結合了高抗壓強度和早期耐水性的聚氨酯混雜體系的製作方法

2023-12-01 04:31:46

本發明涉及一種多組分組合物(其是聚氨酯混雜體系)的用途，其用作早期耐水性構造或者修補材料，和涉及將該聚氨酯混雜體系用於構造、修補或者翻新的方法.

背景技術：

聚合物改性的水泥是混雜體系，其包含有機粘結劑和水硬性粘結劑例如水泥，並且長期以來是已知的。水泥砂漿和混凝土的聚合物改性可以顯著改進施用和性能特性。摻混物可以改進混凝土性能，例如與降低吸水率，增強韌度和增加粘結強度相關的性能。然而聚合物比水泥更昂貴，因此將聚合物摻混物特別地用於其中這些性能是非常有價值的並且其中性價比是可接受的應用中。例如，聚合物改性的水泥經常適用於修補應用或者用於構造地板，其中需要特別的性能。

已知的是基於可固化的起始材料例如聚氨酯水泥混雜體系(其中有機粘結劑基於多元醇和異氰酸酯硬化劑)和環氧水泥混雜體系(其中有機粘結劑基於環氧樹脂和胺硬化劑)的產品。其他的聚合物改性的水泥體系包含聚合物膠乳分散體。

雖然這樣的混雜體系的水硬性粘結劑組分可以在潮溼條件下固化，但是有機粘結劑組分通常需要乾燥條件來固化，以獲得硬化的產物。因此，聚合物改性的水泥通常需要乾燥條件，直到產物完全固化。

聚合物改性的水泥在固化過程中對於潮溼條件的易感性是將它們用於構造、修補或者翻新在操作過程中會接觸水(例如離岸應用)的零部件的一個特別的障礙。通常，構造和特別是修補是原位進行的。如果待使用的構造或者修補材料不能在水下固化，則需要特別的措施例如分離機構或者操作中斷.例如，水管線的修補應用需要中斷運行.很顯然如果能夠儘可能多的降低例如操作中斷的措施的時間，則將是非常有利的。

AU 426554B2涉及一種生產非發泡氨酯預聚物的方法，其包含將多異氰酸酯和多元醇反應，其中將水、金屬氯化物和無機化合物例如水泥加入反應體系中。該預聚物可以用於塗覆表面例如溼表面。

EP 1184364 A1描述了一種特殊的水溶性聚氨酯及其應用，例如將它作為增稠劑用於水下混凝土.

技術實現要素：

本發明的目標是提供構造或者修補組合物，其克服了上述問題並且其適用於在操作中接觸水的零部件。特別地，目標是提供一種構造或者修補材料，其具有非常高的耐早期水浸性，並且同時表現出高的機械耐受性例如抗壓強度，和固化後高的化學耐受性。甚至在短時間後與水直接接觸時，在沒有起泡或者任何其他表面缺陷的情況下完全固化應當是可能的。此外，還應當可能的是在固化過程中實現低的收縮性。

出入意料地，這個目標可以通過使用聚氨酯混雜體系作為構造或者修補材料用於溼條件下的應用而實現。非常令人驚訝的和打破常規觀念的是本發明人發現聚氨酯混雜體系在30分鐘或者甚至15分鐘後，即在固化期的早期階段中與水直接接觸時不會失效，儘管有這種早期水接觸，但是仍然實現了完全固化，並且所獲得的產物沒有起泡或者任何其他表面缺陷，並且表現出高的機械耐受性，例如抗壓強度，和高的化學耐受性。這些結果是非常出入意料的。

因此，本發明涉及一種包含如下組分的多組分組合物的用途，

A)多元醇組分(A)，其包含至少一種多元醇和水，

B)硬化劑組分(B)，其包含至少一種多異氰酸酯，和

C)固體組分(C)，其包含水硬性粘結劑和一種或多種集料，

作為早期耐水性構造或者修補材料用於構造、修補或者翻新零部件，其中混合的和施用的多組分組合在施用後不遲於8小時即浸入水中。

根據本發明所用的多組分組合物表現出出人意料的早期耐水性，以使得在施用後短期內直接水接觸不影響完全固化，並導致所獲得的產品的出色的機械性能，例如抗壓強度，和優異的表面性能。雖然在施用後短時間內接觸水，但是觀察到所述表面沒有缺陷、沒有針孔、凹坑或者起泡。所獲得的產品表現出高的耐水性和化學耐受性。因此，根據本發明的用途特別適於在操作過程中接觸水的零部件。

