausgangsmonomere:Wasser): 1:2,49 Viskosität der wässrigen Lösung des Kondensats: 8,9 (cP bei 25ºC, 30%) Molekulargewicht: Mw: 1976, Mn: 833
  • Die Beispiele 2 bis 14 wurden in ähnlicher Weise wie Beispiel 1 durchgeführt. Ausgangsmonomere Polymerisationsbedingungen resultierendes Kondensat Beispiel Nr. Verhältnis (4-Amino-benzolsulfonsäure: Phenol : Formaldehyd) Verhältnis (Startmonomere : Wasser) anfänglicher pH Reaktionszeit Viskosität Molekulargew. Ausgangsmonomere Polymerisationsbedingungen resultierendes Kondensat Beispiel Nr. Verhältnis (4-Amino-benzolsulfonsäure: Phenol : Formaldehyd) Verhältnis (Startmonomere : Wasser) anfänglicher pH Reaktionszeit Viskosität Molekulargew. Das Molekulargewicht wurde durch die Gelpermeationsmethode erhalten. Mw: massengemittelte Molekülmasse, Mn: Molekulargewicht-Zahlenmittel Standard: Natriumpolystyrolsulfonat; Viskosität: Die Viskosität der Lösung wurde mit einem Viskosimeter vom VISCONIC ED-Typ gemessen (hergestellt durch TOKYO KEIKI Co., Ltd.), cP bei 25ºC, 30%
  • Beispiel 15
  • Zu einer Mischung aus 4-Aminobenzolsulfonsäure (594,8 g) und Phenol (323,2 g) in Wasser (2000,0 ml) wurde 20%iges wässriges Natriumhydroxid (704,0 g) gegeben, und die resultierende Lösung wurde mit 0,1 n wässrigem Natriumhydroxid auf pH 8,1 eingestellt. Das Gewicht der Lösung wurde mit Wasser auf 3850,0 g eingestellt und dann wurde erhitzt. Zu der Lösung wurde 37%iges wässriges Formaldehyd (557,4 g) unter Rückfluß gegeben, und die Reaktionsmischung wurde für 7,5 Stunden unter Rückfluß gerührt (erster Schritt). Die Mischung wurde auf Raumtemperatur abgekühlt, mit 20%igem wässrigem Natriumhydroxid (252,5 g) auf pH 11,0 eingestellt und 3 Stunden unter Rückfluß erhitzt (zweiter Schritt), um eine wässrige Lösung des Kondensats (4659,9 g) bereitzustellen.
  • Verhältnis (4-Aminobenzolsulfonsäure:Phenol:Formaldehyd): 1:1:2 Verhältnis (Ausgangsmonomere:Wasser): 1:2,49 Molekulargewicht: Mw:4336, Mn:943
  • Die Beispiele 16 bis 23 wurden in ähnlicher Weise wie Beispiel 15 durchgeführt. Polymerisationsbedingungen Schritt Ausgangsmonomere resultierendes Kondensat Beispiel Nr. Verhältnis (4-Amino-bezolsulfonsäure: Phenol : Formaldehyd) Verhältnis (Startmonomere : Wasser) anfänglicher pH Reaktionszeit Viskosität Molekulargew. Viskosität: *1: bei 25ºC, 22,3%; *2: bei 25ºC, 21,5%
  • Beispiel 24
  • Zu einer Mischung aus 4-Aminobenzolsulfonsäure (17,32 g) und Brenzcatechin (11,01 g) in Wasser (60 ml) wurde 20%iges wässriges Natriumhydroxid (21,12 g) gegeben, und die resultierende Lösung wurde mit 0,1 n wässrigem Natriumhydroxid auf pH 8,1 eingestellt. Das Gewicht der Lösung wurde mit Wasser auf 119,20 g eingestellt und dann wurde erhitzt. Zu der Lösung wurde 37%iges wässriges Formaldehyd (16,23 g) unter Rückfluß gegeben, und die Reaktionsmischung wurde für 7,5 Stunden unter Ruckfluß gerührt. Weiterhin wurde 37%iges wässriges Formaldehyd (8,12 g) unter Rückfluß hinzugegeben und für 7,5 Stunden unter Rückfluß gerührt (erster Schritt). Die Mischung wurde auf Raumtemperatur abgekühlt, mit 20%igem wässrigem Natriumhydroxid (7,72 g) auf pH 11,0 eingestellt und für 3 Stunden unter Rückfluß erhitzt (zweiter Schritt), um eine wässrige Lösung des Kondensats (151,30 g) bereitzustellen.
