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用于固定技术的胶粘剂中的固体生物填料

摘要

用于固定领域,尤其用于将锚固元件胶粘在(例如钻孔-)孔洞或者裂缝中的具有填料的多组分人造树脂-胶粘剂,其包含生物填料(例如来自果实的果核粉或者核粉);该人造树脂-胶粘剂用于将锚固件浆砌在孔洞或者裂缝中的用途;用于浆砌锚固元件和孔洞或者裂缝的方法,其中使用该人造树脂-胶粘剂;和生物填料用于制备这种人造树脂-胶粘剂的用途。

著录项

  • 公开/公告号CN105073926A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2015-11-18

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 费希尔厂有限责任两合公司;

    申请/专利号CN201480019311.0

  • 申请日2014-03-21

  • 分类号C09J4/00(20060101);C08G59/00(20060101);C08K5/00(20060101);C09J163/00(20060101);

  • 代理机构72001 中国专利代理(香港)有限公司;

  • 代理人刘维升;石克虎

  • 地址 德国沃尔达奇塔尔

  • 入库时间 2023-12-18 12:06:53

法律信息

  • 法律状态公告日

    法律状态信息

    法律状态

  • 2019-01-29

    授权

    授权

  • 2015-12-16

    实质审查的生效 IPC(主分类):C09J4/00 申请日:20140321

    实质审查的生效

  • 2015-11-18

    公开

    公开

说明书

本发明涉及用于固定领域,尤其用于将锚固元件胶粘在(例如钻孔-)孔洞或者裂缝中的具有填料和任选的其它添加剂的多组分人造树脂-胶粘剂,和其它以下提及的发明主题。

已知一系列基于各种形成聚合物的组分的(例如注射-)固定砂浆体系(人造树脂-胶粘剂),其有时形成为单组分-,有时形成为双组分或者多组分体系,用于将锚固件,例如螺栓、锚杆等浆砌(Einm?rteln)在各种固体基底,例如砌砖或者混凝土中的孔洞,例如钻孔或者裂缝中。然后可以在该锚固件上固定其它部件,例如覆盖元件。在此,浆砌锚固件一方面基于人造树脂和锚固元件和/或孔洞或者裂缝的润湿面之间的材料连接意义上的胶粘效果,和/或另一方面基于借助人造砂浆包围锚固元件和/或孔洞或者裂缝的向外突出或者凹入的部分的形状配合连接,例如咬边。

在人造树脂和塑料的领域中,出于生态、经济和通过立法而有利的原因,存在避免化石成分(例如由石油、褐煤或者石煤获得)的有机键合的碳的含量的需求。

生物质或者基于生物圈(可再生、可持续、基于生物)或者“生物”的碳原料是保护资源的,并且由于其长效的可保存性是特别令人感兴趣的。

为了评定基于生物的原料的含量,通常确定通过14C-方法可发现的基于生物的碳的含量。因为还可以在生产过程之后确定碳同位素的比例,可以区分化石和生物的生物质。

基于生物的产品可以完全或者至少部分地由基于生物的原料组成。还可以含有其它添加剂、无机物质或者化石矿物质,或者它们的两种或者更多种。

试图可以统一鉴定具有基于生物的含量的产品。实例是根据TüVRheinland(DINCERTCO,德国柏林)的ASTM6866的基于生物的产品的鉴定程序,其用于获得证书“…%基于生物DIN检测”,例如“50至85%基于生物DIN检测”的标识法规。

为了获得这种证书,确定了双重最小要求:一方面有机材料的最小含量必须为至少50重量%,其可以作为灼烧损失来确定。

另一方面,基于生物的碳的含量必须超过20重量%(对于证书“20至50%基于生物DIN检测”,其必须为20至50重量%,对于证书“50至85%基于生物DIN检测”,其必须为50至85重量%,对于证书“>85%基于生物DIN检测”,其必须为至少85重量%)。该含量优选为>50%。

通过从生产或者经销/销售及其检测中取样(通常通过制造商或者经销商本身)来检测产品。存在第一检测和定期监控。

在此可以在常见方法之后确定灼烧损失。其对应于有机材料的量。测试材料的已知质量m0灰化,确定所获得的固体残留物的质量mf,并且从m0中减去。这对应于测试材料的挥发性或者有机部分。高的灼烧损失表示样品中高含量的有机物质,因为含有的碳氧化和作为二氧化碳逸出。可以例如根据DINEN14775或者DIN18128测定。

基于ASTM6866(通过使用放射性碳分析确定固体、液体或者气体样品的基于生物的含量的标准测试方法(ASTM国际,D6866:2008,方法A)实施基于生物的碳的含量。

发现了关于基于酚树脂的胶粘剂和胶料(不适合于本发明的目的)的较大量文件,其中在此可以示例性地提及US4,311,621(具有核桃壳或者椰子-和核桃壳的木材粘合剂(Holzverbinder)(用饱和蒸汽预处理)作为添加剂)和US2,781,286(例如来自核果,例如核桃壳的植物壳粉填料)。