發明詳述

名稱以「聚/多(poly)」開始的化合物表示這樣的物質，其形式上包含每個分子包含兩個或者更多個在它們的名稱中出現的官能團.該化合物可以是單體，低聚物或者聚合物化合物。例如多元醇是具有兩個或更多個羥基的化合物，多異氰酸酯是具有兩個或更多個異氰酸酯基團的化合物。

平均分子量被理解為表示數均分子量，其是使用常規方法測定的，優選通過凝膠滲透色譜法(GPC)使用聚苯乙烯作為標準物，孔隙率100埃、1000埃和10000埃的苯乙烯-二乙烯基苯凝膠作為色譜柱和四氫呋喃作為溶劑在35℃下測定。

根據本發明所用的組合物是多組分組合物，即包含三種或更多種單獨組分的組合物。所述組分分開存儲以避免自發反應。所述組分可以作為一起組裝成一個包。在使用時，將所述組分彼此合併。當組分混合在一起時，開始水合和固化反應，以使得該組合物在所述組分混合後於開放時間內加工。該多組分組合物優選由三種組分組成。但是任選地，可以包括一種或多種另外的組分用於特定目的。例如包含著色劑例如顏料的另外的組分可以用於著色目的。

適於水泥應用的包含有機粘結劑組分(其包括多元醇組分和多異氰酸酯硬化劑組分)的混雜體系是本領域技術人員已知的，並且是市售可得的，例如Sika Schweiz AG的產品。包含多元醇和異氰酸酯硬化劑組分的粘結劑組分的市售可得組合物的一個例子是 PurCem產品，來自於Sika Schweiz AG。

很顯然所述組分的混合物中的某些成分的比例取決於這種成分在各自組分中的含量和所述組分的混合比。在下文中，涉及不同組分中的成分的比例與每個組分根據操作說明的合適或者正確的比例有關，即與待用於混合所述組分的混合比有關，和在使用中與所製備的組分的混合物有關。

早期耐水性材料指的是這樣的材料，其即使在該材料尚未完全固化，即處於至少部分未固化態或者特別是處於部分未固化態時，也可以浸入水中。早期耐水性材料使得該材料的至少部分固化在水下進行。

下文首先解釋根據本發明使用的多組分組合物的組分。

多元醇組分(A)

該多元醇組分(A)包含一種或多種多元醇，和水。

任選地，一種或多種添加劑可以加入組分(A)中。多元醇組分(A)優選是液體組分。多元醇組分(A)可以是粘性的，但是通常是可傾倒的。

合適的多元醇的例子是聚氧亞烷基多元醇，也稱作「聚醚多元醇」，聚酯多元醇，聚碳酸酯多元醇，聚(甲基)丙烯酸酯多元醇，聚烴-多元醇，多羥基官能的丙烯腈/丁二烯共聚物及其混合物，特別是其二醇，及其混合物.

聚醚多元醇的例子是聚氧亞乙基多元醇、聚氧亞丙基-多元醇和聚氧亞丁基多元醇，特別是聚氧亞乙基二醇、聚氧亞丙基二醇、聚氧亞丁基二醇、聚氧亞乙基三醇和聚氧亞丙基三醇。不飽和度小於0.02meq/g和平均分子量是1000-30000g/mol的聚氧亞烷基二醇或者聚氧亞烷基三醇和平均分子量是400-8000g/mol的聚氧亞乙基二醇、聚氧亞乙基三醇、聚氧亞丙基二醇和聚氧亞丙基三醇是合適的。

聚醚多元醇其他的例子是所謂的環氧乙烷封端的(「EO-封端的」，環氧乙烷封端的)聚氧亞丙基多元醇，苯乙烯-丙烯腈-接枝的聚醚多元醇，例如來自於德國BASF Polyurethanes GmbH的

待用於本發明的特別優選的多元醇是多羥基官能的脂肪和油，例如天然脂肪和油例如蓖麻油，或者通過天然脂肪和油的化學改性所獲得的多元醇，所謂的油脂化學多元醇。蓖麻油是特別優選的。

