Закрепляющий строительный раствор с силановыми добавками, полимеризуемый свободно-радикальной полимеризацией
Изобретение относится к многокомпонентным строительным растворам для заделки деталей анкерных креплений на основе ненасыщенных реактивных смол. Предложен двухкомпонентный закрепляющий строительный раствор на основе радикально отверждаемой ненасыщенной реактивной смолы для заделки деталей анкерного крепления в отверстиях или зазорах, включающий силаны в количестве 0,1-25 мас.%, которые имеют или нет способные к участию в полимеризации с синтетической смолой на основе радикально отверждаемой ненасыщенной реактивной смолы реакционноспособные группы, и в каждом случае имеют Si-связанные гидролизуемые группы и отдельно расположенный отвердитель. Предложен также способ заделки элементов анкерного крепления с использованием указанного строительного раствора и применение указанного раствора. Технический результат - предложенный строительный раствор обладает повышенной стабильностью при хранении и повышенной работоспособностью. 3 н. и 21 з.п. ф-лы, 2 табл., 17 пр.
Изобретение относится к двух- или трехкомпонентному закрепляющему строительному раствору для заделки деталей анкерных креплений на основе (после инициирования, например, с помощью отвердителя) ненасыщенных реактивных смол, отверждаемых радикальной полимеризацией, в отверстиях или зазорах, и к его применению для заделки деталей анкерных креплений в отверстиях или зазорах.
Известен ряд систем искусственных строительных растворов на основе различных полимерно-связанных компонентов, которые, будучи сформированными иногда как одно-, иногда как двух- или многокомпонентные системы, служат для заделки деталей анкерных креплений, таких как болты или тому подобные, в отверстиях, таких как просверленные отверстия, или зазорах, в каждом случае в твердых основаниях, например, таких как каменная кладка или бетон. На деталях анкерных креплений затем могут быть закреплены дополнительные строительные детали, например, фасадные облицовки. При этом заделка деталей анкерных креплений основывается, во-первых, на клеящем действии в смысле заделки наглухо между искусственным строительным раствором и элементом анкерного крепления и/или смачиваемыми поверхностями отверстий или зазоров, во-вторых, на кинематическом замыкании, например, таком как поднутрения при окружении искусственным строительным раствором выступающих или заглубленных участков элемента анкерного крепления и/или отверстия или зазора.
Примерами особенно хорошо пригодных систем являются системы на основе ненасыщенных реактивных смол и подходящих отвердителей.
Материал FIS V 360 S® (фирма Fischerwerke GmbH & Co. KG, Вальдахталь, Германия) представляет собой очень удачный, зарекомендовавший себя на рынке пример двухкомпонентной системы искусственного строительного раствора для заделки элементов анкерных креплений на основе этоксилированного диметакрилата бисфенола-А в Компоненте А и дибензоилпероксида в качестве одного такого отвердителя в отдельно расположенном Компоненте В, наряду с этим в каждом случае с дополнительными составными частями в каждом компоненте.
Подобные системы искусственного строительного раствора проявляют очень хорошие свойства для закрепления также во влажных и загрязненных отверстиях, однако, в частности, новые предписания ужесточают требования также в плане условий относительно высокой влажности и остаточной загрязненности, например, такие как подобные в директиве Европейской Организации учреждений по техническим свидетельствам (EOTA) (2001): ETAG No 001, издание ноября 2006 года, директива европейской технической сертификации для металлических дюбелей при анкерном креплении в бетоне, Часть 5: Соединительный дюбель, февраль 2008 года, с описанными в разделе 5.1.2.1 (b) условиями: там описаны испытания с узкой опорой в нерастянутом бетоне С 20/25, с использованием, помимо всего прочего, электрических бурильных молотков. При этом влияние технологии очистки высверленных отверстий во влажном основании (для описанного ниже изобретения) испытано, например, следующим образом, причем бетон в области анкерного крепления должен быть насыщен водой, когда отверстие просверливают, очищают, и вставляют элемент анкерного крепления:
1. Просверливают отверстие с диаметром около 0,5×d0 (d0 = диаметр испытуемого высверленного отверстия) на испытуемую глубину анкерного крепления в бетонном основании.
2. Заполняют отверстие водой и оставляют заполненным в течение 8 дней, пока вода не проникнет в бетон на расстояние от 1,5 d до 2 d от оси просверленного отверстия.
3. Удаляют воду из просверленного отверстия.
4. Полученное таким образом отверстие рассверливают до испытуемого диаметра d0.
Затем просверленное отверстие очищают с использованием поставляемых изготовителем ручного насоса и щетки, причем выбирают следующий порядок действий: однократная продувка с помощью ручного продувочного устройства/однократная очистка ручной щеткой/однократная продувка с помощью ручного продувочного устройства. Затем (например, в испытании в примерах для описанного ниже изобретения с помощью двухкомпонентного картриджа со статическим смесителем) вводят закрепляющий строительный раствор и элемент М12 анкерного крепления.
Тогда согласно предписанной, зависимой от температуры норме времени отверждения, испытания разрушения адгезивного соединения с узкой опорой, как они изложены в европейском техническом допуске к эксплуатации для металлических дюбелей при анкерном креплении в бетоне, часть 5: Соединительный дюбель, издание февраля 2008 года, в разделе 5.0, Рисунок 2, чтобы определить усилие для разрушения адгезивного соединения зацементированного элемента анкерного крепления, например, в рамках последующего представления в качестве примера или для нижеописанного изобретения вообще, проведены следующим образом:
При этом уже известные ненасыщенные реакционные системы, отверждаемые радикальной полимеризацией, показали очень хорошие величины нагрузки для разрушения адгезивного соединения, однако новые испытательные системы и способы выставляют дополнительные требования, так что задача состоит в том, чтобы при этих - усложненных - условиях также достигать еще лучших характеристик, в частности, таких как еще более высокие нагрузки для разрушения адгезивного соединения.
Теперь же неожиданно было обнаружено, что добавление определенных силанов, которые, например, имеют или нет реакционноспособные группы, пригодные для участия в полимеризации с закрепляющим строительным раствором на основе ненасыщенных реактивных смол, отверждаемых радикальной полимеризацией, и в каждом случае имеют Si-связанные гидролизуемые группы, благоприятно влияют на подобные известные ненасыщенные реактивные смолы, отверждаемые радикальной полимеризацией, в частности, в отношении нагрузок для разрушения адгезивного соединения.
Поэтому изобретение относится к первому осуществлению двух- или трехкомпонентного закрепляющего строительного раствора на основе ненасыщенной реактивной смолы, отверждаемой радикальной полимеризацией, для заделки деталей анкерного крепления в отверстиях или зазорах, который отличается тем, что он (уже перед началом реакции отверждения), наряду с реактивной смолой, содержит силаны, содержащие или не включающие одну или более, или по меньшей мере одну аминогруппу, вторичную аминогруппу, меркаптогруппу, эпоксидную, изоцианатную, алкенильную, (мет)акрилоильную группу и/или ангидридный фрагмент, в частности, (мет)акрилоильные группы, и одновременно включающие по меньшей мере одну Si-связанную гидролизуемую группу, и отдельно расположенный (например, во втором компоненте) отвердитель, к тому же при необходимости дополнительные обычные добавки.
В дополнительном воплощении (= варианте осуществления) изобретение относится к применению двух- или трехкомпонентного закрепляющего строительного раствора для закрепления деталей анкерного крепления в отверстиях или зазорах, причем вышеуказанный закрепляющий строительный раствор сформирован на основе ненасыщенной реактивной смолы, отверждаемой радикальной полимеризацией, и (уже перед началом реакции отверждения), наряду с реактивной смолой, содержит силаны, содержащие или не включающие одну или более, или по меньшей мере одну аминогруппу, вторичную аминогруппу, меркаптогруппу, эпоксидную, изоцианатную, алкенильную, (мет)акрилоильную группу и/или ангидридный фрагмент, в частности, (мет)акрилоильные группы, и одновременно включающие по меньшей мере одну Si-связанную гидролизуемую группу, и включает отдельно расположенный (под чем следует понимать вышеуказанные или описанные ниже ненасыщенные реактивные смолы, отверждаемые радикальной полимеризацией, без содержащего ненасыщенные группы реактивного разбавителя или с таковым, и по обстоятельствам содержащие ненасыщенные группы силаны) отвердитель во втором компоненте, к тому же при необходимости дополнительные обычные добавки, для заделки деталей анкерного крепления в отверстиях или зазорах, причем указанная система синтетической смолы и одна или более детали анкерного крепления введены друг за другом или одновременно в одно или более отверстий или зазоров, и закрепляющий строительный раствор (путем смешения отвердителя с компонентом(-ами), содержащим(-ими) ненасыщенную реактивную смолу, отверждаемую радикальной полимеризацией) доведен до отверждения.
