CN110036049A - 柔韧性聚氨酯水泥基混杂组合物 - Google Patents

柔韧性聚氨酯水泥基混杂组合物 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种多组分组合物，其包含多元醇组分(A)，其包含一种或多种多元醇和水；多异氰酸酯组分(B)，其包含选自六亚甲基二异氰酸酯(HDI)和至少一种多元醇和亚甲基二苯基二异氰酸酯(MDI)的异氰酸酯‑官能的聚氨酯预聚物的至少一种的多异氰酸酯；和粉末组分(C)，其包含一种或多种水硬性粘结剂和一种或多种集料。该多组分组合物尤其适用作工业地坪和停车场的地坪材料。

Description

柔韧性聚氨酯水泥基混杂组合物
技术领域
本发明涉及聚氨酯水泥基混杂地坪材料，特别用于制造工业地坪(flooring)或停车场地坪。
发明背景
今天，对地坪覆盖系统存在若干要求，特别是对于工业地坪和停车场地坪。
除了其他特性外，尤其是当今对于工业地坪需要柔韧性，特别是在设计大型混凝土板时，以桥接最小裂缝宽度(通常为0.2至0.4毫米)。大面积区域也要求系统具有成本效益，导致树脂价格低廉。
此外，工业地坪的具体法规，如德语国家的水保护法(WHG§19)要求在高耐磨性和耐化学性之间具有柔韧性。停车场地坪既要求高耐磨性，也要求裂缝桥接性能，尤其是对于地面承重板而言，耐受即将到来的水分。
环氧或聚氨酯树脂通常用于这种地坪应用。然而，传统环氧树脂或聚氨酯树脂的柔韧性增加也意味着磨损和耐化学性的损失。因此，必须建立折衷方案以实现两种性质的良好结果。
刚性工业环氧系统具有无裂缝桥接性能，因此具有高耐磨性，但易于开裂。
通常，出于成本考虑，将填料/树脂比(填充率)增加到最大值，但是由此导致施加速度的损失。此外，当需要同时具有裂缝桥接性能时，用于地面承重板的停车场解决方案通常表现出起泡。此外，裂缝桥接停车场解决方案的耐磨性也很弱，从而当地坪交通量很高时使用寿命不到五年。
因此，需要地坪系统，特别是工业地坪和停车场地坪，它们在相互冲突的要求之间提供折衷例如耐化学性与裂缝桥接性、耐湿性与柔韧性、耐磨性与裂缝桥接性、抗冲击性与成本以及施加速度与成本。同时，这样的折衷也是影响使用寿命的性能折衷。
EP 2944622 A1涉及一种用于制造具有改善的表面光泽的聚氨酯水泥基混杂地坪或涂层的三组分组合物，其由多元醇组分(A)、多异氰酸酯组分(B)和粉末组分(C)组成，所述多元醇组分(A)包含至少两种多元醇和水；所述多异氰酸酯组分(B)包含具有至少2.5的平均NCO官能度的亚甲基二苯基二异氰酸酯产物或具有至少2的平均NCO官能度的亚甲基二苯基二异氰酸酯产物和其量基于所述多异氰酸酯组分(B)计为1-30％的至少一种另外的多元醇，其中所述MDI产物和所述多元醇已经至少部分反应；和所述粉末组分(C)包含至少一种水硬性粘结剂和任选地一种或多种集料。
WO 2014/174033 A2描述了一种用于地坪应用的三组分组合物，其包含包括煅烧纸污泥和集料的组分(A)，包括选自多元醇、环氧树脂和聚合物乳液分散体的粘结剂的组分(B)和包括异氰酸酯硬化剂的组分(C)。
JP H08-169744 A描述了一种水泥组合物，其包含水硬性粘结剂，例如水泥和含活性氢的化合物例如蓖麻油和异氰酸酯化合物例如MDI的组合。
发明概述
因此，本发明的目的是克服上述现有技术的问题，特别是提供一种地坪材料，其在如上所述的冲突要求之间提供折衷。特别地，地坪材料应结合优异的裂缝桥接性能和高化学磨损和抗冲击性。
地坪覆盖物应进一步实现相互冲突的要求之间的良好折衷，例如高填充率，这使得系统具有成本效益，易于在一层中施加，耐湿并且适用于地面承重板。
令人惊讶的是，该目的可以通过提供用于制造聚氨酯水泥基混杂地坪的多组分组合物来实现，其中使用特定的多异氰酸酯组分。
