钢模型板是用于混凝土浇注的模具，向该模具中引入用于制备混 凝土构件，也称为成品元件的新制混凝土。在混凝土硬化后，钢模型 板通常被再次除去。钢模型板的腐蚀是一个大问题并可能导致混凝土 品质的下降，特别是混凝土表面品质的下降，例如在外露混凝土上留 下不希望的锈迹。为了抑制锈，通常在使用钢模型板前涂覆混凝土脱 模剂，也称作滑模油。该滑模油有这样的缺点，它们只能有限地抑制 腐蚀以及因此锈的产生，并且此外在每次使用时它们必须单独涂覆到 每个钢模型板上，这不仅不经济，也给环境造成负担。
钢作为在建筑物中的增强剂应用广泛。特别重要的是混凝土钢 筋。该钢被引入水硬性材料中并增强该材料。该钢特别以线材形状， 特别是作为棒料或格栅的形式使用，并也经常被本领域技术人员称为 铠装或加固铁。存在于经水硬化的材料中的钢的腐蚀具有重大的经济 意义。通过置入钢筋的腐蚀，所述置入钢筋的强度以及因此混凝土的 强度减小。此外，腐蚀产物例如铁的氧化物或铁的氧化物水合物具有 比未腐蚀的钢自身更大的体积。由此，在混凝土中产生应力，该应力 可导致裂纹或整个工件的剥落。
已知向新制混凝土中添加腐蚀抑制剂，例如亚硝酸盐、胺、链烷 醇胺、其与无机或有机酸或磷酸酯的混合物或用渗透性的腐蚀抑制剂 处理硬化的钢筋混凝土表面。但是为了能够发挥腐蚀抑制剂的作用， 腐蚀抑制剂必须大量使用，这不仅在经济上而且在生态上都可能是缺 点。
所谓的混凝土液化剂的使用长久以来是公知的。例如从EP 1138 697B1或EP 1061089B1可知，具有酯-和任选的酰胺-侧链的(甲 基)丙烯酸酯聚合物适合作为混凝土液化剂。在此，该混凝土液化剂 作为添加剂加入水泥中或在研磨前加入水泥中，并导致强的液化作用， 或由其制备的混凝土或灰浆的耗水量的减少。

本发明的目的因此是提供用于减轻腐蚀，特别是对钢模型板或钢 筋的腐蚀的组合物，该组合物克服了现有技术的缺点。令人惊奇地现 已发现，包含至少一种用于水硬性组合物的液化剂和至少一种选自2- 氨基-2-甲基-1-丙醇和N-氨基丙基-单甲基乙醇胺的氨基醇的组合 物优异地适合用于防止或减轻对钢模型板或对钢筋的腐蚀。此外这种 组合物具有优异的可加工性和高稳定性。
实施本发明的途径
本发明涉及一种包含至少一种用于水硬性组合物的液化剂和至少 一种选自2-氨基-2-甲基-1-丙醇和N-氨基丙基-单甲基乙醇胺的氨基 醇，或由其组成的组合物。特别优选一种包含至少一种液化剂和2-氨 基-2-甲基-1-丙醇，或由其组成的组合物。所述N-氨基丙基-单甲基 乙醇胺也被称作2-[(3-氨基丙基)甲基氨基]乙醇(CAS Nr. 41999-70-6)。
本发明的组合物的至少一种氨基醇为2-氨基-2-甲基-1-丙醇或 N-氨基丙基-单甲基乙醇胺或2-氨基-2-甲基-1-丙醇与N-氨基丙基- 单甲基乙醇胺的混合物。
作为液化剂，可以考虑这种，其适合液化水硬性组合物或减少其 耗水量。“液化剂”在本发明的意义中也是指超级液化剂，其也经常 被称作流动剂。
在一种优选的实施方式中，所述液化剂包含聚羧酸盐，优选聚羧 酸盐醚(PCE)，或由其组成。优选所述聚羧酸盐包含至少一种通式(I) 的聚合物A，或由其组成。

其中，M彼此独立地表示H+、碱金属离子、碱土金属离子、二价 或三价金属离子、铵离子或有机铵基团。所述术语“彼此独立地”在 这里和下文中分别表示，一种取代基在同一分子中可以具有不同的可 供使用的含义。例如，在通式(I)的聚合物A中可同时具有羧酸基团和 羧酸钠基团，即，在这种情况下R1彼此独立地表示H+和Na+。
对于本领域技术人员清楚的是，这一方面涉及一种羧酸盐，所述 离子M键合到其上，以及另一方面在多价的离子M的情况下必须通过 反荷离子平衡电荷。
此外，取代基R彼此独立地代表氢或甲基。即聚合物A为取代的 聚(丙烯酸盐)、聚(甲基丙烯酸盐)或为聚((甲基)丙烯酸盐)。
