本發(fā)明涉及一種多組分組合物(其是聚氨酯混雜體系)的用途，其用作早期耐水性構(gòu)造或者修補材料，和涉及將該聚氨酯混雜體系用于構(gòu)造、修補或者翻新的方法.
背景技術：
聚合物改性的水泥是混雜體系，其包含有機粘結(jié)劑和水硬性粘結(jié)劑例如水泥，并且長期以來是已知的。水泥砂漿和混凝土的聚合物改性可以顯著改進施用和性能特性。摻混物可以改進混凝土性能，例如與降低吸水率，增強韌度和增加粘結(jié)強度相關的性能。然而聚合物比水泥更昂貴，因此將聚合物摻混物特別地用于其中這些性能是非常有價值的并且其中性價比是可接受的應用中。例如，聚合物改性的水泥經(jīng)常適用于修補應用或者用于構(gòu)造地板，其中需要特別的性能。
已知的是基于可固化的起始材料例如聚氨酯水泥混雜體系(其中有機粘結(jié)劑基于多元醇和異氰酸酯硬化劑)和環(huán)氧水泥混雜體系(其中有機粘結(jié)劑基于環(huán)氧樹脂和胺硬化劑)的產(chǎn)品。其他的聚合物改性的水泥體系包含聚合物膠乳分散體。
雖然這樣的混雜體系的水硬性粘結(jié)劑組分可以在潮濕條件下固化，但是有機粘結(jié)劑組分通常需要干燥條件來固化，以獲得硬化的產(chǎn)物。因此，聚合物改性的水泥通常需要干燥條件，直到產(chǎn)物完全固化。
聚合物改性的水泥在固化過程中對于潮濕條件的易感性是將它們用于構(gòu)造、修補或者翻新在操作過程中會接觸水(例如離岸應用)的零部件的一個特別的障礙。通常，構(gòu)造和特別是修補是原位進行的。如果待使用的構(gòu)造或者修補材料不能在水下固化，則需要特別的措施例如分離機構(gòu)或者操作中斷.例如，水管線的修補應用需要中斷運行.很顯然如果能夠盡可能多的降低例如操作中斷的措施的時間，則將是非常有利的。
AU 426554B2涉及一種生產(chǎn)非發(fā)泡氨酯預聚物的方法，其包含將多異氰酸酯和多元醇反應，其中將水、金屬氯化物和無機化合物例如水泥加入反應體系中。該預聚物可以用于涂覆表面例如濕表面。
EP 1184364 A1描述了一種特殊的水溶性聚氨酯及其應用，例如將它作為增稠劑用于水下混凝土.
技術實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目標是提供構(gòu)造或者修補組合物，其克服了上述問題并且其適用于在操作中接觸水的零部件。特別地，目標是提供一種構(gòu)造或者修補材料，其具有非常高的耐早期水浸性，并且同時表現(xiàn)出高的機械耐受性例如抗壓強度，和固化后高的化學耐受性。甚至在短時間后與水直接接觸時，在沒有起泡或者任何其他表面缺陷的情況下完全固化應當是可能的。此外，還應當可能的是在固化過程中實現(xiàn)低的收縮性。
出入意料地，這個目標可以通過使用聚氨酯混雜體系作為構(gòu)造或者修補材料用于濕條件下的應用而實現(xiàn)。非常令人驚訝的和打破常規(guī)觀念的是本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)聚氨酯混雜體系在30分鐘或者甚至15分鐘后，即在固化期的早期階段中與水直接接觸時不會失效，盡管有這種早期水接觸，但是仍然實現(xiàn)了完全固化，并且所獲得的產(chǎn)物沒有起泡或者任何其他表面缺陷，并且表現(xiàn)出高的機械耐受性，例如抗壓強度，和高的化學耐受性。這些結(jié)果是非常出入意料的。
因此，本發(fā)明涉及一種包含如下組分的多組分組合物的用途，
A)多元醇組分(A)，其包含至少一種多元醇和水，
B)硬化劑組分(B)，其包含至少一種多異氰酸酯，和
C)固體組分(C)，其包含水硬性粘結(jié)劑和一種或多種集料，
作為早期耐水性構(gòu)造或者修補材料用于構(gòu)造、修補或者翻新零部件，其中混合的和施用的多組分組合在施用后不遲于8小時即浸入水中。
根據(jù)本發(fā)明所用的多組分組合物表現(xiàn)出出人意料的早期耐水性，以使得在施用后短期內(nèi)直接水接觸不影響完全固化，并導致所獲得的產(chǎn)品的出色的機械性能，例如抗壓強度，和優(yōu)異的表面性能。雖然在施用后短時間內(nèi)接觸水，但是觀察到所述表面沒有缺陷、沒有針孔、凹坑或者起泡。所獲得的產(chǎn)品表現(xiàn)出高的耐水性和化學耐受性。因此，根據(jù)本發(fā)明的用途特別適于在操作過程中接觸水的零部件。