  • Verhältnis (4-Aminobenzolsulfonsäure:Brenzcatechin: Formaldehyd): 1:1:3 Verhältnis (Ausgangsmonomere:Wasser): 1:2,45 Viskosität der wässrigen Lösung des Kondensats: 36,3 (cP bei 25ºC, 30%) Molekulargewicht: Mw: 5832
  • Beispiel 25
  • Zu einer Mischung aus 4-Aminobenzolsulfonsäure (34,64 g) und Hydrochinon (22,02 g) in Wasser (122 ml) wurde 20%iges wässriges Natriumhydroxid (40,92 g) gegeben, und die Mischung wurde bei 50ºC gerührt. Die resultierende Lösung wurde mit 0,1 n wässrigem Natriumhydroxid auf pH 8,03 eingestellt. Das Gewicht der Lösung wurde mit Wasser auf 238,40 g eingestellt und dann wurde erhitzt. Zu der Lösung wurde 37%iges wässriges Formaldehyd (32,46 g) unter Rückfluß gegeben, und die Reaktionsmischung wurde für 7,5 Stunden unter Rückfluß gerührt (erster Schritt). Die Mischung wurde auf Raumtemperatur abgekühlt, mit 20%igem wässrigem Natriumhydroxid (20,04 g) auf pH 11,0 eingestellt und für 3 Stunden unter Rückfluß erhitzt (zweiter Schritt), um eine wässrige Lösung des Kondensats (295,90 g) bereitzustellen.
  • Verhältnis (4-Aminobenzolsulfonsäure:Hydrochinon:Formaldehyd): 1:1:2 Verhältnis (Ausgangsmonomere:Wasser): 1:2,52 Viskosität der wässrigen Lösung des Kondensats: 23,9 (cP bei 25ºC, 30%) Molekulargewicht: Mw: 4895
  • Beispiel 26
  • Zu einer Mischung aus 3-Aminobenzolsulfonsäure (17,32 g) und Phenol (9,41 g) in Wasser (55 ml) wurde 20%iges wässriges Natriumhydroxid (20,41 g) gegeben, und die resultierende Lösung wurde mit 0,1 n wässrigem Natriumhydroxid auf pH 8,1 eingestellt. Das Gewicht der Lösung wurde mit Wasser auf 112,10 g eingestellt und dann wurde erhitzt. Zu der Lösung wurde 37%iges wässriges Formaldehyd (16,23 g) unter Rückfluß gegeben, und die Reaktionsmischung wurde für 9,25 Stunden unter Rückfluß gerührt (erster Schritt). Die Mischung wurde auf Raumtemperatur abgekühlt, mit 20%igem wässrigem Natriumhydroxid (5,14 g) auf pH 11,0 eingestellt und für 3 Stunden unter Rückfluß erhitzt (zweiter Schritt), um eine wässrige Lösung des Kondensats (133,50 g) zu erhalten.