此外，取代基R1和R2彼此独立地表示C1至C20烷基，环烷基，烷 芳基或-[AO]n-R4。在此A表示C2至C4亚烷基和R4表示C1至C20烷基， 环己基或烷芳基，而n表示2至250，特别是8至200，特别优选11 至150的值。
此外，取代基R3彼此独立地表示-NH2、-NR5R6、-OR7NR8R9。在此， R5和R6彼此独立地表示H或C1至C20烷基、环烷基或烷芳基或芳基或 羟烷基或乙酸基乙基(CH3-CO-O-CH2-CH2-)或羟基异丙基 (HO-CH(CH3)-CH2-)或乙酸基异丙基(CH3-CO-O-CH(CH3)-CH2-)，或R5 和R6共同构成一个环，所述-NR5R6的氮为所述环的一部分以构成吗啉 环或咪唑啉环。此外，取代基R8和R9在此彼此独立地表示C1至C20烷 基、环烷基、烷芳基、芳基或羟烷基，以及R7表示线性的或支化的C2 -C4亚烷基、特别是C2-C4亚烷基的异构体，优选亚乙基、亚丙基、 亚异丙基或-C(CH3)2-CH2-。
最后，指数a、b、c和d表示在通式(I)的聚合物A中的所述结构 单元的摩尔比例。所述结构单元彼此之间的比例为
a/b/c/d＝(0.05-0.9)/(0.05-0.9)/(0-0.8)/(0-0.5)，
特别是a/b/c/d＝(0.1-0.9)/(0.1-0.9)/(0-0.5)/(0-0.1)，
优选a/b/c/d＝(0.1-0.9)/(0.1-0.9)/(0-0.3)/(0-0.06)，
而总和a+b+c+d＝1。总和c+d优选大于0。
典型地，通式(I)的聚合物A的比例为10至100重量％，特别是 25至50重量％，基于液化剂的重量计。
聚合物A的制备可通过各单体的自由基聚合

或通过通式(III)的聚羧酸的所谓的聚合物相似转变反应 (polymer-analoge Umsetzung)进行。

在所述的聚合物相似转变反应中，所述聚羧酸采用相应的醇、胺 进行酯化或酰胺化。对于聚合物相似转变反应的细节，公开于例如EP 1138697B1的第7页第20行至第8页第50行及其实施例中或在EP 1061089B1的第4页第54行至第5页第38行及其实施例中。在其 一种变化的方案中，如在EP 1348729A1的第3页至第5页及其实 施例中所述的那些，聚合物A可在固体聚集态下制备。
已经证明，特别优选的聚合物的实施方式是这种，其中c+d＞0， 特别是d＞0。作为基团R3，特别是-NH-CH2-CH2-OH已经被证明是特别 有利的。这种聚合物A具有一种化学键合的乙醇胺，其可被解离。乙 醇胺是极其有效的腐蚀抑制剂。与仅仅掺混腐蚀抑制剂的情况相比， 通过该腐蚀抑制剂的化学键接使气味显著减小。此外可以发现，这种 聚合物A也具有明显更强的液化剂性能。
在进一步优选的实施方式中，本发明的组合物的液化剂包含至少 一种多糖、乙烯基类共聚物或至少一种磺酸盐，或由其组成，优选基 于木质素-、萘-、或蜜胺-磺酸盐。所述乙烯基类共聚物优选基于 聚乙烯醇或聚乙烯基醚。液化剂优选地包含Na-、Ca-或Mg-木质 素磺酸盐，Na-、Ca-或Mg-萘磺酸盐，Na-或Ca-蜜胺磺酸盐， 磺化的蜜胺-或萘-甲醛缩合物，由所述物质组成，或基于所述物质。 特别优选Na-木质素磺酸盐或Na-萘磺酸盐。
在另外的实施方式中，本发明的组合物可包含其它的添加剂，优 选溶剂，特别是水。本发明的组合物优选地为分散体，特别是含水的 分散体，或溶液，特别是水溶液。
水和有机溶剂适合作为所使用的溶剂。所述的选择根据技术的， 但优选也根据生态的观点，例如毒性、水危害等级或生物可降解性而 进行。
作为有机溶剂，醇是特别合适的，优选甲醇、乙醇、丙醇、异丙 醇、丁醇、更高级的醇，如乙二醇、甘油、聚醚多元醇如聚乙二醇， 和醚醇，如乙二醇丁基醚、甲氧基丙醇和烷基聚乙二醇，但也可以是 醛、酯、醚、酰胺或酮，特别是丙酮、甲乙酮，烃，特别是甲酯、乙 酯、异丙酯、庚烷、环己烷、二甲苯、甲苯、石油溶剂，及其混合物。 乙酸乙酯、乙醇、异丙醇或庚烷，及其混合物，被认为是优选的。
