BR102012015957A2

BR102012015957A2 - composiÇço de cimento hidrofàbica

Info

Publication number: BR102012015957A2
Application number: BRBR102012015957-0A
Authority: BR
Inventors: Robert Baumann
Original assignee: Dow Global Technologies Llc
Priority date: 2011-06-29
Filing date: 2012-06-27
Publication date: 2013-07-30
Also published as: EP2540687A3; CA2779259C; US9206082B2; US20130005864A1; CN102849977B; EP2540687B1; CN102849977A; BR102012015957B1; CA2779259A1; EP2540687A2

Abstract

"COMPOSIÇçO DE CIMENTO HIDROFàBICA" A invenção refere-se a uma composição cimentosa que pode reduzir efetivamente a absorção de água, que é constituída por a) pelo menos um polímero que é o produto da polimerização de um ou mais monômeros etilenicamente insaturados, na forma das suas dispersões poliméricas e pós de polímero redispersável em água; e b) pelo menos um ácido ou anidrido dicarboxílico alquil e/ou alquenil substituído.

Description

“COMPOSIÇÃO DE CIMENTO HIDROFÓBICA"

Antecedentes

A invenção refere-se a uma nova composição hidrofóbica para argamassas de cimento. Especialmente, ela refere-se a uma composição cimentosa que pode reduzir efetivamente a adsorção de água.

Os pós polirqéricos redispersáveis têm sido utilizados por muitos anos, especialmente no setor de construção, para a modificação de sistemas hidráulicos, tais como adesivos com base em cimento e misturas secas para melhorar as propriedades de resistência. As vantagens de se utilizar pós poliméricos redispersáveis ao invés, por 10 exemplo, de dispersões poliméricas aquosas são, inter alia, uma alta estabilidade em estocagem sem a adição de conservantes e a resistência ao congelamento das misturas secas pulveruíentas. Os pós poliméricos redispersáveis disponíveis comercialmente, que têm sido usados, por exemplo, em adesivos para telhas com base de cimento e compostos auto- nivelados incluem copolímeros de acetato de viniía/etileno, vários polímeros acrílicos, 15 copolímeros de estireno/butadieno, e copolímeros de acetato de vinila éster vinílico de ácido versático.

Os aditivos hidrófobos são usualmente utilizados em argamassas cimentosas para reduzir a adsorção de água da composição cimentosa resultante, entre as quais, os compostos mais comumente desenvolvidos e utilizados são os de organo-silício, ácidos 20 graxos e os derivados de ácido graxo dos mesmos, e ceras de hidrocarbonetos. Estes aditivos aumentam a demanda por água da argamassa, reduzindo dessa forma as propriedades de resistência, ou eles fazem com que a umidificação da argamassa seja muito difícil devido a sua tensão superficial elevada. Por exemplo, descobriu-se que as combinações de pós poliméricos redispersáveis com agentes hidrofóbicos, tais como o 25 oleato de sódio, fazem com que a argamassa modificada se espesse e tenha um impacto negativo no processamento.

A US 6.268.423 B1 ensina o uso de compostos de organo- silício como agentes de hidrofobização em material de construção. No entanto, estes materiais não têm propriedades aglutinantes e não contribuem para a resistência da argamassa curada.

A US 2003 0114583 A1 também descreve copolímeros funcionalizados

hidrofobicizados com silicones, na forma de dispersões aquosas ou de pós redispersáveis em água.

Os inventores atuais da invenção atual, com surpresa, descobriram que utilizando-se ácidos ou anidridos dióicos , i.e., ácidos succínicos alquenil substituídos em combinação com pós poliméricos redispersáveis, isto melhorar significativamente a hidrofobicidade das argamassas curadas. Com mais surpresa, descobriu-se que a combinação de pós poliméricos redispersáveis com ésteres do ácido dióico não impactam a necessidade de água e a reofogia das composições cimentosas frescas.

Declaração da invenção

A invenção atual refere-se a uma composição cimentosa hidrófobao constituída por

a) pelo menos um polímero feito pela polimerização de um ou mais monômeros etilenicamente insaturados na forma das suas dispersões poliméricas e pós poliméricos redispersáveis em água; e b) pelo menos um ácido ou anidrido dicarboxílico alquii e/ou alquenil substituído. Os ácidos ou anidridos dicarboxilicos alquil/ou alquenil substituídos atuam como agentes de hidrofobização.

Descrição detalhada da invenção Na invenção atual, o polímero do produto de polimerização de monômeros

etilenicamente insaturados escolhidos do grupo que consiste de vinil ésteres de ácidos alquii carboxílicos Cm3 opcionalmente ramificados, ésteres metacrílicos de álcoois C1^8 ou dióis C2-18 opcionalmente ramificados, dienos, olefinas, vinil aromáticos, e halogenetos de vinila.

