Zusammensetzung für fließfähige feuerfeste Massen Composition for flowable refractory masses
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Zusammensetzung für fließfähige feuerfeste Massen umfassend Calcium-Aluminat-Zement, einen Füllstoff, ein Fließmittel in Form eines Copolymers, welches Polyether-Seitenketten umfasst, und einen Verzögerer, welcher mindestens eine Säure enthält. Außerdem betrifft die vorliegende Erfindung einen Artikel, welcher besagte Zusammen- setzung umfasst. The present invention relates to a composition for flowable refractory compositions comprising calcium aluminate cement, a filler, a flow agent in the form of a copolymer which comprises polyether side chains, and a retarder which contains at least one acid. The present invention also relates to an article which comprises said composition.
Fließmittel und Erstarrungsverzögerer sind organische oder anorganische Additive, die den Wasseranspruch von ungeformten Feuerfestmassen, insbesondere von sogenannten Flow agents and solidification retarders are organic or inorganic additives that increase the water demand of unshaped refractory materials, especially so-called
Castables, herabsetzen. Derartige Fließmittel zeichnen sich dadurch aus, dass sie entweder bei gleichem Wassergehalt die Verarbeitbarkeit der Feuerfestmasse verbessern oder dass sich mit ihrer Hilfe bei Verminderung der Wasserzugabe und unter Beibehaltung der Konsistenz der Masse ein niedriger Wasserwert einstellen lässt. Castables, belittling. Such flow agents are characterized by the fact that they either improve the processability of the refractory mass at the same water content or that they can be used to reduce the water addition and maintain the consistency of the mass to a low water value.
Aluminatzementhaltige Feuerfestmassen sind solche, in denen als hydraulisches Bindemittel ein Calcium-Aluminat-Zement (synonyme Bezeichnungen: Tonerdeschmelzzement, Tonerde- zement oder Hochtonerdezement) fungiert. Die Grundlage dieser Zemente sind AhOs-reiche Calcium- oder Bariumaluminate, wobei der AhOs-Gehalt bei mindestens 35% liegt. Bei der Klassifizierung des Zementgehaltes ist der Gehalt an CaO als hydratisierendes Element bestimmend. Refractory materials containing aluminate cement are those in which a calcium aluminate cement (synonymous names: alumina cement, alumina cement or high alumina cement) acts as the hydraulic binder. The basis of these cements are AhOs-rich calcium or barium aluminates, the AhOs content being at least 35%. When classifying the cement content, the content of CaO as a hydrating element is decisive.
Für hydraulische Bindemittelzusammensetzungen und insbesondere solche, die Calcium- Aluminat-Zement enthalten, hat sich die Verwendung von Borsäure und Borsäurederivaten als Erstarrungsverzögerer bewährt. Bindemittelzusammensetzungen, die Borsäure als Erstarrungs- verzögerer enthalten, sind für eine lange Zeit formbar und zeichnen sich durch eine gute Verarbeitbarkeit aus, während die Festigkeitswerte der hergestellten Formkörper auf einem hohen Niveau bleiben. For hydraulic binder compositions and in particular those containing calcium aluminate cement, the use of boric acid and boric acid derivatives as retarding agents has proven successful. Binder compositions which contain boric acid as a solidification retardant can be shaped for a long time and are easy to process, while the strength values of the molded articles produced remain at a high level.
Nach aktueller EG-Gesetzgebung (REACH) wurden Borsäure und Borsäureester jedoch als gesundheitsschädigend eingestuft. Zubereitungen sind daher ab einem Borgehalt von 1 %, was 5,5% Borsäure oder 8,5% Borax entspricht, als giftig mit den Gefahrenhinweisen„Kann die Fortpflanzung beeinträchtigen“ und„Kann das Kind im Mutterleib schädigen“ zu kennzeichnen. Aufgrund dieser steigenden Anforderungen und um Gefährdungen bei der Anwendung von hydraulischen Bindemitteln zu vermeiden ist der Einsatz Borsäure-freier Erstarrungsverzögerer vorzuziehen. According to current EC legislation (REACH), however, boric acid and boric acid esters have been classified as harmful to health. Preparations are therefore to be labeled as toxic with a boron content of 1%, which corresponds to 5.5% boric acid or 8.5% borax, with the hazard warnings "May impair reproduction" and "May damage the unborn child". Due to these increasing requirements and in order to avoid hazards when using hydraulic binders, the use of boric acid-free solidification retarders is preferable.
Somit besteht ein Bedarf an Erstarrungsverzögerern für zementhaltige hydraulische Bindemittel, insbesondere für fließfähige feuerfeste Massen, die keine Borsäure oder Borsäurederivate enthalten. There is therefore a need for solidification retarders for cementitious hydraulic binders, in particular for flowable refractory compositions which do not contain boric acid or boric acid derivatives.
Die WO 2015/036262 beschreibt beispielsweise Verflüssigungssysteme für Bindemittel- zusammensetzungen, welche anstelle von Borsäure Mischungen aus Trinatriumcitrat,
Polycarbonsäureester und Sulfonsäuren als Erstarrungsverzögerer enthalten. Die For example, WO 2015/036262 describes liquefaction systems for binder compositions which, instead of boric acid, contain mixtures of trisodium citrate, Contain polycarboxylic acid esters and sulfonic acids as solidification retarders. The
beschriebenen Bindemittelzusammensetzungen sind jedoch zementfrei. However, the binder compositions described are cement-free.
Aus der EP 1 535 887 A1 sind Bindemittelzusammensetzungen für feuerfeste Materialien auf Basis von Calcium-Aluminat-Zement bekannt, welche Borsäure-freie Erstarrungsverzögerer enthalten. Die Verarbeitung dieser Zusammensetzungen erfordert jedoch eine relativ hohe Anmachwassermenge, was sich negativ auf die Festigkeit und Haltbarkeit des resultierenden feuerfesten Materials auswirkt. Um Baustoffmischungen, insbesondere auf Basis von anorganischen Bindemitteln in eine gebrauchsfertige, verarbeitbare Form zu überführen, ist in der Regel wesentlich mehr Anmachwasser erforderlich, als für den nachfolgenden From EP 1 535 887 A1, binder compositions for refractory materials based on calcium aluminate cement are known which contain freezing agents which are free from boric acid. However, the processing of these compositions requires a relatively high amount of mixing water, which has a negative effect on the strength and durability of the resulting refractory material. In order to convert building material mixtures, in particular those based on inorganic binders, into a ready-to-use, processable form, considerably more mixing water is generally required than for the subsequent one
Hydratations- bzw. Erhärtungsprozess notwendig wäre. Der durch das überschüssige, später verdunstende Wasser gebildete Hohlraumanteil im Baukörper führt zu einer signifikant verschlechterten mechanischen Festigkeit, Beständigkeit und Dauerhaftigkeit. Hydration or hardening process would be necessary. The proportion of voids in the structure formed by the excess, later evaporating water leads to a significantly deteriorated mechanical strength, durability and durability.
Um diesen überschüssigen Wasseranteil bei einer vorgegebenen Verarbeitungskonsistenz zu reduzieren und/oder die Verarbeitbarkeit bei einem vorgegebenen Wasser/Bindemittel- Verhältnis zu verbessern, werden Zusatzmittel eingesetzt, die im Allgemeinen in der Bauchemie als Wasserreduktions- oder Fließmittel bezeichnet werden. Als derartige Mittel sind vor allem Polykondensationsprodukte auf Basis von Naphthalin- oder Alkylnaphthalinsulfonsäuren bzw. Sulfonsäuregruppen enthaltende Melamin-Formaldehydharze bekannt. Die in der EP 1 535 887 A1 beschriebene Bindemittelzusammensetzung enthält ein Kondensat aus ß-Naphthalinsulfonat und Formalin als Fließmittel. Wie oben angedeutet ist jedoch die benötige Menge an Anmach- wasser hierbei nicht zufriedenstellend. In order to reduce this excess water content at a given processing consistency and / or to improve the processability at a given water / binder ratio, additives are used, which are generally referred to in water chemistry as water reducing or flow agents. As such agents, especially polycondensation products based on naphthalene or alkylnaphthalenesulfonic acids or melamine-formaldehyde resins containing sulfonic acid groups are known. The binder composition described in EP 1 535 887 A1 contains a condensate of β-naphthalenesulfonate and formalin as a flow agent. However, as indicated above, the amount of mixing water required is not satisfactory.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es demzufolge, eine zementhaltige, insbesondere Calcium-Aluminat-Zement Bindemittelzusammensetzung für feuerfeste Materialien bereit zustellen, welche frei von Borsäure und Borsäurederivaten ist und sich gleichzeitig bei minimaler Anmachwassermenge durch ein gutes Fließverhalten und hohe Festigkeitswerte auszeichnet. It was therefore an object of the present invention to provide a cement-containing, in particular calcium-aluminate-cement, binder composition for refractory materials which is free of boric acid and boric acid derivatives and at the same time is characterized by good flow behavior and high strength values with a minimum amount of mixing water.
Gelöst wurde diese Aufgabe durch eine Zusammensetzung für fließfähige feuerfeste Massen, umfassend This task was solved by a composition for flowable refractory masses comprehensively
i) Calcium-Aluminat-Zement, i) calcium aluminate cement,
ii) mindestens einen Füllstoff, ii) at least one filler,
iii) mindestens ein Fließmittel, welches mindestens ein Copolymer enthält, welches eine Hauptkette und Polyether-Seitenketten umfasst, und iii) at least one flow agent which contains at least one copolymer which comprises a main chain and polyether side chains, and
iv) mindestens einen Verzögerer, welcher mindestens eine Säure enthält. iv) at least one retarder which contains at least one acid.
Überraschend hat sich hierbei herausgestellt, dass eine Zusammensetzung, welche Calcium- Aluminat-Zement, ein polymeres Fließmittel mit Polyether-Seiten ketten und eine Säure als Verzögerer umfasst, ein gutes Fließverhalten aufweist und für die Verarbeitung eine geringe Anmachwassermenge benötigt. Es hat sich gezeigt, dass Fließmittel auf Basis von Lignin- sulfonat, Melaminsulfonat und Naphthalinsulfonat den erfindungsgemäßen Copolymeren in
ihrer Wirksamkeit deutlich unterlegen sind. Die Fließfähigkeit ist insbesondere im Zusammenhang mit der Tatsache hervorzuheben, dass es sich bei der Zusammensetzung vorzugsweise um eine feuerfeste Zusammensetzung handelt, insbesondere um eine frei fließende, feuerfeste Zusammensetzung. Vorzugsweise enthält die Zusammensetzung weniger als 3,0 Gew.-% Portland-Zement, noch bevorzugter weniger als 2,0 Gew.-%, besonders bevorzugt weniger als 1 ,0 Gew.-%, basierend auf dem Gesamtgewicht der Zusammensetzung. It has surprisingly been found here that a composition which chains calcium aluminate cement, a polymeric flow agent with polyether sides and comprises an acid as retarder has good flow behavior and requires a small amount of mixing water for processing. It has been shown that plasticizers based on lignin sulfonate, melamine sulfonate and naphthalene sulfonate are used in the copolymers according to the invention are clearly inferior to their effectiveness. The flowability is particularly to be emphasized in connection with the fact that the composition is preferably a refractory composition, in particular a free-flowing, refractory composition. Preferably, the composition contains less than 3.0% by weight of Portland cement, more preferably less than 2.0% by weight, particularly preferably less than 1.0% by weight, based on the total weight of the composition.
Gemäß einer weiteren bevorzugen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung besteht die Hauptkette According to a further preferred embodiment of the present invention, the main chain exists
i) aus mindestens einer Struktureinheit, welche aus einer Kohlenstoffkette mit mindestens 16 Kohlenstoffatomen besteht, i) at least one structural unit, which consists of a carbon chain with at least 16 carbon atoms,
oder or
ii) aus mindestens einer Struktureinheit, welche aus einer (C-C-O)n-Kette besteht, wobei n für eine Zahl von mindestens 5 steht, ii) at least one structural unit which consists of a (CCO) n chain, where n is a number of at least 5,
oder or
iii) aus mindestens einer Struktureinheit, welche einen Aromaten oder einen Heteroaromaten umfasst. iii) from at least one structural unit which comprises an aromatic or a heteroaromatic.