  • Verhältnis (3-Aminobenzolsulfonsäure:Phenol Formaldehyd): 1:1:2 Verhältnis (Ausgangsmonomere:Wasser): 1:2,49 Molekulargewicht: Mw: 4891, Mn: 1091
  • Beispiel 27
  • Zu einer Mischung aus 2-Aminobenzolsulfonsäure (17,32 g) und Phenol (9,41 g) in Wasser (54 ml) wurde 20%iges wässriges Natriumhydroxid (20,39 g) gegeben, und die resultierende Lösung wurde mit 0,1 n wässrigem Natriumhydroxid auf pH 8,1 eingestellt. Das Gewicht der Lösung wurde mit Wasser auf 112,10 g eingestellt und dann wurde erhitzt. Zu der Lösung wurde 37%iges wässriges Formaldehyd (16,23 g) unter Rückfluß gegeben, und die Reaktionsmischung wurde für 9,25 Stunden unter Rückfluß gerührt (erster Schritt). Die Mischung wurde auf Raumtemperatur abgekühlt, mit 20%igem wassrigem Natriumhydroxid (5,26 g) auf pH 11,0 eingestellt und für 3 Stunden unter Rückfluß erhitzt (zweiter Schritt), um eine wässrige Lösung des Kondensats (133,60 g) bereitzustellen.
  • Verhältnis (2-Aminobenzolsulfonsäure:Phenol:Formaldehyd): 1:1:2 Verhältnis (Ausgangsmonomere:Wasser): 1:2,49; Molekulargewicht: Mw: 5078, Mn: 1180
  • Beispiel 28
  • Zu einer Mischung aus 2-Aminobenzolsulfonsäure (17,32 g) und m-Kresol (10,83 g) in Wasser (63 ml) wurde 20%iges wässriges Natriumhydroxid (20,30 g) gegeben, und die resultierende Lösung wurde mit 0,1 n wässrigem Natriumhydroxid auf pH 8,1 eingestellt. Das Gewicht der Lösung wurde mit Wasser auf 118,30 g eingestellt und dann wurde erhitzt. Zu der Lösung wurde 37%iges wässriges Formaldehyd (16,23 g) unter Rückfluß gegeben, und die Reaktionsmischung wurde für 7,5 Stunden unter Rückfluß gerührt (erster Schritt). Die Mischung wurde auf Raumtemperatur abgekühlt, mit 20%igem wässrigem Natriumhydroxid (3,08 g) auf pH 11,0 eingestellt und für 1 Stunde unter Rückfluß erhitzt (zweiter Schritt), um eine wässrige Lösung des Kondensats (137,60 g) bereitzustellen.
  • Verhältnis (2-Aminobenzolsulfonsäure:m-Kresol:Formaldehyd): 1:1:2; Verhältnis (Ausgangsmonomere:Wasser): 1:2,52; Viskosität der wässrigen Lösung des Kondensats: 82,8 (cP bei 25ºC, 30%)
  • Beispiel 29
  • Zu einer Mischung aus 2-Amino-5-methylbenzolsulfonsäure (18,72 g) und Phenol (9,41 g) in Wasser (61 ml) wurde 20%iges wässriges Natriumhydroxid (20,00 g) gegeben, und die Mischung wurde bei 50ºC gerührt. Die resultierende Lösung wurde mit 0,1 n wässrigem Natriumhydroxid auf pH 7,92 eingestellt. Das Gewicht der Lösung wurde mit Wasser auf 118,30 g eingestellt und dann wurde erhitzt. Zu der Lösung wurde 37%iges wässriges Formaldehyd (16,23 g) unter Rückfluß gegeben, und die Reaktionsmischung wurde für 7,5 Stunden unter Rückfluß gerührt (erster Schritt). Die Mischung wurde auf Raumtemperatur abgekühlt, mit 20%igem wässrigem Natriumhydroxid (8,40 g) auf pH 11,0 eingestellt und für 1 Stunde unter Rückfluß erhitzt (zweiter Schritt), um eine wässrige Lösung des Kondensats (142,90 g) bereitzustellen.