因此，本发明涉及一种多组分组合物，包含多元醇组分(A)，其包含一种或多种多元醇和水；多异氰酸酯组分(B)，其包含选自六亚甲基二异氰酸酯(HDI)和至少一种多元醇与亚甲基二苯基二异氰酸酯(MDI)的异氰酸酯官能的聚氨酯预聚物的至少一种的多异氰酸酯；和粉末组分(C)，其包含一种或多种水硬性粘结剂和一种或多种集料。
本发明的多组分组合物令人惊讶地提供了改进的裂缝桥接性能，同时保持了高耐化学性、耐磨性和抗冲击性。它可以实现高填充率(填料与树脂比)，从而降低成本而不会影响施用的便利性。此外，多组分组合物具有耐湿性，并展示出令人惊讶的防水性能，使得可用于地面承重板。
此外，本发明的多组分组合物是有利的，因为在常规聚氨酯树脂的情况下不会发生低温起泡。另外，可以实现更短的固化时间，从而可以在24小时后使用由其生产的地坪。这些优点导致更快的操作和成本有效的制备。
此外，本发明的多组分组合物的特征在于低收缩率，使得它可以在不切割任何锚固槽的情况下使用，和特征在于有利的裂缝桥接性能，使得它特别适用于停车场的地坪。当用作修补砂浆时，还提供了更好的物理性质，和当用作液膜时，还提供了有利的防水性能。
多组分组合物显示出良好的耐火性能，使得其根据EN 13501-1可归类为Bfl。此外，多组分组合物不显示胺雾浊(blushing)，这是环氧树脂的常见问题。
因此，本发明的多组分组合物能够提供地坪覆盖物，特别是工业地坪和停车场地坪的覆盖物，显示出改善的裂缝桥接性能，以及高耐化学、耐磨和抗冲击性。
本发明还涉及使用多组分组合物制备地坪或涂层的方法。在另一个实施方案中，本发明提供了可通过本发明的方法获得的地坪，特别是工业地坪或停车场地坪。
本发明还涉及多组分组合物作为地坪材料，用于停车场地坪或工业地坪的相应用途。
发明详述
以“多(聚)”开头的物质名称，例如多元醇或多异氰酸酯，指每个分子形式上含有两个或更多个在其名称中出现的官能团的物质。
平均分子量应理解为使用常规方法测定的数均分子量(Mw)，优选在35℃下通过使用聚苯乙烯作为标样的凝胶渗透色谱法(GPC)，其中孔隙率为100埃、1000埃和10000埃的苯乙烯-二乙烯基苯凝胶作为柱和四氢呋喃作为溶剂。
术语“水泥基”是指包括水硬性粘结剂例如水泥的组合物和其固化产物。
首先，解释根据本发明使用的多组分组合物。多组分组合物包含三个或更多个单独的组分。组分分开储存，以避免自发反应。该组分可以作为包装组装在一起。使用时，组分彼此混合。多组分组合物优选由三组分组成。然而，任选地，可以包括一种或多种另外的组分用于特定目的。例如，包含着色剂(例如颜料)的另外的组分可用于着色目的。
多元醇组分(A)
多元醇组分包含一种或多种多元醇和水。任选地，可以将一种或多种添加剂添加到多元醇组分中。多元醇组分优选为液体组分。多元醇组分可以是粘性的，但通常是可倾倒的。
所述一种或多种多元醇优选为二醇和/或三醇，其中二醇是优选的。
合适的多元醇的实例为聚氧化亚烷基多元醇，也被称为"聚醚多元醇"，聚酯多元醇、聚碳酸酯多元醇、聚(甲基)丙烯酸酯多元醇、聚烃-多元醇、羟基封端的聚丁二烯、多羟基官能的丙烯腈/丁二烯共聚物及其混合物，特别是其二醇，和其混合物。
聚醚多元醇的实例为聚氧亚烷基多元醇、聚氧亚丙基多元醇和聚氧亚丁基多元醇，特别聚氧亚乙基二醇、聚氧亚丙基二醇、聚氧亚丁基二醇、聚氧亚乙基三醇和聚氧亚丙基三醇。具有小于0.02meq/g不饱和度并且具有1000-30000g/mol平均分子量的聚氧化亚烷基二醇或聚氧化亚烷基三醇以及具有400-8000g/mol平均分子量的聚氧亚乙基二醇、聚氧亚乙基三醇、聚氧亚丙基二醇和聚氧亚丙基三醇是合适的。
聚醚多元醇的其它实例为所谓的环氧乙烷-封端(“EO-封端”、环氧乙烷封端的)的聚氧亚丙基多元醇、苯乙烯-丙烯腈接枝的聚醚多元醇，例如来自BASF PolyurethanesGmbH(德国)的
待用于本发明的特别优选的多元醇是多羟基官能的脂肪和油，例如天然脂肪和油，例如蓖麻油或通过化学改性天然脂肪和油而获得的多元醇，所谓的油脂化学多元醇。特别优选的是多元醇组分包含蓖麻油作为多元醇。
