專利名稱：雙組分砂漿組合物及其應用的制作方法
技術領域：
本發明的主題是一種具有可固化樹脂組分(A)和與其抑制反應地分開設置的固化劑組分(B)的雙組分砂漿組合物，其中所述可固化樹脂組分(A)包含30至45重量％的至少一種可自由基聚合的樹脂、30至45重量％的填料、15至25重量％的水泥和1至8重量％的增稠劑，所述固化劑組分(B)包含1至20重量％的過氧化物、10至35重量％的水、 40至80重量％的填料和0. 5至5重量％的增稠劑，前提是，樹脂組分或者固化劑組分的成分的含量的總和各自為100重量％ ；以及本發明的主題是其用于通過樹脂組分(A)與固化劑組分(B)的化學反應來固定礦物基底中的鉆孔中錨固件(Verankerimgsmitteln)的用途。
背景技術：
也稱為化學銷固組合物(DUbelmassen)的雙組分砂漿組合物的樹脂組分通常由有機樹脂基體，亦即可固化樹脂組分，和與其抑制反應地分開設置的固化劑組分組成。該樹脂組分除了至少一種可自由基聚合的樹脂之外通常還含有無機填料如砂、水泥、增稠劑等。 無論出于成本原因還是出于效率提高的原因，對其通常希望實現一種盡可能高的有機基質的填充度，亦即在樹脂組分中高的填料含量。其中所產生的一個問題在于，通常隨著樹脂組分的填充度越高，制成的砂漿組合物的壓出力強烈升高，這對于使用者(在操作擠壓設備時很快疲勞)和所用的擠壓設備(由于提高的力而縮短的使用壽命)而言都帶來了困難。傳統的用于在給定的樹脂組分填充度下減小壓出力的方法在于例如減少增稠劑份額，或者在于有目的地在樹脂組分中引入特定尺寸和分布的空氣泡(參見 W02008/058588)。但是，減少樹脂組分的增稠劑份額通常導致總粘度強烈降低，這又可能在使用砂漿組合物時導致問題，特別是在揚頭(IJberkopf-)應用中。特意地在樹脂組分中引入空氣泡又可能減小產品的復合體承載能力(VerbundtragfMhigkeit),因為可能降低
通過固化而形成的復合材料的抗壓強度。
發明內容
本發明的任務現在于降低高度填充的雙組分砂漿組合物的壓出力，同時不必忍受所述的現有技術缺陷。現已令人驚奇地發現，這一任務可以通過向雙組分砂漿組合物的樹脂組分中添加少量的無機和/或有機的酸和/或其鹽和酯來解決。因此，本發明涉及根據權利要求1的雙組分砂漿組合物。從屬權利要求涉及本發明主題的優選實施方式，以及所述雙組分砂漿組合物用于通過樹脂組分與固化劑組分的化學反應而固定在礦物基底如混凝土、磚體或天然石料中的鉆孔中的錨固件如錨固桿等的用途。因此，本發明涉及一種具有可固化樹脂組分(A)和與其抑制反應地分開設置的固
3化劑組分(B)的雙組分砂漿組合物，其中所述可固化樹脂組分(A)包含30至45重量％的至少一種可自由基聚合的樹脂、30至45重量％的填料、15至25重量％的水泥和1至8重量％的增稠劑，所述固化劑組分(B)包含1至20重量％的過氧化物、10至35重量％的水、 40至80重量％的填料和0. 5至5重量％的增稠劑，前提是，樹脂組分或者固化劑組分的成份的含量的總和各自為100重量％，其特征在于，所述樹脂組分(A)包含0.01至5重量％ 的無機和/或有機的酸和/或其鹽和酯。