發(fā)明詳述
名稱以“聚/多(poly)”開始的化合物表示這樣的物質(zhì)，其形式上包含每個分子包含兩個或者更多個在它們的名稱中出現(xiàn)的官能團.該化合物可以是單體，低聚物或者聚合物化合物。例如多元醇是具有兩個或更多個羥基的化合物，多異氰酸酯是具有兩個或更多個異氰酸酯基團的化合物。
平均分子量被理解為表示數(shù)均分子量，其是使用常規(guī)方法測定的，優(yōu)選通過凝膠滲透色譜法(GPC)使用聚苯乙烯作為標準物，孔隙率100埃、1000埃和10000埃的苯乙烯-二乙烯基苯凝膠作為色譜柱和四氫呋喃作為溶劑在35℃下測定。
根據(jù)本發(fā)明所用的組合物是多組分組合物，即包含三種或更多種單獨組分的組合物。所述組分分開存儲以避免自發(fā)反應。所述組分可以作為一起組裝成一個包。在使用時，將所述組分彼此合并。當組分混合在一起時，開始水合和固化反應，以使得該組合物在所述組分混合后于開放時間內(nèi)加工。該多組分組合物優(yōu)選由三種組分組成。但是任選地，可以包括一種或多種另外的組分用于特定目的。例如包含著色劑例如顏料的另外的組分可以用于著色目的。
適于水泥應用的包含有機粘結(jié)劑組分(其包括多元醇組分和多異氰酸酯硬化劑組分)的混雜體系是本領域技術人員已知的，并且是市售可得的，例如Sika Schweiz AG的產(chǎn)品。包含多元醇和異氰酸酯硬化劑組分的粘結(jié)劑組分的市售可得組合物的一個例子是 PurCem產(chǎn)品，來自于Sika Schweiz AG。
很顯然所述組分的混合物中的某些成分的比例取決于這種成分在各自組分中的含量和所述組分的混合比。在下文中，涉及不同組分中的成分的比例與每個組分根據(jù)操作說明的合適或者正確的比例有關，即與待用于混合所述組分的混合比有關，和在使用中與所制備的組分的混合物有關。
早期耐水性材料指的是這樣的材料，其即使在該材料尚未完全固化，即處于至少部分未固化態(tài)或者特別是處于部分未固化態(tài)時，也可以浸入水中。早期耐水性材料使得該材料的至少部分固化在水下進行。
下文首先解釋根據(jù)本發(fā)明使用的多組分組合物的組分。
多元醇組分(A)
該多元醇組分(A)包含一種或多種多元醇，和水。
任選地，一種或多種添加劑可以加入組分(A)中。多元醇組分(A)優(yōu)選是液體組分。多元醇組分(A)可以是粘性的，但是通常是可傾倒的。
合適的多元醇的例子是聚氧亞烷基多元醇，也稱作“聚醚多元醇”，聚酯多元醇，聚碳酸酯多元醇，聚(甲基)丙烯酸酯多元醇，聚烴-多元醇，多羥基官能的丙烯腈/丁二烯共聚物及其混合物，特別是其二醇，及其混合物.
聚醚多元醇的例子是聚氧亞乙基多元醇、聚氧亞丙基-多元醇和聚氧亞丁基多元醇，特別是聚氧亞乙基二醇、聚氧亞丙基二醇、聚氧亞丁基二醇、聚氧亞乙基三醇和聚氧亞丙基三醇。不飽和度小于0.02meq/g和平均分子量是1000-30000g/mol的聚氧亞烷基二醇或者聚氧亞烷基三醇和平均分子量是400-8000g/mol的聚氧亞乙基二醇、聚氧亞乙基三醇、聚氧亞丙基二醇和聚氧亞丙基三醇是合適的。
聚醚多元醇其他的例子是所謂的環(huán)氧乙烷封端的(“EO-封端的”，環(huán)氧乙烷封端的)聚氧亞丙基多元醇，苯乙烯-丙烯腈-接枝的聚醚多元醇，例如來自于德國BASF Polyurethanes GmbH的
待用于本發(fā)明的特別優(yōu)選的多元醇是多羥基官能的脂肪和油，例如天然脂肪和油例如蓖麻油，或者通過天然脂肪和油的化學改性所獲得的多元醇，所謂的油脂化學多元醇。蓖麻油是特別優(yōu)選的。
化學改性的天然脂肪和油的例子是通過例如不飽和油的環(huán)氧化得到的環(huán)氧聚酯或環(huán)氧聚醚與羧酸或醇通過隨后的開環(huán)得到的多元醇，獲自不飽和油的加氫甲?；蜌浠亩嘣迹蛘哂商烊恢竞陀屯ㄟ^降解過程(例如醇解或者臭氧分解)和隨后化學連接(例如通過因此獲得的降解產(chǎn)物或者其衍生物的酯交換或者二聚)獲得的多元醇。天然脂肪和油的合適的降解產(chǎn)物特別是脂肪酸和脂肪醇和脂肪酸酯，特別是甲酯(FAME)，其可以例如通過加氫甲?；蜌浠瘉懋a(chǎn)生羥基脂肪酸酯而衍生得到.