Кроме того, вариант осуществления изобретения также составляют соответствующие способы и методы заделки элементов анкерного крепления в отверстиях или зазорах, в которых применяется двух- или трехкомпонентный закрепляющий строительный раствор для заделки деталей анкерного крепления, причем двух- или трехкомпонентный закрепляющий строительный раствор сформирован на основе ненасыщенной реактивной смолы, отверждаемой радикальной полимеризацией, и (уже перед началом реакции отверждения), наряду с реактивной смолой, содержит силаны, содержащие или не включающие одну или более, или по меньшей мере одну аминогруппу, вторичную аминогруппу, меркаптогруппу, эпоксидную, изоцианатную, алкенильную, (мет)акрилоильную группу и/или ангидридный фрагмент, в частности, (мет)акрилоильные группы, и одновременно включающие по меньшей мере одну Si-связанную гидролизуемую группу, и отдельно расположенный отвердитель во втором компоненте, к тому же при необходимости дополнительные обычные добавки, причем закрепляющий строительный раствор и деталь анкерного крепления друг за другом, в частности, сначала двух- или трехкомпонентный закрепляющий строительный раствор, затем деталь анкерного крепления, или одновременно введены в отверстие или зазор в основании, и закрепляющий строительный раствор (путем смешения отвердителя с компонентом(-ами), содержащим(-ими) ненасыщенную реактивную смолу, отверждаемую радикальной полимеризацией) доведен до отверждения.
Без намерения связываться с попытками окончательного объяснения, возможно, что силановые добавки обеспечивают лучший контакт со смачиваемой поверхностью основания в отверстии или зазоре, будь то в кинематическом замыкании и/или в глухом стопорении.
Удивительно, что даже высокие уровни содержания системы не только хорошо выдерживаются, но даже могут вести к особенно эффективным соответствующим изобретению закрепляющим строительным растворам. Может быть, имеет место также повышенная внутренняя когезия (скорее в случае толстослойной заделки систем анкерного крепления) в полученном отвержденном синтетическом строительном растворе, которая тоже могла бы содействовать достижению высоких значений нагрузки для разрушения адгезивного соединения. Это представляет собой особенно неожиданный аспект настоящего изобретения.
Неожиданными оказались также особенно хорошие свойства соответствующего изобретению закрепляющего строительного раствора в отношении работоспособности в зоне растяжения, следовательно, в склонном к растрескиванию растянутом бетоне. Положительное влияние может быть оказано также на другие механические характеристики, например, такие как максимальное относительное удлинение при разрыве и модуль растяжения. Кроме того, совершенно неожиданной оказалась, например, улучшенная стабильность при хранении в двухкамерных патронах с компонентами соответствующего изобретению закрепляющего строительного раствора.
В отношении отвержденных масс речь предпочтительно идет о высокопрочных твердых материалах с малой гибкостью, имеющих модуль растяжения >0,5 ГПа, предпочтительно >1 ГПа, предел прочности при растяжении >1 МПа, предпочтительно >5 МПа, и относительное удлинение при разрыве <10%, предпочтительно <5%, в частности <2% (по измерению согласно стандарту DIN EN ISO 527), и предел прочности при сжатии >5 МПа, предпочтительно >10 МПа, в частности, >20 МПа (по измерению согласно стандарту DIN EN ISO 604).
Также найдена повышенная стабильность при хранении, которая может быть определена, как описано в примерах.
Наконец, повышенная работоспособность в растянутом бетоне сравнительно с соответствующими синтетическими строительными растворами без добавок силанов также может быть найдена способом согласно директивам Европейской Организации учреждений по техническим свидетельствам (EOTA) (2001): ETAG No 001, издание ноября 2006 года, директива европейской технической сертификации для металлических дюбелей при анкерном креплении в бетоне, Часть 5: Соединительный дюбель, февраль 2008 года.
Нижеследующие определения служат для разъяснения определенных понятий или символов, и описания конкретных вариантов осуществления изобретения, причем в вышеуказанных или описанных ниже вариантах осуществления изобретения отдельные, многие или все понятия или символы могут быть заменены специальными определениями, что ведет к особым вариантам осуществления изобретения.
Там, где весовые данные приведены в процентах (% по весу), они соотносятся, если не оговорено нечто иное, с общей массой реактантов и добавок всех (в готовом составленном в композицию состоянии жидких и пастообразных) компонентов закрепляющего строительного раствора, следовательно, без упаковки, то есть массе всей данной композиции реактивной смолы в целом.
В отношении силанов, несущих или не включающих одну или более, или по меньшей мере одну аминогруппу, вторичную аминогруппу, меркаптогруппу, эпоксидную, изоцианатную, алкенильную, (мет)акрилоильную (предпочтительно) группу и/или ангидридный фрагмент, и содержащих по меньшей мере одну Si-связанную гидролизуемую группу, речь в конкретных вариантах осуществления изобретения идет о силанах с формулой I,
[R1-X-(CH2)n-]p-Si(RB)q(L)t
(I),
где
Х представляет S, или NH, или О, или NCO, или ничего; причем фрагмент Х является ничем (= отсутствующим), когда R1 представляет ангидридный фрагмент;
R1 отсутствует или представляет водород, циклоалкил, алкил, аминоалкил, эпоксиалкил, (мет)акрилоил (предпочтительно), арил, арилалкил, ацил, гетероциклический фрагмент (в частности, ангидридный), или остаток с формулой -[(CH2)n*]p*-Si(RB*)3-t*(L*)t*, где, в каждом случае независимо от другого остатка, RB* имеют указанные далее для RB значения, L* имеют указанные далее для L значения, и n*, p* и t* в каждом случае имеют указанные далее значения; причем R1 представляет водород, когда Х представляет S; причем Х представляет О, когда R1 представляет собой эпоксиалкильную или (мет)акрилоильную группу; причем R1 отсутствует, когда Х представляет NCO (= изоцианатную группу);
RB независимо друг от друга представляет алкильную, алкенильную, арилалкильную или арильную группу,
предпочтительно алкил или алкенил,
L представляет гидролизуемый остаток, в частности, алкоксильную группу,
индекс «n» и, при наличии, «n*», независимо друг от друга, представляют положительное целое число, в частности, от 1 до 10;
индекс «р» составляет от 0 до 3, и, при наличии, «р*» независимо составляет от 1 до 3;
индекс «q» составляет от 0 до 2; и
индекс «t» составляет от 1 до 4, и, при наличии, «t*» независимо составляет от 1 до 3,
при условии, что действительны отношения: p+q+t=4, и, при наличии, p*+(3-t*)+t*=4.
В конкретном варианте осуществления изобретения могут быть (по меньшей мере также) применены такие силаны, которые проявляют альфа-эффект, то есть, например, где n и, по обстоятельствам, n* в вышеуказанной формуле I равен 1 (n=1 и, по обстоятельствам, n*=1 в формуле I), например, 3-(мет)акрилоилоксиметил-триалкоксисиланы (например, триметокси-).
Могут содержаться дополнительные силаны с гидролизуемыми группами, например, (в расчете на общий вес всех силанов) до 80% по весу, до 70% по весу, до 60% по весу, до 50% по весу, до 40% по весу, до 30% по весу, до 20% по весу или до 10% по весу - это подразумевает, например, алкоксисилановые соединения или силановый сшивающий реагент, такой как винилалкоксисилан, например, винилтриметоксисилан или винилтриэтоксисилан, или сложный эфир (поли)кремниевой кислоты (например, такой как Dynasilan® 40 (этилполисиликат) или Dynasylan® А, фирмы Evonik GmbH, Франкфурт-на-Майне, Германия), или смеси из двух или более этих компонентов.
Под силанами, содержащими эпоксидные, и/или изоцианатные группы, и/или (мет)акрильные группы, и/или, кроме того, ангидридные фрагменты, и содержащими по меньшей мере одну Si-связанную гидролизуемую группу, следует понимать, в частности, такие, которые несут одну или более групп, выбранных из эпоксидной, изоцианатной или, предпочтительно, (мет)акрилатной группы (под которой следует понимать акрилатную и/или метакрилатную группы), и (кроме того) ангидридных фрагментов, и по меньшей мере одну Si-связанную гидролизуемую группу, например, такие как соответствующие предпочтительные силаны формулы II:
[Y-(CH2)a-]-Si(RB)3-t(L)t
(II)
где
Y представляет (мет)акрилоилоксильную или (кроме того) изоцианатную (-N=C=O), эпоксиалкоксильную группу или ангидридный фрагмент;
RB, независимо друг от друга, представляет алкильную, арилалкильную или арильную группу, предпочтительно алкильную,
L представляет гидролизуемый остаток, в частности, алкоксильную группу,
индекс «а» представляет положительное целое число, в частности, от 1 до 10, прежде всего от 1 до 3; и
t составляет от 1 до 3.
Конкретные варианты осуществления изобретения относятся к тем силанам формулы II, в которых Y представляет (мет)акрилоилоксильную группу, и остальные символы определены, как в предшествующем абзаце, так как они могут полимеризоваться не только друг с другом, но и с ненасыщенными группами ненасыщенных реактивных смол, отверждаемых радикальной полимеризацией.
Дополнительные конкретные варианты осуществления раскрытых выше предметов изобретения включают силаны формулы III или их применение,
Si(RB)4-t(L)t
(III)
где RB, независимо друг от друга, представляет алкильную, алкенильную, арилалкильную или арильную группу, предпочтительно алкил или алкенил,
L представляет гидролизуемый остаток, в частности, алкоксильную группу,
и
t составляет от 1 до 4.
Частные варианты соответствующих изобретению вариантов осуществления составляют также смеси из двух или более указанных в обоих предшествующих абзацах силанов с формулами I, II и/или III, или в каждом случае варианты их применения.