  • Verhältnis (2-Amino-5-methylbenzolsulfonsäure:Phenol: Formaldehyd): 1:1:2; Verhältnis (Ausgangsmonomere:Wasser): 1:2,53; Viskosität der wässrigen Lösung des Kondensats: 13,8 (cP bei 25ºC, 30%); Molekulargewicht: Mw: 11870
  • Beispiel 30
  • Zu einer Mischung aus 4-Amino-1-naphtalinsulfonsäure (22,33 g) und Phenol (9,41 g) in Wasser (73 ml) wurde 20%iges wässriges Natriumhydroxid (19,90 g) gegeben, und die resultierende Lösung wurde mit 0,1 n wässrigem Natriumhydroxid auf pH 8,1 eingestellt. Das Gewicht der Lösung wurde mit Wasser auf 134,20 g eingestellt und dann wurde erhitzt. Zu der Lösung wurde 37%iges wässriges Formaldehyd (16,23 g) unter Rückfluß gegeben, und die Reaktionsmischung wurde für 7,5 Stunden unter Rückfluß gerührt (erster Schritt). Die Mischung wurde auf Raumtemperatur abgekühlt, mit 20%igem wässrigem Natriumhydroxid (11,50 g) auf pH 11,0 eingestellt und für 1 Stunde unter Rückfluß erhitzt (zweiter Schritt), um eine wässrige Lösung des Kondensats (162,10 g) zu erhalten.
  • Verhältnis (4-Amino-1-naphtalinsulfonsäure:Phenol:Formaldehyd): 1:1:2; Verhältnis (Ausgangsmonomere:Wasser): 1:2,61; Molekulargewicht: Mw: 2175
  • Beispiel 31
  • Zu einer Mischung aus 4-Aminobenzolsulfonsäure (303,1 g) und Phenol (164,7 g) in Wasser (115 ml) wurde 20%iges wässriges Natriumhydroxid (357,0 g) gegeben, und die Mischung wurde bei 70ºC gerührt. Die resultierende Lösung wurde mit 0,1 n wässrigem Natriumhydroxid auf pH 7,65 eingestellt. Das Gewicht der Lösung wurde mit Wasser auf 990,7 g eingestellt und dann wurde erhitzt. Zu der Lösung wurde 37%iges wässriges Formaldehyd (284,0 g) unter Rückfluß gegeben, und die Reaktionsmischung wurde für 2 Stunden unter Rückfluß gerührt (erster Schritt). Die Mischung wurde auf Raumtemperatur abgekühlt, mit 20%igem wässrigem Natriumhydroxid (184,4 g) auf pH 11,0 eingestellt und für 1 Stunde unter Rückfluß erhitzt (zweiter Schritt), um eine wässrige Lösung des Kondensats (1459,1 g) bereitzustellen.
  • Verhältnis (4-Aminobenzolsulfonsäure:Phenol:Formaldehyd): 1:1:2 Verhältnis (Ausgangsmonomere:Wasser): 1:0,98 Molekulargewicht: Mw: 3572, Mn: 918
  • Die Beispiele 32 bis 35 wurden in ähnlicher Weise wie Beispiel 31 durchgeführt. Polymerisationsbedingungen Schritt Ausgangsmonomere resultierendes Kondensat Beispiel Nr. Verhältnis (4-Amino-bezolsulfonsäure: Phenol : Formaldehyd) Verhältnis (Startmonomere : Wasser) anfänglicher pH Reaktionszeit Viskosität Molekulargew.
  • Beispiel 36
  • Zu einer Mischung aus 4-Aminobenzolsulfonsäure (17,32 g) und m-Kresol (10,80 g) in Wasser (173,2 ml) wurde 20%iges wässriges Natriumhydroxid (20,45 g) gegeben, und die Mischung wurde bei 85ºC gerührt. Die resultierende Lösung wurde mit 0,1 n wässrigem Natriumhydroxid auf pH 7,42 eingestellt und dann erhitzt. Zu der Lösung wurde 37%iges wässriges Formaldehyd (16,23 g) unter Rückfluß gegeben, und die Reaktionsmischung wurde unter Rückfluß für 7,5 Stunden gerührt (erster Schritt). Die Mischung wurde auf Raumtemperatur abgekühlt, mit 20%igem wässrigem Natriumhydroxyd (2,87 g) auf pH 11,0 eingestellt und unter Rückfluß für 3 Stunden erhitzt (zweiter Schritt), um eine wässrige Lösung des Kondensats (240,90 g) bereitzustellen.
