專利名稱：：用于密封構(gòu)建的結(jié)構(gòu)和平屋頂?shù)膯谓M分無水涂料組合物的制作方法用于密封構(gòu)建的結(jié)構(gòu)和平屋頂?shù)膯谓M分無7k涂料組合物本發(fā)明涉及一種用于密封構(gòu)建的結(jié)構(gòu)(bmltstructures)和平屋頂(flatroofs)的基于MS聚合物的單組分無水涂料組合物，該組合物由硅烷封端的聚氧化烯(優(yōu)選不同粘度的甲氧基-烷基-硅烷封端的聚氧化丙烯)和白堊粉、干燥劑、固化催化劑、增粘劑以及如果需要的話另外的添加劑的混合物組成。得到的大氣水分固化涂料組合物具有顯著的流阻、高彈性、天候老化不敏感性、低收縮性和良好的^^性Covercoatability);其不僅可以密封垂直面還可以密封水平面，以及可以密封不同屋頂部分之間的過渡部分。在建筑業(yè)中，有必要將構(gòu)建的結(jié)構(gòu)、平屋頂禾n減由無機(jī)或有機(jī)皿材料制成的構(gòu)件密封起來以防止水滲透；在本文中特別重要的是接縫或裂縫的密封。為了滿足這些要求，多年來在安裝平屋頂或需要進(jìn)4亍修理工作時(shí)，將永久塑性織占彈性的涂料涂敷至IJ平屋頂上。根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，可4OT不同的密封材料從上世紀(jì)初開始，已使用瀝青氈。然而，如今卻很少使用該技術(shù)，因?yàn)樵谵D(zhuǎn)角、邊緣和孔口處不易密封，而盡管進(jìn)行謹(jǐn)慎的操作，在這些地點(diǎn)也容易出現(xiàn)泄漏。盡管使用熱液態(tài)瀝青或聚合混合物確實(shí)使得可以避免這些問題，但進(jìn)行涂覆工作的工匠卻暴露于相當(dāng)大的毒性排放物中。含溶劑的瀝青混合物和合成樹脂混合物會(huì)造成類似的困難，逸就是難以再^柳含溶齊啲密封劑的原因?？梢砸詥谓M分或雙組分形式不使用有機(jī)翻睞配制基于聚氨酯的涂料組合物，但該組合物含有高毒性的異氰酸酯化合物，這使得施涂更加困難。在水性聚合物分散體或聚合物乳液的刷涂或噴涂應(yīng)用情況下，情況是更有利的。然而，這些密封材料只有在高于15。C的環(huán)境溫度下才充分快速地干燥。另一方面，在高于2(TC的干燥溫度下，容易將7j^封入，這可導(dǎo)致起泡和泄漏點(diǎn)。此外，所述7K性涂料組合物的穩(wěn)定性差，意味著必須將兩層或更多層涂層一層涂敷到另一層之上，從而得到足夠的層厚度以及由此實(shí)現(xiàn)充分防止水分滲透。單組分硅酮基涂料組合物在大氣水分影響下固化。著名的體系是醋酸酯體系，該體系在固化時(shí)釋放醋酸。這些體系的缺點(diǎn)是對(duì)很多,材料的粘合不充分以及再涂性差。此外，在室外應(yīng)用情況下的天候老化穩(wěn)定性通常不能滿足中歐規(guī)定的要求。針對(duì)此背景，早在約25年前就發(fā)展了雜化聚合物(hybndpolymers),其由典型的諸如聚環(huán)氧丙烷的支架(scaffdd)聚合物和硅烷組成。這里的硅烷基團(tuán)主要帶有甲氧基，作為大氣水分的結(jié)果，由此在固化過程中釋放甲醇。然后所形成的硅醇基團(tuán)進(jìn)一步交聯(lián)反應(yīng)。這些雜化聚合物，或更準(zhǔn)確地稱作預(yù)聚物，被產(chǎn)業(yè)中以MS聚合物(改性的硅烷聚合物)名稱銷售。G.Habenicht在"Kleben"(SpringerVerlag，第3版，柏林，1997)中給出了該技術(shù)的綜迷。然而在本文中，另外引用很多專利作為現(xiàn)有技術(shù)EP0824574提出了使用基于硅烷封端的聚醚預(yù)聚物的雙組分密封劑，第二組分用作預(yù)聚物的交聯(lián)劑。然而由于高成本和復(fù)雜性，該體系并沒有建立起來。EP0442380公開了一種由硅烷封端的聚氧化烯組成的接觸型膠粘劑，和粘附性地粘合粘附體的方法。