利用(甲基)丙烯酸酯粘合剂粘接塑料管的方法
【专利摘要】本文描述了通过使用(甲基)丙烯酸酯粘合剂粘接采用接头件或不采用接头件的塑料管的方法以及相应的管连接网。
【专利说明】利用(甲基)丙烯酸酯粘合剂粘接塑料管的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于粘性(stoffschliissigen)连接塑料管的方法以及具有至少两根塑料管的管连接网。
【背景技术】
[0002]当粘接塑料管(例如PVC耐压管)时，通常使用的粘合剂包含被溶解在合适的溶剂或者溶剂体系中的固态聚合物。粘合的原理是基于溶剂的溶胀、溶解和扩散特性。溶剂扩散进入基底材料内，使其溶胀，并且辅以溶解结合的聚合物部分而使得部件在按压工序中粘接。溶剂在一段长度不明确的时间内被解吸，从而实现均匀的粘接。管粘接技术的这一原理在例如欧洲专利申请EP0197481A2中有记载。
[0003]尽管这样的管粘接技术取得了很好的效果，但人们仍在普遍尝试获得不用基于溶剂的粘合剂就可达成上述效果的可能方法。
[0004]在这个背景下，国际专利申请W02009/108751A1中提出了借助于可室温固化的粘合剂来连接PVC管，其中所述粘合剂包含环氧树脂和固化剂的混合物，所述固化剂含有聚酰胺和聚胺的掺和物。
【发明内容】
[0005]本发明的一个目的在于提供一种管连接网，其不需要使用基于溶剂的粘合剂，并且此外具有提高的粘合强度，特别是抗剪强度。
[0006]在这方面，令人惊讶地发现，在用于粘性连接采用接头件或者不采用接头件的塑料管的方法中，使用(甲基)丙烯酸酯粘合剂提供了很好的结果。
[0007]相应地，本发明的第一主题是借助于接头件粘性连接塑料管的方法，
[0008]其中
[0009](a)将粘合剂施加到所述接头件的接合表面上和/或施加到待与之相连的管端的接合表面上，然后
[0010](b)将所述管和所述接头件滑动到一起，然后
[0011](C)使所述粘合剂固化，
[0012]其特征在于，将(甲基)丙烯酸酯粘合剂用作所述粘合剂。
[0013]根据优选实施方案，特别是在步骤(a)中，将粘合剂施加到接头件的接合表面上以及待与之相连的管端的接合表面上。
[0014]术语“接头件”是指管道的连接件。这些连接件可以实现例如管段的(特别是直的)连接，而且可以实现用于改变方向或者改变直径的管连接以及与组件的连接。特别是，使用接头件使得管道线路可容易地适应外部条件，包括例如绕行障碍、安设分支以及改变直径等。管道的路线因此能容易地适应建筑结构要求。术语“接头件”通常广泛地用在管道规划以及安装技术中。在本发明的上下文中，优选地使用塑料接头件。
[0015]此外，本发明的第二主题是用于粘性连接塑料管的方法，[0016]其中通过将第一管端与第二管端滑动到一起来实现管连接，其中一个管端为接收管部，并且另一个管端为插入管部，
[0017]其中在将所述管端滑动到一起之前，将粘合剂施加到待连接到一起的接合表面中的至少一个(特别是两者)上，并且在将所述管端滑动到一起之后，使所述粘合剂固化，其特征在于，将(甲基)丙烯酸酯粘合剂用作所述粘合剂。
[0018]根据本发明的方法提供了一系列优点。首先，可实现持久稳定的、高强度的管连接，所述管连接具有与管的寿命一致的寿命并且满足特别是对于加压管道的质量和验证要求。利用根据本发明的方法实现的粘性连接具有很好的耐光性、很好的耐溶剂性、很好的耐水解性、很好的耐高温性和耐低温性以及很好的抗冲击性。特别是，能够实现粘性连接的很好的抗剪强度。在本发明的上下文中，该抗剪强度能够特别地根据DIN EN IS09311-2来测试。这一标准规定了鉴定用于热塑性管道系统的粘合剂的方法，其中被粘性连接的连接的抗剪强度是基于适当制备的样品来测定的。根据本发明的连接技术的一个特别的优点在于:在通常的固化条件(例如，在室温20°C)下特别快速地形成强度，特别是抗剪强度，从而使得设备可更快速地起动。能够毫无障碍地施加粘合剂，例如通过静态混合器。根据本发明的两种方法的不同仅在于:在第一种方法中，所述管采用接头件连接在一起，而在第二种方法中，所述管直接连接在一起。
