作為水硬性粘合劑的分散劑的單亞烷基和雙亞烷基三烷氧基硅烷的制作方法

本發明涉及單亞烷基和雙亞烷基三烷氧基硅烷本身，以及涉及其制備方法，并且還涉及其作為包含骨料和水硬性粘合劑的含水懸浮液的分散劑的用途。本發明還涉及含水懸浮液本身。

包含骨料和水硬性粘合劑的含水懸浮液的化學和/或物理性能通常受以分散劑形式加入的助劑的影響。這樣做的一個特別的目的是防止形成固體聚集物以及分散已存在的顆粒和通過水合作用新形成的那些，由此以便抑制沉積傾向以及改善可加工性，例如捏合性、鋪展性、噴涂性、可泵性或流動性。該作用還可以有目的地用于生產包含水硬性粘合劑如水泥、抹灰(render)粘合劑和砌筑粘合劑或水硬性石灰的建筑材料混合物。

為了將這些包含水硬性粘合劑的建筑材料混合物轉化成即用型可加工形式，所需混合水的量通常比后續水合或硬化過程所需的量大得多。但是，隨后蒸發的過量的水的一個可能結果為在混凝土結構中形成空隙部分，這顯著地損害了其機械強度和耐久性。

因此，為了降低具體的工作稠度的過量水比率和/或為了改善水與水硬性粘合劑的特定比例的可加工性，經常使用通常稱為稀釋劑、減水劑或增塑劑的助劑。常用的增塑劑為，例如磺化三聚氰胺-甲醛縮合物(smf)、磺化萘-甲醛縮合物(snf)或木質素磺酸鹽。

聚羧酸酯和聚羧酸醚被認為是新一代的增塑劑/減水劑。它們通常由基于聚(甲基)丙烯酸酯的主鏈和通過酯基連接的多個側鏈組成，并通常被稱為梳形聚合物。雖然由于大量的羧酸酯基團，主鏈在堿性ph水平下帶有負電荷，但是側鏈如聚乙二醇側鏈例如通常不帶電荷。由于帶負電荷的主鏈，聚羧酸酯和/或聚羧酸醚吸附在帶電粒子表面，在此它們形成不同程度的致密聚合物層。吸附的聚合物的量和聚合物側鏈的性質決定吸附的聚合物層的密度和厚度，這反過來又影響懸浮液的流動性。雖然聚羧酸酯或聚羧酸醚的陰離子電荷使得它們可吸附在顆粒上，但是分散活性主要受聚乙二醇側鏈引起的空間相互作用的影響。側鏈長度和鏈密度均影響分散活性。

ep0803521a1公開了例如包含聚亞烷基二醇和聚乙醛酸酯結構單元的嵌段共聚物及其作為水泥分散劑的用途。

另外，存在一系列其他增塑劑/減水劑，其與所述聚羧酸酯聚合物不同之處在于它們不具有任何的羧酸酯基團。而是，它們具有其他酸性基團，例如膦酸基團，然而同樣，所述酸性基團類似于羧酸酯基團也在高ph水平下帶負電荷。

us5,879,445a公開了包含至少一個膦酸氨基亞烷基和至少一個聚烷氧基化鏈的化合物，及其作為包含礦物顆粒和水硬性粘合劑的含水懸浮液的增塑劑的用途。

ep444542公開了作為增塑劑/減水劑的聚乙烯亞胺膦酸酯衍生物，其使得井用水泥組合物的粘度降至它們甚至在鹽的存在下在湍流條件下均可泵送的程度。

ep1203046b1描述了具有以下通式的亞烷基三烷氧基硅烷基團的增塑劑/減水劑：

其中

r獨立地選自h、甲基、乙基、丙基和苯乙烯；

r¹選自h、c1-c18烷基、苯基、芐基和烷基磺酸基；

r²選自h和c1-c6烷基；

n為10-500的數；且

x選自：

缺點是制備這類分散劑(包括異氰酸酯試劑)昂貴且不方便。沒有公開其他制備的可能性。

盡管在某些情況下用所述增塑劑已經實現了良好的結果，然而，還有很大的改善空間。

對于給定的稠度而言，所述分散劑確實部分地具有非常好的稀釋效果，其使得需水量相對于水硬性粘合劑而言降低。然而，在許多情況下，該稀釋作用與粘度降低的期望水平不相關，并且這明顯地降低了可加工性，例如泵送性。

其他分散劑確實可降低包含水硬性粘合劑的建筑材料混合物的粘度，使得改善流動性能，從而還改善可加工性。然而，它們通常具有更不顯著的稀釋效果和/或帶有不想要的副作用，例如可觀察到的凝結推遲、混合物的偏析和混合水的滲出。因此，它們僅具有有限的有用性，特別是當在水硬性粘合劑方面期望的是短凝結時間時。為了實現在可加工性，特別是可泵性的期望的改善，這些現有的分散劑必須以某量使用，在該量下這種副作用發生的程度增加。

本發明解決的問題在于提供特別適合作為包含骨料和水硬性粘合劑的含水懸浮液中的增塑劑/減水劑的分散劑，而不會嚴重地推遲水硬性粘合劑的凝固時間。

已發現，使用通式(i)的單亞烷基和雙亞烷基三烷氧基硅烷作為包含骨料和水硬性粘結劑的含水懸浮液中的分散劑能夠減少需水量并保證含水懸浮液良好的可加工性，同時不會嚴重推遲水硬性粘合劑的凝固時間。

因此，本發明提供通式(i)的單亞烷基和雙亞烷基三烷氧基硅烷，

其中：

-y-為-o-或-n(r⁹)2-a-；

-z-各自相同或不同，并且選自-o-和-chr^4b-；

a若-y-＝-o-，則為1；若-y-＝-n(r⁹)2-a-，則為1或2；

m為1至20的自然數；

n為7自200的自然數；

r¹各自相同或不同，并且選自甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、仲丁基、叔丁基和苯基；

r²、r³、r^4a和r^4b各自相同或不同，并且選自h和直鏈或支鏈的c1-c10-烷基；或

r²連同r^4a形成亞烷基鏈-r²-r^4a-，該亞烷基鏈選自-c(r⁵)2-c(r⁵)2-和-c(r⁵)2-c(r⁵)2-c(r⁵)2-，且r³和r^4b各自相同或不同，并且選自h和直鏈或支鏈的c1-c10-烷基；或

r²連同r^4b形成亞烷基鏈-r²-r^4b-，該亞烷基鏈選自-c(r⁵)2-和-c(r⁵)2-c(r⁵)2-，且r³和r^4a各自相同或不同，并選自h和直鏈或支鏈的c1-c10-烷基；

r⁵各自相同或不同，并選自h和直鏈或支鏈的c1-c6-烷基；

r⁶各自相同或不同，并選自h、甲基和乙基；

r⁷選自直鏈或支鏈的c1-c20-烷基、c1-c20-烷酰基和c7-c20-芳酰基；

r⁸和r⁹各自相同或不同，并選自h、直鏈或支鏈的c1-c20-烷基、c2-c20-烯基、c2-c20-炔基、c1-c20-烷酰基、c3-c20-烯酰基以及ω-羧基-(c1-c6-烷基)羰基及其鹽、ω-羧基-(c2-c6-烯基)羰基及其鹽以及c7-c20-芳酰基。

