TWI221466B - Curable two-component mortar composition and its use - Google Patents

Description

1221466 五、發明說明（1) 本發明之内容，為可硬（固）化雙組分砂漿 混合料以可硬化環氧樹脂為主要成分，至少一 脂之反應（活）性稀釋劑、—氨基硬（固）化劑、 無機填料，必要時亦可含有硬（固）化催化劑、 觸變劑、填料、砂漿稀釋劑、反應速率控制劑 氨基硬化劑，可硬化環氧樹脂與反應性稀釋劑 制反應，及該混合料之用途：固定鑽孔中之錨 有機可硬化雙組分砂漿混合料（以可硬化 硬化劑為主要成分）係用作黏合劑、揮發性漆 及，例如，硬化錢孔、插筋孔等孔内錯具。但 開工地使用此種砂漿混合料時，則有困難因 ，即使在低溫時仍必須易於處理，及另一方面 ，該砂聚混合料必須能展示一點蠕動。而 料之適用期間又必須長，及在 、田 滿硬化，低溫時，硬化上加熱後， 相互矛盾之特性特m4熱仍不變形。 竹「王符徵，並非輕而易舉之事。所 ί:料：要低溫時大部分黏度低、少量填料及 ::下尚溫加熱時蠕動小乃屬缺點。另一方面 化時間短。交聯稀釋劑及少量反應性成 未公開之德國專利申請案u 硬化環氧混合料，包括# bby, 金屬化人s括聚軋、聚胺、聚乙醯 即金屬陽離子化合物），及必要時 填料、稀釋劑、硬化催化劑、流變劑、 混合料，該 用於環氧樹 一種或多種 流變助劑、 、潤濕劑、 應隔離以抑 具。 環氧樹脂及 •填塞裂縫 特別是在敞 為，一方面 ’在高溫時 時，該混合 必須迅速完 兼備此部分 以傳統砂漿 粗填料；在 ’由於大部 分，所以硬 建議一種可 酉旨酸乙醋及 其他習知成 潤濕劑、顏

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1221466 五、發明說明（2) 料專。用聚乙醜酯酸乙酯作 氧及金屬化合物之高黏度， (活性）。 為反應性稀釋劑降低液態聚環 改善對礦物質鑽孔壁之反應性 八，樣未公開之德國專利申請案1 98 32 668. 8，說明一 3有可硬化有機、可硬化無機成分及硬化劑之可硬化雙组 二7水/把σ料。為抑制反應，將硬化劑與各種可硬化成分 =離開，但使用時則又可反應。此種混合料含有之環氧樹 月曰及細水泥’作為可硬化成分，胺與鹼性水玻璃作為硬化 劑二該無機/有機砂漿混合料，需有水，始能硬化水泥， 充分反應’例如’在錨桿與砂漿間之裂縫或環形隙縫加水 ，則會腐姓鋼質銷具。 本發明之任務為提供一種開頭提到之可硬化雙組分砂 浆混合料’針對商業習用系統（特別是於低溫、長適用時 間及知:硬化時間）改善混合料之適用性。於硬化狀態，高 /JDL時’懦變傾向低，加熱不變形性佳及化學穩定性高，自 低( 5 C )至尚溫（6 〇 °c )仍顯示高加熱速率，依據一最佳 具體實施例，顯示具有抗腐蝕作用。 上述任務，依照申請專利範圍第1項之可硬化之雙組分 砂漿混合料即可以達成。各附屬項有關本發明最佳具體實 施例’及固定鑽孔及天然與人造岩石内錨具之用途。 本發明與一種可硬化之雙組分砂漿混合料有關，該混 合料係以可硬化環氧樹脂為主要成分，尚包括至少一用於 環氧树脂之反應性稀釋劑、一氨基硬化劑與一種或多種無 機顏料。亦可包括硬化催化劑、流變助劑、觸變劑、穩定

