專利名稱：適用于構(gòu)造目的的雙組分灰漿組合物、其用途及由其獲得的固化結(jié)構(gòu)體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及雙組分灰漿組合物，其用于構(gòu)造目的的用途，優(yōu)選用于在任何種類基材中的鉆孔中緊固帶螺紋的錨桿、加固鐵、螺紋套筒和螺釘?shù)挠猛荆约巴ㄟ^固化所述灰漿組合物獲得的固化結(jié)構(gòu)體。此處所用的“適用于構(gòu)造目的”意思是指固化時灰漿組合物導(dǎo)致形成結(jié)構(gòu)體。如此處意指，結(jié)構(gòu)體被視為具有至少0. 5mm的厚度和適當(dāng)?shù)臋C(jī)械性能。
背景技術(shù)：
為了定義本文中所用的技術(shù)術(shù)語，灰漿組合物包含可固化的樹脂、填料和另外的調(diào)節(jié)灰漿的反應(yīng)性和流變性的添加劑。通常，其作為雙組分體系施用，該雙組分體系由在第一組分中的填充樹脂和在第二組分中的硬化劑構(gòu)成。該雙組分灰漿組合物的使用要求在其使用前混合所述樹脂組分與硬化劑組分。更苛求的結(jié)構(gòu)應(yīng)用之一是化學(xué)錨接應(yīng)用，這是因為在該應(yīng)用中，機(jī)械強(qiáng)度、對混凝土的粘合作用和對鋼的粘合作用必須非常好。使用基于環(huán)氧化物并用胺固化的樹脂組合物化學(xué)錨接方法是已知的。例如可以參考EP 11186 和EP 0974610。當(dāng)固化時，這樣的現(xiàn)有技術(shù)的樹脂組合物顯示出很多期望的性能，如低收縮率等，這使得它們可用于過大的鉆孔。然而，這些樹脂在室溫下僅非常緩慢地固化，并且在更低的溫度下根本不固化。這些樹脂組合物的進(jìn)一步缺點在于以下事實通常認(rèn)為所應(yīng)用的胺是毒性的和腐蝕性的。這種在室溫下和在低于室溫的溫度下不足夠快速的固化的問題通過使用以下樹脂組合物來克服，在該樹脂組合物中，樹脂和反應(yīng)性稀釋劑獨自地基于甲基丙烯酸酯。例如可以參考EP 0713015和EP0761792。根據(jù)EP 0761792，在室溫下能夠達(dá)到約為幾分鐘的快速固化膠凝時間。然而，這些用于化學(xué)錨接的基于甲基丙烯酸酯的樹脂組合物在固化時顯示出顯著的收縮率。W02007/042199描述了使用樹脂組合物來化學(xué)錨定的方法，該樹脂組合物包含硫醇組分，含有非芳族碳雙鍵的樹脂，如降冰片烯官能樹脂，和任選的反應(yīng)性稀釋劑。這些樹脂組合物有利地導(dǎo)致特別是在低溫下的更快速(與上文提及的環(huán)氧-胺樹脂體系相比)固化，和更低的收縮率(與上文提及的甲基丙烯酸酯樹脂體系相比)?？梢愿鶕?jù) W02007/042199使用的合適的反應(yīng)性稀釋劑的實例是例如二環(huán)戊二烯(DCPD)、降冰片二烯、乙烯基降冰片烯、環(huán)氧乙基降冰片烯?？紤]實施例，含有烯丙基的反應(yīng)性稀釋劑特別是三烯丙基異氰脲酸酯(TAIC)用作反應(yīng)性稀釋劑。在本公開文本中描述的反應(yīng)性稀釋劑的缺點是它們相對差的切削功率，這意味著，為了降低粘度需要相對大量的反應(yīng)性稀釋劑，其可能導(dǎo)致降低的機(jī)械性能。然而對于很多構(gòu)造目的，樹脂需要被填充或增強(qiáng)。這些應(yīng)用一般需要樹脂的低粘度至非常低的粘度，以便具有復(fù)合的、填充的樹脂組合物的可作業(yè)粘度。另一缺點是僅在很小程度上改變反應(yīng)性稀釋劑的量就對所需的硫醇量具有很大影響，使得體系較不堅固，即對反應(yīng)性稀釋劑含量的變化高度敏感。W0-A-2005/100436描述了樹脂組合物，其包含硫醇組分(XH組分)、含有非芳族碳雙鍵的組分(RU組分)，其中至多5mol %的反應(yīng)性不飽和部分能進(jìn)行均聚，即至多5mol % (甲基)丙烯酸酯。