Gemäß einer weiteren bevorzugen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung handelt es sich bei den Polyether-Seiten ketten des mindestens einen Copolymers um Polyether- Seitenketten der Struktureinheit (I) According to a further preferred embodiment of the present invention, the polyether side chains of the at least one copolymer are polyether side chains of the structural unit (I)
*-U-(C(0))k-X-(AlkO)z-W (I) wobei * -U- (C (0)) k -X- (AlkO) zW (I) where
* die Bindungsstelle an das Polymer anzeigt, * indicates the binding site to the polymer,
U für eine chemische Bindung oder eine Alkylengruppe mit 1 bis 8 C-Atomen steht, welche unsubstituiert oder mit mindestens einer Gruppe aus der Reihe Carboxyester-, Carboxy-, Phosphono-, Sulfino-, Sulfo-, Sulfamido-, Sulfoxy-, Sulfoalkyloxy-, Sulfinoalkyloxy- und Phosphonooxy- substituiert ist, U stands for a chemical bond or an alkylene group with 1 to 8 C atoms, which is unsubstituted or with at least one group from the series carboxyester, carboxy, phosphono, sulfino, sulfo, sulfamido, sulfoxy, sulfoalkyloxy , Sulfinoalkyloxy and phosphonooxy is substituted,
X Sauerstoff, Schwefel oder eine Gruppe NR1 bedeutet, X represents oxygen, sulfur or a group NR 1 ,
k 0 oder 1 ist, k is 0 or 1,
z für eine ganze Zahl steht, deren Mittelwert, bezogen auf das Polymer im z stands for an integer whose average, based on the polymer in
Bereich von 3 bis 300 liegt, Ranges from 3 to 300,
Alk für C2-C4-Alkylen steht, wobei Alk innerhalb der Gruppe (Alk-0)z Alk represents C2-C4-alkylene, where Alk within the group (Alk-0) z
gleich oder verschieden sein kann, can be the same or different,
W einen Wasserstoff-, einen Ci-C6-Alkyl- oder einen Arylrest bedeutet oder W represents a hydrogen, a C 1 -C 6 -alkyl or an aryl radical or
die Gruppe Y-F bedeutet, wobei the group Y-F means where
Y für eine lineare oder verzweigte Alkylengruppe mit 2 bis 8 C-Atomen steht, Y represents a linear or branched alkylene group with 2 to 8 carbon atoms,
die einen Phenylring tragen kann, that can wear a phenyl ring,
F für einen über Stickstoff gebundenen 5- bis 10-gliedrigen F for a 5- to 10-membered bonded via nitrogen
Stickstoffheterocyclus steht, der als Ringglieder, neben dem Stickstoffatom und neben Kohlenstoffatomen, 1 , 2 oder 3 zusätzliche Heteroatome,
ausgewählt unter Sauerstoff, Stickstoff und Schwefel aufweisen kann, Nitrogen heterocycle, which as ring members, in addition to the nitrogen atom and carbon atoms, 1, 2 or 3 additional heteroatoms, selected from oxygen, nitrogen and sulfur,
wobei die Stickstoffringlieder eine Gruppe R2 aufweisen können, und wobei 1 oder 2 Kohlenstoffringglieder als Carbonylgruppe vorliegen können, where the nitrogen ring members can have a group R 2 , and where 1 or 2 carbon ring members can be present as a carbonyl group,
R1 für Wasserstoff, Ci-C4-Alkyl oder Benzyl steht, und R 1 represents hydrogen, Ci-C4-alkyl or benzyl, and
R2 für Wasserstoff, Ci-C4-Alkyl oder Benzyl steht. R 2 represents hydrogen, Ci-C 4 alkyl or benzyl.
Gemäß einer weiteren bevorzugen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst das mindestens eine Copolymer mindestens eine Gruppe aus der Reihe Carboxyester-, Carboxy-, Phosphono-, Sulfino-, Sulfo-, Sulfamido-, Sulfoxy-, Sulfoalkyloxy-, Sulfinoalkyloxy und According to a further preferred embodiment of the present invention, the at least one copolymer comprises at least one group from the group consisting of carboxyester, carboxy, phosphono, sulfino, sulfo, sulfamido, sulfoxy, sulfoalkyloxy, sulfinoalkyloxy and
Phosphonooxygruppe. Phosphonooxy.
Gemäß einer weiteren bevorzugen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung stellt das mindestens eine Copolymer ein Polykondensationsprodukt dar, enthaltend According to a further preferred embodiment of the present invention, the at least one copolymer is a polycondensation product containing
(II) eine einen Aromaten oder Heteroaromaten und die Polyethergruppe aufweisende Struktureinheit, und/oder (II) a structural unit containing an aromatic or heteroaromatic and the polyether group, and / or
(III) eine phosphatierte einen Aromaten oder Heteroaromaten aufweisende (III) a phosphated one containing an aromatic or heteroaromatic
Struktureinheit. Structural unit.
Besonders bevorzugt werden die Struktureinheiten (II) und (III) durch folgende allgemeine Formeln repräsentiert The structural units (II) and (III) are particularly preferably represented by the following general formulas
(l l) (l l)
A-U-(C(0))k-X-(AlkO)z-W mit AU- (C (0)) k -X- (AlkO) z -W with
A gleich oder verschieden sowie repräsentiert durch eine substituierte oder unsubstituierte aromatische oder heteroaromatische Verbindung mit 5 bis 10 C-Atomen im aromatischen System, wobei die weiteren Reste die für Struktureinheit (I) genannte Bedeutung besitzen; A is the same or different and is represented by a substituted or unsubstituted aromatic or heteroaromatic compound having 5 to 10 carbon atoms in the aromatic system, the other radicals having the meaning given for structural unit (I);
mit With
D gleich oder verschieden sowie repräsentiert durch eine substituierte oder D the same or different and represented by a substituted or
unsubstituierte aromatische oder heteroaromatische Verbindung mit 5 bis 10 C-Atomen im aromatischen System mit
E gleich oder verschieden sowie repräsentiert durch N, NH oder O mit unsubstituted aromatic or heteroaromatic compound with 5 to 10 carbon atoms in the aromatic system with E the same or different and represented by N, NH or O with
m = 2 falls E = N und m = 1 falls E = NH oder O mit m = 2 if E = N and m = 1 if E = NH or O with
R3 und R4 unabhängig voneinander gleich oder verschieden sowie repräsentiert durch einen verzweigten oder unverzweigten Ci- bis C-io-Alkylrest, C5- bis Cs-Cycloalkylrest, Arylrest, Heteroarylrest oder H mit b R 3 and R 4 independently of one another, the same or different, and represented by a branched or unbranched Ci to C-io-alkyl radical, C5 to Cs cycloalkyl radical, aryl radical, heteroaryl radical or H with b
gleich oder verschieden sowie repräsentiert durch eine ganze Zahl von 0 bis 300. the same or different and represented by an integer from 0 to 300.
Gemäß einer weiteren bevorzugen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die mindestens eine Säure ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Salzsäure, Schwefelsäure, Salpetersäure, Phosphorsäure, Essigsäure, Zitronensäure, Sulfonsäuren, Metallsalzen sowie Gemischen aus diesen. According to a further preferred embodiment of the present invention, the at least one acid is selected from the group consisting of hydrochloric acid, sulfuric acid, nitric acid, phosphoric acid, acetic acid, citric acid, sulfonic acids, metal salts and mixtures thereof.
Bevorzugt handelt es sich bei den Metallsalzen um Aluminium-Salze. The metal salts are preferably aluminum salts.
Gemäß einer weiteren bevorzugen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung handelt es sich bei der mindestens einen Säure um eine Sulfonsäure der Formel (VII) According to a further preferred embodiment of the present invention, the at least one acid is a sulfonic acid of the formula (VII)
R17-(CH2)p-S03Ma (VII) wobei R 17 - (CH 2 ) p-S0 3 Ma (VII) where
R17 für einen verzweigten oder unverzweigten Ci-C2o-Alkylrest, einen C6-Cio-Arylrest, welcher unsubstituiert oder mit einem oder mehreren verzweigten oder unverzweigten Ci-C2o-Alkylresten substituiert sein kann, NR18R19 oder einen Substituenten der Formel (VIII) steht, R17 is a branched or unbranched Ci-C 2 o-alkyl radical, a C 6 -Cio-aryl radical which may be unsubstituted or substituted by one or more branched or unbranched Ci-C2o-alkyl radicals, NR 18 R 19 or a substituent of the formula (VIII) stands
R18 und R19unabhängig voneinander gleich oder verschieden sein können und für Wasserstoff oder verzweigte oder unverzweigte Ci-C2o-Alkylreste stehen, R 18 and R 19 can, independently of one another, be the same or different and represent hydrogen or branched or unbranched Ci-C2o-alkyl radicals,
R20 und R21 unabhängig voneinander für Wasserstoff oder einen verzweigte oder unverzweigte R 20 and R 21 are independently hydrogen or a branched or unbranched
Ci-C2o-Alkylreste stehen, Ci-C2o-alkyl radicals,
V für -O- oder -NH- steht, V stands for -O- or -NH-,
R22 für Wasserstoff oder Methyl steht, R 22 represents hydrogen or methyl,
p für eine Zahl zwischen 0 und 10 steht, p stands for a number between 0 and 10,
M für Wasserstoff, ein Metall-Kation oder ein Ammonium-Kation, und
a für 1 oder 1/Valenz des Metall-Kations stehen. M for hydrogen, a metal cation or an ammonium cation, and a stand for 1 or 1 / valence of the metal cation.
Gemäß einer weiteren bevorzugen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst die Zusammensetzung According to a further preferred embodiment of the present invention, the composition comprises
i) 1 ,0 bis 20,0 Gew.-% Calcium-Aluminat-Zement, i) 1.0 to 20.0% by weight of calcium aluminate cement,
ii) 60,0 bis 98,99 Gew.-% des mindestens einen Füllstoffs, ii) 60.0 to 98.99% by weight of the at least one filler,
iii) 0,01 bis 3,0 Gew.-% des mindestens einen Fließmittels, welches mindestens ein iii) 0.01 to 3.0 wt .-% of the at least one eluent, which is at least one
Copolymer enthält, welches eine Hauptkette und Polyether-Seitenketten umfasst, und iv) 0,01 bis 5,0 Gew.-% des mindestens einen Verzögerers, welcher mindestens eine Säure enthält, Contains copolymer which comprises a main chain and polyether side chains, and iv) 0.01 to 5.0% by weight of the at least one retarder which contains at least one acid,
basierend auf dem Gesamtgewicht der Zusammensetzung. based on the total weight of the composition.
Besonders bevorzugt handelt es sich bei dem Füllstoff um Aluminiumoxid. The filler is particularly preferably aluminum oxide.
Gemäß einer weiteren bevorzugen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Zusammensetzung frei von Bor. According to a further preferred embodiment of the present invention, the composition is free of boron.
Die vorliegende Erfindung betrifft außerdem einen Artikel, welcher die oben beschriebene Zusammensetzung umfasst. The present invention also relates to an article comprising the composition described above.
Bevorzugt handelt es sich bei besagtem Artikel um einen feuerfesten Artikel. The said article is preferably a refractory article.
In einem weiteren Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung die Verwendung einer In a further aspect, the present invention relates to the use of a
Zusammensetzung als fließfähige feuerfeste Massen, umfassend Composition as flowable refractory compositions comprising
i) Calcium-Aluminat-Zement, i) calcium aluminate cement,
ii) mindestens einen Füllstoff, ii) at least one filler,
iii) mindestens ein Fließmittel, welches mindestens ein Copolymer enthält, welches eine Hauptkette und Polyether-Seitenketten umfasst, und iii) at least one flow agent which contains at least one copolymer which comprises a main chain and polyether side chains, and
iv) mindestens einen Verzögerer, welcher mindestens eine Säure enthält. iv) at least one retarder which contains at least one acid.
Gemäß einer Bevorzugung der Verwendung besteht die Hauptkette According to a preferred use, the main chain exists
i) aus mindestens einer Struktureinheit, welche aus einer Kohlenstoffkette mit mindestens 16 Kohlenstoffatomen besteht, i) at least one structural unit, which consists of a carbon chain with at least 16 carbon atoms,
oder or
ii) aus mindestens einer Struktureinheit, welche aus einer (C-C-O)n-Kette besteht, wobei n für eine Zahl von mindestens 5 steht, ii) at least one structural unit which consists of a (CCO) n chain, where n is a number of at least 5,
oder or
iii) aus mindestens einer Struktureinheit, welche einen Aromaten oder einen Heteroaromaten umfasst. iii) from at least one structural unit which comprises an aromatic or a heteroaromatic.