В пределах этого описания изобретения арильная группа всегда предпочтительно представляет ароматический остаток с числом атомов углерода от 6 до 18, например, фенил, нафтил или толил.
В пределах этого описания изобретения арилалкильная группа всегда представляет арильную группу, как определенную ранее, которая связана с алкильной группой, как определенной выше, например, бензил или фенилэтил, но при перечислениях в пределах этого описания изобретения предпочтительно может быть опущена.
Циклоалкильная группа представляет, в частности, моно-, ди- или трициклическую, предпочтительно моноциклическую циклоалкильную группу с числом атомов углерода в цикле от 3 до 20, предпочтительно с числом атомов углерода от 3 до 10, в частности, циклопентил или циклогексил.
Эпоксиалкильная группа предпочтительно представляет алкил, как определенный выше, который замещен эпоксигруппой с образованием цикла.
Эпоксиалкильная группа (также в эпоксиалкоксильной группе), в частности, представляет собой эпокси-С1-С7-алкил, как особенно предпочтительный, в частности, такой как (2,3-эпоксипропан-1-ил) формулы
(пунктирная линия обозначает конец связи с остальной молекулой).
В пределах этого описания изобретения ацильная группа всегда представляет остаток карбоновой кислоты или сульфоновой кислоты, например, остаток арил-, алкил- или арилалкилкарбоновой кислоты или соответственно -сульфоновой кислоты, такой как С1-С7-алканоильная группа, например, ацетильная или пропионильная группа, ароильная (Aryl-C(=O)-), такая как бензоильная группа, или тому подобные.
В пределах этого описания изобретения алкильная группа (также в алк(ил)оксильной группе) всегда представляет, в частности, неразветвленный или одно- или многократно разветвленный алкильный остаток, например, с числом атомов углерода от 1 до 20, предпочтительно от 1 до 10, например, с числом атомов углерода от 1 до 4, например, такой как метил, этил, н-пропил, изопропил, н-бутил, втор-бутил, изобутил или трет-бутил.
В пределах этого описания изобретения алкенильная группа всегда представляет, в частности, неразветвленный или одно- или многократно разветвленный алкильный остаток, который имеет одну или несколько ненасыщенных связей, например, с числом атомов углерода от 1 до 20, предпочтительно от 1 до 10, например, с числом атомов углерода от 1 до 4, например, такой как винил или аллил.
Аминоалкильная группа представляет алкильную группу, как только что определенную, замещенную одной или более, в частности, одной аминогруппой.
Гетероциклический фрагмент означает, в частности, моно-, би- или трициклический, в частности, моноциклический остаток с числом атомов в цикле от 3 до 20, предпочтительно от 3 до 8, из которых имеются один или более, в частности, 2, выбранные независимо друг от друга в качестве гетероатомов из N, O и S, и может быть замещен одной или более оксогруппами, в частности, такими, которые связаны с атомами углерода в цикле, которые соединены друг с другом через О-гетероатом (что дает ангидридный фрагмент).
Тем самым к гетероциклическому фрагменту, в частности, относится также ангидридный фрагмент, в отношении которого речь идет о циклическом остатке, который содержит следующий мостиковый элемент, замыкающий цикл: -С(=О)-О-С(=О)-. Цикл также содержит фрагмент ангидрида карбоновой кислоты. Одним возможным предпочтительным примером является 2,5-диоксо-оксолан-3-ил, другим соответствующий ненасыщенный вариант 2,5-диоксо-оксол-3-ил с двойной связью между С-атомами в положениях 3 и 4 цикла, и еще одним является аннелированный с бензольным циклом в 3,4-положениях 2,5-диоксолан-3-ильный остаток.
«Ароматический» (например, арил) означает, что соответствующие соединения содержат ароматические остатки с числом атомов углерода от 6 до 18, такие как фенилен, нафтилен или флуоренилен, которые могут быть незамещенными или замещенными (например, с одним или несколькими, например, до трех, С1-С7-алкильными остатками, такими как одна или больше метильных групп). Предпочтительно арил представляет собой фенил, нафтил или толил.
Выражение «Х отсутствует», или «Х не представляет ничего», или тому подобные, означает, что остаток «-Х-» в данной формуле представляет ординарную связь. Когда R1 «ничего не представляет», это значит, что остаток R1 отсутствует.
Выражение «при наличии» указывает на то, что остаток или символ, в зависимости от других определений, может присутствовать или может отсутствовать, например, на то, что в случае, что только когда индекс «р» в формуле I составляет от 1 до 3, и R1 представляет остаток формулы -[(CH2)n*]p*-Si(RB*)3-t*(L*)t*, в общем могут наличествовать n*, p*, RB*, L* и t*.
Выражение «охватывать» или «включать» означает, что наряду с указанными компонентами или признаками могут присутствовать еще и другие, то есть представляет незавершенное перечисление, в отличие от термина «содержать», который означает окончательный перечень перечисленных при его применении компонентов или признаков.
Выражение «частично или исключительно» означает, что указанные после этого составные части могут наличествовать наряду с другими составными частями соответствующих компонентов или как единственные в своем роде, к примеру (например, для силанов или ненасыщенных реактивных смол, отверждаемых радикальной полимеризацией, как компонентов), в расчете на данные определенные компоненты наличествуют в долях 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, или от 80 до 90, или до 100% по весу.
Там, где упомянут атрибут «кроме того», это значит, что признаки без этого атрибута могут быть гораздо более предпочтительными.
«(Мет)акрил» означает акрил, метакрил, или акрил и метакрил (в виде смеси).
Под Si-связанными гидролизуемыми группами (в этом описании изобретения также обозначенными как L) следует понимать, например, атомы галогенов (галоген, такой как хлор), кетоксимную группу, аминогруппу, аминоксигруппу, меркаптогруппу, ацилоксигруппу, арилоксигруппу, арилалкилоксигруппу (= арилалкоксигруппу), или, в частности, алкилоксигруппу (алкоксигруппу).
Под Si-связанными гидролизуемыми группами следует понимать, в частности, такие группы L, которые представляют собой составную часть группы с формулой Z,
-Si(RB)3-t(L)t
(Z)
где RB, независимо друг от друга, могут представлять алкильную, алкенильную, арилалкильную или арильную группу, предпочтительно алкильную,
t представляет целое число от 1 до 3, и
L представляет Si-связанную гидролизуемую группу, в частности, алкоксильную группу.
Добавляемый(-мые) согласно изобретению силан(-ны), включающий(-щие) или не включающий(-щие) одну или более, или по меньшей мере одну аминогруппу, вторичную аминогруппу, меркаптогруппу, эпоксидную, изоцианатную, алкенильную, (мет)акрилоильную группу и/или ангидридный фрагмент, в частности, (мет)акрилоильные группы, и одновременно включающие по меньшей мере одну Si-связанную гидролизуемую группу, предпочтительно имеют среднюю или абсолютную молекулярную массу на уровне 2000 или менее, 1000 или менее, 900 или менее, 800 или менее, 700 или менее, 600 или менее, или, в частности, 500 или менее, или, в частности, 400 или менее.
В конкретных вариантах осуществления изобретения в качестве силанов формулы I (добавляемых согласно изобретению) служат один или более силаны, выбранные из группы, которая состоит из 3-аминопропил-триалкоксисиланов, таких как 3-аминопропил-триметоксисилан или 3-аминопропил-триэтоксисилан, 3-глицидилоксипропил-триалкоксисиланов, таких как 3-глицидилоксипропил-триметоксисилан, бис-(3-триалкоксисилилпропил)-амина, такого как бис-(3-триметоксисилилпропил)амин или бис-(3-триэтоксисилилпропил)амин, N-(н-бутил)-3-аминопропил-триалкоксисилана, такого как N-(алкил, например, н-бутил)-3-аминопропил-триметоксисилан или N-(алкил, например, н-бутил)-3-аминопропил-триэтоксисилан, 3-меркаптопропил-триалкоксисилана, такого как 3-меркаптопропил-триметоксисилан, и (как особенный вариант) 3-(мет)акрилоилоксипропил-триалкоксисиланов, таких как 3-(мет)акрилоилоксипропил-триметоксисилан или -триэтоксисилан, или 3-(мет)акрилоилоксиметил-триметоксисилан или -триэтоксисилан, и/или алкенилалкоксисиланов, таких как винилтриметоксисилан или винилтриэтоксисилан, и/или тетраалкоксисилана, такого как тетраэтоксисилан, тетраметоксисилан или тетрапропоксисилан, или (предпочтительно или кроме того) алкоксиполисиликата, такого как этил- или пропилполисиликат; или смесей из двух или более этих компонентов.
Силаны, не содержащие или несущие по меньшей мере одну аминогруппу, вторичную аминогруппу, меркаптогруппу, эпоксидную, изоцианатную, алкенильную, (мет)акрилоильную группу и/или ангидридный фрагмент, и включающие по меньшей мере одну Si-связанную гидролизуемую группу, имеют весовое содержание в соответствующем изобретению или применяемом согласно изобретению закрепляющем строительном растворе, например, от 0,1 до 25, в частности, 1% по весу или более, такое как от 1 до 20% по весу, предпочтительно 2% по весу или более, такое как от 2 до 20 или до 15% по весу, 3% по весу или более, такое как от 3 до 20 или до 10% по весу, еще более предпочтительно 4% по весу или более, например, от 4 до 20 или до 6% по весу.
