用于制造聚氨酯水泥混合地板的快速固化組合物的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種用于制造聚氨醋水泥混合地板(flooring)或涂層的多組分組合 物,用所述多組分組合物制造地板或涂層的方法和可由此方法得到的地板或涂層。 技術(shù)背景
[0002] 在現(xiàn)有技術(shù)中,環(huán)氧樹脂地板顯示出令人滿意的外觀,但是運些材料受到使用上 的限制并且在其制造中設(shè)及胺的使用。歐盟的關(guān)于化學物質(zhì)的REACH法規(guī)還規(guī)定了其他限 審IJ,并且它們會特別影響在環(huán)氧化學中需要的胺。因此,需要替代的化學方法來提供具有相 似性質(zhì)的材料。
[0003] 已知聚氨醋(PU)水泥混合體系用于制造具有出色機械性能的涂層和地板產(chǎn)品。 但是,此種PU混合體系的缺點是固化慢,特別是對于聚氨醋形成反應而言。常常觀察到,在 20°C或更低的溫度下,運些體系中多元醇和多異氯酸醋之間的反應甚至在24小時后都沒 有結(jié)束。盡管在如此長的時間后抗壓強度值對暴露在交通中已足夠好,但長的"進入服務時 間"對可用的體系仍是巨大的缺點,因為當周圍環(huán)境溫度低于25°C時必須等待超過一天的 時間。
[0004] 聚氨醋水泥混合體系是復雜的體系,其中在前體組分固化期間發(fā)生兩個主要反 應,也就是形成聚氨醋的多元醇和多異氯酸醋的反應和一般稱為水合反應的水泥和水的反 應。水合反應時,水泥硬化為固體材料。所述水合反應通常在骨料(如砂或堿)存在下進 行,使得所述骨料顆粒通過水泥材料粘結(jié)在一起W得到砂漿或混凝±。 陽0化]已知氨基醇和酸的滲混物與水泥材料結(jié)合作為腐蝕防護劑。運些材料通常W3至 4重量%的量加入水泥,使得例如在鋼筋混凝±應用中產(chǎn)生防腐效果。已知的用于此目的的 可商業(yè)購得的防腐蝕劑是例如Sika公司(瑞±)的F樹rroGar沁致901。運類材料特別 適合作為埋設(shè)在水泥中的鋼筋的腐蝕防護劑。
[0006] 在EP0 383 492A2中已經(jīng)描述了氨基醇和脂肪酸的滲混物與乙氧基化的烷基苯 酪結(jié)合作為用于異氯酸醋反應性的有機化合物/水分散體的分散穩(wěn)定劑。運些分散體可W 用于配制聚氨醋/水泥混合體系,并且通常采用相對于100份異氯酸醋反應性的有機化合 物0.5至20份穩(wěn)定劑的量。然而,EP0 383 492A2的組合物的一個缺點是,由其制備的 表面顯示相對較多量的表面缺陷如針孔和氣泡。運對于要求光滑上表面的應用而言是一個 問題。
[0007] 仍然存在對于顯示快速固化的聚氨醋水泥混合體系的需求,其當在20°C或更低的 溫度下固化時在24小時后提供硬化的表面,并且同時提供不存在可觀數(shù)量的針孔和氣泡 的高度光滑的表面。
[0008] 所述可用的多組分聚氨醋水泥混合體系的另一個缺點是,即使所有的組分都來自 同一批次,應用也經(jīng)常會導致在兩個不同料包(packs)的重疊區(qū)域產(chǎn)生色調(diào)差異。運是外 觀審美上的巨大缺點。
[0009] 因此,需要一種材料,其在施用聚氨醋水泥混合體系時,對于相同組成的各個聚氨 醋水泥混合體系能夠保證基本上相同的色調(diào)。
[0010] 發(fā)明簡述
[0011] 本發(fā)明的目的是提供一種用于聚氨醋水泥混合體系的快速固化的多組分組合物, 其可W在20°C或更低的溫度下在24小時內(nèi)固化。此外,所述體系應當具有現(xiàn)有技術(shù)已知的 聚氨醋水泥混合體系的性質(zhì)。
[0012] 令人驚訝地,此目的可W通過使用包括固化促進劑組分的多組分組合物實現(xiàn),所 述固化促進劑組分包含相對于多元醇、多異氯酸醋和粉末組分的總重量小于0. 5重量%的 量的氨基醇和酸。此外,當多元醇組分、特別是其中所含的水的含量W適當?shù)姆绞较鄬τ诮M 合物中其他成分的含量進行調(diào)整時,可W得到進一步改善的結(jié)果。
[0013] 因此,本申請設(shè)及一種多組分組合物,其包含
[0014] -包含一種或多種多元醇和水的多元醇組分,
[001引-包含二苯基甲燒二異氯酸醋(MW)的多異氯酸醋組分,
[0016] -包含水泥、氨氧化巧和一種或多種骨料的粉末組分,和
[0017]-基于多元醇、多異氯酸醋和粉末組分的總量計少于0. 5重量%的包含氨基醇和 酸的固化促進劑組分。
[0018] 本發(fā)明的多組分組合物可W用作自流平或自平滑的整平料(screed),并且出人意 料地能夠制造聚氨醋水泥混合地板體系,其在大約24小時內(nèi)完全固化且對于從所有組分 而言來自同一批次的不同料包在重疊范圍內(nèi)不顯示實質(zhì)性的色調(diào)差異。此外,諸如可加工 性、開放時間、機械性能(特別如抗壓強度)的特性是出色的并且與現(xiàn)有技術(shù)缺少固化促進 劑組分的那些相當。