然而其作為用于密封構(gòu)建的結(jié)構(gòu)的涂料組合物的適用性從該應(yīng)用來看并不明顯。從EP0342411可知，為了將密封化合物的流阻提高到實(shí)際有用的水平，將要向MS聚合物中添加特殊穩(wěn)定劑，如單體異氰酸酯。然而考慮到這些化合物的高毒性，該方案并未在本領(lǐng)域中得到推行。盡管它們從根本上具有有利的性能，然而迄今為止純MS聚合物還不能使它們自身成為用于密封構(gòu)建的結(jié)構(gòu)的涂料組合物。整體來看，這種失敗的原因在于施涂的困難性，因?yàn)榧僊S聚合物只育g形成非常小的膜厚度。例如表面密封、接縫密封或裂縫密封所需的那些更大的膜厚度，帶來不滿意的結(jié)果，因?yàn)镸S聚合物固化太慢或在垂直或傾斜表面上的流阻不足以獲得均勻的防水涂層。因此，本發(fā)明的目的是提供一種用于密封構(gòu)建的結(jié)構(gòu)和/或平屋頂?shù)幕贛S聚合物的單組分、無溶劑且無水、永久彈性的涂料組合物配方，其盡管可以配制成自流平的(self-levelling)，然而其同時(shí)還具有足夠的流阻，以便使其能用于密封傾斜和/或垂直表面。該目的通過基于MS聚合物的單組分、無7jC涂料組合物來實(shí)現(xiàn)，該組合物的特征在于其由總共20質(zhì)量％-50質(zhì)量％的不同粘度的硅烷封端的聚氧化烯的混合物、30質(zhì)量％至70質(zhì)量％的白堊粉、0.5質(zhì)量％至5質(zhì)量％的干燥劑、0.1質(zhì)量％至5%質(zhì)量的固化催化劑、0.2質(zhì)量％至5質(zhì)量％的增粘劑和如果需要的話總共0質(zhì)量％至20質(zhì)量％的顏料、增塑劑、ilf斗、光穩(wěn)定齊訴Q熱穩(wěn)定劑組成。用于密封構(gòu)建的結(jié)構(gòu)的本發(fā)明的涂料組合物對(duì)所有典型建筑和/或屋頂材料如混凝土、7|^才、塑料、金屬、紡織玻璃纖維材料和屋頂氈的粘合都非常好，從而避免了使用底漆的預(yù)處理。此外，收縮非常小，并且不發(fā)生起泡。與純硅酮不同，使用含溶劑和含水涂料這兩者的再涂性都很好。此外，要求保護(hù)的涂料組合物甚至可施涂于濕基底。提供了在若干年時(shí)期內(nèi)的永久彈性。當(dāng)然，彈性的精確持續(xù)時(shí)間取決于環(huán)境剝牛，主要是例如濕度、pH、溫度和機(jī)械負(fù)載。所述涂料組合物通過硅烷基團(tuán)的水解反應(yīng)和縮合反應(yīng)的循環(huán)而固化。這些反應(yīng)的觸發(fā)劑是大氣水分。隨著從甲氧基基團(tuán)消除少量甲醇，形成彈性且不溶的網(wǎng)絡(luò)。通il添加固化催化劑可控制反^il率。本發(fā)明的一個(gè)有利實(shí)施方式是基于MS聚合物的單組分、無水涂料組合物，其特征在于該組合物包括作為硅烷封端的聚氧化烯的甲氧基-烷基-硅烷封端的聚氧化丙烯產(chǎn)品，所述甲氧基-烷基-硅烷封端的聚氧化丙烯產(chǎn)品具有0.1至l.OPa's、5至10Pa's、10至15Pa's和/或15至25Pa's的粘度(在20。C和10s"的剪切速率下測量)。由于這兩類MS聚合物和制劑的剩余成分的這種組合，可以在高流動(dòng)(highlymobile)和高粘滯(highlyviscous)之間調(diào)整要求保護(hù)的涂料組合物的流動(dòng)行為。按照本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式，使用的硅烷封端的聚氧化烯包括兩種甲氧基-烷基-硅'j^^端的聚氧化丙烯，具有5至10Pas和/或10至15Pas的粘度(在2(TC和10s—'的剪切速率下測量)，二者質(zhì)量比為10:l至l:5。使用不同粘度的硅'烷封端的聚氧化丙烯使得能夠調(diào)整要求保護(hù)的涂料組合物的粘度。所述硅烷改性的聚氧化丙烯預(yù)聚物的粘度由該MS聚氧化丙烯的摩爾質(zhì)量和/,爾質(zhì)量分布確定。