優選地，所述樹脂組分(A)包含無機的路易斯酸作為無機酸，優選是選自以下的化合物磷酸(H3PO4)，式M1H2PO4的一代磷酸鹽，式M12HPO4的二代磷酸鹽，式MV2PnOari或 M1nH2PnO3ntl的低聚磷酸，其中η具有2至10的值；式M1nt2PnO3lri或M1nH2PnO3lri的多磷酸，其中 η具有> 10的值，亞磷酸(H3PO3)，式M1H2PO3的一代膦酸鹽，式M12HPO3的二代膦酸鹽，其中 M1 表示一價的金屬等價物，式 Si (OH)4, Al (OH) 3、H3B03、H3AsO3> As203> H3Sb03、H3SbO4, Sb203> FeCl3> CuCl2和ZnCl2的化合物和它們的混合物。作為一價的金屬等價物M1的優選是堿金屬和堿土金屬，優選如鋰、鈉、鉀、鎂和鈣的一價的金屬等價物。根據一個優選的實施方式，根據本發明的雙組分砂漿組合物在樹脂組分(A)中包含選自如下的化合物作為有機酸脂族和芳族的羧酸，有機的脂族和芳族磷酸，有機的脂族和芳族膦酸，有機的脂族和芳族磺酸和它們的鹽。特別優選地，作為脂族和/或芳族羧酸的是甲酸、乙酸、丙酸、草酸、丙二酸、琥珀酸、乳酸、丙酮酸、檸檬酸、富馬酸、馬來酸、苯甲酸、水楊酸、鄰苯二甲酸、對苯二甲酸以及它們的鹽，作為有機的脂族磷酸的是磷酸酯如甲基丙烯酸羥乙基酯磷酸酯(HEMA磷酸酯)，作為脂族膦酸的是乙烯基膦酸及其鹽和作為脂族和芳族的磺酸的是甲磺酸、苯磺酸、對甲苯磺酸、磺胺(Sulfanyl)酸及其鹽。作為所述酸的鹽的特別優選是堿金屬鹽和堿土金屬鹽，尤其是鋰鹽、鈉鹽、鉀鹽、 鎂鹽和鈣鹽。優選所述樹脂組分(A)以0. 01至2. 0重量％、更優選0. 05至1. 0重量％的量含
有無機和/或有機的酸和/或其鹽和酯。有利的是，本發明的雙組分砂漿組合物的樹脂組分(A)包含選自如下的至少一種代表作為可自由基聚合的樹脂不飽和的聚酯樹脂、乙烯基酯樹脂和乙烯基酯聚氨酯樹脂。 其中，作為乙烯基酯樹脂的是多環氧化物與不飽和單羧酸的加合產物，優選基于雙酚A的乙烯基酯樹脂、由環氧-線型酚醛樹脂和(甲基)丙烯酸形成的乙烯基酯樹脂或任選烷氧基化的雙酚A與(甲基)丙烯酸的酯化產物；作為乙烯基酯聚氨酯樹脂的是聚氨酯甲基丙烯酸酯樹脂或聚氨酯二甲基丙烯酸酯樹脂；和作為不飽和聚酯樹脂的優選是基于鄰苯二甲酸和/或間苯二甲酸、馬來酸或富馬酸作為二羧酸和低分子量的脂族多元醇，優選二元醇的不飽和聚酯樹脂。根據另一個優選實施方式，本發明的雙組分砂漿組合物在樹脂組分㈧中可以包含0至1重量％的阻聚劑，例如酚類或自由基類阻聚劑，優選4-羥基-3，5- 二叔丁基甲苯、 丁基焦兒茶酚、氫醌和/或2，2，6，6-四甲基哌啶基-1-氧化物或其衍生物。根據另一個優選的實施方式，本發明的雙組分砂漿組合物在樹脂組分(A)中包含 0. 1至30重量％的促進劑，其中作為促進劑優選的是叔芳族胺，甲苯胺或二甲苯胺。特別優選的促進劑是N，N-二甲基苯胺、N，N-二乙基苯胺、N，N-二甲基-對甲苯胺、N，N-雙(羥乙基)-對甲苯胺、N，N-雙(羥丙基)-對甲苯胺、N，N-雙(羥乙基)-間甲苯胺和/或N-雙 (2-羥乙基)-二甲苯胺。優選地，雙組分砂漿組合物的固化劑組分(B)包含1至20重量％的過氧化物、10 至35重量％的水、40至80重量％的填料和0. 5至5重量％的增稠劑。在固化劑組分⑶中優選以基于可自由基聚合的樹脂計0.5至10重量％、優選3