  • Verhältnis (4-Aminobenzolsulfonsäure:m-Kresol:Formaldehyd): 1:1:2; Verhältnis (Ausgangsmonomere:Wasser): 1:5,23; Viskosität der wässrigen Lösung des Kondensats: 8,8 (cP bei 25ºC, 30%); Molekulargewicht: Mw: 8981, Mn: 858.
  • Beispiel 37
  • Zu einer Mischung aus 3-Aminobenzolsulfonsäure (17,32 g) und Salicylsäure (13,80 g) in Wasser (52 ml) wurde 20%iges wässriges Natriumhydroxid (40,60 g) gegeben, und die resultierende Lösung wurde mit 0,1 n wässrigem Natriumhydroxid auf pH 8,20 eingestellt. Das Gewicht der Lösung wurde mit Wasser auf 131,30 g eingestellt, und dann wurde erhitzt. Zu der Lösung wurde 37%iges wässriges Formaldehyd (16,23 g) unter Rückfluß gegeben, und die Reaktionsmischung wurde unter Rückfluß für 7,5 Stunden gerührt (erster Schritt). Die Mischung wurde auf Raumtemperatur abgekühlt, mit 20%igem wässrigem Natriumhydroxyd (1,03 g) auf pH 11,2 eingestellt und unter Rückfluß für 3 Stunden erhitzt (zweiter Schritt), um eine wässrige Lösung des Kondensats (148,60 g) bereitzustellen.
  • Verhältnis (3-Aminobenzolsulfonsäure:Salicylsäure:Formaldehyd): 1:1:2; Verhältnis (Ausgangsmonomere:Wasser): 1:2,26; Viskosität der wässrigen Lösung des Kondensats: 4,1 (cP bei 25ºC, 21,5%); Molekulargewicht: Mw: 1110, Mn: 562.
  • Beispiel 38
  • Zu einer Mischung aus 4-Aminobenzolsulfonsäure (8,65 g) und Guaiakol (6,20 g) in Wasser (117,3 ml) wurde 20%iges wässriges Natriumhydroxid (10,24 g) gegeben, und die Mischung wurde bei 80ºC gerührt. Die resultierende Lösung wurde mit 0,1 n wässrigem Natriumhydroxid auf pH 7,51 eingestellt und dann erhitzt. Zu der Lösung wurde 37%iges wässriges Formaldehyd (8,12 g) unter Rückfluß gegeben, und die Reaktionsmischung wurde unter Rückfluß für 7,5 Stunden gerührt (erster Schritt). Die Mischung wurde auf Raumtemperatur abgekühlt, mit 20%igem wässrigem Natriumhydroxyd (9,39 g) auf pH 11,0 eingestellt und unter Rückfluß für 3 Stunden erhitzt (zweiter Schritt), um eine wässrige Lösung des Kondensats (93,30 g) bereitzustellen.
  • Verhältnis (4-Aminobenzolsulfonsäure:Guaiakol:Formaldehyd): 1:1:2; Verhältnis (Ausgangsmonomere:Wasser): 1:6,56; Viskosität der wässrigen Lösung des Kondensats: 9,3 (cP bei 25ºC, 30%); Molekulargewicht: Mw: 1215, Mn: 432
  • Beispiel 39
  • Zu einer Mischung aus 4-Aminobenzolsulfonsäure (8,65 g) und Salicylsäure (6,91 g) in Wasser (24 ml) wurde 20%iges wässriges Natriumhydroxid (20,12 g) gegeben, und die Mischung wurde bei 75ºC gerührt. Die resultierende Lösung wurde mit 0,1 n wässrigem Natriumhydroxid auf pH 7,58 eingestellt. Das Gewicht der Lösung wurde mit Wasser auf 73,80 g eingestellt, und dann wurde erhitzt. Zu der Lösung wurde 37%iges wässriges Formaldehyd (8,12 g) unter Rückfluß gegeben, und die Reaktionsmischung wurde unter Rückfluß für 7,5 Stunden gerührt (erster Schritt). Die Mischung wurde auf Raumtemperatur abgekühlt, mit 20%igem wässrigem Natriumhydroxyd auf pH 11,0 eingestellt und unter Rückfluß für 3 Stunden erhitzt (zweiter Schritt), um eine wässrige Lösung des Kondensats bereitzustellen.
