BR112020021582A2 - Composição cimentícia modificada com polímero - Google Patents

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Abstract

composição cimentícia modificada com polímero. trata-se de uma composição cimentícia modificada com polímero que compreende uma dispersão aquosa de polímero específica e um material cimentício, e sendo que tal composição cimentícia modificada com polímero tem baixa liberação de amônia e fornece membranas de revestimento feitas a partir da mesma com resistência à tração e alongamento na ruptura equilibrados.

Description

"COMPOSIÇÃO CIMENTÍCIA MODIFICADA COM POLÍMERO"
CAMPO DA INVENÇÃO 1] A presente invenção refere-se a uma composição cimentícia modificada com polímero e a um método de preparação da mesma.
INTRODUÇÃO
[2] As dispersões aquosas de polímero ou à base de água têm se tornado cada vez mais importantes do que as composições de revestimento à base de solvente por conta de menos problemas ambientais. Composições cimentícias modificadas com polímero de dois componentes que compreendem dispersões aquosas de polímero e materiais cimentícios são materiais impermeabilizantes amplamente usados em aplicações de revestimento arquitetônico na China. As dispersões aquosas de polímero convencionais adequadas para essas aplicações de revestimento impermeabilizante são tipicamente feitas a partir da polimerização por emulsão de uma mistura de monômero que compreende (met)acrilamida, estireno e outros monômeros acrílicos. No entanto, quando tais dispersões aquosas de polímero se misturam com materiais cimentícios após a aplicação, a hidrólise de grupos acilamino no polímero resulta na liberação de amônia com odor desagradável no meio ambiente, tipicamente em uma quantidade maior que 500 ppm (ou seja, >500 miligramas de amônia por quilograma da dispersão aquosa de polímero). É desejável para a indústria de construção reduzir a liberação de amônia para atender aos requisitos da indústria internacional ou nacional, como o padrão da indústria de material de construção JC 1066-2008 na China, que requer menos de 500 ppm de liberação de amônia. Para resolver o problema da liberação de amônia, foram feitas tentativas para preparar dispersões aquosas de polímero na ausência de monômeros de (met)acrilamida. Infelizmente, essas dispersões aquosas de polímero não fornecem composições cimentícias que compreendem as mesmas com propriedades mecânicas satisfatórias, propriedades particularmente equilibradas de resistência à tração (pelo menos 1,8 megapascais) e alongamento na ruptura (pelo menos 70%, preferencialmente pelo menos 80%), conforme medido de acordo com GB/T23445-
2009.
[BB] Portanto, há uma necessidade de desenvolver uma composição cimentícia modificada com polímero com menos de 100 ppm de liberação de amônia, enquanto se fornece membranas de revestimento feitas a partir da mesma com as propriedades mecânicas acima descritas.
SUMÁRIO DA INVENÇÃO 4] A presente invenção fornece uma composição cimentícia modificada com polímero que é uma combinação inovadora de uma dispersão aquosa de polímero específica com um material cimentício. O polímero na dispersão aquosa de polímero compreende em peso, com base no peso do polímero, (a) mais de 1% e até 1,45% de unidades estruturais de um monômero de ácido carboxílico, (b) de 2% a 6% de unidades estruturais de um (met)acrilato de alquila com funcionalidade hidróxi, (c) de 15% a 45% das unidades estruturais de um monômero aromático de vinila, (d) de 50% a 80% das unidades estruturais de um (met)acrilato de alquila adicional e (e) menos de 0,1% das unidades estruturais de (met)acrilamida. A composição cimentícia modificada com polímero da presente invenção libera menos de 100 ppm de amônia, conforme medido de acordo com JC1066-2008. Tal composição cimentícia modificada com polímero pode fornecer membranas de revestimento feitas a partir das mesmas com resistência à tração de 1,8 megapascais (MPa) ou superior e, ao mesmo tempo, alongamento na ruptura de 70% ou superior ou mesmo de 80% ou superior, conforme determinado de acordo com GB/T23445-2009.
[5] Em um primeiro aspecto, a presente invenção é uma composição cimentícia modificada com polímero que compreende: (A) uma dispersão aquosa de polímero que compreende um polímero, em que o polímero compreende em peso, com base no peso do polímero, (a) mais de 1% e até 1,45% das unidades estruturais de um monômero de ácido carboxílico, (b) de 2% a 6% das unidades estruturais de um (met)acrilato de alquila com funcionalidade hidróxi, (c) de 15% a 45% em peso de unidades estruturais de um monômero aromático de vinila, e (d) de 50% a 80% das unidades estruturais de um (met)acrilato de alquila adicional, e (e) menos de 0,1% das unidades estruturais de (met)acrilamida; e (B) um material cimentício.
[6] Em um segundo aspecto, a presente invenção é um método de preparação da composição cimentícia modificada com polímero do primeiro aspecto. O método compreende a mescla de uma dispersão aquosa de polímero que compreende um polímero com um material cimentício, em que o polímero compreende em peso, com base no peso do polímero, (a) mais de 1% e até 1,45% das unidades estruturais de um monômero de ácido carboxílico, (b) de 2% a 6% das unidades estruturais de um (met)acrilato de alquila com funcionalidade hidróxi, (c) de 15% a 45% em peso de unidades estruturais de um monômero aromático de vinila, e (d) de 50% a 80% das unidades estruturais de um (met)acrilato de alquila adicional, e
(e) menos de 0,1% das unidades estruturais de (met)acrilamida.
DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO
[7] Composição ou dispersão "aquosa", neste documento, significa que as partículas dispersaram em um meio aquoso. Por "meio aquoso", neste documento, entende-se água e de O a 30% em peso com base no peso do meio, de composto (ou compostos) miscível em água, como, por exemplo, álcoois, glicóis, éteres de glicol, ésteres de glicol, glicerol, éteres de glicerila, ésteres de glicerila e similares.
[8] "Acrílico", conforme usado no presente documento, inclui ácido (met)acrílico, acrilato de (met)alquila, (met)acrilamida, (met)acrilonitrila e formas modificadas dos mesmos, tais como acrilato de (meta)hidroxialquila. Ao longo do presente documento, o fragmento de palavra "(met)acrila" se refere tanto a "metacrila" quanto a "acrila". Por exemplo, ácido (met)acrílico se refere tanto a ácido metacrílico quanto ácido acrílico, e (met)acrilato de metila se refere tanto a metacrilato de metila quanto a acrilato de metila.
[9] "Temperatura de transição vítrea" ou "T7" relatado no presente documento pode ser calculada usando-se a equação de Fox (TG Fox, Bull. Am. Physics Soc., Volume 1, Edição nº 3, página 123 (1956)). Por exemplo, para calcular a Tg de um copolímero de monômeros M: e M>, T (cale) TM) TM)
[10] em que Ta, (calc.) é a temperatura de transição vítrea calculada para o copolímero, w (M;) é a fração em peso do monômero M: no copolímero, w (M>2) é a fração em peso do monômero M2 no copolímero, Ta(M:;) é a temperatura de transição vítrea do homopolímero de monômero M:1, e Ta(M2) é a temperatura de transição vítrea do homopolímero de monômero M>2, em que todas as temperaturas estão em Kelvin. As temperaturas de transição vítrea dos homopolímeros podem ser encontradas, por exemplo, em "Polymer Handbook", editado por J. Brandrup e E.H. Immergut, Interscience Publishers.
