CN104837887A - 用于固定目的的基于环氧的物料、其用途和特定组分的用途 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及用于固定目的的可固化物料的组合物,其包含环氧化物组分(a)和固化剂组分(b),其中组分(a)含有可固化的环氧化物,组分(b)包含可以通过特定的胺的反应而获得的曼尼希碱配制品和/或由苯乙烯化的酚与低分子量的胺构成的混合物,涉及新型的曼尼希碱配制品或者由苯乙烯化的酚与低分子量的胺构成的混合物,以及该曼尼希碱配制品和/或苯乙烯化的酚与低分子量的胺的混合物,和在每种情况中尤其是其它添加剂,尤其在用于环氧树脂的固化剂组分中的用途。
Description
本发明涉及用于固定目的的可固化物料的组合物,其包含环氧化物组分(a)和固化剂组分(b),其中组分(a)含有可固化的环氧化物,组分(b)包含可以通过特定的胺的反应而获得的曼尼希碱配制品和/或由苯乙烯化的酚与低分子量的胺构成的混合物;涉及新型的曼尼希碱配制品或者由苯乙烯化的酚与低分子量的胺构成的混合物;以及该曼尼希碱配制品和/或由苯乙烯化的酚与低分子量的胺和尤其在环氧树脂的固化剂组分中的各种特别的其它添加剂构成的混合物的用途。
基于环氧化物的可固化的多-(例如双-)组分-物料在原则上是已知的。例如可以将其用于制备漆、涂层,用作模塑料等。
在固定业领域中,例如为固定锚固装置,如锚固杆,基于环氧树脂和胺固化剂的人造砂浆料(Kunstmörtelmasse)是已知的。
法律法规导致越来越少的胺可以用于配制固定领域中,特别是在建筑业中的环氧树脂用固化剂而不受较大限制。余下的胺通常仅具有小至差的回旋余地用于调节应在成品中达到的所希望的性能(高的粘结应力、高的拉伸值、快速固化、高的温度稳定性、在低温下也固化、水不敏感性以用于潮湿基材(例如潮湿的混凝土)中、化学耐受性等)。
因此,通过提供新颖的组分和特别是新颖的胺-组分作为固化剂尤其获得高的粘结应力以及提高上述性能中的一种或者多种始终是努力的目标。
因此,本发明的目的是提供新颖的用于固定目的,特别是在建筑业中的环氧树脂,相比于迄今已知的环氧树脂而言其能够实现有利的性能,特别是作为与已知物料相比提高的一种或者多种上述性能,尤其是高拉伸值和高粘结应力,尤其甚至在高温下。
令人惊奇地现已发现,该目的可以通过使用特殊的曼尼希碱配制品作为胺固化剂来实现,其中可以使用非常特定的胺来制备该曼尼希碱配制品;和/或通过使用苯乙烯化的酚与低分子量的胺的混合物。
根据本发明使用的“特定的胺”尤其是脂环族或者杂脂环族的二胺或者多胺,其中至少一个,但是更好是所有的氨基不直接地、而是经由跨一个或者多个碳原子和/或杂原子的间隔的连接与脂环族环或者杂脂环族的环键接。
不希望受本说明的限制,似乎,通过短链的/并非过长的长链的连接-分子段获得的能够实现更好反应性的额外的运动自由度结合以胺分子的贡献了稳定的、或多或少刚性结构的环状组成部分对已发现的优点,例如特别好的粘结应力做出了贡献。
根据本发明可使用的“特定的胺”尤其是下式的胺或其盐:
,
其中
“CYC”表示具有3至12个环原子的饱和单环,或者具有6至12个环原子的稠合的饱和双环-或(此外)多环体系,其中所述环原子分别选自0至3个氮原子、0至3个氧原子和0至1个硫原子和选自碳原子;
X表示CH2,其中每个基团-[X]n-NH2中一个X可以表示NH、O或者S,条件是,在X = O或者S的情况中,n至少为2,并且O或者S不直接键合在存在于基团-[X]n-NH2中的氮原子上,和在X = NH的情况中,n至少为2,并且X = NH既不直接键合在环上的氮原子上,也不键合在存在于所涉及的基团-[X]n-NH2中的氮原子上;
n表示0至5,条件是,至少在基团-[X]n-NH2之一中,n表示1至5,其中通常n = 1至3,尤其优选n = 1;并且