化学改性的天然脂肪和油的实例是从环氧聚酯或环氧聚醚获得的多元醇，所述环氧聚酯或环氧聚醚例如通过不饱和油的环氧化，随后用羧酸或醇开环得到；通过加氢甲酰化和氢化不饱和的油获得的多元醇，或由天然脂肪和油通过降解过程例如醇解或臭氧分解并且随后通过例如由此获得的降解产物或其衍生物的酯交换或二聚化获得的多元醇。天然脂肪和油合适的降解产物特别是脂肪酸和脂肪醇以及脂肪酸酯，特别是甲基酯(FAME)，其可以例如通过加氢甲酰化和氢化而衍生得到羟基-脂肪酸酯。
以上提及的多元醇通常具有相对高的分子量，例如平均分子量为250至30000g/mol、特别是1000至30000g/mol和/或平均OH官能度在1.6到3。
合适多元醇的其它的实例为低分子量的二元醇或多元醇，例如具有小于250g/mol的分子量。其实例为1,2-乙二醇、1,2-和1,3-丙二醇、新戊基二醇、二乙二醇、三乙二醇、异构的二丙二醇和三丙二醇，异构的丁二醇、戊二醇、己二醇、庚二醇、辛二醇、壬二醇、癸二醇、十一烷二醇、1,3-和1,4-环己烷二甲醇、氢化双酚A、二聚脂肪醇、1,1,1-三羟甲基乙烷、1,1,1-三羟甲基丙烷、甘油、季戊四醇、糖醇，如木糖醇、山梨糖醇或甘露醇、糖类，如蔗糖、其它具有更高官能度的醇、上述二元和多元醇的低分子量的烷氧基化产物，和其混合物。
尽管所述低分子量的二元醇或多元醇可用作多元醇，但优选使用具有高分子量的上述多元醇。在一个优选的实施方案中，至少一种高分子量多元醇和至少一种低分子量的二元醇或多元醇组合使用。如上所述，低分子量多元醇被认为具有小于250g/mol的分子量，而高分子量多元醇被认为具有250g/mol或更高的平均分子量。
在一个优选的实施方案中，多元醇组分包含至少一种高分子量的多元醇，特别是蓖麻油，其任选地与至少一种低分子量多元醇组合。
特别优选的是一种或多种多羟基-官能的脂肪和油，例如天然脂肪和油，或通过化学改性天然油脂和油(特别是蓖麻油)获得的多元醇，和一、二或更多种低分子量的二元或多元醇的组合。在这样的组合中，具有高分子量的一种或多种多元醇通常以比至少一种低分子量二元醇或多元醇更高的量使用。
该多元醇组分进一步包含水。
除了至少一种多元醇和水以外，多元醇组分还可含有其他添加剂。如果需要，这种添加剂通常是常用的，并且通常为本领域技术人员所知。其它任选的添加剂的实例为增塑剂，颜料，粘合促进剂，如硅烷、例如环氧硅烷、(甲基)丙烯酸基硅烷和烷基硅烷，抗热光和紫外线辐射的稳定剂，触变剂，流动改善添加剂，阻燃剂，表面活性剂如消泡剂，润湿剂，流动控制剂，脱气剂，生物杀灭剂和乳化剂。
用于多元醇组分的优选使用的任选的添加剂为一种或多种增塑剂，例如苯甲酸酯、邻苯二甲酸苄基酯，例如160，和二异丙基苯，例如9-88；颜料，例如无机和有机颜料，例如和消泡剂，例如不含溶剂和不含硅的消泡剂，例如不含溶剂和不含硅的聚合物基消泡剂，和聚有机硅氧烷，例如Airex和和乳化剂例如氢氧化钙。
多异氰酸酯组分(B)
该多异氰酸酯组分(B)包含选自六亚甲基二异氰酸酯(HDI)和至少一种多元醇与亚甲基二苯基二异氰酸酯(MDI)的异氰酸酯-官能的聚氨酯预聚物的至少一种的多异氰酸酯。
在一个实施方案中，多异氰酸酯组分(B)包含HDI。在另一个实施方案中，多异氰酸酯组分(B)包含异氰酸酯-官能的聚氨酯预聚物(基于MDI的预聚物)。在其它实施方案中，多异氰酸酯组分(B)包含六亚甲基二异氰酸酯(HDI)和亚甲基二苯基二异氰酸酯(MDI)。在其它实施方案中，多异氰酸酯组分(B)包含六亚甲基二异氰酸酯(HDI)和异氰酸酯-官能的聚氨酯预聚物。
多异氰酸酯的商业产品通常是低聚或聚合物形式的和/或转化成多异氰酸酯的衍生物，例如为了减少毒性危害。可以使用所有这些形式。
所使用的HDI可以是这样的商业产品，使得所使用的HDI可以是例如单体HDI、HDI缩二脲、HDI异氰脲酸酯、HDI三聚体、HDI的脲基甲酸酯衍生物、HDI的脲二酮二聚体或其混合物。
在HDI和MDI的组合中使用的MDI或作为异氰酸酯-官能的聚氨酯预聚物的原料的MDI可以是例如单体的亚甲基二苯基二异氰酸酯或聚合的亚甲基二苯基二异氰酸酯或其混合物。