至8重量％的量包含過氧化物。根據本發明一個有利的實施方式，本發明的雙組分砂漿組合物的固化劑組分(B) 含有作為過氧化物的過氧化二苯甲酰、過氧化甲乙酮、過氧化苯甲酸叔丁酯、過氧化環己酮、過氧化月桂酰、氫過氧化枯烯和/或過氧-2-乙基己酸叔丁基酯。一種特別優選的本發明雙組分砂漿組合物的固化劑組分⑶包含30至40重量％ 的過氧化苯甲酰水性分散體、40至80重量％的石英粉、15至25重量％的氧化鋁和0. 1至 3重量％的熱解二氧化硅。本發明雙組分砂漿組合物的樹脂組分(A)和固化劑組分(B)都可以包含石英、熱解二氧化硅、玻璃、硅酸鹽、鋁硅酸鹽、氧化鋁、剛玉、瓷料、陶土、重土、石膏、滑石和/或白堊作為填料，其中，這些填料具有適用于本發明應用的粒度，其對于技術人員而言是容易獲知的。本發明的雙組分砂漿組合物的樹脂組分(A)和/或固化劑組分(B)可以包含層狀硅酸鹽如膨潤土或蒙脫石，熱解二氧化硅和/或有機物質如酰胺蠟、脲衍生物或蓖麻油衍生物作為增稠劑。本發明的雙組分砂漿組合物包括可固化的樹脂組分(A)和固化劑組分(B)，它們抑制反應地彼此分開設置在不同容器中，例如多室裝置，如多室的料筒(-patrone)和/或料盒，從這些容器中所述兩種組分通過機械壓力的作用或者在氣體壓力的作用下壓出并混合。優選的是料筒體系或注射體系，其中這兩種組分從分開的容器被壓出并且被引導著通過靜態混合器，在靜態混合器中它們混合均勻并隨后經由噴嘴優選直接排出到鉆孔中。在本發明的雙組分砂漿組合物的這種應用中，可特別有利地觀察到根據本發明所實現的壓出力的減小。已經表明，根據本發明的雙組分砂漿組合物由于在樹脂組分(A)中存在著無機和 /或有機的酸或其鹽和酯，所以相比于在樹脂組分(A)中沒有無機或有機的酸的相同砂漿組合物，在從包含混合物的容器中壓出時需要明顯更小的壓出力，而同時砂漿組合物的粘度不會降低。以這種方式能夠排除例如在揚頭應用中的問題。此外，避免引入空氣，如已經論述過的，這可能導致經固化后的砂漿組合物的復合體承載能力的下降。因此，本發明的主題還在于本發明的雙組分砂漿組合物用于通過樹脂組分(A)與固化劑組分(B)的化學反應而固定不同礦物基底的鉆孔中的錨固件如錨固桿、銷和螺栓的用途，所述礦物基底也即例如基于混凝土、多孔混凝土、磚砌體(Ziegelwerk)、砂巖、砂石、 天然石料等的基底。以下實施例用以闡述本發明而非以任意方式對其進行限制。 實施例
5
由下表中所述的成分，制備用于對比組合物1與本發明組合物2和3的樹脂組分 (A)。以相同的方式由表中所述的成分制備固化劑組分(B)，該組分對于所有組合物都是相同的。將樹脂組分(A)和固化劑組分(B)灌裝入合適的硬質料盒中并且將其配備靜態混合器。接著，測量為了在室溫下以恒定的送料量通過靜態混合器將這兩種組分壓出所需要的力。在此，在Zwick拉伸測試機上測量壓出力。此外，測定所得砂漿組合物的粘度。最后，通過測量剪切強度來測試經固化后的組合物的強度性能。為此，將經在靜態混合器中混合的砂漿組合物(由樹脂組分(A)和固化劑組分(B)組成)引入具有IOmm內螺紋的鋼套管中。將大小M8的螺桿插入到未經固化的砂漿組合物中并且中心固定。在將砂漿組合物固化之后，借助于Zwick拉伸測試機來測量將錨固桿從內螺紋套管中抽出所需要的力并由此計算剪切強度(N/mm2)。有關壓出力、粘度和剪切強度方面得到的數值同樣記載于下表中。
權利要求