上述多元醇通常具有相對高的分子量，例如平均分子量是250-30000g/mol，特別是1000-30000g/mol，和/或平均OH官能度是1.6-3。
合適的多元醇其他的例子是低分子量二或多元醇，例如分子量小于250g/mol的。其例子是1，2-乙二醇，1，2-和1，3-丙二醇，新戊二醇，二乙二醇，三乙二醇，異構(gòu)的二丙二醇和三丙二醇，異構(gòu)的丁二醇，戊二醇，己二醇，庚二醇，辛二醇，壬二醇，癸二醇，十一烷二醇，1，3-和1，4-環(huán)己烷二甲醇，氫化雙酚A，二聚脂肪醇，1，1，1-三羥甲基乙烷，1，1，1-三羥甲基丙烷，甘油，季戊四醇，糖醇例如木糖醇、山梨糖醇或者甘露醇，糖例如蔗糖，其他具有較高官能度的醇，上述的二和多元醇的低分子量烷氧基化產(chǎn)物及其混合物。
雖然所述的低分子量二或者多元醇可以用作多元醇，但是使用上述具有高分子量的多元醇是優(yōu)選的。在一種優(yōu)選的實施方式中，至少一種高分子量多元醇和至少一種低分子量二或多元醇是組合使用的。如所述的，低分子量多元醇被認為分子量小于250g/mol，而高分子量多元醇被認為平均分子量是250g/mol或更大。
在一種優(yōu)選的實施方式中，粘結(jié)劑組分(A)包含至少一種低分子量多元醇，優(yōu)選是與至少一種高分子量多元醇，特別是蓖麻油組合。
特別優(yōu)選的是一種或多種多羥基官能的脂肪和油，例如天然脂肪和油，或者通過天然脂肪和油、特別是蓖麻油的化學改性所獲得的多元醇，和一種、兩種或更多種低分子量二或多元醇的組合。在這樣的組合中，該一種或多種具有高分子量的多元醇通常的用量高于至少一種低分子量二或多元醇。
除了至少一種多元醇和水之外，該多元醇組分(A)可以包含其他的添加劑。如果需要的話，這樣的添加劑是常規(guī)使用的和本領域技術人員普遍公知的。任選的其他的添加劑的例子是增塑劑，顏料，粘附促進劑例如硅烷，例如環(huán)氧硅烷、(甲基)丙烯酸基硅烷和烷基硅烷，耐熱、光和UV輻射的穩(wěn)定劑，觸變劑，流動改進劑，阻燃劑，表面活性劑例如消泡劑，潤濕劑，流動控制劑，脫氣劑，生物殺滅劑和乳化劑。
優(yōu)選使用的用于組分(A)的任選的添加劑是下面的一種或多種：增塑劑，例如苯甲酸酯，鄰苯二甲酸芐基酯例如和二異丙基苯例如顏料例如無機和有機顏料，例如和消泡劑例如無溶劑和無硅的消泡劑，例如無溶劑的和無硅的聚合物基消泡劑，和聚有機硅氧烷例如和和乳化劑例如氫氧化鈣。
硬化劑組分(B)
該硬化劑組分(B)包含一種或多種多異氰酸酯。
硬化劑組分(B)優(yōu)選是液體組分。該硬化劑組分(B)可以是粘性的，但是通常是可傾倒的。
這樣的多異氰酸酯是市售可得的并且廣泛用作多元醇的硬化劑。合適的多異氰酸酯的例子是六亞甲基二異氰酸酯(HDI)，HDI三聚體例如3600，甲苯二異氰酸酯(TDI)，異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)例如1890，二苯基甲烷二異氰酸酯和這些多異氰酸酯的衍生物，其中HDI及其衍生物，和二苯基甲烷二異氰酸酯及其衍生物是優(yōu)選的。
單體和聚合的二苯基甲烷二異氰酸酯是最優(yōu)選的。在下文中，二苯基甲烷二異氰酸酯通常縮寫為MDI。MDI是一種有用的化合物，例如作為聚氨酯生產(chǎn)的起始材料，并且在全球每年以數(shù)百萬噸而制得。多種不同的產(chǎn)品級MDI是可得的。本發(fā)明中使用的此術語“二苯基甲烷二異氰酸酯”，取決于它的等級而包括單體和聚合的二苯基甲烷二異氰酸酯。
MDI以三種不同的異構(gòu)體形式可得，即4，4′-二苯基甲烷二異氰酸酯(4，4′-MDI)，2，4′-二苯基甲烷二異氰酸酯(2，4′-MDI)和2，2′-二苯基甲烷二異氰酸酯(2，2′-MDI).市售可得的MDI可以分類為單體MDI(也稱作MMDI)和聚合物MDI(PMDI)，其被稱作工業(yè)MDI。聚合物MDI是含有MDI異構(gòu)體和低聚物物質(zhì)的MDI合成的粗產(chǎn)物。單體MDI通過凈化由聚合物MDI得到。