EP1978061A1和EP2164886A涉及具有可交联的甲硅烷基和光聚合引发剂的可固化乙烯基聚合物料,其可以包含尤其核桃粉作为填料。作为树脂,尤其提及(甲基)丙烯酸酯、UP、苯乙烯等,其关于胶粘剂和密封剂。WO2009/009009A2涉及(甲基)丙烯酸酯-胶粘剂,其含有具有抑制游离自由基性能的天然存在的填料(TPP作为氧捕获剂),尤其木粉,其中在那里明确指出含木质素的填料的抑制剂类性能,并且因此氧捕获剂描述为必须的。EP1832638A1涉及基于聚丙烯酸酯的热胶粘剂,其具有特别的聚丙烯酸酯和具有异氰酸酯作为交联剂。有机填料,例如核桃壳是可以的。WO2008/024444A2涉及具有蛋白质或者含木质素的添加剂的基于聚酰胺基胺-表卤醇树脂的胶粘剂,提及来自木材的纤维素物料作为木质纤维素材料以及作为粉末。US3,419,507提及具有碳水化合物填料和核桃壳粉的基于乳胶的胶粘剂。

Simitzis,J.等人,EuropeanPolymerJournal(1996),32(7),857-863,其中单组分的基于酚醛-/六亚甲基四胺的酚醛树脂类体系中作为填料的废弃产物橄榄核导致活化能和频率因子的提高。

Sobukawa.T.和Kanazawa,H.,MokuzaiKogyo(1980)35(396),110-115描述了椰子壳、面粉或者碳酸钙作为用于木材的基于乙烯基聚氨酯的胶粘剂中的填料的用途,并且描述了通过加入所提及的填料来减小胶粘剂在热水中的溶解速度和在添加其的情况下减小结合强度。

因此,现有技术涉及不同于如今本发明的其它目的和解决方法。

现在检测各种粉。在此,在物料过于坚固无法加工之前,谷物-、木材-和特定的其它粉完全地用作剩余的树脂组分,以致仅很小百分率的添加剂是可以的(例如参见以下实例中)。

然而令人惊奇地发现了,可以将生物(固体)填料,例如粉、粘土、糖、(多)糖(这也包括其改性形式,也例如羧甲基纤维素)、植物纤维、烷基(多)葡萄糖苷(例如Seppic公司的Simulsol)、单宁、木质素、木质素磺酸盐或者乳胶或者它们的两种或者更多种的混合物,尤其来自植物核、植物壳的粉或者粉末和由植物获得的碳(或者它们的两种或者更多种或者与之前提及的生物材料的混合物)(也以更大的含量)用作用于一开始提及的多组分人造树脂-胶粘剂的填料,而不负面损害其性能,其中甚至发现有利效果。

因为在此是指生物(和非化石)填料(生物材料),这些粉、粘土、糖、(多)糖、植物纤维、烷基(多)葡萄糖苷(例如Seppic公司的Simulsol)、单宁、木质素、木质素磺酸盐或者乳胶或者它们的两种或者更多种的混合物,尤其来自植物核、植物壳的粉或者粉末和由植物获得的碳(或者它们的两种或者更多种或者与之前提及的生物材料的混合物)能够提高所提及的所组分人造树脂-胶粘剂中的生物材料含量,而不由于使用其代替矿物填料而导致基本上或者根本的提取值(Auszugwerte)减少(对于用于确定提取值的测量方法,也可以在不同于举例说明的胶粘剂中使用在实施例中提及的方法)。

本发明因此在第一实施方案中涉及如一开始提及的多组分人造树脂-胶粘剂,其特征在于,其包含所提到的生物材料形式的生物(固体)填料,尤其来自植物果实的核粉或者壳粉或者-粉末和/或生物碳,或者它们的两种或者更多种的各种混合物。

将本发明的多组分人造树脂-胶粘剂用于浆砌锚固件的用于浆砌锚固元件和孔洞或裂缝的相应方法也构成本发明的一个实施方案,其中该人造树脂-胶粘剂和锚固件相继地,尤其首先人造树脂-胶粘剂,然后锚固件,或者(至少基本上)同时地引入到基材中的孔洞或者裂缝中(以及龟裂基材中,例如龟裂混凝土)。

在另一个实施方案中,本发明还涉及所提及的生物材料,尤其来自植物果实的生物核-或者壳粉或者粉末和/或生物碳或者它们的两种或者更多种的各种混合物作为用于尤其用于本发明目的的多组分人造树脂-胶粘剂中的填料的用途,其中优选地将相应填料添加到这种试剂中。

以下定义用于解释特定的术语或者符号和描述本发明的特别的实施方案,其中在以上和以下所提及的本发明实施方案中,单个、多个或者所有的术语和符号可以通过更特别的定义来替换,这导致本发明的特别的实施方案。

“生物的”优选地表示由植物或者植物和/或动物的,尤其由植物的材料获得的填料(或者其它生物组分)。

在作出百分率的重量说明(重量%)之处,如果没有其它说明,其是指本发明的人造树脂-胶粘剂的反应物和添加剂的总质量(即在混合之后固化的物料中存在的成分或者其前体并不含包装和不含其它可能的部件,例如静态混合器、筒壳外壳等,除了在套筒或者薄膜的情况中,包装同样可以作为对于固化或者经固化的材料的总质量作贡献的填料存在)。

提到(甲基)丙烯酸酯之处,其表示丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯或者它们的混合物。

生物填料(材料)例如是粉、粘土、糖、(多)糖、植物纤维、烷基(多)葡萄糖苷(例如Seppic公司的Simulsol)、单宁、木质素、木质素磺酸盐或者乳胶或者它们的两种或者更多种的混合物,尤其来自植物核、植物壳的粉或者粉末和由植物获得的碳(或者它们的两种或者更多种或者与之前提及的生物材料的混合物)。