Gemäß einer weiteren Bevorzugung der Verwendung handelt es sich bei den Polyether- Seitenketten des mindestens einen Copolymers um Polyether-Seitenketten der StruktureinheitAccording to a further preferred use, the polyether side chains of the at least one copolymer are polyether side chains of the structural unit
(I)
-U-(C(0))k-X-(AlkO)z-W (I) wobei (I) -U- (C (0)) k -X- (AlkO) z -W (I) where
* die Bindungsstelle an das Polymer anzeigt, * indicates the binding site to the polymer,
U für eine chemische Bindung oder eine Alkylengruppe mit 1 bis 8 C-Atomen steht, welche unsubstituiert oder mit mindestens einer Gruppe aus der Reihe Carboxyester-, Carboxy-, Phosphono-, Sulfino-, Sulfo-, Sulfamido-, Sulfoxy-, Sulfoalkyloxy-, Sulfinoalkyloxy- und Phosphonooxy- substituiert ist, U stands for a chemical bond or an alkylene group with 1 to 8 C atoms, which is unsubstituted or with at least one group from the series carboxyester, carboxy, phosphono, sulfino, sulfo, sulfamido, sulfoxy, sulfoalkyloxy , Sulfinoalkyloxy and phosphonooxy is substituted,
X Sauerstoff, Schwefel oder eine Gruppe NR1 bedeutet, X represents oxygen, sulfur or a group NR 1 ,
k 0 oder 1 ist, k is 0 or 1,
z für eine ganze Zahl steht, deren Mittelwert, bezogen auf das Polymer im z stands for an integer whose average, based on the polymer in
Bereich von 3 bis 300 liegt, Ranges from 3 to 300,
Alk für C2-C4-Alkylen steht, wobei Alk innerhalb der Gruppe (Alk-0)z Alk represents C2-C4-alkylene, where Alk within the group (Alk-0) z
gleich oder verschieden sein kann, can be the same or different,
W einen Wasserstoff-, einen Ci-C6-Alkyl- oder einen Arylrest bedeutet oder W represents a hydrogen, a C 1 -C 6 -alkyl or an aryl radical or
die Gruppe Y-F bedeutet, wobei the group Y-F means where
Y für eine lineare oder verzweigte Alkylengruppe mit 2 bis 8 C-Atomen steht, Y represents a linear or branched alkylene group with 2 to 8 carbon atoms,
die einen Phenylring tragen kann, that can wear a phenyl ring,
F für einen über Stickstoff gebundenen 5- bis 10-gliedrigen F for a 5- to 10-membered bonded via nitrogen
Stickstoffheterocyclus steht, der als Ringglieder, neben dem Stickstoffatom und neben Kohlenstoffatomen, 1 , 2 oder 3 zusätzliche Heteroatome, Nitrogen heterocycle, which as ring members, in addition to the nitrogen atom and carbon atoms, 1, 2 or 3 additional heteroatoms,
ausgewählt unter Sauerstoff, Stickstoff und Schwefel aufweisen kann, wobei die Stickstoffringlieder eine Gruppe R2 aufweisen können, und wobei 1 oder 2 Kohlenstoffringglieder als Carbonylgruppe vorliegen können,selected from oxygen, nitrogen and sulfur, where the nitrogen ring members can have a group R 2 , and where 1 or 2 carbon ring members can be present as a carbonyl group,
R1 für Wasserstoff, Ci-C4-Alkyl oder Benzyl steht, und R 1 represents hydrogen, Ci-C4-alkyl or benzyl, and
R2 für Wasserstoff, Ci-C4-Alkyl oder Benzyl steht. R 2 represents hydrogen, Ci-C4-alkyl or benzyl.
Gemäß einer weiteren Bevorzugung der Verwendung umfasst das mindestens eine Copolymer mindestens eine Gruppe aus der Reihe Carboxyester-, Carboxy-, Phosphono-, Sulfino-, Sulfo-, Sulfamido-, Sulfoxy-, Sulfoalkyloxy-, Sulfinoalkyloxy und Phosphonooxygruppe. According to a further preferred use, the at least one copolymer comprises at least one group from the group consisting of carboxyester, carboxy, phosphono, sulfino, sulfo, sulfamido, sulfoxy, sulfoalkyloxy, sulfinoalkyloxy and phosphonooxy groups.
Gemäß einer weiteren Bevorzugung der Verwendung stellt das mindestens eine Copolymer ein Polykondensationsprodukt dar, enthaltend According to a further preferred use, the at least one copolymer is a polycondensation product containing
(II) eine einen Aromaten oder Heteroaromaten und die Polyethergruppe aufweisende Struktureinheit, und/oder (II) a structural unit containing an aromatic or heteroaromatic and the polyether group, and / or
(III) eine phosphatierte einen Aromaten oder Heteroaromaten aufweisende (III) a phosphated one containing an aromatic or heteroaromatic
Struktureinheit. Structural unit.
Gemäß einer besonderen Bevorzugung der Verwendung werden die Struktureinheiten (II) und (III) durch folgende allgemeine Formeln repräsentiert
(I I) According to a particular preferred use, the structural units (II) and (III) are represented by the following general formulas (II)
A-U-(C(0))k-X-(AlkO)z-W mit AU- (C (0)) k -X- (AlkO) z -W with
A gleich oder verschieden sowie repräsentiert durch eine substituierte oder unsubstituierte aromatische oder heteroaromatische Verbindung mit 5 bis 10 C-Atomen im aromatischen System, wobei die weiteren Reste die für Struktureinheit (I) genannte Bedeutung besitzen; A is the same or different and is represented by a substituted or unsubstituted aromatic or heteroaromatic compound having 5 to 10 carbon atoms in the aromatic system, the other radicals having the meaning given for structural unit (I);
mit With
D gleich oder verschieden sowie repräsentiert durch eine substituierte oder D the same or different and represented by a substituted or
unsubstituierte aromatische oder heteroaromatische Verbindung mit 5 bis 10 C-Atomen im aromatischen System mit unsubstituted aromatic or heteroaromatic compound with 5 to 10 carbon atoms in the aromatic system with
E gleich oder verschieden sowie repräsentiert durch N, NH oder O mit E the same or different and represented by N, NH or O with
m = 2 falls E = N und m = 1 falls E = NH oder O mit m = 2 if E = N and m = 1 if E = NH or O with
R3 und R4 unabhängig voneinander gleich oder verschieden sowie repräsentiert durch einen verzweigten oder unverzweigten Cr bis C-io-Alkylrest, C5- bis Cs-Cycloalkylrest, Arylrest, Heteroarylrest oder H mit b R 3 and R 4 are independently the same or different and are represented by a branched or unbranched Cr to C-io-alkyl radical, C5 to Cs-cycloalkyl radical, aryl radical, heteroaryl radical or H with b
gleich oder verschieden sowie repräsentiert durch eine ganze Zahl von 0 bis 300. the same or different and represented by an integer from 0 to 300.
Gemäß einer weiteren Bevorzugung der Verwendung ist die mindestens eine Säure ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Salzsäure, Schwefelsäure, Salpetersäure, Phosphorsäure, Essigsäure, Zitronensäure, Sulfonsäuren, Metallsalzen sowie Gemischen aus diesen. According to a further preferred use, the at least one acid is selected from the group consisting of hydrochloric acid, sulfuric acid, nitric acid, phosphoric acid, acetic acid, citric acid, sulfonic acids, metal salts and mixtures of these.
Gemäß einer weiteren Bevorzugung der Verwendung handelt es sich bei den Metallsalzen um Aluminium-Salze. According to a further preferred use, the metal salts are aluminum salts.
Gemäß einer weiteren Bevorzugung der Verwendung handelt es sich bei der mindestens einen Säure um eine Sulfonsäure der Formel (VII)
R17-(CH2)p-S03IVf (vii) wobei According to a further preferred use, the at least one acid is a sulfonic acid of the formula (VII) R 17 - (CH 2 ) p -S0 3 IVf (vii) where
R17 für einen verzweigten oder unverzweigten Ci-C2o-Alkylrest, einen C6-Cio-Arylrest, welcher unsubstituiert oder mit einem oder mehreren verzweigten oder unverzweigten Ci-C2o-Alkylresten substituiert sein kann, NR18R19 oder einen Substituenten der Formel (VII I) steht, R 17 is a branched or unbranched Ci-C2o-alkyl radical, a C 6 -Cio-aryl radical which may be unsubstituted or substituted by one or more branched or unbranched Ci-C2o-alkyl radicals, NR 18 R 19 or a substituent of the formula ( VII I) stands
R18 und R19unabhängig voneinander gleich oder verschieden sein können und für Wasserstoff oder verzweigte oder unverzweigte Ci-C2o-Alkylreste stehen, R 18 and R 19 can, independently of one another, be the same or different and represent hydrogen or branched or unbranched Ci-C2o-alkyl radicals,
R20 und R21 unabhängig voneinander für Wasserstoff oder einen verzweigte oder unverzweigte R 20 and R 21 are independently hydrogen or a branched or unbranched
Ci-C2o-Alkylreste stehen, Ci-C 2 o-alkyl radicals,
V für -O- oder -NH- steht, V stands for -O- or -NH-,
R22 für Wasserstoff oder Methyl steht, R 22 represents hydrogen or methyl,
p für eine Zahl zwischen 0 und 10 steht, p stands for a number between 0 and 10,
M für Wasserstoff, ein Metall-Kation oder ein Ammonium-Kation, und M for hydrogen, a metal cation or an ammonium cation, and
a für 1 oder 1/Valenz des Metall-Kations stehen. a stand for 1 or 1 / valence of the metal cation.
Gemäß einer weiteren Bevorzugung der Verwendung umfasst die Zusammensetzung i) 1 ,0 bis 20,0 Gew.-% Calcium-Aluminat-Zement, According to a further preferred use, the composition i) comprises 1.0 to 20.0% by weight of calcium aluminate cement,
ii) 60,0 bis 98,99 Gew.-% des mindestens einen Füllstoffs, ii) 60.0 to 98.99% by weight of the at least one filler,
iii) 0,01 bis 3,0 Gew.-% des mindestens einen Fließmittels, welches mindestens ein iii) 0.01 to 3.0 wt .-% of the at least one eluent, which is at least one
Copolymer enthält, welches eine Hauptkette und Polyether-Seitenketten umfasst, und iv) 0,01 bis 5,0 Gew.-% des mindestens einen Verzögerers, welcher mindestens eine Säure enthält, Contains copolymer which comprises a main chain and polyether side chains, and iv) 0.01 to 5.0% by weight of the at least one retarder which contains at least one acid,
basierend auf dem Gesamtgewicht der Zusammensetzung. based on the total weight of the composition.
Gemäß einer weiteren Bevorzugung der Verwendung handelt es sich bei dem Füllstoff um Aluminiumoxid. According to a further preferred use, the filler is aluminum oxide.
Gemäß einer weiteren Bevorzugung der Verwendung ist die Zusammensetzung frei von Bor. According to a further preferred use, the composition is free of boron.
Gemäß einer weiteren Bevorzugung ist die Zusammensetzung eine feuerfeste According to a further preference, the composition is a refractory
Zusammensetzung. Vorzugsweise handelt es sich um eine frei fließende, feuerfeste Composition. It is preferably a free-flowing, refractory
Zusammensetzung. Entsprechend sind die wesentlichen Bestandteile vorzugsweise Calcium- Aluminat-Zement und Aluminiumoxid, die vorzugsweise in einer Gesamtmenge von mindestens 60 Gew.-%, vorzugsweise mindestens 70 Gew.-% und noch bevorzugter mindestens 80 Gew.- % vorliegen.
Gemäß einer weiteren Bevorzugung enthält die Zusammensetzung weniger als 3,0 Gew.-% Portland-Zement, noch bevorzugter weniger als 2,0 Gew.-%, besonders bevorzugt weniger als 1 ,0 Gew.-%, basierend auf dem Gesamtgewicht der Zusammensetzung. Composition. Accordingly, the essential constituents are preferably calcium aluminate cement and aluminum oxide, which are preferably present in a total amount of at least 60% by weight, preferably at least 70% by weight and more preferably at least 80% by weight. According to a further preference, the composition contains less than 3.0% by weight of Portland cement, more preferably less than 2.0% by weight, particularly preferably less than 1.0% by weight, based on the total weight of the composition ,
Gemäß einer weiteren Bevorzugung enthält die Zusammensetzung weniger als 3,0 Gew.-%, noch bevorzugter weniger als 2,0 Gew.-%, besonders bevorzugt weniger als 1 ,0 Gew.-%, einer Sulfatquelle ausgewählt aus der Gruppe Anhydrit (CaS04), Calcium Sulfat Hemihydrat (CaS04 x 0.5 H20) und/oder Gips (CaS04 x 2 H20), basierend auf dem Gesamtgewicht der According to a further preference, the composition contains less than 3.0% by weight, more preferably less than 2.0% by weight, particularly preferably less than 1.0% by weight, of a sulfate source selected from the group anhydrite (CaS0 4 ), calcium sulfate hemihydrate (CaS0 4 x 0.5 H 2 0) and / or gypsum (CaS0 4 x 2 H 2 0), based on the total weight of the
Zusammensetzung. Composition.
Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung genauer beschrieben. The present invention is described in more detail below.
Wie oben erläutert betrifft die vorliegende Erfindung eine Zusammensetzung für fließfähige feuerfeste Massen, umfassend As discussed above, the present invention relates to a composition for flowable refractory compositions comprising
i) Calcium-Aluminat-Zement, i) calcium aluminate cement,
ii) mindestens einen Füllstoff, ii) at least one filler,
iii) mindestens ein Fließmittel, welches mindestens ein Copolymer enthält, welches eine Hauptkette und Polyether-Seitenketten umfasst, und iii) at least one flow agent which contains at least one copolymer which comprises a main chain and polyether side chains, and
iv) mindestens einen Verzögerer, welcher mindestens eine Säure enthält. iv) at least one retarder which contains at least one acid.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung bezieht sich der Begriff„feuerfeste Masse“ auf eine Zusammensetzung, aus welcher durch temperieren in Gegenwart von Wasser feuerfeste Artikel erhalten werden. In the context of the present invention, the term “refractory mass” refers to a composition from which refractory articles are obtained by tempering in the presence of water.
Bei einem der Hauptbestandteile der erfindungsgemäßen Zusammensetzung handelt es sich um Calcium-Aluminat-Zement. One of the main components of the composition according to the invention is calcium aluminate cement.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung bezieht sich der Begriff„Zement“ auf ein an In the context of the present invention, the term “cement” refers to a
organisches, fein gemahlenes hydraulisches Bindemittel. Die unterschiedlichen Zementarten werden gemäß DIN EN 197-1 (1 1/2011 ) in die Kategorien CEM l-V klassifiziert. Der Begriff „Zement“ umfasst auch Zemente nach EN 14216, Calcium-Aluminat-Zemente, Calcium-Sulfo- Aluminat Zemente (CSA-Zemente) und Mischungen davon. organic, finely ground hydraulic binder. The different types of cement are classified according to DIN EN 197-1 (1 1/2011) in the categories CEM l-V. The term "cement" also includes cements according to EN 14216, calcium aluminate cements, calcium sulfo aluminate cements (CSA cements) and mixtures thereof.
Calcium-Aluminat-Zemente umfassen Minerale der Formel CaO x Al203. Sie können z.B. durch Schmelzen von Calciumoxid (CaO) oder Kalkstein (CaCOs) mit Bauxit oder Aluminat erhalten werden. Calcium-Aluminat-Zemente umfassen etwa 20 bis 40 Gew.-% CaO, bis zu 5 Gew.-% Si02, etwa 40 bis 80 Gew.-% Al203 und bis zu etwa 20 Gew.-% Fe203. Calcium-Aluminat- Zemente werden in der Norm DIN EN 14647 (01/2006) definiert. Calcium aluminate cements include minerals of the formula CaO x Al 2 0 3 . They can be obtained, for example, by melting calcium oxide (CaO) or limestone (CaCOs) with bauxite or aluminate. Calcium aluminate cements comprise about 20 to 40% by weight of CaO, up to 5% by weight of SiO 2 , about 40 to 80% by weight of Al 2 0 3 and up to about 20% by weight of Fe 2 0 3rd Calcium aluminate cements are defined in the standard DIN EN 14647 (01/2006).
Calcium-Sulfo-Aluminat Zemente können aus Tricalcium Aluminat (3 CaO x AI2Os), Anhydrit (CaS04), Calcium Sulfat Hemihydrat (CaS04 x 0.5 H20) und/oder Gips (CaS04 x 2 H20) hergestellt werden.
Bevorzugt enthält die erfindungsgemäße Zusammensetzung 1 ,0 bis 20,0 Gew.-%, mehr bevorzugt 2,0 bis 15,0 Gew.-%, noch mehr bevorzugt 3.0 bis 10.0 Gew.-%, besonders bevorzugt 4.0 bis 6.0 Gew.-% Calcium-Aluminat-Zement, basierend auf dem Gesamtgewicht der Zusammensetzung. Calcium sulfo aluminate cements can be made from tricalcium aluminate (3 CaO x AI 2 Os), anhydrite (CaS0 4 ), calcium sulfate hemihydrate (CaS0 4 x 0.5 H 2 0) and / or gypsum (CaS0 4 x 2 H 2 0) getting produced. The composition according to the invention preferably contains 1.0 to 20.0% by weight, more preferably 2.0 to 15.0% by weight, even more preferably 3.0 to 10.0% by weight, particularly preferably 4.0 to 6.0% by weight. % Calcium aluminate cement based on the total weight of the composition.
Ein weiterer Bestandteil der erfindungsgemäßen Zusammensetzung ist ein Füllstoff. Another component of the composition according to the invention is a filler.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung bezieht sich der Begriff„Füllstoff“ auf Materialien, die hinzugefügt werden können, um das Volumen zu erhöhen, ohne die Eigenschaften der Zusammensetzung zu beeinträchtigen. In the context of the present invention, the term “filler” refers to materials that can be added to increase the volume without impairing the properties of the composition.
Auf dem Gebiet der feuerfesten Massen hat sich die Verwendung von Aluminiumoxid als Füllstoff als besonders vorteilhaft erwiesen. Demnach handelt es sich bei dem erfindungs gemäß verwendeten Füllstoff bevorzugt um Aluminiumoxid. In the field of refractory materials, the use of aluminum oxide as a filler has proven to be particularly advantageous. Accordingly, the filler used according to the invention is preferably aluminum oxide.
Bevorzugt enthält der Füllstoff kalziniertes Aluminiumoxid, mehr bevorzugt besteht der Füllstoff aus kalziniertem Aluminiumoxid. Insbesondere handelt es sich um kalziniertes Aluminiumoxid einer mittleren Korngröße von 0,001 bis 8 mm. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält der Füllstoff mindestens ein kalziniertes Aluminiumoxid der genannten Korngröße. Insbesondere kann der Füllstoff zwei oder mehrere kalzinierte The filler preferably contains calcined aluminum oxide, more preferably the filler consists of calcined aluminum oxide. In particular, it is calcined aluminum oxide with an average grain size of 0.001 to 8 mm. According to a preferred embodiment of the present invention, the filler contains at least one calcined aluminum oxide of the grain size mentioned. In particular, the filler can be two or more calcined
Aluminiumoxide verschiedener Korngrößen enthalten. Contain aluminum oxides of different grain sizes.
Verfahren zur Herstellung von kalziniertem Aluminiumoxid sind dem Fachmann bekannt. Processes for the production of calcined aluminum oxide are known to the person skilled in the art.
Beispielsweise kann kalziniertes Aluminiumoxid aus handelsüblichem Aluminiumhydroxid durch thermische Behandlung und anschließendes Vermahlen gewonnen werden. Das Kalzinieren kann bei Temperaturen von 1200 bis 1800 °C in einem Aluminiumoxidtiegel oder einem gasbeheizten Drehofen erfolgen, das anschließende Vermahlen ist in industriellen Mühlen im Nass- oder Trockenverfahren mit geeigneten Mahlkörpern durchführbar. For example, calcined aluminum oxide can be obtained from commercially available aluminum hydroxide by thermal treatment and subsequent grinding. The calcining can be carried out at temperatures of 1200 to 1800 ° C in an aluminum oxide crucible or a gas-heated rotary kiln, the subsequent grinding can be carried out in industrial mills in a wet or dry process with suitable grinding media.
Bevorzugt enthält die erfindungsgemäße Zusammensetzung 60,0 bis 98,99 Gew.-%, mehr bevorzugt 70,0 bis 92,0 Gew.-%, noch mehr bevorzugt 80,0 bis 90,0 Gew.-%, besonders bevorzugt 83,0 bis 88,0 Gew.-% des mindestens einen Füllstoffs, bezogen auf das The composition according to the invention preferably contains 60.0 to 98.99% by weight, more preferably 70.0 to 92.0% by weight, even more preferably 80.0 to 90.0% by weight, particularly preferably 83, 0 to 88.0% by weight of the at least one filler, based on the
Gesamtgewicht der Zusammensetzung. Total weight of the composition.
Wie oben erläutert handelt es sich bei dem mindestens einen Füllstoff bevorzugt um As explained above, the at least one filler is preferably
Aluminiumoxid, besonders bevorzugt um kalziniertes Aluminiumoxid. Aluminum oxide, particularly preferably around calcined aluminum oxide.
Demnach enthält die erfindungsgemäße Zusammensetzung bevorzugt 60,0 bis 98,99 Gew.-%, mehr bevorzugt 70,0 bis 92,0 Gew.-%, noch mehr bevorzugt 80,0 bis 90,0 Gew.-%, besonders bevorzugt 83,0 bis 88,0 Gew.-% Aluminiumoxid, mehr bevorzugt kalziniertes Aluminiumoxid, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung.
Die erfindungsgemäße Zusammensetzung enthält weiterhin mindestens ein Fließmittel, welches mindestens ein Copolymer enthält, welches eine Hauptkette Polyether-Seitenketten umfasst. Accordingly, the composition according to the invention preferably contains 60.0 to 98.99% by weight, more preferably 70.0 to 92.0% by weight, even more preferably 80.0 to 90.0% by weight, particularly preferably 83 , 0 to 88.0 wt .-% aluminum oxide, more preferably calcined aluminum oxide, based on the total weight of the composition. The composition according to the invention further contains at least one flow agent which contains at least one copolymer which comprises a main chain polyether side chains.
Bevorzugt handelt es sich bei dem mindestens einen Copolymer um ein Kammpolymer bestehend aus einer linearen Hauptkette, welche in regelmäßigen Abständen längere, untereinander nahezu gleichlange Seitenketten enthält. The at least one copolymer is preferably a comb polymer consisting of a linear main chain which, at regular intervals, contains longer side chains which are almost the same length as one another.
Bevorzugt besteht das Copolymer in der Hauptkette The copolymer is preferably in the main chain
i) aus mindestens einer Struktureinheit, welche aus einer Kohlenstoffkette mit mindestens 16 Kohlenstoffatomen besteht, i) at least one structural unit, which consists of a carbon chain with at least 16 carbon atoms,
oder or
ii) aus mindestens einer Struktureinheit, welche aus einer (C-C-O)n-Kette besteht, wobei n für eine Zahl von mindestens 5 steht, ii) at least one structural unit which consists of a (CCO) n chain, where n is a number of at least 5,
oder or
iii) aus mindestens einer Struktureinheit, welche einen Aromaten oder einen Heteroaromaten umfasst. iii) from at least one structural unit which comprises an aromatic or a heteroaromatic.
Bevorzugt ist die Struktureinheit bestehend aus einer Kohlen stoff kette mit mindestens 16 Kohlenstoffatomen mit mindestens einer Gruppe aus der Reihe Alkyl-, Carboxyester-, Carboxy-, Phosphono-, Sulfino-, Sulfo-, Sulfamido-, Sulfoxy-, Sulfoalkyloxy-, Sulfinoalkyloxy und The structural unit is preferably composed of a carbon chain with at least 16 carbon atoms with at least one group from the group consisting of alkyl, carboxyester, carboxy, phosphono, sulfino, sulfo, sulfamido, sulfoxy, sulfoalkyloxy, sulfinoalkyloxy and
Phosphonooxygruppe substituiert. Besonders bevorzugt handelt es sich bei besagter Gruppe um eine Carboxygruppe. Phosphonooxy group substituted. The said group is particularly preferably a carboxy group.
Demnach handelt es sich bei der Struktureinheit umfassend eine Kohlenstoffkette mit mindestens 16 Kohlenstoffatomen bevorzugt um ein Polycarboxylat. Accordingly, the structural unit comprising a carbon chain with at least 16 carbon atoms is preferably a polycarboxylate.
Bei der Struktureinheit, welche aus einer (C-C-0)n- Kette besteht, steht n bevorzug für eine Zahl von mindestens 5, mehr bevorzugt für eine Zahl von 5 bis 70, noch mehr bevorzugt für eine Zahl von 7 bis 50. In the structural unit consisting of a (CC-0) n chain, n is preferably a number of at least 5, more preferably a number of 5 to 70, even more preferably a number of 7 to 50.
Bei der Struktureinheit umfassend einen Aromaten oder einen Heteroaromaten handelt es sich bevorzugt um ein Polykondensationsprodukt. The structural unit comprising an aromatic or a heteroaromatic is preferably a polycondensation product.