[11] "Unidades estruturais", também conhecido como "unidades polimerizadas", do monômero nomeado se refere ao restante do monômero após polimerização, isto é, monômero polimerizado ou o monômero em forma polimerizada. Por exemplo, uma unidade estrutural de metacrilato de metila é como ilustrada: o
[12] em que as linhas pontilhadas representam os pontos de fixação da unidade estrutural à cadeia principal do polímero.
[13] O polínero útil na presente invenção pode compreender unidades estruturais de um ou mais monômeros de ácido carboxílico. Os monômeros de ácido carboxílico podem ser a, ácidos carboxílicos B- etilenicamente insaturados, monômeros que contêm um grupo formador de ácido que produz ou é subsequentemente convertível em tal grupo ácido (tal como anidrido, anidrido (met)acrílico ou anidrido maleico); e misturas dos mesmos. Os monômeros de ácido carboxílico podem incluir ácido acrílico, ácido metacrílico, ácido maleico, ácido itacônico, ácido crotônico, ácido fumárico, um ácido carboxílico de (met)acrilato funcional e misturas dos mesmos. O ácido carboxílico de (met)acrilato funcional útil na presente invenção pode ter a estrutura de fórmula |, Ri R2 AoA or O o” (O)
[14] emquené um número inteiro de 1 a 12, de 1a 10, de 1a8,de 1a5,de1a40oude1a3;eR'eR? são, cada um, independentemente hidrogênio (H) ou metil (-CH3), e preferencialmente H. Exemplos específicos de ácidos carboxílicos de (met)acrilatos funcionais incluem acrilato de 2-carboxietila, metacrilato de 2-carboxietila, metacrilato de 2-carboxipropila, acrilato de 2- carboxipropila e misturas dos mesmos. Monômeros de ácido carboxílico preferenciais são selecionados a partir do grupo que consiste em ácido acrílico, ácido metacrílico, acrilato de 2-carboxietila, metacrilato de 2-carboxietila, metacrilato de 2-carboxipropila, acrilato de 2-carboxipropila e ácido itacônico. O polímero pode compreender unidades estruturais de ácido itacônico em uma quantidade de zero ou mais, 0,05% ou mais, 0,08% ou mais, ou mesmo de 0,1% ou mais, e, ao mesmo tempo, de 0,5% ou menos, 0,4% ou menos, 0,3% ou menos, 0,2% ou menos, ou mesmo de 0,15% ou menos, em peso com base no peso do polímero. Quando o monômero de ácido carboxílico compreende o ácido carboxílico de (met)acrilato funcional, o polímero pode compreender em peso, com base no peso do polímero, 0,1% ou mais, 0,2% ou mais, 0,3% ou mais, 0,4% ou mais, 0,5% ou mais, 0,7% ou mais, 0,8% ou mais, 0,9% ou mais, ou mesmo de 1% ou mais e, ao, mesmo tempo, 1,45% ou menos, 1,4% ou menos, 1,35% ou menos, 1,3% ou menos, ou mesmo de 1,25% ou menos, de unidades estruturais do ácido carboxílico de (met)acrilato funcional. "Peso do polímero" na presente invenção se refere ao peso seco ou sólido do polímero.
[15] O polínero útil na presente invenção pode compreender unidades estruturais de monômeros de ácido carboxílico em uma quantidade combinada de mais de 1% (>1%), por exemplo, 1,05% ou mais, 1,1% ou mais, 1,15% ou mais, 1,2% ou mais, ou mesmo de 1,25% ou mais, ao mesmo tempo, 1,45% ou menos, 1,4% ou menos, 1,35% ou menos, ou mesmo de 1,3% ou menos, em peso com base no peso do polímero.
[16] O polímero útil na presente invenção pode ainda compreender unidades estruturais de um ou mais (met)acrilatos de alquila com funcionalidade hidróxi. Os exemplos de (met)acrilatos de alquila com funcionalidade hidróxi adequados incluem (met)acrilatos de hidroxietila, por exemplo, acrilato de 2- hidroxietila e metacrilato de 2-hidroxietila; (met)etacrilatos de hidroxipropila incluem, por exemplo, 2-hidroxipropilacrilato, metacrilato de 2-hidroxipropila, acrilato de 3- hidroxipropila, e metacrilato de 3-hidroxipropila; (met)acrilatos de hidroxibutila incluem, por exemplo, acrilato de 3-hidroxibutila, metacrilato de 3-hidroxibutila, acrilato de 4-hidroxibutila, e metacrilato de 4-hidroxibutila; acrilato de 6-hidroxi- hexila; 6-hidroxi-hexilmetacrilato; acrilato de 3-hidroxi-2-etil-hexila; metacrilato de 3- hidroxi-2-etil-hexila; ou misturas dos mesmos. O polímero pode compreender em peso, com base no peso do polímero, de 2% a 6%, de 2,5% a 5,5%, de 3% a 5%, de 3,5% a 4,5% ou de 3,5% a 4%, de unidades estruturais do (met)acrilato de alquila com funcionalidade hidróxi.
[17] O polímero útil na presente invenção também pode compreender unidades estruturais de um ou mais monômeros aromáticos de vinila. Os monômeros aromáticos de vinila podem ser estireno; butilestireno; metilestireno; p-metoxiestireno; o0-, m- e p-metoxiestireno; o-, m- e p-cloroestireno; 0-, m- e p- trifluorometilestireno; 0-, m- e p-nitroestireno; e misturas dos mesmos. O monômero aromático de vinila preferencial é o estireno. O polímero pode compreender em peso, com base no peso do polímero, de 15% a 45%, de 15% a 40%, de 18% a 35%, ou de 20% a 30%, de unidades estruturais do monômero aromático de vinila.
[18] O polínero útil na presente invenção pode compreender ainda unidades estruturais de um ou mais (met)acrilatos de alquila adicionais que são diferentes dos (met)acrilatos de alquila com funcionalidade hidróxi descritos acima. Os (met)acrilatos de alquila adicionais podem ser (met)acrilatos de C1-Ca0-alquila, C2-C12-alquila, ou C1-Ca-alquila. Os (met)acrilatos de alquila adicionais adequados podem incluir, por exemplo, acrilato de metila, metacrilato de metila, acrilato de etila, metacrilato de etila, acrilato de butila, metacrilato de butila, acrilato de 2-etilhexila, acrilato de nonila, acrilato de decila, acrilato de lauril, e combinações dos mesmos. Preferencialmente, o (met)acrilato de alquila adicional é um (met)acrilato de C1-Ca-alquila. Mais preferencialmente, o (met)acrilato de alquila adicional é selecionado a partir do grupo que consiste em acrilato de metila, metacrilato de metila, acrilato de etila, (met)acrilato de etila, acrilato de butila e metacrilato de butila. O polímero pode compreender em peso, com base no peso do polímero, de 50% a 80%, de 55% a 80%, de 60% a 78%, ou de 65% a 75%, de unidades estruturais do (met)acrilato de alquila adicional.