优选作为生物填料的来自植物果实的果核-或者果壳粉或者-粉末是来自具有硬质的壳或者核的果实,例如坚果或者核果的粉,尤其例如橄榄核粉、椰子壳粉或者(此外的)核桃壳粉,但也是榛子壳粉、杏仁粉、桃子核粉、杏子核粉或者樱桃核粉。

植物碳优选为木炭(例如烧烤炭),其例如由树木或者灌木或者其成分获得,例如来自森林废料,或者来自特殊木材,例如榛子-、椴木-、山毛榉-、桤木-或者欧鼠李炭、葡萄藤炭或者药物炭(也以活性炭的形式)。更疏水性的炭可能是有利的。可以有利地使用通过木材废料的碳化所获得的炭。

例如以5至80重量%,例如10至55重量%的含量添加生物材料,尤其生物的果核粉或者果壳粉。合适含量的实例为10至35重量%,另一个实例是36至60重量%。

“包含”或者“包括”表示,除了所提及的组分或者特征以外还可以存在其它的,即表示非穷举,这与“含有”相反,其表示对于其用途所列举的组分或者特征的穷举。

提到定语“此外”之处,其表示不含这个定语的特征可以是更优选的。

“和/或”表示,所提及的特征/物质可以分别单独地或者以两种或者更多种分别提及的特征/物质的组合的形式存在。

“一个”(除了当如同直接随后在本文中在段落中可以看作数字时)通常表示不定冠词,并且尤其表示“至少一个”(1、2或者更多个的意思)。

作为人造树脂,首先使用例如以下所述的基于环氧化物的反应性-人造树脂或者可自由基固化(=在加入自由基形成剂(固化剂)之后固化)的反应性-人造树脂(可固化组分),其可以分别通过相应的固化剂(固化剂组分)固化。

基于环氧化物的人造树脂:

在使用或者可以在本发明的多组分人造树脂-胶粘剂中使用的基于环氧化物的反应性-人造树脂包含优选基于缩水甘油基化合物,例如具有平均缩水甘油基官能度为1.5或者更大,尤其2或者更大,例如2至10的这种缩水甘油基化合物的环氧化物组分,其可以包含任选的其它缩水甘油醚作为反应性稀释剂。该环氧化物组分的环氧化物优选地是指至少一种多元醇或者酚,例如酚醛树脂、双酚F或者双酚A或者这样的环氧化物的混合物的聚(包括二-)缩水甘油醚,其例如可以通过相应多元醇与表氯醇的反应获得。实例是三羟甲基丙烷三缩水甘油醚、酚醛-环氧树脂、双酚A-表氯醇树脂和/或双酚F-表氯醇树脂,其例如具有≤2000的平均分子量。该环氧树脂例如可以具有120至2000,优选150至400,例如尤其155至195,例如165至185的环氧当量。该注射-人造砂浆体系的反应物和添加剂的总质量的含量优选为5至低于100重量%,尤其10至80重量%、10至70重量%或者10至60重量%。还可以是两种或者更多种这种环氧化物-组分的混合物。合适的环氧树脂、反应性稀释剂和固化剂还可以在LeeH和NevilleK的权威著作“HandbookofEpoxideResins”(New.York:McGraw-Hill),1982中找到(这些化合物通过引用并入本文中)。

在本发明的所有实施方案中,优选在其使用时不必需从外部的热输入和/或(例如UV-)光输入用于固化,也就是说,该反应尤其在环境温度(例如-20至45℃的温度,例如23℃)下进行,并且不需要借助加热-或者光照装置和-材料的额外加热或者照射。

“基于环氧化物”尤其表示,本发明的人造树脂-胶粘剂除了迄今提及的组分以外还可以包含其它常见内容物(例如添加剂或者以上或者以下提及的其它成分)。这些其它内容物例如可以以总共最高80,优选0.01至65重量%的量存在。在不明确地提及“基于”之处,也包含这种常见内容物。

其它内容物的重要实例是选自加速剂、非反应性稀释剂、反应性稀释剂、触变剂、除了所提及的填料以外的其它填料和其它添加剂的一种或者多种。

作为加速剂,可以在组分的一种或者(尤其在多组分体系的情况中)多种中,优选分别在固化剂组分中,例如以0.001至15重量%的重量含量包含例如叔胺,例如咪唑或者叔氨基酚,例如2,4,6-三甲基氨基甲基酚,有机膦或者路易斯碱或者路易斯酸,例如磷酸酯或者它们的两种或者更多种的混合物,基于注射-人造砂浆体系的反应物和添加剂的总质量计。

作为非反应性稀释剂,例如可以以3至60重量%,例如4至55重量%的含量添加例如植物油,例如蓖麻油。

作为触变剂,可以使用常见的流变助剂,例如热解(尤其例如在疏水化下经表面处理的)硅酸。其例如可以以0.001至50重量%,例如0.5至20重量%的重量含量添加。

作为其它填料,可以使用常见填料,尤其水泥(例如波特兰水泥或者高铝水泥)、白垩、砂料、石英砂、石英粉等,其可以作为粉末以颗粒形式或者以成型体形式添加;或者其它的填料,或者它们的混合物,其中该填料此外或者尤其还可以是硅烷化的。

其它填料可以存在于例如本发明多组分试剂盒的一种或者多种组分中,例如相应的双组分试剂盒的一种或者两种组分中;其它填料的含量优选为0至90重量%,例如10至90重量%。此外或者替代地,可以添加可水硬固化的填料,例如石膏、煅石灰或者水泥(例如高铝水泥或者波特兰水泥)、水玻璃或者活性氢氧化铝或者它们的两种或者更多种。

