本發(fā)明涉及聚脲組合物領(lǐng)域及其用途，特別是在由具有不飽和單元的彈性體材料構(gòu)成的基材上作為粘合劑、涂料或填充料的用途。

本發(fā)明還涉及用于修補(bǔ)上述彈性體材料中的缺陷(例如裂縫或穿孔)和用于粘合所述基材的方法，所述方法優(yōu)選不對(duì)基材進(jìn)行化學(xué)預(yù)處理或機(jī)械預(yù)處理，以及本發(fā)明還涉及所述組合物用于粘合和修補(bǔ)該彈性體材料(特別是在傳送帶維修范圍內(nèi))的用途。

背景技術(shù)：

傳送帶設(shè)備是目前采礦工業(yè)中最有效的用于固體材料的輸送裝置。

傳送帶是所述傳送設(shè)備的與待輸送材料直接接觸的元件。其通常由多層元件組成，所述多層元件可以用不同材料增強(qiáng)。表面層通常由具有不飽和單元的彈性體材料組成。此外，取決于各種應(yīng)用還可以使用其它材料，例如聚合物或鋼。存在用于濕潤(rùn)和干燥材料、粗粒和細(xì)粒材料或不同硬度的固體的各種傳送帶類型。

傳送帶由于其使用而經(jīng)受高磨損，因此經(jīng)常需要修復(fù)裂縫或其它損壞。然而目前市場(chǎng)上可得的許多基于聚氨酯的修復(fù)體系的缺點(diǎn)在于，其只能相當(dāng)緩慢地固化或者只能與傳送帶材料不充分地結(jié)合。這可能造成用于修復(fù)的設(shè)備必須相對(duì)長(zhǎng)時(shí)間地停機(jī)，這造成升高的成本，因?yàn)樵摃r(shí)間內(nèi)必須中斷傳送。因此需要用于傳送帶的修復(fù)體系和結(jié)合體系，所述修復(fù)體系和結(jié)合體系可以迅速施加并且同樣迅速地建立粘附并且固化，從而使傳送帶的停機(jī)時(shí)間最小化。

所述由具有不飽和單元的材料(例如epdm(乙烯丙烯二烯混合聚合物)、nbr(丙烯晴丁二烯-橡膠)或sbr(苯乙烯-丁二烯-橡膠))構(gòu)成的彈性體基材通常難以用粘合劑、密封劑或填充劑加工。特別地，所述基材的接合或粘合存在巨大困難，因?yàn)槌Ｒ?guī)粘合劑在所述基材上僅具有不足的粘附性。對(duì)于受到動(dòng)態(tài)負(fù)荷(例如在傳送帶的繞行輥的情況下)或者經(jīng)受震動(dòng)、突然變形或碰撞的基材，對(duì)粘附性提出特別高的要求。

因此需要一種組合物和方法，借助于所述組合物和方法能夠粘合或修復(fù)包含具有不飽和雙鍵的材料(例如epdm、nbr或sbr)或由其組成的基材，同時(shí)實(shí)現(xiàn)基材與粘合劑的良好結(jié)合，特別是無(wú)需對(duì)基材進(jìn)行預(yù)處理。

優(yōu)選地，組合物具有如下機(jī)械性能：

拉伸強(qiáng)度：6-40mpa

斷裂伸長(zhǎng)：100-800％，特別是200-800％

彈性模量(0.05-0.25％)：8-110mpa

斷裂能：0.1-1.3j/mm²

凝膠時(shí)間：10-60min，優(yōu)選10-30min

特別需要這樣的組合物，所述組合物在盡可能大的溫度范圍內(nèi)具有高的粘合拉伸強(qiáng)度和高的伸展性，同時(shí)強(qiáng)度與溫度的相關(guān)度極低。還需要這樣的組合物，所述組合物在包含具有不飽和單元的彈性體材料的基材上顯示出良好的粘附，特別是當(dāng)所述基材受到動(dòng)態(tài)負(fù)荷時(shí)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的因此在于提供一種聚脲組合物，所述聚脲組合物具有高強(qiáng)度和高伸展性并且機(jī)械性能與溫度的相關(guān)度極低，并且在包含具有不飽和單元的彈性體材料的基材上具有良好的粘附性能，特別是當(dāng)所述基材受到動(dòng)態(tài)負(fù)荷時(shí)。

出人意料地通過(guò)根據(jù)本發(fā)明的組合物實(shí)現(xiàn)所述目的。

本發(fā)明的其它方面為其它獨(dú)立權(quán)利要求的主題。本發(fā)明的特別優(yōu)選的實(shí)施方案為從屬權(quán)利要求的主題。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明涉及一種組合物，所述組合物包含至少一種第一組分和至少一種第二組分；其中

-第一組分k1包含

至少一種式(i)的二(氨基苯甲酸)酯a1

其平均分子量為500g/mol至2000g/mol、優(yōu)選600g/mol至1500g/mol、特別優(yōu)選650g/mol至1300g/mol，其中g(shù)為源自聚(四亞甲基醚)二醇的二價(jià)基團(tuán)，并且

-第二組分k2包含

至少一種芳族多異氰酸酯b1，其平均分子量為160g/mol至1100g/mol、優(yōu)選500g/mol至800g/mol，

其中第二組分k2的異氰酸酯基團(tuán)和第一組分k1的對(duì)異氰酸酯有反應(yīng)性的基團(tuán)的摩爾比例為1.3至1.0、優(yōu)選1.15至1.05。

物質(zhì)名稱(例如“多元醇”、“多異氰酸酯”、“聚醚”、“聚脲”或“多胺”)中的前綴“聚/多”在本文中表示，每種物質(zhì)在形式上每分子包含多于一個(gè)在其名稱中出現(xiàn)的官能團(tuán)。