[19] O polímero útil na presente invenção pode ainda compreender unidades estruturais de um ou mais monômeros etilenicamente insaturados que carregam, pelo menos, uma funcionalidade de alcoxissilano (daqui em diante "monômero funcional de alcoxissilano"), preferencialmente com funcionalidade de alcoxissilano hidrolisável. Monômeros funcionais de alcoxissilano adequados incluem, por “exemplo, viniltrialcoxissilanos, tais como viniltrimetoxissilano; alcilvinildialcoxissilanos; (met)acriloxialquiltrialcoxissilanos, tais como, 3-metacriloxietiltrimetoxissilano e 3-metacriloxipropiltrimetoxissilano; seus derivados e suas combinações. O polímero pode compreender em peso, com base no peso do polímero, de 0% a 2%, de 0,05% a 1,5%, de 0,1% a 1%, de 0,15% a 0,7% ou de 0,2% a 0,6%, de unidades estruturais do monômero funcional de alcoxissilano.
[20] O polímero útil na presente invenção pode também compreender unidades estruturais de um ou mais monômeros multietilenicamente insaturados que incluem di-, tri-, tetra- ou superior de monômeros etilenicamente insaturados multifuncionais. Exemplos de monômeros multietilenicamente insaturados adequados incluem butadieno, (met)acrilato de alila, divinilbenzeno,
dimetacrilato de etilenoglicol, dimetacrilato de butileno glicol e misturas dos mesmos. O polímero pode compreender em peso, com base no peso do polímero, de O a 1% de unidades estruturais do monômero multietilenicamente insaturado, por exemplo, 0,8% ou menos, 0,6% ou menos, ou mesmo 0,4% ou menos, ou mesmo zero.
[21] O polínero útil na presente invenção pode compreender em peso, com base no peso do polímero, menos de 0,1% de unidades estruturais de (met)acrilamida. O polímero pode ser, substancialmente, livre de unidades estruturais de metacrilamida, acrilamida e misturas das mesmas. "Substancialmente livre", no presente documento, significa que a concentração de unidades estruturais de acrilamida e/ou metacrilamida é zero e pode ser inferior a 0,05%, ou mesmo inferior a 0,01% em peso com base no peso do polímero.
[22] O polínero útil na presente invenção pode, opcionalmente, compreender unidades estruturais de um ou mais nitritos etilenicamente insaturados, tais como acrilonitrila ou metacrilonitrila. A quantidade de unidades estruturais dos nitritos etilenicamente insaturados no polímero pode ser em peso, com base no peso do polímero, menos de 5%, menos de 4%, menos de 3%, menos de 2%, menos de 1%, ou mesmo menos de 0,5%.
[23] O polínero útil na presente invenção pode compreender em peso, com base no peso do polímero, de 1,1% a 1,35% das unidades estruturais do monômero de ácido carboxílico selecionado do grupo que consiste em ácido acrílico, ácido metacrílico, acrilato de 2-carboxietila, metacrilato de 2-carboxietila, metacrilato de 2-carboxipropila, acrilato de 2-carboxipropila e ácido itacônico; de 3% a 5% das unidades estruturais do (met)acrilato de alquila com funcionalidade hidróxi selecionado do grupo que consiste em acrilato de 2- hidroxietila e metacrilato de 2-hidroxietila; de 20% a 30% das unidades estruturais de estireno; e de 65% a 75% das unidades estruturais do (met)acrilato de alquila adicional incluem, por exemplo, (met)acrilato de butila.
[24] O polímero útil na presente invenção pode ter um Fox Tg de -30 graus Celsius (ºC) ou superior, -25 ºC ou superior, -22 ºC ou superior, ou mesmo -20 ºC ou superior e, ao mesmo tempo, 0 ºC ou menos, -3 ºC ou menos, -4 ºC ou menos, ou mesmo -5 ºC ou menos.
[25] O polímero útil na presente invenção pode ser preparado por polimerização de radical livre, preferivelmente polimerização por emulsão, dos monômeros descritos acima. A polimerização por emulsão é um processo preferencial. A concentração em peso total dos monômeros para a preparação do polímero é igual a 100%. Os monômeros podem ser adicionados puros ou como uma emulsão em água; ou adicionados em uma ou mais adições ou continuamente, linearmente ou não linearmente ao longo do período de reação para preparar o polímero. A temperatura adequada para os processos de polimerização por emulsão pode ser inferior a 100 ºC, na faixa de 30 a 95 ºC ou na faixa de 50 a 90ºC. A polimerização de radicais livres em múltiplos estágios com uso dos monômeros descritos acima pode ser usada, sendo que pelo menos dois estágios são formados sequencialmente e, geralmente, resultam na formação do polímero em múltiplos estágios que compreende pelo menos duas composições de polímero.
[26] No processo de polimerização para preparar o polímero, iniciadores de radical livre podem ser usados. O processo de polimerização pode ser uma polimerização por emulsão iniciada termicamente ou iniciada por redox. Exemplos de iniciadores de radicais livres adequados incluem peróxido de hidrogênio, hidroperóxido de t-butila, hidroperóxido de cumeno, persulfatos de metal alcalino e/ou amônio, perborato de sódio, ácido perfosfórico e sais dos mesmos; permanganato de potássio e sais de metal alcalino ou amônio de ácido peroxidissulfúrico. Os iniciadores de radicais livres podem ser usados tipicamente a um nível de 0,01% a 3,0% em peso, com base no peso total de monômeros. Sistemas redox que compreendem os iniciadores descritos acima, acoplados a um redutor adequado, podem ser utilizados no processo de polimerização. Exemplos de redutores adequados incluem formaldeído sulfoxilato de sódio, ácido ascórbico, ácido isoascórbico, sais de metais alcalinos e amônio de ácidos que contêm enxofre, como sulfito de sódio, bissulfito, tiossulfato, hidrossulfito, sulfeto, hidrossulfeto ou ditionito, ácido formadinessulfínico, bissulfito de acetona, ácido glicólico, ácido hidroximetanossulfônico, hidrato de ácido glioxílico, ácido lático, ácido glicérico, ácido málico, ácido tartárico e sais dos ácidos anteriores. Sais de metais de ferro, cobre, manganês, prata, platina, vanádio, níquel, cromo, paládio ou cobalto podem ser usados para catalisar a reação redox. Agentes quelantes para os metais podem, opcionalmente, ser usados.
