[发明专利]适用于构造目的的双组分粘合剂、其用途和由其获得的固化的结构粘接件

说明书

技术领域

本发明涉及双组分快速固化性结构粘合剂组合物，其适用于构造目的，特别适用于混凝土/混凝土、钢/混凝土、或钢/钢的结构粘接，以及适用于采用纤维增强聚合物的结构加固和增强应用。

背景技术

为了定义在本文中所用的技术术语，结构粘合剂包含可固化的树脂和任选的填料以及另外的用于调节反应性与流变性的添加剂。通常，其作为由以下构成的双组分体系施用：在第一组分中的树脂，和在第二组分中的硬化剂。双组分粘合剂的施用需要在其使用前混合树脂组分和硬化剂组分。

更苛求的结构应用之一是结构粘合剂应用，这是因为在该应用中，机械强度、对混凝土的粘合作用和对钢的粘合作用必须非常好。

不需要加热或辐照来固化以及对湿气相当不敏感的具有高粘接强度的粘合剂因而可用于在施工现场的构造应用，通常该粘合剂基于环氧-胺聚加成体系或基于可自由基固化的甲基丙烯酸酯体系。

环氧-胺体系通常在机械和粘合剂性能方面表现最好，但要忍受低的固化速度(导致受限的在低温下的可用性)和因此缺少调节它们的作业时间的可选择方式。腐蚀性胺的存在导致在施工现场的工人的健康风险。一旦固化，它们通常表现出低的耐热性和抗蠕变性，因此限制它们的作业温度上限。

另一方面，甲基丙烯酸酯粘合剂能非常快速地反应并提供可调节的作业和固化时间(通过选择树脂中促进剂和抑制剂的合适的类型和量)的优点，显示出良好的低温反应性，但它们要忍受可能高至20％的 高收缩率，和它们通常无法达到环氧-胺粘合剂的坚固的固化和高粘接特性。参考文献：Adhesive Bonding：Materials，Applications and Technology，Walter Brockmann，Paul Ludwig Geiss，Jürgen Klingen，K.Bernhard  Bettina Mikhail，Wiley-VCH，2009，ISBN 3527318984，9783527318988。

发明内容

本发明的目的是提供新型快速固化性结构粘合剂组合物，其适用于构造目的，特别适用于混凝土/混凝土、钢/混凝土、或钢/钢的结构粘接，以及适用于采用纤维增强聚合物的结构加固和增强应用，该结构粘合剂组合物结合了这两种化学的最佳处。

出乎意料地，该问题能通过参照WO2007/042199和其进一步发展而得以解决，该文献描述了使用树脂组合物来化学锚定的方法，该树脂组合物包含硫醇组分、含有非芳族碳双键的树脂如降冰片烯官能树脂和任选的反应性稀释剂。这些树脂组合物有利地导致特别是在低温下的更快速(与上文提及的环氧-胺树脂体系相比)固化，和更低的收缩率(与上文提及的甲基丙烯酸酯树脂体系相比)。可以根据WO2007/042199使用的合适的反应性稀释剂的实例是例如二环戊二烯(DCPD)、降冰片二烯、乙烯基降冰片烯、环氧乙基降冰片烯。考虑试验，含有烯丙基的反应性稀释剂特别是三烯丙基异氰脲酸酯(TAIC)用作反应性稀释剂。

在本公开文本中描述的反应性稀释剂的缺点是它们相对差的切削功率，这意味着，为了降低粘度需要相对大量的反应性稀释剂，其可能导致降低的机械性能。然而对于很多构造目的，树脂需要被填充或增强。这些应用一般需要树脂的低粘度至非常低的粘度，以便具有复合的、填充的树脂组合物的可作业粘度。

另一缺点是仅在很小程度上改变反应性稀释剂的量就对所需的硫醇量具有很大影响，使得体系较不坚固，即对反应性稀释剂含量的变化高度敏感。

WO-A-2005/100436描述了树脂组合物，其包含硫醇组分(XH组分)、含有非芳族碳双键的组分(RU组分)，其中至多5mol％的反应性不饱和部分能进行均聚，即至多5mol％(甲基)丙烯酸酯。因此，该出版物的教导远离使用(甲基)丙烯酸酯。

本发明的目的是提供适用于构造目的的双组分粘合剂组合物，其具有与现有技术的环氧-胺体系类似的粘接性能，但是其具有导致更快固化速度的更高反应性、在更低安装温度下的更高性能，并且尽管更高的固化速度，但是提供给用户长的胶凝时间，即长的作业时间，这导致作业流程中的更高的灵活性，且其不含有腐蚀性胺，因此导致关于环境、健康和安全方面的有利性能。

该目的通过根据权利要求书的双组分粘合剂组合物达到。