m表示大于或者等于2的正整数,尤其表示2至3。
在此,组成部分[X]n为所提到的连接之一。
优选的此类化合物是N,N'-双-(3-氨基-正丙基)-哌嗪(BAPP)、1,3-双(氨基甲基)环己烷(BAC)或者此外N-(2-氨基乙基)哌嗪(AEP)或者3-氨基甲基-3,5,5-三甲基环己胺(异佛尔酮二胺=IPDA)。
特别优选下式的1,3-双(氨基甲基)环己烷(BAC)
。
相比于迄今所使用的来自现有技术的曼尼希碱配制品(它们由于与所提及的参数中的至少一个,优选两个,特别是所有参数不同而未落在该定义内),可根据本发明制造的多组分-砂浆在固化之后甚至在较高温度下,例如80℃下,具有明显更高的粘结应力,以致其在该温度下也仍可使用。此外,其在固化时在–5℃下通常也具有较好的、但至少与使用迄今所使用的来自现有技术的曼尼希碱配制品制造的砂浆相比同样好的粘结应力。
根据本发明使用的曼尼希碱是酚,例如苯酚、邻苯二酚、雷琐酚、氢醌、羟基氢醌、间苯三酚、连苯三酚、邻-甲酚、间-甲酚、对-甲酚,或者双酚,例如双酚F或者双酚A,特别是苯酚或者如下文中定义的苯乙烯化的酚,与上文中定义的“特定的胺”和醛或者通过醛的分解产生的化合物,尤其是脂族醛,例如特别是甲醛(其中该术语也可以包括通过甲醛分解产生的化合物,例如三噁烷或者低聚甲醛)的反应产物,其中醛有利地作为水溶液(尤其在升高的温度下,例如在50至90℃下)来添加和转化。
根据本发明,可以根据本身已知的方法,使用以上定义的“特定的胺”,为其制备曼尼希碱。
例如,其可以使用实施例中提到的胺如下进行(具体说明(通过“例如”标示)基于实施例中所用的曼尼希碱):
预先置入胺(例如2 mol)(例如在配有温度计、滴液漏斗和搅拌装置的250
ml-三颈烧瓶中)。在搅拌下,向预先置入的胺中加入(例如1 mol)酚或者苯乙烯化的酚。加热(例如至80℃)。在该达到的温度下(例如经45分钟)滴加甲醛(例如0.7 mol,作为37%的甲醛溶液),尤其在剧烈搅拌下。在加入结束之后,继续加热(例如至105℃),并且保持该反应条件一段时间(例如120分钟)。随后-例如在升高的真空下-在合适的温度(例如约110℃)下蒸馏除去水,其中一旦压力足够剧烈地减小(例如至50
mbar),就继续提高温度(例如至130℃),然后保持一段时间(例如60分钟)。所获得的产物是曼尼希配制品,其还可以含有用于稀释的选自苄醇、其它(苯乙烯化)的酚、其它胺的其它添加剂。整个曼尼希碱配制品的这些附加的成分可以是最多15重量%的苄醇、最多30 重量%的游离的酚组分(还例如苯乙烯化的酚)和最多75 重量%的游离的胺,基于该曼尼希碱配制品的质量计。
在混合物中与苯乙烯化的酚一起使用的“低分子量的胺”(其可以作为本身或者以盐的形式存在)是上述的“特定的胺”,特别是作为优选提及的,或者是其它低分子量的多胺(其中“多胺”也包括二胺),特别是低聚的或者单体的脂族、脂环族、杂脂环族、芳族或者芳脂族的二胺,如特别是苯撑二甲基二胺,尤其是间-苯撑二甲基二胺(1,3-双(氨基甲基)苯,MXDA);脂族多胺,例如C1-C10-链烷二胺或者-链烷多胺,例如1,2-二氨基乙烷、三甲基己-1,6-二胺、二乙三胺或者三乙四胺;式H2N-(CH2)i-NH-[(CH2)j-NH]k-(CH2)l-NH2的低聚二胺,其中i、j和l相互独立地表示2至4,并且k表示0、1或者2,特别是 “三乙四胺”(TETA
= N,N'-双-(2-氨基乙基)乙二胺)或者四乙五胺(TEPA);脂环族胺,如1,2-二氨基环己烷或者双(氨基甲基)三环癸烷(TCD)或者双-(4-氨基环己基)甲烷(PACM)或者胺加合物;或者它们中的2种或者更多种的混合物;特别是一种或者多种芳脂族二胺,尤其是间-苯撑二甲基二胺与一种或者多种其它的多胺,特别是BAC的混合物,或者尤其是一种或者多种芳脂族二胺,特别是间-苯撑二甲基二胺本身,或者BAC和间-苯撑二甲基二胺的混合物。