[0019]原则上，在根据本发明的方法中所述粘合剂可以所有可能的方式施加。但是，所述粘合剂优选地借助于施加工具来施加，特别是通过刷涂。这样就能够实现以期望的合适厚度特别均匀地施加。
[0020]使所述粘合剂可固化，特别是在环境温度下；所述环境温度取决于气候情况，优选地约为10至35°C，例如20°C。粘接的连接的很好的强度在一小时后得以实现。
[0021]为了实现采用接头件或者不采用接头件的塑料管的特别好的粘接，在本发明的上下文中，其次在本发明的优选实施方案的上下文中，有利的是:在组装前所述接合表面上的粘合剂膜厚度在0.1mm至3mm、优选0.2mm至1.5mm、特别优选0.2mm至0.6mm的范围内。这些与使用的(甲基)丙烯酸酯粘合剂有关的粘合剂膜厚度为管粘接提供了特别长的使用寿命。令人惊讶地，由于所述粘合剂具有良好的润滑效果，0.2_左右的直径间隙也可以被接
入
口 ο
[0022]在本发明的上下文中，所述接合表面之间的粘性连接通过将管与接头件或者管与管滑动到一起而实现。为了能够产生特别持久地牢固的管连接，在优选实施方案的上下文中有利地实施本发明的方法，使得可将管与接头件或者管与管不需要扭转就滑动到一起。
[0023]事实上，如果以扭转的方式将管与接头件或者管与管滑动到一起，在本发明的上下文中也能够产生显著持久地牢固的管连接，因为本发明的一个特别的优点在于本发明所使用的(甲基)丙烯酸酯粘合剂具有相对较长的开放时间(与基于溶剂的粘合剂相比)，因此也可实现当将管与接头件或者管与管滑动到一起时进行校正或者扭转，尽管在不扭转时得到的结果更好。此外，相对较长的开放时间可实现大直径管(即直径大于400mm的管)的无问题粘合。
[0024]根据本发明的方法基本上适合用于牢固地粘合所有类型的塑料管。根据本发明的一个具体实施方案，待连接的塑料管包括那些基于热塑性聚合物的塑料管，特别是基于PVC (优选PVC-U或者PVC-C) ,ABS (丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物)、ASA (丙烯酸酯-苯乙烯-丙烯腈共聚物)、ABS/ASA和/或PET (聚对苯二甲酸乙二醇酯)的那些。所述接头件同样优选地基于热塑性聚合物，特别是基于那些上文所列举的。
[0025]PVC-C是氯化聚氯乙烯的根据DIN EN IS01043-1:2002-06的缩写。氯化聚氯乙烯可通过在流化床法、分散法或者溶解法中对聚氯乙烯(PVC)氯化而生产，并且通常以含氯量约62-73%以及密度约1.5-1.58g/cm3的无色粉末的形式销售。该氯化作用特别增强了聚氯乙烯的热稳定性和抗热变形性。
[0026]PVC-U是可具有0-12重量％的增塑剂含量的硬PVC的根据DIN ENIS01043-1:2002-06的缩写。根据本发明的待粘合的基于PVC-U的塑料管特别是无增塑剂的。相比之下，软PVC具有>12重量％的增塑剂含量。
[0027]本发明使用(甲基)丙烯酸酯粘合剂——特别是与上述基于热塑性聚合物的塑料管一起使用——提供了具有优良品质和持久韧性的管连接。
[0028]本发明的一个特别的优点在于待连接的连接部分也可以由不同的塑性材料构成，而且尽管如此，持久牢固的管连接仍能实现。由此本发明的另一优选实施方案对应于所述连接部分由不同的塑性材料构成时的情况。
[0029]本发明的另一特别的优点在于，其能够实现将对溶剂的需求减到最少或甚至不需要溶剂的粘性连接。
[0030]如【背景技术】中所说明的，用于管粘接的常见粘合剂的粘接原理通常是基于所使用溶剂的溶胀、溶解和扩散特性。
[0031]相比之下，本发明优选的是，所使用的粘合剂包含少于10重量％、优选地少于5重量％、特别地少于2重量％的溶剂，或者甚至是无溶剂。降低的溶剂分数尤其能满足职业健康和安全的需要。在本发明的上下文中，反应性单体不为本发明范围内的溶剂。
[0032]本发明所使用的粘合剂为(甲基)丙烯酸酯粘合剂。
