TW201026794A - Process for coating, adhesive bonding and binding of mineral surfaces - Google Patents
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Description
201026794 六、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種以塑膠樹脂,較佳以2-組分塑膠樹脂 塗覆、黏著鍵合或結合礦物材料表面的方法。 【先前技術】 固結邊坡,尤其路堤邊坡係頻繁需要調節水之流動量。 於新建設及尤其修復水路與防洪堤之情況下,通常亦需固 結邊坡區域。 迄今為止,就此等修復之標的而言,預製包含碎石與高 品質混凝土之複合體,被放置於使用位置。然而,於此製 程中,不可能就地修復邊坡之受損區域。更甚者是,該等 組分通常具有極高重量。混凝土之另一缺點係其缺乏彈性 與多孔性。結果,混凝土經受不住應力且此等複合物輕易 鬆散。 就地修復邊坡之受損區域之一可能係使用硬化瀝青調配 物或液態混凝土或砂漿,施加於路堤邊坡之石渣上,該碎 石將被固結。藉由此製程,於一特定時間内可實現路堤邊 坡之固結。然而,尤其可能有最終自瀝青釋出苯酚或其他 有害環境之化合物的生態學缺點。 同樣已知聚胺基甲酸酯用於製造含礦物組分之模製品及 固結岩層(尤其於採礦業中)之用途。於此方法之一具體例 中,模製品係藉由將岩石,較佳碎石置入模具中並於其上 施加聚胺基曱酸酯之起始組分之液態反應混合物。於固化 後形成之模製品可放置於路堤邊坡上。 143895.doc 201026794 WO 2006/134136描述一方法,其中,於第一步驟中,在 混合裝置中將2-組分塑膠之起始組分與石塊混合,於第二 步驟中’將此混合物施加於待固結邊坡區域或至少部分存 在於流動水域中之結構’如支撐與結構元件,或將此混合 物導入模具中’在此使塑膠固化。所使用之塑膠係緻密的 疏水性聚胺基曱酸酯,其可藉由使多異氰酸酯與多元醇組 分反應而製得’該多元醇組分包含自脂肪化學得知之之多 ❹ 元醇組分及經苯酚改質之芳烴樹脂,較佳經苯酚改質之 茚-香豆酮樹脂反應獲得。 此方法之一缺點係僅有具有低表面張力與低吸水性之特 定類型石塊可黏著鍵合。其實例係玄武岩或石灰岩。具有 局表面張力與高吸水性之石塊類型,如花崗岩,無法黏著 鍵合。 WO 2006/134147描述一種方法,其以包含環氧樹脂與疏 鬆礦物顆粒之複合物固結並固定邊坡、山坡、路堤或結構 φ 物。因此,於第一步驟中,在混合裝置中可使環氧樹脂之 液態起始組分與礦物顆粒混合且,於第二步驟中,可將此 /to σ物施加於待固結之邊坡區域或至少部份存在於移動水 域中之結構物,如支撐與結構元件。進一步,此教示 將環氧樹脂與礦物顆粒之混合物導入模具且使環氧樹脂固 化。隨後將所獲得之模製品安置於待固結之邊坡區域或至 少部分存在於移動水域中之結構物,如支樓與結構元件。 未描述包含樹脂與水下礦物顆粒之混合物的固化。 結構物外牆最終被施以時效化處理。因為環境影響,但 143895.doc 201026794 亦由於破壞,如塗鴉,建築物最終變得破舊。因此,在牆 面清洗、標石護理與天然石塊恢復之區域不得不頻繁清除 位在敏感性基材上之薪污。在面積巨大之情況下,通常藉 由水喷射進行,但較佳藉由喷砂。為防止發生表面進一步 快速污染,可於噴砂後密封表面。 