单体MDI是指“纯”的MDI，包括单个MDI异构体或两个或三个MDI异构体的异构体混合物的产物。异构体比例可在宽范围内变化。例如，4,4'-MDI是无色至淡黄色固体，熔点为39.5℃。商业上的单体MDI通常是4,4'-MDI、2,4'-MDI的混合物，并且通常具有非常低含量的2,2'-MDI。
聚合的MDI包括低聚物质。通常MDI异构体也包括在聚合MDI中。因此，聚合MDI可含有单一MDI异构体或两种或三种MDI异构体的异构体混合物，余量为低聚物质。聚合MDI倾向于具有高于2的异氰酸酯官能度。在这些产品中，异构体比率以及低聚物质的量可在宽范围内变化。例如，聚合的MDI通常可含有30至80重量％的MDI异构体，余量为所述低聚物质。与单体MDI的情况一样，MDI异构体通常是4,4'-MDI、2,4'-MDI和非常低含量的2,2'-MDI的混合物。聚合的MDI在室温(23℃)下通常是棕色或深琥珀色的液体。
低聚物质是通常具有3或更高的NCO官能度的低聚物。低聚物质是合成工艺的结果，可以通过以下式表示：
其中n为1-4和更大。随着链长的增加，同系物的量减少。n高于4的同系物的总含量通常不是很高。
预聚物是具有反应性基团的聚合物，其是能够通过反应性基团进入进一步聚合的前体，例如通过链增长。
本发明中使用的至少一种多元醇和MDI的异氰酸酯-官能的聚氨酯预聚物可通过至少一种多元醇与MDI的反应获得。异氰酸酯-官能的聚氨酯预聚物的NCO当量为例如在180至1500g/eq，优选200至1000g/eq，更优选220至600g/eq的范围内。NCO当量重量表示每一当量NCO基团的以g表示的预聚物重量。为了制备具有所需NCO当量重量的预聚物，将多元醇和MDI以一定比例反应。该比例可以基于产物的所需NCO当量重量以及原料的OH当量重量和NCO当量重量来计算。技术人员熟悉该计算。
一种或多种多元醇可用于制备异氰酸酯-官能的聚氨酯预聚物。合适的多元醇的实例是与多元醇组分(A)相同的多元醇，因此可参考。多元醇优选为聚醚多元醇，特别是聚丙烯醚多元醇、羟基封端的聚丁二烯或聚酯多元醇，特别是针对多元醇组分(A)以上所提及的那些。
制备异氰酸酯-官能的聚氨酯预聚物的方法和合适的条件是聚氨酯合成领域的技术人员所熟知的。
多异氰酸酯组分(B)可任选地包含催化剂。可以使用聚氨酯制备中常用的所有催化剂。催化剂优选为含锡的催化剂，特别是有机锡催化剂。具体的实例是月桂酸二丁基锡(DBTL)、二氯化二丁基锡和二乙酰基丙酮酸二丁基锡(DBTDAcAc)。用于合适催化剂的其它实例为胺，特别是叔胺，如1,4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷(DABCO)，和有机金属化合物，例如有机钛化合物、有机铋化合物和有机锌化合物。
多异氰酸酯组分(B)中催化剂的量可以是例如在0.05-5重量％，优选0.1-2重量％的范围内，基于多异氰酸酯组分(B)的重量计。
多异氰酸酯组分(B)可任选地包含一种或多种其他添加剂，例如溶剂。如果使用的话，优选以相对少量使用添加剂，例如溶剂，例如总共不大于20wt％或不大于10wt％，优选不大于5wt％的添加剂，基于多异氰酸酯组分(B)的总重量计。合适的溶剂包括但不限于酯、酮、烃和氯代烃。
粉末组分(C)
粉末组分包含一种或多种水硬性粘结剂和一种或多种集料。
水硬性粘结剂基本上是一种无机或矿物材料或共混物，当与水混合时其会硬化。水硬性粘结剂还包括潜在的水硬性粘结剂或火山灰粘结剂，它们通常需要活化，例如通过石灰的存在而活化，以显示水硬性质。本领域技术人员已知的所有水硬性粘结剂都是合适的。
水硬性粘结剂的典型实例是水泥，例如波特兰水泥、飞灰、粒状高炉矿渣、石灰，如石灰石和生石灰、稻壳、煅烧纸污泥、气相二氧化硅和火山灰的至少一种或其混合物。水硬性粘结剂优选包含水泥，特别波特兰水泥。水硬性粘结剂例如水泥通常还包括硫酸钙，例如石膏，硬石膏和半水合物。