Bei den Seitenketten des Copolymers handelt es sich bevorzugt um Polyether-Seitenketten. The side chains of the copolymer are preferably polyether side chains.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung handelt es sich bei besagten Polyether-Seitenketten um Polyether-Seitenketten der Struktureinheit (I) According to a preferred embodiment of the present invention, said polyether side chains are polyether side chains of structural unit (I)
*-U-(C(0))k-X-(AlkO)z-W (I) wobei * -U- (C (0)) k -X- (AlkO) z -W (I) where
* die Bindungsstelle an das Polymer anzeigt,
U für eine chemische Bindung oder eine Alkylengruppe mit 1 bis 8 C-Atomen steht, welche unsubstituiert oder mit mindestens einer Gruppe aus der Reihe Carboxyester-, Carboxy-, Phosphono-, Sulfino-, Sulfo-, Sulfamido-, Sulfoxy-, Sulfoalkyloxy-, Sulfinoalkyloxy- und Phosphonooxy- substituiert ist, * indicates the binding site to the polymer, U stands for a chemical bond or an alkylene group with 1 to 8 C atoms, which is unsubstituted or with at least one group from the series carboxyester, carboxy, phosphono, sulfino, sulfo, sulfamido, sulfoxy, sulfoalkyloxy , Sulfinoalkyloxy and phosphonooxy is substituted,
X Sauerstoff, Schwefel oder eine Gruppe NR1 bedeutet, X represents oxygen, sulfur or a group NR 1 ,
k 0 oder 1 ist, k is 0 or 1,
z für eine ganze Zahl steht, deren Mittelwert, bezogen auf das Polymer im z stands for an integer whose average, based on the polymer in
Bereich von 3 bis 300 liegt, Ranges from 3 to 300,
Alk für C2-C4-Alkylen steht, wobei Alk innerhalb der Gruppe (Alk-0)z Alk represents C2-C4-alkylene, where Alk within the group (Alk-0) z
gleich oder verschieden sein kann, can be the same or different,
W einen Wasserstoff-, einen Ci-C6-Alkyl- oder einen Arylrest bedeutet oder W represents a hydrogen, a C 1 -C 6 -alkyl or an aryl radical or
die Gruppe Y-F bedeutet, wobei the group Y-F means where
Y für eine lineare oder verzweigte Alkylengruppe mit 2 bis 8 C-Atomen steht, Y represents a linear or branched alkylene group with 2 to 8 carbon atoms,
die einen Phenylring tragen kann, that can wear a phenyl ring,
F für einen über Stickstoff gebundenen 5- bis 10-gliedrigen F for a 5- to 10-membered bonded via nitrogen
Stickstoffheterocyclus steht, der als Ringglieder, neben dem Stickstoffatom und neben Kohlenstoffatomen, 1 , 2 oder 3 zusätzliche Heteroatome, Nitrogen heterocycle, which as ring members, in addition to the nitrogen atom and carbon atoms, 1, 2 or 3 additional heteroatoms,
ausgewählt unter Sauerstoff, Stickstoff und Schwefel aufweisen kann, wobei die Stickstoffringlieder eine Gruppe R2 aufweisen können, und wobei 1 oder 2 Kohlenstoffringglieder als Carbonylgruppe vorliegen können,selected from oxygen, nitrogen and sulfur, where the nitrogen ring members can have a group R 2 , and where 1 or 2 carbon ring members can be present as a carbonyl group,
R1 für Wasserstoff, Ci-C4-Alkyl oder Benzyl steht, und R 1 represents hydrogen, Ci-C4-alkyl or benzyl, and
R2 für Wasserstoff, Ci-C4-Alkyl oder Benzyl steht. R 2 represents hydrogen, Ci-C4-alkyl or benzyl.
Bevorzugt enthält das mindestens eine verzweigte Copolymer mindestens eine Gruppe aus der Reihe Carboxyester-, Carboxy-, Phosphono-, Sulfino-, Sulfo-, Sulfamido-, Sulfoxy-, Sulfo alkyloxy-, Sulfinoalkyloxy und Phosphonooxygruppe. Besonders bevorzugt handelt es sich bei besagter Gruppe um eine Carboxygruppe. The at least one branched copolymer preferably contains at least one group from the series carboxyester, carboxy, phosphono, sulfino, sulfo, sulfamido, sulfoxy, sulfo alkyloxy, sulfinoalkyloxy and phosphonooxy group. The said group is particularly preferably a carboxy group.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung handelt es sich demnach bei besagten Polyether-Seitenketten um Polyether-Seitenketten der Struktureinheit (I) According to a preferred embodiment of the present invention, said polyether side chains are therefore polyether side chains of structural unit (I)
*-U-(C(0))k-X-(AlkO)z-W (I) wobei * -U- (C (0)) k -X- (AlkO) z -W (I) where
* die Bindungsstelle an das Polymer anzeigt, * indicates the binding site to the polymer,
U für eine chemische Bindung oder eine Alkylengruppe mit 1 bis 8 C-Atomen steht, welche unsubstituiert oder mit mindestens einer Carboxygruppe substituiert ist, und die übrigen Reste die oben genannten Bedeutungen aufweisen. U stands for a chemical bond or an alkylene group with 1 to 8 C atoms, which is unsubstituted or substituted with at least one carboxy group, and the other radicals have the meanings given above.
In einer bevorzugten Ausführungsform stellt das verzweigte Copolymer ein Polykondensations produkt dar, enthaltend
(II) eine einen Aromaten oder Heteroaromaten und die Polyethergruppe aufweisende Struktureinheit, und/oder In a preferred embodiment, the branched copolymer is a polycondensation product containing (II) a structural unit containing an aromatic or heteroaromatic and the polyether group, and / or
(III) eine phosphatierte einen Aromaten oder Heteroaromaten aufweisende Struktureinheit. (III) a phosphated structural unit containing an aromatic or heteroaromatic.
Die Struktureinheiten (II) und (III) werden bevorzugt durch folgende allgemeine Formeln repräsentiert The structural units (II) and (III) are preferably represented by the following general formulas
(II) A-U-(C(0))k-X-(AlkO)z-W mit (II) AU- (C (0)) k -X- (AlkO) z -W with
A gleich oder verschieden sowie repräsentiert durch eine substituierte oder unsubstituierte aromatische oder heteroaromatische Verbindung mit 5 bis 10 C-Atomen im aromatischen System, wobei die weiteren Reste die für Struktureinheit (I) genannte Bedeutung besitzen; A is the same or different and is represented by a substituted or unsubstituted aromatic or heteroaromatic compound having 5 to 10 carbon atoms in the aromatic system, the other radicals having the meaning given for structural unit (I);
(III)
mit (III) With
D gleich oder verschieden sowie repräsentiert durch eine substituierte oder unsubstituierte aromatische oder heteroaromatische Verbindung mit 5 bis 10 C-Atomen im aromatischen System. D the same or different and represented by a substituted or unsubstituted aromatic or heteroaromatic compound having 5 to 10 carbon atoms in the aromatic system.
Weiterhin ist E gleich oder verschieden sowie repräsentiert durch N, NH oder O, m = 2 falls E = N und m = 1 falls E = NH oder O. Furthermore, E is the same or different and is represented by N, NH or O, m = 2 if E = N and m = 1 if E = NH or O.
R3 und R4 sind unabhängig voneinander gleich oder verschieden sowie repräsentiert durch einen verzweigten oder unverzweigten Ci- bis Cio-Alkylrest, C5- bis Ce-Cycloalkylrest, Arylrest, Heteroarylrest oder H, bevorzugt durch H, Methyl, Ethyl oder Phenyl, besonders bevorzugt durch H oder Methyl und insbesondere bevorzugt durch H. Weiterhin ist b gleich oder verschieden sowie repräsentiert durch eine ganze Zahl von 0 bis 300. Falls b = 0 ist E = O. Besonders bevorzugt ist D = Phenyl, E = O, R3 und R4 = H und b = 1. R 3 and R 4 are, independently of one another, the same or different, and are particularly preferably represented by a branched or unbranched C 1 to C 10 alkyl radical, C 5 to Ce cycloalkyl radical, aryl radical, heteroaryl radical or H, preferably by H, methyl, ethyl or phenyl by H or methyl and particularly preferably by H. Furthermore, b is the same or different and is represented by an integer from 0 to 300. If b = 0, E = O. D = phenyl, E = O, R 3 and R 4 = H and b = 1.
Bevorzugt enthält das Polykondensationsprodukt eine weitere Struktureinheit (IV), welche durch folgende Formel repräsentiert wird
mit
Y unabhängig voneinander gleich oder verschieden und repräsentiert durch (II), (III) oder weitere Bestandteile des Polykondensationsproduktes. The polycondensation product preferably contains a further structural unit (IV), which is represented by the following formula With Y independently of one another, the same or different, and represented by (II), (III) or other constituents of the polycondensation product.
R5 und R6sind bevorzugt gleich oder verschieden und repräsentiert durch H, CH3, COOH oder eine substituierte oder unsubstituierte aromatische oder heteroaromatische Verbindung mit 5 bis 10 C-Atomen. Hierbei werden R5 und R6 in Struktureinheit (IV) unabhängig voneinander bevorzugt durch H, COOH und/oder Methyl repräsentiert. R 5 and R 6 are preferably identical or different and represented by H, CH3, COOH or a substituted or unsubstituted aromatic or heteroaromatic compound having 5 to 10 carbon atoms. Here, R 5 and R 6 in structural unit (IV) are preferably independently represented by H, COOH and / or methyl.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform werden R5 und R6 durch H repräsentiert. In a particularly preferred embodiment, R 5 and R 6 are represented by H.
Das molare Verhältnis der Struktureinheiten (II), (III) und (IV) des erfindungsgemäßen phosphatierten Polykondensationsproduktes kann in weiten Bereichen variiert werden. Als zweckmäßig hat es sich erwiesen, dass das Molverhältnis der Struktureinheiten [(II) + (III)] : (IV) 1 : 0,8 bis 3, bevorzugt 1 : 0,9 bis 2 und besonders bevorzugt 1 : 0,95 bis 1 ,2 beträgt. The molar ratio of the structural units (II), (III) and (IV) of the phosphated polycondensation product according to the invention can be varied within a wide range. It has proven to be expedient that the molar ratio of the structural units [(II) + (III)]: (IV) is 1: 0.8 to 3, preferably 1: 0.9 to 2 and particularly preferably 1: 0.95 to 1, 2 is.
Das Molverhältnis der Struktureinheiten (II) : (III) liegt normalerweise bei 1 : 10 bis 10 : 1 , bevorzugt bei 1 : 7 bis 5 : 1 und besonders bevorzugt bei 1 : 5 bis 3 : 1. The molar ratio of the structural units (II): (III) is normally 1:10 to 10: 1, preferably 1: 7 to 5: 1 and particularly preferably 1: 5 to 3: 1.
Die Gruppen A und D in den Struktureinheiten (II) und (III) des Polykondensationsproduktes werden meist durch Phenyl, 2-Hydroxyphenyl, 3-Hydroxyphenyl, 4-Hydroxyphenyl, 2- Methoxyphenyl, 3-Methoxyphenyl, 4-Methoxyphenyl, Naphthyl, 2-Hydroxynaphthyl, 4- Hydroxynaphthyl, 2-Methoxynaphthyl, 4-Methoxynaphthyl bevorzugt Phenyl repräsentiert, wobei A und D unabhängig voneinander gewählt werden können und auch jeweils aus einem Gemisch der genannten Verbindungen bestehen können. Die Gruppen X und E werden unabhängig voneinander bevorzugt durch O repräsentiert. The groups A and D in the structural units (II) and (III) of the polycondensation product are mostly substituted by phenyl, 2-hydroxyphenyl, 3-hydroxyphenyl, 4-hydroxyphenyl, 2-methoxyphenyl, 3-methoxyphenyl, 4-methoxyphenyl, naphthyl, 2- Hydroxynaphthyl, 4-hydroxynaphthyl, 2-methoxynaphthyl, 4-methoxynaphthyl preferably represents phenyl, where A and D can be chosen independently of one another and can also each consist of a mixture of the compounds mentioned. The groups X and E are preferably independently represented by O.