“分子量”在本文中被理解為分子的摩爾質(zhì)量(以克/摩爾計(jì))?！捌骄肿恿俊北硎镜途刍蚓酆闲问降姆肿踊旌衔锏臄?shù)均分子量mn，其通常通過(guò)gpc相對(duì)于聚苯乙烯標(biāo)樣確定。

“伯羥基”表示結(jié)合至具有兩個(gè)氫的c原子的oh-基團(tuán)。

“開(kāi)放時(shí)間”在本文中表示在組分混合之后的這樣的時(shí)間，在該時(shí)間內(nèi)必須使待粘合部件接合。

術(shù)語(yǔ)“強(qiáng)度”在本文中表示經(jīng)固化組合物的強(qiáng)度，其中強(qiáng)度特別意指在0.05至0.25％的伸長(zhǎng)范圍內(nèi)的拉伸強(qiáng)度和彈性模量(e-模量)。

“室溫”在本文中表示23℃的溫度。

術(shù)語(yǔ)“聚氨酯聚合物”包括通過(guò)所謂的二異氰酸酯-加聚-方法制得的所有聚合物。術(shù)語(yǔ)“聚氨酯聚合物”還包括具有異氰酸酯基團(tuán)的聚氨酯聚合物，例如通過(guò)多異氰酸酯和多元醇的反應(yīng)獲得并且本身表示多異氰酸酯并且通常也被稱為預(yù)聚物的那些。

“玻璃化轉(zhuǎn)變溫度”或“tg”在本文中表示通過(guò)動(dòng)態(tài)機(jī)械熱分析(dmta)確定的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，其在損耗角“tanδ”的曲線中以最大值的形式獲得。

術(shù)語(yǔ)“對(duì)異氰酸酯有反應(yīng)性的基團(tuán)”在本文中特別表示羥基、巰基或伯氨基或仲氨基，優(yōu)選羥基或伯氨基或仲氨基。

“凝膠時(shí)間”在本文中以如下方式確定。以如下方式確定30g經(jīng)混合的組合物：在室溫下混合之后將混合物直接引入隔熱容器(由聚苯乙烯泡沫塑料(styropor)制成)并且使用刮刀良好地手動(dòng)攪拌所有物質(zhì)60秒。確定直至手在不使用大力的情況下就不再能移動(dòng)刮刀時(shí)的持續(xù)時(shí)間作為凝膠時(shí)間。

組合物的第一組分k1包含至少一種式(i)的二(氨基苯甲酸)酯a1

其平均分子量為500g/mol至2000g/mol、優(yōu)選600g/mol至1500g/mol、特別優(yōu)選650g/mol至1300g/mol，其中g(shù)為源自聚(四亞甲基醚)二醇的二價(jià)基團(tuán)。

優(yōu)選地，二(氨基苯甲酸)酯a1的g為–(ch2-ch2-ch2-ch2-o)n-,其中n為9-14的值。

優(yōu)選地，二(氨基苯甲酸)酯a1為式(ii)的化合物

其中n為9-14的值。

二(氨基苯甲酸)酯a1可以例如通過(guò)硝基取代的鹵代苯甲?；蛳趸〈谋郊姿崤c合適的聚(四亞甲基醚)二醇反應(yīng)，然后將產(chǎn)生產(chǎn)物的硝基還原成相應(yīng)的氨基而制得。一種有利的二(氨基苯甲酸)酯因此可以例如通過(guò)2摩爾對(duì)硝基苯甲酰氯與1摩爾二元醇(例如平均分子量為約230至約1730g/mol的聚(四亞甲基醚)二醇)并且通過(guò)還原所產(chǎn)生的聚(四亞甲基醚)二(對(duì)硝基苯甲酸)酯而制得。

聚(四亞甲基醚)二醇可以例如通過(guò)在優(yōu)選選自如下列表的化合物的存在下聚合四氫呋喃而容易地制得：1,3-丙二醇、1,4-丁二醇和乙二醇，特別是1,4-丁二醇和乙二醇，最優(yōu)選1,4-丁二醇。

合適的聚(四亞甲基醚)二醇優(yōu)選有≥90重量％，特別是≥95重量％由四氫呋喃的聚合產(chǎn)物或1,4-丁二醇的縮聚產(chǎn)物組成。所述聚(四亞甲基醚)二醇可以例如通過(guò)1,4-丁二醇的縮聚(特別是酸催化的縮聚)或通過(guò)四氫呋喃的開(kāi)環(huán)聚合而制得。

合適的二(氨基苯甲酸)酯a1例如以商標(biāo)名versalink市售獲得并且由airproductsandchemicals，inc.銷售，特別是以versalinkp650和versalinkp1000市售獲得。

還有利的是，二(氨基苯甲酸)酯a1是平均分子量700-1000g/mol的二(氨基苯甲酸)酯a1-1和平均分子量1100-1300g/mol的二(氨基苯甲酸)酯a1-2的混合物，其中a1-1/a1-2的摩爾比例為0.01-100，特別是0.5-2。其優(yōu)點(diǎn)在于由此延長(zhǎng)了凝膠時(shí)間。

還可能有利的是，二(氨基苯甲酸)酯a1是平均分子量700-1000g/mol的二(氨基苯甲酸)酯a1-1。其優(yōu)點(diǎn)在于由此獲得更高的彈性模量值。

還可能有利的是，二(氨基苯甲酸)酯a1是平均分子量1100-1300g/mol的二(氨基苯甲酸)酯a1-2。其優(yōu)點(diǎn)在于由此獲得更高的拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)和斷裂能的值。

此外，所述二(氨基苯甲酸)酯a1-2造成低溫、特別是-40℃至-20℃的第一tg。其優(yōu)點(diǎn)在于在低溫下已經(jīng)存在發(fā)現(xiàn)的有利機(jī)械性能。

此外，所述二(氨基苯甲酸)酯a1-2造成兩個(gè)相繼的tg之間的-20℃至40℃，優(yōu)選-20℃至50℃的溫度范圍，這在保持不變的機(jī)械性能方面是有利的，因?yàn)樵S多技術(shù)應(yīng)用(特別是采礦工業(yè)中的傳送帶)落入所述溫度范圍。此外，所述二(氨基苯甲酸)酯a1-2有助于epdm上更好的粘附結(jié)果。

還可能有利的是，第一組分k1還包含平均分子量900g/mol至2100g/mol、優(yōu)選1200g/mol至1500g/mol的脂族(優(yōu)選非支化)的聚醚二胺a2，其中聚醚二胺a2具有1-15摩爾％、優(yōu)選2-11摩爾％、特別優(yōu)選2.5-7摩爾％的第一組分k1的對(duì)異氰酸酯有反應(yīng)性的基團(tuán)。其優(yōu)點(diǎn)在于，由此只需使用更少的二(氨基苯甲酸)酯a1(這相對(duì)于脂族聚醚二胺a2通常價(jià)格更高)并且組合物保持特別是拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)方面的相似的機(jī)械性能。

另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是耐用性的增加，這在組合物在維修中的用途(優(yōu)選在維修中作為填料的用途)中可能是特別有利的。

脂族聚醚二胺a2通常為聚氧化烯-二胺，特別選自聚氧化丙烯-二胺、聚氧化丁烯-二胺和聚四亞甲基醚-二胺，特別優(yōu)選選自聚氧化丙烯-二胺和聚四亞甲基醚-二胺，最優(yōu)選為聚四亞甲基醚-二胺。

特別地，這是例如可以名稱(來(lái)自huntsmanchemicals)、名稱polyetheramin(來(lái)自basf)或名稱pc(來(lái)自nitroil)獲得的具有兩個(gè)氨基的聚氧化烯-多胺，以及上述多胺的混合物。

優(yōu)選地，當(dāng)二(氨基苯甲酸)酯a1是平均分子量1100-1300g/mol的二(氨基苯甲酸)酯a1-2時(shí)，第一組分k1具有上述脂族聚醚二胺a2。

還可能有利的是，第一組分k1還包含一定量的脂族聚醚二胺a2，使得脂族聚醚二胺a2具有0-5摩爾％、優(yōu)選0-3摩爾％、特別是0-1摩爾％、最優(yōu)選0-0.1摩爾％、最優(yōu)選0摩爾％數(shù)目的第一組分k1的對(duì)異氰酸酯有反應(yīng)性的基團(tuán)。其優(yōu)點(diǎn)在于，組合物由此具有特別是高彈性模量方面的更好的機(jī)械性能。還獲得組合物的tg之間的較大的溫度間隔。

還可能有利的是，第一組分k1還包含平均分子量600g/mol至1200g/mol、優(yōu)選900g/mol至1100g/mol的脂族(優(yōu)選非支化)的聚醚二醇a3，特別是聚(四亞甲基醚)二醇，其中聚醚二醇a3具有1-40摩爾％、優(yōu)選2-10摩爾％、特別優(yōu)選3-7摩爾％的第一組分k1的對(duì)異氰酸酯有反應(yīng)性的基團(tuán)。其優(yōu)點(diǎn)在于，組合物由此獲得更高的斷裂伸長(zhǎng)和基本上不變的拉伸強(qiáng)度。此外這有利于升高斷裂能并且可以升高凝膠時(shí)間。

優(yōu)選地，當(dāng)二(氨基苯甲酸)酯a1為二(氨基苯甲酸)酯a1-2時(shí)，第一組分k1還包含上述脂族聚醚二醇a3。

還可能有利的是，第一組分k1還包含一定量的上述脂族聚醚二醇a3，使得聚醚二醇a3具有0-5摩爾％，優(yōu)選0-3摩爾％，特別是0-1摩爾％，最優(yōu)選0-0.1摩爾％，最優(yōu)選0摩爾％數(shù)目的第一組分k1的對(duì)異氰酸酯有反應(yīng)性的基團(tuán)。

優(yōu)選地，當(dāng)二(氨基苯甲酸)酯a1為二(氨基苯甲酸)酯a1-2時(shí)，第一組分k1還以上述量包含脂族聚醚二醇a3。其優(yōu)點(diǎn)在于，組合物由此具有更高的彈性模量值并且實(shí)現(xiàn)更短的凝膠時(shí)間。

第二組分k2的異氰酸酯基團(tuán)和第一組分k1的對(duì)異氰酸酯有反應(yīng)性的基團(tuán)的摩爾比例為1.3至1.0、優(yōu)選1.15至1.05。其優(yōu)點(diǎn)在于，組合物由此具有更高的拉伸強(qiáng)度、更高的彈性模量值和更短的凝膠時(shí)間。此外，過(guò)低的摩爾比例由于過(guò)高的斷裂伸長(zhǎng)值而是不利的，過(guò)高的摩爾比例由于過(guò)高的彈性模量值(特別是彈性模量(0.05-0.25％))而是不利的。

所述組合物還可以包含其它能夠與異氰酸酯基團(tuán)反應(yīng)的物質(zhì)作為第一組分k1的成分。

優(yōu)選地，基于第一組分k1中的胺化合物的總量，第一組分k1具有小于3重量％、優(yōu)選0-2.5重量％、特別是0-1.8重量％、特別優(yōu)選0-1重量％、最優(yōu)選0重量％份額的分子量60至500g/mol、特別是60至400g/mol的多胺pa。最優(yōu)選地，第一組分k1不包含多胺pa。

優(yōu)選地，基于第一組分k1中的胺化合物的總量，第一組分k1具有小于17摩爾％、優(yōu)選0-15摩爾％、特別是0-12摩爾％、特別優(yōu)選0-10摩爾％、最優(yōu)選0摩爾％份額的分子量60至500g/mol，特別是60至400g/mol的多胺pa。

多胺pa優(yōu)選為芳族多胺，特別是選自如下列表的芳族多胺：間-和對(duì)-苯二胺、4,4'-、2,4'-和/或2,2'-二氨基二苯甲烷、3,3'-二氯-4,4'-二氨基二苯甲烷(moca)、2,4-和/或2,6-甲苯二胺、3,5-二甲基硫代-2,4-和-2,6-甲苯二胺的混合物(可作為300獲自albermarle)、3,5-二乙基-2,4-和-2,6-甲苯二胺的混合物(detda)、3,3',5,5'-四乙基-4,4'-二氨基二苯甲烷(m-dea)、3,3',5,5'-四乙基-2,2'-二氯-4,4'-二氨基二苯甲烷(m-cdea)、3,3'-二異丙基-5,5'-二甲基-4,4'-二氨基二苯甲烷(m-mipa)、3,3',5,5'-四異丙基-4,4'-二氨基二苯甲烷(m-dipa)、4,4'-二氨基二苯砜(dds)、4-氨基-n-(4-氨基苯基)苯磺酰胺、5,5'-亞甲基二氨茴酸、二甲基-(5,5'-亞甲基二氨茴酸酯)、1,3-亞丙基-雙-(4-氨基苯甲酸酯)、1,4-亞丁基-雙-(4-氨基苯甲酸酯)、1,2-雙-(2-氨基苯基硫代)乙烷、2-甲基丙基-(4-氯-3,5-二氨基苯甲酸酯)和叔丁基-(4-氯-3,5-二氨基苯甲酸酯)。優(yōu)選地，多胺pa為芳族二胺。

其優(yōu)點(diǎn)在于，組合物由此具有更高的開(kāi)放時(shí)間。此外其有助于實(shí)現(xiàn)更高的斷裂伸長(zhǎng)和更高的彈性模量(0.05-0.25％)。

還有利的是，第一組分k1中二(氨基苯甲酸)酯a1、任選的聚醚二胺a2和任選的聚醚二醇a3的總和具有第一組分k1中所有對(duì)異氰酸酯有反應(yīng)性的基團(tuán)的95-100摩爾％、優(yōu)選98-100摩爾％、特別優(yōu)選99-100摩爾％、最優(yōu)選100摩爾％。

在一個(gè)優(yōu)選的組合物中，第一組分k1包含

-二(氨基苯甲酸)酯a1、任選的聚醚二胺a2和任選的聚醚二醇a3的總和的50至90重量％，特別是60至80重量％，和

-10至50重量％、特別是20至40重量％的選自如下列表的添加劑：

填料，特別是炭黑、白堊和層狀硅酸鹽，

顏料，和

流變改性劑，特別是無(wú)定形二氧化硅，

以及任選的其它成分。

在另一個(gè)優(yōu)選的組合物中，第一組分k1包含二(氨基苯甲酸)酯a1、任選的聚醚二胺a2和任選的聚醚二醇a3的總和的80至100重量％、特別是90至100重量％、最優(yōu)選98至100重量％，以及任選的其它成分。

組合物的第二組分k2具有至少一種平均分子量160g/mol至1100g/mol、優(yōu)選300g/mol至800g/mol、最優(yōu)選500g/mol至800g/mol的芳族多異氰酸酯b1。

適合的芳族多異氰酸酯特別是單體二異氰酸酯或三異氰酸酯，以及單體二異氰酸酯或三異氰酸酯的低聚物、聚合物和衍生物，及其任意混合物。

合適的芳族單體二異氰酸酯或三異氰酸酯特別為2,4-和2,6-甲苯二異氰酸酯和這些異構(gòu)體的任意混合物(tdi)、4,4'-、2,4'-和2,2'-二苯基甲烷二異氰酸酯和這些異構(gòu)體的任意混合物(mdi)、mdi和mdi-同系物的混合物(聚合mdi或pmdi)、1,3-和1,4-亞苯基二異氰酸酯、2,3,5,6-四甲基-1,4-二異氰酸基苯、萘-1,5-二異氰酸酯(ndi)、3,3'-二甲基-4,4'-二異氰酸基聯(lián)苯(todi)、鄰聯(lián)茴香胺二異氰酸酯(dadi)、1,3,5-三-(異氰酸基甲基)苯、三-(4-異氰酸基苯基)甲烷和三-(4-異氰酸基苯基)硫代磷酸酯。

優(yōu)選地，多異氰酸酯b1具有2.0-4，優(yōu)選2.1-2.4的nco官能度。

還有利的是，芳族多異氰酸酯b1為mdi和/或tdi，優(yōu)選mdi。

優(yōu)選地，芳族多異氰酸酯b1為這些多異氰酸酯的碳化二亞胺或脲酮亞胺或尿烷，特別是mdi-碳化二亞胺或mdi-脲酮亞胺或mdi-尿烷，特別優(yōu)選是mdi-碳化二亞胺。

還可能有利的是，第二組分包含60至100重量％，優(yōu)選80至100重量％，特別優(yōu)選90至100重量％，最優(yōu)選98至100重量％的芳族多異氰酸酯b1。

還有利的是，芳族多異氰酸酯b1具有第二組分k2的全部異氰酸酯基團(tuán)的95-100摩爾％，優(yōu)選98-100摩爾％，特別優(yōu)選99-100摩爾％，最優(yōu)選100摩爾％。

所述單體二異氰酸酯和三異氰酸酯的合適的低聚物、聚合物和衍生物特別源自mdi和tdi。其中特別合適的是市售獲得的類型，特別是tdi-低聚物例如il(來(lái)自bayer)。還特別適合的是在室溫下為液體形式的mdi(所謂的“改性mdi”)，其為mdi與mdi-衍生物(例如特別是mdi-碳化二亞胺或mdi-脲酮亞胺或mdi-氨基甲酸酯)的混合物，以如下商標(biāo)名已知：例如cd、pf、pc(均來(lái)自bayer)或m143(來(lái)自dow)，以及mdi和mdi-同系物(聚合mdi或pmdi)的混合物，以如下商標(biāo)名獲得：例如vl、vl50、vlr10、vlr20、vh20n和vks20f(均來(lái)自bayer)、m309、m229和m580(均來(lái)自dow)或m10r(來(lái)自basf)。上述低聚多異氰酸酯在實(shí)踐中通常表示具有不同低聚度和/或化學(xué)結(jié)構(gòu)的物質(zhì)的混合物。其優(yōu)選具有2.1至4.0的nco-官能度。

還有利的是，芳族多異氰酸酯b1是在室溫下為液體形式的芳族多異氰酸酯。

特別優(yōu)選作為芳族多異氰酸酯b1的是在室溫下為液體的mdi-類型，特別是mdi與mdi-衍生物(例如特別是nco-官能度為2.1-2.4的mdi-碳化二亞胺或mdi-脲酮亞胺或mdi-尿烷)的混合物。特別優(yōu)選地，第二組分包含60至100重量％，優(yōu)選80至100重量％，特別優(yōu)選90至100重量％，最優(yōu)選98至100重量％的所述在室溫下為液體的mdi-類型。

使用所述芳族多異氰酸酯b1獲得特別良好的加工性能和特別高的強(qiáng)度。

此外使用所述芳族多異氰酸酯的優(yōu)點(diǎn)在于，組合物由此具有更高的拉伸強(qiáng)度、更高的彈性模量值、更高的斷裂伸長(zhǎng)值和更短的凝膠時(shí)間。

此外獲得組合物的tg之間的更大的溫度間隔，這有助于特別是更大溫度范圍內(nèi)的保持不變的機(jī)械性能。這與二(氨基苯甲酸)酯a1-2結(jié)合是特別有利的。此外在橡膠(特別是nbr、sbr、epdm，特別是nbr)上獲得更好的粘附結(jié)果。

還有利的是，第二組分k2還包含至少一種具有異氰酸酯基團(tuán)的聚氨酯聚合物b2。

聚氨酯聚合物b2具有優(yōu)選50-95質(zhì)量％、特別是70-90質(zhì)量％的聚氧化烯單元，特別優(yōu)選聚氧化乙烯和/或聚氧化丙烯單元，特別是聚氧化丙烯單元。所述聚氨酯聚合物具有低粘度并且能夠?qū)崿F(xiàn)良好的伸展性。

聚氨酯聚合物b2具有優(yōu)選1'000至20'000g/mol，特別優(yōu)選2'000至10'000g/mol的平均分子量。

聚氨酯聚合物b2優(yōu)選具有1.7至3，特別是1.8至2.5的平均nco-官能度。特別優(yōu)選地，聚氨酯聚合物b2具有2.05至2.5的平均nco-官能度。

聚氨酯聚合物b2優(yōu)選具有1至10重量％，特別優(yōu)選1至5重量％的自由異氰酸酯基團(tuán)含量。

合適的具有異氰酸酯基團(tuán)的聚氨酯聚合物b2通過(guò)至少一種多異氰酸酯與至少一種多元醇的反應(yīng)獲得。反應(yīng)可以這樣進(jìn)行：多元醇和多異氰酸酯通過(guò)常見(jiàn)方法，例如在50℃至100℃的溫度下，任選伴隨使用合適的催化劑進(jìn)行反應(yīng)，其中多異氰酸酯以這樣的劑量加入，使得其異氰酸酯基團(tuán)相比于多元醇的羥基以化學(xué)計(jì)量過(guò)量存在。有利地，多異氰酸酯以這樣的劑量加入，使得保持1.3至5、特別是1.5至3的nco/oh-比例?！皀co/oh-比例”被理解為所使用的異氰酸酯基團(tuán)的數(shù)目與所使用的羥基的數(shù)目的比例。優(yōu)選地，在多元醇的所有羥基反應(yīng)之后在聚氨酯聚合物b2中剩余1至10重量％，特別優(yōu)選1至5重量％的自由異氰酸酯基團(tuán)含量。

聚氨酯聚合物b2具有優(yōu)選500g/mol或更高的平均分子量。特別地，聚氨酯聚合物b2具有1'000至20'000g/mol，優(yōu)選2'000至10'000g/mol的平均分子量。

優(yōu)選作為用于制備聚氨酯聚合物b2的多元醇的是聚氧化烯多元醇、聚酯多元醇、聚碳酸酯多元醇和聚丙烯酸酯多元醇。特別優(yōu)選的是聚氧化烯多元醇，特別是聚氧化丁烯多元醇、聚氧化丙烯多元醇和聚氧化乙烯-聚氧化丙烯-混合多元醇。

用于制備聚氨酯聚合物b2的多元醇具有優(yōu)選500-20'000g/mol，特別是1'000至8'000g/mol的平均分子量。

用于制備聚氨酯聚合物b2的多元醇優(yōu)選為二元醇或至少一種二元醇和至少一種三元醇的混合物，特別是至少一種二元醇和至少一種三元醇的混合物。

優(yōu)選作為用于制備聚氨酯聚合物b2的多異氰酸酯的是mdi、tdi、ipdi和hdi。特別優(yōu)選的是mdi。最優(yōu)選的是4,4'-和2,4'-mdi和所述異構(gòu)體的任何混合物。

其優(yōu)點(diǎn)在于，組合物由此具有更高的斷裂伸長(zhǎng)值，特別是當(dāng)?shù)谝唤M分k1的二(氨基苯甲酸)酯a1是平均分子量700-1000g/mol的二(氨基苯甲酸)酯a1-1時(shí)。

還可能有利的是，聚氨酯聚合物b2具有第二組分k2的所有異氰酸酯基團(tuán)的0.1-5摩爾％，特別是0.5-3摩爾％，特別優(yōu)選2-3摩爾％。

但是還可能有利的是，聚氨酯聚合物b2具有第二組分k2的所有異氰酸酯基團(tuán)的0-2摩爾％，特別是0-1摩爾％，特別優(yōu)選0-0.2摩爾％，最優(yōu)選0摩爾％。最優(yōu)選地，第二組分k2不包含聚氨酯聚合物b2。

其優(yōu)點(diǎn)在于，組合物由此具有更高的彈性模量和更高的拉伸強(qiáng)度值。

一個(gè)優(yōu)選的組合物包含第二組分k2，所述第二組分k2包含90至100重量％，特別是95至100重量％的芳族多異氰酸酯b1和任選的聚氨酯聚合物b2。

組合物還可以包含加速羥基與異氰酸酯基團(tuán)的反應(yīng)的催化劑，特別是錫-、鋅-、鋯-和鉍-有機(jī)金屬催化劑，例如二月桂酸二丁基錫，或叔胺、脒或胍，例如1,4-二氮雜雙環(huán)[2.2.2]辛烷(dabco)或1,8-二-氮雜雙環(huán)[5.4.0]-7-十一碳烯(dbu)。為了實(shí)現(xiàn)熱活化，可以特別用苯酚或羧酸(特別是酚類或芳族羧酸)封閉叔胺、脒或胍?？赡娴匦纬稍跍囟壬邥r(shí)分解的鹽或絡(luò)合物。

優(yōu)選的，第一組分k1連同第二組分k2的重量份額的總和具有小于1.5重量％，優(yōu)選0-1重量％，特別是0-0.2重量％，特別優(yōu)選0-0.05重量％，最優(yōu)選0重量％份數(shù)額的三聚催化劑tk。術(shù)語(yǔ)“三聚催化劑”在本文中優(yōu)選被理解為叔胺和二月桂酸二丁基錫，其能夠催化形成異氰脲酸酯的反應(yīng)。

優(yōu)選地，三聚催化劑tk選自如下列表：dmea(二甲基乙醇胺)、tmbda(四甲基丁二胺)、烷基氨基醚(例如雙(二甲基氨基乙基)醚)、哌嗪例如哌啶、烷基叔胺例如3-二烷基氨基丙酰胺、tea(三乙胺)、n,n-二烷基-3-(二烷基氨基)丙胺、取代的嗎啉例如n-乙酰胺基丙基嗎啉、三-(二甲基氨基)苯酚和三(二甲基氨基甲基)苯酚，和二月桂酸二丁基錫。

其優(yōu)點(diǎn)在于，組合物在固化反應(yīng)中不會(huì)過(guò)快固化，或者組合物在固化反應(yīng)中不會(huì)被過(guò)于劇烈地加熱。

除了上述成分之外，組合物還可以包含如聚脲組合物領(lǐng)域的技術(shù)人員已知的其它成分。所述其它成分可以僅存在于一個(gè)組分中或存在于兩個(gè)組分中。作為其它成分，可以特別存在溶劑，增塑劑和/或增量劑，填料例如特別是炭黑、白堊或?qū)訝罟杷猁}，還有顏料，流變改性劑例如特別是無(wú)定形二氧化硅，干燥劑例如特別是沸石，助粘劑例如特別是三烷氧基硅烷，抵抗氧化、熱、光輻射和uv輻射的穩(wěn)定劑，阻燃物質(zhì)，以及表面活性物質(zhì)，特別是濕潤(rùn)劑和消泡劑。

優(yōu)選地，組合物中不包含發(fā)泡物質(zhì)或適合使反應(yīng)產(chǎn)物發(fā)泡的物質(zhì)。

第一和第二組分有利地這樣配制，使得其以重量份計(jì)的混合比例在10:1至1:1，特別是7.5:1至2:1的范圍內(nèi)。兩種組分之間的混合比例優(yōu)選使得在經(jīng)混合的組合物中，在固化之前異氰酸酯基團(tuán)的數(shù)目和對(duì)異氰酸酯有反應(yīng)性的基團(tuán)的數(shù)目之間的比例大約為1.2至1，優(yōu)選1.15至1.05。

兩種組分的制備彼此分開(kāi)地進(jìn)行，并且至少對(duì)于第二組分k2，優(yōu)選在排除水分的情況下進(jìn)行。兩種組分通常分別儲(chǔ)存在各自的容器中。組合物的其它成分可以作為第一或第二組分的成分存在，其中對(duì)異氰酸酯基團(tuán)有反應(yīng)性的其它成分優(yōu)選為第一組分的成分。用于儲(chǔ)存各個(gè)組分的合適的容器特別是桶、瓶、袋、斗、罐、料盒或管。所述組分均是儲(chǔ)存穩(wěn)定的，亦即其在使用之前可以保存數(shù)月至一年和更久，而不會(huì)在與其使用相關(guān)的程度上改變其各自性質(zhì)。

兩種組分在混合組合物之前彼此分開(kāi)地儲(chǔ)存并且在使用時(shí)或緊接著使用之前才彼此混合。所述組分有利地存在于由兩個(gè)彼此分開(kāi)的室組成的包裝中。

在另一個(gè)方面，本發(fā)明包括由具有兩個(gè)彼此分開(kāi)的室的包裝組成的包裝物，所述兩個(gè)彼此分開(kāi)的室分別包含組合物的第一組分或第二組分。

混合通常通過(guò)靜態(tài)混合器或借助于動(dòng)態(tài)混合器而進(jìn)行。在混合時(shí)應(yīng)注意，盡可能均勻地混合兩種組分。當(dāng)兩種組分不完全混合時(shí)，出現(xiàn)與有利的混合比的局部偏離，這可能造成粘附和機(jī)械性能的劣化。

在第一組分與第二組分的異氰酸酯基團(tuán)接觸時(shí)通過(guò)化學(xué)反應(yīng)開(kāi)始固化。在此，存在的羥基和任選存在的其它相對(duì)于異氰酸酯基團(tuán)有反應(yīng)性的物質(zhì)與存在的異氰酸酯基團(tuán)反應(yīng)。所述反應(yīng)的結(jié)果是組合物固化成固體材料。所述過(guò)程也被稱為交聯(lián)。

因此，本發(fā)明的另一個(gè)主題是通過(guò)如本文中描述的組合物的固化獲得的經(jīng)固化組合物。

本發(fā)明的另一方面因此涉及用于粘合基材的方法，其中至少一個(gè)、優(yōu)選兩個(gè)基材是具有不飽和單元的彈性體材料，所述方法包括

a')混合如上所述的組合物，

b')用組合物涂布基材s1，

c')使基材s1的用組合物涂布的部分與基材s2接觸，使得組合物設(shè)置在兩個(gè)基材之間，并且

d')使組合物固化。

替代性地，還可以首先用組合物涂布基材s2然后與基材s1接觸。同樣有可能用組合物涂布兩個(gè)基材s1和s2。然后接合待粘合部件，接著使組合物固化。在此需要注意，部件的接合在所謂的開(kāi)放時(shí)間內(nèi)進(jìn)行，從而保證兩個(gè)接合部件彼此可靠地粘合。

兩個(gè)基材s1和s2的至少一者是具有不飽和單元的彈性體材料。優(yōu)選地，兩個(gè)基材s1和s2是具有不飽和單元的彈性體材料。

基材s2可以是與s1不同的材料或相同的材料。優(yōu)選地，s1和s2由相同材料組成。

優(yōu)選地，具有不飽和單元的彈性體材料是非極性橡膠類材料，特別選自橡膠、epdm、nbr、sbr、sbs(苯乙烯/丁二烯/苯乙烯-三嵌段共聚物)和sis(苯乙烯/異戊二烯/苯乙烯-三嵌段共聚物)，特別優(yōu)選nbr、sbr和epmd，最優(yōu)選nbr。

本發(fā)明的另一方面涉及用于修補(bǔ)基材中的缺陷(特別是裂縫或孔洞)的方法，其中基材是具有不飽和單元的彈性體材料，所述方法包括：

a)混合如上所述的組合物，

b)將組合物引入缺陷，并且

c)使組合物固化。

“缺陷”被理解為一個(gè)或多個(gè)缺陷。

優(yōu)選地，在上述方法中在施加組合物之前不預(yù)處理基材。優(yōu)選地，這種預(yù)處理不是物理和/或化學(xué)清潔方法，例如打磨、噴砂、梳理等，也不是用化學(xué)清潔劑處理，而是用于提高組合物在基材(特別是處于其清潔形式)上的粘附性的物理或化學(xué)方法。所述物理或化學(xué)方法特別選自如下列表：化學(xué)增粘劑、化學(xué)氧化劑(特別是釋氯氧化劑和含過(guò)氧化氫的氧化劑)、電暈處理、等離子體處理和火焰處理。

所述預(yù)處理的缺點(diǎn)在于，它們需要額外費(fèi)時(shí)的工序，造成開(kāi)支并且提高方法的復(fù)雜性和出錯(cuò)率。優(yōu)選地，在上述方法中在施加組合物之前不預(yù)處理基材表面的化學(xué)結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明的另一方面涉及通過(guò)上述方法獲得的復(fù)合結(jié)構(gòu)。優(yōu)選地，復(fù)合結(jié)構(gòu)為輸送帶、減震元件和輪胎，最優(yōu)選輸送帶，特別是傳送帶。

最后本發(fā)明的另一方面涉及上述組合物用于修補(bǔ)缺陷(特別是裂縫或孔洞)、涂布或粘合基材(特別是輸送帶、減震元件和輪胎，特別是輸送帶)的用途，其中基材是具有不飽和單元的彈性體材料。關(guān)于這種優(yōu)選的基材，參見(jiàn)上文對(duì)方法的描述。

在一個(gè)特別優(yōu)選的實(shí)施方案中，所述基材是傳送帶(特別優(yōu)選采礦工業(yè)中的傳送帶)的構(gòu)件。

實(shí)施例

所使用的物質(zhì)

表1

聚脲組合物的制備

對(duì)于組合物1-64，在排除水分的情況下通過(guò)真空溶解器將表1和表3或表5或表9中給出的第一組分k1的成分以給定的量(以重量份表示)加工成均勻糊劑并且保存。同樣對(duì)表1和表3或表5或表9中給出的第二組分k2的成分進(jìn)行加工和保存。然后通過(guò)(dac150fv，hauschild)在30秒內(nèi)將兩種組分加工成均勻糊劑并且立即以如下方式進(jìn)行檢測(cè)：

為了確定機(jī)械性能，將粘合劑引入根據(jù)iso527第2部分1b的啞鈴形模具中并且在23℃下儲(chǔ)存或固化24h然后在80℃下儲(chǔ)存或固化3h。在23℃下的24h的調(diào)節(jié)時(shí)間之后，根據(jù)iso527在zwickz020拉伸試驗(yàn)機(jī)上分別在表中給出的溫度下以50mm/min的測(cè)試速度測(cè)量所制得的樣本在0.05至0.25％伸長(zhǎng)范圍內(nèi)的彈性模量(“e-模量”)、拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)。

凝膠時(shí)間以如下方式確定。以如下方式確定30g經(jīng)混合的組合物：在混合之后將混合物直接引入隔熱容器(由聚苯乙烯泡沫塑料制成)并且使用刮刀良好地手動(dòng)攪拌所有物質(zhì)60秒。確定直至手在不使用大力的情況下就不能移動(dòng)刮刀的持續(xù)時(shí)間作為凝膠時(shí)間。

使用mettlerdma/sdta861e儀器根據(jù)dmta-測(cè)量在條形樣品(高度2-3mm，寬度2-3mm，長(zhǎng)度8.5mm)上確定tg-值(玻璃化轉(zhuǎn)變溫度)，所述條形樣品在23℃下儲(chǔ)存或固化24h然后在80℃下儲(chǔ)存或固化3h。測(cè)量條件為：拉伸模量測(cè)量，10hz的激發(fā)頻率和5k/min的加熱速度。將樣品冷卻至-60℃并且加熱至200℃從而確定復(fù)數(shù)彈性模量e^*[mpa]，其中讀取損耗角“tanδ”曲線中的最大值作為tg-值。

結(jié)果列于表8和圖1和2中。

在表2中列出的待使用的樣品上施涂相應(yīng)的組合物。分別將組合物澆鑄至鑄模(1.3cm寬度/13cm長(zhǎng)度/0.6cm深度)，所述鑄模的側(cè)面通過(guò)膠帶與試樣固定連接，并且在鑄模中靜置12小時(shí)。之后除去鑄模并且使樣品(膠條)在23℃和50％相對(duì)空氣濕度下固化7天然后測(cè)試。

粘合劑的粘附借助“膠條試驗(yàn)”確定。在此，在固化之后在緊挨著粘合面上方的端部處切開(kāi)膠條。用圓嘴鉗固定切割的膠條端部并且從基底上撕掉。其做法為：小心地將膠條卷繞至鉗嘴上，并垂直于膠條拉伸方向設(shè)置切口直至空白基材。膠條拉伸速度這樣選擇，使得約每3秒鐘必須產(chǎn)生一個(gè)切口。試驗(yàn)條長(zhǎng)度必須為至少8cm。評(píng)估在撕掉膠條之后遺留在基底上的粘合劑(內(nèi)聚斷裂)。通過(guò)評(píng)價(jià)粘附表面的內(nèi)聚份額進(jìn)行粘附性能的評(píng)估：

1＝>95％的內(nèi)聚斷裂

2＝75-95％的內(nèi)聚斷裂

3＝25-75％的內(nèi)聚斷裂

4＝<25％的內(nèi)聚斷裂

5＝0％的內(nèi)聚斷裂(純粘合斷裂)

使用如下試樣：

表2

組合物1至29和組合物57是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例。其余組合物是對(duì)比實(shí)施例。

表3和5和9中的“mv100k1”表示:每100重量份組分k1使用所述數(shù)目的重量份的組分k2。組分k1或k2由所述量(用重量份表示)組成。例如在組合物9中，組分k1由96.7重量份versalink650和3.3重量份pthfdiamin1300組成。組分k2由70重量份isonatem143和30重量份預(yù)聚物-1組成。這兩種組分以一定重量比例(k1:k2＝100:44.3)通過(guò)speedmixer混合。

“nco:reakt”表示nco-基團(tuán):nco-反應(yīng)性基團(tuán)的摩爾比例。

表3

表4

n.b.＝不可確定，由于迅速和劇烈的放熱反應(yīng)和由此造成的劇烈的不均勻性使得反應(yīng)物料凝膠和過(guò)熱，這妨礙樣品的制備。

表5

表6

表7

膠條的機(jī)械性能：

+＝膠條不撕裂并且力傳遞至粘合面

-＝膠條極“弱”，迅速撕裂并且力不能傳遞至粘合面

表8

表9

表10

n.b.＝不可確定，由于迅速和劇烈的放熱反應(yīng)和由此造成的劇烈的不均勻性使得反應(yīng)物料凝膠和過(guò)熱，這妨礙樣品的制備。

其它聚脲組合物的制備

借助于speed(dac150fv，hauschild)在30秒內(nèi)將96.5重量份ms-23和3.5重量份ethacure100加工成均勻糊劑并且將其立即以如下方式進(jìn)行試驗(yàn)。由于劇烈的不均勻性造成反應(yīng)物料的局部凝膠和過(guò)熱，使得不能制備樣品。

制備由100重量份versalinkp1000和39重量份ethacure100組成的第一組分k1。通過(guò)(dac150fv，hauschild)以一定的重量比例(k1:k2＝100:65.6)在30秒內(nèi)加工該第一組分k1和isonatem143。由于劇烈的不均勻性造成反應(yīng)物料的局部凝膠和過(guò)熱，使得不能制備樣品。

制備由100重量份versalinkp1000和69重量份versalink740m組成的第一組分k1。通過(guò)(dac150fv，hauschild)以一定的重量比例(k1:k2＝100:54)在30秒內(nèi)加工第一組分k1和isonatem143。由于劇烈的不均勻性造成反應(yīng)物料的局部凝膠和過(guò)熱，使得不能制備樣品。

結(jié)果：

dmta-測(cè)量

根據(jù)本發(fā)明的組合物在寬的溫度范圍內(nèi)顯示出彈性模量的較小變化。

相比于versalinkp650(a1-1)，具有versalinkp1000(a1-2)的組合物具有更低溫度的第一tg。其優(yōu)點(diǎn)在于，直至很低的溫度都存在或相對(duì)恒定地保持所發(fā)現(xiàn)的有利機(jī)械性能。這還造成兩個(gè)相繼的tg之間的-20℃至40℃，優(yōu)選-20℃至50℃范圍內(nèi)的明顯溫度間隔，這在保持不變的機(jī)械性能方面是有利的，因?yàn)樵S多技術(shù)應(yīng)用(特別是傳送帶，尤其采礦工業(yè)中的傳送帶)落入所述溫度范圍。

相比于desmodurvks20，具有isonatem143的組合物具有兩個(gè)離散tg而不是一個(gè)混合tg，或者單個(gè)tg之間的溫度間隔更大，這有助于特別是在更大溫度范圍內(nèi)保持不變的機(jī)械性能。

粘附性測(cè)量

出人意料地發(fā)現(xiàn)，根據(jù)本發(fā)明的組合物僅在橡膠上顯示粘附，而不在tpo或硬質(zhì)-pvc上顯示粘附。

所有組合物在nbr上顯示出最佳的粘附，在sbr上顯示出次佳的粘附，在epdm上顯示出再次之的粘附。

包含isonatem143而不是desmodurvks20的組合物在所有橡膠基材上顯示出更好的粘附。

僅包含versalinkp1000a1-2而不是僅包含versalinkp650a1-2的組合物在epdm上顯示出更好的粘附。