化學改性的天然脂肪和油的例子是通過例如不飽和油的環氧化得到的環氧聚酯或環氧聚醚與羧酸或醇通過隨後的開環得到的多元醇，獲自不飽和油的加氫甲醯化和氫化的多元醇，或者由天然脂肪和油通過降解過程(例如醇解或者臭氧分解)和隨後化學連接(例如通過因此獲得的降解產物或者其衍生物的酯交換或者二聚)獲得的多元醇。天然脂肪和油的合適的降解產物特別是脂肪酸和脂肪醇和脂肪酸酯，特別是甲酯(FAME)，其可以例如通過加氫甲醯化和氫化來產生羥基脂肪酸酯而衍生得到.

上述多元醇通常具有相對高的分子量，例如平均分子量是250-30000g/mol，特別是1000-30000g/mol，和/或平均OH官能度是1.6-3。

合適的多元醇其他的例子是低分子量二或多元醇，例如分子量小於250g/mol的。其例子是1，2-乙二醇，1，2-和1，3-丙二醇，新戊二醇，二乙二醇，三乙二醇，異構的二丙二醇和三丙二醇，異構的丁二醇，戊二醇，己二醇，庚二醇，辛二醇，壬二醇，癸二醇，十一烷二醇，1，3-和1，4-環己烷二甲醇，氫化雙酚A，二聚脂肪醇，1，1，1-三羥甲基乙烷，1，1，1-三羥甲基丙烷，甘油，季戊四醇，糖醇例如木糖醇、山梨糖醇或者甘露醇，糖例如蔗糖，其他具有較高官能度的醇，上述的二和多元醇的低分子量烷氧基化產物及其混合物。

雖然所述的低分子量二或者多元醇可以用作多元醇，但是使用上述具有高分子量的多元醇是優選的。在一種優選的實施方式中，至少一種高分子量多元醇和至少一種低分子量二或多元醇是組合使用的。如所述的，低分子量多元醇被認為分子量小於250g/mol，而高分子量多元醇被認為平均分子量是250g/mol或更大。

在一種優選的實施方式中，粘結劑組分(A)包含至少一種低分子量多元醇，優選是與至少一種高分子量多元醇，特別是蓖麻油組合。

特別優選的是一種或多種多羥基官能的脂肪和油，例如天然脂肪和油，或者通過天然脂肪和油、特別是蓖麻油的化學改性所獲得的多元醇，和一種、兩種或更多種低分子量二或多元醇的組合。在這樣的組合中，該一種或多種具有高分子量的多元醇通常的用量高於至少一種低分子量二或多元醇。

除了至少一種多元醇和水之外，該多元醇組分(A)可以包含其他的添加劑。如果需要的話，這樣的添加劑是常規使用的和本領域技術人員普遍公知的。任選的其他的添加劑的例子是增塑劑，顏料，粘附促進劑例如矽烷，例如環氧矽烷、(甲基)丙烯酸基矽烷和烷基矽烷，耐熱、光和UV輻射的穩定劑，觸變劑，流動改進劑，阻燃劑，表面活性劑例如消泡劑，潤溼劑，流動控制劑，脫氣劑，生物殺滅劑和乳化劑。

優選使用的用於組分(A)的任選的添加劑是下面的一種或多種：增塑劑，例如苯甲酸酯，鄰苯二甲酸苄基酯例如和二異丙基苯例如顏料例如無機和有機顏料，例如和消泡劑例如無溶劑和無矽的消泡劑，例如無溶劑的和無矽的聚合物基消泡劑，和聚有機矽氧烷例如和和乳化劑例如氫氧化鈣。

硬化劑組分(B)

該硬化劑組分(B)包含一種或多種多異氰酸酯。

硬化劑組分(B)優選是液體組分。該硬化劑組分(B)可以是粘性的，但是通常是可傾倒的。

這樣的多異氰酸酯是市售可得的並且廣泛用作多元醇的硬化劑。合適的多異氰酸酯的例子是六亞甲基二異氰酸酯(HDI)，HDI三聚體例如3600，甲苯二異氰酸酯(TDI)，異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)例如1890，二苯基甲烷二異氰酸酯和這些多異氰酸酯的衍生物，其中HDI及其衍生物，和二苯基甲烷二異氰酸酯及其衍生物是優選的。

