粘合剂组合物制造技术

一种在混凝土或砖石中或向混凝土或砖石上固定材料的粘合剂，与以前的粘合剂相比，表现出较短的固化时间；所述的粘合剂包括环氧化合物和固化剂，该固化剂包含至少一种脂族胺和至少一种叔胺，所述的粘合剂任选包括活性稀释剂；该粘合剂具有足够的强度，在110℉下通过ICBO热蠕变试验，在75℉下通过ICBO湿孔试验。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及环氧粘合剂组合物。更具体地说，本专利技术涉及包括固化剂(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。本专利技术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。
技术介绍
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。
技术实现思路
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，本专利技术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。本专利技术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 °F下通过ICBO热蠕变试验(ICB0验收标准AC58)。本专利技术优选的组合物在75 °F下也能通过ICBO湿孔试验。在更为优选的实施方案中，本专利技术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。本专利技术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，本专利技术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下的环境温度下，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。尽管根据本文概括论述的本专利技术的广泛教导，预计可取得极好的效果，申请人还是发现从包括一种双官能液体环氧物和一种固化剂的粘合剂组合物可获得特别令人吃惊和意想不到的有益效果，其中所述的双官能液体环氧物来自双酚A/表氯醇，所述的固化剂包含至少一种脂族胺和至少一种叔胺。申请人已发现，根据本专利技术，由一类选择的可聚合的环氧化合物所形成的组合物，可获得优越的效果，优选与一种选择的用于环氧物的活性稀释剂和一种选择的固化剂结合。此外，申请人已发现，当可聚合的环氧化合物占粘合剂组合物的约20wt%至约40wt%，更优选约25wt%至约35wt%时，有可能取得令人意想不到的优良性能。而且，申请人已发现，当可聚合的环氧化合物占粘合剂组合物的约70pbwa至约 95pbwa，更优选的约85pbwa至约95pbwa时，通常能达到令人意想不到的优良效果，其中术语“pbra”意思是基于活性成分的重量份。在这里使用的术语“活性成分”是指参与组合物固化的那些组合物的成分，即直接作为反应物或间接作为催化剂、固化剂和抑制剂等的那些组合物的成分。在这种实施方案的某些优选方案中，该粘合剂组合物还包括约0%至约 5%重量的活性稀释剂，根据本专利技术，所述的活性稀释剂可能是或不是组成环氧化合物。具体实施例方式I .组合物 如上所述，根据本专利技术，优选的可固化组合物通常包括环氧化合物与固化剂的反应组合，其中所述的固化剂包括一种或多种胺化合物。可固化的组合物可采用本领域技术人员已知的各种方法进行分配。例如，该组合物可采用类似铆缝枪(caulk gun)的双药筒(dual cartridge)装置进行分配，或者该组合物可采用玻璃或薄膜胶囊进行分配。该组合物也可采用本领域技术人员已知的计量-混合设备从散装货箱中进行散装分配。参见，例如，美国专利4，651，875,4, 706，806和 4，729，696，这些美国专利的公开内容在此引入作为参考。已经知道该组合物中各种成分的量根据所使用的分配体系的类型而不同。在优选的分配方法中，可固化的组合物通过第一组合物和第二组合物的混合而得到。通常，这种混合是在可固化的组合物将要使用之前即刻发生的。例如，当组合物采用分配枪来分配时，第一组合物和第二组合物被装在分配枪各自的药筒中，在它们从药筒中挤出并涂敷在要粘结的表面(如混凝土或砖石和/或在有固定组合物的固定装置)上时，第一组合物和第二组合物可进行混合。同样，当组合物采用玻璃胶囊来分配时，该胶囊通常包括分别装有第一组合物和第二组合物的两个腔室两个腔。当玻璃胶囊被压碎时，两个腔室也被压碎，使里面装的东西混合在一起，生成固定组合物。当固定组合物散装分配时，第一组合物和第二组合物可储存在各自的散装货箱中，以合适的比例用泵吸取并混合，制得可固化的组合物。一般而言，本专利技术的环氧类粘合剂包括环氧物和用于环氧物的胺类固化或硬化剂。本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种用于在混凝土或砖石中或向混凝土或砖石上固定材料的可固化的粘合剂组合物，包括：至少一种可聚合的环氧化合物；加入到所述环氧化合物的活性稀释剂，所述活性稀释剂具有至少一个活性末端，所述环氧化合物和所述活性稀释剂的重量比为６５∶１０至９０∶０．５；以及包含至少一种脂肪族胺和至少一种叔胺的固化剂；其中，所述粘合剂组合物在１１０℉下通过符合ＩＣＢＯ验收标准ＡＣ５８的ＩＣＢＯ热蠕变试验，在７５℉下通过ＩＣＢＯ湿孔试验。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：吉姆·苏尔简，
申请(专利权)人：伊利诺斯器械工程公司，
类型：发明
国别省市：US