第5頁 1221466 五、發明說明（3) ' —- 劑、分散劑、反應速率控制劑及潤濕劑。為抑制反應，可 硬化環氧樹脂之氨基硬化劑與反應性稀釋劑應分隔開，其 =為’妙、漿混合料包括含有交聯、官能環氧基反應性； 釋劑之環氧函數至少為2。 令人驚異地顯示，使用交聯、官能環氧基反應性稀釋 裱乳函數至少為2，尤其是環氧函數為2至3者，特別 是二官能三官能反應性稀釋劑之混合物可展示此種砂漿 ^料應有之特徵，ϋ以卓越方式達成上述任務。由於此種 ^聯反應性稀釋劑之存在，使用稀釋劑溶劑（特別是例如 單縮水甘油醚、苄醇）之此種傳統砂漿混合料之缺點則可 以克服，而且為系統之良好萃取性及錨之定位性、，”尤发1 標明確之在低溫時必須之黏度亦可以找到。然而適用& ，=㈣仍然可以迅速硬化。以同樣方式，丄 壓力下，尤其在南溫，小蠕變傾向仍然可以作到。 父聯、官能環氧基反應性稀釋劑具有環氧函數者， 化合物，意謂有兩種硬化劑反應之環氧基，而二 鏈交聯發生作用。 对& β物 由於使用函數至少為2之交聯反應性稀釋劑，與迄八 仍使用之二官能或單官能反應性稀釋劑相比，缺产7 數小於2之反應性稀釋劑，低黏度砂漿混合料，於、各&函 混合並注入鑽孔後，高反應速率，可到達高交聯度。/刀 人右2 =之聚合物具有有利交聯結構。同時：混合料 3有卒取邛/刀之小部分，傾向於在壓力下高溫時，裂、 、乾縮低、蠕變小。加熱不變形性提高。堅韌性改盖= ° 0向 1221466 五、發明說明（4) 一' --— μ時可達到南加熱速率。使用本發明之反應性稀釋劑，於 低溫至-5 °C，硬化時間仍相當短。 、 I依照一最佳具體實施例，該砂漿混合料之稀釋,劑含有 至 > 一一縮水甘渖醚或至少一二縮水甘油醚與至少一三縮 水甘，醚之混合物，調準平均環氧函數至少為2。最好用 甘油二縮水甘油醚、季戊四醇四縮水甘油醚及/或三羥甲 基丙烷二縮水甘油醚或其混合物，與丨，4—丁二醇二縮水甘 油醚、％己（烷）二甲醇二縮水甘油醚、新戊二醇二縮水甘 油醚、己一醇一縮水甘油醚及/或丙二醇二縮水甘油醚作 反，，稀釋劑（平均環氧函數大於2)。因此依照本發明， 一 2旎反應性稀釋劑與三官能反應性稀釋劑在混合物中之 重量比為1 :99至99 :1，最好為30 :7〇至7〇 :3()。 依照另一具體實施例，該雙組分砂漿混合料含有反應 f生稀釋劑及反應性稀釋劑之重量比為5至3 5 ,最好是1 〇至 25，此2及以後述及重量比時，均係以雙組分砂漿混合料 之總重量為基準。因此可硬化環氧樹脂與交聯反應性稀釋 Μ間之重量比為99 :1至50 :50，最好是75 :25至55 :45 優=是測量反應性稀釋劑與可能有之其他稀釋劑之量 時，視環境溫度而定，黏度，依希爾悌—規範〇33〇，在室 内溫度下為30至15〇帕斯卡，最好是4〇至6〇。砂漿混合料 之黏度，依希爾悌—規範〇333用旋轉黏度計量測（Haake RV 3用測量頭5 0 0，控制器Haake BG 142，掛鈎Ha ake RV 3 ，6根銷釘，釘長無螺紋2 〇 〇毫米）。將砂漿混合料放入25 〇

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1221466 五、發明說明（5) 毫升外特哈勒斯-西羅布玻璃瓶内。注意其無氣泡，然後 將砂漿混合料加熱至23 土 i t，將測量裝置浸入被測量物 質中央，用休萊特-派開德公司製造·· X-Υ自動記錄器記錄 下流量曲線（每分鐘〇至64轉）。該曲線應為一持續不變之 過程，顯示轉數升高之分枝線（以總轉數為基準），及轉數 降低之分枝數。用轉數降低（每分鐘4、8、16及32轉）之分 枝線。算出標準黏度為每分鐘1 6。