因此，該出版物的教導(dǎo)遠(yuǎn)離使用(甲基)丙烯酸酯。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供適用于構(gòu)造目的的雙組分灰漿組合物，其具有如現(xiàn)有技術(shù)的環(huán)氧-胺體系那樣的類似的粘接性能，但是其具有導(dǎo)致更快固化速度的更高反應(yīng)性、在更低安裝溫度下的更高性能，并且盡管更高的固化速度，但是提供給用戶長的膠凝時間，即長的作業(yè)時間，這導(dǎo)致作業(yè)流程中的更高的靈活性，且其不含有腐蝕性胺，因此導(dǎo)致關(guān)于環(huán)境、健康和安全方面的有利性能。該目的通過根據(jù)權(quán)利要求書的雙組分灰漿組合物達(dá)到。因此，權(quán)利要求1的主題是適用于構(gòu)造目的的雙組分灰漿組合物組合物，其包含樹脂組分A和硬化劑組分B，該樹脂組分A包含采用過氧化物可固化的含有至少一個降冰片烯基團(tuán)的樹脂和至少一種含有甲基丙烯酸酯的化合物，該硬化劑組分B包含過氧化物和至少一種硫醇；其中樹脂組分A和硬化劑組分B中的至少一種含有至少一種無機(jī)填料；并且其中在樹脂組分A和硬化劑組分B混合之前，所述組分彼此在空間上分開，以抑制任何反應(yīng)。隨后的權(quán)利要求涉及該雙組分灰漿組合物的進(jìn)一步實施方案，其用于構(gòu)造目的的用途，優(yōu)選用于在任何種類的基材的鉆孔中緊固帶螺紋的錨桿、加固鐵、螺紋套筒和螺釘?shù)挠猛?，以及通過固化所述雙組分灰漿組合物或通過上述用途獲得的固化結(jié)構(gòu)體。如能從下述實施例和比較例中得出的那樣，與比較灰漿組合物相比，本發(fā)明的雙組分灰漿組合物提供更快速的固化，提供更長的膠凝時間，并具有在_5°C下的更低安裝溫度下的更好性能，而不出現(xiàn)粘接性能的顯著降低。根據(jù)本發(fā)明的灰漿組合物的其它出乎意料的優(yōu)點是固化時收縮率低。這是非常出乎意料的，因為已知的是基于甲基丙烯酸酯的樹脂組合物在固化時顯示出顯著的收縮率， 一般約為15-20%。本發(fā)明的雙組分灰漿組合物優(yōu)選用于化學(xué)錨接，但是也可用于制造例如機(jī)動車部件、船、屋頂、建筑物、容器、換襯、管道、罐、地面、風(fēng)車葉片。如此處意指，化學(xué)錨接是指將錨接元件，例如系桿、銷釘、石栓、螺釘、錨桿化學(xué)緊固于例如混凝土、磚、天然和人造巖石中的鉆孔中。本發(fā)明灰漿組合物的樹脂組分A包含作為通過過氧化物可固化的樹脂的如下樹脂，其每分子包含至少一個降冰片烯基團(tuán)，優(yōu)選至少兩個降冰片烯基團(tuán)，更優(yōu)選至少三個降冰片烯基團(tuán)。含有至少一個降冰片烯基團(tuán)的樹脂包含作為降冰片烯基團(tuán)的以下通式的基團(tuán)
權(quán)利要求
1.適用于構(gòu)造目的的雙組分灰漿組合物，其包含樹脂組分A和硬化劑組分B，所述樹脂組分A包含采用過氧化物可固化的含有至少一個降冰片烯基團(tuán)的樹脂和至少一種含有甲基丙烯酸酯的化合物，所述硬化劑組分B包含過氧化物和至少一種硫醇；其中所述樹脂組分A和所述硬化劑組分B中的至少一種含有至少一種無機(jī)填料；和其中所述樹脂組分A和所述硬化劑組分B在其混合之前，彼此在空間上分開，以抑制任何反應(yīng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的灰漿組合物，其特征在于，所述含有至少一個降冰片烯基團(tuán)的樹脂每分子含有至少2個降冰片烯基團(tuán)，優(yōu)選至少3個降冰片烯基團(tuán)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的灰漿組合物，其特征在于，所述含有至少一個降冰片烯基團(tuán)的樹脂具有的分子量為至少500道爾頓，優(yōu)選至少750道爾頓，更優(yōu)選至少1000道爾頓。