De preferência, os vinil ésteres são acetato de vinila, propionato de vinila, butirato de vinila, vinil-2-etil- hexanoato, Iaurato de vinila, acetato de 1-metilvinila, pivalato de vinila, e vinil ésteres de ácidos C9_i3 monocarboxilicos α-ramifiçados.

De preferência, o polímero na composição cimentosa hidrófoba é ainda o produto da polimerização de 0,1 a 50% em peso de monômeros auxiliares, com base no peso total da mistura de monômeros. Mais de preferência, os monômeros auxiliares são ácidos monoe/ou dicarboxilicos etilenicamente insaturados.

De acordo com a invenção atuai, as composições incluem um ou mais ácidos dicarboxilicos alquii substituídos tendo C3-C20 átomos de carbono na cadeia alquila, e os anidridos aiquenil substituídos tendo a seguinte fórmula (I) ou fórmula (II):

H G-O-O O

N0 g-C-C-C-O-B

O-O-Ox O-O-A-O-O-B

aV H 4

0 (i), (li);

e

pelo menos um G dos quais representa alquenila de três a vinte átomos de carbono,

e 0 outro G representa independentemente hidrogênio ou alquenila com três a vinte átomos de carbono e R é, independentemente, hidrogênio, amônio ou metal alcalino.

De preferência, os ácidos ou anidridos dicarboxilicos aiquenil substituídos são sais dos ácidos octenil succínicos. Mais de preferência, os ácidos e anidridos succínicos alquenil substituídos são escolhidos do grupo que consiste de sal de sódio do ácido dodecenil succínico, o sal de potássio do ácido dodecenil succínico e a combinação dos mesmos.

A composição cimentosa hidrófoba da invenção atual é constituída pelo menos por um ácido ou anidrido dicarboxílico alquii ou alquenil substituído.

Os ácidos dicarboxilicos alquii substituídos com C3-C20, de preferência, C8-C16, e mais de preferência, com os átomos de carbono C10-C15 na cadeia alquila, poderiam ser usados na invenção atual, e exemplos incluem, mas não são limitados a, ácidos dicarboxilicos elementares saturados, ácidos dicarboxilicos elementares aromáticos, ácidos dicarboxilicos elementares insaturados, e os derivados dos mesmos, por exemplo, ácido etanodióico, ácido propano- dióico, ácido butanodióico, ácido pentanodióico, ácido hexanodióico, ácido heptanodióico, ácido octanodióico, ácido nonanodióico, ácido decanodióico, ácido undecano- dióico, ácido dodecanodióico, ácido benzeno-1,2- dicarboxílico, ácido benzeno-1,3-dicarboxílico, ácido benzeno-1,4- tricarboxílico, ácido (Z)butenodióico, ácido (E)-butenodióico, ácido pent-2-enodióico, ácido dodec-2-eno dióico, e ácido (2E,4E)-hexa-2,4-dieno dióico. Anidridos, sais, e ésteres dos mesmos também podem ser usados na invenção atual.

Os anidridos succínicos alquenil substituídos com a seguinte fórmula (I):

H G-C-C G—C—C H ^

0 (l), ou ácido succínico alquenil substituído ou sal com a seguinte fórmula (II):

O

G—C—C—ê—O—B G—C—C-C—0—B

(Il)

de preferência, são utilizados na invenção atual.

Em qualquer das fórmulas (I) e (II), pelo menos um G das quais representa alquenila de 3 a 20, mais de preferência, de 8 a 16, e mais de preferência, de 10 a 15, ambos inclusive, átomos de carbono, e o outro G representa independentemente um hidrogênio ou alquenila de 3 a 20, mais de preferência, de 8 a 16, mais de preferência, de 10 a 15, 25 inclusive de ambos, átomos de carbono e R é independentemente hidrogênio, amônio ou metal alcalino. Assim sendo, a metade dos sais são incluídos aqui como sais.

A Os ácidos, sais e anidridos succínicos alquenil substituídos, a serem utilizados na invenção atual, em geral, são artigos de comércio ou são feitos por procedimentos substancialmente idênticos com aqueles utilizados na fabricação de artigos de comércio, tais como a reação de uma olefina com anidrido maleico, seguido por, se desejado, hidrólise, ou neutralização, ou ambos.

A posição da cadeia alquenila de insaturação etilênica que é característica dos radicais alquenila, não é crítica. As misturas de alquii e alquenil substituídos, e as misturas de anidrido, ácido e sal, ou quaisquer dois dos mesmos, trabalham também com materiais puros e quantidades adequadas de anidrido alquenil succínico que são fornecidas.

