低温可固化粘合剂组合物制造技术

本发明专利技术涉及一种用于使元件锚定于结构体的可固化粘合剂组合物，所述可固化粘合剂组合物显示至少50%或更高的低温-标准温度固化度。在第一组分中，组合物包括反应性树脂、乙酰乙酰氧基官能单体和硅烷单体。通过在制剂中使用无邻苯二甲酸酯的组分，在低温固化后，可使树脂在标准温度的强度和耐久性另外增加10%。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】低温可固化粘合剂组合物专利技术背景 1.专利
本专利技术涉及适用于在基体或结构体中锚定或固定元件的粘合剂组合物和锚定的方法。更具体地讲，本专利技术涉及尤其适用于在较低温度固化这些组合物而不损害合乎需要的性能(例如，强度和耐久性)的粘合剂组合物和方法。相关技术讨论 熟知粘合剂系统用于使材料固定或锚定于或到岩石、砌筑和混凝土。这些系统一般包括使用合成树脂和单体，这些树脂和单体与硬化或固化剂分开保持，直到它们在或接近紧固点混合。也可将多种另外并且通常任选的辅助剂用于粘合剂系统。 例如，颁予Hense等的美国专利5，157，072教授用烯键式不饱和经取代的脂环族化合物作为单体和树脂，用于在钻孔中锚定螺栓时使粘合剂的收缩最大限度地减小。然而，Hense等未提到低收缩应力。颁予Cramer等的美国专利5，288，767教授在第一组分中使用甲基丙烯酸酯单体与稀释剂单体。此专利的所述目标之一是排除苯乙烯作为共聚单体，但Cramer等未提及低温固化主题。颁予Weber等的美国专利6，037, 408类似于Cramer的’ 767专利，但需要使用很高量单体，并且未提及低温固化的影响。以不同的方式，颁予Weber等的美国专利6，583，259涉及粘合到湿钻孔的粘合剂，颁予Liu等的美国专利7，544，739教授在升高温度条件下使用的组合物，颁予Kistner等的美国专利5，077，324涉及延长使用前制剂的保存期限。任何前述或很多其它文献均未涉及适合在低温固化的粘合剂组合物。这通常是粘合剂必须在涉及低温和/或过量水分的不利气候条件下应用于使元件锚定于混凝土和砌筑的情况。遗憾的是，在观察锚定元件弱化或缺陷时的一些以后点达到较热气候之前不这样。过去一直在很大程度上忽视温热基体的作用。通常，为冷环境研发的产品以不明显温热基体为假设。通常已使用的另一个策略是在研发几种密切相关的组合物时制备多种产物，每种关连特定温度范围。然而，在新规程下，对于利用多种粘合剂的广品系列，试验成本可能非常闻。专利技术概述 鉴于前述，合乎需要提供一种粘合剂组合物，所述粘合剂组合物不仅能够在低温固化，而且显示在宽温度条件范围良好的强度和结构完整性。另外，目前购得的很多粘合剂组合物的另一个缺点是它们包含或包括邻苯二甲酸酯。邻苯二甲酸酯通常作为减敏剂用于粘合剂制剂，以防止在物理干扰它们时某些固化剂的快速爆炸反应。然而，由于与健康原因相关的问题，邻苯二甲酸酯正逐步从美国、加拿大、欧洲和世界其它国家的很多产品中撤出。因此，合乎需要提供不包括邻苯二甲酸酯然而仍不损害安全性的粘合剂组合物。本专利技术提供一种用于使材料锚定于或锚定到混凝土或砌筑的粘合剂组合物，所述粘合剂组合物包含占全部组合物重量约20%重量至80%重量的反应性树脂单体/乙酰乙酰氧基单体/硅烷单体溶液；和固化剂。一方面，本专利技术提供一种用于使材料锚定于或锚定到混凝土或砌筑的组合物，所述组合物通过混合第一组合物和第二组合物制备。第一组合物包含占全部组合物重量约20%重量至80%重量的反应性树脂/乙酰乙酰氧基单体/硅烷单体溶液；和加速剂；抑制剂；和填料。第二组合物包含固化剂；根据需要提供减敏剂或流动的稀释剂；和填料。另一方面，本专利技术提供一种用于使材料锚定于或锚定到混凝土或砌筑的无邻苯二甲酸酯的组合物，所述组合物通过混合第一组合物和第二组合物制备。第一组合物包含占全部无邻苯二甲酸酯的组合物重量约20%重量至80%重量的甲基丙烯酸酯单体/乙酰乙酰氧基单体/硅烷单体溶液；和加速剂；抑制剂；填料和任选的助剂。第二组合物包含自由基引发剂；根据需要提供减敏剂或流动的无邻苯二甲酸酯的稀释剂；和任选的助剂。专利技术详述 本专利技术提供一种用于使材料锚定于或锚定到混凝土或砌筑的粘合剂组合物。要锚定于或锚定到混凝土或砌筑的材料包括但不限于:金属物体，例如钢棒和钢螺栓；陶瓷；其它混凝土或砌筑元件；塑料；玻璃；和木。