單體和聚合的二苯基甲烷二異氰酸酯是最優選的。在下文中，二苯基甲烷二異氰酸酯通常縮寫為MDI。MDI是一種有用的化合物，例如作為聚氨酯生產的起始材料，並且在全球每年以數百萬噸而製得。多種不同的產品級MDI是可得的。本發明中使用的此術語「二苯基甲烷二異氰酸酯」，取決於它的等級而包括單體和聚合的二苯基甲烷二異氰酸酯。

MDI以三種不同的異構體形式可得，即4，4′-二苯基甲烷二異氰酸酯(4，4′-MDI)，2，4′-二苯基甲烷二異氰酸酯(2，4′-MDI)和2，2′-二苯基甲烷二異氰酸酯(2，2′-MDI).市售可得的MDI可以分類為單體MDI(也稱作MMDI)和聚合物MDI(PMDI)，其被稱作工業MDI。聚合物MDI是含有MDI異構體和低聚物物質的MDI合成的粗產物。單體MDI通過淨化由聚合物MDI得到。

單體MDI指的是「純」MDI，其包括單一MDI異構體的產品，或者兩種或三種MDI異構體的異構體混合物的產品。異構體比率可以在寬的範圍內變化.例如4，4′-MDI是無色到黃色的固體，其的熔點是39.5℃。市售單體MDI經常是4，4′-MDI，2，4′-MDI和通常非常低濃度的2，2′-MDI的混合物.

聚合物MDI包括低聚物物質。通常MDI異構體也包括在聚合物MDI中。因此，聚合物MDI可以包含單一MDI異構體或者兩種或三種MDI異構體的異構體混合物，補足部分是抵聚物物質。聚合物MDI傾向於具有高於2的異氰酸酯官能度。這些產物中的低聚物物質的異構體比率以及量可以在寬範圍內變化。例如聚合物MDI通常可以含有大約30-80wt％的MDI異構體，補足部分是所述的低聚物物質。在單體MDI的情況下，MDI異構體經常是4，4′-MDI、2，4′-MDI和非常低濃度的2，2′-MDI的混合物。聚合物MDI在室溫(23℃)下通常是棕色或者深琥珀色液體。

該低聚物物質通常是NCO官能度3或更高的低聚物。該低聚物物質是合成過程的結果，並且可以用下式表示：

其中n是1-4或更高。同系物的量隨著鏈長的增加而減少。n高於4的同系物的總含量通常不是非常高。

多種不同的聚合物MDI等級可以不同的特性來獲得，例如異構體和低聚物物質的數目、類型和含量，異構體比率和低聚物同系物的重量分布.這些特性取決於提純程序和合成的類型和條件。此外，所述特性可以調節，例如根據用戶需更通過混合不同的MDI等級來調節。

該包含至少一種多異氰酸酯的硬化劑組分(B)可以任選地以相對較少的量包含一種或多種其他的添加劑，例如溶劑，例如以全部添加劑合計量的高至20或者高至10wt％、優選高至5wt％和更優選高至2wt％，基於硬化劑組分(B)的總重量計。合適的溶劑包括但不限於酯，酮，烴和氯化烴。但是如果使用MDI，通常優選的是包含異氰酸酯硬化劑的硬化劑組分(B)基本上由MDI組成，即單體MDI和/或聚合物MDI，並且例如其他添加劑的量小於2wt％。因為MDI產品是工業級產品，所以它們當然可能包括少量雜質。

固體組分(C)

組分(C)是包含水硬性粘結劑和一種或多種集料的固體組分。組分(C)優選是粉末。

水硬性粘結劑廣泛用於構造應用。它們通常用於混凝土或者砂漿，其特別地還包括集料和添加劑。對於使用來說，將該包含水硬性粘結劑的組合物與水混合，使得水硬性粘結劑和水發生反應，通常稱為水合反應。在水合時，水硬性粘結劑硬化形成固體建築材料。

水硬性粘結劑基本上是無機或者礦物材料或者共混物，其在與水混合時硬化。水硬性粘結劑還包括潛在水硬性粘結劑或者火山灰型粘結劑，其通常需要通過例如石灰的存在來活化，以展示出水硬性性能。本領域技術人員已知的全部水硬性粘結劑都是合適的。