Entre os compostos adequados para uso na invenção atual estão os seguintes:um anidrido hexadecenilsuccínico misturado, representado pelo fabricante como sendo uma mistura isomérica; um anidrido 1-decenilsuccínico tendo um índice de refração n a 20 ° C para a linha D de Iuz de sódio de 1,4691; um anidrido dodecenilsuccínico misturado como um líquido viscoso com ponto de ebulição a 180 - 182 ° C sob uma pressão absoluta de 5 mm de mercúrio (0,67 kPa); um anidrido 1-dodecenilsuccínico puro como um sólido cristalino com ponto de fusão a 38 - 40 ° C; um anidrido 1-hexadecenilsuccínico com ponto de fusão a 59 - 60 0 C; um anidrido tetradecenilsuccínico com ponto de fusão a 53 - 56,5 ° C; e um anidrido 1,1,3,5- tetrametil-2-octenil- succínico, fornecido como um líquido amarelo viscoso.

De preferência o ácido succínico aiquenil substituído usado na invenção atual é o sal de sódio do ácido octenil succínico. Mais de preferência, o sal de sódio do ácido dodecenil succínico, ou o sal de potássio do ácido dodecenil succínico, sozinho ou em combinação.

Outras substâncias igualmente adaptadas para serem usadas incluem o anidrido octenil succínico e o anidrido didodecenilsuccínico.

Qualquer dos mencionados anteriormente pode, se desejado, ser hidrolisado para a obtenção do ácido correspondente, e se desejado, neutralizado com amônia ou um hidróxido alcalino metálico ou semelhante para a obtenção de um sal correspondente e o produto resultante pode ser usado com sucesso na invenção atual. O sal de sódio, é preferido por ser menos dispendioso, mas também podem ser usados os sais de lítio e potássio. Compostos representativos de tais compostos de ácidos succínicos incluem o ácido 1-hexa- decenilsuccínico, ponto de fusão a 69 - 71 0 C e os outros homólogos dentro do escopo indicado.

A composição cimentosa da invenção atual é ainda constituída pelo menos por um polímero que é constituído pelo produto da polimerização de um ou mais monômeros etilenicamente insaturados, na forma das suas dispersões poliméricas aquosas ou como pós poliméricos redispersáveis em água.

A proporção entre o polímero na forma de dispersões poliméricas aquosas e os pós poliméricos redispersáveis em água, não é crítica. De preferência, ela está na faixa de 0,5 30% em peso, mais de preferência, 2 - 5% em peso, mais de preferência, 1 - 4% em peso, com base na composição do pó misturado seco da invenção atual.

Monômeros etilenicamente insaturados adequados para a produção do polímero 5 incluem vinil ésteres de ácidos alquii carboxílicos não ramificados ou ramificados ("opcionalmente ramificados") tendo um a dezoito átomos de carbono, ésteres acrílicos ou metacrílicos de álcoois ou dióis ramificados ou não ramificados tendo um a dezoito átomos de carbono, dienos, olefinas, vinil aromáticos, e vinil halogenetos, individualmente ou como misturas.

Vinil ésteres adequados incluem aqueles dos ácidos carboxílicos tendo um a dezoito

átomos de carbono. É dada preferência a acetato de vinila, propionato de vinila, butirato de vinila, vinil-2-etilexanoato, Iaurato de vinila, acetato de 1- metilvinila, pivalato de vinila, e vinil ésteres de ácidos monocarboxilicos alfa-ramificados tendo nove a treze átomos de carbono, por exemplo, VeoVa™9, VeoVa™10, ou VeoVa™11, marcas comerciais da Resolution Performance Products LLC, Houston, TX. O acetato de vinila é especialmente preferido.

Monômeros de éster acrílico ou metacrílico adequados incluem os ésteres de álcoois não ramificados ou ramificados tendo um a dezoito átomos de carbono. Os ésteres metacrílicos preferidos são acrilato de metila, metacrilato de metila, acrilato de etila, metacrilato de etila, acrilato de propila, metacrilato de propila, acrilato de n-butila, metacrilato 20 de n-butila, acrilato de terc-butiía, metacrilato de terc-butila, acrilato de 2-etilexila. É dada uma preferência especial a acrilato de metila, metacrilato de metila, acrilato de n-butila, acrilato de terc-butila, acrilato de 2-etilexila.

Vinil aromáticos preferidos são estireno, metilestireno, e vinil tolueno. Um halogeneto de vinila preferido é o cloreto de vinila. As olefinas preferidas são eíileno e propileno, e os dienos preferidos são 1,3-butadieno e isopreno.

