利用(甲基)丙烯酸酯粘合劑粘接塑料管的方法

利用(甲基)丙烯酸酯粘合劑粘接塑料管的方法
【專利摘要】本文描述了通過使用(甲基)丙烯酸酯粘合劑粘接采用接頭件或不采用接頭件的塑料管的方法以及相應的管連接網。
【專利說明】利用(甲基)丙烯酸酯粘合劑粘接塑料管的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及用于粘性(stoffschliissigen)連接塑料管的方法以及具有至少兩根塑料管的管連接網。
【背景技術】
[0002]當粘接塑料管(例如PVC耐壓管)時，通常使用的粘合劑包含被溶解在合適的溶劑或者溶劑體系中的固態聚合物。粘合的原理是基于溶劑的溶脹、溶解和擴散特性。溶劑擴散進入基底材料內，使其溶脹，并且輔以溶解結合的聚合物部分而使得部件在按壓工序中粘接。溶劑在一段長度不明確的時間內被解吸，從而實現均勻的粘接。管粘接技術的這一原理在例如歐洲專利申請EP0197481A2中有記載。
[0003]盡管這樣的管粘接技術取得了很好的效果，但人們仍在普遍嘗試獲得不用基于溶劑的粘合劑就可達成上述效果的可能方法。
[0004]在這個背景下，國際專利申請W02009/108751A1中提出了借助于可室溫固化的粘合劑來連接PVC管，其中所述粘合劑包含環氧樹脂和固化劑的混合物，所述固化劑含有聚酰胺和聚胺的摻和物。