[0033]在本发明的上下文中，(甲基)丙烯酸酯粘合剂为包含丙烯酸和/或甲基丙烯酸和/或它们的酯的粘合剂。它们特别地包括双组分粘合剂。在本发明的上下文中特别优选的(甲基)丙烯酸酯粘合剂为包含甲基丙烯酸酯的双组分反应性粘合剂，特别是包含甲基丙烯酸甲基酯(甲基丙烯酸甲酯)的。在这方面，优选那些(甲基)丙烯酸酯粘合剂，其中反应性单体体系包含至少10重量％的甲基丙烯酸甲酯，优选地至少20重量％的甲基丙烯酸甲酯，特别地至少30重量％的甲基丙烯酸甲酯，各重量％均是相对于整个反应性单体体系而言。此外，优选那些(甲基)丙烯酸酯粘合剂，其中反应性单体体系包含至少40重量％的甲基丙烯酸甲酯，优选地至少50重量％的甲基丙烯酸甲酯，特别地至少60重量％的甲基丙烯酸甲酯，各重量％均是相对于整个反应性单体体系而言。
[0034](甲基)丙烯酸酯粘合剂中使用的单体一特别是甲基丙烯酸甲酯一可通过自由基链反应聚合。
[0035]为了引发聚合反应，需要反应性基团，其在向其中添加促进剂时主要由过氧化物来提供。合适的过氧化物如过氧化二苯酰、以及合适的促进剂如芳叔胺(如特别是二甲基对甲苯胺)是本身已知的。
[0036]可对(甲基)丙烯酸酯体系进行处理，其中例如:第一组分A包含至少一种基于(甲基)丙烯酸酯的可聚合的单体组分和固化剂，并且第二组分B包含至少一种基于(甲基)丙烯酸酯的可聚合的单体组分和用于催化所述固化反应的催化组分(所谓的促进剂)。可将组分A和B在施加到连接部分上之前以需要的比例混合，然后计量施加到所述连接部分上。所述混合特别是在静态混合器中实施。也可将组分直接施加到连接部分上，并通过所述连接部分上的接触压力实现必要的混合；就根据本发明的方法而论，这是特别有利的，因为其节省了劳动力。
[0037]原则上，所述至少一种基于(甲基)丙烯酸酯的可聚合的单体组分可包含任何适合于在(甲基)丙烯酸酯粘合剂中使用的单体组分，特别是包含丙烯酸和/或甲基丙烯酸和/或它们的酯的。优选包含甲基丙烯酸甲酯。相对于整个粘合剂组合物，优选地包含总量为30-80重量％的基于(甲基)丙烯酸酯的可聚合的单体组分。
[0038]所述单体体系优选包含甲基丙烯酸甲酯。相对于整个粘合剂组合物，优选地包含20-70重量％、特别地30-60重量％的量的甲基丙烯酸甲酯。
[0039]此外，可优选地额外使用甲基丙烯酸或者丙烯酸的其它酯，例如甲基丙烯酸羟乙酯和/或甲基丙烯酸羟丙酯；优选相对于整个粘合剂组合物，其总量优选为5-50重量％、特别地为10-30重量％。
[0040]此外，可额外使用其它酸性单体，特别是甲基丙烯酸；优选相对于整个粘合剂组合物，其总量为0.5-10重量％、特别地为1-5重量％。添加与粘合剂的其它成分结合的酸性单体——特别是甲基丙烯酸——特别提高了所述管粘接的抗热变形性、固化特性、与管材料的粘附特性以及抗拉强度。甲基丙烯酸的使用因此与本发明的显著优点有关，并且因此对应于本发明的特别优选的实施方案。
[0041]在整个组合物中，即在整个(甲基)丙烯酸酯双组分体系中，优选地
[0042](i)使用至少三种不同的基于(甲基)丙烯酸酯的可聚合的单体组分，其包含
[0043]a)相对于整个组合物，20-70重量％的量的甲基丙烯酸甲酯，
[0044]b)相对于整个组合物，5-30重量％的量的具有极性基团的甲基丙烯酸酯，其选自甲基丙烯酸环己酯、甲基丙烯酸四氢化糠酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸叔丁基氨基乙酯、甲基丙烯酸氰乙酯和甲基丙烯酸氯乙酯，然而特别是甲基丙烯酸羟乙酯和/或甲基丙烯酸羟丙酯，
[0045]以及
[0046]c)相对于整个组合物，0.5-10重量％的量的酸性单体组分，特别是甲基丙烯酸。
[0047]具有极性基团的甲基丙烯酸酯的一个特别优选的实例为甲基丙烯酸羟乙酯单体，其可例如以Mhoromer BM905从Evonik获得。
[0048]在另外的优选实施方案中，整个组合物包含
[0049]a)30_60重量％的量的甲基丙烯酸甲酯，
[0050]b)总量为5-15重量％的甲基丙烯酸羟乙酯和/或甲基丙烯酸羟丙酯，
[0051]c)0.5至10重量％、优选I至5重量％的量的甲基丙烯酸，
[0052]d)总量为5至70重量％、优选地10至60重量％的一种或多种用于提高抗冲击性的组分，特别是包括氯磺化的聚乙烯和/或苯乙烯-丙烯腈-丁二烯共聚物，
[0053]e)总量为0.1至5重量％的基于过氧化物的固化剂，
[0054]f) 一种或多种用于催化固化反应的催化组分，优选地其总量为0.01至5重量％，
[0055]g)总量为0.1至15重量％的稳定剂，