Quando for apropriado, é também possível a copolimerização de 0,1 a 50% em peso de monômeros auxiliares, com base no peso total da mistura de monômeros. É preferível usar-se 0,5 a 15% em peso de monômeros auxiliares. Exemplos de monômeros auxiliares são ácidos mono- e dicarboxilicos etilenicamente insaturados, de preferência, ácido acrílico, 30 ácido metacrílico, ácido fumárico, ou ácido maleico; carboxamidas etilenicamente insaturadas e carbonitrilas etilenicamente insaturadas, de preferência, acrilamida ou acrilonitrila; mono- e diésteres de ácido fumárico ou maleico, por exemplo, os dietil e diisopropil ésteres; anidrido maleico; e ácidos sulfônicos etilenicamente insaturados e sais destes, de preferência, ácido vinilsulfônico e ácido 2-acrilamido-2-metilpropano- sulfônico. 35 Outros exemplos são monômeros previamente reticulados, tais como os comonômeros polietilenicamente insaturados, como por exemplo, divinil adipato, dialil maleato, dialil ftalato, alil metacrilato ou trialilcianurato, ou comonômeros pós-reticulados, como por exempio, ácido acrilamidoglicólico (AGA), metilacrilamidoglicolato de metila (MAGME), Nmetilolacrilamida (NMA)1 N-metilol- metacrilamida, alil N-metilolcarbamato, alquii éteres ou ésteres, tais como isobutoxi éter de N-metilolacrilamida, de N- metilolmetacrilamida, ou de ali! N-metilo carbamato. Os comonômeros epóxi-funcionais, tais como glicidil metacrilato e 5 glicidil acrilato, também são adequados. Outros exemplos de comonômeros silício funcionais, tais como o acriloxi propiltri(alcoxi)- e metacriloxipropÍltri(alcoxi)- silanos, viniltrialcoxisilanos, e vinilmetildialcoxisilanos, exemplos de grupos alcoxila que poderiam estar presentes sendo os radicais etoxi e etoxípropileno glicol éter. Poderá ser feita menção aos monômeros tendo grupos hidroxila ou CO, como por exemplo, hidroxialquil ésteres de 10 ácido metacrílico ou acrílico, por exemplo, hidroxi etil, hidroxipropil, ou hidroxibutil acrilato, hidroxietil, hidroxipropil, ou hidroxibutil metacrilato, e também compostos, tais como diacetonaacrilamida, acetilacetoxietil acrilato, e acetilacetoxietil metacrilato.

É dada preferência especial a polímeros de um ou mais acetatos de vinila, vinil ésteres de ácidos monocarboxílicos alfa-ramificados tendo nove a treze átomos de carbono, cloreto de vinila, etileno, acrilato de metila, metacrilato de metila, acrilato de etila, metacrilato de etila, acrilato de propila, metacrilato de propila, acrilato de n-butila, metacrilato de n-butila, acrilato de 2-etilexila, estireno, e 1,3-butadieno.

É dada maior preferência a:

polímeros de acetato de vinila, se desejado, também com etileno;

polímeros de acetato de vinila, etileno, e um vinil éster de ácidos monocarboxílicos

alfa-ramificados tendo nove a treze átomos de carbono;

polímeros de acrilato de n-butila com 2-etilexil acrilato e/ou metacrilato de metiia; polímeros de estireno com um ou mais monômeros do grupo que consiste de acrilato de metila, acrilato de etila, acrilato de propila, acrilato de n-butila, acrilato de 2-etilexila, e 1,3- butadieno; e

polímeros de acetato de vinila com um ou mais monômeros do grupo que consiste de acrilato de metila, acrilato de etila, acrilato de propila, acrilato de n-butila, acrilato de 2- etilexila, e, onde for apropriado, etileno;

onde os polímeros mencionados também poderão conter uma ou mais das unidades de monômeros auxiliares mencionadas acima.

A escolha dos monômeros e a escolha das proporções por peso de quaisquer comonômeros deve ser tal que produza uma temperatura de transição de vidro Tg de 50 ° C a 120 ° C, de preferência, de -30 0 C a 95 ° C. A temperatura de transição de vidro Tg dos polímeros pode ser determinada de uma forma conhecida, através de calorimetria de 35 varredura diferencial (DSC) com uma velocidade de aquecimento de 10° C/min. As Tg também podem ser calculadas por meio da equação de Fox. De acordo com T. G. Fox, BULL. AM. PHYSICS SOC. 1,3, page 123 ( 1956): 1/Tg = Xi/Tg^Xz/Tga + ... + xn/Tgn onde xn é a fração por peso (% por peso/100) do monômero n e Tg.sub.n é a temperatura de transição de vidro em Kelvin do homopolímero do monômero n. Os valores de Tg para os homopoiímeros são listados em POLYMER HANDBOOK 2nd Edition, J. Wiley & Sons, New York (1975).

Os polímeros são preparados de uma forma conhecida própria, através do processo

de polimerização em emulsão ou pelo processo de polimerização em suspensão, na presença de colóides e/ou de emulsificantes protetores. É dada preferência ao processo de polimerização por emulsão, a temperatura de polimerização sendo geralmente de 40 ° C a 100 ° C, de preferência, de 60 ° C a 90 ° C. Quando são copolimerizados os comonômeros 10 gasosos, por exemplo, etileno, 1,3-butadieno ou cloreto de vinila, a operação também pode ser executada em pressão superatmosférica, geralmente de 5 a 100 bar (500 a 10.000 kPa).