Под ненасыщенными реактивными смолами, отверждаемыми радикальной полимеризацией, в первую очередь следует понимать такие, которые в качестве компонентов, отверждаемых радикальной полимеризацией (что включает способные к отверждению (например, перед добавлением отвердителя)), включают органические соединения с ненасыщенными (например, олефиновыми) остатками или, в частности, состоящие из них, в частности, такие, которые включают отверждаемые сложные эфиры с остатками ненасыщенных карбоновых кислот; например, в частности, (мет)акрилатные или (мет)акриламидные мономеры, такие как акриловая кислота и/или метакриловая кислота, или, предпочтительно их сложные эфиры (обозначаемые как (мет)акрилаты) или амиды, в частности, такие (мет)акрилаты, как моно-, ди-, три- или поли(мет)акрилаты (в том числе гидроксипропил(мет)акрилат, гидроксиэтил(мет)акрилат, этиленгликоль-ди(мет)акрилат, бутандиол-ди(мет)акрилат, гександиол-ди(мет)акрилат, или (предпочтительно в каждом случае пропоксилированный или, в частности, этоксилированный) (мет)акрилат (в частности ди(мет)акрилат) ароматического диола, такого как бисфенол-А, бисфенол-F или новолак, эпокси(мет)акрилат (в частности, в форме, в частности, продуктов взаимодействия ди- или полиэпоксидов, например, ди- и/или полиглицидиловых простых эфиров бисфенола-А, бисфенола-F или новолака, с ненасыщенными карбоновыми кислотами, например, С2-С7-алкенкарбоновыми кислотами, в частности такими, как (мет)акриловые кислоты), уретан- и/или мочевино-(мет)акрилаты, и/или ненасыщенные сложные полиэфирные смолы, или тому подобные; или смеси из двух или более этих отверждаемых ненасыщенных органических компонентов.
Примерами для имеющихся и, соответственно, применяемых в конкретных вариантах осуществления изобретения эпокси(мет)акрилатов являются таковые с формулой
или, в более общем виде с учетом реакции удлинения цепи при получении диглицидилового простого эфира бисфенола-А формулы
где индекс «n» представляет число, большее или равное 1 (когда присутствуют и представлены формулой смеси различных молекул с различными значениями «n», возможны также нецелые числа как усредненные значения).
Примерами полезных в конкретных вариантах осуществления изобретения пропоксилированных или, в частности, этоксилированных (мет)акрилатов (в частности ди(мет)акрилатов) ароматических диолов, таких как бисфенол-А, бисфенол-F или новолак, являются таковые с формулой
или, в более общем виде с учетом более высокой степени этоксилирования:
где индексы «а» и «b» в каждом случае, независимо друг от друга, представляют число, большее или равное 0, при условии, что предпочтительно по меньшей мере одно из значений является большим, чем 0, предпочтительно оба составляют 1 или более (когда присутствуют и представлены формулой смеси различных молекул с различными значениями «а» и «b», возможны также нецелые числа как усредненные значения).
Ненасыщенная реактивная смола, отверждаемая радикальной полимеризацией, (соответственно общее количество ее компонентов) имеет весовое содержание, например, от 5 до 99,5%, такое как примерно от 10 до 98,5, например, от 10 до 89,5%.
Выражение «на основе» означает, что соответствующий изобретению закрепляющий строительный раствор наряду с указанными компонентами, которые, как указано выше, определены как (А) и (В), могут включать также дополнительные обычные ингредиенты (например, добавки или другие указанные выше и ниже составные части). Эти дополнительные ингредиенты вместе могут присутствовать, например, в совокупном количестве до 80, предпочтительно между 0,01 и 65% по весу. Там, где четко не упомянуто «на основе», подобные обычные ингредиенты также содержатся.
Важными примерами дополнительных ингредиентов являются ускорители, ингибиторы, реактивные разбавители, тиксотропные средства, наполнители и прочие добавки.
В отношении аминных ускорителей рассматриваются таковые с достаточно высокой активностью, в случае, такие (предпочтительно третичные, в частности, замещенные гидроксиалкиламинными группами), как ароматические амины, выбранные из группы, которая включает эпоксиалкилированные анилины, толуидины или ксилидины, например, такие как этоксилированный толуидин, анилин или ксилидин, например, N,N-бис(гидроксиметил- или гидроксиэтил)-толуидины или -ксилидины, такие как N,N-бис(гидроксипропил- или гидроксиэтил)-пара-толуидин, N,N-бис(гидроксиэтил)-ксилидин, и наиболее предпочтительно выбраны соответствующие в большей степени алкоксилированные технические продукты. Возможны один или более подобных ускорителей. Ускорители имеют содержание (концентрацию) предпочтительно от 0,005 до 10, в частности, от 0,1 до 5% по весу.
В качестве ингибиторов могут быть использованы, например, нефенольные (анаэробные) и/или фенольные ингибиторы.
В качестве фенольных ингибиторов (которые часто предусмотрены как уже примешанный компонент в продажных реактивных смолах, отверждаемых радикальной полимеризацией, но, кроме того, также могут отсутствовать) рассматриваются (неалкилированные или алкилированные) гидрохиноны, такие как гидрохинон, моно-, ди- или триметилгидрохинон, (неалкилированные или алкилированные) фенолы, такие как 4,4'-метилен-бис(2,6-ди-трет-бутилфенол), 1,3,5-триметил-2,4,6-трис(3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксибензил)-бензол, (неалкилированные или алкилированные) пирокатехины, такие как трет-бутилпирокатехин, 3,5-ди-трет-бутил-1,2-дигидроксибензол или 4-трет-бутил-1,2-дигидроксибензол, или, в частности, 4-метилфенол, или смеси из двух или более таких компонентов. В расчете на композицию реактивной смолы, они предпочтительно имеют содержание до 1% по весу, в частности, между 0,0001 и 0,5% по весу, например, между 0,01 и 0,1% по весу.
В качестве нефенольных, или анаэробных (то есть, таких, которые, в отличие от фенольных ингибиторов, действуют также без кислорода), ингибиторов (которые, в частности, почти не влияют на продолжительности отверждения) принимаются во внимание предпочтительно фенотиазин или органические нитроксильные радикалы. В качестве органических нитроксильных радикалов могут быть добавлены, например, такие, какие описаны в патентном документе DE 19956509, который здесь включен ссылкой в отношении указанных в нем соединений, в частности, 1-оксил-2,2,6,6-тетраметилпиперидин-4-ол («4-OH-TEMPO»). Весовое содержание нефенольных ингибиторов, в расчете на композицию реактивной смолы, предпочтительно варьирует в диапазоне от 1 млн-1 до 2% по весу, предпочтительно в диапазоне от 10 млн-1 до 1% по весу.
В качестве тиксотропного средства применяются обычные обеспечивающие тиксотропию реологические модификаторы, такие как пирогенная кремниевая кислота. Например, они могут быть добавлены до весового содержания от 0,01 до 50% по весу, например, от 1 до 20% по весу.
В качестве наполнителей находят применение обычные наполнители, в частности, цемент (например, портландцементы или глиноземистые цементы), мел, песок, кварцевый песок, кварцевая мука или тому подобные, которые могут быть добавлены в виде порошка, в зернистой форме или в форме прессованных брикетов, или другие, например, такие как указанные в патентных документах WO 02/079341 и WO 02/079293 (которые здесь в этом отношении включены ссылкой), или их смеси, причем наполнители, кроме того или в частности, также могут быть силанированы, например, как обработанная метакрилсиланом кварцевая мука в виде продукта Silbond MST® фирмы Quarzwerke GmbH, как обработанный метакрилсиланом кремнезем в виде продукта Aktisil MAM® фирмы Hoffmann Mineral, или обработанная метакрилоксипропил-триметоксисиланом пирогенная кремниевая кислота в виде продукта Aerosil R 711® фирмы Evonik. Наполнители могут присутствовать в одном или во многих компонентах соответствующего изобретению многокомпонентного набора, например, в одном или обоих компонентах соответствующего двухкомпонентного набора; содержание наполнителей предпочтительно составляет от 0 до 90% по весу, например, от 10 до 90% по весу (причем также материала оболочки, разрушенного при введении элементов анкерного крепления (например, раздробленного стекла или разломанного полимера), например, обломки патронов могут считаться наполнителем, предпочтительно являются таковым). Дополнительно или альтернативно, могут быть добавлены гидравлически отверждаемые наполнители, такие как гипс, негашеная известь или цемент (например, глиноземистый или портландцемент), жидкие стекла или активный гидроксид алюминия, или два или более из них.
Могут быть внесены также дополнительные добавки, такие как умягчитель, нереактивный разбавитель, пластификаторы, стабилизаторы, реологические модификаторы, смачивающие средства, окрашивающие добавки, такие как красители или, в частности, пигменты, например, для различного окрашивания компонентов для лучшего контроля их смешения, или тому подобные, смеси двух или более таких материалов. Подобные дополнительные добавки могут быть внесены предпочтительно до совокупного весового содержания в целом от 0 до 90%, например, от 0 до 40% по весу.