如現有技術已知的分散劑，通式(i)的單亞烷基和/或雙亞烷基三烷氧基硅烷不一定具有陰離子基團。在含水懸浮液中普遍的堿性條件下，它們可能共價鍵合至水硬性粘合劑中的顆粒固體的硅酸鹽相上。據推測，在本文中，三烷氧基硅烷基團充當錨以將聚氧亞烷基鏈固定在顆粒表面。

由于通式(i)的單亞烷基和雙亞烷基三烷氧基硅烷可為電中性的，且該中性在預計的堿性水解以及與待分散顆粒的硅酸鹽相形成的共價鍵后還可能保留，故對水硬性粘合劑的凝固時間的影響遠小于現有技術的通常帶多負電荷的增塑劑的情況。

為了本發明的目的，術語“增塑劑”意指一種混合物，其能夠改善可加工性，并且還可任選地減少在制備包含水硬性粘合劑的含水懸浮液中的需水量。

在本發明的上下文中，表述“c1-c6-烷基”不僅包含無環烴基甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、仲丁基、異丁基、叔丁基、正戊基、1-甲基丁基、2-甲基丁基、3-甲基丁基、1，1-二甲基丙基、2，2-二甲基丙基、1，2-二甲基丙基、1-乙基丙基、正己基、1-甲基戊基、2-甲基戊基、3-甲基戊基、4-甲基戊基、1，1-二甲基丁基、1，2-二甲基丁基、1，3-二甲基丁基、2，2-二甲基丁基、2，3-二甲基丁基、3，3-二甲基丁基、1-乙基丁基、2-乙基丁基、1-乙基-1-甲基-丙基、1-乙基-2-甲基丙基、2-乙基-1-甲基丙基和2-乙基-2-甲基丙基，還包括環烴基環丙基、環丁基、環戊基、1-甲基環丁基、2-甲基環丁基、3-甲基環丁基、環己基、1-甲基環戊基、2-甲基環戊基、3-甲基環戊基、1，2-二甲基環丁基、1，3-二甲基環丁基、2，2-二甲基環丁基、2，3-二甲基環丁基和3，3-二甲基環丁基。

相應地，表述“c1-c10-烷基”包含具有1至10個碳原子的所有飽和的環烴基或無環烴基。因此，特別地，除了上述“c1-c6-烷基”所列的烴基之外，還包括正庚基、5-甲基己基、2-乙基-3-甲基丁基、正辛基、5-甲基庚基、4，4-二甲基己基、3-乙基己基、2-乙基-3-甲基戊基、正壬基、正癸基、環癸基和十氫化萘基。

相同的論述適用于表述“c1-c20-烷基”，其除了表述“c1-c10-烷基”述及的相關烴基之外，還特別地包括正十一烷基、正十二烷基、正十三烷基、正十四烷基、正十五烷基、正十六烷基、正十七烷基、正十八烷基、正十九烷基和正二十烷基。

在本發明的上下文中，表述“c2-c20-烯基”用作具有2至20個碳原子并包含一個或多個烯基的環烴基或無環烴基。表述“c2-c20-烯基”不僅包含具有2至6個碳原子的無環烴基(無環“c2-c6-烯基”)、乙烯基、丙-1-烯基、丙-2-烯基(烯丙基)、甲代烯丙基、1-甲基烯丙基、高烯丙基(homoallyl)、丁-2-烯基、戊-1-烯基、戊-2-烯基、戊-3-烯基、1-甲基丁-1-烯基、2-甲基丁-1-烯基、3-甲基丁-1-烯基、1-甲基丁-2-烯基、2-甲基丁-2-烯基、3-甲基丁-2-烯基、1-甲基丁-3-烯基、2-甲基丁-3-烯基、3-甲基丁-3-烯基、1-乙基丙-1-烯基、1-乙基丙-2-烯基、己-1-烯基、己-2-烯基、己-3-烯基、己-4-烯基、己-5-烯基、1-甲基戊-1-烯基、2-甲基戊-1-烯基、3-甲基戊-1-烯基、4-甲基戊-1-烯基、1-甲基戊-2-烯基、2-甲基戊-2-烯基、3-甲基戊-2-烯基、4-甲基戊-2-烯基、1-甲基戊-3-烯基、2-甲基戊-3-烯基、3-甲基戊-3-烯基、4-甲基戊-3-烯基、1-甲基戊-4-烯基、2-甲基戊-4-烯基、3-甲基戊-4-烯基、4-甲基戊-4-烯基、1，2-二甲基丁-1-烯基、1，3-二甲基丁-1-烯基、3，3-二甲基丁-1-烯基、1，1-二甲基丁-2-烯基、1，2-二甲基丁-2-烯基、1，3-二甲基丁-2-烯基、2，3-二甲基丁-2-烯基、1，1-二甲基丁-3-烯基、1，2-二甲基丁-3-烯基、1，3-二甲基丁-3-烯基、2，2-二甲基丁-3-烯基和2，3-二甲基丁-3-烯基；特別地還包含具有7至20個碳原子的無環烴基：庚烯基、辛烯基、壬烯基、癸烯基、十一碳烯基、十二碳烯基、十三碳烯基、十四碳烯基、十五碳烯基、十六碳烯基、十七碳烯基、十八碳烯基、十九碳烯基和二十碳烯基；以及環烴基，環丁-1-烯基、環丁-2-烯基、環戊-1-烯基、環戊-2-烯基、環戊-3-烯基、環己-1-烯基、環己-2-烯基、環己-3-烯基和環癸烯基。

在本發明的上下文中，表述“c2-c20-炔基”用于具有2至20個碳原子并且包含一個或多個碳-碳三鍵的烴基。特別地，表述“c2-c20-炔基”包括乙炔基、丙-2-炔基、丁-2-炔基、丁-3-炔基、1-甲基丙-2-炔基、戊-2-炔基、戊-3-炔基、戊-4-炔基、1-甲基丁-2-炔基、1-甲基丁-3-炔基、2-甲基丁-3-炔基、己-2-炔基、己-3-炔基、己基-4-炔基、己-5-炔基、庚炔基、辛炔基、壬炔基、癸炔基、十一炔基、十二炔基、十三炔基、十四炔基、十五炔基、十六炔基、十七炔基、十八炔基、十九炔基和二十炔基。

在本發明的上下文中，表述“c1-c20-烷酰基”包括具有1至20個碳原子的所有環烷基羰基或無環烷基羰基基團。更具體而言，表述“c1-c20-烷酰基”包括甲酰基、乙酰基(ethanoyl(acetyl))、丙酰基、丁酰基、2-甲基-丙酰基、戊酰基、2-甲基丁酰基、3-甲基丁酰基、2，2-二甲基丙酰基、環戊酰基、己酰基、2-甲基戊酰基、3-甲基戊酰基、4-甲基戊酰基、2，2-二甲基丁酰基、2，3-二甲基丁酰基、3，3-二甲基丁酰基、環己酰基、庚酰基、2-甲基己酰基、3-甲基己酰基、4-甲基己酰基、5-甲基己酰基、4，4-二甲基戊酰基、辛酰基、壬酰基、癸酰基、環癸酰基、十二烷酰基、十三烷酰基、十四酰基、十五烷酰基、十六烷酰基、十七烷酰基、十八烷酰基、十九烷酰基和二十烷酰基。

