耐化学性得到改进的由聚合物改性的水泥组合物及制品制造技术

一种用来刷涂或抹涂波特兰水泥混凝土或金属的涂料组合物。该组合物包括一种具有脲基官能团的合成聚合物胶乳，一种胺官能团环氧固化剂，一种液态环氧树脂和一种水凝水泥。该涂料组合物从两种贮存稳定的组合混合制得；干混合物包括水凝水泥和环氧树脂，以及选择性的大粒凝聚物，湿混合物包括聚合物胶乳和胺固化剂。这两种组分可以现场混合，得到一种液态涂料组合物，具有好的适用期，粘度低，强度进化快，抗压强度大，耐热冲击，耐化学腐蚀，尤其耐酸液腐蚀。（*该技术在2010年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及由聚合物改性的水凝水泥，更具体地讲，本专利技术涉及在恶劣环境条件下应用的由聚合物胶乳改性的水泥组合物。波特兰水泥混凝土现广泛用于现代建筑中，从筑墙、铺地板到浇注水管和污水管以及安装贮藏罐，其用途众多。尽管波特兰水泥混凝土具有高的抗压强度，并且相对价兼和耐久，但它在各种应用中却有许多缺点。例如，着色性能差并易于风化，而且耐酸液性能差。由于这些差的性能，尤其是差的耐酸液性能，使在许多应用中，须用化学防腐剂刷涂或罩面来保护波特兰水泥混凝土。应用时若出现严重磨损，或为了提供抗滑性能而必须添加粗集料时，优选采用厚涂料(常称作“顶面涂料”(topping)，“衬里涂料”(lining)，或厚度大于0.25cm时称作“罩面涂料”(overlay)来长期防止化学品的腐蚀。可以使用两种组合物来形成对波特兰水泥混凝土的保护涂层。第一种由“聚合物混凝土”组合物组成，所述的聚合物混凝土组合物包括可在固化条件下固化的活性有机液态材料。第二种由聚合物改性的水凝水泥制成。传统的基于溶剂的有机涂料组合物趋向不再使用，原因是溶剂保留在厚膜中，使得固化时间和溶剂散发时间都长。不含有聚合物改性剂的水凝水泥没有益处，原因是它们的粘合性和耐化学性差，并且缺乏强度。若聚合物混凝土组合物在应用时厚度约0.636cm，则其一般包括约13%(重量)的有机材料，并且用由环氧树脂和该环氧的胺固化剂组成的粘合剂进行配制。尽管该类型的粘合剂可提供理想的耐固化和耐化学性能，并且造价低，但是与环氧/胺聚合物混凝土涂层的脱层和龟裂很成问题，尤其是在户外应用更是如此。环氧/胺聚合物混凝土的紫外线剥蚀也是个问题。即使在室内应用时，当涂层暴露于变化温度条件下，例如在食品或饮料加工厂或制药厂用蒸汽或热水洗刷地板情况下，也会遭到龟裂脱层。由聚合物改性的水凝水泥中，有机材料的含量一般比聚合物混凝土含量低，使得热膨胀系数与波特兰水泥混凝土的热膨胀系数相似，而且材料造价较低。尽管由聚合物改性的水凝水泥的抗龟裂和抗脱层性能好，但是它们的耐化学性能，尤其是耐酸液性能比预想的要差。由于有机材料在聚合物改性的水凝水泥中的含量比在聚合物混凝土中的含量少，而且有机材料通常比无机材料造价高，所以由聚合物改性的水凝水泥常常比聚合物混凝土便宜。因此，需要一种由聚合物改性的水泥组合物，尤其需要一种包括水凝水泥的由聚合物改性的水泥组合物，它可用作波特兰水泥混凝土的涂料组合物，并且造价相对低兼，耐化学性能好，尤其是耐酸液性能好。除了造价高以外，聚合物混凝土组合物还有许多其他缺点，例如挥发性、易燃性和毒性较差。它们需要特殊设备来达到固化，并且需要现场混合多种成分，从而伴生着多重包装进行运输。需要一种波特兰水泥混凝土的涂料组合物，其只需要少量成分单独包装和运输，并在现场应用时与其他材料混合。环氧化的聚合物材料长期被用来改性水凝水泥包括波特兰水泥。例如，US3，449，278公开了利用一种乳化的环氧树脂和一种胺改进混凝土的强度，提供了好的水分散性，其中所述的环氧树脂包括环氧化物与过量的苯乙烯化酰氨基胺的加成物。另一种用于该用途的聚合物材料是水乳液。联合使用上述两种材料也是已知的。例如，US3，240，736公开了一种粘合剂或灰泥水浆液，其中包括20-85%(重量)的水凝水泥，2-25%的作为增塑剂的聚合物胶乳，和10-50%的选自环氧化物，聚氨基甲酸酯，聚酯和聚硅氧烷的环境固化树脂。加水固化水凝水泥;树脂的固化剂为对环氧树脂为聚酰胺，对聚氨基甲酸酯为一种胺，对聚酯为一种过氧化物，对聚硅氧烷为一种低分子量的聚酰胺。