專利名稱：：可溶脹的聚合物用于密封的用途的制作方法
技術領域：
：本發明涉及可溶脹的聚合物用于密封的用途。
背景技術：
：可溶脹的聚合物及其在密封劑方面的用途本身是已知的。例如，日本專利申請JP62-129376提出一種組合物，其適于在不釋放水的條件下防止污水道的滲漏。所述組合物包含(甲基)丙烯酸鹽，特別是鎂鹽或鈉鹽；聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯，特別是水溶性的聚乙二醇(曱基)丙烯酸酯，其可以包含20-30重量％的單(甲基)丙烯酸酯單元；和聚合催化劑，特別是氧化還原引發劑。歐洲專利申請EP0376094描述了一種基于丙烯酸或甲基丙烯酸的羥烷基酯和交聯性單體的、用于管道或建筑物的密封或用于形成不滲水的底層的凝膠形成性的注入試劑。該試劑應包含至少2重量％的衍生自丙烯酸或曱基丙烯酸的叔胺，其與過氧二疏酸鹽一起形成引發劑體系。作為交聯性、多重烯屬不飽和的、可自由基聚合的單體，特別提出應盡可能包含1-10個亞乙基氧基團的聚乙二醇的二丙烯酸酯和二甲基丙烯酸酯，以及亞甲基-雙-丙烯酰胺或-甲基丙烯酰胺，所述聚乙二醇的丙烯酰氨基甲醚和甲基丙烯酰氨基甲醚。日本專利申請JP02-206657使用了一種液體混合物用于滲水處的密封，該液體混合物包含吸水性的聚合物樹脂的單體，例如丙烯酰胺、聚乙二醇二曱基丙烯酸酯或n-羥甲基丙烷，和水分散性的橡膠膠乳，例如SBR、NBR、天然橡膠或氯丁橡膠。所述液體混合物與反應催化劑反應，以得到所希望的水密封材料。日本專利申請JP2003193032A公開了一種基于水溶液的水密封劑，其包含水溶性的聚亞烷基二醇二(甲基)丙烯酸酯、陰離子電解質單體、具有兩個或更多個羥基的醇、和聚合催化劑。在此聚亞烷基二醇二(曱基)丙烯酸酯與陰離子電解質單體的重量比例應在98:2至40:60的范圍內。陰離子電解質單體的含量為5-70重量°/。，基于溶液的總重量計。曰本專利申請JP62-022882A描述了一種水密封性的試劑，其包含以特定用量比例的氧化還原聚合引發劑、具有2-50個重復單元的聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、陰離子電解質單體和陽離子電解質單體。國際專利申請WO97/03151涉及一種潤滑劑，其包含可聚合的液體丙烯酸酯單體和過氧聚合引發劑。在此優選聚乙二醇二甲基丙烯酸酯用作可聚合的聚丙烯酸酯。歐洲專利申請EP0470008Al涉及一種組合物，其基于至少一種水溶性的或水可分散性的不飽和羧酸的烷氧基烷基酯。所述組合物包括至少一種聚烷氧基曱氧基乙基-甲基丙烯酸酯或-丙烯酸酯、至少一種選自堿金屬過硫酸鹽，過硫酸銨和氫過氧化物的引發劑、至少一種聚合促進劑和水。所述組合物可特別用于地下密封。DE19748631描述了一般的密封劑并在表格中也提到物質聚乙二醇甲基丙烯酸酯，但其是一種單官能的化合物。缺少對該化合物的分子量的說明。DE4226198描述了由曱基丙烯酸酯單體，例如乙氧基化的TMPTMA(在實施例中MG-1000,此外沒有進一步說明)制得的可水溶脹的密封劑，該混合物附加地包含未共聚入的聚乙二醇。專利申請EP1616906涉及由曱基丙烯酸酯單體制得的可水溶脹的密封劑，在實施例中只能發現(甲基)丙烯酸，該(甲基)丙烯酸被共擠出。