令人惊奇地已发现,替代在其制备时以酚和“特定的胺”反应的曼尼希碱配制品,可以仅使用(i)苯乙烯化的酚与(ii)“低分子量的胺”的混合物。在此也可发现所提及的优点。所提及的混合物还可以,通过混合组分(i)和(ii)或者包含它们的混合物与其它的添加剂,在使用地才制备。此外产生相较于具有曼尼希碱的混合物的另一优点,因为无需其它的措施就能够获得较小的粘度。
苯乙烯化的酚可理解为是指酚(例如苯酚、邻苯二酚、雷琐酚、氢醌、羟基氢醌、间苯三酚、连苯三酚、邻-甲酚、间-甲酚或者对-甲酚,特别是苯酚)与苯乙烯或者苯乙烯类似物,例如乙烯基甲苯、二乙烯基苯或者4-乙烯基吡啶,特别是与苯乙烯的反应产物(亲电取代产物),特别是“苯乙烯化的苯酚”本身(苯乙烯和苯酚的反应产物;CAS登记号61788-44-1),其示例性地可以包含下式的化合物的混合物或者各化合物:
;
或者2,6-二苯乙烯基苯酚,也例如低聚-或者聚苯乙烯化合物部分或者低聚-或者聚苯乙烯化合物(由苯乙烯在酚中的阳离子聚合所获得的低聚产物或者聚合产物),例如下式:
,
其中a表示1或者更大的整数,或者分支产物(Verzweigungsprodukte)-通常是多种在反应时产生的产物的混合物(其中也有多重取代的产物),因此所提及的式最多应理解为示例性地而非绝对必要地-至少并非所有-作为本身被提及。
参数,只要其表述在本申请的范围内,根据本领域技术人员已知的方法如下测定:
为了制造用于受压试验和受拉试验的样品,将环氧树脂-组分(根据本发明可使用的组分(a)的实例)与合适的曼尼希碱或者由苯乙烯化的酚和低分子量的胺构成的混合物(根据本发明可使用的组分(b)的实例)以化学计量方式(混合化学计量通过环氧化物-当量值和H-当量通过计算(例如由制造商的说明)确定)混合,并且在24小时期间在室温(约23℃)下固化。在这些实施例中,环氧树脂-组分在此为由40 重量%的双酚A/F-二缩水甘油醚、15 重量%的三羟甲基丙烷-三缩水甘油醚和45 重量%的波特兰水泥构成的混合物。其它的添加剂也是可行的。
为了确定抗压强度(根据DIN EN ISO 604),制造圆柱形的试样。该试样具有尺寸:直径12 mm、长度40 mm。在实现固化之后,以1 mm/min的恒定速度平行于其主轴顶锻该试样,直至其断裂或者应力或长度缩减达到预设值。在该过程中,测量由该试样承受的力。抗压强度为在受压试验期间样品承受的最大压应力。
为了确定拉伸特性(抗拉强度-根据DIN EN ISO 527),根据DIN EN ISO 527-2类型1BA制造哑铃棒(Schulterstab)。为了测试,将该样品夹入装置中,并且沿其主轴以 5
mm/min的恒定速度拉伸,直至其断裂。在该过程期间,测量该样品承受的负荷和长度变化。抗拉强度为该样品在受拉试验期间承受的最大应力。
对于用螺纹杆M12的拉伸测试,根据ETAG 001部分5如下进行:
首先,用钻孔机和锤式钻凿机将钻孔(直径14 mm;深度72 mm)引入到水平放置的混凝土试样(混凝土类型C20/25)中。用手持式吹风机(Handausbläser)和手刷清洁钻孔。随后,将钻孔从钻台(Bohrgrund)处用各自待测试的用于固定目的的可固化物料(曼尼希碱和/或由苯乙烯化的酚与特定的胺构成的混合物,由40 重量%的双酚A/F-二缩水甘油醚、15 重量%的三羟甲基丙烷-三缩水甘油醚和45 重量%的波特兰水泥构成的混合物作为环氧树脂-组分)填充三分之二。向每个钻孔中用手***一根螺纹杆。借助刮刀去除过量的砂浆。在室温下24小时(最小固化时间)之后,抽拉螺纹杆直至损坏,测量损坏负荷。
在此,用Brookfield旋转式粘度计用转子3在23℃下在10至 50转/分钟,优选10转/分钟下,实施粘度测量。
借助动态差示扫描量热法(DSC)根据ISO 11357-2在固化24小时的样品上,测量玻璃化转变温度(非直接度量,尤其对于热变形稳定性)。