從實(shí)用觀點(diǎn)來看，^[OT的硅;^^端的聚氧化丙烯預(yù)聚物的數(shù)均摩爾質(zhì)量，即在7k解消除甲氧基基團(tuán)之前，應(yīng)當(dāng)在約1000和約30000g/mol之間變化。在這種情況下，約7Pas的粘自應(yīng)于約lOOOOg/mol的數(shù)均摩爾質(zhì)量，以及15Pas的粘度對(duì)應(yīng)于約25000^mo1的數(shù)均摩爾質(zhì)量。如先前所定義的本發(fā)明制備的涂料組合物，使用具有5或15Pa，s粘度、5:1質(zhì)量混合比的所述硅^^端的聚氧化丙烯，不添加白堊，生產(chǎn)出具有7Pa，s(20°C，10s")粘度的產(chǎn)品。根據(jù)另一優(yōu)選實(shí)施方式，所述單組分、無溶劑和無水涂料組合物包括20質(zhì)量X至70Q/o質(zhì)量的用硬脂酸鹽疏水化的(hydrophobizedwithstearate)白堊粉。使用的白堊材料用諸如硬脂酸藥的典型硬脂酸鹽疏水化，或用硬脂酸疏水化。硬脂鵬的含量不應(yīng)超過3%。通常來講，添加白堊具有將要求保護(hù)的密封組合物的物理和機(jī)械性能盡可能調(diào)整到特定用途的作用。通過添加白堊尤其有利地影響粘合強(qiáng)度。同時(shí)可將粘度降低到所需水平。作為目標(biāo)膜厚度的函數(shù)，使用的白堊粉的粒度可在寬范圍內(nèi)變動(dòng)。然而出于本發(fā)明的目的，4繼i頓粒度小于20拜和最^雌小于10網(wǎng)的白堊粉。因?yàn)?-旦暴露于水分，硅烷封端的預(yù)聚物的甲氧基基團(tuán)就發(fā)生7]^解和交聯(lián)，所以當(dāng)制備要求保護(hù)的涂料組合物時(shí)，必需添加具有水清除劑作用的干燥劑。這使得能夠確保所述粘合劑和密封劑可儲(chǔ)存。特別適合該作用的是乙烯基三甲氧基硅烷。由于該化合物的電子結(jié)構(gòu)，甲氧基基團(tuán)的7jC解比使用的MS聚合物的甲氧基基團(tuán)的水解快很多。只有當(dāng)^B喿劑已基本上被消耗時(shí)，MS聚合物才被交聯(lián)。乙烯基三甲氧基硅烷的添加量受成分的含水量影響；實(shí)踐中它們通常為約1質(zhì)量％。為了改善表面上涂料組合物的粘合性，可以另外添加增粘劑，特別是基于硅烷的增粘劑。已證明添加0.2質(zhì)量％至5質(zhì)量％的氨丙基三甲氧基硅烷或氨乙基-氨丙基-三甲氧基硅烷是切合實(shí)際的。為了加快本發(fā)明的涂料組合物在施涂后的固化，在生產(chǎn)階段添加硅醇縮合催化劑(固化催化齊IJ)。已證明合適的催化劑包括錫、鈦和鋁的羧酸鹽和螯合物。特別合適的是二乙酰丙酮二丁基錫(dibutyltindiacetylacetonate)。催化劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為O.l質(zhì)量％到5質(zhì)量。％，優(yōu)選1質(zhì)量％到2質(zhì)量％。另外，要求保護(hù)的涂料組合物可以包括總計(jì)0質(zhì)量％到20質(zhì)量％的常規(guī)助劑，如特別是彩色顏料、增塑劑、光穩(wěn)定劑和填料。合適的顏色顏料的例子為二氧化鈦、氧化鐵、碳黑或有機(jī)彩色顏料。對(duì)于增塑可借助于已確定的化合物。這里可提及的主要為已知的鄰苯二甲酸酯、環(huán)己烷二甲酸酯或聚環(huán)氧丙烷。另外，通過光穩(wěn)定劑可以改善涂料組合物的光穩(wěn)定性。尤其適合于該目的的是已知為HALS化合物(空間位阻光穩(wěn)定齊lj)的化合物，如雙(2,2,6,6-四甲^4-哌啶萄癸二酸酯或來自苯并三唑類的化合物，例如2,4-二叔丁基-6-(5-氯苯并三唑-2-萄苯酚。在特定情況下可能有益的其它可能的添加劑是細(xì)分散的涂覆或未涂覆的填料。這里可引用的實(shí)例包括下面這些白云石、滑石、云母和重晶石。本發(fā)明的涂料組合物的生產(chǎn)在間歇操作的真空混合器中進(jìn)行。