[27] No processo de polimerização de preparação do polímero, um ou mais tensoativos podem ser adicionados antes ou durante a polimerização dos monômeros, ou combinações dos mesmos. Uma porção do tensoativo também pode ser adicionada após a polimerização. Esses tensoativos podem incluir emulsificantes aniônicos e/ou não iônicos. Os exemplos de tensoativos adequados incluem sais de metal alcalino ou amônio de alquila, arila, ou sulfatos de alquilarila, sulfonatos ou fosfatos; ácidos sulfônicos de alquila; sais de sulfossuccinato; ácidos graxos; monômeros de tensoativo etilenicamente insaturados; e álcoois etoxilados ou fenóis, e misturar dos mesmos. A quantidade dos tensoativos usada está, geralmente, na faixa de 0,1% a 10% em peso, ou de 1% a 5% em peso, com base no peso de monômeros totais usados para preparar o polímero.
[28] No processo de polimerização da preparação do polímero, pode ser utilizado um ou mais agentes de transferência de cadeia. Os exemplos de agentes de transferência de cadeia adequados incluem ácido 3- mercaptopropiônico, n-dodecil mercaptano, 3-mercaptopropionato de metila, 3-
mercaptopropionato de butila, benzenetiol, mercapatano de alquila azeilaco e misturas dos mesmos. O agente de transferência de cadeia pode ser usado em quantidade eficaz para controlar o peso molecular do polímero, por exemplo, de O a 1%, de 0,1% a 0,7% ou de 0,15% a 0,5%, em peso com base no peso total dos monômeros usados para preparar o polímero.
[29] Após concluir a polimerização do polímero, a dispersão aquosa de polímero obtida pode ser neutralizada por uma ou mais bases como neutralizadores para um valor de pH, por exemplo, pelo menos 6, de 6 a 10 ou de 7 a 9. As bases podem causar neutralização parcial ou completa dos grupos iônicos ou latentemente iônicos do polímero. Exemplos de bases adequadas incluem compostos de metal alcalino ou metal alcalino-terroso, tais como hidróxido de sódio, hidróxido de potássio, hidróxido de cálcio, óxido de zinco, óxido de magnésio, carbonato de sódio; aminas primárias, secundárias e terciárias, tais como trietilamina, — etilamina, — propilamina, — monoisopropilamina, — monobutilamina, hexilamina, etanolamina, dietilamina, dimetilamina, di-n-propilamina, tributilamina, trietanolamina, dimetoxietilamina, 2-etoxietilamina, 3-etoxipropilamina, dimetiletanolamina, di-isopropanolamina, morfolina, etilenodiamina, 2- dietilaminoetilamina, 2,3-diaminopropano, 1,2-propilenodiamina, neopentanodiamina, dimetilaminopropilamina, hexametilenodiamina, 4,9- dioxadodecano-1,12-diamina, polietilenoimina ou polivinilamina; hidróxido de alumínio; ou misturas dos mesmos.
[30] A dispersão aquosa de polímero útil na presente invenção pode ter um tamanho de partícula médio em número na faixa de 100 a 500 nanômetros (nm), de 150 a 400 nm, ou de 200 a 350 nm, conforme determinado pelo analisador de tamanho de partículas Brookhaven Bl-90.
[31] A composição cimentícia modificada com polímero da presente invenção pode compreender adicionalmente um ou mais antiespumantes.
"Antiespumantes", no presente documento, se referem a aditivos químicos que reduzem e impedem a formação de espuma. Os antiespumantes podem ser antiespumantes à base de silicone, antiespumantes à base de óleo mineral, antiespumantes à base de óxido de etileno/óxido de propileno, de poliacrilatos de alquila e misturas dos mesmos. Antiespumantes comercialmente disponíveis adequados incluem, por exemplo, TEGO Airex 902 W e emulsões de copolímero de poliéter siloxano TEGO Foamex 1488, ambos disponíveis na TEGO, antiespumante de silicone BYK-024 disponível na BYK, antiespumante de óleo mineral NOPCO NXZ disponível na San Nopco e misturas dos mesmos. O antiespumante pode estar presente em peso, com base no peso total do polímero, geralmente, em uma quantidade de zero a 3%, de 0,1% a 2%, ou de 0,3% a 1%.
[32] A composição cimentícia modificada com polímero da presente invenção pode compreender adicionalmente um ou mais dispersantes. Os dispersantes podem incluir poliácidos que incluem homopolímeros e copolímeros com base em ácidos policarboxílicos, incluindo aqueles que foram modificados hidrofobicamente ou hidrofilicamente, por exemplo, ácido poliacrílico ou ácido polimetacrílico ou anidrido maleico com vários monômeros, tais como estireno, acrilato ou metacrilato, di-isobutileno e outros monômeros hidrofílicos ou hidrofóbicos; sais destes; e misturas dos mesmos. O dispersante pode estar presente em peso, com base no peso total do polímero, de zero a 3%, de 0,1% a 2% ou de 0,3% a 1,5%.
[33] A composição cimentícia modificada com polímero da presente invenção pode compreender adicionalmente um ou mais espessantes, também conhecidos como "modificadores de reologia". Os espessantes podem incluir álcool polivinílico (PVA), materiais de argila, derivados de ácido, copolímeros de ácido, espessantes associados a uretano (UAT), poliéter de ureia e poliuretanos (PEUPU), poliéter de poliuretanos (PEPU) e misturas dos mesmos. Exemplos de espessantes adequados incluem emulsões intumescentes de álcalis (ASE), tais como polímeros de ácido acrílico neutralizados com sódio ou amônio; emulsões intumescíveis de álcalis hidrofobicamente modificadas (HASE), tais como copolímeros de ácido acrílico hidrofobicamente modificados; espessantes associativos, tais como uretanos etoxilados hidrofobicamente modificados (HEUR); e espessantes celulósicos, como éteres de metilcelulose, hidroximetil celulose (HMC), hidroxietil celulose (HEC), hidroxietil etil celulose modificada hidrofobicamente (HMHEC), carboximetil celulose de sódio (SCMC), carboximetil 2- hidroxietil celulose de sódio, 2-hidroxipropil metil celulose, 2-hidroxietilmetil celulose, 2-hidroxibutil metil celulose, 2-hidroxietil etil celulose e 2-hidroxipropil celulose. Preferencialmente, o espessante é HMHEC. O espessante pode estar presente em peso, com base no peso total da composição de revestimento aquosa, em uma quantidade de zero a 5%, de 0,05% a 3%, ou de 0,1% a 2%.
[34] A composição cimentícia modificada com polímero da presente invenção também compreende um ou mais materiais cimentícios. Os materiais cimentícios podem incluir, por exemplo, cimento Portland, cimento pozolânico, cal hidráulica, cinza volante, cimento natural, cimento de alta alumina e misturas dos mesmos. Os materiais cimentícios podem estar presentes em uma quantidade combinada de 5% a 90%, de 10% a 80%, de 20% a 70%, de 30% a 60%, ou de 40% a 50%, com base no peso sobre o peso total da composição cimentícia modificada com polímero.
[35] A composição cimentícia modificada com polímero da presente invenção pode ainda compreender cargas inorgânicas. As cargas inorgânicas adequados podem incluir, por exemplo, areia, carbonato de cálcio, sílica, dolomita, sílica pirogênica, caulim, talco, mica e misturas dos mesmos.