在本發明的上下文中，表述“c3-c20-烯酰基”用于具有3至20個碳原子并包含一個或多個烯基的所有烯基羰基基團。特別地，表述“c3-c20-烯酰基”包括丙烯酰基、甲基丙烯酰基、丁-2-烯酰基、丁-3-烯酰基、環丁烯基羰基、戊-2-烯酰基、戊-3-烯酰基、戊-4-烯酰基、環戊烯基羰基、己-2-烯酰基、己-3-烯酰基、己-4-烯酰基、己-5-烯酰基、環己烯基羰基、庚烯酰基、辛烯酰基、壬烯酰基、癸烯酰基、環癸烯酰基、十一烯酰基、十二烯酰基、十三烯酰基、十四烯酰基、十五烯酰基、十六烯酰基、十七烯酰基、十八烯酰基、十九烯酰基和二十烯酰基。

在本發明的上下文中，表述“ω-羧基-(c1-c6-烷基)羰基”包括具有3至8個碳原子總數并被羧基官能團(cooh)末端取代的所有無環烷基羰基基團。此處圓括號內的表述“c1-c6-烷基”具有上述已給出的定義。這類ω-羧基-(c1-c6-烷基)羰基的實例為2-羧基乙酰基(1-羧基甲基羰基)、3-羧基丙酰基(2-羧基乙基羰基)、4-羧基丁酰基(3-羧基丙基羰基)和3-羧基-2-甲基丙酰基(對應于2-羧基-1-甲基乙基羰基)。在本發明的上下文中，“ω-羧基-(c1-c6-烷基)羰基的鹽”為“ω-羧基-(c1-c6-烷基)羰基化物”，其中羧基官能團(cooh)中的氫被金屬取代，更具體而言被堿金屬或堿土金屬(優選li、na、k、[mg]0.5或[ca]0.5)取代。

在本發明的上下文中，表述“ω-羧基-(c2-c6-烯基)羰基”包括具有3至8個碳原子總數并被羧基官能團(cooh)末端取代的所有無環烯基羰基基團。此處圓括號內的表述“c2-c6-烯基”具有上述已給出的定義。這類ω-羧基-(c2-c6-烯基)羰基的實例為2-羧基乙烯基羰基和3-羧基丙-1-烯基羰基。在本發明的上下文中，“ω-羧基-(c2-c6-烯基)羰基的鹽”為“ω-羧基-(c2-c6-烯基)羰基化物”，其中羧基官能團(cooh)中的氫被金屬取代，更具體而言被堿金屬或堿土金屬(優選li、na、k、[mg]0.5或[ca]0.5)取代。

在本發明的上下文中，表述“c7-c20-芳酰基”包括苯基羰基以及包含苯基羰基結構并具有7至20個碳原子的所有烴基。更具體而言，表述“c7-c20-芳酰基”包括苯基羰基、2-甲基苯基羰基、3-甲基苯基羰基、4-甲基苯基羰基、2，3-二甲基苯基羰基、2，4-二甲基苯基羰基、2，5-二甲基苯基羰基、2，4，6-三甲基苯基羰基、1-萘基羰基、2-萘基羰基、9-蒽基羰基和9-菲基羰基。

優選地，通式(i)中的單亞烷基和雙亞烷基三烷氧基硅烷中的m為1至10的自然數，更優選1至5的自然數且非常優選1至3的自然數。

在通式(i)中的單亞烷基和雙亞烷基三烷氧基硅烷中，n優選為11至150的自然數，更優選16至125的自然數，且非常優選21至125的自然數。

在通式(i)的單亞烷基和雙亞烷基三烷氧基硅烷中，r¹優選獨立地選自甲基、乙基、叔丁基和苯基。更優選地，r¹獨立地選自甲基和乙基。

r⁵優選為h。

每次出現時，r⁶獨立地選自h、甲基和乙基。此處，h、甲基和乙基可例如以統計分布排列于由n個環氧烷單元組成的聚環氧乙烷鏈上，或者一個或多個各自具有相同的r⁶的嵌段形式的聚環氧乙烷鏈上。在本發明的上下文中，“各自具有相同的r⁶的嵌段”意指由至少2個直接相鄰的環氧烷單元組成的部分聚環氧乙烷鏈，其中環氧烷單元具有相同的r⁶。由n個環氧烷單元組成的聚環氧乙烷鏈優選具有多個各自具有相同的r⁶嵌段。特別優選地，r⁶獨立地選自h和甲基。非常優選地，r⁶＝h。

在通式(i)的單亞烷基和雙亞烷基三烷氧基硅烷中，r⁷優選選自h、甲基和乙酰基(c(＝o)me)。特別優選為h和甲基。非常優選地，r⁷＝甲基。

在通式(i)的單亞烷基和雙亞烷基三烷氧基硅烷中，r⁸優選選自h、c1-c20-烷酰基、c7-c20-芳酰基、羧基-(c1-c6-烷基)羰基和羧基-(c2-c6-烯基)羰基。

在本發明的一個具體的實施方案中，r⁸為h。該具體實施方案的單亞烷基和雙亞烷基三烷氧基硅烷概括于式(i-a)，

其中y、z、a、m、n、r¹至r⁷和r⁹具有上文對通式(i)的單亞烷基和雙亞烷基三烷氧基硅烷的所述定義。

在另一個具體實施方案中，單亞烷基和雙亞烷基三烷氧基硅烷具有式(i-b)，

其中y、z、a、m、n、r¹至r⁷和r⁹具有上文對通式(i)的單亞烷基和雙亞烷基三烷氧基硅烷的所述定義，且r⁸選自羧基-(c1-c6-烷基)羰基和羧基-(c2-c6-烯基)羰基。

在本發明的一個實施方案中，通式(i)的單亞烷基和雙亞烷基三烷氧基硅烷中的-y-為-n(r⁹)2-a-且a＝2。

在本發明的另一實施方案中，通式(i)中的-y-為-n(r⁹)2-a-且a＝1。

在該實施方案中，r⁹優選選自直鏈或支鏈的c1-c20-烷酰基、c7-c20-芳酰基、羧基-(c1-c6-烷基)羰基和羧基-(c2-c6-烯基)羰基。

在本發明的一個特別優選的實施方案中，r⁹＝r⁸且選自c1-c20-烷酰基、c7-c20-芳酰基、羧基-(c1-c6-烷基)羰基和羧基-(c2-c6-烯基)羰基。

在本發明的另一實施方案中，通式(i)中的-y-為-o-，且a為1。

在本發明的優選實施方案中，通式(i)的單亞烷基和雙亞烷基三烷氧基硅烷的特征在于-z-為-o-。在本發明的該優選實施方案中，通式(i)中的r²、r³和r^4a各自優選相同或不同，并選自h和直鏈或支鏈的c1-c10-烷基。該優選實施方案的單亞烷基和雙亞烷基三烷氧基硅烷概況于式(i-c)，

其中y、a、m、n、r¹和r⁵至r⁹具有上文對通式(i)的單亞烷基和雙亞烷基三烷氧基硅烷的所述定義，且r²、r³和r^4a各自相同或不同，并選自h和直鏈或支鏈的c1-c10-烷基。

在本發明的一個非常優選的實施方案中，在通式(i)中，-z-為-o-，-y-為-n(r⁹)2-a-，且a＝2。

在另一個非常優選的實施方案中，在通式(i)中，-z-為-o-，-y-為-n(r⁹)2-a-，a＝1且r⁹＝r⁸，并且r⁸和r⁹選自c1-c20-烷酰基、c7-c20-芳酰基、羧基-(c1-c6-烷基)羰基和羧基-(c2-c6-烯基)羰基。