[0056]h)任选存在的增稠剂(优选热解法二氧化硅)，优选地其总量为0.1至30重量％，[0057]其中各重量％示值均是相对于整个组合物而言的。
[0058]当然，所有本发明可使用的(甲基)丙烯酸酯粘合剂可根据需要包含其它任选存在的组分。
[0059]在另一优选实施方案的框架内，可额外使用双官能的或者更高官能的单体作为所述可聚合的单体组分，例如:二甲基丙烯酸乙二醇酯、二甲基丙烯酸丙二醇酯和/或1，1，1-三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯。这特别提高了管粘接的抗热变形性。相对于整个组合物，所述双官能的或者更高官能的单体的总量可是例如，O至20重量％，优选地0.1至10重量％，特别是0.1至5重量％。
[0060]过氧化物、氢过氧化物、过氧化酯、过氧盐、过氧酸和/或它们的混合物被考虑作为所述基于过氧化物的固化剂。氢过氧化物如氢过氧化异丙苯或者氢过氧化二异丙苯是特别优选的。最优选的是氢过氧化异丙苯。例如，叔丁基过氧化氢(TBH)、过苯甲酸叔丁酯(TBPB)和过氧化苯甲酰(BPO)也是合适的。通常，它们适合使用的总量为整个组合物的约
0.5重量％至3重量％。
[0061]稳定剂(如基于空间位阻酚、对苯二酚或者醌的产物)的添加防止了自由基链反应的不想要的过早引发，并且提高了所述组合物的储存稳定性。
[0062]在两种组分中都能够包含的优选的稳定剂彼此独立地选自噻嗪、对苯二酚、醌、空间位阻酚(例如，2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚)、有机酸以及具有噁唑官能度的化合物。但是，特别优选地使用对苯二酚和空间位阻酚。相对于整个组合物，稳定剂的总量可在例如
0.1至10重量％的范围内。
[0063]可催化固化剂的分解——特别是将过氧化物分解为自由基的分解——的物质可用作用于催化固化反应的催化组分。叔胺——如N，N- 二甲基对甲苯胺、N, N- 二羟乙基对甲苯胺、二甲基苯胺、二乙基苯胺、N，N-二乙基对甲苯胺以及它们的组合一是合适的。
[0064]亚胺也是合适的，例如源自丁醛(butanal)和苯胺的亚胺。二氢吡啶衍生物——如3，5- 二乙基-1，2- 二氢-1-苯基-2-丙基卩比唳 同样是合适的。同样地可使用过渡金属盐，该过渡金属盐优选可溶于有机介质中，例如是铜盐和/或钴盐，如辛酸铜(copperoctanoate)。特别优选的是，使用过渡金属盐与叔胺、亚胺或者二氢吡啶衍生物的结合作为用以催化固化反应的催化组分。一种或多种用于催化固化反应的催化组分的合适的总量，相对于整个组合物，优选在0.01至5重量％的范围内。
[0065]用于提高抗冲击性的组分(所谓的“增韧剂”)特别是弹性体，优选氯磺化聚乙烯(所谓的来自DuPont的“Hypalon?” )。氯磺化聚乙烯可例如优选地以5-50重量％、特别是10-30重量％的量包含在整个组合物中。
[0066]氯磺化聚乙烯可通过例如用氯和二氧化硫同时处理聚乙烯来生产。市售可得类型的氯磺化聚乙烯包含大约25-45%的氯和0.8-1.5%的硫。
[0067]优选可使用的用于提高抗冲击性的组分(所谓的“增韧剂”)还特别是苯乙烯-丙烯腈-丁二烯共聚物(如，来自Chemtura的Blendex338),缩写为ABS共聚物。ABS共聚物属于弹性体改性的热塑性塑料。本发明可使用的ABS共聚物优选地包括热塑性聚合物与弹性聚合物的掺和物，其中丁-1，3-二烯的均聚物或者共聚物的非连续的、弹性体相被分散在硬的热塑性苯乙烯-丙烯腈共聚物的连续相中。苯乙烯-丙烯腈-丁二烯共聚物可例如优选地以5-50重量％、特别是以10-30重量％的量包含在整个组合物中。[0068]原则上，任何合适的组分都可用于本发明中以提高抗冲击性。特别地，本发明的用以提高抗冲击性的组分可选自多种弹性体材料。例如可使用聚丙烯酸酯、苯乙烯/ 丁二烯/苯乙烯(SBS)共聚物、苯乙烯/异戊二烯/苯乙烯(SIS)共聚物或者苯乙烯/ 丁二烯共聚物。