特别优选水作为溶剂。此外，优选水含量高于50重量％、优选高 于65重量％、特别是高于80重量％的水与醇的混合物。
由Na-木质素磺酸盐或Na-萘磺酸盐、2-氨基-2-甲基-1- 丙醇和水组成的组合物是特别优选的。
其它的添加剂的例子为如在混凝土技术中熟知的那些外加剂，特 别是表面活性剂、对热和光的稳定剂、脱模剂、铬酸盐降低剂、染料、 消泡剂、促进剂、延迟剂，其它的腐蚀抑制剂、引入空气或排气性物 质，致孔剂、泵送助剂、粘度调节剂、疏水剂或触变剂、收缩减低剂。
所述氨基醇的含量为0.1至20重量％，优选0.5至10重量％，特 别优选1至5重量％，基于所述组合物的总重量计。
所述至少一种液化剂的含量为10至99.9重量％，优选50至95 重量％，更优选80至90重量％，基于所述组合物的总重量计。
水或溶剂的含量为0至70重量％，优选为5至50重量％，更优选 为10至40重量％，基于组合物的总重量计。
在另一方面，本发明涉及一种水硬性组合物，其包含本发明的组 合物以及此外至少一种水硬性粘结剂或由本发明的组合物以及此外至 少一种水硬性粘结剂组成。所述水硬性粘结剂优选为矿物粘结剂，例 如水泥、石膏、飞灰、微硅粉(Silica fume)、炉渣、冶金砂 (Hüttensande)、石灰石填料或烧石灰。优选的水硬性粘结剂包括 至少一种水泥，特别是至少一种按照欧洲标准EN 197的水泥，或酸酐、 半水合物-或二水合物石膏形式的硫酸钙；或氢氧化钙。优选为波特 兰水泥、硫铝酸盐水泥和矾土水泥，特别是波特兰水泥。水泥的混合 物可能导致特别好的性能。为了快速硬化，尤其可使用水泥类 ()快速粘结剂，该快速粘结剂优选包含至少一种矾土水泥 或一种其它铝酸盐源，例如铝酸盐供给性的熟料，和任选的以酸酐、 半水合物-或二水合物石膏形式的硫酸铝；和/或氢氧化钙。作为水硬 性粘结剂的组分，优选水泥，特别是波特兰水泥。特别优选低铬酸盐 的水泥。
本发明的组合物优选这样计量加入到水硬性粘结剂中，使得本发 明的组合物比例为0.1至5重量％，优选0.2至2重量％，特别优选 0.4至1.5重量％，基于水硬性粘结剂的重量计。
本发明的组合物的制备通过氨基醇，2-氨基-2-甲基-1-丙醇或N- 氨基丙基-单甲基乙醇胺，与至少一种液化剂的混合进行，在此所述顺 序，无论所述氨基醇首先还是所述液化剂首先存在，无关紧要。含水 组合物或溶液的制备通过在液化剂的制备时，特别是在通式(I)的聚合 物A的制备时加入水或有机溶剂进行，或通过液化剂、氨基醇、或液 化剂和氨基醇与水或有机溶剂的后续混合进行。优选液化剂与水或有 机溶剂，优选与水混合，并然后加入氨基醇。本发明的组合物可以作 为透明或不透明的溶液或作为分散体，即作为乳液或悬浮液的形式存 在。
在制备所述水硬性组合物时，本发明的组合物优选与水硬性组合 物的调和水同时地，优选添加到混凝土干混合物中，或者在所述调和 水添加之后最后混入水硬性组合物中。
在另一方面，本发明涉及本发明的组合物用于减轻或防止对钢的 腐蚀的用途，特别是对成品元件的钢模型板或对混凝土构造的钢筋的 腐蚀的用途。本发明的组合物特别适合用于减轻或防止对用于生产成 品元件的钢模型板的腐蚀。
在另一方面，本发明涉及2-氨基-2-甲基-1-丙醇和/或N-氨基丙 基-单甲基乙醇胺用于减轻或防止对成品元件的钢模型板或对混凝土 构造的钢筋的腐蚀的用途。
在另一方面，本发明涉及一种减轻对成品元件的钢模型板或对钢 筋混凝土构造的钢筋的腐蚀的方法，在此将本发明的组合物加入到新 制混凝土中并且使该新制混凝土与钢接触。
本发明另外提供一种经保护以免钢模型板腐蚀或以免钢筋腐蚀的 混凝土构造，其包括至少一种本发明的组合物。所述混凝土构造有利 地是建筑物或高层或地下建筑的构件，特别是楼房或隧道，街道或桥， 特别是由成品元件制成的建筑物。