粉末组分还包括一种或多种集料。集料是化学惰性的固体颗粒材料。集料有各种形状、大小和材料，从细沙粒到大而粗的岩石。合适的集料的实例是砂，如硅砂、砾石和碎石、矿渣、煅烧燧石、轻质集料，如粘土、浮石、珍珠岩和蛭石。优选使用砂，特别是硅砂以达到预期的可加工性并获得光滑的表面。
集料的粒度可根据应用而变化，但优选相当小，例如不超过6毫米，优选不超过4毫米。该集料可具有例如0.05至4mm，优选0.1至3mm的粒度，其中具有0.1至3mm粒度的砂，特别硅砂是特别优选的。例如，在本发明中可以有利地使用粒度为0.3-0.8mm或0.1-0.5mm的砂子。粒度范围可以例如通过筛分分析确定。
在一个优选的实施方案中，粉末组分还包括氢氧化钙和/或氧化钙，例如熟石灰(Ca(OH)2)和/或生石灰(CaO)。
粉末组分可任选地包含一种或多种添加剂，如果需要，它们是常用的，并且通常为水泥应用领域的技术人员所知。可以任选地用于固体组分中的合适的添加剂的实例为超增塑剂，例如聚羧酸酯醚(PCE)，油如矿物油、石蜡油和有机油，纤维素纤维，以及无机或有机颜料。
多组分组合物合适的比例
对于多组分组合物的组分的混合比，组分(A):(B):(C)的重量比优选为1-1.2:1-0.85:1-5。
优选配制多元醇组分(A)使得水含量为10-40重量％、优选20-30重量％，和/或一种或多种多元醇(优选包括蓖麻油)的含量为35-55重量％、优选38-50重量％，基于多元醇组分(A)的总含量计。
在一个优选的实施方案中，在多元醇组分(A)中含有至少一种高分子量的多元醇，优选蓖麻油和至少一种低分子量的多元醇。在这种情况下，高分子量多元醇例如蓖麻油的含量例如在33-45重量％的范围内，和低分子量多元醇的含量例如在2-10重量％的范围内，基于多元醇组分(A)的总含量计。
优选配制多组分组合物使得多异氰酸酯组分(B)包含10至100重量％、更优选40至100重量％的HDI和/或10至100重量％、更优选40至100重量％的异氰酸酯-官能的聚氨酯预聚物。
此外，优选配制多组分组合物使得异氰酸酯组分(B)包含80-100wt％、优选90-100wt％的HDI或80-100wt％、优选90-100wt％的异氰酸酯-官能的聚氨酯预聚物或80-100wt％、优选90-100wt％的HDI和MDI或80-100wt％、优选90-100wt％的HDI和异氰酸酯-官能的聚氨酯预聚物。
当在多异氰酸酯组分(B)中使用HDI和MDI的组合或HDI和聚氨酯预聚物的组合时，HDI：MDI或HDI：异氰酸酯-官能的聚氨酯预聚物的比例优选为10:90至90:10，更优选30:70至70:30并且仍然更优选60:40至40:60。
优选配制多组分组合物，使得一种或多种水硬性粘结剂(优选包含水泥)的含量在5至50重量％的范围内，优选在10至25重量％的范围内，基于组分(A)、组分(B)和组分(C)的总重量计。所述一种或多种水硬性粘结剂的含量还包括氢氧化钙和/或氧化钙(如果存在的话)的重量。至少多异氰酸酯的含量例如为5-40wt％，基于组分(A)、组分(B)和组分(C)的总重量计。一种或多种水硬性粘结剂的量优选为20至50重量％、更优选为30至45重量％，基于组分(C)的总重量计。组分(C)包含例如40至80重量％的集料，优选砂，基于所述组分的总重量计。
此外，优选配制多组分组合物使得水与一种或多种水硬性粘结剂的重量比为0.30-0.75，优选0.35-0.70，基于组分(A)、组分(B)和组分(C)的总重量计。
本发明多组分组合物的优点是可以在不很大程度上影响诸如固化性能的性能的情况下获得高填充率。填充率是组分(C)的量与组分(A)和组分(B)的总和之比，即(C):[(A)+(B)]的重量比。填充率可以是例如在2.7：1至0.45：1的范围内，优选在1：1至0.5：1的范围内。