A polimerização é iniciada usando-se os iniciadores solúveis em água ou solúveis em monômeros comumente usados para a polimerização em emulsão ou em suspensão, ou combinações de iniciadores-redox. Exemplos de iniciadores solúveis em água são sais de 15 sódio, potássio e amônio do ácido peroxidisulfúrico, peróxido de hidrogênio, peróxido de terc-butila, hidroperóxido de terc-butila, peroxidifosfato de potássio, peroxipivalato de tercbutila, hidroperóxido de cumeno, isopropilbenzeno monoidroperóxido, e azobisisobutironitrila.

Exemplos de iniciadores solúveis em monômero são dicetil peroxidicarbonato, dicicloexil peroxidicarbonato, e peróxido de dibenzoíla. A quantidade de iniciadores usados geralmente, com base no peso total dos monômeros, é de 0,01 a 0,5% em peso.

Os iniciadores redox usados são combinações dos iniciadores acima com agentes de redução. Agentes de redução adequados são sulfitos e bisulfitos de metais alcalinos e de amônio, por exemplo, sulfito de sódio, os derivados do ácido sulfoxilico, como por exemplo, 25 o formaldeído sulfoxilato de zinco ou de um metal alcalino, por exemplo, o hidroximetanosulfinato de sódio, e o ácido ascórbico. A quantidade de agente redutor, de preferência, é de 0,01 a 0,5% em peso, com base no peso total dos monômeros.

As substâncias reguladoras (agentes de transferência de cadeia) poderão ser usadas durante a polimerização para o controle do peso molecular. Se são usados 30 reguladores, as quantidades usadas usualmente são de 0,01 a 5,0% em peso, com base no peso total de monômeros a serem polimerizados, como uma alimentação separada, ou que são pré-misturados com componentes da reação. Exemplos destas substâncias incluem ndodecil mercaptan, terc- dodecil mercaptan, ácido mercapto-propiônico, mercaptopropionato de metila, isopropanol, e acetaldeído. É preferível que não seja usada nenhuma 35 substância reguladora.

Opcionalmente é usado até 5% em peso, de preferência, até 3% em peso de um tensoativo, com base no peso total dos monômeros a serem polimerizados. São comumente usados um ou mais tensoativos, incluindo tensoativos aniônicos e não iônicos, e misturas dos mesmos. Vários exemplos de tensoativos adequados para a polimerização em emulsão são apresentados em McCutcheon's Detergents and Emulsidiers (MC Publishing Co. Glen Rock, NF), publicado anualmente. Outros tipos de agentes estabilizantes, tais como colóides 5 protetores, são utilizados, opcionalmente. Colóides protetores adequados são polivinil álcoois parcialmente hidrolizados; polivinil pirrolidonas; polivinil acetais; polissacarídeos na forma soiúvei em água, por exemplo, amidos (amilose e amilopectina), celuloses e seus derivados carboximetila, metila, hidroxietila, hidroxipropila; e proteínas, tais como caseína ou caseínato, proteína de soja, gelatina; ligninsulfonatos; polímeros sintéticos como ácido 10 polimetacrílico, copolímeros de metacrilatos tendo unidades de comonômeros carboxifuncionais, poiimetacriiamida, ácidos polivinil sulfônicos e seus copolímeros solúveis em água; melamina-formaldeído sulfonatos, naftaleno- formaldeído sulfonatos, copolímeros de estireno-ácido maleico, copolímeros de vinil éter-ácido maleico. É dada preferência a polivinil álcoois parcialmente hidrolisados ou completamente hidrolisados.

A quantidade total de colóides protetores geralmente usada na polimerização é de 1

a 20% em peso, com base no peso total dos monômeros. É possível que seja formada uma carga inicial para todo o teor de colóides protetores, ou ser dividida entre a carga inicial e a alimentação.

É preferível operar-se sem a adição de emulsificante. Quando apropriado, é possível 20 utilizar-se 0,1 a 5% em peso de emuisificantes, com base na quantidade de monômeros. Os emulsificantes adequados são emuisificantes aniônicos, catiônicos, ou não iônicos, como por exemplo, tensoativos aniônicos, tais como alquii sulfatos tendo um comprimento de cadeia de oito a dezoito átomos de carbono, alquii ou alquilaril éter sulfatos tendo oito a dezoito átomos de carbono no radical hidrófobo até quarenta unidades de óxido de etileno 25 ou óxido de propileno, alquii ou alquilaril sulfonatos tendo oito a dezoito átomos de carbono, ésteres e meio-ésteres de ácido sulfosuccínico com álcoois monoídricos ou com alquii fenóis, e tensoativos não iônicos, tais como alquii poliglicol éteres ou alquilaril poliglicol éteres tendo oito a quarenta unidades de óxido de etiieno.