根据本发明升高了作为对固化砂浆在高温下的可用性的度量的玻璃化转变温度或者玻璃化转化温度(温度,超过该温度,固态的玻璃状材料转变为较软的橡胶状材料),并因此也能够进一步提高在高温下的使用能力。
同样可以通过拉伸测试在用不同温度(例如在室温、50℃和/或80℃下固化24小时)处理之后,测定固化产品的允许的温度范围。
以下也部分地使用术语“砂浆”来代替术语“可固化物料”。
本发明的混合物可以作为单组分体系或者优选作为多组分体系(尤其将具有固化剂的组分(b) = 根据本发明可使用的曼尼希碱或者由苯乙烯化的酚与低分子量的胺构成的混合物,与具有一种或者多种环氧化合物的组分(a)分离,例如在容器的不同隔间中或者在同一包装中的多个容器中,从而使其在用于固定目的之前不能彼此反应)来使用,例如作为多组分套件。
将多组分套件(或者-套组)尤其理解为是指双组分套件(优选具有组分(a)和(b)的双组分套件),优选双室装置或此外多室装置,其中如此包含可彼此反应的组分(a)和(b),以使它们在贮存期间不能彼此反应,优选使它们在使用之前彼此不接触。可行的是筒夹。然而特别合适的是具有两个或者多个室的套筒或者薄膜袋,或者具有更多室的容器例如桶或者盆,或者两个或者多个这种容器的套组(例如较大的桶(Gebinde)),其中各种可固化物料的两种或者多种组分,特别是如上下文中定义的组分(a)和(b),各自在空间上彼此分开作为套件或者套组存在,其中内容物在混合之后或者在混合时施加到使用位置(尤其借助用于施涂的器具,例如刮刀或者刷子或者静态混合机)上,例如用于固定纤维、稀松布、织物、复合材料等的表面上,或者送入凹处中,例如钻孔中,特别是用于固定锚固工具如锚固杆等;以及多组分套筒或者特别是双组分套筒,在它们的室中含有具有上下文中所提及的组合物的用于固定目的的可固化物料的多种或者优选两种组分(特别是(a)和(b)),以在使用之前保存它们,其中静态混合机也优选附属于相应的套件。在薄膜袋和多组分套筒的情况中,排空装置也可以附属于多组分套件,然而其也优选可以独立于该套件存在(例如用于多次使用)。
在上下文中,只要不另外说明,以百分率给出的比例或者含量各自表示重量百分率。
例如,一个可能的优选要使用的实施方式是一种单组分套件或者多组分套件,特别是双组分套件,如上文和特别是下文中描述的,其中曼尼希碱配制品具有10至100重量%,优选30至75重量%的比例,基于砂浆中装入的组分(b)的总重量计。
同样地,一个优选的实施方式是下述的单组分套件或者多组分套件,特别是双组分套件及其用途,其中由苯乙烯化的酚和低分子量的胺构成的混合物具有10至100重量%,优选30至75重量%的比例,基于砂浆中装入的组分(b)的总重量计。
还特别优选如上下文中描述的多组分套件和特别是其根据本发明的用途,其特征在于,曼尼希碱配制品或者由苯乙烯化的酚和低分子量的胺构成的混合物具有30至105范围的H-当量和50至10000 mPa.s范围的粘度,和优选地20 重量%或者更少的游离酚的含量,例如少于1重量%,例如0.1或者更少重量%,基于该曼尼希碱配制品或者由苯乙烯化的酚和低分子量的胺构成的混合物计。
以对于本领域技术人员而言已知的方式,借助反应混合物的配制品由所使用反应物和原料的已知的H-当量,由它们计算以确定H-当量(含有1摩尔反应性H的树脂的量)。
对于简单的胺,可以以间-苯撑二甲基二胺为例,纯示例性地说明H-当量的计算:
通用公式:
H-当量 =
所使用的:H-当量 = = 34。
起始材料的环氧当量值通常由制造商给出,或者其根据已知的方法测定或者计算。其以g给出含有1摩尔环氧基的树脂的量。
在本发明一个有利的实施方式中,在根据本发明的或者根据本发明可使用的多组分套件中,特别是双组分套件中,如上下文中描述的,组分(a)与(b)的体积比为10比“1或者更小”,特别是5比“1或者更小”,优选为3比“1或者更小”,其中下限各自有利地为1。