Bevorzugt wird z in Struktureinheit (I) durch eine ganze Zahl von 5 bis 280, insbesondere 10 bis 160 und besonders bevorzugt 12 bis 120 repräsentiert und b in Struktureinheit (III) durch eine ganze Zahl von 0 bis 10, bevorzugt 1 bis 7 und besonders bevorzugt 1 bis 5. Die jeweiligen Reste, deren Länge durch z bzw. b definiert wird, können hierbei aus einheitlichen Baugruppen bestehen, es kann aber auch zweckmäßig sein, dass es sich um eine Mischung aus unterschiedlichen Baugruppen handelt. Weiterhin können die Reste der Struktureinheiten (II) und (III) unabhängig voneinander jeweils die gleiche Kettenlänge besitzen, wobei z bzw. b jeweils durch eine Zahl repräsentiert wird. Es wird aber in der Regel zweckmäßig sein, dass es sich jeweils um Mischungen mit unterschiedlichen Kettenlängen handelt, so dass die Reste der Struktureinheiten im Polykondensationsprodukt für z und unabhängig für b unterschiedliche Zahlenwerte aufweisen. Z in structural unit (I) is preferably represented by an integer from 5 to 280, in particular 10 to 160 and particularly preferably 12 to 120 and b in structural unit (III) by an integer from 0 to 10, preferably 1 to 7 and particularly preferably 1 to 5. The respective radicals, the length of which is defined by z or b, can consist of uniform assemblies, but it can also be expedient that it is a mixture of different assemblies. Furthermore, the residues of the structural units (II) and (III) can each independently have the same chain length, z or b being represented by a number. However, it will generally be expedient for the mixtures in question to have mixtures with different chain lengths, so that the residues of the structural units in the polycondensation product have different numerical values for z and independently for b.
In einer besonderen Ausführungsform sieht die vorliegende Erfindung weiterhin vor, dass es sich um ein Natrium-, Kalium-, Ammonium- und/oder Calcium-Salz und bevorzugt um ein Natrium- und/oder Kalium-Salz, des phosphatierten Polykondensationsproduktes handelt.
Häufig weist das erfindungsgemäße phosphatierte Polykondensationsprodukt ein gewichts mittleres Molekulargewicht von 5000 g/mol bis 150.000 g/mol, vorzugsweise 10.000 bis 100.000 g/mol und besonders bevorzugt 20.000 bis 75.000 g/mol auf. In a particular embodiment, the present invention further provides that it is a sodium, potassium, ammonium and / or calcium salt and preferably a sodium and / or potassium salt of the phosphated polycondensation product. The phosphated polycondensation product according to the invention frequently has a weight-average molecular weight of 5000 g / mol to 150,000 g / mol, preferably 10,000 to 100,000 g / mol and particularly preferably 20,000 to 75,000 g / mol.
Die nach der vorliegenden Erfindung bevorzugt zu verwendenden phosphatierten The phosphated to be used preferably according to the present invention
Polykondensationsprodukte sind gemäß dem Fachmann bekannten Verfahren herstellbar. Geeignete Verfahren sind beispielsweise in den WO 2006/042709 und WO 2010/040612 beschrieben. Polycondensation products can be prepared according to processes known to those skilled in the art. Suitable methods are described, for example, in WO 2006/042709 and WO 2010/040612.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei dem Fließmittel um mindestens ein Copolymer, welches erhältlich ist durch Polymerisation einer Mischung von Monomeren, umfassend In a further preferred embodiment, the flow agent is at least one copolymer which can be obtained by polymerizing a mixture of monomers comprising
(V) mindestens ein ethylenisch ungesättigtes Monomer, welches mindestens (V) at least one ethylenically unsaturated monomer, which at least
einen Rest aus der Reihe Carbonsäure, Carbonsäuresalz, a residue from the series carboxylic acid, carboxylic acid salt,
Carbonsäureester, Carbonsäureamid, Carbonsäureanhydrid und Carboxylic acid esters, carboxylic acid amide, carboxylic acid anhydride and
Carbonsäureimid umfasst Carboximide includes
und and
(VI) mindestens ein ethylenisch ungesättigtes Monomer umfassend die (VI) at least one ethylenically unsaturated monomer comprising the
Polyethergruppe, wobei die Polyethergruppe bevorzugt durch Polyether group, the polyether group being preferred by
die Struktureinheit (I) repräsentiert wird. the structural unit (I) is represented.
Die Copolymere entsprechend der vorliegenden Erfindung enthalten mindestens zwei Monomerbausteine. Es kann aber auch vorteilhaft sein, Copolymere mit drei oder mehr Monomerbausteinen zu verwenden. The copolymers according to the present invention contain at least two monomer units. However, it can also be advantageous to use copolymers with three or more monomer units.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird das ethylenisch ungesättigte Monomer (V) durch mindestens eine der folgenden allgemeinen Formeln aus der Gruppe (Va), (Vb) und (Vc) repräsentiert:
In a preferred embodiment, the ethylenically unsaturated monomer (V) is represented by at least one of the following general formulas from the group (Va), (Vb) and (Vc):
Bei dem Mono- oder Dicarbonsäure-Derivat (Va) und dem in cyclischer Form vorliegenden Monomer (Vb), wobei Z = O (Säureanhydrid) oder NR16 (Säureimid) darstellen, steht R7 und R8 unabhängig voneinander für Wasserstoff oder einen aliphatischen Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 20 C-Atomen, vorzugsweise eine Methylgruppe. B bedeutet H, -COOMa, -CO-0(CqH2qO)r- R9, -CO-NH-(CqH2qO)r-R9. In the mono- or dicarboxylic acid derivative (Va) and the monomer (Vb) present in cyclic form, where Z = O (acid anhydride) or NR 16 (acid imide), R 7 and R 8 independently of one another represent hydrogen or an aliphatic Hydrocarbon radical with 1 to 20 carbon atoms, preferably a methyl group. B means H, -COOM a , -CO-0 (C q H 2q O) r - R 9 , -CO-NH- (C q H 2q O) r -R 9 .
M bedeutet Wasserstoff, ein ein-, zwei- oder dreiwertiges Metallkation, vorzugsweise Natrium-, Kalium-, Calcium- oder Magnesium-Ion, weiterhin Ammonium oder ein organischer Aminrest sowie a = 1/3, 1/2 oder 1 , je nachdem, ob es sich bei M um ein ein-, zwei- oder dreiwertiges Kation handelt. Als organische Aminreste werden vorzugsweise substituierte Ammonium-
Gruppen eingesetzt, die sich ableiten von primären, sekundären oder tertiären Ci-2o- Alkylaminen, Ci-2o-Alkanolaminen, Cs-s-Cycloalkylaminen und C6-14-Arylaminen. Beispiele für die entsprechenden Amine sind Methylamin, Dimethylamin, Trimethylamin, Ethanolamin, M denotes hydrogen, a mono-, di- or trivalent metal cation, preferably sodium, potassium, calcium or magnesium ion, furthermore ammonium or an organic amine residue and a = 1/3, 1/2 or 1, depending on whether M is a mono-, di- or trivalent cation. Preferred organic amine residues are preferably substituted ammonium Groups used which are derived from primary, secondary or tertiary Ci -2 o-alkylamines, Ci- 2 o-alkanolamines, Cs-s-cycloalkylamines and C6-14 arylamines. Examples of the corresponding amines are methylamine, dimethylamine, trimethylamine, ethanolamine,
Diethanolamin, Triethanolamin, Methyldiethanolamin, Cyclohexylamin, Dicyclohexylamin, Phenylamin, Diphenylamin in der protonierten (Ammonium)Form. Diethanolamine, triethanolamine, methyldiethanolamine, cyclohexylamine, dicyclohexylamine, phenylamine, diphenylamine in the protonated (ammonium) form.
R9 bedeutet Wasserstoff, ein aliphatischer Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 20 C-Atomen, ein cycloaliphatischer Kohlenwasserstoffrest mit 5 bis 8 C-Atomen, ein Arylrest mit 6 bis 14 C- Atomen, der ggf. noch substituiert sein kann, q = 2, 3 oder 4 sowie r = 0 bis 200, vorzugsweise 1 bis 150. Die aliphatischen Kohlenwasserstoffe können hierbei linear oder verzweigt sowie gesättigt oder ungesättigt sein. Als bevorzugte Cycloalkylreste sind Cyclopentyl- oder R 9 denotes hydrogen, an aliphatic hydrocarbon radical with 1 to 20 C atoms, a cycloaliphatic hydrocarbon radical with 5 to 8 C atoms, an aryl radical with 6 to 14 C atoms, which can optionally be substituted, q = 2, 3 or 4 and r = 0 to 200, preferably 1 to 150. The aliphatic hydrocarbons can be linear or branched and saturated or unsaturated. The preferred cycloalkyl radicals are cyclopentyl or
Cyclohexylreste, als bevorzugte Arylreste Phenyl- oder Naphthylreste anzusehen, die insbesondere noch durch Hydroxyl-, Carboxyl- oder Sulfonsäuregruppen substituiert sein können. Cyclohexyl radicals, phenyl or naphthyl radicals to be regarded as preferred aryl radicals, which in particular may also be substituted by hydroxyl, carboxyl or sulfonic acid groups.
Weiterhin steht Z für O oder NR1S, wobei R16 unabhängig voneinander gleich oder verschieden sowie repräsentiert wird durch einen verzweigten oder unverzweigten Cr bis Cio-Alkylrest, Cs- bis Ce-Cycloalkylrest, Arylrest, Heteroarylrest oder H. Z furthermore represents O or NR 1S , where R 16 is independently the same or different and is represented by a branched or unbranched Cr to Cio-alkyl radical, Cs to Ce cycloalkyl radical, aryl radical, heteroaryl radical or H.
Die folgende Formel stellt das Monomer (Vc) dar: The following formula represents the monomer (Vc):
Hierbei steht R10 und R11 unabhängig voneinander für Wasserstoff oder einen aliphatischen Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 20 C-Atomen, einen cycloaliphatischen Kohlenwasserstoffrest mit 5 bis 8 C-Atomen, einen ggf. substituierten Arylrest mit 6 bis 14 C-Atomen. Here, R 10 and R 11 independently of one another represent hydrogen or an aliphatic hydrocarbon radical having 1 to 20 C atoms, a cycloaliphatic hydrocarbon radical having 5 to 8 C atoms, an optionally substituted aryl radical having 6 to 14 C atoms.
Weiterhin ist R12 gleich oder verschieden und wird durch (CnH2n)-S03H mit n = 0, 1 , 2, 3 oder 4,Furthermore R 12 is the same or different and is replaced by (C n H 2n ) -S03H with n = 0, 1, 2, 3 or 4,
(CnH2n)-OH mit n = 0, 1 , 2, 3 oder 4; (CnH2n)-P03H2 mit n = 0, 1 , 2, 3 oder 4, (CnH2n)-0P03H2 mit n = 0, 1 , 2, 3 oder 4, (C6H4)-S03H, (C6H4)-P03H2, (C6H4)-0P03H2 und (CnH2n)-NR14 b mit n = 0,(C n H 2n ) -OH with n = 0, 1, 2, 3 or 4; (C n H 2n ) -P03H 2 with n = 0, 1, 2, 3 or 4, (C n H 2n ) -0P03H 2 with n = 0, 1, 2, 3 or 4, (C 6 H 4 ) -S0 3 H, (C 6 H 4 ) -P0 3 H 2 , (C 6 H 4 ) -0P0 3 H 2 and (C n H 2n ) -NR 14 b with n = 0,
1 , 2, 3 oder 4 und b durch 2 oder 3 repräsentiert. 1, 2, 3 or 4 and b represented by 2 or 3.
R13 bedeutet H, -COOMa, -C0-0(CqH2q0)r-R9, -CO-NH-(CqH2qO)r-R9, wobei Ma, R9, q und r die oben genannte Bedeutungen besitzen. R 13 means H, -COOM a , -C0-0 (C q H 2q 0) rR 9 , -CO-NH- (C q H 2q O) rR 9 , where M a , R 9 , q and r are the same as above have the meanings mentioned.
R14 steht für Wasserstoff, einen aliphatischen Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 10 C-Atomen, einen cycloaliphatischen Kohlenwasserstoffrest mit 5 bis 8 C-Atomen, ein ggf. substituierter Arylrest mit 6 bis 14 C-Atomen.
Weiterhin ist Q gleich oder verschieden sowie repräsentiert durch NH, NR15 oder O, wobei R15 für einen aliphatischen Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 10 C-Atomen, einen cycloaliphatischen Kohlenwasserstoffrest mit 5 bis 8 C-Atomen oder ein ggf. substituierter Arylrest mit 6 bis 14 C-Atomen steht. R 14 stands for hydrogen, an aliphatic hydrocarbon radical with 1 to 10 C atoms, a cycloaliphatic hydrocarbon radical with 5 to 8 C atoms, an optionally substituted aryl radical with 6 to 14 C atoms. Furthermore, Q is identical or different and is represented by NH, NR 15 or O, where R 15 is an aliphatic hydrocarbon radical having 1 to 10 C atoms, a cycloaliphatic hydrocarbon radical having 5 to 8 C atoms or an optionally substituted aryl radical having 6 to 14 carbon atoms.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform wird das ethylenisch ungesättigte Monomer (VI) durch folgende allgemeine Formeln repräsentiert In a particularly preferred embodiment, the ethylenically unsaturated monomer (VI) is represented by the following general formulas
(vi)
worin alle Reste die oben genannten Bedeutungen aufweisen. (Vi) wherein all radicals have the meanings given above.