在另一个优选的实施方案中，组分(A)包含蓖麻油作为多元醇，组分(B)包含HDI和MDI的组合作为多异氰酸酯和/或组分(C)包含水泥作为水硬性粘结剂，其中HDI：MDI的重量比优选在60:40至40:60的范围内。
在整个多组分组合物中NCO基团与醇OH基团的摩尔比(NCO/OH比)优选在3至5的范围内，更优选在3.5至4.5的范围内。所述摩尔比进一步改善了制成品的压缩强度。摩尔比可以通过使用的多元醇和多异氰酸酯的当量重量容易地确定。
混合物
为了将多组分组合物，例如用作工业地坪或停车场的涂料，在使用之前将组合物的组分混合。
当将组分混合在一起时，开始水合和固化反应，以便在混合组分后在开放时间内加工组合物。术语“开放时间”应理解为是指当组分彼此混合时可加工性的持续时间。开放时间的结束通常与组合物的粘度增加有关，使得组合物的加工不再可能。在一个优选的实施方案中，首先，将多元醇组分(A)和多异氰酸酯组分(B)混合。此后，将粉末组分(C)加入组分(A)和(B)的混合物中并使其混合，得到混合的材料。
当将组分混合时，一种或多种水硬性粘结剂与水反应。该反应通常称为水合作用。在与水反应时，水硬性粘结剂固化成固体材料。此外，多元醇组分(A)的一种或多种多元醇和异氰酸酯组分(B)的一种或多种多异氰酸酯在混合时反应，使得聚氨酯作为有机粘结剂也固化。因此，在固化时，形成包含无机部分和其中结合有集料的有机部分的混杂固体材料。
制造地坪覆盖物的方法
本发明还涉及使用多组分组合物制造聚氨酯水泥基混杂地坪或涂层的方法，其中该方法包含a)将多元醇组分(A)和多异氰酸酯组分(B)混合，b)将粉末组分(C)加入到多元醇组分(A)和多异氰酸酯组分(B)的混合物中并且混合，以获得混合的材料，c)将混合的材料施加到基材上，d)任选地使施加的混合材料平滑化，和e)固化所施加的混合材料，以获得聚氨酯水泥基混合地坪或涂层。
在一个优选的实施方案中，使用该方法制备工业地坪或停车场地坪。
其上可以施加多组分组合物的合适基材的实例是整平地面(screed floor)、混凝土地坪、水泥地坪或板坯，特别是地面承重板。整平地面可以是例如水泥基整平料或聚合物改性的水泥基整平料。基材也可以是现有的地坪，例如树脂涂覆的地坪或任何其他已知的地坪覆盖物。基材优选由板坯，特别地面承重板坯形成。
多组分组合物的施用可以通过任何常用方法进行，例如涂覆、喷涂、浇铸、灌浆、填塞(puttying)。获得的地坪可具有例如1.5至9毫米的厚度。
多组分组合物的施用温度为例如约8至40℃，优选约12至35℃。
本发明还涉及可通过本发明的方法获得的地坪，优选工业地坪或停车场地坪。本发明还涉及多组分组合物作为停车场地坪或工业地坪的地坪材料的用途。
所获得的地坪覆盖物具有改进的耐化学性、耐磨性和抗冲击性，使得其适用于恶劣条件的地方。它显示出优异的裂缝桥接性能和良好的防水性能，使得其对即将到来的水分展现出良好的耐受性。本发明的地坪覆盖物特别适合作为工业地坪覆盖物和停车场地坪，特别是当板坯或地面承重板是将地坪施加其上的底面或基材时。
在以下实验部分中进一步解释本发明，然而，该实验部分不应解释为限制本发明的范围。除非另有说明，否则所示的比例和百分比均以重量计。
实施例
在实施例中使用以下商业产品：
实施例1
使用以下表1中给出的成分和重量比例制备多元醇组分(A)、多异氰酸酯组分(B)和粉末组分(C)。组分(B)的NCO当量重量为183.5g/eq。为了制备混合的材料，使用1:1:1.5的组分(A)：(B)：(C)的混合比例。
表1:所有值以重量份计
*可使用煅烧纸污泥或水泥和煅烧纸污泥的混合物来代替水泥
实施例2
如在实施例1中制备多组分组合物，但混合材料以1:0.8:3的组分(A)：(B)：(C)的混合比制备。
实施例3
如在实施例1中制备多组分组合物，除了用99.5重量份的由50wt％的N 3600和50wt％的MI组成的混合物替代99.5重量份的N 3600(HDI：MDI的混合比为50:50)。组分(B)的NCO当量重量为154.4g/eq。组分(A)：(B)：(C)的混合比为1:1:1.5。