(在多组分体系中包含在组分(a)中的)可固化的环氧树脂优选为至少一种多元醇或者酚,例如线型酚醛清漆,或者特别是双酚F或者双酚A的聚缩水甘油醚,或者由两种或者多种这些化合物构成的混合物,或者具有至少2的环氧官能度的其它芳族或者杂芳族的缩水甘油醚或者特别是三缩水甘油醚或者更高级的缩水甘油醚,或者也是由两种或者更多种所有提及的可选物质构成的混合物。该环氧树脂例如具有100至2000,优选120至400的环氧当量。环氧化物组分(a)的比例为>0至100 %,优选为10至60 %。
除了迄今提及的成分以外,根据本发明或者根据本发明可使用的砂浆(特别是多组分套件),如上下文中描述的,在其组分的一种或者多种(特别是组分(a)、(b)或者(a)和(b))中还包含其它的常见添加剂(其中本领域技术人员已知的是,这些成分在何种程度上不允许在使用时在混合之前与根据本发明的或者根据本发明可使用的多组分套件,例如特别是具有组分(a)和(b)的双组分套件的组分接触)。
作为反应性稀释剂(其不应存在于固化剂组分中,即优选地(仅在双组分体系中)共同包含于组分(a)中),可以使用脂族、脂环族、芳脂族或者芳族的一元醇或者特别是多元醇的缩水甘油醚,例如单缩水甘油醚,例如邻-甲苯基缩水甘油醚,和/或特别是具有至少2的环氧官能度的缩水甘油醚,例如1,4-丁二醇缩水甘油醚、环己烷二甲醇二缩水甘油醚、己二醇二缩水甘油醚,和/或特别是三缩水甘油醚或者更高级的缩水甘油醚,例如丙三醇三缩水甘油醚、季戊四醇四缩水甘油醚或者三羟甲基丙烷三缩水甘油醚,或者此外由两种或者更多种这些反应性稀释剂构成的混合物。还特别优选为例如根据WO2011/113533的缩水甘油基硅烷。该反应性稀释剂优选地以0至60重量%,特别是1至30重量%的量存在,基于环氧化物组分(a)的总重量计。
填料可以存在于例如本发明的多组分套件的一种或者多种组分中,例如相应的双组分套件的一种或者两种组分中;填料的比例优选为0至90重量%,例如10至90重量%。
使用常见的填料作为填料,例如可水硬固化的填料,例如石膏、煅石灰、水玻璃或者活性氢氧化铝或者特别是水泥,例如波特兰水泥或者高铝水泥、白垩、石英粉、 刚玉等,它们可以作为粉末、以颗粒形式或者成型体形式添加,或者例如在WO 02/079341和WO 02/079293中提到的(其就此通过引用并入本文)其它填料,或者它们的混合物;其中这些填料还可以或者尤其也可以是硅烷化的,例如作为经氨基硅烷或者环氧硅烷处理过的石英粉,例如Quarzwerke
GmbH公司的Silbond AST或者EST®,作为经氨基硅烷或者缩水甘油基硅烷处理过的硅土,例如Hoffmann
Mineral的Aktisil AM或EM®,或者经氨基硅烷或者缩水甘油基硅烷处理过的热解二氧化硅。该填料可以存在于本发明的多组分套件的一种或者多种组分中,例如相应的双组分套件的一种或者两种组分(a)和(b)中;比例优选为0至70重量%,优选为5至60重量%,基于该可固化物料的总重量计。
作为用于根据本发明的或者根据本发明可使用的组合物的单种或者多种组分的其它添加剂,可以包含增塑剂、非反应性的稀释剂或者增韧剂、稳定剂、催化剂,例如固化催化剂(例如水杨酸)、流变助剂、触变剂、反应速度控制剂,例如加速剂、润湿剂、着色添加剂,例如染料或者特别是颜料,其例如用于组分的不同着色以更好地控制其充分混合,或者添加剂等,或者由它们中的两种或者多种构成的混合物。这种其它的添加剂可以优选地总共以总计0至30%,例如0至5%的重量比例存在,基于整个可固化物料计。其可以添加到单种或者多种组分中,例如(a)和/或(b)中,或者也可以添加到曼尼希碱配制品(其因此也称为“扩展的曼尼希碱配制品”)或者由苯乙烯化的酚与低分子量的胺构成的混合物本身中。