还可以添加其它添加剂,例如增塑剂、非反应性稀释剂、增韧剂、稳定剂、流变助剂、润湿剂和分散剂、着色添加剂,例如染料或者尤其颜料(其例如用于组分的不同着色以更好地控制其充分混合)等,它们的两种或者更多种的混合物。这些其它添加剂可以优选地总计以总共0至90%,例如0至40重量%的重量含量添加。

在定义环氧化物时提及的具有相比于含有芳族基团的环氧化物而言较小粘度的特定化合物,例如三羟甲基丙烷三缩水甘油醚或者己二醇二缩水甘油醚或者缩水甘油基丙基三甲氧基硅烷,也可以例如以0.1至90重量%,例如0.5至75重量%或者1至40重量%的重量含量用作反应性稀释剂。

所述固化剂包含至少一种常用于环氧化物固化的化合物(在加聚时的反应物)。术语“固化剂”在此优选地表示至少一种常用于环氧化物固化的化合物,其具有或者不具有填料添加剂(尤其根据本发明的生物填料)和/或其它添加剂,例如水、增稠剂和/或其它添加物,例如染料等,换句话说,完整的固化剂组分。该固化剂还可以作为单独组分和/或(尤其以受保护的形式,即例如以微胶囊封装的形式)也引入到反应树脂配制品中(作为可固化组分,即在破坏微胶囊的外壳后与固化剂混合之后通过聚合而固化的这种)。可以添加常见的添加剂,例如填料(特别是如上定义的)和/或(尤其用于制备糊料或者乳状液的)溶剂,例如苄醇和/或水。

所述常用于环氧化物固化的化合物(其用作加聚时的反应物)特别是指具有两个或者更多个选自氨基、亚氨基和巯基的基团的这种,例如相应的胺(优选)、硫醇或者氨基硫醇或者它们的两种或者更多种的混合物,其例如在LeeH和NevilleK,“HandbookofEpoxideResins”(New.York:McGraw-Hill),1982(其就此通过引用并入本文中)中提及,例如其中提及的二胺或者多胺和/或二硫醇或者多硫醇。

在本发明的特别的实施方案中,该常用于环氧化物固化的化合物、环氧化物基础或者两者均不具有橡胶改性。

在本发明的一个实施方案中,(普遍)常用于环氧化物固化的化合物例如包括

-二胺或者多胺,尤其例如脂族(例如乙二胺)、环脂族和芳族二胺或者多胺、酰胺基胺、胺加合物、聚醚二胺或者多苯基/多亚甲基-多胺、曼尼希碱、聚酰胺等(其中曼尼希碱尤其如在印刷文件WO2005/090433中,尤其在第3页的最后至第6页的第2段,如在其的实施例1或者尤其2(其就此通过引用并入本文)中公开;其强调为单独地或者以与一种或者多种其它二胺或者多胺的混合物的形式);

-二硫醇或者多硫醇,尤其例如二官能或者更高程度官能的硫醇,例如二巯基-α,ω-C1-C12烷烃、4,4'-二巯基二环己基甲烷、二巯基二苯基甲烷等;

-此外的脂族氨基醇,尤其例如羟基低级烷基胺,例如乙醇胺、二乙醇胺或者3-氨基丙醇,或者芳族氨基醇,例如2-、3-或者4-氨基酚。

还可以使用或者包含所提及的常用于环氧化物固化的化合物的两种或者多种的混合物。

如果存在的话,该常用于环氧化物固化的化合物优选地以最高95重量%,优选2至70重量%的量存在,基于所述人造树脂-胶粘剂(例如注射-人造树脂体系)的固化物料的反应物和添加剂的总质量计。

在本发明的一个可能优选的实施方案中,这些相应化合物的含量为1至95重量%,例如为4至95重量%、5至90重量%或者10至80重量%,基于本发明多组分人造树脂-胶粘剂的固化剂组分计。

尤其在本发明多组分体系的固化剂组分的情况中,其它添加剂也可以是“固化剂”的成分,例如水、有机溶剂例如苄醇、填料(例如如上提及的)和其它如上提及的添加剂,其例如以总共0.01至70重量%,例如1至40重量%的重量含量。

可自由基固化的反应性-人造树脂

(在本发明的实施方案中优选的)可自由基固化的反应性-人造树脂首先是指基于自由基固化的不饱和反应树脂和存在于单独组分中的形成自由基的固化剂的这种。

在本发明的所有实施方案中,优选在其使用时不必需从外部的热输入和/或(例如UV-)光输入用于固化,也就是说,该反应尤其在环境温度(例如-20至45℃的温度,例如23℃)下进行,并且不需要借助加热-或者光照装置和-材料的额外加热或者照射。

可自由基固化的不饱和反应树脂首先理解为这样的,其包含具有不饱和(例如烯类)基团的有机化合物作为自由基固化的(这包括“(例如在加入固化剂之前)可固化的”)组分或者尤其由这样的化合物构成,例如尤其是包含每分子2个或者更多个不饱和(烯类)基团的这种,尤其是包括具有不饱和碳酸酯的可固化酯的这种;优选为分别丙氧基化或者尤其乙氧基化的芳族二醇-,例如双酚-A-、双酚-F-或者酚醛-(尤其二-)(甲基)丙烯酸酯、环氧基(甲基)丙烯酸酯,其特别是二-或者聚环氧化物,例如双酚-A-、双酚-F-或者酚醛-二-和/或-聚-缩水甘油醚与不饱和羧酸,例如C2-C7-烯烃羧酸,尤其例如(甲基)丙烯酸的反应产物形式的;氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯和/或(甲基)丙烯酸脲基酯(其也包括低聚或者聚合的变型),和/或不饱和的聚酯树脂等;或者两种或者更多种这些可固化的不饱和有机组分;例如以0.1至90重量%,例如0.5至75重量%或者1至40重量%或者40至65重量%的重量含量。