單體MDI指的是“純”MDI，其包括單一MDI異構(gòu)體的產(chǎn)品，或者兩種或三種MDI異構(gòu)體的異構(gòu)體混合物的產(chǎn)品。異構(gòu)體比率可以在寬的范圍內(nèi)變化.例如4，4′-MDI是無色到黃色的固體，其的熔點是39.5℃。市售單體MDI經(jīng)常是4，4′-MDI，2，4′-MDI和通常非常低濃度的2，2′-MDI的混合物.
聚合物MDI包括低聚物物質(zhì)。通常MDI異構(gòu)體也包括在聚合物MDI中。因此，聚合物MDI可以包含單一MDI異構(gòu)體或者兩種或三種MDI異構(gòu)體的異構(gòu)體混合物，補足部分是抵聚物物質(zhì)。聚合物MDI傾向于具有高于2的異氰酸酯官能度。這些產(chǎn)物中的低聚物物質(zhì)的異構(gòu)體比率以及量可以在寬范圍內(nèi)變化。例如聚合物MDI通常可以含有大約30-80wt％的MDI異構(gòu)體，補足部分是所述的低聚物物質(zhì)。在單體MDI的情況下，MDI異構(gòu)體經(jīng)常是4，4′-MDI、2，4′-MDI和非常低濃度的2，2′-MDI的混合物。聚合物MDI在室溫(23℃)下通常是棕色或者深琥珀色液體。
該低聚物物質(zhì)通常是NCO官能度3或更高的低聚物。該低聚物物質(zhì)是合成過程的結(jié)果，并且可以用下式表示：
其中n是1-4或更高。同系物的量隨著鏈長的增加而減少。n高于4的同系物的總含量通常不是非常高。
多種不同的聚合物MDI等級可以不同的特性來獲得，例如異構(gòu)體和低聚物物質(zhì)的數(shù)目、類型和含量，異構(gòu)體比率和低聚物同系物的重量分布.這些特性取決于提純程序和合成的類型和條件。此外，所述特性可以調(diào)節(jié)，例如根據(jù)用戶需更通過混合不同的MDI等級來調(diào)節(jié)。
該包含至少一種多異氰酸酯的硬化劑組分(B)可以任選地以相對較少的量包含一種或多種其他的添加劑，例如溶劑，例如以全部添加劑合計量的高至20或者高至10wt％、優(yōu)選高至5wt％和更優(yōu)選高至2wt％，基于硬化劑組分(B)的總重量計。合適的溶劑包括但不限于酯，酮，烴和氯化烴。但是如果使用MDI，通常優(yōu)選的是包含異氰酸酯硬化劑的硬化劑組分(B)基本上由MDI組成，即單體MDI和/或聚合物MDI，并且例如其他添加劑的量小于2wt％。因為MDI產(chǎn)品是工業(yè)級產(chǎn)品，所以它們當然可能包括少量雜質(zhì)。
固體組分(C)
組分(C)是包含水硬性粘結(jié)劑和一種或多種集料的固體組分。組分(C)優(yōu)選是粉末。
水硬性粘結(jié)劑廣泛用于構(gòu)造應用。它們通常用于混凝土或者砂漿，其特別地還包括集料和添加劑。對于使用來說，將該包含水硬性粘結(jié)劑的組合物與水混合，使得水硬性粘結(jié)劑和水發(fā)生反應，通常稱為水合反應。在水合時，水硬性粘結(jié)劑硬化形成固體建筑材料。
水硬性粘結(jié)劑基本上是無機或者礦物材料或者共混物，其在與水混合時硬化。水硬性粘結(jié)劑還包括潛在水硬性粘結(jié)劑或者火山灰型粘結(jié)劑，其通常需要通過例如石灰的存在來活化，以展示出水硬性性能。本領域技術人員已知的全部水硬性粘結(jié)劑都是合適的。
合適的水硬性粘結(jié)劑典型的例子是下面的至少一種：水泥例如波特蘭水泥，飛灰，?；母郀t爐渣，石灰例如石灰石和生石灰，稻殼，煅燒的造紙污泥，氣相二氧化硅和火山灰或者其混合物。該水硬性粘結(jié)劑可以包含水泥和/或水泥替代品例如飛灰，?；母郀t爐渣，石灰例如石灰石、熟石灰和生石灰，稻殼，煅燒的造紙污泥，氣相二氧化硅和火山灰。水硬性粘結(jié)劑例如水泥經(jīng)常另外包括硫酸鈣，例如石膏、硬石膏和半水石膏。
水硬性粘結(jié)劑優(yōu)選包含煅燒的造紙污泥，波特蘭水泥或者波特蘭水泥與至少一種輔助性水泥材料例如飛灰，?；母郀t爐渣，石灰例如石灰石、熟石灰和生石灰，稻殼，煅燒的造紙污泥，氣相二氧化硅和火山灰的混合物.