В качестве «реактивного разбавителя» к предпочтительным виниловым сложным эфирам могут быть дополнительно предусмотрены также другие отверждаемые ненасыщенные, такие как олефиновые, соединения, например, выбранные из моно-, ди-, три- или поли(мет)акрилатов, такие как гидроксиалкил(мет)акрилаты, такие как гидроксипропилметакрилат, обычные сложные эфиры (мет)акриловых кислот, такие как (без того, чтобы это перечисление рассматривалось как исчерпывающее) ацетацетоксиалкил(мет)акрилат, метиловый сложный эфир (мет)акриловой кислоты, 1,4-бутандиол-ди(мет)акрилат, 1,2-этандиол-ди(мет)акрилат, диэтилгликоль-ди(мет)акрилат, триметилолпропан-три(мет)акрилат, или полиэтиленгликоль-ди(мет)акрилат; стиролы, такие как стирол, α-метилстирол, винилтолуол, трет-бутилстирол и/или дивинилбензол, или смеси двух или более этих материалов, в качестве отверждаемых параллельно со ненасыщенной реактивной смолой, отверждаемой радикальной полимеризацией, компонентов, например, с весовым содержанием от 0,1 до 90% по весу, например, между 0,5 и 75% по весу, или между 1 и 40% по весу.
Отвердитель включает по меньшей мере один пероксид в качестве непосредственного инициатора. Понятие «отвердитель» при этом означает предпочтительно вышеуказанные и упомянутые ниже чистые инициаторы или флегматизированные инициаторы с добавкой наполнителя или без нее, и/или дополнительными добавками, такими как вода, загуститель и/или дополнительные добавочные материалы, такие как красители, добавки и тому подобные, другими словами, полный отверждающий компонент. Для флегматизирования могут быть внесены обычные добавки, такие как гипс, мел, пирогенная кремниевая кислота, фталаты, хлорпарафин или тому подобные. Наряду с этим могут быть также еще добавлены наполнители и/или (в частности, для получения пасты или эмульсии) растворители, в частности, вода, загуститель, наполнители (например, такие как указанные выше) и дополнительные к вышеуказанным добавки, причем вода может служить в качестве отвердителя для конденсации содержащих гидролизуемые группы силанов. Доля всех добавок может составлять, например, совокупное весовое содержание от 0,1 до 70% по весу, например, от 1 до 40% по весу.
В расчете на компоненты отвердителя содержание инициатора в одном возможном варианте осуществления изобретения составляет от 1 до 90% по весу, в частности, от 5 до 30% по весу.
В качестве инициатора для отверждения соответствующих изобретению композиций реактивных смол в случае свободно-радикальной полимеризации применяются, например, образующие свободные радикалы пероксиды, например, органические пероксиды, такие как диацилпероксиды, например, дибензоилпероксид, пероксиды кетонов, такие как пероксид метилэтилкетона или пероксид циклогексанона, или сложные алкилперэфиры, такие как трет-бутилпербензоат, неорганические пероксиды, такие как персульфаты или пербораты, а также их смеси.
При этом содержание отвердителя в соответствующем изобретению закрепляющем строительном растворе, в расчете на массу всех реактантов и добавок без упаковки, варьирует в диапазоне от 1 до 60% по весу, например, от 2 до 50% по весу, причем содержание пероксида, также в расчете на массу всей данной композиции реактивной смолы (100%), составляет, в частности, 0,1% по весу или более, предпочтительно от 1,5 до 10% по весу.
Под отверстием или зазором следует понимать такие отверстие или зазор, которые имеются в твердом основании, в частности, каменной кладке или бетоне, и доступны с наружной стороны, например, просверленное отверстие, или область с выемками, проделанными при заделке цементом или гипсом, или тому подобные.
В одном конкретном варианте осуществления изобретения ненасыщенная(-ные) реактивная(-ные) смола(смолы), отверждаемая(-мые) радикальной полмеризацией, и добавляемая(-мые) согласно изобретению, включающий(-щие) по меньшей мере одну аминогруппу, вторичную аминогруппу, меркаптогруппу, эпоксидную, изоцианатную, алкенильную, (мет)акрилоильную группу и/или ангидридный фрагмент, в частности, (мет)акрилоильные группы, и одновременно включаюй(-щие) по меньшей мере одну Si-связанную гидролизуемую группу силан(-ны) содержатся в Компоненте А, и отвердитель в Компоненте В двухкомпонентной системы.
В частности, речь идет о двухкомпонентных системах, в которых весовое отношение Компонента А к Компоненту В составляет от 99:1 до 1:99, от 99:1 до 50:50, от 99:1 до 60:40 или от 99:1 до 70:30.
При этом компоненты, которые в противном случае нежелательно реагировали бы между собой, такие как вода и гидролизуемые группы в применяемых согласно изобретению силанах, или вода и цемент, предпочтительно содержатся отдельно друг от друга до введения в отверстие или зазор.
Поэтому соответствующие изобретению закрепляющие строительные растворы могут быть предусмотрены и также применяются предпочтительно как двух- или многокомпонентные системы (многокомпонентный набор). Двухкомпонентными системами также являются такие, в которых один компонент содержится во втором компоненте, например, в инкапсулированной форме.
Под многокомпонентным набором следует понимать, в частности, двухкомпонентный набор с Компонентом (А), который включает одно или многие ненасыщенные соединения, отверждаемые радикальной полимеризацией, как описанные выше и ниже, и отвердитель (Компонент (В)), причем в одном или обоих компонентах могут быть предусмотрены добавки, где реакционноспособные относительно друг друга Компоненты (А) и (В) и, по обстоятельствам, дополнительные отдельные компоненты содержатся так, что они во время хранения не могут реагировать между собой, предпочтительно так, что они до применения не приходят в контакт друг с другом, однако которые обеспечивают возможность так смешать Компоненты (А) и (В) (и при необходимости дополнительные компоненты) для закрепления в желательном месте, например, перед отверстием или непосредственно в нем, и ввести в случае надобности, что там может происходить реакция отверждения. Очень пригодны патроны (которые являются особенно предпочтительными), например, из полимера, керамического материала или, в частности, стекла, в которых компоненты размещены отделенными друг от друга разрушаемыми (например, при забивании элемента анкерного крепления в отверстие или зазор, такое как просверленное отверстие) разделительными стенками, или во встроенных отдельных разрушаемых емкостях, например, как вложенные один в другой патроны, такие как ампулы; а также много- или, в частности, двухкомпонентные картриджи (которые также особенно предпочтительны), в камерах которых содержатся многие или предпочтительно два компонента (в частности, (А) и (В)) соответствующего изобретению закрепляющего строительного раствора с выше и ниже указанными составами для хранения перед употреблением, причем предпочтительно в соответствующий набор входит статический смеситель.
Применение соответствующего изобретению закрепляющего строительного раствора в желательном месте употребления производится смешением входящих в набор компонентов, в частности, вблизи отверстия или непосредственно перед ним, или (например, в частности, при применении статического смесителя или при разбивании соответствующих патронов) внутри отверстия или зазора, например, просверленного отверстия.
Под заделкой следует понимать, в частности, (глухое и/или кинематическое) закрепление детали анкерного крепления из металла (например, задний тяговый анкер нарезания, резьбовые шпильки, нарезающие анкеры, болты), или, кроме того, из другого материала, такого как полимер или древесина, в твердых основаниях, таких как бетон или каменная кладка, в частности, в такой мере, насколько они представляют собой составные части искусственно сооруженных построек, прежде всего, каменная кладка, перекрытия, стены, полы, плиты, колонны или тому подобные (например, из бетона, природного камня, каменной кладки из полнотелого кирпича или пустотелого кирпича, кроме того, пластмассы или древесины), в частности, в отверстиях, таких как просверленные отверстия. Тогда с помощью этих деталей анкерного крепления могут быть прикреплены, например, перила, элементы облицовки, такие как пластины, фасадные или прочие строительные элементы.
Введение детали(-лей) анкерного крепления предпочтительно выполняется уже вскоре, предпочтительно в течение 30 минут или менее, после смешения компонентов соответствующего изобретению закрепляющего строительного раствора. Для разъяснения: Со смешением и введением компонентов на желательные места или в них, на которых должны быть закреплены детали анкерного крепления, в частности, отверстия, такие как просверленные отверстия, начинаются многочисленные, протекающие по существу параллельно и/или только с незначительным смещением во времени реакции, в частности, цепная полимеризация. Окончательное отверждение происходит in situ.
Конкретные варианты осуществления изобретения также относятся к:
(а) двух- или многокомпонентному закрепляющему строительному раствору на основе ненасыщенной реактивной смолы, отверждаемой радикальной полимеризацией, для заделки деталей анкерного крепления в отверстиях или зазорах, отличающемуся тем, что он включает силаны, которые имеют или нет способные к участию в полимеризации с синтетической смолой на основе ненасыщенной реактивной смолы, отверждаемой радикальной полимеризацией, реакционноспособные группы, и в каждом случае имеют по меньшей мере одну Si-связанную гидролизуемую группу, и отдельно расположенный отвердитель.
(b) закрепляющему строительному раствору согласно абзацу (а), отличающемуся тем, что он в качестве силанов частично или исключительно включает силаны, несущие или не включающие одну или более, или по меньшей мере одну аминогруппу, вторичную аминогруппу, меркаптогруппу, эпоксидную, изоцианатную, алкенильную, (мет)акрилоильную группу и/или ангидридный фрагмент, и включающие по меньшей мере одну Si-связанную гидролизуемую группу.
