[发明专利]聚氨酯基聚合物混凝土和浇注砂浆

说明书

本发明涉及一种可固化的粘结剂组合物，其包含：a)至少一种包含多异氰酸酯和多元醇的有机粘结剂，和b)至少50重量％的石英和/或炉渣形式的填料，基于100重量％的粘结剂组合物计。

技术领域

本发明涉及一种可固化的粘结剂组合物，其包含：a)至少一种有机粘结剂和b)填料。本发明还涉及用于制备可固化的粘结剂组合物的多组分体系，以及该粘结剂组合物和该多组分体系的各种用途。本发明的主题还在于固化的粘结剂组合物或固化的多组分体系。

现有技术

聚合物混凝土是一种不透水的材料，通常包含有机粘结剂和填料。与普通混凝土(其中作为粘结剂的水泥在用水固化之后将填料保持在一起)相比，在聚合物混凝土中充当粘结剂的是有机聚合物。聚合物混凝土通常不含作为粘结剂的水泥。聚合物混凝土中的填料通常由不同粒径的天然石材组成，例如花岗岩、石英、玄武岩、石灰石、膨胀粘土、珍珠岩或其它矿物原料。使用填料改变材料的机械性能、电性能和/或加工性能，同时明显降低最终产品中通常更昂贵的基体的含量。此外，填料颗粒的存在明显减少反应性交联聚合物基体固化之后聚合物混凝土的体积收缩并且确保其抗压强度。

通常由至少两个组分组成的可固化液体有机粘结剂通常在混合粘结剂组分之后与填料混合，然后成型并使其固化。

作为有机粘结剂已知的是例如环氧树脂基体系、聚氨酯基体系、不饱和聚酯树脂或丙烯酸树脂。

在基于环氧树脂的聚合物混凝土中，可固化粘结剂由可固化环氧树脂和环氧树脂的固化剂组成，两者混合之后反应形成经固化的环氧树脂。在基于聚氨酯的聚合物混凝土中，可固化粘结剂由多异氰酸酯和多元醇组成，两者混合之后反应形成化学交联的聚氨酯。

基于环氧树脂和聚氨酯的聚合物混凝土的特征在于高强度、抗冻、耐磨、材料耐久，以及封闭和防水的表面。然而，基于环氧树脂或聚氨酯的已知聚合物混凝土在腐蚀条件下仅表现出有限的稳定性。

对建筑材料不断增长的需求以及环保要求导致能够用作填料的天然矿物原材料短缺。石英砂和石英砾石的情况特别如此。因此，希望越来越多地用工业废料代替天然原材料。

GB 2460707描述了使用再生材料作为聚合物混凝土的骨料。将玻璃砂、塑料珠、碎瓷或再生聚合物混凝土用作天然石料的部分替代物。

世界范围内大量产生的一种工业废料是炉渣。例如在金属提炼、金属回收或家庭垃圾焚烧或污泥焚烧时产生炉渣。渣砂是炼铁时产生的玻璃状炉渣，由于其细磨形式下的潜在水硬性而用作水泥掺加剂和水泥替代材料。其它炉渣(例如在炼钢或钢回收时产生的钢渣或在炼铜时产生的铜渣)由于其水硬性较差而不太适合作为水泥替代品。与高炉炉渣一样，它们有时用作筑路中的碎石、廉价的回填材料，或者如同例如铜渣那样用作磨料。

WO 2010 030048描述了使用“雾化钢渣”作为基于不饱和聚酯树脂的聚合物混凝土的成分。这种“雾化钢渣”通过特殊方法制得，会造成额外的成本并且使炉渣更贵。雾化钢渣在数量和地点方面的可用性都有限。

在已知的聚合物混凝土中，常规的填料如石英砂不能容易地被工业废料代替。根据工业废料的性质，部分或完全替换时可能导致聚合物混凝土的物理和化学性质发生不期望地变化。因此，在聚合物混凝土领域中仍然需要新方法和改进的解决方案，其中尽可能不存在上述缺点。

发明内容

本发明的目的是提供改进的聚合物混凝土和聚合物基浇注砂浆。特别地，聚合物混凝土和浇注砂浆应具有尽可能有利的机械和化学性质。聚合物混凝土或浇注砂浆应尽可能对腐蚀条件稳定。

还希望能够使用常规填料和工业废料两者来生产聚合物混凝土或浇注砂浆，所述常规填料和工业废料尽可能可从全球获得并且不需要任何费力的处理。

该目的令人惊奇地通过权利要求1中所述的粘结剂组合物实现。