稱取液體硅烷封端的聚合物組浙MS聚合物)并^A混合器；然后如果需要添加增塑劑、顏料和光穩(wěn)定齊U。將這些成分小心地混合，然后在同時(shí)施加的弱真空(大約100mbar)下，使用強(qiáng)剪切加入主要是白堊粉的固體組分。在該批次混合物7賴卩到約5(TC或以下后，加入干燥劑。之后可添加固化催化劑并將其混入。因?yàn)榭諝膺M(jìn)入后可能在該批次混合物中形成氣泡，所以再次簡單纟行脫氣?？梢源朔绞降玫降挠糜诿芊鈽?gòu)建的結(jié)構(gòu)或平屋頂?shù)膯谓M分、無溶劑和無水涂料組合物在技術(shù)產(chǎn)業(yè)部門中、手藝行業(yè)中和DIY者中獲得應(yīng)用。該涂料組合物可MM刷子、輥、涂刀或商業(yè)噴涂設(shè)備涂敷。它粘著到所有常規(guī)工業(yè)建筑材料上，如金屬、屋頂氈、紡織纖維材料、塑料、玻璃、陶瓷和礦物建筑材料。由于可變化地調(diào)整的粘度，它可用于垂直和水平表面。此外，作為一般原則，不必向基底涂覆底漆。要求保護(hù)的涂料組合物尤其適合于當(dāng)安裝屋頂結(jié)構(gòu)和在平屋頂上進(jìn)行必需的修理工作時(shí)，用于密封構(gòu)建的結(jié)構(gòu)和/或平屋頂。可特別提及的是在有破裂危險(xiǎn)的區(qū)域中嵌入有玻璃纖維網(wǎng)織物的平屋頂?shù)拿芊?；進(jìn)一步的例子為煙囪接合處、圓形屋頂燈和平屋頂?shù)呐R界邊緣和拐角區(qū)的密封。另外，所述涂料組合物也適合保護(hù)地基、陽臺(tái)、庭院、地面(screeds)或鋪路石(flags)免受濕氣侵蝕。另一較大應(yīng)用領(lǐng)域是密封各種接合處?？商岬降睦影ㄎ蓓斏系纳炜s接頭和活動(dòng)接縫或在構(gòu)建的結(jié)構(gòu)密封上的過渡接頭。本發(fā)明的涂料組合物是單組分體系，不含有機(jī)歸U、瀝青和水。1.5mm厚的層的干燥時(shí)間時(shí)在2(TC和60%相對(duì)濕度下為約24小時(shí)。兩個(gè)或更多個(gè)層可毫無問題地在另一層頂上施涂。在固化時(shí)收縮很小，且該組合物可再涂覆水性分散，料材料或含溶劑涂料材料。該密封為持久彈性的以及對(duì)光穩(wěn)定。實(shí)施例實(shí)施例1:將10kg粘度為lPas的二甲氧基-甲基-硅^^端的聚氧化丙烯，和15kg粘度為約lOPas(所有值都在2(TC和10s'1T)的二甲氧基-甲基硅^^t端的聚氧化丙烯，15kg鄰苯二甲酸二異癸酯，lkg二氧化鈦顏料和0.25kg雙(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯投入易抽空的行星式混合器中，并且在大氣壓力下小心地使這些成分均勻化。之后在50mbar真空下混入50kg粒度為90質(zhì)量％<10um的經(jīng)疏^水化處理的白堊粉。然后使混合物冷卻到4(TC，導(dǎo)入空氣，并且在大氣壓力下混入lkg乙烯基三甲氧基硅烷。隨后添加0.5kg氨丙基三乙氧基硅烷，和最后添加0.5kg二乙酰丙酮二丁基錫，鄉(xiāng)拌混合物直到勻和，然后再在100mbar下脫氣。制劑的粘度為30Pas。出于測試目的，使用涂刀將得到的涂料組合物以1.5mm的厚度涂敷到混疑土樣品平板(B25)上，并使其在20°〇和60%相對(duì)濕度下干燥5天。由測試得到的特性值編輯在表l中。實(shí)施例2:將20kg粘度為10Pas的二甲氧基-甲基-硅烷封端的聚氧化丙烯，和4kg粘度為20Pas(所有值都在2(TC和10s—1T)的二甲氧基-甲基-硅^^寸端的聚氧化丙烯，10kg鄰苯二甲酸二異癸酯，lkg碳黑，0.5kg二氧化鈦和0.33kg雙(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶萄癸二酸酯SA易抽空的混合器中，并且在大氣壓力下簡單地將這些組分?jǐn)嚢柙谝黄?。