WO 2007/104659描述一種方法’其中首先去除表面掰 污’較佳係藉由水喷射或噴砂之方式,並隨後將基於脂族 多異氰酸醋之緻密疏水性聚胺基甲酸酯施加於表面。所使 用之聚胺基甲酸酯之疏水性係藉由將自脂肪化學獲知之羥 基官能性組分添加至聚胺基甲酸酯系統之多元醇組分而獲 得。較佳地’該組分亦包含經苯酚改質之芳烴樹脂,尤其 茚_香豆酮樹脂。進一步,聚胺基甲酸酯需要用於固化之 觸媒,例如胺觸媒或金屬觸媒(例如基於錫、辞或鉍)。 此方法之缺點係基於脂族多異氰酸酯之聚胺基甲酸酯樹 脂所具之強度與機械穩定性低。 【發明内容】 本發明之標的係提供一種用於塗覆、黏著鍵合或結合礦 =材料表面之方法,其係使用選自疏水性聚胺基$酸醋樹 *與疏水)·生環氧樹脂之塑膠樹脂,較佳2 •組分塑膠樹脂, 藉由將塑膠樹脂施加於表面&以塑膠樹脂結合礦物材料之 表面並使塑膠樹脂固化,其中塑膠樹脂之完全固化亦可於 水下進行。本發明之標的尤其係提供適用力所有類型之礦 :’例如具有高表面張力與吸水性之礦物,諸如例如花岗 143895.doc 201026794 此標的係藉由用於以選自疏水性聚胺基曱酸酯樹脂與疏 水性環氧樹脂之2-組分塑膠樹脂塗覆、黏著鍵合或結合確 物材料表面之方法而得以實現,其經由將塑膠樹脂施用於 表面或以塑膠樹脂結合礦物材料表面及使塑膠樹脂固化, 其中該塑膠樹脂包含〇.〇1至1〇重量%之一或多種通式(1)之 經基或烷氧基胺基矽烷化合物
其中: X 彼此相互獨立地係OH、ch3、o[ch2]pch3 ; Y 係[CH2]t、[CH2]rNH[CH2]s ; R、R'係 H、[CH2]tCH3 ; t 係0至10 ; n 係1至3 ; Ρ 係0至5 ; m 係 4-n; Γ、s 彼此相互獨立地係1至1 〇。 【實施方式】 一般而言,烧氧基胺基石夕燒化合物⑴係三經基、二烧氧 基或三院氧基胺基矽院化合物。較佳院氧基原子團X係曱 氧基與乙氧基。胺基必須為可與異氰酸酯基反應之胺基, 例如第一或第二胺基。較佳烷基原子團R係氫、甲基與乙 基0 J43895.do« 201026794 烷氧基胺基矽烷化合物⑴較佳係三羥基胺基矽烷化合物 或三烷氧基胺基矽烷化合物,在式(I)中X=〇H或 0[CH2]pCH3及 p為 0或 1。 進一步,烷氧基胺基矽烷化合物(I)較佳係烷氧基二胺基 矽烷化合物,在式⑴中Y為[CH2]rNH[CH2]s& r、S相同或不 同且為 1 或 2。實例為[CH2]3NH[CH2]2、[CH2]2NH[CH2]2、 [ch2]nh[ch2]、[ch2]3nh[ch2]3、[ch2ch(ch3)ch2]nh[ch2]2 與[ch2]2nh[ch2]3。 特定言之,烷氧基胺基矽烷化合物(I)係三烷氧基二胺基 矽烷化合物,在式(I)中X=〇[CH2]pCH3,其中P為0或1及Y 係[CH2]rNH[CH2]s,及r、s相同或不同且為1或2。 特佳烷氧基胺基矽烷化合物(I)係3 -三乙氧基矽烷基丙基 胺、N-(3-三羥基矽烷基丙基)伸乙基二胺、N-(3-三甲氧基 矽烷基丙基)伸乙基二胺與N-(3-甲基二曱氧基矽-2-曱基丙 基)伸乙基二胺。 2-組分塑膠係較佳係自液態起始組分製備且固化以形成 固體塑膠。較佳地,塑膠緻密,即其等實際上無孔。與多 孔狀塑膠對比,緻密塑膠特徵為較強機械穩定性。塑膠中 可能產生氣孔且通常不重要。然而,應盡可能使其最小 化。 進一步,塑膠係疏水性。因此,塑膠因水降解受到抑 制。 於本發明之一具體例中,2-組分塑膠樹脂係聚胺基甲酸 酯樹脂,其可由混合多異氰酸酯組分⑴與多元醇組分(ii) 201026794 獲得。