快速干燥的双组分涂料物质及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种制备基于快速硬化的水硬性粘结剂的含水涂料物质的方法和相应的涂料化合物，所述含水涂料物质以液体形式涂覆于基材上。涂料物质的含水糊状第一组分除了(硫)铝酸钙水泥之外，还包含有机聚合物粘结剂、缓凝剂和作为硬化促进剂的硫酸锂和/或乙酸锂。在通过添加包含至少一种活化剂的第二组分进行预先活化之后，涂料物质产生具有改进的完全干燥特性的涂层。

Fast drying two component coating material and preparation method thereof

The present invention relates to a method for preparing a water - bearing coating material based on a fast hardening water binder and a corresponding coating compound, which is coated on a substrate in a liquid form. In addition to calcium aluminate cement, the first component of the water paste of the coating material also contains organic polymer binder, retarder, lithium sulfate and / or lithium acetate as hardening promoter. After pre-activation by adding a second component comprising at least one activator, the coating material produces a coating having an improved complete drying characteristic.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】快速干燥的双组分涂料物质及其制备方法本专利技术涉及一种快速干燥的含水涂料组合物及其制备方法。快速干燥的涂料组合物在广泛的应用范围内使用。它们以液体或糊状形式使用，例如，用于制备密封系统，例如复合材料与瓷砖的密封、液体容器的密封，建筑物外壳(屋顶、阳台、露台、地下室)、基础建筑(例如桥梁、供水和水处理厂)以及隧道建筑周围的结构密封。这种例如双组分(粉末组分+分散组分)或单组分(粉末)矿物密封浆料形式的密封膜在现有技术中是已知的。还有糊状、结合分散体的(dispersion-bound)和反应性密封系统。一方面，该系统旨在提供足够的保护以防止液体渗入基材，另一方面，旨在确保裂纹桥联功能。在复合材料密封段中，与基材分离是另一个功能。矿物密封浆料具有较高的水泥含量和聚合物含量，因此其裂纹桥联性能和收缩性能不令人满意。特别是在较厚的层的情况下，这种系统产生裂纹的趋势是显著的，并且导致在关键的建筑几何形状(例如，在拐角或边缘)区域中使用增强纤维。特别是在高柔性胶凝密封浆料的情况下，水合度受到限制，并且随后可能导致密封层的后续水合和迟发性脆化。与矿物体系相比，糊状体系产生的密封具有明显更好的柔性，但在完全干燥(through-drying)方面受到限制，特别是在苛刻的环境条件下，例如高大气湿度和低温。糊状体系的冻融稳定性也受到限制，因此它们仅用于室内部分。在复合材料密封段中，干燥后，反应体系(例如PU或环氧体系)表现出与覆盖体系(例如，瓷砖)的粘合整合的问题。此外，在某些情况下，这些体系有皮肤致敏性，甚至可能是有毒的。在矿物密封浆料领域中，除了OPC水泥(OPC：普通波兰特水泥)，目前还使用快速固化水泥(HAC、CSA等)和硫酸钙粘结剂。例如，US2010/015589记载了一种双组分体系，其中一种组分在糊状水相包含钝化的铝酸盐水泥、硼酸和增塑剂，另一种组分在水相中包含引发剂。