Insbesondere weist das Copolymer ein mittleres Molgewicht (Mw) zwischen 5000 und 150.000 g/mol, besonders bevorzugt 10,000 bis 80,000 g/mol und ganz besonders bevorzugt 15,000 bis 60,000 g/mol auf, welches durch Gelpermeationschromatographie bestimmt wird. Die Polymere werden mittels Größenausschlusschromatographie auf mittlere Molmasse und Umsatz analysiert (Säulenkombinationen: Shodex OH-Pak SB 804 HQ und OH-Pak SB 802.5 HQ von Showa Denko, Japan; Elutionsmittel: 80 Vol.-% wässrige Lösung von HCO2NH4 (0,05 mol/L) und 20 Vol.-% MeOH; Injektionsvolumen 100 pL; Flussrate 0,5 ml_/min)). In particular, the copolymer has an average molecular weight (Mw) between 5000 and 150,000 g / mol, particularly preferably 10,000 to 80,000 g / mol and very particularly preferably 15,000 to 60,000 g / mol, which is determined by gel permeation chromatography. The polymers are analyzed by means of size exclusion chromatography for average molecular weight and conversion (column combinations: Shodex OH-Pak SB 804 HQ and OH-Pak SB 802.5 HQ from Showa Denko, Japan; eluent: 80% by volume aqueous solution of HCO2NH4 (0.05 mol / L) and 20 vol .-% MeOH; injection volume 100 pL; flow rate 0.5 ml_ / min)).
Vorzugsweise erfüllt das erfindungsgemäße Copolymer die Anforderungen der Industrienorm EN 934-2 (Februar 2002). The copolymer according to the invention preferably meets the requirements of the industrial standard EN 934-2 (February 2002).
Bevorzugt enthält die erfindungsgemäße Zusammensetzung 0,01 bis 3,0 Gew.-%, mehr bevorzugt 0,025 bis 2,0 Gew.-%, noch mehr bevorzugt 0,05 bis 1 ,0 Gew.-%, besonders bevorzugt 0.08 bis 0.15 Gew.-% des mindestens einen Fließmittels, welches mindestens ein Copolymer enthält, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung. The composition according to the invention preferably contains 0.01 to 3.0% by weight, more preferably 0.025 to 2.0% by weight, even more preferably 0.05 to 1.0% by weight, particularly preferably 0.08 to 0.15% by weight .-% of the at least one flow agent, which contains at least one copolymer, based on the total weight of the composition.
Besonders bevorzugt besteht das mindestens eine Fließmittel aus dem mindestens einen Copolymer wie oben definiert. Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält die Zusammensetzung neben dem mindestens einen The at least one superplasticizer particularly preferably consists of the at least one copolymer as defined above. According to a particularly preferred embodiment of the present invention, the composition contains, in addition to the at least one
Fließmittel, welches mindestens ein Copolymer enthält, kein weiteres Fließmittel. Superplasticizer, which contains at least one copolymer, no other superplasticizer.
Desweiteren enthält die erfindungsgemäße Zusammensetzung mindestens einen Verzögerer, welcher mindestens eine Säure enthält. Furthermore, the composition according to the invention contains at least one retarder which contains at least one acid.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung bezieht sich die Begriffe„Verzögerer“ und„Erstarrungs verzögerer“ auf ein Additiv, welches die Aushärtung einer Bindemittelzusammensetzung verlangsamt.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die mindestens eine Säure ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Salzsäure, Schwefelsäure, Salpetersäure, Phosphorsäure, Essigsäure, Zitronensäure, Sulfonsäuren, Metallsalzen sowie Gemischen von diesen. In the context of the present invention, the terms “retarder” and “solidification retarder” refer to an additive which slows down the hardening of a binder composition. According to a preferred embodiment of the present invention, the at least one acid is selected from the group consisting of hydrochloric acid, sulfuric acid, nitric acid, phosphoric acid, acetic acid, citric acid, sulfonic acids, metal salts and mixtures thereof.
Besonders bevorzugt ist die mindestens eine Säure ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Salzsäure, Phosphorsäure, Essigsäure, Sulfonsäuren, Metallsalzen sowie Gemischen von diesen. The at least one acid is particularly preferably selected from the group consisting of hydrochloric acid, phosphoric acid, acetic acid, sulfonic acids, metal salts and mixtures of these.
Bezüglich der Metallsalze eignen sich im Rahmen der vorliegenden Erfindung solche Metall salze, die in wässriger Lösung sauer reagieren. Insbesondere bevorzugt sind Salze von Magnesium, Calcium, Eisen, Zink, Aluminium sowie Gemische von diesen. With regard to the metal salts, those metal salts are suitable in the context of the present invention which react acidic in aqueous solution. Salts of magnesium, calcium, iron, zinc, aluminum and mixtures of these are particularly preferred.
Besonders bevorzugt handelt es sich bei dem Metallsalz um mindestens ein Aluminium-Salz. Insbesondere bevorzugt ist Aluminiumchlorid. The metal salt is particularly preferably at least one aluminum salt. Aluminum chloride is particularly preferred.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung handelt es sich bei der mindestens einen Säure um eine Sulfonsäure der Formel (VII) According to a further preferred embodiment of the present invention, the at least one acid is a sulfonic acid of the formula (VII)
R17-(CH2)p-S03Ma (VII) wobei R 17 - (CH 2 ) p-S0 3 Ma (VII) where
R17 für einen verzweigten oder unverzweigten Ci-C2o-Alkylrest, einen C6-Cio-Arylrest, welcher unsubstituiert oder mit einem oder mehreren verzweigten oder unverzweigten Ci-C2o-Alkylresten substituiert sein kann, NR18R19 oder einen Substituenten der Formel (VIII) steht, R17 is a branched or unbranched Ci-C2o-alkyl radical, a C 6 -Cio-aryl radical which may be unsubstituted or substituted by one or more branched or unbranched Ci-C2o-alkyl radicals, NR 18 R 19 or a substituent of the formula (VIII ) stands,
R18 und R19unabhängig voneinander gleich oder verschieden sein können und für Wasserstoff oder verzweigte oder unverzweigte Ci-C2o-Alkylreste stehen, R 18 and R 19 can, independently of one another, be the same or different and represent hydrogen or branched or unbranched Ci-C2o-alkyl radicals,
R20 und R21 unabhängig voneinander für Wasserstoff oder einen verzweigte oder unverzweigten R 20 and R 21 are independently hydrogen or a branched or unbranched
Ci-C2o-Alkylrest stehen, Ci-C2o-alkyl radical,
V für -O- oder -NH- steht, V stands for -O- or -NH-,
R22 für Wasserstoff oder Methyl steht, R 22 represents hydrogen or methyl,
p für eine Zahl zwischen 0 und 10 steht, p stands for a number between 0 and 10,
M für Wasserstoff, ein Metall-Kation oder ein Ammonium-Kation, und M for hydrogen, a metal cation or an ammonium cation, and
a für 1 oder 1/Valenz des Metall-Kations stehen. a stand for 1 or 1 / valence of the metal cation.
Mehr bevorzugt handelt es sich bei der mindestens einen Säure um eine Sulfonsäure der Formel (VII), wobei
R17 für einen unverzweigten Ci-C6-Alkylrest oder NR18R19 steht, The at least one acid is more preferably a sulfonic acid of the formula (VII), where R 17 represents an unbranched C 1 -C 6 -alkyl radical or NR 18 R 19 ,
R18 und R19unabhängig voneinander gleich oder verschieden sein können und für Wasserstoff oder verzweigte oder unverzweigte Ci-C2o-Alkylreste stehen, R 18 and R 19 can, independently of one another, be the same or different and represent hydrogen or branched or unbranched Ci-C2o-alkyl radicals,
R20 und R21 unabhängig voneinander für einen unverzweigten Ci-C6-Alkylrest stehen, R 20 and R 21 independently of one another represent an unbranched C 1 -C 6 -alkyl radical,
W für -NH- steht, W stands for -NH-,
R22 für Wasserstoff steht, R 22 represents hydrogen,
p für eine Zahl zwischen 0 und 5 steht, p stands for a number between 0 and 5,
M für Wasserstoff, ein Metall-Kation oder ein Ammonium-Kation, und M for hydrogen, a metal cation or an ammonium cation, and
a für 1 oder 1/Valenz des Metall-Kations stehen. a stand for 1 or 1 / valence of the metal cation.
Besonders bevorzugt handelt es sich bei der mindestens einen Säure um eine Sulfonsäure der Formel (VII), wobei The at least one acid is particularly preferably a sulfonic acid of the formula (VII), where
R17 für einen unverzweigten Ci-C2-Alkylrest oder NR18R19 steht, R 17 represents an unbranched Ci-C2-alkyl radical or NR 18 R 19 ,
R18 und R19für Wasserstoff stehen, R 18 and R 19 represent hydrogen,
R20 und R21für Methyl stehen, R 20 and R 21 represent methyl,
W für -NH- steht, W stands for -NH-,
R22 für Wasserstoff steht, R 22 represents hydrogen,
p für eine Zahl zwischen 0 und 2 steht, und p represents a number between 0 and 2, and
M für Wasserstoff steht. M stands for hydrogen.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung handelt es sich bei der mindestens einen Säure um Amidosulfonsäure, Methansulfonsäure, 2-Acrylamido- 2-methylpropansulfonsäure oder Gemische aus diesen. According to a particularly preferred embodiment of the present invention, the at least one acid is amidosulfonic acid, methanesulfonic acid, 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid or mixtures thereof.
Bevorzugt enthält die erfindungsgemäße Zusammensetzung 0,01 bis 5,0 Gew.-%, mehr bevorzugt 0,012 bis 3,0 Gew.-%, besonders bevorzugt 0,0125 bis 0,12 Gew.-% des mindestens einen Verzögerers, welcher mindestens eine Säure enthält, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung. The composition according to the invention preferably contains 0.01 to 5.0% by weight, more preferably 0.012 to 3.0% by weight, particularly preferably 0.0125 to 0.12% by weight of the at least one retarder which comprises at least one Acid contains, based on the total weight of the composition.
Demnach enthält die erfindungsgemäße Zusammensetzung bevorzugt 1 ,0 bis 20,0 Gew.-%, mehr bevorzugt 2,0 bis 15,0 Gew.-%, noch mehr bevorzugt 3.0 bis 10.0 Gew.-%, besonders bevorzugt 4.0 bis 6.0 Gew.-% Calcium-Aluminat-Zement, 60,0 bis 98,99 Gew.-%, mehr bevorzugt 70,0 bis 92,0 Gew.-%, noch mehr bevorzugt 80,0 bis 90,0 Gew.-%, besonders bevorzugt 83,0 bis 88,0 Gew.-% des mindestens einen Füllstoffs, 0,01 bis 3,0 Gew.-%, mehr bevorzugt 0,025 bis 2,0 Gew.-%, noch mehr bevorzugt 0,05 bis 1 ,0 Gew.-%, besonders bevorzugt 0.08 bis 0.15 Gew.-% des mindestens einen Fließmittels, welches mindestens ein Copolymer enthält, und 0,01 bis 5,0 Gew.-%, mehr bevorzugt 0,012 bis 3,0 Gew.-%, besonders bevorzugt 0,0125 bis 0,12 Gew.-% des mindestens einen Verzögerers, welcher mindestens eine Säure enthält, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung. Accordingly, the composition according to the invention preferably contains 1.0 to 20.0% by weight, more preferably 2.0 to 15.0% by weight, even more preferably 3.0 to 10.0% by weight, particularly preferably 4.0 to 6.0% by weight. % Calcium aluminate cement, 60.0 to 98.99% by weight, more preferably 70.0 to 92.0% by weight, even more preferably 80.0 to 90.0% by weight, particularly preferably 83.0 to 88.0% by weight of the at least one filler, 0.01 to 3.0% by weight, more preferably 0.025 to 2.0% by weight, even more preferably 0.05 to 1, 0% by weight, particularly preferably 0.08 to 0.15% by weight of the at least one superplasticizer which contains at least one copolymer and 0.01 to 5.0% by weight, more preferably 0.012 to 3.0% by weight , particularly preferably 0.0125 to 0.12% by weight of the at least one retarder which contains at least one acid, based on the total weight of the composition.