在一个特殊的实施方式中,本发明涉及如上所述的曼尼希碱用于制备环氧树脂用的固化剂的用途,其特别地具有增大的加工温度范围,用于提高在高于室温或者高于50℃的温度下的可负荷性,和/或用于提高在固化的状态下的粘结应力,甚至在高温下,例如在例如70至80℃下,相比于其它的曼尼希碱,如特别是用1,2-二氨基环己烷作为胺制备的曼尼希碱。
本发明的一个方案涉及上述的(特别是如前述进一步描述为优选的)或者在实施例中提到的曼尼希碱在上下文中被称作优选的多组分套件中的用途。
在另一个实施方式中,本发明还涉及可固化物料或者特别是其用于固定的用途,其中该可固化物料包含环氧化物组分(a)和固化剂组分(b),其中组分(a)含有可固化的环氧化物(环氧化物组分),组分(b)包含苯乙烯化的酚与低分子量的胺的混合物。
在另一个实施方式中,本发明还涉及苯乙烯化的酚与低分子量的胺的混合物在用于固定目的的具有可固化环氧化物的可固化物料的制备中作为固化剂组分的用途。为此,将苯乙烯化的酚与低分子量的胺的混合物和可固化环氧化物彼此混合并反应,优选在现场同时或者紧接着固定固定元件,例如锚固元件。
本发明的一个实施方式还涉及上下文中描述的曼尼希碱在制备用于将锚固元件固定在钻孔中的组合物,特别是包含这种组合物的组分的多组分套件的固化剂组分中的用途。
本发明的一个实施方式还涉及上下文中描述的由一种或者多种苯乙烯化的酚与一种或者多种低分子量的胺构成的混合物在制备用于将锚固元件固定在钻孔中的组合物,特别是包含这种组合物的组分的多组分套件的固化剂组分中的用途。
在另一个实施方式中,本发明还涉及由苯乙烯化的酚与低分子量的胺构成的混合物在制备用于固定目的的具有可固化环氧化物的可固化物料时作为固化剂组分的用途,以提高在高于室温或者高于50℃的温度下的可负荷性;和/或相较于相应的不含苯乙烯化的酚的可固化物料,提高在固化的状态下的粘结应力。
提高的耐温度变化性导致例如更好的用于固定目的的可用性,甚至在出现较高温度的情况下,例如在曝露在强烈日照或者其它高温下的立面锚固物的钻孔区域中。
可用的其它的添加剂是例如季氨化合物,有机酸,例如羧酸,例如水杨酸,或者磺酸,例如对-甲苯磺酸,有利的叔氨基苯酚(其优选地添加到组分(b)中),特别是2,4,6-三(二-C1-C6-烷基氨基)苯酚,优选2,4,6-三(二甲基氨基)苯酚,其在(特别是包含根据本发明使用的曼尼希碱配制品的)固化剂组分(b)中作为(特别是多组分-,如双组分-)环氧化物砂浆的成分。
在另外的合适的实施方式中,本发明还涉及根据本发明的可固化物料,特别是以多组分套件,尤其是双组分套件形式的,用于固定纤维、稀松布、织物或者复合材料,尤其是由高模量纤维,优选由碳纤维构成的复合材料的用途,其特别是用于增强建筑物,例如墙或者天花板或者地板;或者还用于将建筑部件,如板材或者块料,例如由石材、玻璃或者塑料制成的,固定到建筑或者建筑部件上;但尤其是用于将锚固工具,例如锚固杆、螺钉等固定到凹处如钻孔中,其中多组分套件的组分在事前混合后和/或在混合中(例如借助静态混合机或者通过破坏筒夹或者薄膜袋或者通过混合来自多室的桶或者桶组的组分)引入到表面上,或者在锚固工具的情况中引入到基材(例如砌砖或者混凝土、或者木材或金属)的凹处,如钻孔中。
本发明尤其涉及本发明实施方式的这样的方案,其中该组合物没有脂族单胺或者没有(甲基)丙烯酸酯共聚物或者其是非水性的,或者这样的方案,其中实现了所述性能中的两种或者更多种。
实施例:以下的实施例用于阐述本发明,而非限制其范围:
所使用的缩写
AEP
N-(2-氨基乙基)哌嗪
BAC
1,3-双(氨基甲基)环己烷
BAPP
N,N'-双(3-氨基-正丙基)-哌嗪
DCH(比较) 1,2-二氨基环己烷
IPDA
3-氨基甲基-3,5,5-三甲基环己胺
MXDA
间-苯撑二甲基二胺
TETA
三乙四胺
Tg
玻璃化转变温度。
实施例
1
:用根据本发明可使用的曼尼希碱
-