实施例4:
实施例4的组合物使用异氰酸酯-官能的聚氨酯预聚物(基于MDI的预聚物)作为组分(B)的多异氰酸酯制备。多组分组合物的成分以及重量比例列于下表2中。组分(A):(B):(C)的混合比为1:1:1.5。
预聚物1(PP1)的制备：
为了形成实施例4的基于MDI的预聚物，将53.000重量份的MI与46.998重量份的聚丙烯醚多元醇(羟基数约为55mg KOH/g和OH当量重量为约1000g/eq.)混合。作为催化剂，加入0.002重量份的磷酸(85％)。将混合物在40℃的温度下反应12小时。所获得的预聚物的NCO当量重量为267.3g/eq。
表2:所有的值以重量份计
成分 组分(A) 组分(B) 组分(C)
蓖麻油 40.781
Citrofol BII 19.9
乙二醇 4.975
EFKA SI 2723 2.985
Heucosin Grau G 7748N 5.97
二甲基乙醇胺(DMEA) 0.015
水 24.876
BYK-057 0.498
PP1 100
Valderrivas BL CEM I 52.5 R 37
石英砂(0.06-0.3mm,GEBA/BCS 413) 63
实施例5:
如在实施例4中制备实施例5的组合物，然而由以下预聚物2(PP2)替代组分(B)的异氰酸酯-官能的聚氨酯预聚物PP1。组分(A):(B):(C)的混合比例为1:1:1.5。
预聚物2(PP2)的制备：
为了形成基于MDI的预聚物，将40.000重量份的MI与59.998重量份的聚丙烯醚多元醇(羟基数为约28mg KOH/g和OH当量重量为约2000g/eq)混合。作为催化剂，加入0.002重量份的磷酸(85％)。将混合物在40℃的温度下反应12小时。所获得的预聚物的NCO当量重量为348.0g/eq。
实施例6:
如在实施例4中制备实施例6的组合物，然而由以下预聚物3(PP3)替代组分(B)的异氰酸酯-官能化聚氨酯预聚物PP1。组分(A):(B):(C)的混合比例为1:1:1.5。
预聚物3的制备(PP3)：
为了形成基于MDI的预聚物，将60.6重量份的羟基封端的丁二烯聚合物(具有47.1mg KOH/g的羟基数)与36.9重量份的LS 2424混合。另外，加入1重量份的1010和1.5重量份的UVINOX 1494。将混合物反应以获得预聚物。所获得的预聚物NCO当量重量为421.4g/eq。
实施例7:柔韧性的研究
根据下述方法测试本发明的多组分组合物的性质。适用于地坪应用的商业产品以相同的方式进行测试以进行比较，其中根据对每种商业产品给出的操作说明使用商业产品。结果如表3所示。
拉伸强度(在7天后):根据ASTM C 307测定拉伸强度。
断裂伸长率(在7天后):根据DIN 1048-5测定断裂伸长率。
肖氏D和肖氏A：根据ASTM D 2240测定肖氏硬度。
表3：
n.d.＝未测定
实施例8
根据实施例1的本发明多组分组合物的其它性能根据下述方法进行测试，并与适用于地坪应用的商业产品进行比较，其中商业产品根据每个商业产品的操作说明使用。结果如表4所示。
压缩强度:压缩强度在23℃/50％相对湿度下固化28天后根据EN 13892-2(DIN EN196-1)测定。
弯曲强度:弯曲强度在23℃/50％相对湿度下固化28天后根据EN 13892-2(DIN EN196-1)测定。
粘结强度：粘结强度根据ASTM D 4541测定。
泰伯磨损:泰伯磨损根据EN ISO 5470-1测定。
抗冲击性：抗冲击性根据EN ISO 6272-1测定。
拉伸强度：参见实施例7。
伸长率：伸长率根据DIN EN ISO 527-2测定。
裂缝桥接性能：裂缝桥接性能根据UNE EN 1062-7测定。
工作时间:工作时间根据以下方法确定：