引发剂(促进剂)是氢氧化锂和硫酸锂或碳酸锂的混合物。该体系在不到5分钟内固化，从而在15分钟内制备出压缩强度为10-15MPa的混凝土。然而，必须将引发剂均匀地掺入糊状组合物中，这需要相当多的混合工作。EP2607330A1记载了一种施用于绝缘元件的着色剂组合物(rendercomposition)。该组合物包含糊状第一部分和在施用前需要与第一部分混合的第二部分。第一部分包含矿物粘结剂(例如铝酸钙水泥)、有机粘结剂(例如聚合物分散体或有机硅树脂分散体)以及酸性缓凝剂(例如硼酸)。第二部分包含在水相中的促进剂，例如氢氧化锂、碳酸锂或硫酸锂。WO2014/180859记载了一种基于硫铝酸钙熟料的矿物水硬性粘结剂，其包含用于硫铝酸钙的水力反应的活化剂、释放锌离子的锌组分和阻凝剂。US2014/0343194记载了具有长储存期的稳定化的含水速凝水泥悬浮液。其包含含磷化合物例如磷酸，从而使速凝水泥钝化。用促进剂(例如硫酸锂、碳酸锂、氯化锂或氟化锂)使水泥再活化。这些情况下的目的是配制快速硬化体系，即使在不利条件下，例如高大气湿度和低温，其仍然表现出明显更快的涂层的完全固化。除了使用速凝水泥和硫酸钙粘结剂外，还使用其他凝硬性材料，例如矿渣、矿渣砂、硅微粉和粉煤灰。相对于具有高熟料比例的波兰特水泥，这提高了体系的CO2平衡。通过使用速凝水泥，收缩性也降低—参见US4746365。本专利技术的目的是避免现有技术中的缺点，并提供易于制备的涂料组合物，可将其加工形成具有可接受的裂纹桥联性能的密封件，并且即使在高大气湿度和/或低温下也能快速并完全干燥。该目的通过一种制备用于涂覆基材的含水涂料组合物的方法来实现，所述方法包括以下按照指定顺序的步骤：A)通过以下步骤提供含水糊状第一组分(a)：(a1)混合至少一种快速固化的水硬性粘结剂，和(a2)至少一种缓凝剂，其选自硼酸、正磷酸、偏磷酸、膦酸(亚磷酸)、有机膦酸衍生物、酒石酸和柠檬酸及它们的混合物，(a3)向(a1)和(a2)的混合物中添加选自硫酸锂、乙酸锂或其混合物的固化促进剂，(a4)向(a1)至(a3)的混合物中添加至少一种有机聚合物粘结剂，以及B)添加第二组分(b)，其包含至少一种活化剂。糊状第一组分包含快速固化的水硬性粘结剂(a1)。该粘结剂尤其包含铝酸盐水泥，优选铝酸钙水泥、硫铝酸钙水泥或它们的混合物。除铝酸盐水泥外，快速固化的水硬性粘结剂还可包含其他凝硬性材料，例如波兰特水泥、矿渣、矿渣砂、硅微粉和粉煤灰。相对于具有高熟料比例的波兰特水泥，这提高了体系的CO2平衡。必须计算其他凝硬性材料的量，以免显著损害粘结剂的性能。其量通常为0.1至20重量％，基于快速固化的水硬性粘结剂的重量计。在第一步中，将快速固化的水硬性粘结剂与缓凝剂(a2)混合。缓凝剂(a2)用于钝化快速固化的水硬性粘结剂(a1)，以防止其过早固化。合适的缓凝剂为酸性化合物，特别是硼酸、正磷酸、偏磷酸、膦酸(亚磷酸)、有机膦酸衍生物、酒石酸或柠檬酸。其他合适的缓凝剂为上述酸的衍生物，其在水性介质中形成这些酸。其实例为五氧化二磷、三氧化磷、焦磷酸或三聚磷酸。合适的膦酸衍生物的实例为氨基三亚甲基膦酸、氨基乙基膦酸、1-羟基亚乙基-1,1-二膦酸、四亚甲基二胺四亚甲基膦酸、六亚甲基二胺四亚甲基膦酸、二亚乙基三胺五亚甲基膦酸、膦酰基丁烷三羧酸、N-(膦酰甲基)亚氨基二乙酸、2-羧乙基膦酸或2-羟基膦酰基羧酸。优选的缓凝剂为硼酸和正磷酸。在一个实施方案中，首先引入缓凝剂的水溶液，并在搅拌下谨慎地将快速固化的水硬性粘结剂引入水溶液中。然后向包含快速固化的水硬性粘结剂和缓凝剂的悬浮液中引入至少一种固化促进剂(a3)，其选自硫酸锂、乙酸锂或它们的混合物，并且将促进剂与悬浮液混合。除硫酸锂、乙酸锂或它们的混合物外，固化促进剂还可包含至多50重量％的其他固化促进剂，基于固化促进剂的总重量计。硫酸锂和乙酸锂是已知的固化促进剂。因此，出乎意料地，硫酸锂和乙酸锂可以包含在糊状第一组分中，而不造成快速固化的水硬性粘结剂的过早固化。然后，将至少一种有机聚合物粘结剂(a4)引入所得的组分(a1)、(a2)和(a3)的混合物中，并进行混合。