在本发明的特别的实施方案中存在或者使用的环氧基(甲基)丙烯酸酯的实例是下式这种

或者更普遍地在制备双酚A-二缩水甘油醚时考虑预增链反应的情况下的下式这种

其中n表示大于或者等于1的数(当存在具有不同的n-值的各种分子的混合物并且通过该式表述时,也可以是作为平均值的非整数的数)。以下也将其归入术语“乙烯基酯”中。

在本发明的特别的实施方案中存在或者使用的丙氧基化或者尤其乙氧基化的芳族二醇-,例如双酚-A-、双酚-F-或者酚醛-(尤其二-)(甲基)丙烯酸酯的实例是下式这种

或者普遍地还考虑更高的乙氧基化程度的情况下:

其中a和b各自彼此独立地表示大于或者等于0的数,其中条件是,该值的至少之一优选为大于0,优选均等于或者大于1(当存在具有不同的(a和b)-值的各种分子的混合物并且通过该式表述时,也可以是作为平均值的非整数的数,对于单独考察的单分子分别仅为整数)。以下也将其归入术语“乙烯基酯”中。

其它内容物的重要实例在此是胺类加速剂、抑制剂、非反应性稀释剂、反应性稀释剂、触变剂、(除了已经提及的以外的,即其它的)填料和/或其它添加剂。

作为胺类加速剂,可以考虑具有足够高的活性的这种,尤其例如(优选叔,尤其羟基烷基氨基取代的)芳族胺,其选自环氧基烷基化的苯胺、甲苯胺或者二甲代苯胺,例如乙氧基化的甲苯胺、苯胺或者二甲代苯胺,例如N,N-双-(羟基丙基-或者羟基乙基)-甲苯胺或者-二甲代苯胺,例如N,N-双(羟基丙基-或者羟基乙基)-对-甲苯胺、N,N-双(羟基乙基)-二甲代苯胺和非常特别相应的更高程度烷氧基化的工业级产物。一种或者多种这种加速剂是可能的。这些加速剂优选地具有0.005至10,尤其0.1至5重量%的含量(浓度)。

作为抑制剂,例如可以添加非酚类(厌氧性)和/或酚类抑制剂。

作为酚类抑制剂(其通常设计为可购的自由基固化的反应树脂的已经混入的成分,但是此外也可以不含其),可以考虑(非烷基化或者烷基化的)氢醌类,例如氢醌、此外的单-、二-或者三-甲基氢醌;(非烷基化或者烷基化的)酚,例如4,4′-亚甲基-双(2,6-二-叔丁基苯酚)、1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3,5-二-叔丁基-4-羟基苄基)-苯;(非烷基化或者烷基化的)焦儿茶酚,例如叔丁基焦儿茶酚、3,5-二-叔丁基-1,2-苯二醇或者尤其4-甲氧基苯酚或者它们的两种或者更多种的混合物。它们优选地具有最大1重量%,尤其0.0001至0.5重量%,例如0.01至0.1重量%的含量。

作为非酚类或者厌氧的(即与酚类抑制剂相反地,在不存在氧气时也有效的)抑制剂(其尤其几乎不影响固化时间),可以优选地考虑吩噻嗪或者有机硝酰基。作为有机硝酰基,例如可以添加如描述于DE19956509(其尤其就在此提及的化合物而言通过引用并入本文)中的这种,特别是1-氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-醇(“4-OH-TEMPO”或者“TEMPOL”)。所述非酚类抑制剂的重量含量优选为1ppm(重量)至2重量%,尤其例如为10ppm至1重量%,基于该反应树脂配制品计。

作为非反应性稀释剂,例如可以以3至60重量%,例如4至55重量%的含量添加例如植物油,例如蓖麻油,或者此外的生物醇和脂肪酯及其酯,或者它们的两种或者更多种的混合物。

作为触变剂,可以使用常见的造成触变的流变助剂,例如热解硅酸。其例如可以以0.01至50重量%,例如0.5至20重量%的重量含量添加。

作为其它填料(除了本发明的粉和粉末以外),使用常见填料,尤其水泥(例如波特兰水泥或者高铝水泥)、白垩、砂料、石英砂、石英粉等,其可以作为粉末以颗粒形式或者以成型体形式添加;或者其它填料,或者它们的混合物,其中该填料此外或者尤其还可以是经硅烷化的。该填料可以存在于本发明多组分人造树脂-胶粘剂的一种或者多种组分中,例如相应的双组分试剂盒的一种或者两种组分中;填料含量优选为0至90重量%,例如为10至50重量%(其中在引入锚固元件时破坏的外壳材料(例如碎裂的玻璃或者碎裂的塑料),例如套筒的碎片也可以一起算作填料)。除了所提及的填料的一种或者多种以外或者代替其,可以添加可水硬固化填料,例如石膏、煅石灰或者水泥(例如高铝水泥或者波特兰水泥)、水玻璃或者活性氢氧化铝或者它们的两种或者更多种。

还可以添加其它添加剂,例如增塑剂、非反应性稀释剂、增韧剂、稳定剂、流变助剂、润湿剂和分散剂、着色添加剂,例如染料或者尤其颜料(其例如用于组分的不同着色以更好地控制其充分混合)等,它们的两种或者更多种的混合物。这些其它添加剂可以优选地总共以共0至90%,例如0至40重量%的重量含量添加。

作为“反应性稀释剂”,例如除了优选的乙烯基酯以外还可以添加一种或者多种(低粘度的)自由基固化的不饱和反应性稀释剂,其中主要理解为这样的,其包含具有不饱和(例如烯类)基团的有机化合物作为自由基固化的(这包括“(例如在加入固化剂之前)可固化的”)组分或者尤其由这样的化合物构成,其例如尤其是(甲基)-丙烯酸酯-或者(甲基)-丙烯酰胺-单体,例如丙烯酸和/或甲基丙烯酸或者优选其酯(也称为“(甲基)丙烯酸酯”)或者酰胺,尤其(甲基)丙烯酸酯,例如单-、二-、三-或者聚(甲基)丙烯酸酯(包括(甲基)丙烯酸羟基烷基酯,例如-(甲基)丙烯酸羟基丙酯或者(甲基)-丙烯酸羟基乙酯,具有1至10个(甲基)丙烯酸酯基团的(甲基)丙烯酸烷基酯,例如单-、二-、三-、四-、五-、六-或者聚(甲基)丙烯酸酯,例如烷基二-或者三(甲基)丙烯酸酯,例如1,2-乙二醇二(甲基)丙烯酸酯(乙二醇二(甲基)丙烯酸酯)、丁二醇二(甲基)丙烯酸酯,例如1,3-或者尤其1,4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、己二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,10-癸二醇二(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇-二(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、甘油三(甲基)丙烯酸酯、聚甘油聚(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸环烷基酯、(甲基)丙烯酸双环烷基酯或者(甲基)丙烯酸杂环基酯,其中环烷基或者双环烷基具有5至7个环碳原子,并且杂环基具有5或者6个环原子和1或者2个选自N、O和S的环杂原子,例如(甲基)丙烯酸四氢糠酯或者(甲基)丙烯酸异冰片酯,或者(甲基)丙烯酸乙酰乙酰氧基烷基酯;或者此外的苯乙烯类,例如苯乙烯、α-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯、叔丁基苯乙烯和/或二乙烯基苯;或者它们的两种或者更多种的混合物,其设定为与自由基固化的不饱和反应树脂同时固化的成分;其例如以0.1至90重量%,例如0.5至75重量%或者1至40重量%的重量含量。

所述固化剂包含至少一种过氧化物作为实际的引发剂。在此,术语“固化剂”在本文中以上和以下优选地表示纯的引发剂或者钝化的(phlegmatisiert)引发剂,其具有或者不具有填料添加剂和/或其它添加剂,例如水、增稠剂和/或其它添加物,例如染料、颜料、添加剂等,换句话说,完整的固化剂组分。为了钝化,可以添加常见添加剂,例如石膏、白垩、热解硅酸、邻苯二甲酸酯、氯代石蜡烃等。此外,也还可以添加填料和/或(尤其用于制备糊料或者乳状液的)溶剂、(非反应性稀释剂,例如液体(例如环氧化或者含羟基的)油,例如蓖麻油、或者水、增稠剂、填料(例如如上所提及的)和其它以上所提及的添加剂,其中水可以用作缩合包含可水解基团的硅烷的固化剂。所有添加剂的含量可以例如为总共0.1(尤其10)至99.5重量%,例如1(尤其10)至99.1重量%的重量含量。

在本发明的一个可能优选的实施方案中,引发剂(实际的固化剂)的含量为0.5至90重量%,特别是0.9至30重量%,基于该固化剂组分计。

作为用于固化本发明反应树脂配制品的引发剂,在自由基聚合的情况中例如使用形成自由基的过氧化物,例如有机过氧化物,例如二酰基过氧化物,例如过氧化二苯甲酰;酮过氧化物,例如过氧化甲乙酮或者过氧化环己酮;或者过氧化酸烷基酯,例如过氧化苯甲酸叔丁酯;无机过氧化物,例如过硫酸盐或者过硼酸盐以及它们的混合物。

在此,该固化剂占本发明人造树脂-胶粘剂的含量优选为1至60重量%,例如2至50重量%,基于所有反应物和添加物不包括包装的质量(重量)计,其中过氧化物的含量为0.1或者更大的重量%,在一个特别优选的实施方案中为0.1至<1重量%,此外也可以为1至10重量%,同样基于整个所属的反应树脂配制品(100%)的质量计。

可自由基固化的不饱和反应性树脂(或者其组分的总量)例如设定为5至99.5%,例如10至98.5,例如10至89.5%的重量含量。

“基于”在此还表示,本发明的人造树脂-胶粘剂除了所提及的组分以外还可以包含其它常见的内容物(例如添加剂或者其它以上或者以下所提及的成分)。这些其它内容物可以一起例如以总共最高80,优选0.01至65重量%的量存在。在不明确地提及“基于”之处,也包含这种常见的内容物。

孔洞或者裂缝理解为这样的孔洞或者这样的裂缝,其存在于固体(尤其已经完成为这样的)基底(基材)中,尤其砌砖或者混凝土中,任选地也于龟裂的基材中,例如龟裂的混凝土中,并且至少可以从一个面上进入,其例如为钻孔,或者此外为用无机砂浆料或者灰浆料(例如用水泥或者石膏)浆砌时空出的区域等。