在一種優(yōu)選的實施方式中，該水硬性粘結(jié)劑包含煅燒的造紙污泥，波特蘭水泥或者波特蘭水泥和煅燒的造紙污泥的混合物。在這樣的實施方式中，該水硬性粘結(jié)劑還可以包括石灰，特別是熟石灰(Ca(OH)2)和/或生石灰(CaO)，特別是當煅燒的造紙污泥包含在該水硬性粘結(jié)劑中時.
通過用上述的一種或多種輔助性水泥材料，特別是煅燒的造紙污泥來部分或者完全取代水泥，特別是波特蘭水泥，可以明顯降低所述組合物在固化過程中的收縮率。當輔助性水泥材料，特別是煅燒的造紙污泥包括在該水硬性粘結(jié)劑中時，在組分(C)的添加過程中還形成較少的灰塵。
造紙污泥是紙生產(chǎn)中公知的廢品，特別是在再生紙脫墨過程中形成的廢品.后者的造紙污泥也稱作脫墨污泥或者脫墨的造紙污泥.來源于再生紙的脫墨過程的造紙污泥是優(yōu)選的.
造紙污泥通常是在它煅燒之前進行干燥。將干燥的造紙污泥煅燒以形成煅燒的造紙污泥。煅燒是一種已知的方法，其中使產(chǎn)物經(jīng)歷熱處理.煅燒條件可以在很大程度上變化，這取決于造紙污泥的組成，期望的產(chǎn)品特性和熱處理的持續(xù)時間。通過煅燒該造紙污泥，至少部分的除去了有機內(nèi)容物，并且活化了礦物內(nèi)容物的潛在的火山灰特性。該煅燒的造紙污泥優(yōu)選是無碳的。
該煅燒的造紙污泥可以通過將基本上干燥的造紙污泥經(jīng)歷例如350-900℃，優(yōu)選500-850℃和更優(yōu)選650-800℃的溫度來制備。該熱處理可以持續(xù)例如1-8h，優(yōu)選2-5h。該熱處理可以例如在簡易爐中或者在流化床燃燒系統(tǒng)中進行。
特別優(yōu)選的煅燒的造紙污泥獲自荷蘭的CDEM Minerals BV的WO 96/06057中所述的方法，其中造紙污泥是在720-850℃的溫度煅燒的。將流化床系統(tǒng)用于熱處理。
煅燒的造紙污泥是市售可得的，例如以商標名市購自荷蘭的CDEM Minerals BV.是一種零碳材料.
煅燒的造紙污泥通常以粉末形式存在。顏色通常在白色到米色的范圍內(nèi)。
煅燒的造紙污泥的精確組成強烈取決于紙殘留輸入物的化學性質(zhì)和所施加的熱條件。通常，煅燒的造紙污泥的主要成分是鈣化合物例如CaO，Ca(OH)2和CaCO3，以及高嶺土或者優(yōu)選偏高嶺土。煅燒的造紙污泥可以例如包含以％氧化物表達的SiO2(例如10-40wt％、優(yōu)選15-35wt％)，CaO(例如20-90wt％、優(yōu)選25-60wt％或者30-45wt％)，Al2O3(例如5-30wt％、優(yōu)選13-20wt％)，MgO(例如1-7wt％、優(yōu)選2-4wt％)和其他金屬氧化物(例如各自小于1wt％).煅燒的造紙污泥還可以包含揮發(fā)性材料，例如以Ca(OH)2或者CaCO3或者有機材料的形式，其含量強烈取決于所用原料和所施加的熱處理條件.