合適的水硬性粘結劑典型的例子是下面的至少一種：水泥例如波特蘭水泥，飛灰，粒化的高爐爐渣，石灰例如石灰石和生石灰，稻殼，煅燒的造紙汙泥，氣相二氧化矽和火山灰或者其混合物。該水硬性粘結劑可以包含水泥和/或水泥替代品例如飛灰，粒化的高爐爐渣，石灰例如石灰石、熟石灰和生石灰，稻殼，煅燒的造紙汙泥，氣相二氧化矽和火山灰。水硬性粘結劑例如水泥經常另外包括硫酸鈣，例如石膏、硬石膏和半水石膏。

水硬性粘結劑優選包含煅燒的造紙汙泥，波特蘭水泥或者波特蘭水泥與至少一種輔助性水泥材料例如飛灰，粒化的高爐爐渣，石灰例如石灰石、熟石灰和生石灰，稻殼，煅燒的造紙汙泥，氣相二氧化矽和火山灰的混合物.

在一種優選的實施方式中，該水硬性粘結劑包含煅燒的造紙汙泥，波特蘭水泥或者波特蘭水泥和煅燒的造紙汙泥的混合物。在這樣的實施方式中，該水硬性粘結劑還可以包括石灰，特別是熟石灰(Ca(OH)2)和/或生石灰(CaO)，特別是當煅燒的造紙汙泥包含在該水硬性粘結劑中時.

通過用上述的一種或多種輔助性水泥材料，特別是煅燒的造紙汙泥來部分或者完全取代水泥，特別是波特蘭水泥，可以明顯降低所述組合物在固化過程中的收縮率。當輔助性水泥材料，特別是煅燒的造紙汙泥包括在該水硬性粘結劑中時，在組分(C)的添加過程中還形成較少的灰塵。

造紙汙泥是紙生產中公知的廢品，特別是在再生紙脫墨過程中形成的廢品.後者的造紙汙泥也稱作脫墨汙泥或者脫墨的造紙汙泥.來源於再生紙的脫墨過程的造紙汙泥是優選的.

造紙汙泥通常是在它煅燒之前進行乾燥。將乾燥的造紙汙泥煅燒以形成煅燒的造紙汙泥。煅燒是一種已知的方法，其中使產物經歷熱處理.煅燒條件可以在很大程度上變化，這取決於造紙汙泥的組成，期望的產品特性和熱處理的持續時間。通過煅燒該造紙汙泥，至少部分的除去了有機內容物，並且活化了礦物內容物的潛在的火山灰特性。該煅燒的造紙汙泥優選是無碳的。

該煅燒的造紙汙泥可以通過將基本上乾燥的造紙汙泥經歷例如350-900℃，優選500-850℃和更優選650-800℃的溫度來製備。該熱處理可以持續例如1-8h，優選2-5h。該熱處理可以例如在簡易爐中或者在流化床燃燒系統中進行。

特別優選的煅燒的造紙汙泥獲自荷蘭的CDEM Minerals BV的WO 96/06057中所述的方法，其中造紙汙泥是在720-850℃的溫度煅燒的。將流化床系統用於熱處理。

煅燒的造紙汙泥是市售可得的，例如以商標名市購自荷蘭的CDEM Minerals BV.是一種零碳材料.

煅燒的造紙汙泥通常以粉末形式存在。顏色通常在白色到米色的範圍內。

煅燒的造紙汙泥的精確組成強烈取決於紙殘留輸入物的化學性質和所施加的熱條件。通常，煅燒的造紙汙泥的主要成分是鈣化合物例如CaO，Ca(OH)2和CaCO3，以及高嶺土或者優選偏高嶺土。煅燒的造紙汙泥可以例如包含以％氧化物表達的SiO2(例如10-40wt％、優選15-35wt％)，CaO(例如20-90wt％、優選25-60wt％或者30-45wt％)，Al2O3(例如5-30wt％、優選13-20wt％)，MgO(例如1-7wt％、優選2-4wt％)和其他金屬氧化物(例如各自小於1wt％).煅燒的造紙汙泥還可以包含揮發性材料，例如以Ca(OH)2或者CaCO3或者有機材料的形式，其含量強烈取決於所用原料和所施加的熱處理條件.

