專(zhuān)利名稱(chēng)：：具有改進(jìn)耐化學(xué)性能的由聚合物改性的水泥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及由聚合物改性的水凝水泥，更具體地講，本發(fā)明涉及在惡劣環(huán)境條件下應(yīng)用的由聚合物膠乳改性的水泥組合物。波特蘭水泥混凝土現(xiàn)廣泛用于現(xiàn)代建筑中，從筑墻、鋪地板到澆注水管和污水管以及安裝貯藏罐，其用途眾多。盡管波特蘭水泥混凝土具有高的抗壓強(qiáng)度，并且相對(duì)價(jià)兼和耐久，但它在各種應(yīng)用中卻有許多缺點(diǎn)。例如，著色性能差并易于風(fēng)化，而且耐酸液性能差。由于這些差的性能，尤其是差的耐酸液性能，使在許多應(yīng)用中，須用化學(xué)防腐劑刷涂或罩面來(lái)保護(hù)波特蘭水泥混凝土。應(yīng)用時(shí)若出現(xiàn)嚴(yán)重磨損，或?yàn)榱颂峁┛够阅芏仨毺砑哟旨蠒r(shí)，優(yōu)選采用厚涂料(常稱(chēng)作“頂面涂料”(topping)，“襯里涂料”(lining)，或厚度大于0.25cm時(shí)稱(chēng)作“罩面涂料”(overlay)來(lái)長(zhǎng)期防止化學(xué)品的腐蝕?？梢允褂脙煞N組合物來(lái)形成對(duì)波特蘭水泥混凝土的保護(hù)涂層。第一種由“聚合物混凝土”組合物組成，所述的聚合物混凝土組合物包括可在固化條件下固化的活性有機(jī)液態(tài)材料。第二種由聚合物改性的水凝水泥制成。傳統(tǒng)的基于溶劑的有機(jī)涂料組合物趨向不再使用，原因是溶劑保留在厚膜中，使得固化時(shí)間和溶劑散發(fā)時(shí)間都長(zhǎng)。不含有聚合物改性劑的水凝水泥沒(méi)有益處，原因是它們的粘合性和耐化學(xué)性差，并且缺乏強(qiáng)度。若聚合物混凝土組合物在應(yīng)用時(shí)厚度約0.636cm，則其一般包括約13%(重量)的有機(jī)材料，并且用由環(huán)氧樹(shù)脂和該環(huán)氧的胺固化劑組成的粘合劑進(jìn)行配制。盡管該類(lèi)型的粘合劑可提供理想的耐固化和耐化學(xué)性能，并且造價(jià)低，但是與環(huán)氧/胺聚合物混凝土涂層的脫層和龜裂很成問(wèn)題，尤其是在戶(hù)外應(yīng)用更是如此。環(huán)氧/胺聚合物混凝土的紫外線(xiàn)剝蝕也是個(gè)問(wèn)題。即使在室內(nèi)應(yīng)用時(shí)，當(dāng)涂層暴露于變化溫度條件下，例如在食品或飲料加工廠或制藥廠用蒸汽或熱水洗刷地板情況下，也會(huì)遭到龜裂脫層。由聚合物改性的水凝水泥中，有機(jī)材料的含量一般比聚合物混凝土含量低，使得熱膨脹系數(shù)與波特蘭水泥混凝土的熱膨脹系數(shù)相似，而且材料造價(jià)較低。盡管由聚合物改性的水凝水泥的抗龜裂和抗脫層性能好，但是它們的耐化學(xué)性能，尤其是耐酸液性能比預(yù)想的要差。由于有機(jī)材料在聚合物改性的水凝水泥中的含量比在聚合物混凝土中的含量少，而且有機(jī)材料通常比無(wú)機(jī)材料造價(jià)高，所以由聚合物改性的水凝水泥常常比聚合物混凝土便宜。因此，需要一種由聚合物改性的水泥組合物，尤其需要一種包括水凝水泥的由聚合物改性的水泥組合物，它可用作波特蘭水泥混凝土的涂料組合物，并且造價(jià)相對(duì)低兼，耐化學(xué)性能好，尤其是耐酸液性能好。除了造價(jià)高以外，聚合物混凝土組合物還有許多其他缺點(diǎn)，例如揮發(fā)性、易燃性和毒性較差。它們需要特殊設(shè)備來(lái)達(dá)到固化，并且需要現(xiàn)場(chǎng)混合多種成分，從而伴生著多重包裝進(jìn)行運(yùn)輸。需要一種波特蘭水泥混凝土的涂料組合物，其只需要少量成分單獨(dú)包裝和運(yùn)輸，并在現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用時(shí)與其他材料混合。環(huán)氧化的聚合物材料長(zhǎng)期被用來(lái)改性水凝水泥包括波特蘭水泥。例如，US3，449，278公開(kāi)了利用一種乳化的環(huán)氧樹(shù)脂和一種胺改進(jìn)混凝土的強(qiáng)度，提供了好的水分散性，其中所述的環(huán)氧樹(shù)脂包括環(huán)氧化物與過(guò)量的苯乙烯化酰氨基胺的加成物。另一種用于該用途的聚合物材料是水乳液。聯(lián)合使用上述兩種材料也是已知的。例如，US3，240，736公開(kāi)了一種粘合劑或灰泥水漿液，其中包括20-85%(重量)的水凝水泥，2-25%的作為增塑劑的聚合物膠乳，和10-50%的選自環(huán)氧化物，聚氨基甲酸酯，聚酯和聚硅氧烷的環(huán)境固化樹(shù)脂。加水固化水凝水泥;樹(shù)脂的固化劑為對(duì)環(huán)氧樹(shù)脂為聚酰胺，對(duì)聚氨基甲酸酯為一種胺，對(duì)聚酯為一種過(guò)氧化物，對(duì)聚硅氧烷為一種低分子量的聚酰胺。US3，316，187公開(kāi)了不包括水凝水泥的類(lèi)似組合物用于類(lèi)似的用途，其中用酚類(lèi)微球代替US3，240，736中的水凝水泥。US3，822，229公開(kāi)了一種塑料粘合劑水混合液，主要由20-85%(重量)水凝水泥，15-50%液態(tài)環(huán)氧樹(shù)脂和固化劑，以及2-25%聚合物膠乳固體組成。已公開(kāi)了一種特殊的增塑劑，所述的增塑劑包括一種成膜共聚物和一種具有兩個(gè)相鄰羧基的碳環(huán)化合物，例如鄰苯二甲酸。膠乳益于干燥并與水泥包裝，從而減少了所需成分和包裝的數(shù)量。蘇聯(lián)專(zhuān)利883114-A公開(kāi)了一種耐腐蝕的工業(yè)地板材料組合物，其中包括一種合成橡膠膠乳，一種環(huán)氧二甲基乙內(nèi)酰脲樹(shù)脂，marshalite和一種氨基-苯酚環(huán)氧固化劑。聯(lián)合使用膠乳聚合物和環(huán)氧樹(shù)脂在粘合劑領(lǐng)域中也是已知的。例如，US4，588，757公開(kāi)了一種在環(huán)氧樹(shù)脂存在下，制備玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為約-10℃至-50℃的乳化聚合物的方法。所得材料與一種胺官能樹(shù)脂的水乳液混合，得到一種粘合劑，用來(lái)粘合塑料基體。US4，510，274公開(kāi)了一種粘合劑組合物，其中包括一種乙烯/乙酸乙烯酯/酸/丙烯酰胺膠乳聚合物，一種環(huán)氧樹(shù)脂和一種用來(lái)層壓聚烯烴薄膜的胺。US4，532，273公開(kāi)了一種用于汽車(chē)工業(yè)的粘合劑組合物。所述粘合劑包括一種膠乳聚合物，一種環(huán)氧樹(shù)脂，一種增粘劑和一種胺固化劑，所述膠乳由包括一種表氯醇與(甲基)丙烯酸叔胺酯的加成物在內(nèi)的單體聚合而成。US3，578，548公開(kāi)了使用一種環(huán)氧樹(shù)脂作為基于膠乳的壓敏粘合劑的過(guò)渡增粘劑。使用一種環(huán)氧樹(shù)脂與二亞乙基三胺(DETA)的加成物來(lái)固化過(guò)渡增粘劑。蘇聯(lián)專(zhuān)利421559-2公開(kāi)了一種用作工業(yè)地板材料粘合劑的組合物，該組合物包括19-34%(重量)的環(huán)氧樹(shù)脂，1-12%的液態(tài)膠乳，2-10%的聚亞乙基多胺硬化劑，4-70%的填料和7-14%的四乙氧基硅烷。歐洲專(zhuān)利申請(qǐng)245012公開(kāi)了一種兩組合組合物，第一組分包括一種用以固化羧基/環(huán)氧基的油溶性催化劑和一種環(huán)氧乳液，第二組分包括一種丁二烯-苯乙烯膠乳聚合物和一種水溶性胺。當(dāng)上述兩組合混合時(shí)，可以提供一種適用期長(zhǎng)、薄膜固化快的環(huán)氧/羧酸化的膠乳。除了環(huán)氧基-羧基催化劑外，包括膠乳聚合物、環(huán)氧樹(shù)脂和環(huán)氧固化劑的組合物也有披露，例如參見(jiàn)US4，524，107;4，522，962;4，510，274;4，427，804，4，485，200;4，367，298;4，342，843;4，377，4334，222，981;和3，859，239;蘇聯(lián)專(zhuān)利1014879-A;日本未審查專(zhuān)利出版物(公開(kāi))58-007467，53-096942和50-111129，和加拿大專(zhuān)利1，043，486。聯(lián)合使用膠乳聚合物和環(huán)氧化物在其他領(lǐng)域也已公開(kāi)。例如，US4，049，869公開(kāi)了一種組合物，包括一種高酸丙烯酸膠乳(例如14%的丙烯酸)，一種紫外線(xiàn)吸收劑和一種交聯(lián)劑，用來(lái)保護(hù)多孔無(wú)機(jī)基體。交聯(lián)劑可以是環(huán)氧樹(shù)脂，也可選擇性包括聚亞乙基亞胺或蜜胺樹(shù)脂。已知用有機(jī)硅烷來(lái)處理水泥表面以改進(jìn)粘合性，US4，626，567公開(kāi)了一種耐水丙烯酸膠乳密封組合物，包括一種有機(jī)氨基硅烷，以及少量的硅石如烘制硅石，使之與硅烷配合，提高粘合性能。US4，518，653公開(kāi)了一種采用一種組合物來(lái)處理玻璃纖維的方法，所述的組合物包括一種環(huán)氧樹(shù)脂，聚乙烯基吡咯烷酮，一種乳化劑或可分散的不粘結(jié)的成膜聚合物，例如雙酚聚酯樹(shù)脂，和甲基丙烯酸氧基烷基三烷氧基硅烷。盡管已知有某些組合物可用來(lái)為波特蘭水泥混凝土涂層提供特定的性能，如長(zhǎng)的適用期，快速早硬進(jìn)化，高的極限強(qiáng)度，良好的耐化學(xué)性能和抗熱沖擊脫層性能，以及兩組分包裝和混合，但是到目前為止還沒(méi)有一種組合物能提供上述性能的理想的綜合平衡。需要一種包括水凝水泥如波特蘭水泥的涂料或灰泥混合組合物，它可以以?xún)山M分體系進(jìn)行包裝，接著貯存和運(yùn)輸?shù)綉?yīng)用工地，現(xiàn)場(chǎng)使兩組分與水混合，以提供具有良好適用期的涂料組合物，而且在應(yīng)用后，該組合物能快速演變，最終為波特蘭水泥混凝土或金屬基體提供具有良好耐化學(xué)性能和抗熱沖擊性能的涂層。本發(fā)明提供了一種由聚合物改性的水泥組合物作為涂料組合物，用來(lái)刷涂和抹涂波特蘭水泥混凝土和金屬，例如用來(lái)修復(fù)被腐蝕的橋面和被化學(xué)損害的地板。本發(fā)明的由聚合物改性的水泥組合物通過(guò)了熱沖擊試驗(yàn)，甚至高溫循環(huán)，而傳統(tǒng)的環(huán)氧基聚合物水泥組合物則未能通過(guò)高溫循環(huán)試驗(yàn)。由聚合物改性的水泥組合物可以以雙組分形式進(jìn)行配制，涂料組合物由兩種可單獨(dú)混合、貯存并運(yùn)輸?shù)竭h(yuǎn)處施工工地的貯存穩(wěn)定的組分混合制成，在施工工地，它們可以與水在傳統(tǒng)設(shè)備中混合，得到一種適用期長(zhǎng)、粘度低，并且可方便快速地涂到基體上的液態(tài)涂料組合物。涂在并固化在基體上的液態(tài)、未固化的組合物的厚度可以在寬的范圍內(nèi)變動(dòng)，涂層可薄至0.05cm，厚至5.0cm，并且固化快速?gòu)氐?。與未改性的組合物相比，所述的固化的水泥組合物具有較大的極限強(qiáng)度，良好的耐化學(xué)性能，尤其是耐酸液和耐有機(jī)溶劑的性能，并且造價(jià)低于基于環(huán)氧樹(shù)脂的聚合物混凝土。本發(fā)明的由聚合物改性的水泥組合物包括(a)至少一種水凝水泥;(b)至少一種耐堿、成膜的合成聚合物膠乳，所述的聚合物膠乳包括脲基官能基團(tuán);(c)一種環(huán)氧固化劑，所述的環(huán)氧固化劑可溶解于或分散于水中;和(d)至少一種液態(tài)環(huán)氧樹(shù)脂。與未經(jīng)改性的水泥組合物相比，本發(fā)明組合物具有高的極限強(qiáng)度和耐化學(xué)性能。優(yōu)選的是，聚合物膠乳固體、環(huán)氧樹(shù)脂和胺固化劑之和(即，總的有機(jī)固體)與水凝水泥的重量比為約0.1-0.3。聚合物膠乳的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度最好為約0℃-30℃。在本發(fā)明的一個(gè)推薦的實(shí)施方案中，采用Ⅰ型波特蘭水泥作為水凝水泥。在本發(fā)明的另一個(gè)推薦的實(shí)施方案中，使用Ⅲ型波特蘭水泥，并且組合物中包括一種促凝劑，選自含有鈉離子的促凝劑，如碳酸鈉或氫氧化鈉。該水泥組合物具有波特蘭水泥組合物典型的早期強(qiáng)度，而且與未由聚合物改性的傳統(tǒng)的水泥組合物相比，它還提供了高的極限強(qiáng)度和耐化學(xué)性能。本發(fā)明的水泥組合物屬于的類(lèi)型在該領(lǐng)域有時(shí)被稱(chēng)作“灰泥”“頂面涂料”或“罩面涂料”。這種材料以及它們的應(yīng)用在P.Maslow著的ChemicalMaterialForConstruction(StructuresPubl-ishingCo.，F(xiàn)armington，MI1974)一書(shū)有綜述。它們是“聚合物改性的混凝土”意指，作為混合物，它們確實(shí)包括波特蘭水泥或其他水凝水泥。但是，它們不同于“聚合物混凝土”，“聚合物混凝土”是由一種乙烯基單體如甲基丙烯酸甲酯通過(guò)原地本體聚合反應(yīng)制成的。本發(fā)明的水泥組合物包括具有脲基官能團(tuán)的合成聚合物膠乳。盡管可以采用任何類(lèi)型的具有脲基官能團(tuán)的，可干燥成強(qiáng)硬耐水薄膜的膠乳，但是，本發(fā)明涂料組合物中采用的合成聚合物膠乳最好選自丙烯酸聚合物膠乳，苯乙烯/丙烯酸共聚物膠乳，苯乙烯/丁二烯共聚物膠乳，丙烯腈/丁二烯聚合物膠乳，氯化的乙烯基聚合物膠乳和疏水性的乙酸乙烯酯共聚物膠乳?！氨┧峋酆衔锬z乳”意指由單體聚合制得的聚合物膠乳，所述單體主要包括可聚合單體包括丙烯酰基(-COCH＝CH2)或甲基丙烯?；?-COC(CH3)＝CH2)，更具體地講，所述單體包括大于80%(重量)的(甲基)丙烯酸單體(基于總單體重量)?！笆杷浴币宜嵋蚁ス簿畚锬z乳意指那些乙酸乙烯酯共聚物膠乳，例如乙烯/乙酸乙烯酯共聚物膠乳，該共聚物膠乳干燥后形成耐水薄膜，而由乙酸乙烯酯均聚物膠乳形成的薄膜對(duì)水敏感。當(dāng)聚合物膠乳準(zhǔn)備與胺包裝時(shí)，例如當(dāng)制備兩組分“物系”中的一組分時(shí)(后來(lái)，兩組分在工地與所需水凝水泥和水混合，得到本發(fā)明的涂料組合物)，優(yōu)選一種耐堿聚合物膠乳，例如，一種丙烯酸、苯乙烯/丙烯酸或苯乙烯/丁二烯聚合物膠乳。也可以采用在配制(即，混合)時(shí)相互混溶的不同聚合物膠乳的混合物。也可以采用在干燥時(shí)熱力學(xué)上相容的聚合物膠乳的混合物，即在干燥過(guò)程中相不分離的混合物。含有脲基官能團(tuán)丙烯酸聚合物膠乳的本發(fā)明組合物尤其有用，原因是用不含有脲基官能團(tuán)的丙烯酸聚合物膠乳制備的水泥組合物，適用期短而不實(shí)用。用于本發(fā)明的聚合物膠乳可借助本領(lǐng)域已知技術(shù)來(lái)制備，例如懸浮聚合，界面聚合或乳液聚合。從烯不飽和單體制備膠乳聚合物顆粒的水分散液的乳液聚合技術(shù)，在聚合物領(lǐng)域是熟知的，也可采用任何普通的乳液聚合技術(shù)，例如一步和多步間歇法和連續(xù)法。若需要，可制備單體混合物并可逐步地加入聚合反應(yīng)容器中。在聚合反應(yīng)過(guò)程中，可以例如通過(guò)改變加入容器中的單體組成來(lái)改變聚合反應(yīng)容器中的單體組成。一步和多步聚合技術(shù)均可采用?？梢岳梅N子聚合物乳液來(lái)制備膠乳聚合物顆粒，以控制由乳液聚合反應(yīng)產(chǎn)生的顆粒的數(shù)目，如本領(lǐng)域所知。膠乳聚合物顆粒的粒徑可以通過(guò)調(diào)節(jié)初始表面活性劑的用量來(lái)控制，如本領(lǐng)域所知。D.C.Blackley在EmulsionPolymerization(Wiley，NewYork，1975)一書(shū)中詳細(xì)討論了聚合物膠乳的制備方法。通過(guò)在聚合反應(yīng)混合物中加入可形成膠束的穩(wěn)定表面活性劑來(lái)阻止膠乳聚合物顆粒的凝聚。一般情況下，通過(guò)本領(lǐng)域中已知的一種或多種表面活性劑如陰離子或非離子型表面活性劑或它們的混合物，來(lái)穩(wěn)定膠乳顆粒在乳液聚合反應(yīng)過(guò)程中的生長(zhǎng)。McCutchen'sDetergentsandEmulsifiers(MCPublishingCo.GlenRock.NJ，年刊)一書(shū)給出許多適于乳液聚合反應(yīng)的表面活性劑的例子。也可以采用其他類(lèi)型的穩(wěn)定劑如保護(hù)膠體。水泥組合物最好包括足夠量的非離子型表面活性劑，以為液態(tài)組合物提供適當(dāng)?shù)倪m用期。在聚合反應(yīng)過(guò)程中可以加入部分該非離子表面活性劑，以使聚合物膠乳具有特定的性能。例如，在某一具體的聚合反應(yīng)過(guò)程中，可以加入主要量的非離子型表面活性劑以提高聚合物膠乳的穩(wěn)定性。此外，也可以在聚合反應(yīng)完成后的某一時(shí)刻加入需要量的非離子型表面活性劑?？捎糜诒景l(fā)明水泥組合物中的聚合物膠乳的例子包括由烯不飽和單體聚合而制得的聚合物膠乳，所述的烯不飽和單體例如有α-、β-烯不飽和單體，包括苯乙烯，丁二烯，α-甲基苯乙烯，乙烯基甲苯，乙烯基萘，乙烯，乙酸乙烯酯，一種有支鏈的烷烴羧酸乙烯酯，氯乙烯，偏氯乙烯，丙烯腈，甲基丙烯腈，(甲基)丙烯酰胺，(甲基)丙烯酸的各種(C1-C20)烯烴酯，例如(甲基)丙烯酸甲酯，(甲基)丙烯酸乙酯，(甲基)丙烯酸正丁基酯，(甲基)丙烯酸異丁基酯，(甲基)丙烯酸2-乙基己基酯，(甲基)丙烯酸環(huán)己基酯，(甲基)丙烯酸正辛基酯，(甲基)丙烯酸正癸基酯，(甲基)丙烯酸正十二烷基酯，(甲基)丙烯酸十四烷基酯，(甲基)丙烯酸正戊基酯，(甲基)丙烯酸新戊基酯，(甲基)丙烯酸環(huán)戊基酯，(甲基)丙烯酸月桂基酯，(甲基)丙烯酸油酰基酯，(甲基)丙烯酸棕櫚基酯和(甲基)丙烯酸硬脂?；?其他的(甲基)丙烯酸酯，例如，(甲基)丙烯酸異冰片基酯，(甲基)丙烯酸芐基酯，(甲基)丙烯酸苯基酯，(甲基)丙烯酸2-溴乙基酯，(甲基)丙烯酸2-苯基乙基酯，和(甲基)丙烯酸1-萘基酯;(甲基)丙烯酸的烷氧基烷基酯，例如，(甲基)丙烯酸乙氧基乙基酯;烯不飽和的二-和三羧酸及酸酐的單-和二烷基酯，例如，馬來(lái)酸乙基酯，富馬酸二甲酯，烏頭酸三甲基酯，和衣康酸甲基乙基酯。在本發(fā)明說(shuō)明書(shū)和權(quán)利要求書(shū)中，“(甲基)丙烯酸酯”意指“丙烯酸酯”和“甲基丙烯酸酯”。烯不飽和單體也包括至少一種多烯不飽和單體，以提高分子量和交聯(lián)聚合物?？刹捎玫亩嘞┎伙柡蛦误w的例子包括(甲基)丙烯酸烯丙基酯，二(甲基)丙烯酸三丙二醇酯，二(甲基)丙烯酸二甘醇酯，二(甲基)丙烯酸乙二醇酯，二(甲基)丙烯酸1，6-己二醇酯，二(甲基)丙烯酸1，3-丁二醇酯，二(甲基)丙烯酸(聚亞烷基)二醇酯，鄰苯二甲酸二烯丙基酯，三(甲基)丙烯酸三甲基醇丙烷酯，二乙烯基苯，二乙烯基甲苯，三乙烯基苯，和二乙烯基萘。在本領(lǐng)域中，已知脲基官能團(tuán)和硫代脲基官能團(tuán)的可聚合單體可作為聚合物膠乳粘合劑和涂料組合物的粘合促進(jìn)單體。通過(guò)在聚合物膠乳聚合的單體混合物中引入一個(gè)或多個(gè)可共聚的脲基官能團(tuán)單體，而在聚合物膠乳中引入脲基。另一種作法是，在聚合反應(yīng)之后，通過(guò)對(duì)聚合物膠進(jìn)行化學(xué)改性而引入脲基或硫代脲基，例如在US3，300，429和4，248，754中所述?？晒簿鄣碾寤土虼寤倌軋F(tuán)單體的例子包括烯不飽和單體例如馬來(lái)酸β-(N，N′-亞乙基脲基)乙酯，富馬酸β-(N，N′-亞乙基脲基)乙基酯，富馬酸甲基β(N，N′-亞乙基脲基)乙基酯，富馬酸乙基β-(N，N′-亞乙基脲基)乙基酯，(甲基)丙烯酸β-脲基乙基酯，N-羥甲基-N′-甲基丙烯酰氧基乙基脲，(甲基)丙烯酸β-硫代脲基丙基酯，β-脲基乙基乙烯基醚，β-脲基乙基乙烯基硫化物，5-脲基戊基硫化物，N-乙烯基-N，N′亞乙基脲，N-乙烯基-N，N′-亞乙基硫代脲，N-乙烯基硫代丙基-N，N′-亞丙基脲，N-(β-(甲基)丙烯酰氨基乙基)-N-羥甲基-N，N′亞乙基脲，N-(3-丙烯酰氧基丙基)-N，N′-三亞甲基脲，(甲基)丙烯酰氧基乙基-N-亞乙基脲，N-〔β(α-(甲基)丙烯酰氧基乙酰氨基)乙基〕-N，N′-亞乙基脲，N-〔β-(α-羧甲基丙烯酰氨基)乙基〕-N-羥甲基-N，N-亞乙基脲，N-(β-(2-氧代-1-六羥基嘧啶基)丙基〕馬來(lái)酰亞胺，N-〔β-(β-羧基酰氨基)-乙基〕亞乙基硫代脲，N-二甲基-氨基乙基-N′-乙烯基-N，N′-三亞甲基硫代脲，氨基烷基脲與馬來(lái)酐連續(xù)反應(yīng)的加成物;2-羥乙基亞乙基脲、馬來(lái)酐和1，2-環(huán)氧丙烷的加成物，2-羥乙基亞乙基脲、1，2-環(huán)氧丙烷與烯丙基縮水甘油醚的加成物，2-氨基乙基乙撐脲依次與新癸酸的縮水甘油醚和烯丙基縮水甘油醚的反應(yīng)產(chǎn)物;N-乙基-β-(乙撐脲基)琥珀酸的乙烯酯、烯丙酯和甲基烯丙酯;N-β-(烯丙基氨基)乙基乙撐脲、烯丙基(β-1-乙撐脲基)乙基碳酸酯、N-(β-1-乙撐脲基)乙基烯丙氧乙酰胺、烯丙基N-甲基-N-β-(1-乙撐脲基)乙基氨基甲酸酯、堿性加合物1，3-二〔2-(2-氧-1-咪唑烷基)-乙基〕脲和烯丙基縮水甘油醚等。本發(fā)明組合物中使用的聚合物膠乳以每100克聚合物膠乳固體含有約0.002-0.006摩爾脲基官能團(tuán)為宜，并且該聚合物膠乳的聚合單體為每100克聚合物膠乳固體含有約0.002至0.006摩爾的脲官能基的單體為宜。在可制成用于本發(fā)明的合成聚合物膠乳的單體混合物中還可含有少量其它類(lèi)型的可共聚單體。例如，可使用少量這類(lèi)酸官能基可共聚單體，用以提供膠體穩(wěn)定性。酸官能基可共聚單體的例子包括丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸和β-丙烯基氧丙酸等。也可包括不少量帶有其它類(lèi)型官能團(tuán)的可共聚單體，如可促進(jìn)粘合的單體。可以使用的合成聚合物膠乳的例子包括丙烯酸共聚物膠乳，如丙烯酸丁酯/甲基丙烯酸甲酯/酸的共聚物膠乳和丙烯酸乙酯/甲基丙烯酸甲酯/酸的共聚物膠乳;乙酸乙烯酯均聚物和包括乙烯/乙酸乙烯酯共聚物膠乳、苯乙烯/丁二烯共聚物膠乳等在內(nèi)的共聚物膠乳。在本發(fā)明一推薦的實(shí)施方案中，使用了一種丙烯酸乳液共聚物，該共聚物由以下單體聚合而成，45.6%(重量)的丙烯酸丁酯，52.4%(重量)的甲基丙烯酸甲酯、1%(重量)的脲官能基甲基丙烯酸酯和1%甲基丙烯酸。該共聚物是按逐漸加熱的方法，以過(guò)硫酸鹽作為引發(fā)制備而成(見(jiàn)“EmulsionPlymerizationofAcrylicPolymers”RohmandHaasCo.，Philadelphia，PA)。計(jì)算的該聚合物膠乳的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為10℃至16℃。通常，適宜的聚合物膠乳能干燥后制成結(jié)實(shí)的耐水薄膜。為了避免本發(fā)明的涂料組合物干燥時(shí)龜裂，該合成聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)低于約30℃為宜，當(dāng)使用丙烯酸丁酯與甲基丙烯酸甲酯的共聚物時(shí)，Tg低于約25℃為宜。也可使用玻璃化轉(zhuǎn)變溫度大于約25℃和比丙烯酸丁酯/甲基丙烯酸甲酯共聚物親水性強(qiáng)的合成聚合物，在成膜過(guò)程中，水在其中起加強(qiáng)增塑的作用。當(dāng)此涂料組合物用于室內(nèi)地板施涂時(shí)，為了使固化的涂料組合物的壓縮強(qiáng)度達(dá)到最大，對(duì)準(zhǔn)備這樣施涂的涂料組合物或表層組合物而言，聚合物膠乳的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度約大于0℃為宜。在“ChemicalMaterialsForCons-truction”(卷2，P.Maslow著)一書(shū)中對(duì)此類(lèi)物質(zhì)的室內(nèi)地板施涂做了全面的描述。涂料組合物中有機(jī)固體總量的約60-75%(重量)是合成聚合物膠乳為宜，其余是環(huán)氧樹(shù)脂、胺官能基固化劑等。膠乳聚合物固體與環(huán)氧樹(shù)脂和環(huán)氧固化劑之和之間的重量比為約60∶40至75∶25為宜，為約70∶30至75∶25更好。本發(fā)明的組合物含有至少一種環(huán)氧樹(shù)脂。在施涂該涂料組合物的溫度下，該環(huán)氧樹(shù)脂是液體較好?？稍诒景l(fā)明的涂料組合物使用的環(huán)氧樹(shù)脂包括平均含有一個(gè)以個(gè)環(huán)氧基的環(huán)氧樹(shù)脂?？墒褂玫沫h(huán)氧樹(shù)脂的例子包括表氯醇與雙酚A或雙酚F的反應(yīng)產(chǎn)物、表氯醇與苯酚(或取代苯酚)和甲醛的反應(yīng)產(chǎn)物之間反應(yīng)制成的環(huán)氧化酚醛清漆樹(shù)脂;表氯醇和脂族多元醇如丙三醇、1，4-丁二醇、聚(氧亞丙基)二醇或類(lèi)似的多元醇組分的反應(yīng)產(chǎn)物。也可使用這種樹(shù)脂的混合物。一種適用雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂是ShellChemical欖Co.出售的Epon828樹(shù)脂。也可使用環(huán)氧樹(shù)脂的混合物，包括其與活性環(huán)氧官能基稀釋劑的混合物。環(huán)氧樹(shù)脂可直接與水凝水泥和任何砂石或細(xì)顆粒填料相混合，用作制備本發(fā)明涂料組合物的干組分。干組分可分別包裝貯存，然后裝運(yùn)到待施涂涂料組合物處。含有環(huán)氧樹(shù)脂的干組分可在此與含有胺官能基環(huán)氧固化劑的“濕”組分相混合。環(huán)氧樹(shù)脂液體即可直接與水凝水泥、砂子等混合，又可選用常規(guī)的乳化方法將其乳化后再混合。事實(shí)上任何含有活潑氫作為伯或仲取代基的多官能胺均可在本發(fā)明的涂料組合物中用作胺官能基環(huán)氧固化劑。胺官能基環(huán)氧固化劑的例子包括乙二胺、二乙胺三胺、三乙撐四胺、聚氧亞丙基胺(如JeffamineD-230)、胺官能基丙烯酸樹(shù)脂(如U.S.4，120，839所述)、改性脂族多元胺(如Ancamine1922和Ancamine2021)、環(huán)脂族曼里期堿(如Ancamine1732)、改性環(huán)脂族多元胺(如Ancamine1955)、三甲基己二胺、異佛爾酮二胺和四乙撐五胺。還可使用胺官能基環(huán)氧固化劑的混合物。本發(fā)明推薦的環(huán)氧固化劑是JeffamineD-230，一種齊聚的氧化丙烯二元胺。較好的胺官能基環(huán)氧固化劑的選擇應(yīng)使混合的涂料組合物具有足夠的適用期和夠低的粘度，以便于在基材上施涂該流體涂料組合物。由于具有適宜的適用期和夠低的粘度，推薦使用乙二醇和二元胺齊聚物和丙二醇的二元胺齊聚物。早硬改性是本發(fā)明的涂料組合物的一項(xiàng)重要而有益的性能。水凝水泥的硬化被認(rèn)為對(duì)早硬改性有控制作用。本申請(qǐng)說(shuō)明書(shū)和權(quán)利要求中所使用的“水凝水泥”這一表達(dá)方法意指包括所有氧化鈣、氧化硅和氧化鋁的化學(xué)組合或氧化鈣與氧化鎂、氧化硅及氧化鋁和氧化鐵(例如，氧化鎂可代替一部分氧化鈣，氧化鐵可代替一部分氧化鋁)的化學(xué)組合，即通常所謂的水凝特性的水泥。水凝特性水泥包括石灰渣水泥、火山灰水泥、天然水泥、波特蘭水泥、白水泥、和高鋁水泥?；鹕交宜喟ㄓ墒焓液湍ニ榈母郀t礦渣制成的礦渣水泥。由于其優(yōu)越的強(qiáng)度特性，一般在天然水泥中優(yōu)選的水泥是波特蘭水泥。除原有的建筑級(jí)波特蘭水泥或其它水凝性水泥外，在本發(fā)明中還可使用諸如高早硬水泥、耐熱水泥和慢固水泥等改性天然水泥和波特蘭水泥。波特蘭水泥中，ASTMⅠ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ型均可使用。但在本發(fā)明一推薦的實(shí)施方案中，優(yōu)選Ⅲ型波特蘭水泥，而在另一推薦的實(shí)施方案中，則優(yōu)選Ⅰ型波特蘭水泥。本發(fā)明組合物的有機(jī)組分會(huì)延緩水凝水泥的固化?？赏ㄟ^(guò)向涂料組合物中添加水泥固化促凝劑來(lái)改善此延緩作用。水凝水泥固化促凝劑在本領(lǐng)域是眾所周知的。推薦使用諸如碳酸鈉或氫氧化鈉等含鈉離子的促凝劑，這是因?yàn)橐呀?jīng)發(fā)現(xiàn)，含鈉離子固化促凝劑的存在可令人意外地加速?gòu)?qiáng)度的改善。本發(fā)明的水泥組合物還可任意地含有胺官能基或環(huán)氧官能基的硅烷。適宜的胺官能及環(huán)氧官能基硅烷的例子包括N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-(2-基乙基)-3-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、(氨基乙基氨基甲基)苯基乙基三甲氧基硅烷、4-氨基丁基二甲基甲氧基硅烷、4-氨基丁基三乙氧基硅烷、N-2-氨基乙基-3-氨基丙基三(2-乙基己氧基)硅烷、對(duì)-氨基苯基三乙基硅烷、3-氨基丙基二甲基乙氧基硅烷、3-氨基丙基甲基二乙氧基硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、3-氨基丙基三甲氧基硅烷、二亞乙基三胺丙基三甲氧基硅烷、環(huán)氧丙烷丙基三甲氧基硅烷、二(3-環(huán)氧丙烷丙基)四甲基二硅氧烷、3-環(huán)氧丙烷丙基二甲基乙氧硅烷和(3-環(huán)氧丙烷丙基)甲基二乙氧基硅烷?？蓪⒐柰橹苯蛹釉谒嘟M合物的混合物中。另外還可在將硅烷加到水泥組合物混合物中之前預(yù)先將其分散或溶解在水或甲醇等溶劑中。也可使用硅烷的混合物。所用硅烷的用量與涂料組合物中使用的填料的類(lèi)型和比例有關(guān)?；谒喙腆w重量計(jì)，水泥組合物中硅烷的用量至少為約0.1%(重量)為宜。硅烷提高了固化水泥組合物的耐酸性，但卻有延遲固化的跡象。通常是將砂子或較大的集料加在水泥組合物中較為有利。水泥組合物中也可含有砂子和集料，以降低成本或提供所需要的性能。砂子或集料的特性取決于水泥組合物的預(yù)期用途。對(duì)砌筑材料或灰膏而言，可使用任何小顆鑿盡寸的砂子，優(yōu)選的是平均粒徑為1毫米或更小的砂子。另一方面在對(duì)固化水泥組合物有嚴(yán)格要求的情況下，如在于現(xiàn)有混凝土地板上施涂水泥貼補(bǔ)的情況下，使用中等平均粒徑的分級(jí)的“Best”砂和“Ottawa”砂或這兩者的混合物更有利。Best砂是所謂的“尖?！毙蜕?，而Ottawa砂則是所謂的“圓粒”型砂。本發(fā)明涂料組合物中包括的砂子的例子有Ottawa20-30目砂(ASTMC190，F(xiàn)isherSci-entificCo.出售，Pittsburgh，PA)、MDC＃2砂和70目砂(MDCIndustries，Philadelphia，PA出售)和GSgray砂(Stonhard，Inc.，MapleShade，NJ出售)?？墒褂么罅教盍系幕旌衔锸褂袡C(jī)粘合劑的比例降到最低，同時(shí)保持泥槳具有良好流變性質(zhì)。在本發(fā)明一推薦的實(shí)施方案中，本發(fā)明的水泥組合物含有約20-40%(重量)的由平均尺寸為約0.1-0.25毫米的角狀顆粒構(gòu)成的砂子，如MDC70目砂，約20-40%(重量)的平均尺寸約0.5-1.0毫米的圓形顆粒構(gòu)成的砂子，如Ottawa20-30目砂、約20-40%(重量)的由平均尺寸為約1-3毫米的角狀顆粒構(gòu)成的砂，如MDC＃2砂和約20-40%(重量)的水凝水泥。一般所要使用的砂的特性決定了固化水泥組合物的用途。對(duì)于地板施涂而言，可使用“Ottawa”砂、“MDC70”砂和“MDC＃2”砂及其混合物等中等顆粒尺寸的分級(jí)砂最為有利。在這類(lèi)中等分級(jí)砂中，細(xì)砂都已除去，砂的篩分尺寸可在很寬的范圍內(nèi)變化。除砂子之外，還可使用研磨玻璃、剛石粉、硅藻土、研磨礦渣、細(xì)砂礫、暗色巖(traprock)及類(lèi)似的集料。砂與水泥的比值(以重量為基準(zhǔn))可在約2比1到約4比1的范圍內(nèi)變化。如果需要，本發(fā)明的涂料組合物還可另外含有細(xì)顆粒尺寸的礦物質(zhì)作為填料。例如可使用細(xì)顆粒尺寸的氧化硅。本申請(qǐng)說(shuō)明書(shū)和權(quán)利要求書(shū)中使用的“細(xì)顆粒尺寸填料”是指顆粒尺寸加權(quán)平均小于約50微米的填料?？墒褂玫募?xì)顆粒尺寸填料的例子包括SmithChemical&ColorCO.，Jamaica，NY出售的120，325和400目的氧化硅;Imsil無(wú)定形氧化硅(IllinoisMin-eralsCo.，CairoIL出售);Thom-pson，Weinman&Co.，Cartersville，GA出售的Duramite碳酸鈣;和PfizerCorp.，Easton，PA出售的＃1重晶石(硫酸鋇)。細(xì)顆粒尺寸填料有助于固化涂料組合物的壓縮強(qiáng)度的提高，通常壓縮強(qiáng)度與顆粒尺寸是成反比的關(guān)系。但如果所用填料的顆粒尺寸作用太細(xì)，得到的涂料組合物或灰泥對(duì)簡(jiǎn)單施涂來(lái)說(shuō)可能會(huì)變得太粘稠了。細(xì)顆粒填料與涂料組合物固體之間的重量比需根據(jù)所用細(xì)顆粒尺寸填料的顆粒尺寸、涂料的流變性能的要求和填料的化學(xué)特性來(lái)決定。可用常規(guī)方法和設(shè)備混合本發(fā)明水泥組合物的各組分。優(yōu)選的是首先制備、包裝和貯存兩個(gè)是間組分，然后運(yùn)送到使用現(xiàn)場(chǎng)，在此將其與水按比例混合在一起制成水泥組合物。兩組分之一優(yōu)選為含有細(xì)顆粒尺寸填料、其它大顆粒尺寸砂或集料等填料(如果有的話(huà))、水凝水泥和液體環(huán)氧樹(shù)脂的“干混物”。可使用混合顆粒狀礦物質(zhì)的常規(guī)設(shè)備，諸如螺旋漿混合機(jī)或轉(zhuǎn)鼓共混器混合這些組分。較好的是首先將任選的大顆粒尺寸填料加到混合器中，并混入液體環(huán)氧樹(shù)脂。徹度混合后，連同細(xì)顆粒尺寸填料一起，混入水凝水泥，持續(xù)混合，直至形成“干混物”。推薦這一加料過(guò)程是為了避免先使環(huán)氧樹(shù)脂與水凝水泥或另一細(xì)顆粒尺寸物質(zhì)混合時(shí)易于出現(xiàn)的形成結(jié)塊的現(xiàn)象。第二種成分或“濕混合料”最好包含聚合膠乳、胺官能團(tuán)環(huán)氧固化劑、任選的環(huán)氧基。硅烷或胺基硅烷，并且可使用任一常規(guī)低剪切的液體攪拌設(shè)備制備，密切注意以防切變導(dǎo)致聚合物膠乳的凝結(jié)或失穩(wěn)。本發(fā)明的涂料組合物最好包括含有鈉離子的加速水凝水泥的固化過(guò)程的促凝劑。優(yōu)先選用碳酸鈉或氫氧化鈉。促凝劑的用量最好足以加速水凝水泥的固化。例如，碳酸鈉的用量可為水凝水泥的0.5%(重量)，氫氧化鈉的用量可為水凝水泥的2.0%(重量)。這些促凝劑既可包含在濕混合料中也可包含在干混合料中。如果干混合料和濕混合料已分別制得，根據(jù)聚合物膠乳中固體也即濕混合料中固體的含量，需要在施工現(xiàn)場(chǎng)加入額外的水與干混合料和濕混合料摻合，以為水凝水泥固化提供足夠水分。水凝水泥充分固化所需的水與水凝水泥的比值，取決于水凝水泥的性質(zhì)、干混合料中水泥的含量、使用的性質(zhì)即所涂敷液態(tài)涂料組合物的厚度和施工現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境條件等。液態(tài)水泥涂料組合物的流變學(xué)性能、以及應(yīng)用方式(例如，用瓦刀抹灰還是噴槍噴涂)、是否使用了屏障涂層或覆蓋材料來(lái)延緩蒸發(fā)造成的失水、以及工藝中所知的類(lèi)似因素。一般說(shuō)來(lái)，總水分的最佳含量可用簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)確定。作為目前一個(gè)最佳實(shí)施方案，總水量與波特蘭水泥的重量比約為0.4-1。如果需要，濕混合料還可包括其他成分，例如少量的消泡劑;對(duì)有機(jī)組分的防護(hù)劑如殺真菌劑和抑細(xì)菌劑;紫外線(xiàn)穩(wěn)定劑;著色劑例如有色顏料和染料，增厚劑如聚電解質(zhì)和纖維素增厚劑;流變控制劑如締合增厚劑之類(lèi);助溶劑;調(diào)節(jié)固體物量的外加水，諸如此類(lèi)。本發(fā)明的組合物可用于多種目的。例如，它們可作為粘合涂料或粘合劑將新的波特蘭水泥混凝土粘結(jié)到已有的混凝土上，如在已有的混凝土地板上覆蓋一層新混凝土;修復(fù)已有的混凝土構(gòu)件的裂縫時(shí)作為灌漿;作為粘合劑將新的波特蘭水泥混凝土與加強(qiáng)鋼筋或鋼板粘合，如在預(yù)應(yīng)力或后加拉力的構(gòu)件中應(yīng)用;作為灌縫粘合料將組合件、板或這一類(lèi)物件粘合到墻上形成裝飾效果;作為混凝土結(jié)構(gòu)如堤壩、橋面、橋墩、高壓線(xiàn)塔、樓房以及類(lèi)似物體的保護(hù)性覆蓋層以使其不致暴露在外界。這些組合物還可用在有化學(xué)侵蝕的地方作地板上的涂層或舊、新混凝土、金屬、木質(zhì)地板的外層，如在化工廠、煉油廠、電鍍廠等遏到酸的地方，以及食品加工廠，軟飲料灌裝廠，肉食罐頭廠，牛奶廠等會(huì)遇到有機(jī)酸堿的地方。另外，這些涂料組合物還可作為石料及混凝土建筑的立面和雕刻之類(lèi)的保護(hù)層以防它們被酸雨降解。一般來(lái)說(shuō)，本發(fā)明的涂料組合物可涂覆的厚度范圍很大，依應(yīng)用的要求而定。下面的實(shí)施例，解釋了本發(fā)明的組合物和方法，有助于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員實(shí)施本發(fā)明。但是，本發(fā)明絕不限于這些實(shí)施例。除非另有說(shuō)明，在下面例子中給出的所有百分比和份數(shù)都均指重量而言。除在下面另外說(shuō)明，均采用下述的實(shí)驗(yàn)步驟?？箟簭?qiáng)度按如下確定濕涂料混合物裝入12.7毫米(1/2英寸)立方模中，12-24小時(shí)后脫模，實(shí)驗(yàn)前在室溫條件下老化。立方塊用Versa-Londer900型(Soiltest，股份有限公司，LakeBluffIL)的壓力負(fù)荷機(jī)，PR-60測(cè)力環(huán)進(jìn)行試驗(yàn)。負(fù)荷速率是2毫米/分(0.8英寸/分)。為評(píng)估熱沖擊，涂料組合物被涂覆在混凝土塊上，并進(jìn)行以下冷-熱循環(huán)試驗(yàn)熱沖擊試驗(yàn)方法</tables>混凝土塊(304.8毫米×152.4毫米(12英寸×6英寸)，預(yù)制混凝土產(chǎn)品，Lansdale，賓州(PA))不經(jīng)表面處理進(jìn)行應(yīng)用。一條長(zhǎng)127毫米(5英寸)，寬2.54×10-2毫米厚1密耳(mil)的MyLar膜置于塊的中央，涂層組合物涂敷在254毫米×101.6毫米(10英寸×4英寸)的區(qū)域。涂料組合物試驗(yàn)前在室溫條件下老化至少兩個(gè)星期，而非加熱固化。實(shí)施例1247.1份重量的MDC-2砂(有角顆粒)(MDCIndustries，Philadephia，PA))，247.1份重量的Ottawa20-30目砂(圓顆粒)(FisherScientificCO.)，與247.1份重量的70目砂(MDC工業(yè)公司)置入HobartK5ss型攪拌機(jī)中(Hoarb，Inc.，Troy，OH)，低速下混合。11.4份重量的Epon828液態(tài)環(huán)氧樹(shù)脂(雙酚A的二環(huán)氧甘油醚，環(huán)氧樹(shù)脂當(dāng)量為185-192，ShellChemicalCo.，Altlanta，GA)在攪拌砂的過(guò)程中逐漸加入，得到的混合物繼續(xù)攪拌直至樹(shù)脂在砂中充分分散(約15分鐘)，然后，247.1份重量的Ⅲ型硅酸鹽水泥(AllentownCementCo.，AllentownPA)加入砂和樹(shù)脂的混合物，繼續(xù)混合直至水泥充分分散。當(dāng)按此添加順序進(jìn)行時(shí)，可得均一的無(wú)凝塊的混合物，但若水泥先于樹(shù)脂加入時(shí)混合物在加樹(shù)脂時(shí)就容易結(jié)塊。得到的干性混合物呈現(xiàn)為無(wú)明顯液體存在的自由流動(dòng)料。68.4份重量的聚丙烯酸膠乳由下述單體混合物聚合面成45.6%的單體混合物(基于丙烯酸丁酯聚合物固體重量)，52.4%(重量)的甲基丙烯酸甲酯，1%(重量)的可共聚的脲基官能團(tuán)單體(每克單體0.005摩爾脲基)和1%(重量)的甲基丙烯酸(膠乳平均粒徑為160毫微米，占總固體重量的50.0%)。該聚丙烯酸膠乳與11.4份重量的JeffamineD-230聚氧化丙稀二胺(分子量約230，得州化學(xué)公司，Bellaire，得克薩斯)和2.95份重量的Tritonx-405非離子型表面活性劑(70%固體，RohmandHaas公司費(fèi)城、賓州)相混合，使用螺旋槳攪拌器，得到PH約為10.3，粘度約為70厘泊的混合物。然后加入0.7份重量的NopcoNXZ消泡劑(Nopco化學(xué)分公司，DiamondShamrock化學(xué)公司，Newark，新澤西)和63.9份重量的水得到濕混合料。139.7份重量的濕混合料加入999.8份重量的干混合料，用瓦刀手工攪拌五分鐘，得到本發(fā)明的涂料或灰泥組合物。所得的涂料組合物在總固體中含5.0%(重量)的有機(jī)物，在濕涂料組合物中含8.68%(重量)的水。水與水泥的重量比為0.40，有機(jī)物與水泥的重量比為0.21。實(shí)施例2重復(fù)實(shí)施例1的制備方法，不同的是加入12.36份重量(水泥重量的0.5%)的碳酸鈉至濕混合料中作為波特蘭水泥的固化促凝劑。實(shí)施例3-4重復(fù)實(shí)施例1和2制備方法，不同的是用Ⅰ型波特蘭水泥(Allentown水泥公司，Allentown，賓州)代替Ⅲ型波特蘭水泥。實(shí)施例1-4的涂料組合物樣品均裝入12.7mm(1/2英寸)立方模中，立方塊18-24小時(shí)后脫模，然后在室內(nèi)老化。立方塊的抗壓強(qiáng)度作為老化時(shí)間的函數(shù)在表Ⅰ給出。結(jié)果表明使用Ⅲ型波特蘭水泥及碳酸鈉促凝劑能產(chǎn)生高早期強(qiáng)度。表Ⅰ所示實(shí)施例1中熱沖擊實(shí)驗(yàn)的結(jié)果表明該組合物具有良好耐熱沖擊性能。表Ⅰ實(shí)施例1實(shí)施例2實(shí)施例3實(shí)施例4水泥類(lèi)型ⅢⅢⅠⅠ碳酸鈉%100.509.5抗壓強(qiáng)度(psi)1天870292065016102天28905500--14天4800750068006800熱沖擊實(shí)驗(yàn)經(jīng)過(guò)20---個(gè)周期1.重量百分比基于水泥重量實(shí)施例2中涂料組合物的12.7mm方塊在室內(nèi)靜置條件下固化14天的耐化學(xué)性，在表Ⅱ給出。與一種常規(guī)的膠乳水泥改性的涂料組合物AcryloidMC-1834(RohnandHaas公司，費(fèi)城、賓州)作比較，它對(duì)于有機(jī)溶劑和酸水溶液有良好的耐受性。表Ⅱ抗壓強(qiáng)度(psi)固化條件/暴露環(huán)境實(shí)施例2對(duì)照例114日，環(huán)境條件66804372固化7日/浸泡7日在水中45602395在10%檸檬酸中2850散開(kāi)在10%乳酸中3080散開(kāi)在二甲苯中2425裂開(kāi)實(shí)施例2中的涂料組合物制成園柱形，厚度6.4mm，直徑3.81mm，拉伸破裂強(qiáng)度為室內(nèi)環(huán)境條件下固化的函數(shù)。固化的組合物的拉伸破裂強(qiáng)度與表Ⅲ中常規(guī)的膠乳水泥改性劑相比較，當(dāng)與常規(guī)的膠乳水泥改性劑相比時(shí)，可見(jiàn)到本發(fā)明中的組合物表現(xiàn)較現(xiàn)的強(qiáng)度，水浸后也能較好地保持其強(qiáng)度。表Ⅲ抗拉伸破裂強(qiáng)度(psi)固化條件實(shí)施例2對(duì)照例114天，環(huán)境條件920780干燥7天/水浸7天680450實(shí)施例5-7重復(fù)實(shí)施例1的制備過(guò)程，使用表Ⅳ給出的聚合膠乳和下列干混合料與濕混合料，給出表Ⅴ的涂料組合物。干混合料重量份數(shù)MDC-2砂137.07Ottawa20-30目砂237.0770目砂337.07Ⅰ型波特蘭水泥437.07Epon828環(huán)氧樹(shù)脂51.72150.0濕混合物配方A配方B聚合乳膠(50%)10.210.2TritonX-405(70%)60.440.44JeffamineD-230170.530.53氨基乙基氨基丙基0.050三甲氧基硅烷NopcoNXZ消泡劑0.100.10水6.616.611.MDC工業(yè)公司，費(fèi)城，賓夕法尼亞州。2.Fisher科學(xué)公司，匹茨堡，賓州。3.MDC工業(yè)公司。4.Allentown水泥公司，Allentown，賓州5.殼牌化學(xué)公司，亞特蘭大，佐治亞。6.RohmandHaasCo.，費(fèi)城，賓州，這個(gè)水平代表6%(重量)的表面活性劑固體(基于乳膠固體物)。當(dāng)聚合膠乳含有在聚合過(guò)程中加入的非離子型表面活性劑時(shí)，聚合后加入的量可按比例減少。7.得州化學(xué)公司，Bellaire，TX。8.PetrarchSystems(Huls)，Bristol，PA。9.Nopco化學(xué)分公司，DiamondShamrock公司，Newark，NJ。表Ⅳ單體混合物聚合膠乳丙烯酸丁酯甲基丙烯甲基丙烯酸脲官能基單體酸甲酯A15048.51.50B245.553.21.30C345.652.411D445.652.4111.加6%(重量)的TritonX-405非離子型表面活性劑(基于單體重量)。2.加0.4%(重量)的月桂基硫酸鈉陰離子表面活性劑(基于單體重量)。3.0.4%(重量)的月桂硫酸鈉;脲官能基單體每克含0.004摩爾脲官能團(tuán)。4.0.4%月桂硫酸鈉;脲官能基單體每克含0.005摩爾脲基官能團(tuán)。聚合物膠乳中脲官能基的存在，對(duì)于用表Ⅳ和配方A、B中的膠乳制備的涂料組合物的適用期有何影響，已在表Ⅴ中列出。適用期定義為從混合干、濕混合料開(kāi)始，直到制得濕的涂料組合物失去流動(dòng)性為止所經(jīng)過(guò)的時(shí)間。在失去流動(dòng)性以后，涂料組合物變干并易于粉碎。不囿于某一特殊的解釋或理論的話(huà)，這種現(xiàn)象據(jù)認(rèn)為同二價(jià)離子的絮凝引起的膠體穩(wěn)定性喪失有關(guān)。正如我們?cè)诒恝踔薪o出的數(shù)據(jù)所看到的，聚合物膠乳中脲官能基團(tuán)的存在意外地使得涂料組合物有了預(yù)想不到的長(zhǎng)適用期。表Ⅴ實(shí)施例涂料配方膠乳X-405固體物占涂料適用期膠乳固體物重量的%(分鐘)實(shí)施例5AC6130以上實(shí)施例6AC6130以上實(shí)施例7BC6130以上對(duì)照例2AA623以下對(duì)照例3AB61約為5對(duì)照例4AC313以下對(duì)照例5AD6130以上1.TritonX-405表面活性劑在制備和乳化中和過(guò)程中加入2.TritonX-405表面活性劑在中和與貯藏之后加入乳膠。實(shí)施例8-10重復(fù)實(shí)施例1的制備過(guò)程，使用聚合物膠乳D和配方B，不同的是另外加入或0.5%(基于水泥)的碳酸鈉或2.0%(基于水泥)的氫氧化鈉至濕混合料中制得實(shí)施例9和10。實(shí)施例8用聚合膠乳D和配方B，但不加促凝劑。拉伸斷裂強(qiáng)度在環(huán)境固化下一天后測(cè)量，測(cè)量的結(jié)果如表Ⅵ所列。正如在表Ⅵ所示，不論加入碳酸鈉還是氫氧化鈉都可顯著加速涂料組合物的固化。表Ⅵ實(shí)施例促凝劑拉伸斷裂強(qiáng)度(psi)8沒(méi)有9790.5%碳酸鈉180102.0%氫氧化鈉396對(duì)本發(fā)明的組合物和工藝方法中的各個(gè)實(shí)施例，可在其細(xì)節(jié)上施以各種各樣的改動(dòng)，所有這些改動(dòng)均不超出由后附的權(quán)利要求書(shū)限定的本發(fā)明的精神和范圍。權(quán)利要求1.一種由聚合物改性的具有改進(jìn)耐化學(xué)性能的水泥組合物，該水泥組合物包括(a)至少一種水凝水泥；(b)至少一種合成的成膜、耐堿聚合物膠乳，所述的膠乳聚合物包括脲基官能基團(tuán)；(c)至少一種液態(tài)環(huán)氧樹(shù)脂；和(d)至少一種具有胺官能團(tuán)的環(huán)氧固化劑，該固化劑可分散于或溶解于水中。2.權(quán)利要求1的水泥組合物，其中所述的水凝水泥是波特蘭水泥。3.權(quán)利要求2的水泥組合物，其中還包括一種含有鈉離子的水凝水泥促凝劑。4.權(quán)利要求3的水泥組合物，其中所述的水凝水泥是Ⅲ型波特蘭水泥。5.權(quán)利要求3的水泥組合物，其中所述的水凝水泥是Ⅰ型波特蘭水泥。6.權(quán)利要求5的水泥組合物，其中所述的促凝劑是碳酸鈉。7.權(quán)利要求5的水泥組合物，其中所述的促凝劑是氫氧化鈉。8.權(quán)利要求1的水泥組合物，其中所述的合成聚合物膠乳是由單體聚合制成的一種丙烯酸聚合物膠乳，所述單體包括至少約80%(重量)的可聚合(甲基)丙烯酸單體。9.權(quán)利要求1的水泥組合物，其中所述的合成聚合物膠乳是由單體聚合而制成，所述的單體包括約0.002-0.006摩爾的脲官能單體(對(duì)每100克的聚合物膠乳固體)。10.權(quán)利要求7的水泥組合物，其中所述的脲官能單體包括(甲基)丙烯酸單體。11.權(quán)利要求1的水泥組合物，其中所述的有機(jī)材料對(duì)水凝水泥的重量比為約0.1-0.3。12.權(quán)利要求1的水泥組合物，其中所述的聚合物膠乳的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為0-30℃。13.權(quán)利要求1的水泥組合物，其中所述的液態(tài)環(huán)氧樹(shù)脂中的環(huán)氧基團(tuán)對(duì)胺官能環(huán)氧固化劑中的胺基的摩爾比為約0.8-1.2。14.權(quán)利要求1的水泥組合物，其中所述的聚合物膠乳固體對(duì)液態(tài)環(huán)氧樹(shù)脂與胺官能環(huán)氧固化劑之和的重量比為約60∶40-75∶25。15.權(quán)利要求1的水泥組合物，其中還包括至少一種胺官能硅烷。16.一種用于制備包括水凝水泥、刷涂或抹涂波特蘭水泥混凝土的組合物的可固化膠乳組合物，所述的可固化膠乳組合物包括(a)一種具有脲官能團(tuán)的耐堿、成膜的合成聚合物膠乳，和(b)一種胺官能環(huán)氧固化劑，所述環(huán)氧固化劑可溶于或分散于水中。17.一種用于制備刷涂或抹涂波特蘭水泥混凝土的涂料組合物的兩組分組合物，包括(a)第一組分，包括(1)至少一種水凝水泥，和(2)至少一種液態(tài)環(huán)氧樹(shù)脂;以及(b)第二組分，包括(1)至少一種合成的成膜、耐堿的聚合物膠乳，所述的膠乳聚合物包括脲基官能基團(tuán)，和(2)至少一種胺官能環(huán)氧固化劑，所述固化劑可分散于或溶解于水中。18.一種保護(hù)波特蘭水泥混凝土表面的方法，該方法包括(a)向表面涂覆一種液態(tài)保護(hù)涂料組合物，該涂料組合物包括(1)至少一種水凝水泥;(2)至少一種合成的成膜、耐堿的聚合物膠乳，所述的膠乳聚合物包括脲基官能團(tuán)基團(tuán)，(3)至少一種液態(tài)環(huán)氧樹(shù)脂;和(4)至少一種胺官能環(huán)氧固化劑，所述固化劑可分散于或溶解于水中;以及(b)使涂料組合物固化以形成一保護(hù)涂層。19.一種由波特蘭水泥混凝土制成的制品，其中在制品的至少一部分表面上具有一保護(hù)涂層，所述保護(hù)涂層由以下組合物形成，該組合物包括(a)至少一種水凝水泥(b)至少一種合成的成膜、耐堿的聚合物膠乳，所述的膠乳聚合物包括脲基官能基團(tuán)，(c)至少一種液態(tài)環(huán)氧樹(shù)脂，和(d)至少一種胺官能環(huán)氧固化劑，所述固化劑可分散于或溶解于水中。全文摘要一種用來(lái)刷涂或抹涂波特蘭水泥混凝土或金屬的涂料組合物。該組合物包括一種具有脲基官能團(tuán)的合成聚合物膠乳，一種胺官能團(tuán)環(huán)氧固化劑，一種液態(tài)環(huán)氧樹(shù)脂和一種水凝水泥。該涂料組合物從兩種貯存穩(wěn)定的組合混合制得；干混合物包括水凝水泥和環(huán)氧樹(shù)脂，以及選擇性的大粒凝聚物，濕混合物包括聚合物膠乳和胺固化劑。這兩種組分可以現(xiàn)場(chǎng)混合，得到一種液態(tài)涂料組合物，具有好的適用期，粘度低，強(qiáng)度進(jìn)化快，抗壓強(qiáng)度大，耐熱沖擊，耐化學(xué)腐蝕，尤其耐酸液腐蝕。文檔編號(hào)C04B24/28GK1052471SQ9010982公開(kāi)日1991年6月26日申請(qǐng)日期1990年12月14日優(yōu)先權(quán)日1989年12月14日發(fā)明者查爾斯·W·布雷多,弗雷德里克·J·欣德勒申請(qǐng)人:羅姆和哈斯公司