配制品?和以使用在固定业中已知的胺获得的曼尼希碱获得的砂浆作为比较试验:
使用胺AEP、BAC、BAPP、IPDA和作为比较使用DCH,如同起初描述的那样制备相应的曼尼希碱配制品。根据下表,将它们以化学计量量与环氧树脂-组分和波特兰水泥混合。
将基于双酚A/F具有6000–8000 mPas /25℃的粘度和175的环氧当量的环氧树脂以表中给出的量与基于三羟甲基丙烷具有120–180
mPas/25℃的粘度和140的环氧当量的另外的环氧树脂以同样在此处给出的量混合。由这两种环氧树脂和分散在其中的填料构成的混合物,用如下表中列出的根据氢当量的量的各曼尼希碱(例如在此可以选择化学计量量的,但是也可以选择过交联或者交联不完全量的)在室温下固化24小时。
根据以下的配方制备砂浆组分A(对应于通用部分中的(a)):
名称 | 环氧-当量 | 氢-当量 | 初始称重 [g] | 重量百分比 [%] |
基于双酚A/F的环氧树脂 | 175 | - | 20.00 | 40.00 |
基于三羟甲基丙烷的环氧树脂 | 140 | - | 7.50 | 15.00 |
水泥 | - | - | 22.50 | 45.00 |
总和 | 50.00 | 100.00 |
(1) 相应地,称入以下量的组分B,基于50 g组分A计(基于苯酚和在括号内的相应的胺的曼尼希碱):
(2) 或者,称入以下量的组分B,基于50 g的组分A计(基于苯乙烯化的苯酚和在括号中的相应的胺的曼尼希碱):
相继称入在此列出的组分,并且小心地混合。随后,将该混合物填充到相应的模具中,并且在室温下固化24小时,然后进行测试。
获得以下的测量值:
在与具有由苯酚本身与各种所提及的胺构成的曼尼希碱的根据(1)的组分B混合的情况中:
相比于用非根据本发明的DCH的比较例,在可比较的粘度下均显示出提高的拉伸值和粘结应力值和提高的Tg-值(作为提高的热变形稳定性的非直接度量)以及提高的抗拉强度,和在几乎所有的情况中显示出提高的抗压强度。
在与具有由苯乙烯化的苯酚与各种所提及的胺构成的曼尼希碱的根据(2)的组分B混合的情况中:
相比于用非根据本发明的DCH的比较例,在可比较的粘度下均显示出提高的拉伸值和粘结应力值和提高的Tg-值(作为提高的热变形稳定性的非直接度量)以及提高的或者相等的抗拉强度,和在几乎所有的情况中显示出提高的抗压强度。
实施例
2
:用根据本发明的或者根据本发明可使用的由苯乙烯化的苯酚和低分子的胺构成的混合物获得的砂浆:
(3) 或者,如上所述般称入以下量的组分B,基于50 g的组分A计(不含曼尼希碱的固化剂):
使用胺BAC与MXDA(每1重量份的MXDA,14重量份的BAC);BAC;MXDA;IPDA;和TETA混合,在每种情况中由各自的胺(不存在曼尼希碱)、苯乙烯化的酚(Novares LS 500)和水杨酸以75:20:5的混合比 (重量/重量)制备混合物。将其以(基于氨基和环氧基的官能度)化学计量量与组分A(参见实施例1中的表)混合,并且用作如上所述的“可固化物料”用于确定参数。
用本文开始所述的用于确定参数的方法,获得以下的结果:
在此发现所提到的混合物具有非常好的值,其大部分甚至高于实施例1中使用曼尼希碱的情况。
Claims (16)
1.用于固定目的的可固化物料的组合物,其包含环氧化物组分(a)和固化剂组分(b),其中组分(a)含有可固化的环氧化物,组分(b)包含
(i)可以通过一种或者多种特定的胺与酚和醛的反应而获得的曼尼希碱配制品,
其中所述特定的胺是下式的胺或其盐
,
其中
“CYC”表示具有3至12个环原子的饱和单环或具有6至12个环原子的稠合的饱和双环体系,其中所述环原子分别选自0至2个氮原子、0至1个氧原子和0至1个硫原子和选自碳原子;
X表示CH2,其中每个基团-[X]n-NH2中一个X可以表示NH、O或者S,条件是,在所涉及的基团-[X]n-NH2中,在X = O或者S的情况中,n至少为2,并且O或者S不直接键合在氮原子上,而在X