[36] A composição cimentícia modificada com polímero da presente invenção pode compreender ainda um ou mais aditivos selecionados a partir de superplastificantes, como o superplastificante em pó MIGHTY 100 disponível na Kao Chemicals, superplastificante policarboxílico SIKA VISCOCRETE disponível na Sika e superplastificante policarboxílico MELFLUX 2651F disponível na BASF; coalescentes como éster de álcool TEXANOL disponível na Eastman Chemical Company e éter glicol DOWANOL'Y DPnB disponível na The Dow Chemical Company; agentes repelentes de água, como DOWSIL'Y SHP 60 Plus Silicone em pó hidrofóbico disponível na The Dow Chemical Company, ELOTEX Seal 80 Silicone em pó hidrofóbico disponível em AkzoNobel; e misturas dos mesmos (DOWANOL e DOWSIL são marcas comerciais da The Dow Chemical Company). Esses aditivos podem estar presentes em peso, com base no peso do polímero, em uma quantidade combinada de zero a 5%, de 0,5% a 4% ou de 1% a 3%.
[37] A composição cimentícia modificada com polímero da presente invenção pode ser preparada mesclando-se a dispersão aquosa de polímero com o material cimentício. A composição cimentícia modificada com polímero é, geralmente, fornecida em um pacote de dois componentes e misturada na aplicação. A composição cimentícia modificada com polímero de dois componentes inclui tipicamente: a dispersão aquosa de polímero e, opcionalmente, componentes adicionais, como o espessante e o antiespumante, geralmente formando a "Parte A"; e a mistura do material cimentício com cargas opcionais, geralmente formando a "Parte B". A Parte A e a Parte B são, então, misturadas para formar a composição cimentícia modificada com polímero. A Parte A e a Parte B podem ser misturadas em uma proporção de peso da Parte A para a Parte B na faixa de 1:0,8 a 1:3,5, de 1:1 a 1:3, ou de 1:1:5 a 1:2,5. Os sólidos totais da composição cimentícia modificada com polímero podem estar na faixa de 50% a 95%, de 65% a 90% ou de 70% a 80% em peso da composição cimentícia modificada com polímero. A composição cimentícia modificada com polímero resultante da presente invenção pode causar menos de 100 ppm de liberação de amônia ou mesmo menos de 50 ppm de liberação de amônia, conforme medido de acordo com JC1066-2008 (Padrão para limite de substâncias nocivas de revestimentos impermeabilizantes de construção), que foi publicado pela Comissão Nacional de Desenvolvimento e Reforma da República da China, emitido em 1º de fevereiro de 2008 e que entrou em vigor em 1º de julho de 2008.
[38] A composição cimentícia modificada com polímero da presente invenção tem boa trabalhabilidade, conforme indicado por uma pontuação de 4 ou superior, de acordo com os métodos de teste descritos na seção de Exemplos abaixo. A composição cimentícia modificada com polímero após a secagem também pode fornecer membranas de revestimento feitas a partir das mesmas com propriedades equilibradas de resistência à tração de 1,8 MPa ou superior e alongamento na ruptura de 70% ou mais, conforme determinado por GB/T23445-2009. Por exemplo, a resistência à tração pode ser 1,9 MPa ou mais, 2,0 MPa ou mais, 2,1 MPa ou mais, 2,2 MPa ou mais, 2,3 MPa ou mais, 2,4 MPa ou mais, 2,5 MPa ou mais, 2,6 MPa ou mais, 2,7 MPa ou mais, ou mesmo 2,8 MPa ou mais; e o alongamento na ruptura pode ser 70% ou mais, 75% ou mais, 80% ou mais, 85% ou mais, 90% ou mais, 95% ou mais, ou mesmo 100% ou mais. GB/T23445-2009, no presente documento, se refere ao padrão nacional para compostos de cimento modificados com polímero para membrana impermeabilizante, que foi publicado pela Administração Geral do Estado da República da China para Supervisão de Qualidade, Inspeção e Quarentena, emitido em 28 de março de 2009, e que entrou em vigor em 1º de janeiro de 2010.
[39] A presente invenção fornece ainda um método de preparação da composição cimentícia modificada com polímero por meio da mescla da dispersão aquosa de polímero e do material cimentício.
[40] Apresente invenção também se refere a um processo de uso da composição cimentícia modificada com polímero. O processo pode compreender o seguinte: aplicar a composição cimentícia modificada com polímero a um substrato e secar ou permitir a secagem da composição cimentícia modificada com polímero aplicada.
[41] A presente invenção também se refere a uma membrana de revestimento. A membrana de revestimento tem, tipicamente, uma espessura na faixa de 1,0 a 2,0 milímetros (mm) ou de 1,2 a 1,5 mm. A membrana de revestimento pode ser preparada fornecendo-se a composição cimentícia modificada com polímero; aplicando-se a composição cimentícia modificada com polímero a um substrato; e secando-se, ou permitindo-se que seque, a composição cimentícia modificada com polímero para formar a membrana de revestimento. À composição cimentícia modificada com polímero pode ser aplicada ao substrato por quaisquer métodos conhecidos, por exemplo, alisamento manual ou escovamento, ou rolagem ou aspersão. A superfície obtida pode ser alisada posteriormente com espátula. O substrato pode ser qualquer substrato que inclui, por exemplo, concreto, betume, metal ou madeira. A secagem pode ser conduzida a uma temperatura na faixa de 5 a 50 ºC, de 15 a 40 ºC ou de 20 a 30 ºC. O tempo para secar a composição cimentícia modificada com polímero pode depender de vários fatores, incluindo, por exemplo, espessura da composição cimentícia modificada com polímero aplicada ao substrato e condições externas, como temperatura, umidade relativa e vento. Por exemplo, o tempo para a secagem da composição cimentícia modificada com polímero pode ser escolhido entre 0,5 a 6 horas ou entre 2 a 4 horas.
[42] A composição cimentícia modificada com polímero da presente invenção pode ser usada em várias aplicações, por exemplo, membranas de impermeabilização em cozinha, banheiro, varanda, impermeabilização de materiais de construção em túneis e pontes e materiais de reparo de construção em telhados e pisos.
* EXEMPLOS
[43] Algumas modalidades da invenção serão agora descritas nos Exemplos a seguir, em que todas as partes e porcentagens estão em peso, a menos que especificado de outro modo.
[44] Os seguintes materiais são usados na síntese de dispersões aquosas de polímero:
[45] —Butilacrilato (BA), estireno (ST), ácido acrílico (AA), metacrilato de hidroxietila (HEMA) e ácido itacônico (IA) são todos usados como monômeros.
[46] O acrilato de 2-carboxietila (CEA) está disponível na Energy Chemical.
[47] — Otensoativo TERGITOLTY 15-S-40, disponível na The Dow Chemical Company, é um tensoativo não iônico do tipo éter polioxietileno alquílico (TERGITOL é uma marca comercial da The Dow Chemical Company).