在混合之前，各组分必须各自在20℃±2℃的温度下。将组分混合，然后将获得的测试材料倒在测试表面上。在倾倒步骤之后立即开始时间测量。在选定的时间间隔(取决于待测试的各个产品)之后，在施加材料的整个深度中划线到找平料中并且研究表面的愈合。在一段时间之后，找平料中的线将越来越可见，直到最终没有重新连接由划痕线形成的边缘。在可见标记保留的特定时间，即使边缘已连接，也会达到工作时间。
可加工性:可加工性是指使用DIN EN 1015-3中描述的锥体在23℃/50％相对湿度下测定的流量/稠度，但不夯实材料。将锥体设置在玻璃板上，填充到边缘，抬起并在20分钟后确定所得圆的直径。
肖氏D和肖氏A:参见实施例7。
表4：

Claims (15)

1.多组分组合物，包含
A)多元醇组分(A)，包含一种或多种多元醇和水，
B)多异氰酸酯组分(B)，包含选自六亚甲基二异氰酸酯(HDI)和至少一种多元醇和亚甲基二苯基二异氰酸酯(MDI)的异氰酸酯-官能的聚氨酯预聚物的至少一种的多异氰酸酯，和
C)粉末组分(C)，包含一种或多种水硬性粘结剂和一种或多种集料。
2.根据权利要求1的多组分组合物，其中该多异氰酸酯组分(B)包含HDI和MDI。
3.根据权利要求1或2的多组分组合物，其中组分(B)进一步包含催化剂，其中优选含锡的催化剂。
4.根据权利要求1-3任一项的多组分组合物，其中用于HDI和MDI组合或作为异氰酸酯-官能的聚氨酯预聚物的原料的MDI为单体MDI或聚合物MDI或其混合物，其中单体MDI是优选的，和/或其中所使用的HDI选自单体HDI、HDI缩二脲、HDI异氰尿酸酯、HDI三聚体、HDI的脲基甲酸酯衍生物、HDI的脲二酮或其混合物。
5.根据权利要求1-4任一项的多组分组合物，其中所述多异氰酸酯组分(B)包含10-100wt％的HDI和/或10-100wt％的异氰酸酯-官能的聚氨酯预聚物。
6.根据权利要求1-5任一项的多组分组合物，其中所述多异氰酸酯组分(B)包含80-100wt％的HDI或80-100wt％的异氰酸酯-官能的聚氨酯预聚物或80-100wt％的HDI和MDI的组合物或80-100wt％的HDI和异氰酸酯-官能的聚氨酯预聚物的组合。
7.根据权利要求1-6任一项的多组分组合物，其中组分(B)中HDI:MDI或HDI:异氰酸酯-官能的聚氨酯预聚物的重量比为10:90至90:10，优选30:70至70:30。
8.根据权利要求1-7任一项的多组分组合物，其中
a)至少一种多异氰酸酯的含量为5-40wt％，和/或
b)一种或多种水硬性粘结剂的含量为5-50wt％，
基于组分(A)、组分(B)和组分(C)的总重量计。
9.根据权利要求1-8任一项的多组分组合物，其中组分(C)包含
a)20-50wt％的一种或多种水硬性粘结剂，和
b)40-80wt％的集料，优选砂，
基于组分(C)的总重量计。
10.根据权利要求1-9任一项的多组分组合物，其中三种组分(A)：(B)：(C)的重量比为1-1.2:1-0.85:1-5。
11.根据权利要求1-10任一项的多组分组合物，其中组分(A)的至少一种多元醇为通过化学改性天然脂肪和/或油获得的多羟基-官能的脂肪和/或油或多元醇，其中多元醇优选是蓖麻油。
12.根据权利要求1-11任一项的多组分组合物，其中异氰酸酯-官能的聚氨酯预聚物的NCO当量重量为180-1500g/eq，优选200-1000g/eq。
13.使用根据权利要求1-12的任一项的多组分组合物制造聚氨酯水泥基混杂地坪或涂层的方法，其中该方法包含
a)将多元醇组分(A)和多异氰酸酯组分(B)混合，
b)将粉末组分(C)加入到多元醇组分(A)和多异氰酸酯组分(B)的混合物中，并且混合以获得混合的材料，
c)将混合的材料施加到基材上，
d)任选地使所施加的混合材料平整化，和
e)固化所施加的混合材料以获得聚氨酯水泥基混杂地坪或涂层。
14.可由根据权利要求13的方法获得的地坪，优选工业地坪或停车场地坪。
15.根据权利要求1-12任一项的多组分组合物作为停车场地坪或工业地坪的地坪材料的用途。
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