在本發明的另一優選實施方案中，在通式(i)的單亞烷基和雙亞烷基三烷氧基硅烷中，-z-為-chr^4b-；且r²連同r^4a形成亞烷基鏈-r²-r^4a-，該亞烷基鏈選自-c(r⁵)2-c(r⁵)2-和-c(r⁵)2-c(r⁵)2-c(r⁵)2-，且r³和r^4b各自相同或不同，并且選自h和直鏈或支鏈的c1-c10-烷基；或r²連同r^4b形成亞烷基鏈-r²-r^4b-，該亞烷基鏈選自-c(r⁵)2-和-c(r⁵)2-c(r⁵)2-，且r³和r^4a各自相同或不同，并選自h和直鏈或支鏈的c1-c10-烷基。

該實施方案特別優選的單亞烷基和雙亞烷基三烷氧基硅烷具有式(i-d1)、(i-d2)、(i-d3)或(i-d4)，

其中y、a、m、n、r¹和r⁵至r⁹具有上文對通式(i)的單亞烷基和雙亞烷基三烷氧基硅烷的所述定義，且r³、r^4a和r^4b各自相同或不同，并選自h和直鏈或支鏈的c1-c10-烷基。

非常優選地，單亞烷基和雙亞烷基三烷氧基硅烷為式(i-d1)。在該非常優選的實施方案的一個變型中，m＝2且r³＝r^4a＝r⁵＝h。

因此，本發明還提供式(i-d11)的單亞烷基和雙亞烷基三烷氧基硅烷，

其中y、a、n、r¹和r⁶至r⁹具有上文對通式(i)的單亞烷基和雙亞烷基三烷氧基硅烷的所述定義。

通式(i)的單亞烷基和/或雙亞烷基三烷氧基硅烷可在制備含水懸浮液的不同階段，特別是在粘合劑的實際制備過程中，或直到粘合劑與水混合階段經稀釋或以純物質加入。因此，它們可例如在水泥的研磨期間，在添加研磨助劑、初期強度增強劑、其他增塑劑和減水劑之前、同時或之后或直接加入。還可將它們噴涂到干砂漿混合物的組分或者成品的干砂漿混合物上。然后，對于以含水懸浮液形式的應用而言，它們在粉狀混合物或顆粒與水接觸時發揮其作用。

通式(i)的單亞烷基和/或雙亞烷基三烷氧基硅烷通常為水溶性或水分散性的。它們可為液體或固體；它們通常具有蠟質稠度。有利的是提供水溶液的形式的通式(i)的單亞烷基和/或雙亞烷基三烷氧基硅烷以有利于在可能的應用中計量加入。該水溶液可包含其他添加劑，例如空氣夾帶劑、消泡劑、乳化劑等。通式(i)的單亞烷基和/或雙亞烷基三烷氧基硅烷還可以以粉末或包含載體如二氧化硅或caco3的粉末或者以片狀的形式提供。通式(i)的單亞烷基和/或雙亞烷基三烷氧基硅烷優選以水溶液的形式或粉末的形式提供。

本說明書還提供通式(i)的單亞烷基和/或雙亞烷基三烷氧基硅烷作為包含骨料和水硬性粘合劑的含水懸浮液的分散劑的用途。

含水懸浮液通常為建筑材料混合物，優選為混凝土或砂漿。

當通式(i)的單亞烷基和/或雙亞烷基三烷氧基硅烷用作包含骨料和水硬性粘合劑的含水懸浮液的分散劑時，該亞烷基三烷氧基硅烷可能共價鍵合至水硬性粘合劑顆粒的硅酸鹽相上。因此，亞烷基三烷氧基硅烷應該例如結合至水泥中的熟料顆粒的硅酸三鈣(alite)和/或硅酸二鈣(belite)相上。然而，當然其還應當結合至存在于所選骨料中的硅酸鹽相上。因此，通式(i)的單亞烷基和雙亞烷基三烷氧基硅烷特別適用于sio2含量為至少2重量％的水硬性粘合劑，基于水硬性粘合劑的干重計。水硬性粘合劑為在與水混合物后在空氣中和水中均能硬化，并且硬化后即使在水中也保持固態和尺寸穩定的粘合劑。

通式(i)的單亞烷基和/或雙亞烷基三烷氧基硅烷的用量取決于對于含水懸浮液的要求。一般而言，在含水懸浮液中使用的單亞烷基和/或雙亞烷基三烷氧基硅烷的量為0.005至5.0重量％，基于水硬性粘合劑的干重計。通式(i)的單亞烷基和/或雙亞烷基三烷氧基硅烷的用量優選為0.01至2.0重量％，更優選0.01至1.0重量％，基于水硬性粘合劑的干重計。

可在其他組分添加之前、與一種或多種其他組分同時或者在添加其他組分之后添加通式(i)的單亞烷基和/或雙亞烷基三烷氧基硅烷。本文中全部量的單亞烷基和/或雙亞烷基三烷氧基硅烷可一次性加入或分步加入。

優選的水硬性粘合劑選自水泥、水硬性石灰和地聚硅酸鹽粘合劑(geopolymericsilicatebinder)。特別優選地，水硬性粘合劑選自水泥和地聚硅酸鹽粘合劑。非常特別優選地，水硬性粘合劑選自波特蘭水泥、波特蘭礦渣水泥、波特蘭硅酸鹽水泥、波特蘭火山灰水泥、波特蘭粉煤灰水泥、波特蘭頁巖水泥、波特蘭石灰石水泥、波特蘭復合水泥、高爐水泥、火山灰水泥、復合水泥及其混合物。

在本發明的上下文中，術語“骨料”意指可包含在水硬性粘合劑中且具有合適的尺寸穩定性的所有種類的骨料。骨料可來源于天然沉積物，或可在建筑材料的再循環中或作為工業副產物得到。合適的骨料的實例包括未壓碎的砂礫和砂、碎石材料、碎屑、碎砂、巖石、高爐礦渣、破碎的水泥熟料、再循環的混凝土碎屑、浮石、熔巖砂、熔巖砂礫、硅藻土、燒脹頁巖、膨脹粘土、浮石渣、重晶石、磁鐵礦、赤鐵礦、褐鐵礦和廢料。

添加至含水懸浮液中的合適的水的實例為飲用水、地下水和天然地表水(例如河水、湖水、泉水)。

本發明還提供包含作為分散劑的通式(i)的單亞烷基和/或雙亞烷基三烷氧基硅烷并包含骨料和水硬性粘合劑的含水懸浮液。

含水懸浮液中所用水硬性粘合劑的精確量以及水與水硬性粘合劑的比例關鍵取決于對于含水懸浮液和由其形成的完全固化的固體的要求。這同樣適用于待使用的骨料的性質、待使用的粒度組和相對量，尤其是相對于水硬性粘合劑的相對量。此外，是否加入以及(如果是)加入哪些助劑、輔助物質和/或纖維關鍵取決于具體要求。待用于具體應用的這些組分的性質和量確切地規定于例如大量dinen標準中。例如關于混凝土及其各組分，數據在以下標準中找到：dinen206-1、dinen197、dinen12620、dinen13139、dinen13055-1、dinen934-2、dinen14889、dinen1008。關于砂漿，標準dinen998-2特別包含對具體應用而言每種情況下待使用的組分的性質和量的數據。

一般而言，水硬性粘合劑的量為100至600kg/m³，骨料的量為1000至3000kg/m³，以及含水量為50至600kg/m³，基于1m³含水懸浮液計。水與水硬性粘合劑的比例通常為0.3至0.6。