一般而言’烷氧基胺基矽烷化合物存在於多元醇組 分(ii)中。 烷氧基胺基矽烷化合物(I)於聚胺基甲酸酯樹脂中之含量 為0.05至80重量%,較佳0.075至10重量%及尤其〇.〇1至〇.2 重量%。 一般而言,烷氧基胺基矽烷化合物(I)產生疏水性樹脂結 合至礙物之親水表面。對礦物表面之結合係由石夕烧醇基團 提供’該基團係藉由烧氧基胺基矽烷之水解作用形成。對 樹脂之結合係由烷氧基胺基矽烷之反應性胺基提供。 聚胺基甲酸酯之合成組分係具有自由異氰酸酯基(多異 氛酸醋(i))之化合物與具有與異氰酸酯基可反應之基團的 化合物。後者於以下亦稱為之多元醇組分(ii)。與異氰酸 西曰基可反應之基團特別地係經基或胺基。經基較佳,因胺 基極具反應性,因此必需迅速處理反應混合物。 可使用之多異氛酸酯(i)係具有至少兩個異氰酸醋基而於 室溫呈液態之所有多異氰酸酯、混合物與預聚合物。於本 發明之一具體例中,使用芳族多異氰酸酯,特佳甲苯二異 氰酸醋之同分異構體(丁〇1)與二苯曱烷二異氰酸酯之同分 異構體(MDI) ’尤其MDI與聚伸苯基聚亞甲基多異氰酸酯 (粗製MDI)之混合物。多異氰酸醋亦可經修錦,例如經由 併入異氰尿酸酯基及尤其經由併入胺基甲酸乙酯基團。最 後提及之化合物係藉由使多異氰酸酯與具有至少兩活性氮 原子之少於化學計量之化合物反應製備,且通常稱為Nc〇 預聚合物。其等NC〇含量一般在2至29重量%之範圍内。 143895.doc 201026794 於進一步具體例中,使用脂族多異氰酸酯。較佳脂族多 異氰酸酯為環己基二異氰酸酯(HDI)與異佛嗣二異氰酸酿 (IPDI)。因脂族多異氰酸酯之高揮發性,其等一般以其等 反應產物’尤其如雙縮脲、脲基曱酸酯或異氰尿酸酯之形 式使用。 多元醇組分(Π)極一般地包含具有至少兩個可與異氰酸 酯基反應之氫原子的化合物。其等為多官能醇(多元醇類) 或次佳多官能胺。 於本發明之方法中,所使用之緻密聚胺基曱酸酯係具有 疏水性加工之彼等物質。疏水性可特別地藉由多元醇組分 (11)中自脂肪化學已知之羥基官能性組分獲得。 於一較佳具體例中,聚胺基甲酸酯之多元醇組分(ii)因 此包含自脂肪化學獲知之一或多種多元醇。獲知於脂肪化 學之此等多7L醇可自動物或植物之脂肪或油類中獲得。 存在自脂肪化學獲知之大量已知羥基官能性組分且其可 作為自脂肪化學獲知之多元醇使用。實例為請油、以經 基修飾之油類,如葡萄杆油、黑高明油、南瓜㈣、琉璃 苣籽油、大豆油、小麥胚芽油、菜籽油、葵花籽油、花生 油、杏籽油、開心果油、杏仁油、撤視油、夏威夷果油、 鱷4油、J棘油、芝麻油、榛子油、夜櫻油、野生玫瑰 油' 大麻油 '紅花油、核桃油’以經基修飾且基於十四稀 酸、棕摘油酸、亞麻酸、硬脂艾杜糖酸、花生四烯酸、二 十碳五烯&—十—碳五烯酸與二十二碳六稀酸之脂肪酸 酉旨。於此較佳使用麓麻油;5立命> 昆身1由及其與裱氧烷或酮-甲醛樹脂之 143895.doc 201026794 反應產物。最後提及之化合物,例如,以商標名 Desmophen®1150由 BayerAG銷售。 自脂肪化學獲知之更適於使用之多元醇基團可藉由使環 氧化脂肪酸酯進行開環’同時與醇反應,若合適,接著進 一步酯基轉移反應而獲得。基本上藉由存在於此等產物中 之烯雙鍵的環氧化反應,接著藉由形成之環氧基與一元或 多元醇反應,使氫氧基併入油類與脂肪類。藉此將環氧環 轉化成氫氧基或,或於多官能醇類之情況下,轉化成具有 大量OH基團之結構。因油類與脂肪類一般而言係甘油 酯’所以亦於上述反應期間進行並行之酯基轉移反應。因 此獲得之化合物較佳具有500至1500 g/mol範圍之分子量。 