[48] O tensoativo EMULSOGEN EPA 073 ("EPA 073"), disponível na Clariant, é um tensoativo aniônico do tipo sulfato de sódio de éter polioxietileno alquílico .
[49] É Persulfato de sódio (SPS) é usado como um catalisador iniciador.
[50] Hidroperóxido de t-butila (t-BHP) é usado como um catalisador de engastador (chaser).
[51] Bissulfito de sódio anidro (SBS) é usado como um ativador de engastador.
[52] O antiespumante NOPCO NXZ, disponível na San Nopco, é uma mistura de óleo mineral e poliéteres.
[53] O equipamento e métodos analíticos padrões a seguir são usados nos Exemplos.
* LIBERAÇÃO DE AMÔNIA
[54] A quantidade de amônia liberada foi medida de acordo com JC1066-2008. Os detalhes são fornecidos da seguinte forma:
[55] (a) Preparação da amostra: Duas amostras de látex foram medidas com 5.000 gramas (g) (+ 0,001 g) para cada amostra e dissolvidas com água deionizada (DI) em um béquer de 300 mililitros (ml), respectivamente. À solução resultante foi, então, transferida para um frasco de destilação de 500 ml com um volume total de solução de 200 ml.
[56] (b) Destilação: hidróxido de sódio sólido (NaOH) foi colocado na solução acima para ajustar o valor de pH acima de 12. Várias microesferas de vidro à prova de explosão também foram colocadas na solução acima. A pipeta foi usada para introduzir, exatamente, 20 ml de ácido sulfúrico padrão (H2SO4) (0,1 mol/I) em um frasco cônico de 500 ml. Três a quatro gotas de uma solução indicadora de pH também foram adicionadas. A solução no frasco de destilação foi destilada. A destilação foi continuada até o destilado coletado no frasco cônico alcançar um volume total de 180 ml. A solução indicadora de pH foi preparada pela mistura de 50 ml de solução de vermelho de metila em etanol (concentração: 2 g/l) e 50 ml de solução de azul de metileno em etanol (concentração: 1 g/!).
[57] (c) Titulação: A titulação foi conduzida usando-se uma solução padrão de NaOH (0,1 mol/I) para neutralizar o excesso da solução de H2SO-s acima até que a cor do indicador de pH mudasse de roxo claro para verde cinza. O volume da solução de NaOH usada foi registrado como V1.
[58] (d) Preparação e avaliação de uma amostra em branco: Ao mesmo tempo, as etapas (a) a (c) acima foram repetidas, exceto que a amostra de látex na etapa (a) foi substituída pela mesma quantidade de água DI. O volume da solução de NaOH utilizada na etapa de titulação foi registrado como V2.
[59] (e) Cálculo da quantidade de liberação de amônia: x= (V2-V1)+c=0,01703 *1000 m
[60] em que x = quantidade liberada de amônia, 9g/Kkg;
[61] C= concentração da solução padrão de NaOH, mol/l;
[62] V1 = volume da solução de NaOH usada para a amostra de látex, ml;
[63] V2 = volume da solução de NaOH usada para a amostra em branco, ml;
[64] 0,01703= quantidade equivalente de amônia (g) com 1,00 ml de solução padrão de NaOH (1.000 mol/l); e
[65] m = peso da amostra de látex, 9.
e Trabalhabilidade
[66] A parte líquida e a parte em pó de uma amostra de composição cimentícia modificada com polímero foram misturadas antes da aplicação com pincel, com base nas formulações fornecidas na Tabela 2. À composição cimentícia modificada com polímero obtida foi escovada em painéis de concreto pré-fabricados. Trabalhabilidade da composição cimentícia modificada com polímero é classificada por pontuações de classificação de 1 a 5, em que 5 é definido como a pontuação de classificação mais alta, com base nos seguintes padrões: - Muito fácil de escovar, sem arrastar ou agregados perceptíveis 4 - Fácil de escovar, sem arrastar ou agregados perceptíveis 3 - Fácil de escovar, arrastando ligeiramente ou agregados ligeiramente perceptíveis 2 - Ligeiramente difícil de escovar, agregados perceptíveis 1 - Difícil de escovar, agregados aparentes
[67] As pontuações de 4 ou mais indicam uma trabalhabilidade aceitável. Quanto mais alta a pontuação de classificação, melhor a trabalhabilidade da composição cimentícia modificada com polímero.
* “PROPRIEDADES MECÂNICAS
[68] As propriedades mecânicas de uma composição cimentícia modificada com polímero foram medidas de acordo com GB/T23445-
2009. A parte líquida e a parte em pó de tal composição cimentícia modificada com polímero foram misturadas sob uma velocidade de mistura de 800 rotações por minuto (rpm) durante 5 minutos para formar uma pasta. A pasta foi, então, deixada em repouso por 3 minutos e, então, aplicada a um pedaço de papel antiaderente por duas camadas em 24 horas para obter uma espessura final de filme seco de 1,5 mm + 0,2 mm. As membranas de revestimento resultantes foram curadas em uma temperatura ambiente controlada (CTR, 23 + 2 ºC, 50% + 5% de umidade) por 96 horas e, em seguida, em uma estufa a 40 ºC por 48 horas. As amostras de membrana de revestimento foram retiradas da estufa e deixadas em CTR por 4 horas antes de testar as propriedades mecânicas. As amostras de membrana curadas foram cortadas em 6 peças em formato de sino e, em seguida, as propriedades de resistência à tração e alongamento na ruptura foram testadas pela Máquina de Teste Universal a uma taxa de estiramento de 200 mm/minuto.
* SÍNTESE DA DISPERSÃO DE POLÍMERO 1
[69] Primeiramente, uma mistura de monômero foi preparada misturando-se 389,62 g de água DI, 37,18 g de tensoativo EPA 073 (28% de ativos), 30,76 g de 15-S-40 (70% de ativos), 1,80 g de IA, 72,00 g de HEMA, 18,00 g de AA, 1320,58 g de BA e 395,78 g de ST.
[70] Em um recipiente do tipo galão, equipado com um condensador de refluxo, funis de adição e um agitador, um carregamento inicial de água foi adicionado com agitação a 130 rpm. O recipiente de reação foi aquecido a
85 ºC. Cem gramas de uma emulsão de semente pré-formada (uma emulsão de polímero acrílico-estireno à base de água com um tamanho de partícula de 100 nm e um teor de sólidos de 40%) e uma solução de catalisador inicial (1,90 g de SPS em 12,57 g de água DI) foram carregados para o recipiente de reação. A mistura de monômero foi, então, adicionada ao recipiente de reação juntamente com uma solução de catalisador de 5,65 g de SPS em 136,71 g de água DI por um período de 210 minutos a temperatura entre 84 ºC e 86 ºC. Depois de completar a adição da mistura de monômero e catalisador, os teores no recipiente de reação foram resfriados à temperatura ambiente (23 + 2 ºC). Durante o resfriamento da mistura de reação, uma mistura de 3,59 g de t-BHP em 57,65 g de água DI e 3,49 g de SBS em 57,65 g de água DI foi adicionada quando a temperatura estava em 70ºC. * SÍNTESE DE DISPERSÃO DE POLÍMERO A
[71] A dispersão aquosa de polímero A foi sintetizada de acordo com o mesmo procedimento que a síntese de dispersão de polímero 1 acima, exceto que a mistura de monômero usada foi a seguinte:
[72] Uma mistura de monômero foi preparada misturando- se 389,62 g de água DI, 30,98 g de tensoativo EPA 073 (28% de ativos), 25,63 g de tensoativo 15-S-40 (70% de ativos), 1,80 g de IA, 72,00 g de HEMA, 27,00 g de AA, 1311,54 g de BA e 395,78 g de ST.