更多合适的弹性体选自丙烯酸酯-丁二烯共聚物、丁二烯、氯丁二烯、乙烯-丙烯、乙烯-丙烯-二烯、异戊二烯、异丁烯、异丁烯-异戊二烯(丁基橡胶)、苯乙烯-丁二烯、苯乙烯-异戍二烯、丙烯腈-丁二烯、丙烯腈-氯丁二烯、乙烯基吡唳-丁二烯、乙烯基吡唳-苯乙烯-丁二烯、氯化异丁烯-异戊二烯(氯丁基橡胶)、溴化异丁烯-异戊二烯(溴化丁基橡胶)、二烷基硅氧烷、聚氧化丙烯、聚酯氨酯聚醚氨酯以及它们的混合物。此外，可使用反应性液态聚合物。反应性液态聚合物通常在它们的末端上包含官能团，并且与树脂原位发生反应以形成弹性体结构域。示例性的反应性液态聚合物为羧基封端的丁二烯腈(CTBN)、胺封端的丁二烯腈(ATBN)、羟基封端的丁二烯腈(HTBN)、环氧基封端的丁二烯腈(ETBN)、疏基封端的丁二稀臆(MTPN)和苯氧基封端的丁二稀臆(PTBN)。
[0069]用于提高抗冲击性的特别有用的组分当然为氯磺化聚乙烯、苯乙烯-丙烯腈-丁二烯共聚物(如来自Chemtura的Blendex338)和/或丁腈橡胶。
[0070]最优选的为氯磺化聚乙烯，例如来自DuPont的Hypalon20或者Hypalon30,以及苯乙烯-丙烯腈-丁二烯共聚物(如来自Chemtura的Blendex338),其中优选使用氯磺化聚乙烯和苯乙烯-丙烯腈-丁二烯共聚物的组合。以这种方式，可以得到特别好的管连接强度值。
[0071]相对于整个组合物，一种或多种用于提高抗冲击性的组分的可使用的总量可优选地在5-70重量％、特别是10-60重量％的范围内。
[0072]在本发明的上下文中优选可使用的可固化(甲基)丙烯酸酯粘合剂包含:
[0073]第一组分，该第一组分包含:
[0074](i)至少一种基于(甲基)丙烯酸酯的可聚合的单体组分，该组分优选地包含甲基丙烯酸甲酯，
[0075](ii)固化剂，该固化剂优选基于过氧化物，
[0076](iii)稳定剂
[0077]和
[0078]第二组分，该第二组分包含:
[0079](i)至少一种基于(甲基)丙烯酸酯的可聚合的单体组分，该组分优选地包含甲基丙烯酸甲酯，
[0080](ii)用于催化固化反应的催化组分，
[0081](iii)稳定剂。
[0082]第一组分的可聚合的单体优选地以第一组分的总重量的20至60重量％、特别是30至50重量％的量存在。
[0083]第一组分的固化剂一一特别是基于过氧化物的固化剂——优选以第一组分的总
重量的0.1至5重量％、特别是0.2至4重量％的量存在。
[0084]第一组分的稳定剂优选地以第一组分的总重量的0.1至5重量％、特别是0.2至
4重量％的量存在。
[0085]第二组分的可聚合的单体优选以第二组分的总重量的10至90重量％、特别是30至80重量％的量存在。
[0086]第二组分的催化组分优选以第二组分的总重量的0.01至5重量％、特别是0.02
至4重量％的量存在。
[0087]第二组分的稳定剂优选以第二组分的总重量的0.01至5重量％、特别是0.02至
4重量％的量存在。
[0088]在本发明的上下文中优选可使用的可固化的(甲基)丙烯酸酯粘合剂包含:
[0089]第一组分，该第一组分包含:
[0090](i)至少一种基于(甲基)丙烯酸酯的可聚合的单体组分，相对于第一组分其总量为20至60重量％，该组分优选地包含甲基丙烯酸甲酯，
[0091](ii)基于过氧化物的固化剂，相对于第一组分其总量为0.1至5重量％，
[0092](iii)稳定剂，相对于第一组分其总量为0.1至5重量
[0093]以及
[0094]第二组分，该第二组分包含:
[0095](i)至少一种基于(甲基)丙烯酸酯的可聚合的单体组分，相对于第二组分其总量为10至90重量％，该组分优选地包含甲基丙烯酸甲酯，
[0096](ii)用于催化固化反应的催化组分，相对于第二组分其总量为0.01至5重量％，
[0097](iii)稳定剂，相对于第二组分其总量为0.1至5重量％。
[0098]在本发明的上下文中优选可使用的另一可固化的(甲基)丙烯酸酯粘合剂包含:
[0099]第一组分，该组分包含:
[0100](i)甲基丙烯酸甲酯，相对于第一组分其量为20至60重量％，
[0101](ii)基于过氧化物的固化组分，相对于第一组分其总量为0.1至5重量％，
[0102](iii)稳定剂，相对于第一组分其总量为0.1至5重量％。
[0103](iv)用于提高抗冲击性的组分(所谓的“增韧剂”)，相对于第一组分其总量为5