(с) закрепляющему строительному раствору согласно абзацу (а) или (b), отличающемуся тем, что он в качестве силанов частично или исключительно включает таковые формулы I, как определено выше.
(d) закрепляющему строительному раствору согласно абзацам (а)-(с), отличающемуся тем, что он в качестве силанов частично или исключительно включает такие, которые проявляют альфа-эффект.
(е) закрепляющему строительному раствору согласно абзацам (а)-(d), отличающемуся тем, что силаны частично или исключительно имеют способные к участию в полимеризации с синтетической смолой на основе ненасыщенной реактивной смолы, отверждаемой радикальной полимеризацией, реакционноспособные группы (в частности ненасыщенные группы).
(f) закрепляющему строительному раствору согласно абзацам (а)-(е), отличающемуся тем, что он в качестве силанов частично или исключительно включает таковые формулы II, как определено выше.
(g) закрепляющему строительному раствору согласно абзацу (f), отличающемуся тем, что он в качестве силанов частично или исключительно включает таковые формулы II, в которых Y представляет (мет)акрилоилоксигруппу, и остальные символы определены, как для формулы II.
(h) закрепляющему строительному раствору согласно абзацам (а)-(g), отличающемуся тем, что он в качестве силанов частично или исключительно включает таковые формулы III, как определено выше.
(i) закрепляющему строительному раствору согласно абзацам (а)-(h), отличающемуся тем, что в качестве Si-связанных гидролизуемых групп в силанах имеются одна или более, выбранные из галогена, кетоксимных групп, аминогрупп, аминоксигрупп, меркаптогрупп, ацилоксильных, арилоксильных, арилалкилоксильных (= арилалкоксильных) групп, и, в частности, алкоксильных групп.
(j) закрепляющему строительному раствору согласно абзацам (а)-(i), отличающемуся тем, что он в отвердителе содержит воду (которая может реагировать с гидролизуемыми группами силанов и, при необходимости, с цементом или другими гидравлически отверждаемыми материалами).
(k) закрепляющему строительному раствору согласно абзацам (а)-(j), отличающемуся тем, что он в компоненте, включающем ненасыщенную реактивную смолу, отверждаемую радикальной полимеризацией, и силаны, содержит гидравлически отверждаемый материал, такой как цемент (например, портландцемент или глиноземистые цементы).
(l) закрепляющему строительному раствору согласно абзацам (а)-(k), отличающемуся тем, что в качестве силана содержатся 3-аминопропил-триалкоксисилан, 3-глицидилоксипропил-триалкоксисилан, бис-(3-триалкоксисилилпропил)амин, N-(алкил)-3-аминопропил-триалкоксисилан, 3-меркаптопропил-триалкоксисилан, или, в частности, 3-(мет)акрилоилоксипропил-триалкоксисилан, алкенилтриалкоксисилан или тетраалкоксисилан, или алкоксиполисиликат, или смеси из двух или более этих компонентов.
(m) закрепляющему строительному раствору согласно абзацам (а)-(l), отличающемуся тем, что в качестве силана частично или только содержатся 3-(мет)акрилоилоксипропил-триметоксисилан, 3-(мет)акрилоилоксипропил-триэтоксисилан, 3-(мет)акрилоилоксиметил-триметоксисилан, 3-(мет)акрилоилоксиметил-триэтоксисилан, винилтриметоксисилан, винилтриэтоксисилан, или тетраэтоксисилан, тетраметоксисилан, тетрапропоксисилан, или этил- или пропилполисиликат, или смеси двух или более этих материалов.
(n) закрепляющему строительному раствору согласно абзацам (а)-(m), отличающемуся тем, что в качестве ненасыщенной реактивной смолы, отверждаемой радикальной полимеризацией, содержатся одна или более, выбранные из (мет)акриловых кислот, моно-, ди-, три- или поли(мет)акрилатов, эпокси(мет)акрилатов, уретан- и/или мочевино-(мет)акрилатов, и ненасыщенных сложных полиэфирных смол с фрагментами ненасыщенных карбоновых кислот, предпочтительно в каждом случае пропоксилированных или, в частности, этоксилированных (мет)акрилатов (в частности ди(мет)акрилатов) ароматических диолов, таких как бисфенол-А, бисфенол-F или новолак, в присутствии реактивного разбавителя или без него.
(o) закрепляющему строительному раствору согласно абзацам (а)-(n), отличающемуся тем, что в качестве ненасыщенных реактивных смол, отверждаемых радикальной полимеризацией, частично или исключительно содержатся одна или более формулы
где индекс «n» представляет число, большее или равное 1, причем, когда присутствуют и представлены формулой смеси различных молекул с различными значениями «n», возможны также нецелые числа как усредненные значения; и/или
формулы
где индексы «а» и «b» в каждом случае, независимо друг от друга, представляют число, большее или равное 0, при условии, что предпочтительно по меньшей мере одно из значений является большим, чем 0, предпочтительно оба составляют 1 или более (когда присутствуют и представлены формулой смеси различных молекул с различными значениями «а» и «b», возможны также нецелые числа как усредненные значения), предпочтительно, в расчете на общее весовое количество ненасыщенных реактивных смол, отверждаемых радикальной полимеризацией, с содержанием от 10 до 100% по весу, причем дополнительно могут содержаться один или более реактивных разбавителей, выбранные из моно-, ди-, три- или поли(мет)акрилатов, таких как гидроксиалкил(мет)акрилаты, ацетацетоксиалкил(мет)акрилат, метиловый сложный эфир (мет)акриловой кислоты, 1,4-бутандиол-ди(мет)акрилат, 1,2-этандиол-ди(мет)акрилат, диэтилгликоль-ди(мет)акрилат, триметилолпропан-три(мет)акрилат, или полиэтиленгликоль-ди(мет)акрилат; стирол, α-метилстирол, винилтолуол, трет-бутилстирол и дивинилбензол, или смеси двух или более этих материалов, с весовым содержанием, в расчете на общее весовое количество реактивных смол, отверждаемых радикальной полимеризацией, от 0 до 95% по весу, такое как от 0,1 до 80% по весу, от 0,2 до 70% по весу, или от 0,3 до 60% по весу.
(p) закрепляющему строительному раствору согласно абзацам (а)-(n), отличающемуся тем, что речь идет о двухкомпонентной системе, в частности, в форме двухкамерного картриджа без статического смесителя или со статическим смесителем, или о двухкамерном патроне (например, из наружной и внутренней ампул).
(q) применению закрепляющего строительного раствора по одному из абзацев (а)-(р) для заделки деталей анкерного крепления в отверстиях или зазорах, в частности, в просверленных отверстиях, таких как влажные просверленные отверстия, при котором закрепляющий строительный раствор и деталь анкерного крепления вводятся в отверстие или зазор, и закрепляющий строительный раствор доводится до отверждения.
(r) способу или методу заделки элементов анкерного крепления и отверстий или зазоров, в которых закрепляющий строительный раствор согласно одному из абзацев (а)-(р) применяется для заделки деталей анкерного крепления, причем закрепляющий строительный раствор и деталь анкерного крепления вводятся в отверстие или зазор, и закрепляющий строительный раствор доводится до отверждения.
(s) применению или включающему это применение способу, в частности, согласно абзацу q или абзацу (r), закрепляющему строительному раствору согласно одному из абзацев (а)-(р), для заделки деталей анкерных креплений, например, стандартных резьбовых шпилек, в зоне растяжения, то есть, в растянутом или, кроме того, склонном к растрескиванию бетоне.
(t) применению силанов, каковые включены в один из абзацев (а)-(р), для увеличения продолжительности срока хранения закрепляющего строительного раствора согласно одному из абзацев (а)-(р).
(u) закрепляющему строительному раствору согласно абзацам (а)-(р), отличающемуся тем, что он после отверждения удовлетворяет по меньшей мере критерию прочности на разрыв в испытании с динамической линейной трещиной согласно ETAG 01, Часть 5, со значением αreg 0,8, и в испытании с динамической линейной трещиной согласно ETAG 01, Часть 5, со значением αreg 0,9.
(v) закрепляющему строительному раствору согласно абзацам (а)-(р), отличающемуся тем, что он, по сравнению с не содержащим силана соответствующим закрепляющим строительным раствором, имеет срок хранения при температуре 120ºС, более продолжительный по меньшей мере на 10, 20, 50, 100 или 150%.
Нижеприведенные примеры служат для иллюстрации изобретения, без ограничения его области. Данные о содержании указаны в весовых процентах (% по весу), в расчете на общую массу составляющих жидкую/пастообразную долю компонентов общей композиции в целом.
Пример 1: сравнительный пример (без добавления соответствующего изобретению силана)
Здесь применяется двухкомпонентная инжекционная система искусственного строительного раствора (с обозначением FIS V 360 S (фирма Fischerwerke GmbH & Co. KG, Вальдахталь, Германия)) которая имеет следующий состав.
Компонент (А): смола на основе винилового сложного эфира (этоксилированного диметакрилата бисфенола-А), гидроксипропилметакрилат, дополнительный сложный эфир метакриловой кислоты, фенольные ингибиторы, аминные ускорители, тиксотропная добавка, портландцемент, кварцевый песок, добавки (в том числе красители).