固體組分(C)進一步包含一種或多種集料。集料是化學惰性的固體顆粒材料。集料具有從細砂粒到大的粗巖礫的不同的形狀，尺寸和材料。合適的集料的例子是砂，例如矽砂，砂礫和碎石，爐渣，煅燒的燧石，輕質集料例如粘土，浮石，珍珠巖和蛭石.砂，特別是矽砂優選用於達到所預期的可加工性和獲得光滑表面。

集料的顆粒尺寸可以根據應用而變化，但是優選是較小的，例如不大於6mm，優選不大於4mm。集料可以例如具有0.05-4mm的顆粒尺寸，其中顆粒尺寸是0.1-2mm的砂，特別是矽砂是特別優選的.例如顆粒尺寸是0.3-0.8mm或者0.1-0.5mm的砂可以有利地用於本發明。對於例如用於泥鏟整飾的遮蓋層或者重載找平層(heavy-duty screed)來說，集料例如尺寸例如是3mm-4mm的砂是合適的。顆粒尺寸範圍可以例如通過篩分分析來測定。

固體組分(C)可以任選地包含一種或多種添加劑，如果需要的話，其是常規使用的並且是水泥應用領域的技術人員通常已知的。合適的添加劑的例子(其可以任選地用於組分(C)中)是超塑化劑例如聚羧酸酯醚(PCE)；油例如礦物油，石蠟油和有機油，纖維素纖維和無機或者有機顏料。其他的添加劑(其可以包含在固體組分(C)中)是石灰例如熟石灰，和煅石灰。

多組分組合物的合適的比例

本發明的多組分組合物優選如此配製，使得一種或多種多異氰酸酯的含量是10-25重量％，優選10-20重量％，更優選15-20重量％，基於組分(A)、組分(B)和組分(C)的總重量.

該多組分組合物優選如此配製，使得水硬性粘結劑的含量是10-30重量％、優選是15-25重量％，基於組分(A)、組分(B)和組分(C)的總重量。水硬性粘結劑的這種優選的含量還包括氫氧化鈣和/或氧化鈣的重量(如果存在的話)。如果存在的話，氫氧化鈣和/或氧化鈣的含量(單獨考慮的話)可以例如是1-5重量％，基於組分(A)、組分(B)和組分(C)的總重量。

該多組分組合物優選沒有金屬氯化物。沒有金屬氯化物表示金屬氯化物的含量小於0.05重量％、優選小於0.02重量％，基於該多組分組合物中的多元醇和多異氰酸酯的總重量。

此外，該多組分組合物優選如此配製，使得水與水硬性粘結劑的重量比是0.15-0.35、優選是0.2-0.3。該多組分組合物中的NCO基團與醇OH基團的摩爾比優選是3-5、更優選3.5-4.5。所述的摩爾比進一步改進了最終產物的抗壓強度。所述摩爾比可以經由所用的多元醇和多異氰酸酯的當量容易地測定。

組分(A)優選如此配製，使得水含量是10-40重量％、優選20-30重量％，和/或一種或多種多元醇(優選包括蓖麻油)的含量是35-55、優選38-45重量％，基於組分(A)的總含量。在一種優選的實施方式中，至少一種高分子量多元醇，優選蓖麻油，和至少一種低分子量多元醇包含在組分(A)中.在這種情況中，高分子量多元醇例如蓖麻油的含量例如是33-45重量％，低分子量多元醇的含量例如是2-10重量％，基於組分(A)的總含量。

組分(C)例如如此配製，使得水硬性粘結劑(包括如果存在的話氫氧化鈣和/或氧化鈣)的含量是10-40重量％、優選20-35重量％，基於組分(C)的總重量，其中優選的是該水硬性粘結劑包含水泥，特別是波特蘭水泥，煅燒的造紙汙泥或者其混合物.一種或多種集料的含量例如是60-90wt％、優選65-80wt％，基於固體組分(C)的總重量.組分(C)還可以包含上述的一種或多種添加劑.