固體組分(C)進一步包含一種或多種集料。集料是化學惰性的固體顆粒材料。集料具有從細砂粒到大的粗巖礫的不同的形狀，尺寸和材料。合適的集料的例子是砂，例如硅砂，砂礫和碎石，爐渣，煅燒的燧石，輕質(zhì)集料例如粘土，浮石，珍珠巖和蛭石.砂，特別是硅砂優(yōu)選用于達到所預期的可加工性和獲得光滑表面。
集料的顆粒尺寸可以根據(jù)應用而變化，但是優(yōu)選是較小的，例如不大于6mm，優(yōu)選不大于4mm。集料可以例如具有0.05-4mm的顆粒尺寸，其中顆粒尺寸是0.1-2mm的砂，特別是硅砂是特別優(yōu)選的.例如顆粒尺寸是0.3-0.8mm或者0.1-0.5mm的砂可以有利地用于本發(fā)明。對于例如用于泥鏟整飾的遮蓋層或者重載找平層(heavy-duty screed)來說，集料例如尺寸例如是3mm-4mm的砂是合適的。顆粒尺寸范圍可以例如通過篩分分析來測定。
固體組分(C)可以任選地包含一種或多種添加劑，如果需要的話，其是常規(guī)使用的并且是水泥應用領域的技術人員通常已知的。合適的添加劑的例子(其可以任選地用于組分(C)中)是超塑化劑例如聚羧酸酯醚(PCE)；油例如礦物油，石蠟油和有機油，纖維素纖維和無機或者有機顏料。其他的添加劑(其可以包含在固體組分(C)中)是石灰例如熟石灰，和煅石灰。
多組分組合物的合適的比例
本發(fā)明的多組分組合物優(yōu)選如此配制，使得一種或多種多異氰酸酯的含量是10-25重量％，優(yōu)選10-20重量％，更優(yōu)選15-20重量％，基于組分(A)、組分(B)和組分(C)的總重量.
該多組分組合物優(yōu)選如此配制，使得水硬性粘結(jié)劑的含量是10-30重量％、優(yōu)選是15-25重量％，基于組分(A)、組分(B)和組分(C)的總重量。水硬性粘結(jié)劑的這種優(yōu)選的含量還包括氫氧化鈣和/或氧化鈣的重量(如果存在的話)。如果存在的話，氫氧化鈣和/或氧化鈣的含量(單獨考慮的話)可以例如是1-5重量％，基于組分(A)、組分(B)和組分(C)的總重量。
該多組分組合物優(yōu)選沒有金屬氯化物。沒有金屬氯化物表示金屬氯化物的含量小于0.05重量％、優(yōu)選小于0.02重量％，基于該多組分組合物中的多元醇和多異氰酸酯的總重量。
此外，該多組分組合物優(yōu)選如此配制，使得水與水硬性粘結(jié)劑的重量比是0.15-0.35、優(yōu)選是0.2-0.3。該多組分組合物中的NCO基團與醇OH基團的摩爾比優(yōu)選是3-5、更優(yōu)選3.5-4.5。所述的摩爾比進一步改進了最終產(chǎn)物的抗壓強度。所述摩爾比可以經(jīng)由所用的多元醇和多異氰酸酯的當量容易地測定。
組分(A)優(yōu)選如此配制，使得水含量是10-40重量％、優(yōu)選20-30重量％，和/或一種或多種多元醇(優(yōu)選包括蓖麻油)的含量是35-55、優(yōu)選38-45重量％，基于組分(A)的總含量。在一種優(yōu)選的實施方式中，至少一種高分子量多元醇，優(yōu)選蓖麻油，和至少一種低分子量多元醇包含在組分(A)中.在這種情況中，高分子量多元醇例如蓖麻油的含量例如是33-45重量％，低分子量多元醇的含量例如是2-10重量％，基于組分(A)的總含量。
組分(C)例如如此配制，使得水硬性粘結(jié)劑(包括如果存在的話氫氧化鈣和/或氧化鈣)的含量是10-40重量％、優(yōu)選20-35重量％，基于組分(C)的總重量，其中優(yōu)選的是該水硬性粘結(jié)劑包含水泥，特別是波特蘭水泥，煅燒的造紙污泥或者其混合物.一種或多種集料的含量例如是60-90wt％、優(yōu)選65-80wt％，基于固體組分(C)的總重量.組分(C)還可以包含上述的一種或多種添加劑.