Todos os monômeros poderão estar presentes na carga inicial, todos poderão ser 30 fornecidos como alimentação, ou parte dos monômeros poderá estar presente na carga inicial, o restante sendo alimentado após a iniciação da polimerização. O procedimento, de preferência, é aquele de 50 a 100% em peso de monômeros, com base no peso total, formarem a carga inicial, o restante sendo fornecido como alimentação. As alimentações poderão ser separadas (em espaço e tempo) ou alguns ou todos os componentes poderão 35 ser alimentados na forma pré-emulsificada. Tão logo seja concluída a polimerização, poderá ser executada a pós- polimerização usando-se métodos conhecidos para a remoção de monômeros residuais, por exemplo, usando-se a pós-polimerização iniciada por catalisadorredox. Os monômeros residuais voláteis também poderão ser removidos por meio de destilação, de preferência, na pressão sub-atmosférica, opcionalmente com passagem de gases de arraste inertes, tais como ar, nitrogênio, ou vapor, através ou sobre o produto. As dispersões poliméricas aquosas, de preferência, têm um teor de sólidos de 30 a 75% em peso, mais de preferência, de 50 a 60% em peso.

Para preparar os pós poliméricos, as dispersões aquosas, opcionalmente após a adição de colóides protetores como auxiliares de aspersão, são secados, por exemplo, por meio de secagem em leito fiuidizado, secagem por congelamento, ou secagem por aspersão. As dispersões, de preferência, são secadas por aspersão. A secagem por 10 aspersão acontece em sistemas convencionais de secagem por aspersão, e a atomização poderá ser por meio de um só, por orifícios gêmeos ou por orifícios múltiplos de fluido, ou poderão usar um disco de rotação, etc. A temperatura de descarga escolhida geralmente está na faixa de 45 ° C a 120 ° C, de preferência, de 60 ° C a 90 ° C, dependendo do sistema, da Tg da resina, e do grau desejado de secagem.

No caso do processo de secagem para produzir pós de polímero redispersável em

água, geralmente é utilizada uma quantidade total de 3 a 30% em peso de um auxiliar de aspersão, com base nos constituintes poliméricos da dispersão. Isto significa que a quantidade total de colóide protetor antes do procedimento de secagem deve ser pelo menos de 3 a 30% em peso, com base no teor de polímero; é preferível utilizar-se somente 5 a 20% em peso, com base no teor do polímero.

Auxiliares de aspersão adequados são polivinil álcoois parcialmente hidrolizados; polivinil pirrolidonas; polissacarídeos na forma solúvel em água, tais como amidos (amilose e amilopectina), celuloses e seus derivados carboximetila, metila, hidroxietila, hidroxipropila; proteínas, tais como caseína ou caseínato, proteína de soja, gelatina; ligninsulfonatos; 25 polímero sintéticos, como ácido polimetacrílico, copolímeros de metacrilatos tendo unidades de comonômero carboxi-funcional, polimetacrilamida, ácidos polivinil sulfônicos e seus copolímeros solúveis em água; melamina-formaldeído sulfonatos, naftaleno- formaldeído sulfonatos, copolímeros de estireno-ácido maleico, e copolímeros de éster vinílico-ácido maleico. É preferível que não seja usado nenhum colóide protetor diferentes dos álcoois 30 poliviníticos como agente de aspersão.

Um conteúdo de até 1,5% em peso de agente antiespumante, com base nos sólidos poliméricos da base, freqüentemente tem provado ser vantajoso durante a aspersão. O pó resultante poderá ser fornecido com um agente antibloqueio (agente antiformação de torta), de preferência, em quantidades de até 30% em peso, com base no peso total dos

constituintes poliméricos, para aumentar a estabilidade em estocagem através da melhoria da resistência a bloqueio, especialmente no caso de pós com baixa temperatura de transição de vidro. Exemplos de agentes antibloqueio são carbonato de cálcio, carbonato de magnésio, talco, gesso, sílica, caulim, e siiicatos com tamanhos de partícula, de preferência, na faixa de 10 nm a 10 micrometros.

A viscosidade da dispersão para a aspersão, de preferência, é ajustada, através do teor de sólidos, para produzir um valor de < 500 mPas (viscosidade Brookfield a 20 rpm e 23 ° C), de preferência, < 250 mPas. O teor de sóüdos da dispersão para aspersão é > 35%, de preferência, > 40%.

Outros aditivos poderão ser usados como espessante, a quantidade geralmente usada destes sendo de 0,01 a 2,0% em peso, com base no peso total a seco da formulação. Espessantes orgânicos usados comumente são éteres de celulose e amidos. Bentonita é um exemplo de um espessante inorgânico. Outros aditivos incluem conservantes, antiespumantes, anticongelantes.

Todos os componentes na forma de pó são adicionados em um misturador e são misturados até serem distribuídos homogeneamente. A solução aquosa de sais do ácido alquenil succínico necessita ser secada ou aspergida sobre uma substância veículo antes da secagem. A substância veículo poderia ser argila ou sílica amorfa.