US3，316，187公开了不包括水凝水泥的类似组合物用于类似的用途，其中用酚类微球代替US3，240，736中的水凝水泥。US3，822，229公开了一种塑料粘合剂水混合液，主要由20-85%(重量)水凝水泥，15-50%液态环氧树脂和固化剂，以及2-25%聚合物胶乳固体组成。已公开了一种特殊的增塑剂，所述的增塑剂包括一种成膜共聚物和一种具有两个相邻羧基的碳环化合物，例如邻苯二甲酸。胶乳益于干燥并与水泥包装，从而减少了所需成分和包装的数量。苏联专利883114-A公开了一种耐腐蚀的工业地板材料组合物，其中包括一种合成橡胶胶乳，一种环氧二甲基乙内酰脲树脂，marshalite和一种氨基-苯酚环氧固化剂。联合使用胶乳聚合物和环氧树脂在粘合剂领域中也是已知的。例如，US4，588，757公开了一种在环氧树脂存在下，制备玻璃化转变温度为约-10℃至-50℃的乳化聚合物的方法。所得材料与一种胺官能树脂的水乳液混合，得到一种粘合剂，用来粘合塑料基体。US4，510，274公开了一种粘合剂组合物，其中包括一种乙烯/乙酸乙烯酯/酸/丙烯酰胺胶乳聚合物，一种环氧树脂和一种用来层压聚烯烃薄膜的胺。US4，532，273公开了一种用于汽车工业的粘合剂组合物。所述粘合剂包括一种胶乳聚合物，一种环氧树脂，一种增粘剂和一种胺固化剂，所述胶乳由包括一种表氯醇与(甲基)丙烯酸叔胺酯的加成物在内的单体聚合而成。US3，578，548公开了使用一种环氧树脂作为基于胶乳的压敏粘合剂的过渡增粘剂。使用一种环氧树脂与二亚乙基三胺(DETA)的加成物来固化过渡增粘剂。苏联专利421559-2公开了一种用作工业地板材料粘合剂的组合物，该组合物包括19-34%(重量)的环氧树脂，1-12%的液态胶乳，2-10%的聚亚乙基多胺硬化剂，4-70%的填料和7-14%的四乙氧基硅烷。欧洲专利申请245012公开了一种两组合组合物，第一组分包括一种用以固化羧基/环氧基的油溶性催化剂和一种环氧乳液，第二组分包括一种丁二烯-苯乙烯胶乳聚合物和一种水溶性胺。当上述两组合混合时，可以提供一种适用期长、薄膜固化快的环氧/羧酸化的胶乳。除了环氧基-羧基催化剂外，包括胶乳聚合物、环氧树脂和环氧固化剂的组合物也有披露，例如参见US4，524，107;4，522，962;4，510，274;4，427，804，4，485，200;4，367，298;4，342，843;4，377，433 4，222，981;和3，859，239;苏联专利1014879-A;日本未审查专利出版物(公开)58-007467，53-096942和50-111129，和加拿大专利1，043，486。联合使用胶乳聚合物和环氧化物在其他领域也已公开。例如，US4，049，869公开了一种组合物，包括一种高酸丙烯酸胶乳(例如14%的丙烯酸)，一种紫外线吸收剂和一种交联剂，用来保护多孔无机基体。交联剂可以是环氧树脂，也可选择性包括聚亚乙基亚胺或蜜胺树脂。已知用有机硅烷来处理水泥表面以改进粘合性，US4，626，567公开了一种耐水丙烯酸胶乳密封组合物，包括一种有机氨基硅烷，以及少量的硅石如烘制硅石，使之与硅烷配合，提高粘合性能。US4，518，653公开了一种采用一种组合物来处理玻璃纤维的方法，所述的组合物包括一种环氧树脂，聚乙烯基吡咯烷酮，一种乳化剂或可分散的不粘结的成膜聚合物，例如双酚聚酯树脂，和甲基丙烯酸氧基烷基三烷氧基硅烷。尽管已知有某些组合物可用来为波特兰水泥混凝土涂层提供特定的性能，如长的适用期，快速早硬进化，高的极限强度，良好的耐化学性能和抗热冲击脱层性能，以本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种由聚合物改性的具有改进耐化学性能的水泥组合物，该水泥组合物包括：（ａ）至少一种水凝水泥；（ｂ）至少一种合成的成膜、耐碱聚合物胶乳，所述的胶乳聚合物包括脲基官能基团；（ｃ）至少一种液态环氧树脂；和（ｄ）至少一种具有胺官能团 的环氧固化剂，该固化剂可分散于或溶解于水中。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：查尔斯W布雷多，弗雷德里克J欣德勒，
申请(专利权)人：罗姆和哈斯公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]