至50重量
[0104](V)优选地相对于第一组分总量为0.5-20重量％的增稠剂，
[0105](vi)甲基丙烯酸，相对于第一组分其量为0.5至10重量％、优选地I至5重量％，
[0106]以及
[0107]第二组分，该组分包含:
[0108](i)甲基丙烯酸甲酯，相对于第二组分其量为10至90重量％，
[0109](ii)用于催化固化反应的催化组分，相对于第二组分其总量为0.01至5重量％，
[0110](iii)稳定剂，相对于第二组分其总量为0.1至5重量％，
[0111](iv)用于提高抗冲击性的组分(所谓的“增韧剂”)，相对于第二组分其总量为5
至50重量
[0112](V)优选地相对于第二组分总量为0.5-20重量％的增稠剂。在这方面，具有极性基团的甲基丙烯酸酯一特别是甲基丙烯酸羟乙酯和/或甲基丙烯酸羟丙酯一优选地包含在所述双组分中的至少一个中，特别是包含在第一组分中，特别地相对于所讨论的组分其总量为5-15重量％。
[0113]热解法二氧化硅特别适合作为所述增稠剂。
[0114]根据需要，本发明可使用的(甲基)丙烯酸酯粘合剂可包含其它任选存在的组分，例如任选存在的染料组分。
[0115]在(甲基)丙烯酸酯粘合剂中也可使用螯合剂，特别是用于防止和预防过氧化物的过早分解和聚合，以及用以除去痕量的金属杂质。特别优选的螯合剂为乙二胺四乙酸(EDTA)的四钠盐。螯合剂一特别是EDTA——的可用的总量通常在整个组合物的0.01重量％至5重量％的范围内。特别地，所包含的螯合剂——特别是EDTA——的总量可为整个组合物的0.02重量％至3重量％。
[0116]有机酸可用于本发明中。示例性的合适的有机酸为羧酸。合适的羧酸例如是马来酸以及富马酸。
[0117]相对于整个组合物，任选存在的有机酸的可用的总量通常在优选O重量％至9重量％的范围内。例如，相对于整个组合物，所包含的有机酸的总量可为0.1重量％至5重量％。
[0118]在本发明的上下文中优选可使用的可固化的双组分(甲基)丙烯酸酯粘合剂包含在整个组合物中
[0119]a) 30-60重量％的量的甲基丙烯酸甲酯，
[0120]b)总量为5-15重量％的甲基丙烯酸羟乙酯和/或甲基丙烯酸羟丙酯，
[0121]c)0.5至10重量％、优选地I至5重量％的量的甲基丙烯酸，
[0122]d)总量为5至70重量％、优选地10至60重量％的一种或多种用于提高抗冲击性的组分，该组分特别是包括氯磺化聚乙烯和/或苯乙烯-丙烯腈-丁二烯共聚物，
[0123]e)总量为0.1至5重量％的基于过氧化物的固化剂，
[0124]f) 一种或多种用于催化固化反应的催化组分，优选其总量为0.01至5重量％，
[0125]g)总量为0.1至15重量％的稳定剂，
[0126]h)任选存在的增稠剂，优选其总量为0.1至30重量％，优选所述增稠剂为热解法
二氧化硅，
[0127]其中各重量％示值均是相对于整个组合物而言，
[0128]其中整个组合物被分成两种组分，即组分(a)和组分(b)，
[0129]第一组分(a)包含:
[0130](i)甲基丙烯酸甲酯，相对于组分(a)其量为20至60重量％，
[0131](ii)基于过氧化物的固化组分，相对于组分(a)其总量为0.1至5重量％，
[0132](iii)稳定剂，相对于组分(a)其总量为0.1至5重量％。
[0133](iv)用于提高抗冲击性的组分(所谓的“增韧剂”)，相对于组分(a)其总量为5
至50重量
[0134](V)优选地相对于组分(a)总量为0.5-20重量％的增稠剂，
[0135](vi) 1-5重量％的量的甲基丙烯酸，
[0136]并且第二组分(b)包含:
[0137](i)甲基丙烯酸甲酯，相对于组分(b)其量为10至90重量％，
[0138](ii)用于催化固化反应的催化组分，相对于组分(b)其总量为0.01至5重量％，
[0139](iii)稳定剂，相对于组分(b)其总量为0.1至5重量％。
[0140](iv)用于提高抗冲击性的组分(所谓的“增韧剂”)，相对于组分(b)其总量为5
至50重量[0141](V)优选地相对于组分(b)总量为0.5-20重量％的增稠剂。
[0142]在这方面，优选在组分(a)中包含甲基丙烯酸羟乙酯和/或甲基丙烯酸羟丙酯，换句话说以相对于所讨论的组分为5-15重量％的总量包含甲基丙烯酸羟乙酯和/或甲基丙烯酸羟丙酯。
[0143]此外，根据本发明的组合物可任选包含所谓的开放时间延长剂(open timeextender)(特别是基于蜡的)，优选地在整个组合物的两个组分中均包含有开放时间延长齐U。开放时间延长剂用以延长开放时间，并且其对于本领域技术人员来说是本身已知的。各合适的开放时间延长剂可任选包含在根据本发明的组合物中。合适的开放时间延长剂包括一系列的各种蜡，其中优选石蜡，如来自International Group的“ IGI1977”。任选存在的开放时间延长剂的可用的量，相对于整个组合物，通常在0.1重量％至3重量％、优选地0.2重量％至1.5重量％的范围内。
[0144]根据另一优选实施方案，本发明使用的塑料管包括耐压管。耐压管对本领域技术人员来说是本身已知的，并且被使用在加压管道中。与明槽线路(open-channel line)相t匕，在管道中存在高于大气压的压力，这样的管道被称作加压管道。无压应用(即重力自流管路或者明槽线路)当然可同样在本发明中实现。
[0145]本发明可提供的管连接特别地可用于输送水；然而，当然还可输送其它介质，如二醇混合物，其中所述二醇混合物用作例如冷却剂。但是，特别优选的是输送水。
[0146]根据优选实施方案，本发明的管连接因此特别用于饮用水管道、工业用水管道和/或压力排水设施。
[0147]根据本发明用于粘性连接塑料管的方法提供了具有至少两根塑料管的管连接网。
[0148]本发明的另一主题因此是由采用或者不采用位于管端之间的接头件插入物的至少两根塑料管构成的管连接网，该管连接网特别适合用于饮用水管道、工业用水管道和/或压力排水设施，其特征在于，连接到彼此的接合部件的接合表面附着有双组分(甲基)丙烯酸酯粘合剂。
【具体实施方式】
[0149]实施例:
[0150]根据DIN EN IS09311-2测试粘接的PVC-U管连接的抗剪强度。根据DIN EN14814,在23°C的测试温度下，粘接后Ih对所述管连接的抗剪强度的最低要求为0.4MPa，粘接后24h为1.5MPa以及粘接后480h为7.0MPa0
[0151]将75mm长的管段(材料:PVC_U ;40mm外径)首先用本发明的双组分(甲基)丙烯酸酯粘合剂在20mm的长度上粘接到由相同材料制成的接头件,随后对所述连接的抗剪强度根据DIN EN IS09311-2测试。本发明所使用的双组分(甲基)丙烯酸酯粘合剂具有以下框架配方:
[0152]a) 30-60重量％的量的甲基丙烯酸甲酯，
[0153]b) 5-15重量％的量的甲基丙烯酸羟乙酯，
[0154]c) 1-5重量％的量的甲基丙烯酸，
[0155]d)总量为10到60重量％的用于提高抗冲击性的组分，
[0156]e)0.1到5重量％的量的基于过氧化物的固化剂，[0157]f)0.01到5重量％的量的用于催化固化反应的催化组分，
[0158]g)总量为0.1到15重量％的稳定剂，
[0159]h) 0.5-20重量％的量的增稠剂，
[0160]其中各重量％示值是均相对于整个组合物而言。
[0161]根据DIN EN14814在23°C的测试温度下测定的所述连接的抗剪强度是:粘接后lh, 5.0MPa ;粘接后24h，16MPa ;以及粘接后480h，20.0MPa0最终的强度值可采取480h的值。因此，本发明在24h之后已经实现了超过DIN EN14814所要求的强度两倍的强度。在Ih之后所述连接就已经呈现为DIN EN14814所要求的24h的强度的数倍的非常高的强度。
[0162]为了进行比较，重复了同样的试验，其中本次试验使用常规的用于PVC-U管的基于溶剂的粘合剂来代替本发明的双组分(甲基)丙烯酸酯粘合剂。根据DIN EN9311-2测定的粘性连接的抗剪强度在粘接之后Ih为0.8MPa，在粘接之后24h为2.5MPa，以及在粘接之后480h为13MPa。因此，就所获得的连接强度以及粘接实现的速度而论，根据本发明的粘接技术在所有方面均明显地远优于采用常规的基于溶剂的粘合剂的粘接技术。
【权利要求】
1.借助于接头件粘性连接塑料管的方法，其中 (a)将粘合剂施加到所述接头件的接合表面上和/或施加到待与之相连的管端的接合表面上,然后 (b)将所述管和所述接头件滑动到一起，然后 (c)使所述粘合剂固化， 其特征在于，将(甲基)丙烯酸酯粘合剂用作所述粘合剂。
2.用于粘性连接塑料管的方法， 其中通过将第一管端与第二管端滑动到一起来实现管连接，其中一个管端为接收管部，并且另一个管端为插入管部， 其中在将所述管端滑动到一起之前，将粘合剂施加到待连接到一起的接合表面中的至少一个上，并且在将所述管端滑动到一起之后，使所述粘合剂固化， 其特征在于，将(甲基)丙烯酸酯粘合剂用作所述粘合剂。
3.根据权利要求1或2中的一项所述的方法，其特征在于，所述粘合剂通过施加工具来施加，特别是通过刷涂来施加。
4.根据权利要求1至3中的一项所述的方法，其特征在于，在组装前所述接合表面上的粘合剂膜厚度在0.1mm至3mm、优选0.3mm至1.5mm、特别是0.2mm至0.6mm的范围内。
5.根据权利要求1至4中的一项所述的方法，其特征在于，将所述管与所述接头件或者所述管与管在不扭转的情况下滑动到一起。
6.根据权利要求1至5中的一项所述的方法，其特征在于，其涉及基于热塑性塑料的塑料管，特别是基于PVC、ABS、ASA、ABS/ASA或者PET的塑料管。
7.根据权利要求1至6中的一项所述的方法，其特征在于，待接合的部件由不同的塑性材料制成。
8.根据权利要求1至7中的一项所述的方法，其特征在于，所述粘合剂包含少于10重量％、优选少于5重量％、特别是少于2重量％的溶剂。
9.根据权利要求1至8中的一项所述的方法，其特征在于，所述塑料管包括耐压管。
10.根据权利要求1至9中的一项所述的方法，其特征在于，所述管连接用于饮用水管道、工业用水管道和/或压力排水设施。
11.由采用或者不采用位于管端之间的接头件插入物的至少两根塑料管构成的管连接网，所述管连接网适合用于饮用水管道、工业用水管道和/或压力排水设施，其特征在于，连接到彼此的接合部件的接合表面附着有(甲基)丙烯酸酯粘合剂。
12.根据权利要求1至10中的一项所述的方法或者根据权利要求11所述的管连接网，其特征在于，所述(甲基)丙烯酸酯粘合剂在它的整个组合物中包含: a)30至60重量％的量的甲基丙烯酸甲酯， b)总量为5至15重量％的甲基丙烯酸羟乙酯和/或甲基丙烯酸羟丙酯， c)0.5至10重量％、优选I至5重量％的量的甲基丙烯酸， d)总量为5至70重量％的一种或多种用以提高抗冲击性的组分，特别是包含氯磺化聚乙烯和/或苯乙烯-丙烯腈-丁二烯共聚物， e)总量为0.1至5重量％的基于过氧化物的固化剂， f)用以催化固化反应的催化组分，g)总量为0.1至15重量％的稳定剂， h)任选存在的增稠剂，优选热解法二氧化硅， 其中所述“重量％ ”示值在每种情况下均是基于整个组合物。
13.根据权利要求12所述的方法或者管连接网，其特征在于，所述(甲基)丙烯酸酯粘合剂的整个组合物被分为两种组分，即组分(a)和组分(b)， 第一组分(a)包含 (i)基于组分(a)，20至60重量％的量的甲基丙烯酸甲酯， (?)基于组分(a)，总量为0.1至5重量％的基于过氧化物的固化组分， (iii)基于组分(a)，总量为0.1至5重量％的稳定剂， (iv)基于组分(a)，总量为5至50重量％的用以提高抗冲击性的组分(“增韧剂”)， (v)优选地，基于组分(a)，总量为0.5至20重量％的增稠剂， (vi)基于组分(a)，l至5重量％的量的甲基丙烯酸， 并且第二组分(b)包含 (i)基于组分(b)，10至90重量％的量的甲基丙烯酸甲酯， (ii)基于组分(b)，总量为0.01至5重量％的用以催化固化反应的催化组分， (iii)基于组分(b)，总量为0.1至5重量％的稳定剂， (iv)基于组分(b)，总量为5至50重量％的用以提高抗冲击性的组分(“增韧剂”)， (v)优选地，基于组分(b)，总量为0.5至20重量％的增稠剂。
【文档编号】F16L47/02GK103974816SQ201280059844
【公开日】2014年8月6日 申请日期:2012年11月22日 优先权日:2011年12月9日
【发明者】B·博伊尔, B·舍特莫尔, B·科尼夫赛 申请人:汉高股份有限及两合公司