如所述的，在根據(jù)本發(fā)明的用途中，組分(C)的水硬性粘結(jié)劑優(yōu)選包含水泥，特別是波特蘭水泥，煅燒的造紙污泥或者煅燒的造紙污泥和水泥、特別是波特蘭水泥的混合物。如果存在煅燒的造紙污泥，則固體組分(C)可以例如包含10-100wt％、優(yōu)選50-100wt％、更優(yōu)選80-100wt％、特別是大約100wt％的煅燒的造紙污泥，基于組分(C)中水泥，特別是波特蘭水泥(如果存在的話)，和煅燒的造紙污泥的總重量計。
多組分組合物的用途
當該多組分組合物的組分混合時，水硬性粘結(jié)劑與水反應。這種反應通常稱作水合。在與水反應時，水硬性粘結(jié)劑固化成固體材料。此外，組分(A)的一種或多種多元醇和硬化劑組分(B)的一種或多種多異氰酸酯混合時反應，以使得有機粘結(jié)劑也固化。因此，在固化時，形成了混雜固體材料，其包含無機粘結(jié)劑部分和有機粘結(jié)劑部分，其中結(jié)合有集料。
一種或多種多元醇和一種或多種多異氰酸酯的反應產(chǎn)生了固化的有機粘結(jié)劑，其是聚氨酯.因此，該混雜固體材料在固化后包含無機網(wǎng)絡和聚氨酯網(wǎng)絡，其形成了該混雜固體材料的基質(zhì)。因此，分別形成的聚氨酯或者聚氨酯網(wǎng)絡不溶于水。
上面所定義的多組分組合物用作早期耐水性構(gòu)造或者修補材料用于構(gòu)造、修補或者翻新零部件，其中混合并施用的多組分組合物在施用后不遲于8小時即浸入水中。
對于使用來說，多元醇組分(A)和硬化劑組分(B)通常彼此混合，然后將固體組分(C)加入這種混合物中。然后將該混合物作為構(gòu)造或者修補材料施用到期望的位置和以期望的形狀來構(gòu)造、修補或者翻新零部件。
該混合并施用的多組分組合物在施用后不遲于8小時、優(yōu)選不遲于4小時和更優(yōu)選不遲于2小時浸入水中。發(fā)明人已經(jīng)出人意料的發(fā)現(xiàn)該混合并施用的多組分組合物可以在施用后甚至30分鐘或者甚至15分鐘浸入水中。
濕的表面或者材料不是浸入水中的表面或者材料。特別地，浸入水中的表面或者材料是指水下的。
甚至當該混合并施用的多組分組合物在如此短時間后與水直接接觸時，也實現(xiàn)了完全的固化，并且該固化的多組分組合物的機械和表面性能以及耐水性和化學耐受性基本上不受早期水接觸的影響。因此，該多組分組合物可以用作早期耐水性構(gòu)造或者修補材料。但是，優(yōu)選的是該混合并施用的構(gòu)造或者修補材料在施用后不早于10分鐘浸入水中。
因此，優(yōu)選的是在施用后，在該多組分組合物未浸入水中時，進行該多組分組合物的部分固化。當該組合物分別浸入水中或者在水下時，通常進行該多組分組合物的至少一部分固化，優(yōu)選一部分的固化.因此，在該優(yōu)選的實施方式中，當該多組分組合物未浸入水中時，所施加的多組分組合物部分固化，并且將該未完全固化的多組分組合物浸入水中，在那里完成固化。
該多組分組合物的固化時間可以例如是15小時-72小時，這取決于硬化過程中的溫度。因此，根據(jù)本發(fā)明的用途，混合并施用的多組分組合物在它浸入水中時通常沒有完全固化。實際上，當它的固化程度相當?shù)蜁r，可以將該混合的和所施用的多組分組合物浸入水中.
施用溫度例如是大約8-40℃，優(yōu)選大約10-30℃。
混合并施用的多組分組合物浸入其中的水可以是純水或者包含一種或多種其他的成分(其可以溶解和/或分散在水中)的水.用于浸泡的水的典型的例子是飲用水，海水，地表水，淡水，污水或者廢水。
如已經(jīng)描述的，多元醇組分(A)優(yōu)選包含蓖麻油，特別是蓖麻油乳液作為多元醇。硬化劑組分(B)優(yōu)選包含二苯基甲烷二異氰酸酯，特別是聚合物二苯基甲烷二異氰酸酯作為多異氰酸酯。如果多元醇組分(A)包含蓖麻油或者如果硬化劑組分(B)包含二苯基甲烷二異氰酸酯，特別是聚合物二苯基甲烷二異氰酸酯，則使該多組分組合物的早期耐水性得到改善.