1.雙組分砂漿組合物的樹脂組分(A)中的0.01至5重量％的無機和/或有機的酸和 /或其鹽和酯的用途，用于降低雙組分砂漿組合物的壓出力，其中所述的雙組分砂漿組合物具有可固化樹脂組分(A)和與其抑制反應地分開設置的固化劑組分(B)，其中所述可固化樹脂組分(A)包含30至45重量％的至少一種可自由基聚合的樹脂、30至45重量％的填料、15至25重量％的水泥和1至8重量％的增稠劑，所述固化劑組分⑶包含1至20重量％的過氧化物、10至35重量％的水、40至80重量％的填料和0. 5至5重量％的增稠劑， 前提是，樹脂組分或者固化劑組分的成分的含量的總和各自為100重量％。
2.根據權利要求1的用途，其特征在于，所述無機酸是無機的路易斯酸。
3.根據權利要求2的用途，其特征在于，所述無機的路易斯酸是選自如下的化合物磷酸(H3PO4)，式M1H2PO4的一代磷酸鹽，式M12HPO4的二代磷酸鹽，式M11^2PnOart或M1nH2PnO3lri的低聚磷酸，其中η具有2至10的值；式M11^2PnO3lri或M1nH2PnO3lri的多磷酸，其中η具有> 10 的值，亞磷酸(H3PO3)，式M1H2PO3的一代膦酸鹽，式M12HPO3的二代膦酸鹽，其中M1表示一價的金屬等價物，式 Si (OH)4, Al (OH) 3、H3BO3> H3As03、As203> H3Sb03、H3SbO4, Sb203> FeCl3, CuCl2 和ZnCl2的化合物和它們的混合物。
4.根據權利要求1的用途，其特征在于，所述有機酸是選自以下的化合物脂族和芳族的羧酸，有機的脂族和芳族磷酸，有機的脂族和芳族膦酸，有機的脂族和芳族磺酸和它們的Τττ . ο
5.根據權利要求4的用途，其特征在于，所述脂族和/或芳族的羧酸包括甲酸、乙酸、丙酸、草酸、丙二酸、琥珀酸、乳酸、丙酮酸、檸檬酸、富馬酸、馬來酸、苯甲酸、水楊酸、鄰苯二甲酸、對苯二甲酸以及它們的鹽，作為脂族磷酸包括磷酸酯如甲基丙烯酸羥乙基酯-磷酸酯 (HEMA磷酸酯)，作為脂族膦酸包括乙烯基膦酸及其鹽和作為脂族和芳族磺酸包括甲磺酸、 苯磺酸、對甲苯磺酸、磺胺酸及其鹽。
6.根據權利要求1至5的至少一項的用途，其特征在于，在所述樹脂組分(A)中包含 0. 01至2. 0重量％、更優選0. 05至1. 0重量％的無機和/或有機的酸和/或其鹽和酯。
全文摘要
本發明描述了一種雙組分砂漿組合物，其具有可固化樹脂組分(A)和與其抑制反應地分開設置的固化劑組分(B)，其中所述可固化樹脂組分(A)包含30至45重量％的至少一種可自由基聚合的樹脂、30至45重量％的填料、15至25重量％的水泥和1至8重量％的增稠劑，所述固化劑組分(B)包含1至20重量％的過氧化物、10至35重量％的水、40至80重量％的填料和0.5至5重量％的增稠劑，前提是，樹脂組分或者固化劑組分的成分的含量的總和各自為100重量％，其特征在于，所述樹脂組分(A)包含0.01至5重量％的無機和/或有機的酸和/或其鹽和酯，以及還描述了其用于通過樹脂組分(A)與固化劑組分(B)的化學反應來固定礦物基底中的鉆孔中錨固件的用途。
文檔編號C04B24/06GK102190453SQ20111004467
公開日2011年9月21日 申請日期2011年2月24日 優先權日2010年2月24日
發明者P·韋蘭德 申請人:喜利得股份公司