此專產物可獲自,例如,Henkel。 多元醇組分較佳包含至少50重量%,尤其至少75重量% 之自脂肪化學獲知之多元醇。 於一特佳具體例中’除自脂肪化學獲知之多元醇外,多 元醇組分(ii)亦包含至少一種經苯酚改質之芳烴樹脂,尤 其茚-香豆酮樹脂。此等聚胺基甲酸酯及其等合成組分具 有極尚疏水性。 杈佳使用之具有末端苯酚基團而經苯酚改質之芳烴樹脂 係經苯酚改質茚-香豆酮樹脂,特佳芳烴樹脂之工業混合 物’尤其包含作為大量組分之通式(II)之化合物
143895.doc 201026794 其中η係2至28。此等產物商業可獲得且於商標名 NOVARES 下由,例如,RmgersVFTAG提供。 經苯酚改質之芳烴樹脂,尤其經苯酚改質茚·香豆酮樹 脂,一般具有0.5至5.〇重量%之011含量。 自脂肪化學獲知之多元醇與經苯酚改質之芳烴樹脂,尤 其茚香豆酮樹脂,較佳於100 : 1至100 : 50之重量比下使 用。 多元醇組分(ii)較佳包含總共至少55重量%,尤其至少80 重里/。之自知肪化學獲知的多元醇與經苯酚改質之芳烴樹 月旨0 連同該等化合物,多元醇組分⑼還可包含具有至少兩 活性氫原子之其他化合物。因其對水解作用之高穩定性, 以聚謎醇類較佳。其等係、以習用及已知方法,—般而言係 藉由裒氧燒與Hg能性起始物之加成反應製備。同時使用 之聚醚醇類較佳具有至少3之官能性與至少40〇 mg KOH/g,較佳至少6〇〇 mg _/g,尤其於働至義叫 ΚΟΗ/g範㈣之㈣數。其等製備係以習料徑藉由使至 少三官能性起始物與環氧烧反應進行。於分子中具有至少 三經基之醇類可較佳用作起始物,例如甘油、三經甲基丙 烧、心四醇、山㈣或隸。所使用之較 氧丙烷。 衣 多異氰㈣組分⑴與多元醇組分⑻可包含其他習用也 /刀’例如觸媒與習用助劑與添加: 劑_沸石類)添加至反應混合物中,:二= 143895.doc 201026794 富集而因此使聚胺基曱酸酯發泡。此等物質之添加較佳係 對多元醇組分(ii)進行。為改良複合物之長斯穩定性,添 加用於防止微生物攻擊之組合物更有利。此外,添加uv 穩定劑或顏料有利於避免模製品脆化。 所使用之聚胺基甲酸酯原則上可於沒有觸媒之存在下製 備。觸媒可同時用於改良固化。所選之觸媒較佳應為能產 生盡可能長之反應時間之彼等觸媒。結果,反應混合物可 長時間保持液態。如描述,其原則上亦可能於完全沒有觸 媒下作用。 多異氣酸醋組分(1)與多元醇組分(H) 一般係以一比例反 應,以致超過與異氰酸酯基反應之彼等多元醇組分基團的 異亂酸知基之化學计量過量係至少5%,較佳5至6〇%。 疏水性聚胺基甲酸S旨之特徵為特優加工性。因此,尤其 對於潮濕基材,如濕石塊,尤其花崗岩碎石,此等聚胺基 甲酸醋呈現特優黏著力。儘管存有水,聚胺基甲酸醋仍固 Φ 結以形成實質上緻密的產物。甚至於薄層中,所使用之緻 密聚胺基曱酸酯仍展現完全緻密固化。
用於塗覆表面之聚胺基甲酸㈣佳緻密且透明,以避免 表面之目視損壞,尤其對於建築物壁面之情況。 ,以避免 聚胺基甲酸酯,較佳基於上述芳族多異氰酸酯 著地適合固結路堤邊破,女.1 士 +盘也&、,t _ 143895.doc •13· 201026794 . 因而言,針對此標的較佳使用基於脂族多異氛酸酿之聚胺 基f酸醋,因為與基於芳族多異氰酸醋之聚胺基甲酸醋相 反地,其等最終不變黃。 於本發明之進-步具體例令,2組分塑膠樹脂係可藉由 混合包含環氧基之疏水性組分⑴與固化組分⑼獲得之環 氧樹脂。-般而言,貌氧基胺基石夕燒化合物存在於固化组 分(⑴中。 