發明內容目的和解決方案鑒于現有技術，本發明基于這樣的目的揭示用于滲漏處的更好密封的可能方案。在此所述密封材料應特別地具有改進的可溶脹性以及盡可能好的機械性能。此外，所述密封應可以盡可能簡單的方式并且盡可能快地實現。最后，實現盡可能有效的和持久的密封也是本發明的目的。這些以及其它沒有明確提及的、由引入性討論的上下文必然得出的目的，通過具有本發明權利要求1的所有技術特征的可溶脹的聚合物的用途得以實現。特別適用的操作方式在引用權利要求1的從屬權利要求中描述。此外保護的是一種密封滲漏處的方法。通過將一種可通過一種組合物的聚合得到的可溶脹的聚合物用于密封，該組合物包含至少一種具有大于2500g/mol的重均分子量的聚亞烷基二醇二(甲基)丙烯酸酯，成功地以不可毫無困難地預見的方式，實現了滲漏處的更好密封。在此所迷密封材料突出之處尤其是改進的可溶脹性，且機械性能，特別是抗拉強度和斷裂伸長率，是相對良好的。此外，所述密封可以極其簡單的方式且相對快地實現，且可以實現非常有效的和持久的密封。此外根據本發明使用的聚合物不僅在生態上而且在健康方面都是毫無疑慮的。在本發明的范圍內，將一種可溶脹的聚合物用于密封。在此上下文中"可溶脹的"意指所述聚合物在溶劑的作用下改變其形狀并增大其體積。對于本發明的目的，優選的溶劑為具有大于10的在"'C下測量的相對介電常數的極性化合物，特別是水和具有1至4個碳原子的醇，其中水是尤其特別優選的。適當地可達到至少150%，特別是至少200%的溶脹度。可根據本發明使用的聚合物可通過一種組合物的聚合得到，該組合物包含至少一種具有大于2，500g/mol，優選在2，500至10，000g/mol的范圍內，特別優選大于5000g/mol，特別是大于8000g/mol的重均分子量的聚亞烷基二醇二(曱基)丙烯酸酯。分子量的測定在此可以本身已知的方式通過凝膠滲透(GPC)或光散射進行。借助GPC的測定經證明是特別合適的。所述聚亞烷基二醇二(甲基)丙烯酸酯優選包括乙二醇和/或丙二醇單元，其中所述單元的含量優選為至少50.0重量％，適合地至少75.0重量％，特別是至少90.0重量％，每種情況下都基于所述聚合物的總重量計。聚乙二醇二(曱基)丙烯酸酯單元在此是特別優選的。所述聚合物可任選地具有其它共聚單體單元。優選可通過與可共聚的胺和/或羥烷基酯共聚得到的聚合物。尤其特別優選的可共聚的胺為化學式(I)的叔胺CH產CR，-CO-X-(R"-0)n-R，，-NR2(I)其中R表示烷基、羥烷基或烷氧基烷基，每種情況下在烷基或烷氧基中具有1至4個碳原子，或所述兩個R基團與所述氮原子一起構成雜環，和R，表示氫原子或甲基，X表示氧原子或基團-NR-或-NH-，和R，，表示具有2至4個碳原子的亞烷基，且n為0至4的整數。根據化學式描述的叔胺優選為水溶性的、取代的丙烯酸和/或曱基丙烯酸的酯或酰胺。在丙烯酸衍生物的情況下，R，-H;在曱基丙烯酸衍生物的情況下R，=CH3。所述酰胺因為其較高的水解穩定性而比酯更為優選。其優選包含基團X=NH。作為R，，基團合適的是例如1，2-亞丙基、1,2-和1，4-亞丁基和優選1，2-亞乙基和1，3-亞丙基。通常n-0。在上述化學式的酯類化合物中，也就是其中X-0，n優選具有0至4，特別是0至2的值。在叔胺的氮原子上的基團R優選為具有1至4個碳原子的烷基或羥烷基，特別是甲基。兩個基團R可與所述氮原子一起構成優選5或6元的雜環，例如吡咯烷環、哌啶環或嗎啉環。