有机粘结剂(a4)是由以下单体构成的天然或合成聚合物或共聚物：例如，(甲基)丙烯酸酯、苯乙烯、(甲基)丙烯酸、丙烯酰胺、丙烯腈、羧化苯乙烯、丁二烯、乙酸乙烯酯、乙烯或丙烯。合适的聚合物的实例为直链丙烯酸类，更特别为基于丙烯酸正丁酯或丙烯酸2-乙基己酯的直链丙烯酸类或它们的共聚物、苯乙烯-丙烯酸酯共聚物、苯乙烯-丁二烯共聚物、羧化苯乙烯-丁二烯共聚物、乙酸乙烯酯聚合物、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物，优选基于丙烯酸正丁酯、丙烯腈和甲基丙烯酸的共聚物。糊状第一组分通常为含水形式，并且除了组分(a1)至(a4)外，还可以包含作为组分(a5)的添加剂，例如流变添加剂、增稠剂如润湿剂、消泡剂、杀生物剂和/或防腐剂。在每种情况下基于糊状第一组分的总重量计，其量总计为100重量％，糊状第一组分优选包含：组分(a1)：5至30重量％，更特别是5至25重量％；组分(a2)：0.1至8重量％，更特别是0.5至5重量％；组分(a3)：0.5至5重量％，更特别是0.5至4重量％或0.8至4重量％；组分(a4)：5至60重量％，更特别是30至50重量％；组分(a5)本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种制备用于涂覆基材的含水涂料组合物的方法，其包括以下按照指定顺序的步骤：A)通过以下步骤提供含水糊状第一组分(a)：(a1)混合至少一种快速固化的水硬性粘结剂，和(a2)至少一种缓凝剂，其选自硼酸、正磷酸、偏磷酸、膦酸(亚磷酸)、有机膦酸衍生物、酒石酸和柠檬酸以及它们的混合物，(a3)向(a1)和(a2)的混合物中添加选自硫酸锂、乙酸锂或它们的混合物的固化促进剂，(a4)向(a1)至(a3)的混合物中添加至少一种有机聚合物粘结剂，以及B)添加第二组分(b)，其包含至少一种活化剂。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.11.02 EP 15192588.01.一种制备用于涂覆基材的含水涂料组合物的方法，其包括以下按照指定顺序的步骤：A)通过以下步骤提供含水糊状第一组分(a)：(a1)混合至少一种快速固化的水硬性粘结剂，和(a2)至少一种缓凝剂，其选自硼酸、正磷酸、偏磷酸、膦酸(亚磷酸)、有机膦酸衍生物、酒石酸和柠檬酸以及它们的混合物，(a3)向(a1)和(a2)的混合物中添加选自硫酸锂、乙酸锂或它们的混合物的固化促进剂，(a4)向(a1)至(a3)的混合物中添加至少一种有机聚合物粘结剂，以及B)添加第二组分(b)，其包含至少一种活化剂。2.根据权利要求1所述的方法，在施用涂料组合物之前立即加入活化剂(b)。3.根据权利要求1或2所述的方法，所述糊状第一组分还包含作为组分(a5)的至少一种添加剂。4.根据前述权利要求任一项所述的方法，在每种情况下基于糊状第一组分的总重量计，所述糊状第一组分包含：组分(a1)：5至30重量％，更特别是5至25重量％；组分(a2)：0.1至8重量％，更特别是0.5至5重量％；组分(a3)：0.5至5重量％，更特别是0.8至4重量％；组分(a4)：5至60重量％，更特别是30至50重量％；组分(a5)：0至5重量％，更特别是0.5至4重量％；水：10至60重量％，更特别是10至45重量％，优选10-38重量％；总量合计100重量％。5.根据前述权利要求任一项所述的方法，组分(a4)与组分(a1)的重量比为1:1至1:0.08，优选1:0.1至1:0.4。6.根据前述权利要求任一项所述的方法，所述糊状第一组分还包含作为组分(a6)的矿物填料。7.根据前述权利要求任一项所述的方法，在每种情况下基于糊状第一组分的总重量计，所述糊状第一组分包含：组分(a1)：1至28.5重量％，更特别是1.5至22.5重量％；组分(a2)：0.02至7.6重量％，更特别是0.15至4.5重量％；组分(a3)：0.1至4.75重量％，更特别是0....

【专利技术属性】
技术研发人员：K·赛普，
申请(专利权)人：巴斯夫欧洲公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE