[发明专利]粘合剂组合物

说明书

本发明申请是名称为“粘合剂组合物”、申请日为2002年12月27日、申请号为02826126.7的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及环氧粘合剂组合物。更具体地说，本发明涉及包括固化剂(也称硬化剂)的环氧粘合剂组合物，所述的固化剂包括一种或多种胺化合物。本发明的某些方面涉及用于在混凝土或砖石中或向混凝土或砖石上固定材料的体系和方法。

背景技术

在很多应用中需要将一种物品、结构或零件粘结或粘附到另一种物品、结构或零件上。例如，在各种工程领域中使用固定螺钉作为岩层中或混凝土或砖石结构体中的加固或增固元件。螺钉通常是金属的，将螺钉插入岩层中或混凝土或砖石结构体中的孔中，采用一种固定组合物使螺钉安装或固定在那里。通常，固定组合物固化或硬化(聚合)，在岩层或混凝土或砖石结构体与螺钉之间形成牢固的粘结。

已知采用可固化的合成树脂，作为坚石、砖石和混凝土等中基础螺栓(anchoring rod)、固定螺钉和类似元件安全加固用的主要粘合剂。通常，但并非全都如此，该粘合剂组合物的某些原料成分彼此分开，而后这些成分在加固点或加固点附近进行混合。这种称之为两部分体系，彼此分开的这些成分直到使用时才在现场进行混合，然后将它们加入到固定螺钉、为容纳这些螺钉的钻孔或孔洞中，或是两者兼之。如此，将紧固件粘结到基座(base structure)上的固化粘合剂体大约是在将紧固件放入其最终位置的时刻开始形成。

在混凝土和砖石中，固定螺钉用于加固。固定螺钉也用于将物品固定在混凝土或砖石上。使用固定螺钉固定在混凝土或砖石上的物品包括但不限于：电线导管、板(panels)、管道系统和墙面(wall sections)。对于在潮湿(soft)混凝土或砖石中的固定，粘合剂固定优选于机械固定，这是因为粘合剂固定在混凝土或砖石上施加的应力较小。在这里使用的术语“砖石”包括但不限于：石头、砖、瓷砖、水泥瓦、空心混凝土块和实心混凝土块。

有用的固定组合物应在混凝土或砖石与要固定到混凝土或砖石上的材料之间提供牢固的粘结，并且易于分配到使用的位置处，优选对使用者无毒或不令使用者讨厌。还优选该粘合剂在比较短的时间内能基本上达到其极限强度。最后的这个特征可能对粘合剂的商业成功至关重要，因为该特征可使建筑项目有效并可赢利地进行。此外，申请人已注意到，在许多应用中，即使在恶劣的气候或是在粘结处产生相当多水分的其它条件下使用或应用该粘合剂，也希望该粘合剂能够达到良好的粘结性能。

环氧树脂经常用作粘合剂。环氧树脂通常是两部分粘合剂组合物中的一部分。通常在使用之前将环氧树脂和固化或硬化剂迅速混合，而后在一定的时间内固化。很多固化剂是具有至少两个亲核基团的亲核性化合物，例如胺或硫醇。以前使用的胺类固化剂常常具有这样的缺点，即产生粘着性需要用比较长的固化时间，特别是在比较低的温度下。尽管有时硫醇类固化剂可以在较低的温度下，比胺类固化剂反应更迅速，但这类化合物常产生可能对使用者的嗅觉有害和/或刺激性的蒸气。

发明内容

申请人已逐渐意识到，在本领域中需要极好物理和加工性能的粘合剂组合物。鉴于申请人对这种需求的意识和上述现有技术中的缺陷，本发明的一个目的是提供一种具有极好的抗热蠕变性和极好的湿孔粘结性能的粘合剂组合物。

本发明的一个实施方案是通过提供包括使用含胺的硬化剂的环氧类粘合剂组合物、体系和方法，来实现上述和其它的目的。所述的组合物优选固化时间约两小时或少于两小时，并达到足够的强度，以至在110℉下通过ICBO热蠕变试验(ICBO验收标准AC58)。本发明优选的组合物在75℉下也能通过ICBO湿孔试验。在更为优选的实施方案中，本发明的组合物同时具有约两小时或少于两小时的固化时间、通过ICBO热蠕变试验的能力和通过ICBO热湿孔试验的能力。本发明的组合物和体系还优选基本上没有由于在配方中存在相当量硫醇时而产生的恶臭味。

在某些优选的实施方案中，本发明提供的组合物优选用于在混凝土或砖石中或向混凝土或砖石上固定材料的体系和方法，该组合物包括在使用时或大约在使用时混合在一起的第一组合物和第二组合物。在这样的实施方案中，第一组合物优选包括树脂成分，该树脂成分优选为环氧树脂；第二组合物优选包括含有胺的硬化或固化剂。在这样的实施方案中，使第一组合物和第二组合物完全接触以形成可固化的粘合剂组合物。

在这里使用的术语“固化时间”是指，在基本干燥的条件下，在约70℉的环境温度下，可固化粘合剂组合物从开始固化反应至达到最终负载量或强度的约90％时所需要的时间。