A composição cimentosa hidrofóbica da invenção atual poderá ser usada com sucesso em muitos tipos de composições básicas cimentosas convencionais e/ou comerciais como concreto ou argamassa para reduzir efetivamente a adsorção de água. Os cimentos Portland estão entre aquelas composições básicas cimentosas convencionais e/ou 20 comerciais, e podem ser usados em qualquer dos tipos de cimento standard I1 II, III, IV, ou V (os quais, algumas vezes são designados pelos números arábicos correspondentes). Outros exemplos de composições básicas cimentosas incluem, mas não são limitados a cimentos aluminosos, cimentos pozzolan, as argamassas, cal, gesso, gesso-de-Paris, em suas forrnas especiais contendo farelo de madeira e algurnas vezes chamado de "massa de 25 água"; cimentos de escória e os cimentos de expansão com alto teor de sulfato de alumínio.

Os exemplos seguintes são apresentados para fins ilustrativos somente e não se pretende limitar o escopo das reivindicações que se seguem. A não ser que seja indicado de outra forma, todas as partes e percentagens são por peso.

Exemplos

Exemplo 1: Absorção de água e teste de adesão para anidrido succínico alquenil

substituído diferente

Foram feitos testes de aplicação em uma formulação de revestimento básica ETICS cimentosa e foram feitos testes depois de doze dias, de acordo com a ETAG 004. Os componentes das formulações 1 - 6 são mostrados na Tabela 1, abaixo, contendo tipos

diferentes de sais de ácido succínico alquenil substituído. Todos os sais de ácido succínico na Tabela 1 foram adicionados como uma solução aquosa (35% de sólidos). Tabela 1: Formulações com anidridos succínicos alquenil substituídos diferentes

Componentes (pbw como sólidos) 1 2 3 4 5 6 Holcim CEM I 42,5R (cimento 28,00 28,00 28,00 28,00 28,00 28,00 Portland Areia de quartzo 61,08 61,08 61,08 61,08 61,28 61,28 Carga de carbonato 8,00 8,00 8,00 8,00 8,00 8,00 Hidroxipropil meti! celulose 0,12 0,12 0,12 0,12 0,12 0,12 RDP* 2,800 2,500 2,500 2,500 2,500 2,500 Sal sódico do ácido dodecenil 0,300 succínico Sal potássico do ácido 0,300 dodecenil succinico Sal potássico do ácido octenill 0,300 succinico Oleato de sódio 0,100 Pó hidrofóbico de silicone 0,100 Total 100,00 100,00 100,00 100,00 100,00 100,00 Relação água/sólidos 0,180 0,180 0,180 0,180 0,180 0,180 *RDP polimerizado de estireno (64%), butadieno (33%) ácido itacônico (3%). O pó contém ainda um estabilizante coíoidal (PVOH 88-4) e um agente contra a formação de torta (argila).

Conforme mostrado na Tabela 2 abaixo, o sal de sódio e potássio do ácido dodecenil

succínico produz a menor absorção de água e a melhor adesão depois de um dia de envelhecimento da água.

Tabela 2

Resultados 1 2 3 4 5 6 Adesão/Poliestireno: 12d, RT (N/mm2) 0,09 0,08 0,08 0,11 0,09 0,10 12d RT + 1d H20 (N/mm2 0,04 0,06 0,06 0,05 0,04 0,05 Absorção de água depois de 24 hr (kg/m2) 0,70 0,25 0,27 0,59 0,58 0,52 Exemplo 2: Outros testes para formulações com ou sem anidridos succínicos alquenil substituídos e/ou RDP.

Foram feitos mais testes em aplicações em ETICS de acordo com o ETAG 004, incluindo a medição do tempo em aberto da argamassa através da avaliação da umidificação do lado posterior de uma telha, de acordo com o DIN 18156 parte 2. Tabela 3: Formulações com ou sem anidridos succínicos alquenil substituídos/RDP

Componentes (pbw como sólidos) 7 8 9 10 11 12 Holcim CEM I 42,5R (cimento 28,00 28,00 28,00 28,00 28,00 28,00 Portland Areia de quartzo 61,28 61,08 63,58 61,28 61,28 63,78 Carga de carbonato 8,00 8,00 8,00 8,00 8,00 8,00 Hidroxipropil metil celulose 0,12 0,12 0,12 0,12 0,12 0,12 RDP 2,60 2,50 - - 2,50 Sal sódico do ácido dodecenil 0,10 0,10 2,60 succinico Oleato de sódio - - - - 0,1 0,1 Total 100 100 100 100 100 100 Relação água/sólidos 0,18 0,18 0,18 0,26 0,18 0,18 Conforme mostrado na Tabela 3 acima, e os resultados na Tabela 4 abaixo, a formulação 7 não inclui nenhum agente hidrofóbico. Conforme esperado, a absorção de água depois de 24h é a mais alta (0,783 kg/m2). A combinação do pó de polímero 5 redispersável com o sal de sódio do ácido dodecil succínico (formulação 8) apresenta uma melhoria significativa em repelência da água, sem nenhum impacto na reologia da argamassa. O tempo em aberto da argamassa depois de dez minutos permite uma umidificação de 20% da superfície. O agente de hidrofobização sozinho, sem o RDP, não produz uma resistência a adesão suficiente na placa de poliestireno (formulação 9). Na 10 formulação comparativa 10 nós substituímos toda a quantidade de RDP por uma quantidade equivalente do agente hidrofobicizante. Para se obter uma reologia da pasta semelhante à formulação 7 nós tivemos que adicionar 26% de água. Esta formulação não produziu nenhuma resistência a adesão e não podia ser aplicada de forma apropriada como uma argamassa ETICS.