依本發明一具體實施例，不交聯稀釋劑與溶劑之重量 比為小於砂聚混合料3 %，未交聯稀釋劑，例如，苯基甘油 基醚、丙烯酸縮水甘油醚、鄰—甲（苯）酚縮水甘油醚、對一 第二級丙烯酸縮水甘油鱗、2_乙婦己縮水甘油ϋ ' c12/cu-炫基縮水甘油醚、C13/C15—烷基縮水甘油醚、苄基醇類等。 、本發明之砂漿混合料中，無機填料之體積比以小於3 〇 % 為好，小於20%更好，以所用上述反應性稀釋劑為基準（強 f值高、填料含量低）。測定無機填料之體積百分比，先 量砂聚混合料之濃度，再於9 5〇 t將材料灰化，結果，只 有無機填料留下。重量確定後，留下之填料（砂漿混合料 中無機填料）之體積比，立即算出。

依照本發明一特別好之具體實施例，該砂漿混合料所 含ί機，料’在稀釋介質中，至少有一鹼性反應填料，最 好疋·奴酸鹽、硫酸鹽、氧化物、鋁酸鹽或鹼—或碱土金 屬之石夕酸鹽及/或特別是水泥。本發明無水硬化之砂漿混 =中含有驗性反應填料，即未凝固之水泥，而是作為填 料及防止鋼質錯固元件腐姓之驗性防腐劑。所以令人驚異

1221466 五、發明說明（6) 地顯示，，終在現有之水泥中加入水分，與水分反應， Ϊ ϊ ί鋼：Ϊ ΪΡΗ值之形成，乃引起與硬化之砂漿混合料 接觸之鋼吳外表面純化。以此—方式，意外地達到抑制= 蝕之效果，傳統砂漿中之水凝水泥，砂漿混合料硬化時， 直接與水反應，如今已不可能。 、 砂漿混合料中水泥部分之重量比為1至4〇%，最好是2 至1 〇% '水泥最好是高強度水泥及/或含氧化鋁水泥，如高 I呂水泥或黏土熱熔融性水泥。

本發明之雙組分砂漿混合料所含可硬化環氧樹脂，最 ，是多價醇或酚之聚縮水甘油醚，如乙二醇、甘油及特別 =雙紛A雙盼F及/或線型紛酿。本發明所用之可硬化環 氧樹脂之環氧當量範圍，最好是約為15〇至2, 〇〇〇，而17〇 至400則更好。合適之聚環氧化合物之例，請參閱[^， Nevi 1 le 著”環氧樹脂”（1 967)。