如所述的，在根據本發明的用途中，組分(C)的水硬性粘結劑優選包含水泥，特別是波特蘭水泥，煅燒的造紙汙泥或者煅燒的造紙汙泥和水泥、特別是波特蘭水泥的混合物。如果存在煅燒的造紙汙泥，則固體組分(C)可以例如包含10-100wt％、優選50-100wt％、更優選80-100wt％、特別是大約100wt％的煅燒的造紙汙泥，基於組分(C)中水泥，特別是波特蘭水泥(如果存在的話)，和煅燒的造紙汙泥的總重量計。

多組分組合物的用途

當該多組分組合物的組分混合時，水硬性粘結劑與水反應。這種反應通常稱作水合。在與水反應時，水硬性粘結劑固化成固體材料。此外，組分(A)的一種或多種多元醇和硬化劑組分(B)的一種或多種多異氰酸酯混合時反應，以使得有機粘結劑也固化。因此，在固化時，形成了混雜固體材料，其包含無機粘結劑部分和有機粘結劑部分，其中結合有集料。

一種或多種多元醇和一種或多種多異氰酸酯的反應產生了固化的有機粘結劑，其是聚氨酯.因此，該混雜固體材料在固化後包含無機網絡和聚氨酯網絡，其形成了該混雜固體材料的基質。因此，分別形成的聚氨酯或者聚氨酯網絡不溶於水。

上面所定義的多組分組合物用作早期耐水性構造或者修補材料用於構造、修補或者翻新零部件，其中混合併施用的多組分組合物在施用後不遲於8小時即浸入水中。

對於使用來說，多元醇組分(A)和硬化劑組分(B)通常彼此混合，然後將固體組分(C)加入這種混合物中。然後將該混合物作為構造或者修補材料施用到期望的位置和以期望的形狀來構造、修補或者翻新零部件。

該混合併施用的多組分組合物在施用後不遲於8小時、優選不遲於4小時和更優選不遲於2小時浸入水中。發明人已經出人意料的發現該混合併施用的多組分組合物可以在施用後甚至30分鐘或者甚至15分鐘浸入水中。

溼的表面或者材料不是浸入水中的表面或者材料。特別地，浸入水中的表面或者材料是指水下的。

甚至當該混合併施用的多組分組合物在如此短時間後與水直接接觸時，也實現了完全的固化，並且該固化的多組分組合物的機械和表面性能以及耐水性和化學耐受性基本上不受早期水接觸的影響。因此，該多組分組合物可以用作早期耐水性構造或者修補材料。但是，優選的是該混合併施用的構造或者修補材料在施用後不早於10分鐘浸入水中。

因此，優選的是在施用後，在該多組分組合物未浸入水中時，進行該多組分組合物的部分固化。當該組合物分別浸入水中或者在水下時，通常進行該多組分組合物的至少一部分固化，優選一部分的固化.因此，在該優選的實施方式中，當該多組分組合物未浸入水中時，所施加的多組分組合物部分固化，並且將該未完全固化的多組分組合物浸入水中，在那裡完成固化。

該多組分組合物的固化時間可以例如是15小時-72小時，這取決於硬化過程中的溫度。因此，根據本發明的用途，混合併施用的多組分組合物在它浸入水中時通常沒有完全固化。實際上，當它的固化程度相當低時，可以將該混合的和所施用的多組分組合物浸入水中.

施用溫度例如是大約8-40℃，優選大約10-30℃。

混合併施用的多組分組合物浸入其中的水可以是純水或者包含一種或多種其他的成分(其可以溶解和/或分散在水中)的水.用於浸泡的水的典型的例子是飲用水，海水，地表水，淡水，汙水或者廢水。

如已經描述的，多元醇組分(A)優選包含蓖麻油，特別是蓖麻油乳液作為多元醇。硬化劑組分(B)優選包含二苯基甲烷二異氰酸酯，特別是聚合物二苯基甲烷二異氰酸酯作為多異氰酸酯。如果多元醇組分(A)包含蓖麻油或者如果硬化劑組分(B)包含二苯基甲烷二異氰酸酯，特別是聚合物二苯基甲烷二異氰酸酯，則使該多組分組合物的早期耐水性得到改善.