* SÍNTESE DE DISPERSÃO DE POLÍMERO B
[73] A dispersão aquosa de polímero B foi sintetizada de acordo com o mesmo procedimento da síntese de dispersão de polímero 1 acima, exceto que a quantidade de BA e AA na mistura de monômero foi de 1.329,63 ge 9,00 g, respectivamente.
* SÍNTESE DE DISPERSÃO DE POLÍMERO 2
[74] Em primeiro lugar, uma mistura de monômero foi preparada misturando-se 379,42 g de água DI, 37,18 g de tensoativo EPA 073 (28%
de ativos), 30,76 g de tensoativo 15-S-40 (70% de ativos), 1,80 g de IA, 72,00 g de HEMA, 18,00 g de CEA, 1.320,58 g de BA e 395,70 g de ST.
[75] Em um recipiente do tipo galão, equipado com um condensador de refluxo, funis de adição e um agitador, um carregamento inicial de água foi adicionado com agitação a 130 rpm. O recipiente de reação foi aquecido a 85 ºC. Cem gramas de uma emulsão de semente pré-formada (uma emulsão de polímero acrílico-estireno à base de água com um tamanho de partícula de 100 nm e um teor de sólidos de 40%) e uma solução de catalisador inicial (1,90 g de SPS em 12,57 g de água DI) foram carregados para o recipiente de reação. A mistura de monômero foi adicionada por um período de 210 minutos com temperatura entre 85 ºC e 87 ºC. Depois de completar a adição da mistura de monômero e catalisador os teores do recipiente de reação foram resfriados até a temperatura ambiente. Durante o resfriamento da mistura de reação, uma mistura de 3,59 g de t-BHP em 57,65 g de água DI e 3,49 g de SBS em 57,65 g de água DI foi adicionada quando a temperatura estava em 70ºC.
* SÍNTESE DE DISPERSÃO DE POLÍMERO 3
[76] A dispersão aquosa de polímero 3 foi sintetizada de acordo com o mesmo procedimento da síntese de dispersão de polímero 2 acima, exceto que a quantidade de CEA e ST na mistura de monômero foi de 22,50 g e 391,20 g, respectivamente.
* SÍNTESE DE DISPERSÃO DE POLÍMERO 4
[77] A dispersão aquosa de polímero 4 foi sintetizada de acordo com o mesmo procedimento da síntese de dispersão de polímero 2 acima, exceto que a quantidade de CEA usada na mistura de monômero foi ajustada para 9,0 g, e 9,0 g de AA foram posteriormente adicionados à mistura de monômero.
* SÍNTESE DE DISPERSÃO DE POLÍMERO C
[78] A dispersão aquosa de polímero C foi sintetizada de acordo com o mesmo procedimento da síntese de dispersão de polímero 2 acima, exceto que a quantidade de CEA e ST na mistura de monômero foi de 9,0 g e 404,70 9, respectivamente. * SÍNTESE DE DISPERSÃO DE POLÍMERO D
[79] A dispersão aquosa de polímero D foi sintetizada de acordo com o mesmo procedimento da síntese de dispersão de polímero 2 acima, exceto que a quantidade de CEA e ST na mistura de monômero foi de 36,0 g e 377,70 g, respectivamente. * SÍNTESE DE DISPERSÃO DE POLÍMERO E
[80] A dispersão aquosa de polímero E foi sintetizada de acordo com o mesmo procedimento da síntese de dispersão de polímero 2 acima, exceto que a quantidade de ST usada na mistura de monômero foi de 386,70 g, e 9,0 g de AA foram, posteriormente, adicionados à mistura de monômero.
[81] As composições e as propriedades das dispersões aquosas de polímero obtidas acima são apresentadas na Tabela 1 a seguir. º* TABELA 1: COMPOSIÇÕES E PROPRIEDADES DE DISPERSÕES
AQUOSAS DE POLÍMERO Teor Tamanho Composição de de Viscosidade”, | de Em pneEenAA (%) (nm) ST a21,9/BAa Dispersão de | 73,0/Ah a Polímero 1 1,0/HEMA a 4,0/IA 4,718 567 1562 2 o ao1
ST a21,9/BAa Dispersão de | 72,5/Ah a 4,68 | 56,7 250 205 -10 Polímero À 1,5/HEMA a 4,0/IA ao1 ST a21,9/BAa Dispersão de | 73,5/Ah a 5,25 | 56,7 276 264 -10 Polímero B 0,5/HEMA a 4,0/IA ao1 ST a21,9/BAa Dispersão de | 73,0/CEA a 5,31 | 56,4 219 223 -10 Polímero 2 1,0/HEMA a 4,0/IA ao1 ST a 21,65/BA a Dispersão de | 73,0/CEA a 5,19 | 56,6 283 223 -10 Polímero 3 1,25/HEMA a 4,0/IA a 0,1 ST a21,9/BAa Dispersão de | 73,0/CEA a 0,5/AA 5,09 | 56,3 304 234 -10 Polímero 4 a 0,5/HEMA a 4,0/IA a 0,1 ST a224/BAa Dispersão de | 73,0/CEA a 5,57 | 56,6 198 230 -10 Polímero C 0,5/HEMA a 4,0/IA ao1 ST a 20,9/BA a Dispersão de | 73,0/CEA a 4,99 | 56,5 367 217 -10 Polímero D 2,0/HEMA a 4,0/IA ao1
STa214/BAa Dispersão de | 73,0/CEA a 1,0/AA Polímero E | a 0,5/HEMA a 490 [566 142 2% 7 4,0/IA a 0,1 1:Viscosidades medidas pelo detector de viscosidade BROOK FIELD LVDV-1 Prime com fuso 63H, 60 rom; 2:Número médio do tamanho de partícula conforme determinado pelo analisador de tamanho de partícula Brookhaven Bl-90; 3: Tg calculado pela equação de Fox. EXEMPLOS (EXS) 1 A4 E EXEMPLOS COMPARATIVOS (COMP) AA E
[82] As dispersões aquosas de polímero obtidas acima foram usadas para preparar composições cimentícias modificadas com polímero dos Exs 1 a 4 e Comp A a E, com base nas formulações fornecidas na Tabela 2. À parte líquida e a parte em pó foram misturadas sob agitação a 800 rpm durante 5 minutos e, em seguida, estabilizadas durante 1 a 3 minutos. As composições cimentícias preparadas foram avaliadas de acordo com os métodos de teste descritos acima, e as propriedades são fornecidas na Tabela 3.