  • Verhältnis (4-Aminobenzolsulfonsäure:Salicylsäure:Formaldehyd): 1:1:2; Verhältnis (Ausgangsmonomere:Wasser): 1:2,27; Viskosität der wässrigen Lösung des Kondensats: 5,7 (cP bei 25ºC, 30%); Molekulargewicht: Mw: 1464, Mn: 552.

Claims (8)

1. Aminoarylsulfonsäure-Phenol-Formaldehyd-Kondensat, hergestellt durch Polymerisation von 20 bis 70 Gewichtsteilen 4-Amino- benzolsulfonsäure, 10 bis 50 Gewichtsteilen Phenol und 10 bis 40 Gewichtsteilen Formaldehyd.
2. Verfahren zur Herstellung eines Aminoarylsulfonsäure- Phenol-Formaldehyd-Kondensats, daß die Polymerisation von 20 bis 70 Gewichtsteilen 4-Aminobenzolsulfonsäure, 10 bis 50 Gewichtsteilen Phenol und 10 bis 40 Gewichtsteilen Formaldehyd umfaßt.
3. Verwendung eines Aminoarylsulfonsäure-Phenol-Formaldehyd- Kondensats, hergestellt durch Polymerisation von 20 bis 70 Gewichtsteilen einer Verbindung der allgemeinen Formel:
R¹SO&sub3;H (I)
worin R¹
(worin R¹a Wasserstoff oder (C&sub1;-C&sub6;)Alkyl ist) oder
ist, oder ihres Salzes, 10 bis 50 Gewichtsteilen einer Verbindung der allgemeinen Formel:
worin R² Wasserstoff, (C&sub1;-C&sub6;)Alkyl, (C&sub1;-C&sub6;)Alkoxy, Hydroxy oder Carboxy ist, oder ihres Salzes und 10 bis 40 Gewichtsteilen Formaldehyd als Additiv für Zementierzusammensetzungen und Betonbeimischungen.
4. Verwendung des Aminoarylsulfonsäure-Phenol-Formaldehyd- Kondensats nach Anspruch 3, worin das Kondensat nach Anspruch 2 hergestellt ist.
5. Betonbeimischung zur Einarbeitung in frischen Beton mit guter Fließfähigkeit, die das Aminoarylsulfonsäure-Phenol-Formaldehyd-Kondensat, hergestellt wie in Anspruch 3 dargelegt, umfaßt.
6. Betonbeimischung zur Einarbeitung in frischen Beton mit guter Fließfähigkeit nach Anspruch 5, worin das Aminoarylsulfonsäure-Phenol-Formaldehyd-Kondensat nach Anspruch 2 hergestellt ist.
7. Verfahren zur Herstellung einer Zementierzusammensetzung oder von Betonbeimischungen mit guter Fließfähigkeit, das das Zusammenmischen der gewöhnlichen Zementierzusammensetzung oder der Betonbeimischungen mit einem Aminoarylsulfonsäure-Phenol-Formaldehyd-Kondensat, hergestellt wie in Anspruch 3 dargelegt, umfaßt.
8. Verfahren nach Anspruch 7, worin das Aminoarylsulfonsäure- Phenol-Formaldehyd-Kondensat nach Anspruch 2 hergestellt ist.
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