因此本发明另外也提供一种包括本发明的组合物的成品元件。所 述成品元件为例如管子、墙板、盖板或地板、丘宾筒(Tübing)元件、 支架、桥桁架、桥段(segment)、屋架(Binder)、楼梯或平台。
本发明的组合物有这样的优点，即它们同时起到作为用于水硬性 组合物的液化剂和作为用于钢的腐蚀抑制剂的作用。这导致除了通过 氨基醇达到腐蚀抑制效果以外还改进了防腐性，因为通过所述液化剂 的使用，在混凝土的生产时所需的调和水的量减少，并因此水/水泥- 值(w/z-值)下降。水/水泥-值越低，与混凝土接触的钢模型板或置 入钢筋越不易受腐蚀。
因此，根据所述实施方式不再需要后续的液化剂或腐蚀抑制剂的 混入，并由此节省了在水泥应用中的一个工序。这样的水泥因此是一 种“即可使用型”产品，其可被大量生产。
本发明的组合物的另一个优点是，所述腐蚀抑制剂可直接被引入 水硬性组合物中，且所述腐蚀抑制剂无须在钢模型板或置入钢筋使用 前涂覆到钢模型板或置入钢筋上，这导致改进的防腐蚀性并且节约了 时间。

实施例
现在借助实施例进一步解释本发明。
1.1所使用的原料

表1：所使用的原料；所述百分比数据为基于原料总重量计的重量％
1.2所使用的聚合物A
  缩写   含义   Mw*   PEG1000   不含末端OH-基团的聚乙二醇   1000g/mol   PEG3000   不含末端OH-基团的聚乙二醇   3000g/mol   EO/PO(50/50)2000   不含末端OH-基团的由环氧乙烷与环氧丙   烷以50∶50的比例构成的嵌段共聚物   2000g/mol
表2所使用的缩写。*Mw＝平均分子量
在表3中所给出的聚合物A-1借助于聚合物相似转变反应由聚(甲 基)丙烯酸采用相应的醇和胺按照已知方式制备。所述聚合物A-1通 过NaOH以经部分中和的形式存在。(M＝H+、Na+)。
聚合物A在这些实施例中作为水溶液形式使用。聚合物的含量为 40重量％。所述水溶液被称作A-1L。在下表中所给出的A-1的浓度分 别基于水溶液A-1L的含量计。

表3聚合物A-1对应于其中M＝H+、Na+的通式(I)。
2.液化剂和氨基醇在钢板上的腐蚀行为
将5重量％的水泥(CEM I 42.5R)与95重量％的水混合并过滤该 混合物。结果得到所谓的“渗出水(Blutwasser)”。随后制备由渗 出水和氨基醇或液化剂构成的混合物，或由渗出水、氨基醇和液化剂 构成的混合物，并且每种情况下将3滴所述的混合物涂覆到钢板(20 ×20cm，ST 35)上。加入到渗出水中的氨基醇或液化剂的剂量在表4 中给出。所述％数据每种情况下为所述氨基醇或所述液化剂的水溶液的 重量％，基于所述渗出水和所述氨基醇或所述液化剂的水溶液的整个混 合物计。
  序号   物质   剂量(％)   腐蚀强度   1   只有渗出水   -   强   2   A-1L   0.35   强   3   A-1L   1   强   4   A-1L   2   中等   5   Borresperse   0.35   中等   6   Borrement   0.35   强   7   Liquiment   0.35   强   8   AMP-90   0.3   无   9   2-(二甲基氨基)-乙醇   0.3   低   10   三乙醇胺   0.3   中等   11   XTA   0.3   低-中等   12   A-1L/Borrement   0.25/0.1   强   13   A-1L/AMP-90   2/0.1   低   14   A-1L/AMP-90   1/0.3   低   15   A-1L/AMP-90   1/0.1   低   16   A-1L/AMP-90   0.35/0.1   低   17   A-1L/AMP-90   0.35/0.01   中等   18   A-1L/Borrement/AMP-90   0.25/0.1/0.1   低   19   A-1L/Borrement/AMP-90   0.33/0.01/0.01   强   20   A-1L/XTA   0.35/0.1   低