Comparando-se os atributos de desempenho da combinação de RDP/éster do ácido

succínico com a combinação de RDP/ oleato de sódio, conforme mostrado na Tabela 4 abaixo, a formulação 11 comparativa tem uma capacidade de absorção de água maior do que a formulação 8 da invenção, mas que é melhor do que a formulação 7. A argamassa na formulação 11 tem uma consistência maior, resultando em uma capacidade de trabalho 20 pobre e um tempo em aberto reduzido. Poderia ser adicionada mais água na formulação para se obter uma reologia semelhante, mas isto não é desejado porque seria esperada uma resistência à adesão menor devido a relação maior água/cimento. O oleato de sódio sozinho (formulação 12) não produz a resistência a adesão requerida. Tabela 4

Resultados 7 8 9 10 11 12 Adesão/Poliestireno 12d RT (N/mm2) 0,11 0,10 0,03 0 0,11 0,04 12d RT+ 1d H2O (N/mm2) 0,06 0,06 0,03 0 0,07 0,04 Absorção de água depois de 24 h (kg/m2) 0,783 0,325 0,294 0,442 0,486 0,413 queda (mm) 154 144 138 173 154 145 Viscosidade Brookfield 5 rpm (Pa*s) 441 428 660 527 580 618 Umidificação Depois de 5 min (%) 65 45 70 0 35 75 Depois de 10 min (%) 40 20 20 0 0 5 Depois de 15 min (%) 0 10 10 0 0 0

Claims

1. Composição cimentosa hidrofóbica, caracterizada pelo fato de que compreende: a) pelo menos um polímero que é o produto da polimerização de um ou mais monômeros etilenicamente insaturados, na forma de uma dispersão polimérica ou de um pó de polímero redispersável em água; e b) pelo menos um ácido ou anidrido dicarboxílico substituído com alquila e/ou alquenila.

2. Composição cimentosa hidrofóbica de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que os monômeros etilenicamente insaturados são selecionados do grupo que consiste em vinil ésteres de ácidos alquii carboxílicos Ci_18 opcionalmente ramificados, ésteres metacrílicos de álcoois Cm8 ou dióis C2-I8 opcionalmente ramificados, dienos, olefinas, vinil aromáticos, e halogenetos de vinila.

3. Composição cimentosa hidrofóbica de acordo com a reivindicação 2, caracterizada pelo fato de que os vinil ésteres são acetato de vinila, propionato de vinila, butirato de vinila, 2-etilexanoato de vinila, Iaurato de vinila, acetato de 1-metilvinila, pivalato de vinila, e vinil ésteres de ácidos monocarboxílicos C9.13 a-ramificados.

4. Composição cimentosa hidrofóbica de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o polímero é adicionalmente um produto da copolímerização de 0,1 a 50% em peso de monômeros auxiliares, com base no peso total da mistura de monômeros usada para produzir o polímero.

5. Composição cimentosa hidrofóbica de acordo com a reivindicação 4, caracterizada pelo fato de que os monômeros auxiliares são ácidos mono- e/ou dicarboxilicos etilenicamente insaturados.

6. Composição cimentosa hidrofóbica de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que os ácidos dicarboxilicos substituídos com alquila tem 3 a 20 átomos de carbono na sua cadeia alquila.

7. Composição cimentosa hidrofóbica de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o composto b) é um ácido ou anidrido dicarboxílico substituído com alquenila que é um ácido ou anidrido succínico tendo a seguinte fórmula (I) ou fórmula (II): <formula>formula see original document page 15</formula> (ii); onde em cada fórmula, pelo menos um G representa alquenila com 3 a 20 átomos de carbono, e o outro G que representa independentemente hidrogênio ou alquenila com3 a 20 átomos de carbono e R é independentemente, hidrogênio, amônio ou um metal alcalino.

8. Composição cimentosa hidrofóbica de acordo com a reivindicação 7, caracterizada pelo fato de que os ácidos ou anidridos dicarboxilicos substituídos com alquenila são sais de ácidos octenil succínicos.

9. Composição cimentosa hidrofóbica de acordo com a reivindicação 8, caracterizada pelo fato de que os ácidos e anidridos succínicos substituídos com alquenila são escolhidos do grupo que consiste em sal de sódio do ácido dodecenil succínico, sal de potássio do ácido dodecenil succínico, e a combinação dos mesmos.