如上所示，用于本专利技术的推动因素之一是研发在低温固化而不损害粘合剂强度的粘合剂组合物。在研发这种组合物的过程中，也认识到也可给予粘合剂组合物其它合乎需要的特征。因此提出包含硅烷基团例如可促进组合物在湿或潮湿条件粘合到水泥基体。另外感觉乙酰乙酰氧基官能团可能帮助促进组合物粘合到插入物、基体或二者。在大多数条件下，这两种单体似乎不显著改进锚定粘合剂的性能。然而，令人惊讶的是，已发现在低温进行固化时存在乙酰乙酰氧基部分和硅烷部分可提供协同效应。使用这些单体已意外地导致在低温确然更好地固化。例如，在甲基丙烯酸乙酰乙酰氧基乙酯和甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(MPTMS) —起用于第一粘合剂组合物时，已观察到粘合剂在低温固化且然后温热到标准温度时机械强度提高20%。非常令人惊讶的是，在研发本文所述专利技术性粘合剂组合物期间，也已发现，存在无邻苯二甲酸酯的自由基引发剂意外地增强混合硅烷和乙酰乙酰氧基部分时得到的协同效应。本文所述专利技术性粘合剂组合物已显著地显示可在低温固化，而不损害强度、耐久性或结构完整性，无论在低温、中温还是升高温度。换句话讲，本文所述专利技术性包含硅烷和包含乙酰乙酰氧基的组合物，可另外无邻苯二甲酸酯制备，可在低温固化，然而仍保持至少表现与市售粘合剂组合物一样好(如果不优于)的能力，无论在低温、中温还是升高温度。在专利技术性制剂中使用无邻苯二甲酸酯的组分可导致在低温固化后强度和耐久性提高约10%。反应性树脂 在本文讨论树脂和单体中，应了解 ，这些术语可互换使用。从化学观点，通常被称为树脂的分子实际上为高分子量单体。然而，术语树脂和单体在粘合剂商业中通常可互换使用，因此，在本文中使用这些术语没有化学区别。在基于这些术语的专利技术性粘合剂组合物中不意味或暗示限制。专利技术性粘合剂组合物在第一组分或第一组合物中包含至少一种选自丙烯酸酯单体、烯丙基树脂、双马来酰亚胺树脂、环氧丙烯酸酯树脂、环氧甲基丙烯酸酯树脂、甲基丙烯酸酯单体、基于酚的丙烯酸酯、基于酚的甲基丙烯酸酯、不饱和聚酯树脂、氨基甲酸酯丙烯酸酯树脂、氨基甲酸酯甲基丙烯酸酯树脂和乙烯基酯树脂的合成树脂或可聚合单体。在一个实施方案中，合成树脂之一优选为具有一个或多个官能丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯基的烷氧基化双酚或线型酚醛清漆化合物。线型酚醛清漆，也拼写为线型酚醛，为通过酚单体与化学计量不足的醛缩合得到的酚-醛缩合预聚物。一方面，本专利技术的粘合剂组合物包括至少一种包含或包括至少一种选自丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯及其组合的官能团的可聚合单体与选自双酚A、双酚F、双酚S、线型酚醛清漆单体及其组合的酚的组合。在本专利技术的优选方面，反应性树脂包括烷氧基。在本专利技术的一个更优选的方面，烷氧基位于酚和丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯基之间的反应性树脂中。烷氧基化甲基丙烯酸酯和烷氧基化二甲基丙烯酸酯尤其优选用于本专利技术，乙氧基化双酚A 二甲基丙烯酸酯是特别优选的。具有不多于4mol乙氧基化的乙氧基化双酚A 二甲基丙烯酸酯树脂特别适用于本专利技术的专利技术性粘合剂制剂的第一组合物。约1.0mol至约4.0mol的氧化乙烯基的缩合度是优选的，约2.0mol至高于4.0mol的平均缩合度更优选。这种树脂为二官能，并且具有相对较少的乙氧基化基团，因此具有良好的交联密度，这产生高机械强度。这种单体也具有高玻璃化转变温度Tg，这允许较高粘合剂最终使用温本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于使元件锚定于结构体的可固化粘合剂组合物，所述可固化粘合剂组合物包含：a.?包含可聚合单体的至少一种反应性树脂；b.?至少一种乙酰乙酰氧基官能单体；和c.?至少一种硅烷单体。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.01.16 US 13/0076351.一种用于使元件锚定于结构体的可固化粘合剂组合物，所述可固化粘合剂组合物包含: a.包含可聚合单体的至少一种反应性树脂； b.至少一种乙酰乙酰氧基官能单体；和 c.