TABELA 2: COMPOSIÇÃO CIMENTÍCIA MODIFICADA COM POLÍMERO set =" [RR O OD Dispersante OROTAN'VY 1850E (Homopolímero de ácido | The Dow Chemical Company |0,3 policarboxílico)
ara O O [enem am ndemenã Academy Co., Ltd.
Guangfu Building Materials CaCOs; (325 mesh) Fine Chemicals Industry Co., | 45 Ltd (Areia de quartzo de sílica) Materials Company *OROTAN é uma marca da The Dow Chemical Company; Proporção de peso da parte líquida: parte em pó = 1:1,8
[83] Conforme mostrado na Tabela 3, as composições cimentícias modificadas com polímero dos Exs 1 a 4 causaram apenas menos de 50 ppm de liberação de amônia e atenderam ao requisito de JC1066-2008. As composições cimentícias modificadas com polímero da invenção também mostraram boa trabalhabilidade (classificação: 4). Além disso, todas as composições cimentícias modificadas com polímero dos Exs 1 a 4 forneceram membranas de revestimento feitas a partir delas com resistência à tração equilibrada (>1,8 MPa) e alongamento na ruptura (>70%). Particularmente, as composições cimentícias modificadas com polímero dos Exs 2 a 4 que compreendem o polímero em emulsão feito de monômeros que compreendem CEA forneceram membranas de revestimento com propriedades surpreendentemente equilibradas de resistência à tração (>1,8 MPa) e alongamento na ruptura (>80%). Em contraste, as composições cimentícias modificadas com polímero de Exs Comp A a E proporcionaram resistência à tração indesejavelmente baixa e/ou baixo alongamento na ruptura.
TABELA 3: PROPRIEDADES DA COMPOSIÇÃO CIMENTÍCIA MODIFICADA
COM POLÍMERO Tipo de | Quantidade de | Pontuação — de | Resistência | Alongame dispersão de | amônia classificação de | à tração | nto na polímero liberada (ppm) | trabalhabilidade | (MPa) ruptura (%) Dispersão de Ex. 1 37 4 2,25 70,3 Polímero 1 Ex. Dispersão de 39 4 3,28 45,4 Comp. A | Polímero À Ex. Dispersão de 33 4 1,64 61,3 Comp. B | Polímero B Dispersão de Ex. 2 35 4 2,44 109 Polímero 2 Dispersão de Ex. 3 34 4 2,28 90 Polímero 3 Dispersão de Ex. 4 33 4 2,84 81 Polímero 4 Ex. Dispersão de 4 1,32 181 Comp. C | Polímero C Ex. Dispersão de 39 3 2,38 55 Comp. D | Polímero D Ex. Dispersão de 36 4 2,94 58 Comp. E | Polímero E

Claims (11)

REIVINDICAÇÕES
1. Composição cimentícia modificada com polímero caracterizada pelo fato de que compreende: (A) uma dispersão aquosa de polímero que compreende um polímero, em que o polímero compreende em peso, com base no peso do polímero, (a) mais de 1% e até 1,45% das unidades estruturais de um monômero de ácido carboxílico, (b) de 2% a 6% das unidades estruturais de um (met)acrilato de alquila com funcionalidade hidróxi, (c) de 15% a 45% em peso de unidades estruturais de um monômero aromático de vinila, e (d) de 50% a 80% das unidades estruturais de um (met)acrilato de alquila adicional, e (e) menos de 0,1% das unidades estruturais de (met)acrilamida; e (B) um material cimentício.
2. Composição cimentícia modificada com polímero, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o polímero compreende em peso, com base no peso do polímero, de 1,1% a 1,4% de unidades estruturais do monômero de ácido carboxílico.
3. Composição cimentícia modificada com polímero, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o monômero de ácido carboxílico compreende um ácido carboxílico funcional de (met)acrilato que tem a estrutura da fórmula (1), Rº R? AoA or o A,
em que n é um número inteiro de 1 a 12, e R' e R? são, cada um, independentemente hidrogênio ou metila.
4. Composição cimentícia modificada com polímero, de acordo com a reivindicação 3, caracterizada pelo fato de que o polímero compreende em peso, com base no peso do polímero, de 0,3% a 1,45% de unidades estruturais do ácido carboxílico de (met)acrilato funcional.
5. Composição cimentícia modificada com polímero, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o monômero de ácido carboxílico é selecionado do grupo que consiste em ácido acrílico, ácido metacrílico, acrilato de 2-carboxietila, metacrilato de 2-carboxietila, metacrilato de 2- carboxipropila, acrilato de 2-carboxipropila e ácido itacônico.
6. Composição cimentícia modificada com polímero, de acordo com a reivindicação 5, caracterizada pelo fato de que o polímero compreende em peso, com base no peso do polímero, de 0,1% a 0,5% de unidades estruturais de ácido itacônico.
7. Composição cimentícia modificada com polímero, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o (met)acrilato de alquila adicional é um (met)acrilato de C1-Ca-alquila.
8. Composição cimentícia modificada com polímero, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o polímero tem uma Tg na faixa de -25a-5"C.
9. Composição cimentícia modificada com polímero, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o polímero compreende em peso, com base no peso do polímero, de 1,1% a 1,35% das unidades estruturais do monômero de ácido carboxílico selecionado do grupo que consiste em ácido acrílico, ácido metacrílico, acrilato de 2-carboxietila, metacrilato de 2-carboxietila, metacrilato de
2-carboxipropila, acrilato de 2-carboxipropila e ácido itacônico; de 3% a 5% das unidades estruturais do (met)acrilato de alquila hidroxi funcional selecionada do grupo que consiste em acrilato de 2- hidroxietila e metacrilato de 2-hidroxietila; de 20% a 30% de unidades estruturais de estireno; e de 65% a 75% das unidades estruturais do (met)acrilato de alquila adicional selecionado a partir do grupo que consiste em acrilato de metila, metacrilato de metila, acrilato de butila e metacrilato de butila.
10. Composição cimentícia modificada com polímero, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que compreende ainda uma carga, um antiespumante, um espessante, um dispersante ou misturas dos mesmos.
11. Método de preparação de uma composição cimentícia modificada com polímero caracterizado pelo fato de que compreende a mescla de uma dispersão aquosa de polímero que compreende um polímero com um material cimentício, em que o polímero compreende em peso, com base no peso do polímero, (a) mais de 1% e até 1,45% das unidades estruturais de um monômero de ácido carboxílico, (b) de 2% a 6% das unidades estruturais de um (met)acrilato de alquila com funcionalidade hidróxi, (c) de 15% a 45% em peso de unidades estruturais de um monômero aromático de vinila, e (d) de 50% a 80% das unidades estruturais de um (met)acrilato de alquila adicional, e (e) menos de 0,1% das unidades estruturais de (met)acrilamida.
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