= NH的情况中,n至少为2,并且X = NH既不直接键合在环上的氮原子上,也不键合在存在于所涉及的基团-[X]n-NH2中的氮原子上;
n表示0至5,条件是,至少在基团-[X]n-NH2之一中,n表示1至5;并且
m表示大于或者等于2的正整数,尤其表示2至3;
和/或
(ii) 苯乙烯化的酚与一种或者多种低分子量的胺的混合物,其中所述胺是二胺或多胺或其盐。
2.根据权利要求1的组合物,其中在(ii)的情况中,所述一种或者多种低分子量的胺是在权利要求1中在(i)所示式下的胺。
3.根据权利要求1的组合物,其特征在于,在(ii)的情况中,所述一种或者多种低分子量的胺是苯撑二甲基二胺、脂族多胺、式H2N-(CH2)i-NH-[(CH2)j-NH]k-(CH2)l-NH2的低聚二胺,其中i、j和l相互独立地表示2至4,并且k表示0、1或者2;脂环族胺;或者胺加合物;或者它们中的2种或者更多种的混合物。
4.根据权利要求1的组合物,其中在(ii)的情况中,所述一种或者多种低分子量的胺选自间-苯撑二甲基二胺、1,3-双(氨基甲基)环己烷(BAC)、三乙四胺和异佛尔酮二胺或者它们中的两种或者更多种的混合物,尤其选自BAC和间-苯撑二甲基二胺或者它们的混合物。
5.根据权利要求1至4任一项的组合物,其中在(i)的情况中,所述一种或者多种特定的胺选自1,3-双(氨基甲基)环己烷(BAC)、4-(2-氨基乙基)-哌嗪、N,N'-双-(3-氨基-正丙基)-哌嗪和它们中的两种或者多种的混合物,其中特别优选BAC。
6.根据权利要求1至5任一项的组合物,作为钻孔物料。
7.根据权利要求1至6任一项,特别是1、5和6的组合物,其中在(i)的情况中,在制备曼尼希碱时使用苯乙烯化的苯酚或者苯酚作为酚,和使用甲醛或其前体作为醛。
8.根据权利要求7的组合物,其特征在于,游离酚的含量小于1 重量%。
9.根据权利要求1至8任一项的组合物,其是多组分套件形式的,特别是双组分套件形式的,其中将至少一种环氧化物组分(a)和固化剂组分(b)安置在容器的不同隔间中或者在同一包装中的多个容器中。
10.根据权利要求9的多组分套件,特别是双组分套件,其特征在于,组分(a)与(b)的重量比为10比1或者更小,特别是5比1或者更小,优选为3比1或者更小,其中有利地在每种情况中下限为1比1。
11.根据权利要求1至9任一项的组合物或者根据权利要求10的多组分套件,其特征在于,在(i)的情况中,所述曼尼希碱的比例,基于装入的组分(b)的总重量计,具有 10至100重量%,优选30至75 重量%的比例。
12.根据权利要求1至11任一项的组合物,其特征在于,在(ii)的情况中,所述苯乙烯化的酚和低分子量的胺的混合物的比例,基于装入的组分(b)的总重量计,具有10至100重量%,优选30至75 重量%的比例。
13.根据权利要求1至12任一项的组合物,尤其是以双组分套件形式的组合物,用于固定锚固元件的用途,其特征在于,将其组分混合,并且引入到基材的表面凹处,特别是钻孔中,并且同时或者随后引入所述锚固元件。
14.根据权利要求1至12任一项的组合物,尤其是双组分套件形式的组合物,用于固定纤维、稀松布、织物或者复合材料以加强建筑物的用途。
15.如权利要求1、5或者7任一项中描述的曼尼希碱用于制备用于将锚固元件固定在钻孔中的组合物,特别是包含这种组合物的组分的多组分套件的固化剂组分的用途。
16.如权利要求1、2、3、4或者7任一项中描述的一种或者多种苯乙烯化的酚与一种或者多种低分子量的胺的混合物用于制备用于将锚固元件固定在钻孔中的组合物,特别是包含这种组合物的组分的多组分套件的固化剂组分的用途。
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