如已經描述的，該水硬性粘結劑優選包含水泥，煅燒的造紙汙泥或者水泥和煅燒的造紙汙泥。對於這種實施方式，還優選的是多元醇組分(A)包含蓖麻油，特別是蓖麻油乳液，和/或該硬化劑組分(B)包含二苯基甲烷二異氰酸酯，特別是聚合物二苯基甲烷二異氰酸酯。

該用作構造或者修補材料的多組分組合物優選是地板材料，塗料組合物，灰漿或者油灰。

如所述的，該多組分組合物可以用於構造，修補或者翻新零部件。它優選用於修補或者翻新零部件。

待構造、修補或者翻新的零部件優選是這樣的零部件，其在操作過程中接觸水。

通常對於本發明的用途的合適的應用例如是離岸應用，管線修補或者加襯應用，例如管道和配件的加襯及其修補或者翻新.

待修補或者翻新的零部件和待構造的零部件位於其上的基材(例如作為塗層，地板或者襯料)可以是任何材料，例如混凝土，砂漿，金屬例如鋼或者銅，石，磚，砌體，塗層，複合材料或者塑料.

待構造、修補或者翻新的零部件可以例如是風能沒備的零件，特別是離岸風能設備，水處理設備，壩，海堤或者水保持系統例如水管線，下水道或者池塘，或者地基例如橋、鑽機或者其他建築物的地基。

該多組分組合物可以用於例如翻新，抹灰，套管或接頭的鎖合組裝(lock assembly)或者緊固。

構造、修補或者翻新方法

本發明還包括一種構造、修補或者翻新的方法。藉助於上述的多組分組合物來構造，修復或者翻新零部件的方法包含如下步驟：

a)提供將要構造、修補或者翻新所述零部件的空間，使得該空間不接觸水，

b)混合多組分組合物的組分(A)、(B)和(C)以提供構造或者修補材料，

c)在所提供的空間內，以期望的形狀將所述構造或者修補材料施用到期望的位置上，並且初始固化該構造或者修補材料來構造、修補或者翻新所述零部件，和

d)將該零部件與水接觸，以使得所施用的構造或者修補材料在施用後不遲於8小時浸入水中。

所有上面關於多組分組合物和它用於構造，修補或者翻新零部件的用途的解釋當然同樣地應用於所述方法。特別地，所施用的構造或者修補材料在施用後不遲於8小時、優選不遲於4小時和更優選不遲於2小時浸入水中。但是優選的是所施用的構造或者修補材料在施用後不早於10分鐘浸入水中。與水接觸特別地表示浸入水中或者處於水下。

該構造材料或者修補材料的施用可以通過任何常規施用方法來進行。該構造材料或者修補材料的施用優選是通過塗覆、鋪裝、填注或者抹灰來進行.

本發明進一步在下面的實驗部分中解釋，但是其不應當解釋為限制本發明的範圍。所示的比例和百分比是重量單位的，除非另有說明。

實施例

實施例

使用來自於Sika Schweiz AG的-21N PurCem來生產地板鋪面。-21N PurCem是一種三部分的、水分散的中到高強度著色聚氨酯改性的水泥和集料找平料，具有自平整性能。部分A是一種著色液體，其是一種水性多元醇，部分B是一種棕色液體，其主要是二苯基甲烷二異氰酸酯，和部分C是一種天然灰色粉末，其包含波特蘭水泥、集料和填料。所述部分是以部分A/部分B/部分C重量比為3.0/3.0/15.0來混合的。

對於混合來說，將部分A進行短時間手工攪拌，然後將部分A和部分B用低速混合器混合大約1min。將A和B的混合物加入強制式攪拌機，並且以大約300-400rpm的攪拌速度攪拌，同時加入部分C，從而在大約3min的攪拌時間內獲得均勻混合物.

該施用是在23℃的溫度進行的。將所獲得的混合物傾倒到混凝土基底上，並且用泥鏟塗抹，以獲得厚度大約5mm的地板.在施用後30分鐘將所施用的地板鋪面浸入水中並且在水下繼續固化總共24小時.

對比例

作為對比，以與實施例相同的方式生產地板鋪面，但是所施用的地板鋪面在30min後不浸入水中，而是在23℃的溫度和50％相對溼度下固化24小時，其後該產物完全固化。

結果

在24小時後，所述的在30分鐘後浸入水中的實施例的產品完全固化，並且表面特徵非常接近於在固化過程中不接觸水的對比例的產品。