如已經(jīng)描述的，該水硬性粘結(jié)劑優(yōu)選包含水泥，煅燒的造紙污泥或者水泥和煅燒的造紙污泥。對于這種實施方式，還優(yōu)選的是多元醇組分(A)包含蓖麻油，特別是蓖麻油乳液，和/或該硬化劑組分(B)包含二苯基甲烷二異氰酸酯，特別是聚合物二苯基甲烷二異氰酸酯。
該用作構(gòu)造或者修補材料的多組分組合物優(yōu)選是地板材料，涂料組合物，灰漿或者油灰。
如所述的，該多組分組合物可以用于構(gòu)造，修補或者翻新零部件。它優(yōu)選用于修補或者翻新零部件。
待構(gòu)造、修補或者翻新的零部件優(yōu)選是這樣的零部件，其在操作過程中接觸水。
通常對于本發(fā)明的用途的合適的應用例如是離岸應用，管線修補或者加襯應用，例如管道和配件的加襯及其修補或者翻新.
待修補或者翻新的零部件和待構(gòu)造的零部件位于其上的基材(例如作為涂層，地板或者襯料)可以是任何材料，例如混凝土，砂漿，金屬例如鋼或者銅，石，磚，砌體，涂層，復合材料或者塑料.
待構(gòu)造、修補或者翻新的零部件可以例如是風能沒備的零件，特別是離岸風能設備，水處理設備，壩，海堤或者水保持系統(tǒng)例如水管線，下水道或者池塘，或者地基例如橋、鉆機或者其他建筑物的地基。
該多組分組合物可以用于例如翻新，抹灰，套管或接頭的鎖合組裝(lock assembly)或者緊固。
構(gòu)造、修補或者翻新方法
本發(fā)明還包括一種構(gòu)造、修補或者翻新的方法。借助于上述的多組分組合物來構(gòu)造，修復或者翻新零部件的方法包含如下步驟：
a)提供將要構(gòu)造、修補或者翻新所述零部件的空間，使得該空間不接觸水，
b)混合多組分組合物的組分(A)、(B)和(C)以提供構(gòu)造或者修補材料，
c)在所提供的空間內(nèi)，以期望的形狀將所述構(gòu)造或者修補材料施用到期望的位置上，并且初始固化該構(gòu)造或者修補材料來構(gòu)造、修補或者翻新所述零部件，和
d)將該零部件與水接觸，以使得所施用的構(gòu)造或者修補材料在施用后不遲于8小時浸入水中。
所有上面關于多組分組合物和它用于構(gòu)造，修補或者翻新零部件的用途的解釋當然同樣地應用于所述方法。特別地，所施用的構(gòu)造或者修補材料在施用后不遲于8小時、優(yōu)選不遲于4小時和更優(yōu)選不遲于2小時浸入水中。但是優(yōu)選的是所施用的構(gòu)造或者修補材料在施用后不早于10分鐘浸入水中。與水接觸特別地表示浸入水中或者處于水下。
該構(gòu)造材料或者修補材料的施用可以通過任何常規(guī)施用方法來進行。該構(gòu)造材料或者修補材料的施用優(yōu)選是通過涂覆、鋪裝、填注或者抹灰來進行.
本發(fā)明進一步在下面的實驗部分中解釋，但是其不應當解釋為限制本發(fā)明的范圍。所示的比例和百分比是重量單位的，除非另有說明。
實施例
實施例
使用來自于Sika Schweiz AG的-21N PurCem來生產(chǎn)地板鋪面。-21N PurCem是一種三部分的、水分散的中到高強度著色聚氨酯改性的水泥和集料找平料，具有自平整性能。部分A是一種著色液體，其是一種水性多元醇，部分B是一種棕色液體，其主要是二苯基甲烷二異氰酸酯，和部分C是一種天然灰色粉末，其包含波特蘭水泥、集料和填料。所述部分是以部分A/部分B/部分C重量比為3.0/3.0/15.0來混合的。
對于混合來說，將部分A進行短時間手工攪拌，然后將部分A和部分B用低速混合器混合大約1min。將A和B的混合物加入強制式攪拌機，并且以大約300-400rpm的攪拌速度攪拌，同時加入部分C，從而在大約3min的攪拌時間內(nèi)獲得均勻混合物.
該施用是在23℃的溫度進行的。將所獲得的混合物傾倒到混凝土基底上，并且用泥鏟涂抹，以獲得厚度大約5mm的地板.在施用后30分鐘將所施用的地板鋪面浸入水中并且在水下繼續(xù)固化總共24小時.
對比例
作為對比，以與實施例相同的方式生產(chǎn)地板鋪面，但是所施用的地板鋪面在30min后不浸入水中，而是在23℃的溫度和50％相對濕度下固化24小時，其后該產(chǎn)物完全固化。
結(jié)果
在24小時后，所述的在30分鐘后浸入水中的實施例的產(chǎn)品完全固化，并且表面特征非常接近于在固化過程中不接觸水的對比例的產(chǎn)品。