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的灰漿組合物，其特征在于，所述含有至少一個降冰片烯基團(tuán)的樹脂具有的分子量為至多10，000道爾頓，優(yōu)選至多8000道爾頓，更優(yōu)選至多6000道爾頓。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的灰漿組合物，其特征在于，所述含有至少一個降冰片烯基團(tuán)的樹脂含有作為降冰片烯基團(tuán)的以下通式的基團(tuán)其中基團(tuán)禮、R2> R3和R4各自獨立地選自氫、未取代的或取代的羧酸酯基、腈基、烷基、 烯基和/或芳基，其中這些基團(tuán)中的兩個或更多個可以形成另外的環(huán)結(jié)構(gòu)，或者其中這些基團(tuán)中的任一個是聚合物殘基的一部分。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的灰漿組合物，其特征在于，所述樹脂中的降冰片烯基團(tuán)的至少一部分與所述樹脂經(jīng)由基團(tuán)札或&以及民或R4兩者相連。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項所述的灰漿組合物，其特征在于，所述含有至少一個降冰片烯基團(tuán)的樹脂除了含有降冰片烯基團(tuán)以外還含有其它反應(yīng)性碳-碳不飽和部分作為非芳族碳雙鍵結(jié)構(gòu)部分，優(yōu)選選自烯丙基、乙烯基、(甲基)丙烯酸系、富馬酸系、馬來酸系、 衣康酸系、巴豆酸系或肉桂酸系雙鍵結(jié)構(gòu)部分或其狄爾斯-阿爾德加成物。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的灰漿組合物，其特征在于，所述含有至少一個降冰片烯基團(tuán)的樹脂含有至少兩種反應(yīng)性碳-碳不飽和部分，更優(yōu)選至少三種反應(yīng)性碳-碳不飽和部分。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項所述的灰漿組合物，其特征在于，所述含有甲基丙烯酸酯的化合物是在甲基丙烯酸酯方面二官能的或三官能的。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的灰漿組合物，其特征在于，所述含有甲基丙烯酸酯的化合物選自1，2-乙二醇-二甲基丙烯酸酯(EGDMA)、1，4-丁二醇-二甲基丙烯酸酯(BDDMA)、三甘醇二甲基丙烯酸酯(TEGDMA)、甘油二甲基丙烯酸酯(GDMA)和三羥甲基丙烷-三甲基丙烯酸酯(TMPTMA)。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一項所述的灰漿組合物，其特征在于，所述樹脂組分A包含至少15重量％且至多70重量％的所述含有甲基丙烯酸酯的化合物，其中所述含有甲基丙烯酸酯的化合物與所述含有降冰片烯基團(tuán)的樹脂之和為100%。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的灰漿組合物，其特征在于，所述樹脂組分A包含至少25重量％的所述含有甲基丙烯酸酯的化合物。
13.根據(jù)權(quán)利要求1至12中任一項所述的灰漿組合物，其特征在于，所述樹脂組分A包含至多60重量％的所述含有甲基丙烯酸酯的化合物。