含水懸浮液中通式(i)的單亞烷基和/或雙亞烷基三烷氧基硅烷的量基本上為0.005至5.0重量％，優選0.01至2.0重量％以及更優選0.01至1.0重量％，基于所用的水硬性粘合劑的干重計。

任選地，混合物可存在于含水懸浮液中。在本發明的意義上，“混合物”為基于水硬性粘合劑的干量計可以以少量加入懸浮液中的液體、粉狀物或顆粒物質。它們通過化學和/或物理作用影響懸浮液的特性。合適的混合物包括促凝劑、阻凝劑、空氣夾帶劑、密封劑、泡沫形成劑、消泡劑、固化促進劑、硬化促進劑、腐蝕抑制劑、沉淀減少劑、其他增塑劑和減水劑，例如聚羧酸醚、β-萘基磺酸-甲醛縮合物(bns)、木質素磺酸鹽、磺化三聚氰胺-甲醛縮合物及其混合物。

另外，任選的可能性是添加劑和纖維存在于含水懸浮液中。本發明的意義上的“添加劑”為用于以定向的方式改善特性的精細有機或無機物質。它們實際上包括惰性添加劑，例如細磨的礦物、顏料，以及火山灰質的或潛在的水硬性添加劑，例如火山灰、粉煤灰、二氧化硅粉塵和細磨的礦渣砂。本發明的意義上的“纖維”為各種尺寸的鋼纖維、聚合物纖維和玻璃纖維。

本發明還提供制備通式(i)的單亞烷基和/或雙亞烷基三烷氧基硅烷的方法，包括以下步驟：

(i)用一種或多種通式(iii)的環氧硅烷，

其中z、m、r¹、r²、r³、r^4a和r⁵具有上文所述定義，

將通式(ii)的聚醚醇或聚醚胺β-羥基烷基化，

其中y、n、r⁶和r⁷具有上文所述定義，

以形成通式(i-a)的具體的單亞烷基和/或雙亞烷基三烷氧基硅烷，

其中y、z、m、n、r¹、r²、r³、r^4a、r⁵、r⁶和r⁷具有上文所述定義，以及

(ii)任選地，使用酰化劑或使用烷基化劑步驟(i)中形成的羥基官能團以及任選地通式(i-a)的具體的單亞烷基和/或雙亞烷基三烷氧基硅烷的仲胺官能團酰基化或烷基化，所述酰化劑選自式r⁸cl的羰酰氯、式(r⁸)2o的羧酸酐，其中r⁸為c1-c20-烷酰基、c3-c20-烯酰基或c7-c20-芳酰基、式(iv-b1)的環狀羧酸酐以及式(iv-b2)的環狀羧酸酐；

所述烷基化劑選自r⁸x，其中r⁸為c1-c20-烷基、c2-c20-烯基或c2-c20-炔基且x為cl、br、i、os(＝o)2cf3(三氟甲烷磺酸鹽)、os(＝o)2ch3(甲烷磺酸鹽)或甲苯磺酸鹽。

在本發明的上下文中，表述“c1-c6-亞烷基”包含無環烴單元亞甲基、亞乙基、亞正丙基、1-甲基亞乙基、亞正丁基、1-甲基亞丙基、2-甲基亞丙基、1，1-二甲基亞乙基、亞正戊基、1-甲基亞丁基、2-甲基亞丁基、3-甲基亞丁基、1，1-二甲基亞丙基、2，2-二甲基亞丙基、1，2-二甲基亞丙基、1-乙基亞丙基、亞正己基、1-甲基亞戊基、2-甲基亞戊基、3-甲基亞戊基、4-甲基亞戊基、1，1，-二甲基亞丁基、1，2-二甲基亞丁基、1，3-二甲基亞丁基、2，2-二甲基亞丁基、2，3-二甲基亞丁基、3，3-二甲基亞丁基、1-乙基亞丁基、2-乙基亞丁基、1-乙基-1-甲基亞丙基、1-乙基-2-甲基亞丙基、2-乙基-1-甲基亞丙基和2-乙基-2-甲基亞丙基。

相應地，表述“c2-c6-亞烯基”包含具有2至6個碳原子的無環烴單元：亞乙烯基、丙-1-烯基、丙-2-烯基、2-甲基丙-2-亞烯基、1-甲基丙-2-亞烯基、丁-3-亞烯基、丁-2-亞烯基、戊-1-亞烯基、戊-2-亞烯基、戊-3-亞烯基、1-甲基丁-1-亞烯基、2-甲基丁-1-亞烯基、3-甲基丁-1-亞烯基、1-甲基丁-2-亞烯基、2-甲基丁-2-亞烯基、3-甲基丁-2-亞烯基、1-甲基丁-3-亞烯基、2-甲基丁-3-亞烯基、3-甲基丁-3-亞烯基、1-乙基丙-1-亞烯基、1-乙基丙-2-亞烯基、己-1-亞烯基、己-2-亞烯基、己-3-亞烯基、己-4-亞烯基、己-5-亞烯基、1-甲基戊-1-亞烯基、2-甲基戊-1-亞烯基、3-甲基戊-1-亞烯基、4-甲基戊-1-亞烯基、1-甲基戊-2-亞烯基、2-甲基戊-2-亞烯基、3-甲基戊-2-亞烯基、4-甲基戊-2-亞烯基、1-甲基戊-3-亞烯基、2-甲基戊-3-亞烯基、3-甲基戊-3-亞烯基、4-甲基戊-3-亞烯基、1-甲基戊-4-亞烯基、2-甲基戊-4-亞烯基、3-甲基戊-4-亞烯基、4-甲基戊-4-亞烯基、1，2-二甲基丁-1-亞烯基、1，3-二甲基丁-1-亞烯基、3，3-二甲基丁-1-亞烯基、1，1-二甲基丁-2-亞烯基、1，2-二甲基丁-2-亞烯基、1，3-二甲基丁-2-亞烯基、2，3-二甲基丁-2-亞烯基、1，1-二甲基丁-3-亞烯基、1，2-二甲基丁-3-亞烯基、1，3-二甲基丁-3-亞烯基、2，2-二甲基丁-3-亞烯基和2，3-二甲基丁-3-亞烯基。

通過以下實施例更詳細地描述本發明，但不限于此。

實施例

實施例1：本發明的式(i-a1)的(聚氧乙烯)氨基-雙-亞烷基三甲氧基硅烷的合成

a1020e-胺：

將50.0g(50mmol，m＝1000g/mol)的a1020e-胺(氧乙烯單元平均數為22的聚氧乙烯胺混合物)置于預先干燥的100ml三口燒瓶中，并在氮氣氣氛中加熱至70℃。然后在攪拌下加入24.82g(105mmol，m＝236.34g/mol)縮水甘油基氧基丙基三甲氧基硅烷，并再將反應混合物在100℃下攪拌。在2小時的時間間隔下，通過薄層色譜法確定反應進度(chcl3/meoh/水88∶11∶1；rf(a1020e-胺)＝0.1；rf(縮水甘油基氧基丙基三甲氧基硅烷)＝0.74，rf(具有硅烷頭基的中間體)＝0.3，rf(產物)＝0.5)。4小時后，所有的a1020e-胺已反應完，該反應結束。

ph(5％于水中)：7

¹hnmr(500mhz，cdcl3)：δ＝0.6-0.7ppm，m，4h，ch2-ch2-si；1.65-1.75ppm，m，4h，ch2-ch2-si；2.2ppm，寬s，2h，oh；2.5-2.9ppm，m，6h，ch2-n；3.35，s，3h，o-ch3；3.4-3.8ppm，m，94h，o-ch2-ch2-o/choh；3.5-3.6ppm，m，18h，si-o-ch3。