然后添?5kg90質(zhì)量％<15"m的白堊粉，并剪切混合物直到均勻。將該批次混合物7賴卩到低于5(TC，導(dǎo)入空氣，并且在大氣壓力下混入1.5kg乙烯基三甲氧基麟。然后添加0.6kg氨基三乙氧基硅烷，和最后添加0.6kg二乙酰丙酮二丁基錫，并攪拌混合物直到勻和，再在50mbar下簡單脫氣。得到的涂料組合物的粘度為60Pas。出于測試目的，將該材料以1.5mm厚度涂敷到玻璃纖維墊上。表l中記錄的特性值是在25"C和600/a歐、jtl度下干燥5天后得到的。<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>權(quán)利要求1.基于MS聚合物的單組分、無水涂料組合物，其特征在于它由以下物質(zhì)組成總計(jì)20質(zhì)量％至50質(zhì)量％的不同粘度的硅烷封端的聚氧化烯的混合物、30質(zhì)量％至70質(zhì)量％的白堊粉、0.5質(zhì)量％至5質(zhì)量％的干燥劑、0.1質(zhì)量％至5質(zhì)量％的固化催化劑、0.2質(zhì)量％至5質(zhì)量％的增粘劑和，如果需要的話總計(jì)0質(zhì)量％至20質(zhì)量％的顏料、增塑劑、填料、光穩(wěn)定劑和熱穩(wěn)定劑。2.根據(jù)t又利要求1的單組分、無7乂涂料組合物，其特征在于其包括粘度為0.1至l.OPas、5至10Pas、10至15Pas和/或15至25Pas(在20。C和10s"的剪切速率下測量)的甲氧基-烷基-硅烷封端的聚氧化丙烯產(chǎn)品作為硅烷封端的聚氧化烯。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的單組分、無7乂涂料組合物，其特征在于其包括兩種甲氧基-烷基-硅^^端的聚氧化丙烯產(chǎn)品作為硅;K^端的聚氧化烯，所述甲氧基烷基-^M端的聚氧化丙烯產(chǎn)品具有5至10Pa's和/或10至15Pa's的粘度(在2(TC和10s—'的剪切速率下測量)，質(zhì)量比為10:l至l:5。4.根據(jù)權(quán)利要求1-3的單組分、無水涂料組合物，其特征在于其包括20質(zhì)量％至70質(zhì)量％的用硬脂||&疏水化的白堊粉。5.根據(jù)權(quán)利要求1-4的單組分、無水涂料組合物，其特征在于其包括作為干燥劑的0.5質(zhì)量％至5質(zhì)量％的乙烯基三甲氧基硅烷。6.根據(jù)權(quán)利要求1-5的單組分、無7K涂料組合物，其特征在于其包括作為固化催化劑的0.1質(zhì)量％至5質(zhì)量％的二乙酰丙酮二丁基錫。7.根據(jù)權(quán)利要求1-6的單組分、無水涂料組合物，其特征在于其包括作為增粘劑的0.2質(zhì)量％至5質(zhì)量％的氨基硅烷，如氨丙基三甲氧基硅烷或氨乙基-氨丙基-三甲氧基硅烷。8.制備根據(jù)權(quán)利要求1-7的基于MS聚合物的用于密封構(gòu)建的結(jié)構(gòu)的單組分、無水涂料組合物的方法，其特征在于將液態(tài)的硅^^寸端的聚氧化烯與增塑劑、穩(wěn)定劑和顏料一起引入到真空混合器中，然后真空脫氣下混入白堊粉；然后相繼地分別加入干燥劑、增粘劑和固化催化劑，之后將所述混合物再次脫氣。9.在利要求1-7的任一項(xiàng)中定義的單組分、無水涂料組合物用于密封構(gòu)建的結(jié)構(gòu)或平屋頂?shù)挠猛?。全文摘要目前，用于密封?gòu)建的結(jié)構(gòu)和/或平屋頂?shù)牡湫偷耐苛辖M合物包含溶劑、水或諸如瀝青或異氰酸酯的有毒物質(zhì)。要求保護(hù)的涂料組合物通過包括至少兩種甲氧基-烷基-硅烷封端的聚氧化丙烯產(chǎn)物的粘度可控組合物克服了上述問題。文檔編號(hào)C08G18/00GK101384681SQ200780005402公開日2009年3月11日申請(qǐng)日期2007年2月13日優(yōu)先權(quán)日2006年2月14日發(fā)明者H·-D·戴克申請(qǐng)人:博斯蒂克股份公司