特別優選的叔胺為丙烯酸-和甲基丙烯酸-2-二甲基氨基乙酯、丙烯酸-和曱基丙烯酸-3-(N，N-二甲基氨基)-丙酯、丙烯酸-和甲基丙烯酸-4-(N，N-二甲基氨基)-丁酯、3-(N，N-二曱基氨基)—丙基-丙烯酰胺和-甲基丙烯酰胺、三乙醇胺-單丙烯酸酯和-單甲基丙烯酸酯、丙烯酸-和曱基丙烯酸-2-(二甲基氨基乙氧基)-乙酯、丙烯酸-和甲基丙烯酸-2-咪唑基-乙酯、丙烯酸-和甲基丙烯酸-2-哌嗪基-乙酯、2-哌溱基一乙基—丙烯酰胺和一甲基丙烯酰胺、丙烯酸-和甲基丙烯酸-N，N-二甲基氨基-新戊酯、N，N-二曱基氨基-新戊基-丙烯酰胺和-甲基丙烯酰胺、(1，2，2，6，6-五曱基-哌啶基-4)-丙烯酸酯和-甲基丙烯酸酯、3—嗎啉代—丙基-丙烯酰胺和-曱基丙烯酰胺、丙烯酸-和甲基丙烯酸-2-嗎啉代-乙酯、丙烯酸-和甲基丙烯酸-2-(N，N-二丁基氨基)-乙酯、4-二乙基氨基-1-甲基-丁基-丙烯酰胺和-甲基丙烯酰胺。作為丙烯酸和/或甲基丙烯酸的羥烷基酯，尤其可以考慮在羥烷基中具有2至4個碳原子的水溶性酯，如丙烯酸-和甲基丙烯酸-羥乙基酯、丙烯酸-和甲基丙烯酸-2-羥丙基酯、丙烯酸-和甲基丙烯酸-2-或-4-羥丁基酯。CH產CR-CO-O-(Alk-0)X-H結構的羥基—(聚烷氧基-烷基)-酯也是合適的，其中R-H或CH3，Alk為具有2至4個碌原子的亞烷基，且x為0至10的整數。所使用的單體優選具有這樣的水溶性，即它們總共在2(TC下形成至少10重量％的，優選20重量％-60重量％的水溶液。由于溶解的單體在一些情況下相互間起增溶劑作用，所以單獨與水不能完全混溶的這樣的單體也可使用或一起使用。但在-5。C至+WC范圍內的溫度下與水可完全混溶的單體是特別優選的。根據本發明非常特別有利地可使用的聚合物可通過一種組合物的聚合得到，所迷組合物包含一種具有分子量M至少等于2500g/mol，更好地大于5000g/mol的聚乙二醇二曱基丙烯酸酯，和至少一種其它的(曱基)丙烯酸酯單體，特別是(甲基)丙烯酸和氨基(甲基)丙烯酸酯。所述聚合物用于滲漏處的密封的用途可此外以本身已知的方式進行，這通過如下方式進行將所述聚合物施加到要密封的位置。但是一種操作方式是特別有利的，在該操作方式中將包含至少一種具有大于1200g/mol的重均分子量的聚亞烷基二醇二(甲基)丙烯酸酯的組合物施加到滲漏處并使其聚合。所述聚合在此優選在使用自由基形成性引發劑的條件下在Q。C至IOO'C范圍內的溫度下進行。優選所述組合物通過添加基于組合物總重量計1重量％至7重量％的水溶性無機過氧二硫酸鹽，如過氧二硫酸-堿金屬鹽或-銨鹽，在高于(TC的溫度下，優選在5'C至4(TC的溫度下，在短時間內，在柔性凝膠的形成下硬化。硬化時間為優選20秒至120秒，但特別優選少于60秒。除了或代替過氧二疏酸鹽，可以有效量使用其它的水溶性的自由基形成性引發劑，如叔丁基過氧化氬，只要所述引發劑與叔胺一起形成一種在低溫下有效的氧化還原體系。由于即使在低溫下也非常快地硬化，因此預防措施尤其是適宜的，以將所述組合物在引發劑混入之后送到使用地點，在該地點其凝固為凝膠。有利的是使用一種具有低容積的混合室，所述組合物與優選引發劑的水溶液這樣引入到該混合室中，使得它們立刻充分地混合并且然后直接到達應用地點。所述組合物應盡可能地以一種濃度應用，在該濃度下通過所述自由基聚合直接形成一種具有所希望的性能的凝膠。例如10重量％至60重量％，優選20重量％至40重量％的濃度的可聚合化合物是適合的。具體實施例方式通過下面的實施例和對比例進一步說明本發明，而不意由此進行對本發明的構思的限制。