Компонент (В): дибензоилпероксид, вода, загуститель, наполнители (кварцевый песок), добавки (в том числе красители).
Компоненты подвергнуты испытанию на разрушение адгезивного соединения с использованием стандартных двухкамерных картриджей со статическим смесителем аналогично вышеописанному с применением директивы «Европейской Организации учреждений по техническим свидетельствам» (EOTA) (2001): ETAG No 001, издание ноября 2006 года, директива европейской технической сертификации для металлических дюбелей при анкерном креплении в бетоне, Часть 5: Соединительный дюбель, февраль 2008 года, при описанных в разделе 5.1.2.1 (b) условиях, и определено среднее значение нагрузки для разрушения адгезивного соединения в 5 испытаниях для болтов М12 при глубине анкеровки 95 мм. Оно составляет 75 кH. Модуль растяжения, предел прочности при растяжении, относительное удлинение при разрыве и предел прочности при сжатии определены согласно описанным в общей части стандартам, с получением следующих значений:
Примеры 2 и 3: Закрепляющий строительный раствор с соответствующей изобретению силановой добавкой
К указанной в Примере 1 инжекционной системе искусственного строительного раствора в Компонент (А) был добавлен названный в приведенной ниже Таблице 1 силан, в каждом случае с весовым содержанием 5% по весу, в расчете на общий вес Компонентов (А) и (В), после чего также были определены величины нагрузки для разрушения адгезивного соединения, указанные в нижеследующей Таблице 1:
Для состава из Примера 2 (с 5% метакрилоксипропил-триметоксисилана) определены модуль растяжения, предел прочности при растяжении, относительное удлинение при разрыве и предел прочности при сжатии согласно описанным в общей части стандартам, с получением следующих значений:
Примеры 4-7: Дополнительный закрепляющий строительный раствор с соответствующей изобретению силановой добавкой:
К указанной в Примере 1 инжекционной системе искусственного строительного раствора в Компонент (А) был добавлен названный в приведенной ниже Таблице 2 силан, в каждом случае с весовым содержанием 5% по весу, в расчете на общий вес Компонентов (А) и (В):
Примеры 8-13: Картриджи со статическим смесителем и соответствующими изобретению закрепляющими строительными растворами
Для двухкамерных картриджей с общим объемом 360 мл и смесевым соотношением «Компонент А:Компонент В», равным 5:1, обе камеры заполнили в каждом случае Компонентом А и Компонентом В, в каждом случае одним из закрепляющих строительных растворов в каждом случае согласно одному из Примеров 2-7, и картриджи закупорили и вместе со статическим смесителем FIS S запаковали с образованием двухкомпонентного набора.
Пример 14: Стабильность при хранении патронов
Патроны М12 в каждом случае заполнили патронной смолой Fischer RM (композиция из этоксилированного диметакрилата бисфенола-А, гидроксипропилметакрилата, бутандиол-диметакрилата, аминных ускорителей, фенольных ингибиторов и добавок) и кварцевым песком, а также дополнительно с силанами, и выдерживали при температуре 120ºС. Испытания проводили каждые полчаса, пока не произошло гелеобразование. Результаты приведены ниже:
Тем самым неожиданно было обнаружено, что при добавлении силанов значительно возрастает стабильность при хранении.
Пример 15: Выносливость к образованию трещин в статической и в динамической линейной трещине
Для рецептуры соответственно вышеуказанному Примеру 2 испытана выносливость к образованию трещин в испытании в статической (Критерий испытания согласно ETAG 01, Часть 5) и в динамической (Критерий испытания согласно ETAG 01, Часть 5) линейной трещине с использованием стандартных резьбовых шпилек.
По сравнению с не содержащей силанов рецептурой согласно Примеру 1, найдены явственные улучшения, причем с рецептурой из Примера 1 требуемые согласно ETAG 01, Часть 5 тестовые критерии для испытания в растянутом бетоне не удовлетворяются - ни в статической, ни в динамической линейной трещине не достигнуты значения αreq 0,8 и, соответственно, 0,9. Напротив, значения αreq, необходимые для удовлетворения тестовых критериев, удовлетворены, например, с содержащим силан составом согласно Примеру 2.
Пример 16 (сравнительный, дополнительный)
Аналогично примеру 2, смешивали компонент (А) на основе уретанметакрилата (полученного обычным способом в результате реакции PMDI (полиметилендифенилдиизоционата) с НРМА (гидроксипропилметакрилатом)), НРМА, фенольный ингибитор, аминный ускоритель, тиксотропную добавку, портландцемент, кварцевый песок и добавки (в том числе красители), и помещали в картридж с компонентом отвердителя, описанным в примере 1. Пример 17 (дополнительный)
Аналогично примеру 16 смешивали компонент (А), в котором вместо НРМА использовали метакрилоксипропилтриметоксисилан, и аналогичным образом заполняли картридж. Максимальная загрузка в примере 17 превышала загрузку, используемую в сравнительном примере 16, на 31%.
1. Двухкомпонентный закрепляющий строительный раствор на основе радикально отверждаемой ненасыщенной реактивной смолы, для заделки деталей анкерного крепления в отверстиях или зазорах, отличающийся тем, что он включает силаны в количестве от 0,1 до 25 мас.%, которые имеют или нет реакционноспособные группы, способные к участию в полимеризации с синтетической смолой на основе радикально отверждаемой ненасыщенной реактивной смолы, и в каждом случае имеют Si-связанные гидролизуемые группы, и отдельно расположенный отвердитель.
2. Закрепляющий строительный раствор по п. 1, отличающийся тем, что он в качестве силанов частично или исключительно включает силаны, несущие или не включающие одну или более, или по меньшей мере одну аминогруппу, вторичную аминогруппу, меркаптогруппу, эпоксидную, изоцианатную, алкенильную, (мет)акрилоильную группу и/или ангидридный фрагмент, и включающие по меньшей мере одну Si-связанную гидролизуемую группу.
3. Закрепляющий строительный раствор по п. 1, отличающийся тем, что он в качестве силанов частично или исключительно включает таковые формулы I,
где
X представляет S, или NH, или О, или NCO, или ничего; причем фрагмент X отсутствует, когда R1 представляет ангидридный фрагмент;
R1 отсутствует или представляет водород, циклоалкил, алкил, аминоалкил, эпоксиалкил, (мет)акрилоил, арил, арилалкил, ацил, гетероциклический фрагмент (в частности, ангидридный), или остаток с формулой -[(СН2)n*]p*-Si(RB*)3-t*(L*)t*, где, в каждом случае, независимо от другого остатка, RB* имеют указанные далее для RB значения, L* имеют указанные далее для L значения, и n*, р* и t* в каждом случае имеют указанные далее значения; причем R1 представляет водород, когда X представляет S; причем X представляет О, когда R1 представляет собой эпоксиалкильную или (мет)акрилоильную группу; причем R1 отсутствует, когда X представляет NCO (=изоцианатную группу);
RB независимо друг от друга представляет алкильную, алкенильную, арилалкильную или арильную группу, предпочтительно алкил или алкенил,
L представляет гидролизуемый остаток, в частности, алкоксильную группу,
индекс «n» и, при наличии, «n*», независимо друг от друга, представляют положительное целое число, в частности, от 1 до 10;
индекс «р» составляет от 0 до 3, и, при наличии, «р*» независимо составляет от 1 до 3;
индекс «q» составляет от 0 до 2; и
индекс «t» составляет от 1 до 4, и, при наличии, «t*» независимо составляет от 1 до 3,
при условии, что действительны отношения: p+q+t=4, и, при наличии, р*+(3-t*)+t*=4.
4. Закрепляющий строительный раствор по п. 1, отличающийся тем, что в нем в отношении силанов, по меньшей мере частично, речь также идет о таких, которые проявляют альфа-эффект.
5. Закрепляющий строительный раствор по п. 1, отличающийся тем, что силаны частично или исключительно имеют способные к участию в полимеризации с синтетической смолой на основе радикально отверждаемой ненасыщенной реактивной смолы реакционноспособные группы.
6. Закрепляющий строительный раствор по п. 1, отличающийся тем, что он в качестве силанов частично или исключительно включает таковые формулы III,
где RB, независимо друг от друга, представляет алкильную, алкенильную, арилалкильную или арильную группу, предпочтительно алкил или алкенил,
L представляет гидролизуемый остаток, в частности, алкоксильную группу,
и
t составляет от 1 до 4.
7. Закрепляющий строительный раствор по п. 1, отличающийся тем, что в качестве Si-связанных гидролизуемых групп в силанах имеются одна или более, выбранные из галогена, кетоксимных групп, аминогрупп, аминоксигрупп, меркаптогрупп, ацилоксильных, арилоксильных, арилалкилоксильных групп, и, в частности, алкоксильных групп.
8. Закрепляющий строительный раствор по одному из пп. 1-7, отличающийся тем, что он в отвердителе содержит воду.
9. Закрепляющий строительный раствор по одному из пп. 1-7, отличающийся тем, что он в компоненте, включающем радикально отверждаемую ненасыщенную реактивную смолу и силаны, содержит цемент.
10. Закрепляющий строительный раствор по п. 8, отличающийся тем, что он в компоненте, включающем радикально отверждаемую ненасыщенную реактивную смолу и силаны, содержит цемент.