[0019] 本發(fā)明的體系特別適合作為用于有承重要求的地板、特別是工業(yè)地板的聚氨醋水 泥混合自流平整平料。
[0020] 發(fā)明詳述
[0021] 多/聚(poly)"開頭的物質(zhì)名稱,例如多元醇或多異氯酸醋,表示形式上每個 分子包含在其名字中出現(xiàn)的兩個或更多個官能基團的物質(zhì)。
[0022] 術(shù)語"開放時間"應理解為當組分相互混合時可加工性的持續(xù)時間。開放時間的 結(jié)束通常伴隨組合物的粘度增加,使得組合物不再可能加工。
[0023] 平均分子量應理解為通過凝膠滲透色譜(GPC)測定的數(shù)均分子量。
[0024] 本發(fā)明的多組分組合物包含至少Ξ種單獨的組分,為了避免自發(fā)反應將所述組分 分開儲存并在制備聚氨醋水泥混合地板或涂層時將它們結(jié)合。所述組分可W共同封裝作為 一個包裝。此外,所述組分優(yōu)選基本上包含所述多組分組合物的所有指明的成分,例如多異 氯酸醋組分包含所述多組分組合物的所有多異氯酸醋。
[00巧]所述組分是在W下描述的多元醇組分、多異氯酸醋組分、粉末組分和固化促進劑 組分。
[0026] 《元醇紀分
[0027]所述多元醇組分包含一種或多種多元醇和水。任選地,也可W加入一種或多種添 加劑。
[0028] 合適的多元醇的實例是聚氧亞烷基多元醇(也稱為"聚酸多元醇")、聚醋多元醇、 聚碳酸醋多元醇、聚(甲基)丙締酸醋多元醇、聚控-多元醇、聚徑基官能化的丙締晴/下 二締共聚物和它們的混合物,特別是它們的二醇,和它們的混合物。
[0029] 聚酸多元醇的實例是聚氧亞乙基多元醇、聚氧亞丙基多元醇和聚氧亞下基多元 醇,特別是聚氧亞乙基二醇、聚氧亞丙基二醇、聚氧亞下基二醇、聚氧亞乙基Ξ醇和聚氧亞 丙基Ξ醇。不飽和度低于0. 02meq/g且平均分子量在1000至30000g/mol范圍內(nèi)的聚氧亞 烷基二醇或聚氧亞烷基Ξ醇,和平均分子量為400至8000g/mol的聚氧亞乙基二醇、聚氧亞 乙基Ξ醇、聚氧亞丙基二醇和聚氧亞丙基Ξ醇是合適的。
[0030] 聚酸多元醇的其他實例是所謂的環(huán)氧乙燒封端巧0-封端)的聚氧亞丙基多元醇、 苯乙締-丙締臘接枝的聚酸多元醇,例如ElastogranGmbH公司(德國)的Lupran〇|A。
[0031] 在本發(fā)明中特別優(yōu)選使用的多元醇是多徑基官能的脂肪和/或油,例如天然脂肪 和/或油,如藍麻油,或通過天然脂肪和/或油的化學改性得到的多元醇(所謂的油脂化學 的多元醇)。特別優(yōu)選藍麻油。
[0032] 化學改性的天然脂肪和/或油的實例是由環(huán)氧聚醋或環(huán)氧聚酸得到的多元醇,所 述環(huán)氧聚醋或環(huán)氧聚酸例如通過不飽和油的環(huán)氧化反應、通過后續(xù)的用簇酸或醇的開環(huán)反 應得到;通過不飽和油的加氨甲酯化反應和氨化反應得到的多元醇;或由天然脂肪和/或 油通過降解過程(如醇解反應或臭氧分解反應)和后續(xù)的如此得到的降解產(chǎn)物或其衍生物 的化學鍵接(如通過醋交換反應或二聚反應)得到的多元醇。特別地,合適的天然脂肪和/ 或油的降解產(chǎn)物是脂肪酸和脂肪醇和脂肪酸醋,特別是甲基醋(FAME),其可W例如通過加 氨甲酯化和氨化衍生為徑基脂肪酸醋。
[0033] 上述多元醇通常具有相對高的分子量,例如在250至30000g/mol、特別是1000至 30000g/mol的平均分子量,和/或在1. 6至3的范圍內(nèi)的平均0H官能度。
[0034] 其他合適的多元醇的實例是低分子量的二元或多元醇,例如分子量小于250g/mol的。其實例是1,2-乙二醇、1,2-和1,3-丙二醇、新戊二醇、二乙二醇、Ξ乙二醇、異構(gòu) 的二丙二醇和Ξ丙二醇、異構(gòu)的下二醇、戊二醇、己二醇、庚二醇、辛二醇、壬二醇、癸二醇、 十一燒二醇、1,3-和1,4-環(huán)己燒二甲醇、氨化雙酪A、二聚脂肪醇、1,1,1-Ξ徑甲基乙燒、 1,1,1-Ξ徑甲基丙烷、丙Ξ醇、季戊四醇、糖醇(如木糖醇、山梨醇或甘露醇)、糖(如薦 糖)、其他具有更高官能度的醇、上述二元和多元醇的低分子量烷氧基化產(chǎn)物,和它們的混 合物。
[0035] 雖然可W使用所述低分子量二元或多元醇作為多元醇,但是優(yōu)選使用W上提到的 高分子量多元醇。在優(yōu)選實施方式中,至少一種W上提到的高分子量多元醇和至少一種低 分子量二元或多元醇結(jié)合使用。特別優(yōu)選的是一種或多種多徑基官能的脂肪和油(如天然 脂肪和油),或通過天然脂肪和油(特別是藍麻油)的化學改性得到的多元