本發明砂漿混合料所含氨基硬化劑，最好是直練、環 直練方香族及/或方基直練胺類或聚胺類，如乙煉雙胺 二莫佛爾酮乙雙胺、丙烯雙胺、己撐雙胺、雙乙烯三胺、 ^次乙四胺、垓乙烯五胺、間—二曱苯雙胺等。特別好的 疋縮合之聚胺類，如聚亞烴聚胺，與醛類，如甲醛，與可 貝到之單價或多價紛高反應性甘露驗，特別是此種無殘留 物含量之酚及有毒縮合產物。 本發明之雙組分砂聚混合料中，反應性胺基氩原子數 與環氧樹脂或反應性稀釋劑之環氧基數之比為2 ·· 1至0· 8 :1 ’ 最好是1. 5 ·· 1 至0· 9 ·· 1。 *—-- 五、發明說明（7) 如石英、矽：：随反應填料，其次為適合本發明之填料， 酸鹽，、如白^ 2酸1呂、氧化1呂、陶兗填料、玻璃、碳 用少量有棬埴％L Γ領土、無機纖維等。於特定情況，尚可 雙組分砂漿$加固材料，例如，有機纖維。本發明之 知之成分，I!"尚可含有普通成分及熟習該項技術者習 分散劑、&雍：化催化劑、流變助劑、冑變劑、穩定劑、 二反應速率控制劑、潤濕劑等。 ，砂漿混合料具體實施例’組分之—（略微）著色 顯突出，例如，’使(加工)處理之地下設施明 黏稠之砂聚、、日人二水此5料成分之一為染料或顏料，所以 檢查兩組分：；狀離因ϊ色：了與地下設施明顯區別，以 清潔及錨固器材^典f分是否已充分摻拌、鑽孔是否 易分曉。夕卜^ ”性能是否可以保證，以此方式’極 之不同，所以“歲會減低砂漿與混凝土間顏色 本發明之：rt ，顏色不同亦將消失。 裝置分裝，以女1旦7刀砂漿混合料，最好用兩個或多個儲存 環氧樹脂與用^氨吏用條件可能引生反應）。所以 —組分含右瓦雄=更劑之反應性稀釋劑應隔離，通常 氨基硬化劑及（必^=乳樹脂及稀釋劑，而另一組分則含有 ，亦可含；^ $ (時）硬化催化劑。填料可含於前一組分 於二組分内，如其他習用之成分同。 合料存放於】ί ^ ϊ㈣’本發明之可硬化雙組分砂漿混 料羯或陶变筒内内，特別是存放於玻璃、塑料、塑 岡无诗内。氰基硬化劑可硬化組分，# 1221466 五、發明說明（8) 而彼此隔開。 壁破壞，例如 制，應有兩個 不同之箔袋， 合後，注入鑽 化環氧樹脂及 本發明之 合料，固定天 本發明之 化快、堅固性 -5 °C 至60 °C， 本砂漿混合料 茲藉下述 此種筒制，用於鑽孔，硬化反應 錯固器材（如錨桿）之釘入。此種 或多個箔袋，可硬化成分與硬化 袋内盛裝之物品，例如可藉靜 孔内。此筒及箔袋制，將氨基硬 反應性稀釋劑隔離，以抑制反應 其他方面，為用上述本發明之雙 然及人造岩石内之錨固器材，如 砂漿混合料，誠如以上所述，適 佳，而且加熱速率高，於固定技 高溫加熱不變形，高度化學穩定 固定之鋼或鐵質錨固器材不腐蝕 實驗例’進一步說明本發明。 導致筒及隔 雙室及多室 劑應分裝入 力混合器混 化劑與可硬 〇 組分砂漿混 錯桿。 用期長、硬 術習用溫度 ，同時，用

實驗例 組分A 雙酚A-環氧氣内烷樹脂， 雙酚F-環氧氣内烷樹脂， 甘油三縮水甘油醚 1，4 丁一醇二縮水甘油醚 2-乙基代己醋縮水甘油醚 石英砂 合成疏水非晶二氧化矽 總額 分子量700 分子量700 3 0 · 2重量比 1 2 · 9重量比 6· 2重量比 9 · 3重量比 2· 7重量比 3 5 · 7重量比 3· 0重量比 1 0 0 · 0 重量比 1221466 五、發明說明（9)

組分B 3 5 . 7 重量比 2 1. 8 重量比 0. 3 重量比 1 6. 1重量比 3 5. 7 重量比 3. 0 重量比 1 0 0 . 0 重量比 間-苯（撐）二甲（基二）胺 脂族多胺 〒醇 水泥 石英砂 合成疏水非晶二氧化矽 總額 雙組分A與B分裝入不同之塑料箔内，組分B送入小室 ，而組分A則送入大室。雙組分之混合比為A : B為3 : 1 (體 積），從箔袋取出送入混合喷嘴後，硬化程序即開始。 用混合喷嘴，將此砂漿混合料喷入鑽孔，於室溫（2 0 °C )下，錨桿定位後1 2小時内砂漿混合料即硬化。 商業上習用之錨桿（尺寸Ml 2)，硬化後之拉出強度為 55kN 〇

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第12頁

Claims (1)