用于板聚合的配料0.20重量％(0.12g)2，2，-偶氮(Adso)雙異丁腈(AIBN)49.9重量％(29.94g)聚乙二醇二甲基丙烯酸酯29.94重量％(17.96g)丙烯酸19.96重量％(11.98g)甲基丙烯酸-2-二甲基氨基乙酯聚合反應的實驗說明板聚合物在平室法中在由玻璃板構成的隔室中制備。作為間隔裝置使用4mm圓繩。聚合反應在60。C下的水浴中進行7小時的時間。在除去上面的玻璃板和圓繩后，在循環空氣干燥箱中在100。C下調溫處理18小時。機械性能為了測量機械性能，所述聚合物在蒸餾水中儲存三天。在溶脹的狀態下由聚合物板沖制試件。溶脹的實驗說明由板聚合物切割成形尺寸為20x15x4mm的試件。其在真空干燥箱中在100。C下調理18小時。在冷卻到室溫后將所述試件稱重，并隨后存放在23。C下的空氣調節室中，在蒸餾水(100ml)中的透明玻璃燒瓶中的不銹鋼網上。以有規律的間隔將它們取出，附著的液體用吸水紙吸收，并且將聚合物塊重新稱重。所述測量繼續進行直到達到最大的溶脹性。表l:結果<table>complextableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>結果顯示，本發明的實施例的溶脹性顯著提高。對斷裂伸長率的測試同樣顯示顯著改進的值。與此相比，抗拉強度雖然稍微較差，但在可比的水平上(IS0527-3/2/25,在25mm夾持長度下)。權利要求1.可溶脹的聚合物用于密封的用途，其特征在于，所述聚合物可通過一種組合物的聚合得到，該組合物包含至少一種具有的重均分子量大于2500g/mol的聚亞烷基二醇二(甲基)丙烯酸酯。2.根據權利要求1的用途，其特征在于，所述聚亞烷基二醇二(曱基)丙烯酸酯包括乙二醇單元和/或丙二醇單元。3.根據權利要求2的用途，其特征在于，使用聚乙二醇二(曱基)丙烯酸酯。4.根據前述權利要求中至少一項的用途，其特征在于，所述聚亞烷基二醇二(甲基)丙烯酸酯具有大于5000g/mol的重均分子量。5.根據前述權利要求中至少一項的用途，其特征在于，所述聚合物可通過一種組合物的共聚得到，所述組合物包含可與聚亞烷基二醇二(甲基)丙烯酸酯共聚的胺和/或羥烷基酯。6.根據權利要求5的用途，其特征在于，所述聚合物可通過與至少一種化學式(I)的叔胺的共聚得到，<formula>seeoriginaldocumentpage2</formula>其中R表示烷基、羥烷基或烷氧基烷基，每種情況下在烷基或烷氧基中具有l至4個碳原子，或所述兩個R基團與所述氮原子一起構成雜環，和R’表示氫原子或曱基，X表示氧原子或基團-NR-或-NH-，和R"表示具有2至4個碳原子的亞烷基，和n為0至4的整數。7.根據權利要求5或6的用途，其特征在于，所述聚合物可通過與至少一種丙烯酸和/或甲基丙烯酸的羥烷基酯的共聚得到。8.密封滲漏處的方法，其中將包含至少一種具有大于2500g/mol的重均分子量的聚亞烷基二醇二(曱基)丙烯酸酯的組合物施加到滲漏處并使其聚合。9.根據權利要求8的方法，其特征在于，在0℃至100℃范圍內的溫度下使用自由基形成性引發劑使所述組合物聚合。全文摘要可溶脹的聚合物用于密封的用途，其中所述聚合物可通過一種組合物的聚合得到，所述組合物包含至少一種具有大于2500g/mol的重均分子量的聚亞烷基二醇二(甲基)丙烯酸酯。文檔編號C09K3/10GK101343527SQ20081013565公開日2009年1月14日申請日期2008年7月9日優先權日2007年7月10日發明者B·施密特,M·格梅茲,M·艾伯特申請人:贏創羅姆有限責任公司