、 烷氧基胺基矽烷化合物⑴於環氧樹脂中之含量為0.05至 1〇重量% ’較佳(K075M重量%且尤其〇」至G5重量%。 德 —較適用之包含環氧基的化合物係具有至少兩環氧基且於 室溫呈液態之化合物。亦可能使用包含環氧基之不同化合 物之混合物。較佳地,此等化合物疏水或混合物包含至少 一種含有疏水性環氧基之化合物。此等疏水性化合物可例 如藉由雙酚Α或雙酚f與表氯醇之縮合反應獲得。此等化合 物可單獨或作為混合物使用。 於一具體例中,使用含環氧基之上述疏水性化合物與含 環氧基之自乳化親水化合物之混合物。此等親水化合物係⑩ 藉由將親水基團導入含環氧基之化合物的主鏈獲得。用於 其等製備中之此等化合物與方法揭示於,例如Jp_A_7_ 206982與JP-A-7-304853 。 將催化包含環氧基之化合物的均聚反應或與環氧基或第 二羥基進行共價反應之化合物,如聚胺類、聚胺基醯胺 類、酮亞胺類、羧酸酐類與三聚氰胺曱醛、脲甲醛與苯酚 甲醛之加合物用作固化劑。較佳使用酮亞胺類,其可藉由 143895.doc -14- 201026794 * 使具有第一或第二胺基之化合物,如二伸乙基三胺、三伸 乙基四胺、伸丙基二胺或二甲苯撐基二胺與羰基化合物, 如丙綱、甲基乙酮或異丁基甲酮反應、脂族或脂環族聚胺 , 化合物與聚醯胺反應獲得。酮亞胺類或包含酮亞胺類之相 容混合物特佳用作固化劑。 固化劑中之反應性基團對環氧基之比例為較佳0.7 : 1至 15 ·· 1,特佳 1.1 : 1至 1.4 : 1。 再者’除包含環氧基之化合物與所使用之固化劑外,於 製備環氧樹脂之過程中甚至還可添加其他添加劑,如溶 劑、反應性稀釋劑、填充劑與顏料。此等添加劑為熟習本 技藝之人員已知。 以下描述使用本發明之方法之某些較佳領域。 藉由本發明之方法,疏鬆礦物顆粒,如石塊,可鍵合產 生複合物。2組分之液態塑膠或液態起始組分可與石塊混 合及於第二步驟中將此混合物施加於待固結之邊坡區域或 φ 至少部分存在於移動水域中之結構物上,如支撐或結構元 件,或可將混合物導入模具且塑膠可隨後固化。 包含塑膠與疏鬆石塊之複合物可藉由以下步驟製造: a) 於混合機中混合疏鬆石塊與塑膠液態起始組分, b) 自混合機排出此混合物, c) 使塑膠固化。 疏鬆石塊較佳為碎石,特佳花崗岩碎石。石塊具有1至 50 cm,較佳1至20 cm,特佳2至15⑽,尤其25至65⑽ 之尺寸。 143895.doc •15· 201026794 ::於混合疏鬆石塊與塑勝起始組分之混 可藉其以塑膠之液態起始組分 係 類型之m ^ ^ 實貝上元全潤濕石塊的所有 合機。由敞σ容器(例如滾筒)構成且較佳備有内 二構件之混合器已證明特別適合。就混合而言,或可使滚 请旋轉或可使内部構件移動。 、 已知並使用此等混合機,例如,在㈣ 混凝土調拌料。 表化 於本發明之方法之一 1 八體例中,連續實施以塑膠之液
起始組分與石塊之混合。就此標的而言,將石塊與塑膠 液態起始組分連續地導人混合機中並連續排出濕潤石塊 於此製程中,必須保證在石塊可充分潤濕前使起始材料 停留於混合機令。此混合裝置可得當地以一速度沿待固〗 區域移動,以使由塑膠之液態起始組分潤濕之石塊以固、《 所需之量自混合機排出。
亦可成以m疋方式操作連續混合設備及將自混合機排出 之捫濕石塊傳輸至所需地點。於本發明之製程之連續組態 之另-具體例中’混合機可為將石塊連續導人其中之旋轉 滚筒。此滾筒裝備將塑膠之起始組分連續分佈於石塊上之 喷嘴。此情況下,滾筒之旋轉確定塑膠及石塊充分混合。 塑膠/石塊複合物隨後經由滾筒底端之敞開連續排出。旋 轉滾筒可呈水平或以不同角度傾斜以傳輸排出物。 於連續製程之一進一步具體例中,石塊於輸送帶上連續 運輸,被驅動通過通道。此具有敞開且經其將塑膠之起始 143895.doc * 16 - 201026794 #料連續排出至石塊上。於傳送帶之末端,石塊於此時落 至以可調整之傳輸速度排出混合物之敞口混合滚筒中。 包含複合物之層之厚度為較佳至少10 cm,因在較小厚 度之情況下,機械穩定性經常不足。最大厚度係視當地情 況而定且可為例如高至5米。 於模製品製造中,將疏鬆石塊與塑膠之液態起始組分之 匕Q物於•合後,導入一模具中,此模具較佳於頂部敞開 且塑膠於其中固化。如此形成之複合物質體可施加於邊 — 坡。 用於混合之時間應為至少可以液態混合物盡可能完全潤 濕石塊及至多塑膠不致固化之長度。 亦可能將含有鬆散黏著雜質之石塊使用於其等表面上。 由於混合處理過程中之機械應力,此等雜質自石塊之表面 脫離並可因此不再對石塊彼此之黏著力產生不良影響。 於本發明之方法之一較佳具體例中,可將砂石施加於模 φ ^如之表面。為使砂石黏著至表面,砂石之施加應於塑膠 完全固化前進行。可使用任何所欲之砂石。該砂石可為天 然砂石或合成砂石,如成粒爐渣或壓碎爐渣砂石。於一較 佳具體例中,使用石英砂。 因砂石導致之粗糙表面加速生物(如植物與蘚類)沉降於 所施用之模製品上。例如,當將模製品應用於天然保護區 時其可具優勢。 塑膠對石塊之比例係經選擇成至少可確保複合物具有充 足之強度。其確切量亦視(例如)礦物材料之尺寸與模製品 143895.doc -17- 201026794 之厚度及於各自邊坡區域中對模製品之應力而定。 本發明之方法之進一步潛在用途係保護至少部份存在於 移動水中的結構物免於所謂之地下侵蝕。此應理解為意指 流動水域(尤其河床)之局部變深,一般而言此處於狹窄延 伸處存在強水流,經常亦在橋支撐部上,此處由於回流及 起因於旋轉流(所謂之逆流)之隨後更急劇梯度,其基底受 攻擊。此相同作用發現於(例如)橋墩、水橋及/或浮橋之支 座或橋樑支座,港口設備(如漂浮、固定碼頭、棧橋或乾 船塢)之情況下,碼頭設備、船屋、邊坡牆壁、鑽井平 臺、離岸設備(如風力裝置、海上導航設備、燈塔或觀測 台、水力發電站、隧道或椿系統)之情況下。 由於複合體之開啟氣隙系統可吸收水力能量,因此破壞 波浪能或流動能並從而實質上減少地下侵餘,所以可避免 結構物受破壞且可提高支座及結構單元之負載能力。 礦物材料可作壁面或結構,其於第一步驟經表面清洗及 於第二步驟以2組分塑膠塗覆。 表面較佳首先藉水射流或尤其喷砂法除去髒污並隨後對 表面施加該新穎疏水性聚胺基甲酸酯或環氧樹脂。 較佳使用基於脂族多異氣酸酿之透明、緻密的疏水性聚 胺基甲酸酷。 可以習用與已知方式,較佳藉由喷塗將聚胺基曱酸酯施 加於表面。聚胺基甲酸酯之厚度為較佳〇5 mm至1 cm,尤 其 0.5 cm至 3 mm。 本發明之樹脂之特徵在於對礦物表面更優之潤濕與更優 143895.doc 18- 201026794 面,如花 〇進一步 之黏著力特疋5之’具有高表面張力之材料表 岗岩,亦濕潤。樹脂對礦物表面之水分不敏感 地,固化並非絕對必需要其他觸媒之存在。 積物材料可為結構物、水壞與防洪堤之部份,且存在於 此等部份之裂痕與空腔可填充有2組分塑膠樹脂。 例如,可利用本發明之方法鞏固水壩與防洪堤,且存在 於水場與㈣堤巾之歸與空腔填充有疏水性聚胺基甲酸 酯。
疏水性聚胺基甲酸酯可較佳為緻密聚胺基甲酸酯。然 而,亦可能使用具有密度範圍為200至100〇1^/11:13之疏水性 聚胺基甲㈣泡泳。於較高密度之情況下,經常無法繼續 確保泡沫之機械穩定性。 月曰族異氰酸酯,例如環己烷二異氰酸酯(HDI)、異佛酮 二異氰酸酯(IPDI)或與其等自身反應之產物,例如併入脲 基一酮或異氰尿酸酯基,可用作多異氰酸酯組分⑴。然 而’較佳使用^族多異氰酸酯,尤佳曱苯二異氰酸酯之同 分異構體(TDI)與二苯甲烷二異氰酸酯之同分異構體 (MDI) ’尤其MDI與聚伸苯聚亞甲基多異氰酸酯之混合物 (粗製MDI)。多異氰酸酯亦可經改質,例如經併入異氰尿 酸醋基且尤其經併入胺基甲酸乙酯基。最後提及之化合物 係藉由多異氰酸酯與低於化學計量之具有至少兩活性氫原 子的化合物反應製備,且通常稱為NCO預聚合物。其等 NCO含量一般而言係於2至29重量%之範圍。 就修復受損水壩與防洪提而言,將聚胺基曱酸酯之液態 143895.doc • 19- 201026794 起始組分’例如聚胺基甲酸酯組分(i)與多元醇組分(ii), 施加於存在受損區域之地方,且其等於此固化形成聚胺基 甲酸S旨。 於表面受損之情況下’手動地施加聚胺基甲酸酯之液態 起始組分’其係經由混合頭或以噴·搶之方式,並視需求量 而定。就填充水壤或防洪堤之内部空腔而言,可將聚胺基 甲酸醋之液態起始組分導入至防洪堤内部,例如,其係藉 由混合頭與喷搶之方式。 藉由以下實例更詳盡地解釋本發明。 實例 多元醇·· 自脂肪化學已知與基於蓖麻油之羥基官能性 組分’蓖麻油與酮曱醛樹脂之反應產物, OH數為170 異氰酸酯:聚二異氰酸根基二苯基甲烧(PMDI) 添加劑1 : 聚石夕氧消泡劑 添加劑2: Ν·(3-(三甲氧基矽烷基)丙基)乙二胺 比較實例 93重量份之多兀醇、6.95重量份之沸石乾燥劑、以5〇% 濃度置於蓖麻油中,並與0.05重量份之添加劑i混合形成 多元酵組分。將83.7重量份之異氰酸酯添加至此已製備之 多元醇組分中,並充分混合此等組分。自此等組分之混合 物形成2 mm薄層以分析蕭氏_D(Sh〇re_D)、斷裂伸長戶、 抗拉強度及玻璃態化溫度Tg。進一步地,複合體係由2有 143895.doc •20· 201026794 玄武岩碎石之聚胺基曱酸酯樹脂製得。就此標的而言’將 玄武岩碎石導入至具有!5 cmxi5 cmxl5 cm之尺寸之敞口 模具中。組分之液態混合物藉由噴壺之方式均勻地分佈於 全部玄武岩碎石上。具有極長反應時間之液態反應混合物 潤濕岩石並浸透全部碎石位置。緻密聚胺基曱酸酯無氣泡 地固化並形成對花崗岩碎石之強鍵結。測定結果匯總於表 内。 實例(如本發明) ❿ 93重量伤之多元醇、6 85重量份之沸石乾燥劑,以5〇? 濃度置於E麻油巾,並與〇〇5重量份之添加齊川昆合以开 成多元醇組分。將〇.丨重量份之添加劑2添加至此混合物q 及因此獲得多元醇組分。將83.7重量份之異氰酸酯添加3 此已製備之多元醇組分内,並充分混合此等組分。自此, 組分之混合物形成―2賴薄層以分析蕭氏-D(Shore-D)、 斷裂伸長度、抗拉強度與玻璃態化溫度以。進—步地,^ 合體係自含有玄武岩碎石之聚胺基甲酸醋製得。就此標· 而吕’將玄武岩碎石導入至具有15 emxl5 _15⑽之/ 寸之敵π模具中。此等組分之液態混合物藉由喷壺之方i 均句分佈於全部玄武岩碎 具有極長反應時間之液n 反應混合物潤濕岩石並 ^ ^ /又迓王邠碎石位置。緻密聚胺基〒 酸S曰無氣泡地固化並形成對花岗 果匯總於表内。^對化^碎石之強鍵結。測定詞 143895.doc -21 - 201026794