表4：渗出水中的氨基醇或液化剂在钢板上的腐蚀行为
3.灰浆混合物在钢板上的腐蚀行为
向标准灰浆组合物(1350g标准砂(按照标准EN 480)，450g 水泥(CEM I 42.5R)，225g水，w/z-值0.5％)中掺混由液化剂和 氨基醇组成的混合物，并且以1cm厚的层涂覆到位于钢板上的白带滤 纸(Weiβbandfilterpapier)上。24小时后由目测判断在钢板上的腐 蚀强度(表5)。所述剂量的％数据在每种情况下为所述氨基醇或所述 液化剂的重量％，基于水泥的总重量计。
  序号   物质   剂量(％)   腐蚀强度   21   只有灰浆混合物   -   强   22   A-1L   1   强   23   A-1L/AMP-90/Borresperse   0.96/0.02/0.02   低   24   A-1L/AMP-90/Borresperse   0.94/0.03/0.03   低
表5：含有氨基醇或液化剂的灰浆混合物在钢板上的腐蚀行为
4.混凝土混合物的铺展程度(Ausbreitmass)、耐压强度和气孔 含量
混凝土混合物根据EN 934由360kg/m3 CEM I 52.5R，耐压强 度等级C35/45，铺展程度等级F5，以及具有最大粒度为16mm(GK16)， 以及水/水泥-值(w/z-值)为0.45制备。
向所述混凝土混合物中掺混入液化剂或液化剂/氨基醇混合物，以 及铺展程度根据EN 12350，气孔含量根据EN 12350，以及硬化后的棱 柱的耐压强度根据EN 12390测定。
测试以下的液化剂或氨基醇(表6)：
  序号   物质   剂量(％)   V1   A-1L/AMP-90/Borresperse   90/5/5   V2   A-1L/AMP-90/Borresperse   80/10/10   V3   A-1L/AMP-90/Borresperse   94/3/3   V4   A-1L/AMP-90   90/10   Ref1   A-1L   100
表6：液化剂或氨基醇及由它们组成的混合物。剂量以基于液化 剂/氨基醇混合物的总重量计的重量％表示。
  名称   V1   V2   V3   V4   Ref1   剂量重量％，基于水泥计   0.5   0.56   0.53   0.52   0.48   铺展程度[cm]   10分钟后   62   56   57   59   59   铺展程度[cm]   30分钟后   43   39   41   36   41   铺展程度[cm]   45分钟后   35   33   34   33   34   耐压强度[N/mm2]   16小时后   39   32   34   39   38   耐压强度[N/mm2]   24小时后   49   43   46   50   41   气孔含量[％]   2.4   2.6   1.8   2   1.5
表7：具有不同的液化剂/氨基醇混合物的混凝土混合物的可加工 性或稠度的对比
表7的结果显示，具有液化剂和氨基醇的混凝土混合物的可加工 性和稠度与只具有液化剂的混凝土混合物相比保持同样好。
不言而喻的是，本发明不限于所示和所描述的实施例。易于理解 的是，本发明的在前面所述的特征不仅可以每种情况下所给出的组合， 而且可以在不离开本发明范围的条件下，以其它改进形式、组合和变 化或以单独形式使用。