Mehr bevorzugt besteht die erfindungsgemäße Zusammensetzung aus 1 ,0 bis 20,0 Gew.-%, mehr bevorzugt 2,0 bis 15,0 Gew.-%, noch mehr bevorzugt 3.0 bis 10.0 Gew.-%, besonders bevorzugt 4.0 bis 6.0 Gew.-% Calcium-Aluminat-Zement, 60,0 bis 98,99 Gew.-%, mehr
bevorzugt 70,0 bis 92,0 Gew.-%, noch mehr bevorzugt 80,0 bis 90,0 Gew.-%, besonders bevorzugt 83,0 bis 88,0 Gew.-% des mindestens einen Füllstoffs, 0,01 bis 3,0 Gew.-%, mehr bevorzugt 0,025 bis 2,0 Gew.-%, noch mehr bevorzugt 0,05 bis 1 ,0 Gew.-%, besonders bevorzugt 0.08 bis 0.15 Gew.-% des mindestens einen Fließmittels, welches mindestens ein Copolymer enthält, und 0,01 bis 5,0 Gew.-%, mehr bevorzugt 0,012 bis 3,0 Gew.-%, besonders bevorzugt 0,0125 bis 0,12 Gew.-% des mindestens einen Verzögerers, welcher mindestens eine Säure enthält, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung. The composition according to the invention more preferably consists of 1.0 to 20.0% by weight, more preferably 2.0 to 15.0% by weight, even more preferably 3.0 to 10.0% by weight, particularly preferably 4.0 to 6.0% by weight % Calcium aluminate cement, 60.0 to 98.99% by weight, more preferably 70.0 to 92.0% by weight, even more preferably 80.0 to 90.0% by weight, particularly preferably 83.0 to 88.0% by weight of the at least one filler, 0.01 to 3.0% by weight, more preferably 0.025 to 2.0% by weight, even more preferably 0.05 to 1.0% by weight, particularly preferably 0.08 to 0.15% by weight of the at least one superplasticizer which contains at least one copolymer, and 0.01 to 5.0 wt .-%, more preferably 0.012 to 3.0 wt .-%, particularly preferably 0.0125 to 0.12 wt .-% of the at least one retarder, which at least contains an acid based on the total weight of the composition.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die erfindungs gemäße Zusammensetzung frei von Bor. According to a preferred embodiment of the present invention, the composition according to the invention is free of boron.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung bedeuten die Begriffe„frei von Bor“ oder„Bor-frei“, dass die erfindungsgemäße Zusammensetzung kein Bor und Bor-haltige Verbindungen enthält. Bevorzugt enthält die erfindungsgemäße Zusammensetzung weniger als 1 ,0 Gew.-%, mehr bevorzugt weniger als 0,1 Gew.-%, besonders bevorzugt weniger als 0,01 Gew.-% Bor, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung. Besonders bevorzugt liegt der Anteil an Bor und Bor-haltigen Verbindungen unterhalb der Nachweisgrenze gängiger Analyse- methoden. In the context of the present invention, the terms “free of boron” or “free of boron” mean that the composition according to the invention does not contain any boron and boron-containing compounds. The composition according to the invention preferably contains less than 1.0% by weight, more preferably less than 0.1% by weight, particularly preferably less than 0.01% by weight of boron, based on the total weight of the composition. The proportion of boron and boron-containing compounds is particularly preferably below the detection limit of common analysis methods.
Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden bei der Herstellung der erfindungsgemäßen Zusammensetzung kein Bor und Bor-haltige According to another preferred embodiment of the present invention, boron and boron are not used in the preparation of the composition according to the invention
Verbindungen verwendet. Connections used.
Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin einen Artikel, welcher die oben beschriebene Zusammensetzung umfasst. The present invention further relates to an article comprising the composition described above.
Bevorzugt handelt es sich bei besagtem Artikel um einen feuerfesten Artikel.
The said article is preferably a refractory article.
Beispiele Examples
Verwendete Materialien used material
Tabular Alumina T 60 ist das kommerzielle kalzinierte Aluminiumoxid der in Tabelle 1 angegebenen Korngrößen von Almatis GmbH. Tabular Alumina T 60 is the commercial calcined aluminum oxide of the grain sizes from Almatis GmbH given in Table 1.
Reaktives Alumina CL 370 ist kommerziell von Almatis GmbH erhältlich. Reactive Alumina CL 370 is commercially available from Almatis GmbH.
Ca-Aluminat Zement CA 270 ist kommerziell von Almatis GmbH erhältlich. Ca-aluminate cement CA 270 is commercially available from Almatis GmbH.
Fließmittel 1 ist das kommerzielle Fließmittel Castament FS 10 von BASF Construction Solutions GmbH, welches ein pulverförmiges Polymerisationsprodukt auf Basis Superplasticizer 1 is the commercial superplasticizer Castament FS 10 from BASF Construction Solutions GmbH, which is a powdery polymerization product based
Polyethylenglykol ist. Is polyethylene glycol.
Fließmittel 2 ist das kommerzielle Fließmittel Castament FW 10 von BASF Construction Solutions GmbH, welches ein pulverförmiges Polymerisationsprodukt auf Basis Superplasticizer 2 is the commercial superplasticizer Castament FW 10 from BASF Construction Solutions GmbH, which is a powdery polymerization product based
Polyethylenglykol ist und im Unterschied zum Castament FS 10 zusätzliche Lithium-Ionen enthält und daher zu einer beschleunigten Hydratation führt. Is polyethylene glycol and, unlike the Castament FS 10, contains additional lithium ions and therefore leads to accelerated hydration.
Fließmittel 3 ist das kommerzielle Fließmittel Naphthalin-Sulfonat Polymers Flube OS 39 von Bozetto S.p.a. Superplasticizer 3 is the commercial superplasticizer naphthalene sulfonate polymer Flube OS 39 from Bozetto S.p.a.
Borsäure, Amidosulfonsäure, Phosphorsäure, Essigsäure, Aluminiumchlorid, 2-Acrylamido-2- methylpropansulfonsäure, Salzsäure, Methansulfonsäure, der saure Ionenaustauscher Dowex 50 WX 2 und Aluminiumdihydrogenphosphat sind kommerziell erhältliche Verbindungen von Sigma Aldrich. Boric acid, amidosulfonic acid, phosphoric acid, acetic acid, aluminum chloride, 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid, hydrochloric acid, methanesulfonic acid, the acidic ion exchanger Dowex 50 WX 2 and aluminum dihydrogen phosphate are commercially available compounds from Sigma Aldrich.
Herstellung der Bindemittelmischungen Manufacture of binder mixtures
Die Herstellung erfolge in einem Tellermischer des Typs Hobart A 200. Alle trockenen The production takes place in a Hobart A 200 plate mixer. All dry
Komponenten einer Gesamtmenge von 5000 g werden für 60 Sekunden bei einer Rühr- geschwindigkeit von 107 Umdrehungen pro Minute vorgemischt bevor die Gesamtmenge an benötigtem Anmachwasser in einem Schritt zugegeben wird. Nach der Wasserzugabe wird noch für 4 weitere Minuten gerührt. Components of a total amount of 5000 g are premixed for 60 seconds at a stirring speed of 107 revolutions per minute before the total amount of mixing water required is added in one step. After the water has been added, the mixture is stirred for a further 4 minutes.
Die Zusammensetzung der trockenen Bindemittelmischungen ist in Tabelle 1 zusammen gefasst, die zugegebenen Mengen an Fließmittel, Anmachwasser und Verzögerer in Tabelle 2.
Tabelle 1 : Trockene Komponenten der Bindemittelmischungen The composition of the dry binder mixtures is summarized in Table 1, the amounts of flow agent, mixing water and retarder added in Table 2. Table 1: Dry components of the binder mixtures
Tabelle 2: Zugaben Fließmittel, Anmachwasser und Verzögerer Table 2: Additions of superplasticizers, mixing water and retarders
1) Bezogen auf die Gesamtmenge der trockenen Komponenten nach Tabelle 1 1) Based on the total amount of dry components according to Table 1
2) Die genauen Verzögererdosierungen sind Tabelle 3 zu entnehmen 2) The exact retarder dosages are shown in Table 3
3) Bei Vergleichsbeispiel 5 wurde stattdessen insgesamt ausschließlich 0.1 Gew.-% 3) In Comparative Example 5 instead, a total of 0.1% by weight was used instead.
Fließmittel 3 und bei Vergleichsbeispiel 6 insgesamt ausschließlich 0.5 Gew.-% Superplasticizer 3 and, in comparison example 6, a total of only 0.5% by weight
Fließmittel 3 verwendet. Superplasticizer 3 used.
Fließmaß slump-flow
Vier Auslaufkegel nach EN 1402-4:2003 werden mit der frisch angesetzten Bindemittel mischung befüllt. Das Fließmaß wird nach 10, 30, 60 und 120 Minuten nach der Befüllung bestimmt, indem der Auslaufkegel angehoben und Material, welches an der Wand des Auslauf kegels haftet entfernt und vorsichtig der fließenden Masse hinzugefügt wird. Wenn das Material zum Stillstand kommt (zwei Minuten nachdem der Auslaufkegel angehoben wurde), wird der Durchmesser des Fließkuchens in zwei senkrecht zueinanderstehenden Richtungen bestimmt. Die in Tabelle angegebenen Werte in [cm] entsprechen dem arithmetischen Mittel beider Richtungen. Four discharge cones according to EN 1402-4: 2003 are filled with the freshly prepared binder mixture. The flow rate is determined after 10, 30, 60 and 120 minutes after filling by lifting the outlet cone and removing material which adheres to the wall of the outlet cone and carefully adding it to the flowing mass. When the material comes to a standstill (two minutes after the discharge cone has been raised), the diameter of the flow cake is determined in two directions perpendicular to each other. The values in [cm] given in the table correspond to the arithmetic mean of both directions.
Da der innere Durchmesser des Auslaufkegels 10 cm beträgt, hat sich das Material bei einem Fließmaß von 10 cm nach dem Anheben des Auslaufkegels nicht bewegt. Since the inner diameter of the outlet cone is 10 cm, the material did not move at a flow of 10 cm after lifting the outlet cone.
Zur Bestimmung der Frischbetondichte wurde das frisch angesetzte Material langsam in einen 250 mL-Plastikbecher gefüllt und das Verhältnis aus Eigenmasse und Volumen bestimmt.
Festigkeitswerte To determine the fresh concrete density, the freshly prepared material was slowly poured into a 250 mL plastic beaker and the ratio between its own weight and volume was determined. strength values
Biegefestigkeit und Druckfestigkeit gemäß DIN EN 196-1 wurden 24 Stunden nach dem Mischen bestimmt, wobei Prüfkörper mit den Maßen 40x40x160 mm3 verwendet wurden, die bei 20 °C und 65 % Luftfeuchtigkeit gelagert wurden. Die in Tabelle 3 angegebenen Werte entsprechen arithmetischen Mitteln aus drei vermessenen Prüfkörpern. Flexural strength and compressive strength according to DIN EN 196-1 were determined 24 hours after mixing, using test specimens with the dimensions 40x40x160 mm 3 , which were stored at 20 ° C. and 65% atmospheric humidity. The values given in Table 3 correspond to arithmetic mean from three measured test specimens.
Die in Tabelle 3 zusammengefassten Fließmaße und Festigkeitswerte zeigen, dass die Fließmaße und Festigkeiten feuerfester Massen mit Bor-freien Verzögerern unter Verwendung verzweigter mit Polyalkylenoxid-Seitenketten als Fließmittel mit den Eigenschaften Borsäure- haltiger Zusammensetzungen vergleichbar sind. Gemäß Tabelle 2 ist hierzu eine relativ geringe Anmachwassermenge erforderlich. The flow rates and strength values summarized in Table 3 show that the flow rates and strengths of refractory masses with boron-free retarders using branched polyalkylene oxide side chains as flow agents are comparable with the properties of compositions containing boric acid. According to Table 2, a relatively small amount of mixing water is required for this.
Die Festigkeiten sind ähnlich oder besser als im Fall des Borsäure-haltigen Systems. Im Vergleich zur Referenz ohne Verzögerer beträgt die Verarbeitungszeit mindestens 60 Minuten, während das Referenzsystem ohne Verzögerer nur 10 Minuten lang verarbeitet werden kann.
The strengths are similar or better than in the case of the boric acid-containing system. Compared to the reference without a delay, the processing time is at least 60 minutes, while the reference system without a delay can only be processed for 10 minutes.
Tabelle 3: Fließmaß und Festigkeitswerte Table 3: Flow and strength values
1 ) 0,1 Gew.-% Fließmittel 3 1) 0.1% by weight of superplasticizer 3
2) 0,5 Gew .-% Fließmittel 3 2) 0.5% by weight of superplasticizer 3
5 3) nicht verarbeitbar
5 3) cannot be processed