至少一种硅烷单体。2.权利要求1的组合物，其中在-10°C固化后在23°C的粘合剂强度与在23°C固化后在.230C的粘合剂强度相比大于50%，优选大于60%，更优选大于70%，最优选大于80%。3.权利要求1的组合物，其中在-10°C固化后，粘合剂显示在23°C大于IOMPa的粘合强度，优选大于12MPa，更优选大于14MPa，最优选大于16MPa。4.权利要求1的组合物，其中: a.反应性树脂选自丙烯酸酯单体、烯丙基树脂、双马来酰亚胺树脂、环氧丙烯酸酯树月旨、环氧甲基丙烯酸酯树脂、甲基丙烯酸酯单体、基于酚的丙烯酸酯、基于酚的甲基丙烯酸酯、不饱和聚酯树脂、氨基甲酸酯丙烯酸酯树脂、氨基甲酸酯甲基丙烯酸酯树脂和乙烯基酯树脂及任何前述的组合； b.乙酰乙酰氧基官能单体选自丙烯酸乙酰乙酰氧基乙酯、甲基丙烯酸乙酰乙酰氧基乙酯、双丙酮丙烯酰胺、乙酰乙酰氧基乙烯基醚及任何前述的组合；并且 c.硅烷单体选自甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、丙稀酸氧基丙基二乙氧基硅烷、乙烯基二甲氧基硅烷、乙烯基甲基二甲氧基硅烷、乙烯基二乙氧基硅烷及任何如述的组合。5.权利要求1的组合物，所述组合物进一步包含: d.至少一种反应性稀释剂单体，其中稀释剂单体可选自单官能单体、多官能单体及前述的组合； 其中: i.单官能单体可选自甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸异丙酯、甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸留酯、甲基丙烯酸2-苯氧基乙酯、甲基丙烯酸四氢糠酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟丁酯、甲基丙烯酸苄酯、甲基丙烯酸二环戊酯、丙烯酸叔丁酯、丙烯酸留酯、丙烯酸2-苯氧基乙酯、丙烯酸四氢糠酯、丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸羟丁酯、丙烯酸苄酯、丙烯酸二环戊酯、苯乙烯、乙烯基甲苯、甲基苯乙烯、烯丙基.缩水甘油基醚、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、N-羟甲基丙烯酰胺、N-羟甲基甲基丙烯酰胺及任何前述的组合；并且 i1.多官能单体可选自二乙烯基苯、甲基丙烯酸烯丙酯、肉桂酸烯丙酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、二乙二醇二甲基丙烯酸酯、三乙二醇二甲基丙烯酸酯、二丙二醇二甲基丙烯酸酯、1，3-丁二醇二甲基丙烯酸酯、1，4-丁二醇二甲基丙烯酸酯、1，6-己二醇二甲基丙烯酸酯、新戊二醇二甲基丙烯酸酯、环己烷二甲醇二甲基丙烯酸酯、二环戊基二甲基丙烯酸酯、甘油三甲基丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、季戊四醇三甲基丙烯酸酯、季戊四醇四甲基丙烯酸酯、二季戊四醇五甲基丙烯酸酯、乙二醇二丙烯酸酯、二乙二醇二丙烯酸酯、三乙二醇二丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯、1，3- 丁二醇二丙烯酸酯、1，4- 丁二醇二丙烯酸酯、1，6_己二醇二丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯、环己烷二甲醇二丙烯酸酯、二环戊基二丙烯酸酯、甘油三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、二季戊四醇五丙烯酸酯、三(2-羟基乙基)异氰脲酸酯三丙烯酸酯和任何前述的烷氧基化变体；和锌、镁和钙的金属丙烯酸盐和甲基丙烯酸盐及任何前述的组合。6.一种用于使结构材料锚定于混凝土或砌筑的可固化粘合剂组合物，所述可固化粘合剂组合物包含: a.10-25%重量包含可聚合单体的至少一种反应性树脂； b.1-5%重量至少一种乙酰乙酰氧基官...

【专利技术属性】
技术研发人员：昆廷·L·希本，
申请(专利权)人：辛普森强力连接公司，
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