實施例2：本發明的式(i-a2)的(聚氧乙烯)氨基-雙-亞烷基三乙氧基硅烷的合成

將40.0g(40mmol，m＝1000g/mol)的a1020e-胺置于預先干燥的100ml三口燒瓶中，并在氮氣氣氛中加熱至70℃。然后在攪拌下加入23.4g(82mmol，m＝278.4g/mol)縮水甘油基氧基丙基三甲氧基硅烷，并再將反應混合物在100℃下攪拌。在2小時的時間間隔下，通過薄層色譜法確定反應進度(chcl3/meoh/水88∶11∶1；rf(a1020e-胺)＝0.1；rf(縮水甘油基氧基丙基三甲氧基硅烷)＝0.74，rf(具有硅烷頭基的中間體)＝0.3，rf(產物)＝0.5)。8小時后，所有的a1020e-胺已反應完。

¹hnmr(500mhz，cdcl3)：δ＝0.6-0.7ppm，m，4h，ch2-ch2-si；1.2ppm，t，18h，si-o-ch2-ch3；1.65-1.75ppm，m，4h，ch2-ch2-si；2.5-2.9ppm，m，6h，ch2-n；3.35，s，3h，o-ch3；3.4-3.6ppm，m，10h，ch2-o；3.6-3.7ppm，m，82h，o-ch2-ch2-o；3.8ppm，m，14h，si-o-ch2-ch3/ch-oh。

實施例3：本發明的式(i-a3)的(聚氧乙烯)氨基-雙-亞烷基三甲氧基硅烷的合成

a2010e-胺：

將100.0g(50mmol，m＝2000g/mol)的a2010e-胺(氧乙烯單元平均數為45的聚氧乙烯胺混合物)置于預先干燥的250ml四口燒瓶中，并在氮氣氣氛中加熱至70℃。然后在攪拌下加入24.8g(103mmol，m＝236.3g/mol)縮水甘油基氧基丙基三甲氧基硅烷，并再將反應混合物在120℃下攪拌8小時，在140℃下再攪拌7小時。在3小時的時間間隔下，通過薄層色譜法確定反應進度。15小時后，所有的a1020e-胺已完全反應。

¹hnmr(500mhz，cdcl3)：δ＝0.6-0.7ppm，m，4h，ch2-ch2-si；1.65-1.75ppm，m，4h，ch2-ch2-si；2.2ppm，寬s，2h，oh；2.5-2.9ppm，m，6h，ch2-n；3.35，s，3h，o-ch3；3.4-3.8ppm，m，188h，o-ch2-ch2-o和choh；3.5-3.6ppm，m，18h，si-o-ch3。

實例4：本發明的式(i-a4)的(聚氧乙烯)氨基-雙-亞烷基三甲氧基硅烷的合成

將100.0g(50mmol，m＝2000g/mol)的a2010e-胺置于預先干燥的250ml四口燒瓶中，并在氮氣氣氛中加熱至80℃。然后在攪拌下，先加入0.05g(2.5mmol；m＝18g/mol)的去離子水，然后加入24.8g(103mmol，m＝236.3g/mol)的縮水甘油基氧基丙基三甲氧基硅烷。將反應混合物加熱至100℃并在該溫度下攪拌1小時。然后將溫度升高至140℃，在該溫度下攪拌9小時，并再加入0.05g的去離子水。再過2小時后，反應結束。

¹hnmr(500mhz，cdcl3)：δ＝0.6-0.7ppm，m，4h，ch2-ch2-si；1.65-1.75ppm，m，4h，ch2-ch2-si；2.2ppm，寬s，2h，oh；2.5-2.9ppm，m，6h，ch2-n；3.35，s，3h，o-ch3；3.4-3.9ppm，m，188h，o-ch2-ch2-o和choh；3.5-3.6ppm，m，18h，si-o-ch3。

實施例5：本發明的式(i-a5)的(聚氧乙烯)氨基-雙-亞烷基三甲氧基硅烷的合成

將50.0g(50mmol，m＝1000g/mol)的a1020e-胺置于預先干燥的100ml三口燒瓶中，并在氮氣氣氛中加熱至80℃。然后在攪拌下加入12.4g(52mmol，m＝236.3g/mol)縮水甘油基氧基丙基三甲氧基硅烷。將反應混合物加熱至140℃并在該溫度下攪拌12小時。每4小時，通過薄層色譜法確定反應進度(chcl3/meoh/水88∶11∶1)。在混合物上形成外皮。12小時后，反應結束。

¹hnmr(500mhz，cdcl3)：δ＝0.6-0.8ppm，m，2h，ch2-ch2-si；1.60-1.80ppm，m，2h，ch2-ch2-si；2.5-2.9ppm，m，4h，ch2-n；3.35，s，3h，o-ch3；3.4-3.9ppm，m，95h，o-ch2-ch2-o和choh；3.5-3.6ppm，m，18h，si-o-ch3。

實施例6：本發明的式(i-b1)的(聚氧乙烯)氨基-雙-亞烷基三甲氧基硅烷的合成

將15.0g(10.2mmol，m＝1472.7g/mol)于實施例1中所得的式(i-a1)的(聚氧乙烯)氨基-雙-亞烷基三甲氧基硅烷的粗產品置于預先干燥的100ml三口燒瓶中，并在減壓下加熱至40℃。30分鐘后，不再觀察到氣泡的形成。然后，加入2.1g(20.9mmol，m＝98g/mol)馬來酸酐，并將所得的反應混合物在氮氣氣氛中加熱至70℃，并在該溫度下進行攪拌。通過薄層色譜法確定反應進度(chcl3/meoh/水88∶11∶1)。2小時后，所有起始材料已反應，反應結束。

¹hnmr(500mhz，cdcl3)：δ＝0.6-0.7ppm，m，4h，ch2-ch2-si；1.65-1.75ppm，m，4h，ch2-ch2-si；2.2ppm，寬s，1h，oh；2.5-2.9ppm，m，6h，ch2-n；3.35，s，3h，o-ch3；3.4-3.8ppm，m，94h，o-ch2-ch2-o；3.5-3.6ppm，m，18h，si-o-ch3；4.2-4.4ppm，m，2h，choc(＝o)；6.2ppm，d，2h，ch-c(o)oh；6.4ppm，d，2h，ch-c(＝o)o-c。

實施例7：本發明的式(i-b2)的(聚氧乙烯)氨基-雙-亞烷基三乙氧基硅烷的合成

將25.0g(16.1mmol，m＝1556.8g/mol)由實施例2所得的式(i-a2)的(聚氧乙烯)氨基-雙-亞烷基三乙氧基硅烷置于預先干燥的100ml三口燒瓶中，并在減壓下加熱至70℃。當式(i-a2)的亞烷基三乙氧基硅烷液化時，加入3.37g(33.0mmol，m＝100g/mol)琥珀酸酐，并在氮氣氣氛中在70℃下攪拌所得的反應混合物。通過薄層色譜法確定反應進度(chcl3/meoh/水88∶11∶1)。2小時后，所有起始材料已反應，反應結束。

ph(5％于水中)：4-5

¹hnmr(500mhz，cdcl3)：δ＝0.6-0.7ppm，m，4h，ch2-ch2-si；1.2ppm，t，18h，si-o-ch2-ch3；1.65-1.75ppm，m，4h，ch2-ch2-si；2.55-2.65ppm，m，8h，ch2-co2；2.7-2.8ppm，m，6h，ch2-n；3.35ppm，s，3h，o-ch3；3.4-3.7ppm，m，94h，ch2-o；3.8ppm，q，12h，si-o-ch2-ch3；5.1ppm，m，2hchoc(＝o)；8-9ppm，寬s，2h，cooh。

實施例8：本發明的式(i-b6)的(聚氧乙烯)氨基-雙-亞烷基三乙氧基硅烷的合成

將21.1g(13.7mmol，m＝1556.8g/mol)由實施例2所得的式(i-a2)的(聚氧乙烯)氨基-雙-亞烷基三乙氧基硅烷置于預先干燥的100ml三口燒瓶中，并加熱至70℃。當式(i-a2)的亞烷基三乙氧基硅烷液化時，加入2.8g(28.0mmol，m＝98g/mol)馬來酸酐，并在氮氣氣氛中在70℃下攪拌所得的反應混合物。通過薄層色譜法確定反應進度(chcl3/meoh/水88∶11∶1)。4小時后，所有起始材料已反應，反應結束。

¹hnmr(500mhz，cdcl3)：δ＝0.6-0.7ppm，m，4h，ch2-ch2-si；1.2ppm，t，18h，si-o-ch2-ch3；1.65-1.75ppm，m，4h，ch2-ch2-si；2.3-2.8ppm，m，6h，ch2-n；3.35，s，3h，o-ch3；3.4-3.7ppm，m，90h，ch2-o；3.8ppm，q，12h，si-o-ch2-ch3；4.2-4.3，m，2h，hcoc(＝o)；6.2d，ch-c(o)oh，6.4，d，ch-c(＝o)o-c；10-11ppm，寬s，2h，cooh。

實施例9：本發明的式(i-b3)的(聚氧乙烯)氨基-雙-亞烷基三甲氧基硅烷的合成

將50.0g(20.2mmol，m＝2472.6g/mol)由實施例3所得的式(i-a3)的(聚氧乙烯)氨基-雙-亞烷基三甲氧基硅烷置于預先干燥的250ml四口燒瓶中，并加熱至80℃。當式(i-a3)的亞烷基三甲氧基硅烷液化時，加入4.25g(41.4mmol，m＝100g/mol)琥珀酸酐，并在氮氣氣氛中在80℃下攪拌所得的反應混合物。通過薄層色譜法確定反應進度(chcl3/meoh/水88∶11∶1)。6小時后，所有起始材料已反應，反應結束。

¹hnmr(500mhz，cdcl3)：δ＝0.6-0.7ppm，m，4hch2-ch2-si；1.65-1.75ppm，m，4h，ch2-ch2-si；2.5-2.9ppm，m，14h，ch2-co2andch2-n；3.35，s，3h，o-ch3；3.4-3.8ppm，m，206h，o-ch2-ch2-o，si-och3；5.1ppm，m，2hchoc(o)；11-12ppm，寬s，2h，cooh。

實施例10：本發明的式(i-b3)的(聚氧乙烯)氨基-雙-亞烷基三甲氧基硅烷的合成

將50.0g(20.2mmol，m＝2472.6g/mol)由實施例4所得的式(i-a4)的(聚氧乙烯)氨基-雙-亞烷基三甲氧基硅烷置于預先干燥的250ml四口燒瓶中，并加熱至80℃。當式(i-a4)的亞烷基三甲氧基硅烷液化時，加入4.25g(41.4mmol，m＝100g/mol)琥珀酸酐，并在氮氣氣氛中在80℃下攪拌所得的反應混合物。通過薄層色譜法確定反應進度(chcl3/meoh/水88∶11∶1)。6小時后，所有起始材料已反應，反應結束。

¹hnmr(500mhz，cdcl3)：δ＝0.6-0.7ppm，m，4hch2-ch2-si；1.65-1.75ppm，m，4h，ch2-ch2-si；2.5-2.9ppm，m，10h，ch2-co2andch2-n；3.35，s，3h，o-ch3；3.4-3.8ppm，m，210h，o-ch2-ch2-o，si-och3andch2-n；5.1ppm，m，2hchoc(o)；11-12ppm，寬s，2h，cooh。

實施例11：本發明的式(i-b5)的(聚氧乙烯)氨基-雙-亞烷基三甲氧基硅烷的合成

將29.03g(23.5mmol，m＝1236.3g/mol)由實施例5所得的式(i-a5)的(聚氧乙烯)氨基-雙-亞烷基三甲氧基硅烷置于預先干燥的50ml單口燒瓶中，并加熱至100℃。當式(i-a5)的亞烷基三甲氧基硅烷液化時，加入4.7g(47mmol，m＝100g/mol)琥珀酸酐，并在氮氣氣氛中在140℃下攪拌所得的反應混合物4小時。通過薄層色譜法確定反應進度(chcl3/meoh/水88∶11∶1)。4小時后，所有起始材料已反應，反應結束。

¹hnmr(500mhz，cdcl3)：δ＝0.6-0.7ppm，m，4hch2-ch2-si；1.65-1.75ppm，m，4h，ch2-ch2-si；2.5-2.9ppm，m，8h，ch2-co2；3.35，s，3h，o-ch3；3.4-3.8ppm，m，100h，o-ch2-ch2-o，si-och3andch2-n；5.1ppm，m，1hchoc(o)；11-12ppm，寬s，2h，cooh。

對比實施例1：聚羧酸醚(pce)(v)的合成

pa25xs：聚丙烯酸(m＝5000g/mol)

a1020e：

向燒瓶中加入pa25xs(3.0當量，m＝5000g/mol)、a1020e(1.0當量，m＝1000g/mol)和催化量的甲磺酸。然后，在175℃的溫度和20mbar的壓力下，除去在酯化過程中釋放的縮合水，直到薄層色譜顯示a1020e完全反應。

對比實施例2：(聚氧化烯)三氧基亞丙基氨基-雙-亞甲基-膦酸(vi)的合成

根據fr2696736，實施例b1)由m1000起始制備(聚氧化烯)三氧基亞丙基氨基-雙-亞甲基-膦酸(vi)。

用途實施例12至28：新鮮砂漿稠度的測定

首先，由以下物質制備dinen196-1的標準砂漿：

-450g水泥(“heidelbergerzement”cemi，42.5r)，

-1350g砂，以及

-225g去離子水(考慮后續隨增塑劑添加的水)。

將砂漿組分混合90秒，然后與包含增塑劑(0.10至0.20重量％，基于水泥的干重計)和作為消泡劑的sd40(7重量％，基于相應增塑劑的干重計)的含水混合物混合，隨后再混合60秒。將由此制得的砂漿以兩層的形式引入截頭圓錐模具中，每層砂漿用研杵輕拍10次進行鋪展，用這種方法使得截頭圓錐模具被均勻地填充。此后，將突出的砂漿平齊抹去。10至15秒后，將坍落度筒緩慢地垂直向上提起，并且通過15次往復輕拍(每秒一次往復輕拍)使得砂漿坍落。在兩個彼此成直角的位置處測量砂漿餅的直徑。這兩個測量的平均值記錄為表1中的坍落流動度。

測量后，將砂漿移出坍落板。在30、60、90、120和150分鐘后用相同的砂漿重復試驗。以這種方法測定的具有不同組成的砂漿的坍落流動度示于表1中。

表1

^[1]混合物還包含7重量％的sd40消泡劑，基于相應的增塑劑的干重計。

^[2]水/水泥值(w/c)＝0.50；砂與水泥的比例＝3.0。

從表1中的數據可清楚地表明，通過添加本發明的(聚氧乙烯)氨基-雙-亞烷基三烷氧基硅烷、硅烷(i-1a)、(i-a2)、(i-a4)、(i-b1)、(i-b2)、(i-b3)、(i-b6)、(i-a5)、(i-b5)(實施例13-20、24、25、27和28)，在塑化砂漿中成功取得了更高的坍落流動度水平。

表1中的實施例12示出了用于對比的不添加增塑劑的相同砂漿的坍落流動度。可以看出，坍落流動度初始約為17.7cm，然后在90分鐘內回落至13.4cm。添加基于水泥的干重計僅0.10重量％的本發明的雙硅烷(i-a1)、(i-a2)或(i-b1)(實施例13、15、17)中的一種使得坍落流動度增加約3至5cm。這可通過增加增塑劑的量進一步增加(參見實施例14、16、18-20、24、25、27和28)

與雙膦酸vi(實施例26)相比，相同量的本發明的增塑劑產生坍落流動度的更大的增加(參見實施例14、16、18-20、24、25、27和28)。

在短的測試時間內，對比實施例(實施例21)的聚羧酸醚(pce)v在將砂漿塑化至確定的坍落流動度水平的作用方面幾乎與本發明的增塑劑相當。然而，其效果會更快地消失，并在90分鐘后不能再測出。

用途實施例29至45：動力粘度的測定

對于想要的用途，不僅通過塑化作用而且通過降低新鮮的砂漿粘度來發揮重要作用。粘度是流動性的一種量度并且在本文中是新鮮砂漿的可泵性和可加工性的一種量度。在本文中，更低的粘度水平使新鮮砂漿產生更好的可加工性，更具體而言，產生更好的可泵性。另外，使得將新鮮砂漿放置在模具中的能力更容易。

在antonpaarmcr102流變儀上測定粘度。用于這些測試的砂漿根據dinen196-1如上所述進行制備。所用的測量系統是建筑材料的特定單元(bmc-90)。使用的攪拌器為st59-2v-44.3/120。各自在10s^-1的剪切速率下進行10次測量。每次測量的測量時間總共為5秒。在測量之間，允許系統在不攪拌下靜置595秒。在該試驗中確定為動態粘度的值示于表2中。

表2

^[1]混合物還包含7重量％的sd40消泡劑，基于相應的增塑劑的干重計。

^[2]水/水泥值(w/c)＝0.50；砂與水泥的比例＝3.0。

表2(續)

從表2中可看出，當在砂漿中使用pec(v)(實施例30)時，在相對短的時間內動態粘度急劇增加。這導致流動性降低，并最終特別地，砂漿可加工的時間明顯縮短。

與pec(v)(實施例30)相比，高于一定量的本發明的雙硅烷(i-a1)、(i-a3)、(i-a4)和(i-b1)至(i-b4)(實施例34、36和38至43)使得動態粘度的增加的更為緩慢得多。在這種情況下，粘度值大多低于通過使用增塑劑雙膦酸(vi)(實施例29)達到的值。

表2中的實施例31示出在低水平下添加雙硅烷，不能節約pce。然而，通過將少量雙硅烷添加至在正常水平下添加的pce中，可實現粘度降低作用的大幅增加(實施例32)。然而，這種作用的持續時間有限。這些結果表明，通過在更高的水平下添加雙硅烷可實現進一步延長所需的效果。

用途實施例46至55：彎曲抗拉強度(flexuraltensilestrength)和抗壓強度的測定

如上所述，按照dinen1961制造棱柱形樣品的砂漿。然而，不同的是，將混合物直接與水一同添加到水泥中，然后混合砂。對于每個待測定的值，制備三個砂漿棱柱，以補償任何測量不確定性。

在振動臺上拉伸開尺寸為40x40x160mm的棱柱狀模具。然后將砂漿以均勻分布的方式加入棱柱狀模具中，并在120秒的時間內通過振動壓實(振幅：0.7mm)。然后將模具拉伸開，并將過量的砂漿平齊抹去。根據標準，在脫模前，將模具在20℃和90％的大氣濕度下覆蓋并儲存24小時。隨后將制備的砂漿樣品脫模并在20℃和90％濕度下進一步儲存，直到測量立即開始之前。

首先，使用三個所得到的砂漿棱柱來確定彎曲抗拉強度。然后在從彎曲抗拉強度測量得到的六個半截棱柱上測量抗壓強度。

使用購自form+testprüfsysteme的mega10-200-10dm1設備測定彎曲抗拉強度。

表3示出了使用砂漿棱柱測定的彎曲抗拉強度值(每種情況下為三次測量的平均值)。

表3

^[1]混合物還包含7重量％的sd40消泡劑，基于相應的增塑劑的干重計。

^[2]水/水泥值(w/c)＝0.50；砂與水泥的比例＝3.0。

使用購自form+testprrm+teteme的mega10-200-10dm1設備測定抗壓強度。

表4示出了使用半截棱柱測定的所制備砂漿的抗壓強度值(每種情況下為六次測量的平均值)。

表4

從表3和4中看出，如通過與具有相同組成但不添加增塑劑的砂漿(表3，實施例46；表4，實施例51)相比所示，不晚于7天(168小時)后使用本發明的雙硅烷(i-a2)、(i-b1)和(i-b2)(表3，實施例47至50；表4，實施例52至55)可有利地影響硬化砂漿的彎曲抗拉強度和抗壓強度。

用途實施例56至63：水合熱的測定

如上文對于用途實施例46至55所述，根據dinen196-1制備砂漿。另外，此處在砂漿制備一開始就添加混合物和水。

將新鮮制備的砂漿各自放置于容器中。然后將溫度傳感器(k-型溫度傳感器，b&bthermo-technikgmbh)安裝在該容器中。第二個容器裝有不含助劑的砂漿，并同樣配有溫度探頭。然后將容器密封并通過使用絕緣板適當隔離。然后在幾個小時內測定溫度(數字化4通道溫度計，voltcraft；pc放大軟件，voltcraft；k-型溫度傳感器，b&bthermo-technikgmbh)并在各自達到最高溫度的時間時進行記錄。兩次之間的差值(延遲時間)示于下表5中。

表5

^[1]混合物還包含7重量％的sd40消泡劑，基于相應的增塑劑的干重計。

^[2]水/水泥值(w/c)＝0.50；砂與水泥的比例＝3.0。

從表5中所列的延遲時間可清楚地看出，本發明的硅烷(i-a2)、(i-a5)、(i-b1)、(i-b2)、(i-b5)和(i-b6)(實施例56至62)比現有技術的增塑劑——雙膦酸(vi)極大地降低了推遲砂漿早期強度的發展。

綜上所述，用途實施例12至63表明，在給定的一組水/水泥比例、通常用于此目的的聚羧酸醚(例如pce(v))的情況下，本發明的單硅烷和雙硅烷(i-a)和(i-b)在砂漿的塑化方面具有相似良好的適用性。然而，與使用聚羧酸醚相比，當使用本發明的單硅烷和雙硅烷(i-a)和(i-b)時，砂漿的粘度幾乎不會快速地升高，這改善了砂漿的可加工性，并且特別是延長了砂漿加工(泵送、結合、鋪展)可能的時間。