1. 六、申請專利範圍 S犯與二官能反應性稀釋劑混合物中，重量比為Μ ·· 至70 ·· 30。 ^如申請專利範圍第1項之雙組分砂漿組成物，其中可 硬=環氧樹脂與交聯反應性稀釋劑之重量比為75 ·· 25至55 埴4^1 ί申研專利範圍第1或2項之雙組分砂漿組成物，其中 異科部分小於20%體積比。 6機垃=請專利範圍第1項之雙組分砂漿組成物，其中無 包括碳酸鹽、硫酸鹽、氧化物、銘酸鹽或驗-或碱 土金屬矽酸鹽及/或水泥。 7驗眭：：ί專利範圍第1或6項之雙組分砂漿組成物，其中 8驗性；；，部分，特別是水泥，重量比為】至權。 鹼性反圍第1或6項之雙組分砂衆組成物，其中 Γ 特別是水泥，重量比為2議。 水泥包括高強度水泥L Ϊ含氣2組，砂漿組成物，其中 黏土熱熔融性水泥。 孔化銘水泥，如高銘水泥或 10.如申請專利範圍第1或21§ +雒^ χ ^ 广含I : 樹脂為多價醇及/或=缩水:二’。其中 所含可硬‘環氧=1雙或二項，雙組分砂漿組成物’其中 或線型酚醛。 ”、、酚4及/或雙酚F二縮水甘油醚及/ 12·如申請專利範圍第1或2項 氨基硬化劑包括直鏈、環直鍵 之雙組分砂漿組成物，其中 、芳香族及/或芳基直鏈胺 1221466 六、申請專利範圍 類或聚胺類。 13·如申請專利範圍第1或2項之雙組分砂漿組成物，其中 氨基硬化劑包括烯聚胺及/或甘露鹼。 14 ·如申請專利範圍第1或2項之雙組分砂漿組成物，其中 反應性胺基氫原子數與環氧樹脂或反應性稀釋劑之環氧基 數之比為2 :1至〇.8 :i。 15.八如申，專利範圍第】或2項之雙組分砂槳組成物，其中 顯突出。著&雜色之砂漿組成物，由處理之地下設施明 16·如申请專利範圍第1或2項夕镳z 在雙室或多室内之諸組分，分5、、且分砂漿組成物’其中 (在使用條件下可能引生反應）罝入不同之室，以抑制反應 17·如申請專利範圍第1或2項之雔& 雙組分砂漿組成物係用於固定，^砂漿組成物’其中 心鑽孔中之錨具。

   J 六、申請專利範圍 ----- 1· 一種可硬化雙組分砂漿組成物，以可錄仆产翁掛Ht么 主要成刀，至少一用於環氧樹脂具有 絲獲劍、翁A场添il 犯衣氧基之反應性 稀釋劑、氰基硬化劑、一種或乡^ A -r -A r® ^ 证…、機填充劑，必要時， 可添加硬化催化劑、砍變助劑、觸變劑、 八私制 、反應速率控制劑及潤濕劑，盆特 ^疋41、刀散劑 ^ ^ ^ ^ W徵為氨基硬化劑應與可 = 釋劑隔離’以抑制反應，該砂漿 能、交聯反應性稀釋劑之混合物 八有Β广衣乳基及反應性稀釋劑混合物之平均環氧函數 大於2，含有至少一二縮水甘油酿另 人· /由鱗及至少一三縮水甘油醚 之混合物作為反應性稀釋劑，-官萨- 才丨、日入从Α 名曰 一 一 s犯與二官能反應性稀釋 劑化合物中，重3:比為1 : 9 9至q q · 1 c ^ y主y 9 · 1，反應性稀釋劑或反 應性稀釋劑混合物之含量為5至挪评削-飞夂 主cJb/ό，可硬化環氧樹脂盥空 聯反應性稀釋劑之重量比為99 :丨$Rn · ^衣礼柯細/、乂 υ 丄至50 ·50 ，以紗號細成 物為基準，未交聯稀釋劑部分小於讣啬曰l 成 於30%體積比，無機填料包括在 J 仿在水介質中之鹼性反應填料 Ζ. 舯將知七铷人古斗、丄、〜艾、姐分砂裝組成物，其中該 油謎、三經甲基丙烧三縮水甘：=季戊四醇四縮水甘 1，4-二羥基丁烧二縮水甘油8/由^或其混合物之混合物及 .^γ ^ ^由醚、環己（烷）二曱醇二縮水甘 油醚、新戊一醇二縮水甘油- T > I 油醚及/或丙二醇二縮水甘油一曰!基己烷二醇二縮水甘 劑。 _之^合物作為反應性稀釋 3·

   如申請專利範圍第1或2項 之雙組分砂漿組成物， 其中