14.根據(jù)權(quán)利要求1至13中任一項所述的灰漿組合物，其特征在于，所述硬化劑組分B 含有衍生自巰基丙酸酯或巰基乙酸酯的硫醇。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的灰漿組合物，其特征在于，所述硫醇優(yōu)選選自三羥甲基丙烷三-巰基乙酸酯、三羥甲基丙烷三-巰基丙酸酯、季戊四醇四-巰基乙酸酯、季戊四醇四-巰基丙酸酯、二季戊四醇六-(3-巰基丙酸酯)、甘油三-(3-巰基丙酸酯)、二季戊四醇六-巰基乙酸酯、三乙烯基環(huán)己基聚硫醇、三聚硫氰酸和它們的乙氧基化或丙氧基化的衍生物。
16.根據(jù)權(quán)利要求1至15中任一項所述的灰漿組合物，其特征在于，樹脂組分A中的降冰片烯基團(tuán)與硬化劑組分B中的硫醇基團(tuán)之比為10 1至1 10，優(yōu)選5 1至1 5， 更優(yōu)選2 1至1 2，最優(yōu)選約為1 1。
17.根據(jù)權(quán)利要求1至16中任一項所述的灰漿組合物，其特征在于，所述樹脂組分A進(jìn)一步包含過渡金屬化合物作為固化促進(jìn)劑。
18.根據(jù)權(quán)利要求1至17中任一項所述的灰漿組合物，其特征在于，所述樹脂組分A進(jìn)一步包含1，3-二羰基化合物作為共促進(jìn)劑。
19.根據(jù)權(quán)利要求1至18中任一項所述的灰漿組合物，其特征在于，所述組分A或B中任一種或者兩者進(jìn)一步包含抑制劑。
20.根據(jù)權(quán)利要求1至19中任一項所述的灰漿組合物，其特征在于，所述樹脂組分A和 /或硬化劑組分B含有至少一種選自石英、玻璃、剛玉、瓷、粗陶、輕質(zhì)晶石、重晶石、石膏、滑石、白堊或其混合物的無機(jī)填料，這些填料以砂、粉或成型物體的形式被包含，特別是以纖維或球的形式被包含。
21.根據(jù)權(quán)利要求1至20中任一項所述的灰漿組合物，其特征在于，其容納于包括兩個或更多個彼此分開的室的藥筒、容器、膠囊或薄膜袋中，在其中樹脂組分A和硬化劑組分 B彼此分開容納，以抑制任何反應(yīng)。
22.根據(jù)權(quán)利要求1至21中任一項所述的雙組分灰漿組合物用于構(gòu)造目的的用途，優(yōu)選用于在任何種類的基材的鉆孔中緊固帶螺紋的錨桿、加固鐵、螺紋套筒和螺釘?shù)挠猛?，包括通過混合樹脂組分A與硬化劑組分B來固化所述組合物。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的用途，其特征在于，所述固化在-20至+200°C范圍內(nèi)，優(yōu)選在-20至+100°C范圍內(nèi)，最優(yōu)選在-10至+60°C范圍內(nèi)的溫度下進(jìn)行。
24.固化的結(jié)構(gòu)體，其通過固化根據(jù)權(quán)利要求1至23中任一項所述的灰漿組合物而獲得，或者通過根據(jù)權(quán)利要求22或23的用途而獲得。
全文摘要
本發(fā)明涉及適用于構(gòu)造目的的雙組分灰漿組合物，其包含樹脂組分A和硬化劑組分B，所述樹脂組分A包含采用過氧化物可固化的含有至少一個降冰片烯基團(tuán)樹脂和至少一種含有甲基丙烯酸酯的化合物，所述硬化劑組分B包含過氧化物和至少一種硫醇；其中樹脂組分A和硬化劑組分B中的至少一種含有至少一種無機(jī)填料；和其中樹脂組分A和硬化劑組分B在其混合前彼此在空間上分開，以抑制任何反應(yīng)；本發(fā)明涉及所述灰漿組合物用于在任何基材的鉆孔中緊固帶螺紋的錨桿、加固鐵、螺紋套筒和螺釘，和用于制造固化的結(jié)構(gòu)體的用途；本發(fā)明還涉及由此獲得的固化的結(jié)構(gòu)體。
文檔編號C08F283/01GK102153314SQ201010567668
公開日2011年8月17日 申請日期2010年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月30日
發(fā)明者A·普法伊爾 申請人:喜利得股份公司