[發明專利]包含集料和彈性體組合物的復合材料

在審

• 申請號: 201710011076.8
• 申請日: 2010-12-21
• 公開（公告）號: CN106699011A
• 公開（公告）日: 2017-05-24
• 發明（設計）人: D·K·鮑爾;S·希克斯;M·特里;C·T·皮勒
• 申請（專利權）人: 巴斯夫歐洲公司
• 主分類號: C04B26/16
• 分類號: C04B26/16;C08G18/67;C08G18/32;C04B20/10
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所11247
• 代理人: 劉娜,林柏楠

本申請是申請號為201080062965.3、申請日為2010年12月21日、發明名稱為“包含集料和彈性體組合物的復合材料”的專利申請的分案申請。

相關申請的交叉引用

本申請要求2009年12月21日提交的美國臨時專利申請61/288,637的權益，其全部內容通過引用并入本文。

技術領域

本發明一般而言涉及一種復合材料，其包含集料和彈性體組合物，且更具體地涉及復合材料，所述復合材料包含集料和彈性體組合物，所述彈性體組合物包含異氰酸酯組分(其包含聚合物型異氰酸酯，和任選地，異氰酸酯預聚物)，以及所述彈性體組合物進一步包含異氰酸酯反應性組分(其包含疏水性多元醇和擴鏈劑)，并且涉及使用該復合材料的方法和體系。

相關技術描述

使用復合材料形成制品如路面是建筑領域所公知的。所述復合材料通常通過將至少一種集料與至少一種粘合劑組合物一起混合而制備。例如，在混凝土的情況下，集料包括沙子和礫石，且粘合劑組合物包含水泥和水。

最近，在使用聚合物材料作為粘合劑組合物方面已取得進展。通常一旦將集料和粘合劑組合物混合在一起，所述復合材料僅短時間，例如在45分鐘內保持柔韌性或“可塑性”，在所述復合材料固化且不再具有柔韌性之前。因此，這類復合材料通常在現場而不在現場外制備以延長操作時間。現場外制備要求將所述復合材料運輸至建筑現場，由此進一步使復合材料的現場操作時間減少。

現場制備復合材料的常規方法要求在集料與粘合劑組合物接觸之前，將集料置于地面上(或者已經存在于地面上)。隨后，用粘合劑組合物噴霧(或鋪蓋)集料。該方法的明顯缺點在于集料涂覆不均一，這導致復合材料不均一。復合材料中的非均一性可導致該復合材料早期失效，由此需要以額外成本替換復合材料。此外，該方法耗時。復合材料失效的常見方式是散裂，其中集料從復合材料中松散開來，最終從復合材料中完全移出。

或者，將集料與粘合劑組合物在間歇式混合機中翻滾數分鐘，直至集料被粘合劑組合物均勻涂覆，然后使其就位，例如通過將所述復合材料灌注到位。該方法(通常稱作間歇法)的明顯缺點在于減少的操作時間，因為粘合劑復合材料一旦存在于間歇式混合機中則開始固化。

除了路面以外，由復合材料形成的其他形式的制品包括護岸。護岸代表了使沿岸區域的威脅，如侵蝕降至最低的一種選擇。常規的護岸通常包括巖石、木材、水泥、沙袋、和/或砌筑體。上述護岸置于陸地上由此將陸地本體與沿岸區域分開。侵蝕可能源于自然海浪往復，熱帶風暴、海嘯、潮汐、洪水、海平面升高等。

常規護岸的一種形式是通過壓碎巖石、將壓碎的巖石與異氰酸酯和多元醇混合從而形成反應混合物并隨后將該反應混合物置于沿岸區域而制得的。混合步驟將壓碎的巖石用異氰酸酯和多元醇涂覆。在異氰酸酯和多元醇之間發生反應從而形成聚氨酯反應產物，所述聚氨酯反應產物具有分布在其中的壓碎的巖石。在足夠固化的時間之后，形成適用于護岸的復合材料。

遺憾的是，上述方法和由此形成的護岸具有顯著的缺陷。一個顯著的缺陷是水與異氰酸酯之間的競爭反應弱化了在復合材料中聚氨酯反應產物與壓碎的巖石之間的附著性。因此，有必要在沒有水的情況下固化所述復合材料以賦予所述復合材料以足夠的輕度和耐久性以便起到護岸的作用。該限制使得所述復合材料不能在高潮位下固化，或者說，在將所述復合材料置于沿岸區域之前必須采取措施從沿岸區域排出水。這樣的措施是高成本的、耗時的、且繁重的。通常的問題是形成氣泡或在聚氨酯反應產物中或其上起泡，這導致復合材料的過早失效。起泡弱化了聚氨酯反應產物，由此提高了集料從所述復合材料散裂的幾率。

因此，仍存在提供改進的用于形成可施加至集料的彈性體組合物的體系的機會。還存在改進的形成彈性體組合物和由此形成的復合材料的方法。

發明簡述和優點

本發明提供一種復合材料。所述復合材料包含集料和彈性體組合物。所述彈性體組合物包含異氰酸酯組分和異氰酸酯反應性組分的反應產物。所述異氰酸酯組分包含聚合物型異氰酸酯，和任選地，異氰酸酯預聚物。所述異氰酸酯反應性組分包含疏水性多元醇和擴鏈劑，其具有至少兩個羥基和約62－約220的分子量。所述擴鏈劑以基于100重量份的所述異氰酸酯反應性組分計為約1－約20重量份的量存在于所述異氰酸酯反應性組分中。

本發明進一步提供形成所述復合材料的方法。所述方法包括提供集料和形成彈性體組合物的步驟。所述方法進一步包括將所述彈性體組合物施加至所述集料以形成復合材料的步驟。