11. Закрепляющий строительный раствор по одному из пп. 1-6, отличающийся тем, что в качестве силана содержатся 3-аминопропил-триалкоксисилан, 3-глицидилоксипропил-триалкоксисилан, бис-(3-триалкоксисилилпропил)амин, N-(алкил)-3-аминопропил-триалкоксисилан, 3-меркаптопропил-триалкоксисилан, или, в частности, 3-(мет)акрилоилоксипропил-триалкоксисилан, алкенилтриалкоксисилан или тетраалкоксисилан, или алкоксиполисиликат, или смеси из двух или более этих компонентов.
12. Закрепляющий строительный раствор по одному из пп. 1-6, отличающийся тем, что в качестве силана частично или только содержатся 3-(мет)акрилоилоксипропил-триметоксисилан, 3-(мет)акрилоилоксипропил-триэтоксисилан, 3-(мет)акрилоилоксиметил-триметоксисилан, 3-(мет)акрилоилоксиметил-триэтоксисилан, винилтриметоксисилан, винилтриэтоксисилан, или тетраэтоксисилан, тетраметоксисилан, тетрапропоксисилан, или этил- или пропилполисиликат, или смеси двух или более этих материалов.
13. Закрепляющий строительный раствор по п. 8, отличающийся тем, что в качестве силана частично или только содержатся 3-(мет)акрилоилоксипропил-триметоксисилан, 3-(мет)акрилоилоксипропил-триэтоксисилан, 3-(мет)акрилоилоксиметил-триметоксисилан, 3-(мет)акрилоилоксиметил-триэтоксисилан, винилтриметоксисилан, винилтриэтоксисилан, или тетраэтоксисилан, тетраметоксисилан, тетрапропоксисилан, или этил- или пропилполисиликат, или смеси двух или более этих материалов.
14. Закрепляющий строительный раствор по п. 9, отличающийся тем, что в качестве силана частично или только содержатся 3-(мет)акрилоилоксипропил-триметоксисилан, 3-(мет)акрилоилоксипропил-триэтоксисилан, 3-(мет)акрилоилоксиметил-триметоксисилан, 3-(мет)акрилоилоксиметил-триэтоксисилан, винилтриметоксисилан, винилтриэтоксисилан, или тетраэтоксисилан, тетраметоксисилан, тетрапропоксисилан, или этил- или пропилполисиликат, или смеси двух или более этих материалов.
15. Закрепляющий строительный раствор по одному из пп. 1-6, отличающийся тем, что в качестве радикально отверждаемой ненасыщенной реактивной смолы, частично или исключительно содержатся одна или более, выбранные из акриловой кислоты, метакриловой кислоты, моно-, ди-, три- или поли(мет)акрилатов или -метакрилатов, эпокси(мет)акрилатов, уретан- и/или мочевино-(мет)акрилатов, и ненасыщенных сложных полиэфирных смол с фрагментами ненасыщенных карбоновых кислот, в присутствии реактивного разбавителя или без него.
16. Закрепляющий строительный раствор по одному из пп. 1-6, отличающийся тем, что в качестве радикально отверждаемых ненасыщенных реактивных смол, частично или исключительно содержатся одна или более смол формулы
где индекс «n» представляет число, большее или равное 1, причем, когда присутствуют и представлены формулой смеси различных молекул с различными значениями «n», возможны также нецелые числа как усредненные значения; и/или формулы
где индексы «а» и «b» в каждом случае, независимо друг от друга, представляют число, большее или равное 0, при условии, что предпочтительно по меньшей мере одно из значений является большим, чем 0, предпочтительно оба составляют 1 или более, причем, когда присутствуют и представлены формулой смеси различных молекул с различными значениями «а» и «b», возможны также нецелые числа как усредненные значения, предпочтительно, в расчете на общее весовое количество радикально отверждаемых ненасыщенных реактивных смол, с содержанием от 10 до 100% по весу, причем дополнительно могут содержаться один или более реактивных разбавителей, выбранные из моно-, ди-, три- или поли(мет)акрилатов, таких как гидроксиалкил(мет)акрилаты, таких как гидроксипропил(мет)акрилат, ацетацетоксиалкил(мет)акрилат, метиловый сложный эфир (мет)акриловой кислоты, 1,4-бутандиол-ди(мет)акрилат, 1,2-этандиол-ди(мет)акрилат, диэтилгликоль-ди(мет)акрилат, триметилолпропан-три(мет)акрилат, полиэтиленгликоль-ди(мет)акрилат; стирол, α-метилстирол, винилтолуол, трет-бутилстирол и дивинилбензол, или смеси двух или более этих материалов, с весовым содержанием, в расчете на общее весовое количество радикально отверждаемых реактивных смол, от 0 до 90% по весу.
17. Закрепляющий строительный раствор по п. 13, отличающийся тем, что в качестве радикально отверждаемых ненасыщенных реактивных смол, частично или исключительно содержатся одна или более формулы
где индекс «n» представляет число, большее или равное 1, причем, когда присутствуют и представлены формулой смеси различных молекул с различными значениями «n», возможны также нецелые числа как усредненные значения; и/или
формулы
где индексы «а» и «b» в каждом случае, независимо друг от друга, представляют число, большее или равное 0, при условии, что предпочтительно по меньшей мере одно из значений является большим, чем 0, предпочтительно оба составляют 1 или более, причем, когда присутствуют и представлены формулой смеси различных молекул с различными значениями «а» и «b», возможны также нецелые числа как усредненные значения, предпочтительно, в расчете на общее весовое количество радикально отверждаемых ненасыщенных реактивных смол, с содержанием от 10 до 100% по весу, причем дополнительно могут содержаться один или более реактивных разбавителей, выбранные из моно-, ди-, три- или поли(мет)акрилатов, таких как гидроксиалкил(мет)акрилаты, таких как гидроксипропил(мет)акрилат, ацетацетоксиалкил(мет)акрилат, метиловый сложный эфир (мет)акриловой кислоты, 1,4-бутандиол-ди(мет)акрилат, 1,2-этандиол-ди(мет)акрилат, диэтилгликоль-ди(мет)акрилат, триметилолпропан-три(мет)акрилат, полиэтиленгликоль-ди(мет)акрилат; стирол, α-метилстирол, винилтолуол, трет-бутилстирол и дивинилбензол, или смеси двух или более этих материалов, с весовым содержанием, в расчете на общее весовое количество радикально отверждаемых реактивных смол, от 0 до 90% по весу.
18. Закрепляющий строительный раствор по п. 14, отличающийся тем, что в качестве радикально отверждаемых ненасыщенных реактивных смол частично или исключительно содержатся одна или более формулы
где индекс «n» представляет число, большее или равное 1, причем, когда присутствуют и представлены формулой смеси различных молекул с различными значениями «п», возможны также нецелые числа как усредненные значения; и/или
формулы
где индексы «а» и «b» в каждом случае, независимо друг от друга, представляют число, большее или равное 0, при условии, что предпочтительно по меньшей мере одно из значений является большим, чем 0, предпочтительно оба составляют 1 или более, причем, когда присутствуют и представлены формулой смеси различных молекул с различными значениями «а» и «b», возможны также нецелые числа как усредненные значения, предпочтительно, в расчете на общее весовое количество радикально отверждаемых ненасыщенных реактивных смол, с содержанием от 10 до 100% по весу, причем дополнительно могут содержаться один или более реактивных разбавителей, выбранные из моно-, ди-, три- или поли(мет)акрилатов, таких как гидроксиалкил(мет)акрилаты, таких как гидроксипропил(мет)акрилат, ацетацетоксиалкил(мет)акрилат, метиловый сложный эфир (мет)акриловой кислоты, 1,4-бутандиол-ди(мет)акрилат, 1,2-этандиол-ди(мет)акрилат, диэтилгликоль-ди(мет)акрилат, триметилолпропан-три(мет)акрилат, полиэтиленгликоль-ди(мет)акрилат; стирол, α-метилстирол, винилтолуол, трет-бутилстирол и дивинилбензол, или смеси двух или более этих материалов, с весовым содержанием, в расчете на общее весовое количество радикально отверждаемых реактивных смол, от 0 до 90% по весу.
19. Закрепляющий строительный раствор по одному из п.п. 1-6, отличающийся тем, что речь идет о двухкомпонентной системе.
20. Закрепляющий строительный раствор по п. 16, отличающийся тем, что речь идет о двухкомпонентной системе.
21. Закрепляющий строительный раствор по п. 17, отличающийся тем, что речь идет о двухкомпонентной системе.
22. Применение закрепляющего строительного раствора по одному из п.п. 1-21 для заделки деталей анкерного крепления в отверстиях или зазорах, при котором закрепляющий строительный раствор и деталь анкерного крепления вводятся в отверстие или зазор, и закрепляющий строительный раствор доводится до отверждения.
23. Способ заделки элементов анкерного крепления и отверстий или зазоров, в которых применяется закрепляющий строительный раствор согласно одному из п.п. 1-14 для заделки деталей анкерного крепления, причем закрепляющий строительный раствор и деталь анкерного крепления вводятся в отверстие или зазор, и закрепляющий строительный раствор доводится до отверждения.
24. Применение по п. 22 для заделки деталей анкерных креплений в виде стандартных резьбовых шпилек в зоне растяжения, то есть, в растянутом или склонном к растрескиванию бетоне.