在本发明的一个特别的实施方案中,在所希望的位置处(例如在孔洞或者裂缝,例如钻孔处或者之中)相互混合之前,将可固化组分和所属的固化剂(固化剂组分)彼此分开地保存在双-或多组分体系中。

本发明的注射-人造树脂体系设计为并且也用作多组分体系(例如多组分试剂盒)。

多组分试剂盒尤其理解为具有组分(A)和如上和如下定义的分别所属的固化剂(组分(B))的双组分或者(此外)多组分试剂盒(优选为双组分试剂盒),其中组分(A)包含如上和如下所述的一种或者多种可自由基固化的(=在加入自由基形成剂(固化剂)之后固化的)反应性-人造树脂或者一种或者多种基于环氧化物的反应性-人造树脂,其中可以在该组分的一种或者两种中设置其它添加剂;优选地理解为双室或者此外的多室装置,其中这样含有能彼此反应的组分(A)和(B)和任选的其它分开的组分,从而使其成分在贮存期间不能够彼此反应(尤其在固化下),优选地从而使其成分在使用之前不彼此接触,但是为了固定,其能够将组分(A)和(B)和任选的其它组分在所希望的位置处,例如直接在孔洞前或者中混合并且如有必要地引入,从而能够在那里发生固化反应。还合适的是套筒,其例如由塑料、陶瓷或者尤其玻璃构成,其中通过(例如在将锚固元件压入孔洞或者裂缝中,例如钻孔中时)可破坏的边界壁或者集成的可单独破坏的容器来彼此分开地安置各个组分,例如作为彼此嵌套的套筒,例如安瓿;以及特别是多组分或者尤其双组分筒壳(其同样是特别优选的),在其室中含有具有以上和以下提及的组合物的本发明人造树脂-胶粘剂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,其中静态搅拌器也优选地属于相应的试剂盒。

有利地,包装材料(例如薄膜、筒壳(以及静态混合器)或者塑料套筒)同样可以由具有高的或者完全的生物碳含量的塑料,例如由相应的聚酰胺等构成。

通过混合所属的(在混合之前被抑制反应的分开的)组分,尤其在孔洞附近和/或直接在其前或者(例如尤其在使用具有静态混合器的筒壳时)直接在孔洞或者裂缝,例如钻孔前或者(尤其在破坏相应的套筒或者安瓿时)内部,在所希望的使用处使用本发明的人造树脂-胶粘剂。

“浆砌”尤其理解为(材料连接和/或形状配合连接地)将由金属构成的(例如咬边锚杆、螺杆、螺钉、钻孔锚杆、螺栓)或者此外由其它材料,例如塑料或者木材构成的锚固件固定在固体(优选已经完成为这样的)基材中,例如混凝土或者砌砖中,特别地如果其为人工建造的建筑物的组成部分,尤其砌砖、天花板、墙体、地面、板、柱等(其例如由混凝土、天然石材、实心砖或者空心砖的砌砖、此外塑料或者木材构成),尤其在孔洞,例如钻孔中。借助该锚固件,就可以固定例如扶手、覆盖件,例如板、墙面件或者其它建筑元件。

谈及“它们的两种或者更多种的混合物”之处,其尤其包含所提到的强调为优选的成分的至少一种与一种或者多种其它的,尤其一种或者多种同样标示为优选的组分的混合物。

“完成为这样的”特别地表示,除了可能的表面改变(例如涂敷,例如涂灰浆或者涂漆)等以外,已经完成所述基材(例如作为建筑砖或者墙),并且不是同时用胶粘剂完成或者由其组成。换句话说:该胶粘剂本身不是已经完成的基材。

优选地在将本发明固定砂浆的组分混合后很短的时间,优选30分钟或者更短时间,引入所述一种或者多种锚固件。注释:随着将该组分混合和引入到应固定锚固件的所希望的位置上或者中,开始多个基本上同时和/或仅以很小的时间差距进行的反应。在原位处进行最终的固化。

借助以下测试系统(尤其例如在实施例中进一步仔细阐述的)可以发现结合应力的以下范围:大于10N/mm2,例如10至100N/mm2,例如12至50N/mm2,例如15至30N/mm2

结合应力通过由混凝土(C20/C25)制成的锚杆M12以95mm的插立深度(Setztiefe)和14mm的钻孔直径在20℃下60min的固化时间之后的拉伸实验来确定。

本发明的特别的实施方案还涉及在权利要求书和摘要中所述的变型方案——因此即那个权利要求书和摘要通过引用并入于此中。

以下的实施例用于阐述本发明,而不限制其范围,但是同样展示了本发明的实施方案(其中在以上和以下提及的本发明主题的一个中,每个单个特别提及的成分可以代替通用术语,或者多个或者所有的,其定义本发明的特别的实施方案)。

缩写

EOBADMA:乙氧基化的双酚A-二甲基丙烯酸酯

BDDMA:丁二醇二甲基丙烯酸酯

t-BBC:叔丁基-焦儿茶酚

FISV:FISV360S(fischerwerkeGmbH&Co.KG,Waldachtal,德国)

实施例1:在66.67%EOBADMA和33.33%BDDMA构成的基础树脂中引入相应量的粉,并且在23℃下用Brookfield-粘度计确定粘度。在20转/分钟下直至约10000mPas使用转轴3,并且超过其时在10转/分钟下使用转轴7。

以mPas计的测量值:

浓度 [重量%]橄榄核粉M200(优选)椰子壳粉(优选)Rehofix>Jeluxyl>Arbocel类型C750FPLignocel>12.21401451607501720200023.4300285600不能再测量156000*141000*34.68458001540041.464053670不能再测量46.9180001440051.44880035000

*=砂浆过于干燥和易碎的,不能再流动。

使用以下材料:

可以看出,仅用粉才达到良好的填充度,并且其它填料在非常低的填充度下就导致不可用的砂浆。

机械特性:

为了确定胶凝时间和制备抗压测试体和抗拉测试体,制备具有76.6%的液体组分(BDDMA/E2BADMA)和23.4%基于生物的填料的标准砂浆(来自上表中的第2行的砂浆(粗体强调)),向其中添加0.7%胺类加速剂。

将50g的各种砂浆与具有过氧化二苯甲酰含量为5.3重量%的9.1g的固化剂混合,并且制造测试体。

拉伸结果,根据DINENISO527在测试体1BA上测量

具有基于生物的填料的砂浆抗拉强度[MPa]拉伸模量[GPa]在抗拉强度下的伸长率[%]橄榄核粉 M20023.22.51.1Coconit 20018.12.40.9Lignocel C 12017.82.50.8Rheofix MK 30012.22.20.6Jeluxyl Haho 12012.62.20.6Arbocel Type C750FP19.02.510.8比较:FIS V10.04.30.5

结果:用所有填料获得好至非常好的抗拉强度,其中用粉的位于上部区域中,或者在橄榄核粉的情况中是最高的。对于在抗拉强度下的伸长率而言,用粉是最高的。

胶凝时间:

为了确定,称重如上提及的50.0g砂浆和9.1g固化剂,1min均匀化,并且在23+/-1℃下测量凝固。

具有基于生物的填料的砂浆胶凝时间[分:秒]橄榄核粉 M20004:11Coconit 20003:45Lignocel C 12006:30Rheofix MK 30004:42Jeluxyl Haho 12004:36Arbocel Type C750FP04:43

在结果中,展示了基本上相同的胶凝时间(并且因此未指出填料类型的抑制作用或者影响)。

实施例2:实施例配方1:

砂浆组分1原料使用量[重量%]甲基丙烯酸四氢糠酯Sarbio 61009.90乙氧基化的双酚A-二甲基丙烯酸酯19.00抑制剂混合物(t-BBC、TEMPOL)0.05胺加速剂0.65热解的经表面处理的硅酸1.50石英粉41.90橄榄核粉27.00100.00

该砂浆具有1.58克/立方厘米的密度和在10转/分钟下用Brookfield转轴7测量的23℃下160Pa*s的粘度。生物碳含量为50.5%。

固化剂组分

固化剂组分1原料使用量[重量%]蓖麻油40.00过氧化二苯甲酰 (在惰性填料中33%)16.00石英砂41.50热解的经表面处理的硅酸2.00颜料0.50100.00

该固化剂具有1.50克/立方厘米的密度和在10转/分钟下用Brookfield转轴7测量的23℃下120Pa*s的粘度。生物碳含量为88.9%。

测量结合应力:

将生物聚酰胺6.10(58%的生物-C)构成的5:1-共轴向筒壳用约390g砂浆和约74g固化剂填充。该注射砂浆(固化剂组分(组分(B)和砂浆组分1(组分(A))一起)具有56.5%的生物碳含量。

拉伸值:结合应力通过由混凝土(C20/C25)制成的锚杆M12以95mm的插立深度和14mm的钻孔直径在20℃下60min的固化时间之后的拉伸实验来确定。获得18.6N/mm2的结合应力。

实施例配方2:

砂浆组分2原料使用量[重量%]1,10-癸二醇二丙烯酸酯(Sarbio 5201)11.50乙氧基化的双酚A-二甲基丙烯酸酯19.00抑制剂混合物(t-BBC、TEMPOL)0.05胺加速剂0.65热解的经表面处理的硅酸1.50石英砂40.30椰子壳粉Coconit 20027.00100.00

该砂浆具有1.56克/立方厘米的密度和在10转/分钟下用Brookfield转轴7测量的23℃下145Pa*s的粘度。生物碳含量为51%。

测量结合应力:

将生物聚酰胺6.10(58%的生物-C)构成的5:1-共轴向筒壳用约385g砂浆组分和约74g固化剂组分1填充。该注射砂浆(固化剂组分(组分(B)和来自实施例1的砂浆组分1(组分(A))一起)具有56.9%的生物碳含量。获得18.3N/mm2的结合应力。

实施例3:

砂浆组分3原料使用量[重量%]双酚-A/F-树脂(生物C-含量28 %)45三羟甲基丙烷三缩水甘油醚15润湿剂和分散剂2颜料0.5热解的经表面处理的硅酸2石英粉10.5椰子壳粉25100.00

该砂浆具有1.31克/立方厘米的密度和在10转/分钟下用Brookfield转轴7测量的23℃下140Pa*s的粘度。生物碳含量为39%。

固化剂组分2原料使用量[重量%]曼尼希碱配制品60植物炭37.5热解的经表面处理的硅酸2.00颜料0.50100.00

该固化剂具有1.28克/立方厘米的密度和在10转/分钟下用Brookfield转轴7测量的23℃下160Pa*s的粘度。生物碳含量为38%。

测量结合应力:

将生物聚酰胺6.10(58%的生物-C)构成的3:1-共轴向筒壳用约393g该砂浆和约130g该固化剂填充。测得的结合应力为24.7N/mm2

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