特 性 比較實例之標準系統 實例(如本發明) 根據DIN 53505之蕭氏-D(Shore-D)硬度 70 66 根據DIN 53504之斷裂 伸長度 70% 70% 根據DIN 53504之抗拉 強度 22 MPa 22 MPa 根據ISO 6721-2之 Tg/max G" 35〇C 35〇C 固^匕時間1 37分鐘 26分鐘 花岗岩 玄武岩 花岗岩 玄武岩 潤濕 乾固化 水下固化 完成 完成 完成 完成 約10% 約85% 完成 完成 壓縮強度2 水下固化 5980 N 11102N 12695N 23793 N 143895.doc -22- 1 於25°C之溫度下黏度為20 000 mPas之結果,利用具有如 MV DIN B之量杯與如MV DIN 53019/ISO 3219之轉子之 Haake VT5 00黏度計測定。 2
用於壓力特性測試之測試條件:預負載5 N,測試速度50 mm/min,切斷極限值1000 N
Claims (1)
- 201026794 七、申請專利範圍: 1. 一種用於以選自疏水性聚胺基甲酸酯樹脂與疏水性環氧 樹脂的2-組分塑膠樹脂塗覆、黏著鍵結或結合礦物材料 表面之方法’其係藉由將該塑膠樹脂施用於表面或以該 塑膠樹脂結合礦物材料表面及使該塑膠樹脂固化,其中 該塑膠樹脂包含0.01至10重量%之一或多種通式⑴之經 基-或烷氧基胺基矽烷化合物NR' 其中: X 彼此相互獨立地係OH、ch3、o[ch2]pch3 ; γ 係[CH2]t、[CH2]rNH[CH2]s ; R、R'係Η、[CH2]tCH3; t 係0至10; n 係1至3 ; Φ Ρ 係0至5 ; m 係 4-n; Γ、s 彼此相互獨立地係1至1 0。 2·如請求項1之方法,其中該烷氧基胺基矽烷化合物(I)係 三經基胺基矽烷化合物或三烷氧基胺基矽烷化合物,在 式⑴中X=〇H或0[CH2]pCH3及ρ係0或1。 3.如請求項1之方法,其中該烷氧基胺基矽烷化合物(I)係 烧氧基二胺基矽烷化合物,在式(1)中Y係 143895.doc 201026794 [CH2]rNH[cH2]j r、s係相同或不同且係!或2。 4·如印求項1之方法,其中該2-組分塑膠樹脂係聚胺基曱酸 酯樹脂,其可藉由混合多異氰酸酯組分⑴與多元醇組分 (11)而獲得,且該烧氧基胺基矽燒化合物係存在於該多元 醇組分(ii)中。 5.如請求項4之方法,其中該多元醇組分(Η)包含脂肪化學 中已知且可自動物或植物脂肪與油類獲得的一或多種多 元醇。 6. 如凊求項5之方法,其中該多元醇組分包含經苯酚改 質之芳烴樹脂。 7. 如清求項i之方法,其令該2_組分塑膠樹脂係環氧樹脂, 其可藉由混合包含環氧基之疏水性組分⑴與固化組分⑴) 獲得1中該垸氧基胺基石夕烧化合物係存在於該固化組 分(ii)中。 8. 如請求項丨之方法,其中該塑膠樹脂於水中固化。 9. 如清求項1之方法,其中該等確物材料係疏鬆石塊其 等經黏著鍵結形成複合物。 〃 10.如凊求項1之方法,其中該等礦物材料係結構物之壁 面’其等於第-步驟中經表面清洗及於第二步驟中以該 2-組分塑膠塗覆。 / H·如請求項1之方法’其中該等礦物材料係結構物、水壩 與防洪堤之—料,且存在於此等料巾之裂痕與空腔 填充有該2-組分塑膠樹脂。 143895.doc 201026794 四、指定代表圖: (一) 本案指定代表圖為:(無) (二) 本代表圖之元件符號簡單說明: Φ 五、本案若有化學式時,請揭示最能顯示發明特徵的化學式:(I)143895.doc
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