[发明专利]用于接缝灰浆的水性混合粘合剂

说明书

技术领域

本发明涉及以它们的水可再分散粉末的含水分散体的形式使用烯键式不饱和单体和烯键式官能化纳米颗粒的共聚物。

背景技术

在建筑和建造部门中，使用由陶瓷、石料、混凝土或其它材料制成的平面或非平面部件来包盖表面是长期确立的现有技术，这些部件通常称作瓷砖(瓦片，tiles)。

总是安装这些瓷砖以便在它们之间留下随后填充的间隙。利用接缝灰浆(勾缝灰浆，jointing mortars)薄浆填充这些间隙(空隙)。这些接缝灰浆经常是水泥混合物，其结合于水并引入到瓷砖间隙中。除水泥以外，还采用合成树脂，如环氧树脂，并且可以具有相对于水泥系统的技术优势。水泥系统是可穿透的和容易润湿的，因此对污染敏感。已尝试通过以下来应付这种情况：加入添加剂如硅酮，例如，其提高接缝材料(嵌缝材料)的疏水性，或混合聚合物粘合剂，如丙烯酸酯聚合物(参见例如，US 4472540)或环氧树脂，例如，后者尤其具有非常好的耐化学性和耐污染性以及机械性能。然而，环氧树脂系统的缺点在于，它们包括对健康有害的成分，并且非常难以应用。例如，US 4 833 178描述了一种结合有环氧树脂的接缝灰浆系统，该系统使用硬化剂和环氧树脂的组合，其在施加以前立即彼此混合。这种接缝灰浆硬化相对较快，这也是根据US 4 833 178的发明的具体特点，并且与瓷砖形成附着组合体(adhered assembly)，其是非常坚固的并且实际上不可能分开。这意味着，由施加接缝灰浆引起的瓷砖的污染必须立即去除，因为在没有损害瓷砖的情况下它的随后的去除实际上是不可能的。另外，这样的即时可用的混合物必须马上用完，因为它们是不再可储存的。在一起混合硬化剂和树脂的情况下，保存期限对应于不超过几小时的贮存期(可用时间)。

因此，就其本身而论，仅专业用户可以采用结合有环氧树脂的接缝灰浆。

US 2005/0197444描述了这样的接缝灰浆，该接缝灰浆包含风干的丙烯酸酯聚合物作为粘合剂，以及降低染污(soiling)倾向的聚合物成分。这种成分可以是硅氧烷、硅酸酯或硅烷，如含氟聚合物。

如从详述显然的是，拒污成分是具有低表面张力的成分。它们容易经受与表面的分离，其中它们是活性的并具有防止染污的较大效率。然而，它们也仅集中在表面。如果在它的使用寿命期间表面被机械损坏、或上层通过磨损或其它作用被除去，则效果会失去，并且最终，发生的缺点与不设置有这些种类的物质的那些接缝灰浆相同。此外，因为硅酮或含氟聚合物是极不相容的成分，其不容易与其它聚合物混合，所以不可能将它们均匀地分散在整个接缝灰浆基质中。仅通过将活性抗污成分化学键合于聚合物基质并从而防止与表面的分离，可以实现均匀分布。例如，只有当在实际形成聚合物时硅酮存在于该聚合物中，在其中还未产生不相容性的相中，硅酮在本质上与它们不相容的聚合物基质中的均匀分布才是可能的。另外，必须使用合适的聚合技术，该聚合技术确保几乎发生硅酮与聚合物基质的化学连接，并且没有形成脱离自聚合物基质的硅酮域。在某些情况下，这些硅酮域也确实以精细分布的形式存在于聚合物基质中；然而，由于硅酮与周围的聚合物基质之间的不相容性，所以在边缘区域中存在导致微孔性的排斥效应。这导致用于染污物质或水的向内渗透的通道的形成，从而不仅不利地影响接缝的功能容量而且还不利地影响接缝的审美印象。

本发明的目的是改善现有技术，尤其是提供在接缝灰浆中使用的适当的聚合物，其包括这样的防污成分作为均匀分布在聚合物基质中的不可分割的成分，其中，当这种聚合物用于接缝灰浆中时，拒污物质均匀地分散在接缝灰浆中，而没有不利的排斥效应。

包含具有在纳米范围内的尺寸的颗粒(即，在至少一个方向上测量的小于100nm的颗粒)的聚合物分散体，相对于具有一些细分颗粒(例如，在微米范围内)的复合材料，具有许多优异和创新的性能。这些性能包括，例如，光散射、吸附和吸收、抗菌性能，或优异的抗划伤性和拉伸强度。这些“纳米效应”直接与颗粒的尺寸相关，并且如果颗粒超过一定的尺寸则会失去。

另外，只有当成功地实现使颗粒非常均匀地分散在聚合物基质中，以及，如果可能，与它们化学结合，期望的效应才是特别显著的，以便防止夹带或凝聚现象，从而防止这些特殊性能的丧失。