【發明內容】

[0005]本發明的一個目的在于提供一種管連接網，其不需要使用基于溶劑的粘合劑，并且此外具有提高的粘合強度，特別是抗剪強度。
[0006]在這方面，令人驚訝地發現，在用于粘性連接采用接頭件或者不采用接頭件的塑料管的方法中，使用(甲基)丙烯酸酯粘合劑提供了很好的結果。
[0007]相應地，本發明的第一主題是借助于接頭件粘性連接塑料管的方法，
[0008]其中
[0009](a)將粘合劑施加到所述接頭件的接合表面上和/或施加到待與之相連的管端的接合表面上，然后
[0010](b)將所述管和所述接頭件滑動到一起，然后
[0011](C)使所述粘合劑固化，
[0012]其特征在于，將(甲基)丙烯酸酯粘合劑用作所述粘合劑。
[0013]根據優選實施方案，特別是在步驟(a)中，將粘合劑施加到接頭件的接合表面上以及待與之相連的管端的接合表面上。
[0014]術語“接頭件”是指管道的連接件。這些連接件可以實現例如管段的(特別是直的)連接，而且可以實現用于改變方向或者改變直徑的管連接以及與組件的連接。特別是，使用接頭件使得管道線路可容易地適應外部條件，包括例如繞行障礙、安設分支以及改變直徑等。管道的路線因此能容易地適應建筑結構要求。術語“接頭件”通常廣泛地用在管道規劃以及安裝技術中。在本發明的上下文中，優選地使用塑料接頭件。
[0015]此外，本發明的第二主題是用于粘性連接塑料管的方法，[0016]其中通過將第一管端與第二管端滑動到一起來實現管連接，其中一個管端為接收管部，并且另一個管端為插入管部，
[0017]其中在將所述管端滑動到一起之前，將粘合劑施加到待連接到一起的接合表面中的至少一個(特別是兩者)上，并且在將所述管端滑動到一起之后，使所述粘合劑固化，其特征在于，將(甲基)丙烯酸酯粘合劑用作所述粘合劑。
[0018]根據本發明的方法提供了一系列優點。首先，可實現持久穩定的、高強度的管連接，所述管連接具有與管的壽命一致的壽命并且滿足特別是對于加壓管道的質量和驗證要求。利用根據本發明的方法實現的粘性連接具有很好的耐光性、很好的耐溶劑性、很好的耐水解性、很好的耐高溫性和耐低溫性以及很好的抗沖擊性。特別是，能夠實現粘性連接的很好的抗剪強度。在本發明的上下文中，該抗剪強度能夠特別地根據DIN EN IS09311-2來測試。這一標準規定了鑒定用于熱塑性管道系統的粘合劑的方法，其中被粘性連接的連接的抗剪強度是基于適當制備的樣品來測定的。根據本發明的連接技術的一個特別的優點在于:在通常的固化條件(例如，在室溫20°C)下特別快速地形成強度，特別是抗剪強度，從而使得設備可更快速地起動。能夠毫無障礙地施加粘合劑，例如通過靜態混合器。根據本發明的兩種方法的不同僅在于:在第一種方法中，所述管采用接頭件連接在一起，而在第二種方法中，所述管直接連接在一起。
[0019]原則上，在根據本發明的方法中所述粘合劑可以所有可能的方式施加。但是，所述粘合劑優選地借助于施加工具來施加，特別是通過刷涂。這樣就能夠實現以期望的合適厚度特別均勻地施加。
[0020]使所述粘合劑可固化，特別是在環境溫度下；所述環境溫度取決于氣候情況，優選地約為10至35°C，例如20°C。粘接的連接的很好的強度在一小時后得以實現。
[0021]為了實現采用接頭件或者不采用接頭件的塑料管的特別好的粘接，在本發明的上下文中，其次在本發明的優選實施方案的上下文中，有利的是:在組裝前所述接合表面上的粘合劑膜厚度在0.1mm至3mm、優選0.2mm至1.5mm、特別優選0.2mm至0.6mm的范圍內。這些與使用的(甲基)丙烯酸酯粘合劑有關的粘合劑膜厚度為管粘接提供了特別長的使用壽命。令人驚訝地，由于所述粘合劑具有良好的潤滑效果，0.2_左右的直徑間隙也可以被接
入
口 ο
[0022]在本發明的上下文中，所述接合表面之間的粘性連接通過將管與接頭件或者管與管滑動到一起而實現。為了能夠產生特別持久地牢固的管連接，在優選實施方案的上下文中有利地實施本發明的方法，使得可將管與接頭件或者管與管不需要扭轉就滑動到一起。
[0023]事實上，如果以扭轉的方式將管與接頭件或者管與管滑動到一起，在本發明的上下文中也能夠產生顯著持久地牢固的管連接，因為本發明的一個特別的優點在于本發明所使用的(甲基)丙烯酸酯粘合劑具有相對較長的開放時間(與基于溶劑的粘合劑相比)，因此也可實現當將管與接頭件或者管與管滑動到一起時進行校正或者扭轉，盡管在不扭轉時得到的結果更好。此外，相對較長的開放時間可實現大直徑管(即直徑大于400mm的管)的無問題粘合。
[0024]根據本發明的方法基本上適合用于牢固地粘合所有類型的塑料管。根據本發明的一個具體實施方案，待連接的塑料管包括那些基于熱塑性聚合物的塑料管，特別是基于PVC (優選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 (聚對苯二甲酸乙二醇酯)的那些。所述接頭件同樣優選地基于熱塑性聚合物，特別是基于那些上文所列舉的。
[0025]PVC-C是氯化聚氯乙烯的根據DIN EN IS01043-1:2002-06的縮寫。氯化聚氯乙烯可通過在流化床法、分散法或者溶解法中對聚氯乙烯(PVC)氯化而生產，并且通常以含氯量約62-73%以及密度約1.5-1.58g/cm3的無色粉末的形式銷售。該氯化作用特別增強了聚氯乙烯的熱穩定性和抗熱變形性。
[0026]PVC-U是可具有0-12重量％的增塑劑含量的硬PVC的根據DIN ENIS01043-1:2002-06的縮寫。根據本發明的待粘合的基于PVC-U的塑料管特別是無增塑劑的。相比之下，軟PVC具有>12重量％的增塑劑含量。
[0027]本發明使用(甲基)丙烯酸酯粘合劑——特別是與上述基于熱塑性聚合物的塑料管一起使用——提供了具有優良品質和持久韌性的管連接。
[0028]本發明的一個特別的優點在于待連接的連接部分也可以由不同的塑性材料構成，而且盡管如此，持久牢固的管連接仍能實現。由此本發明的另一優選實施方案對應于所述連接部分由不同的塑性材料構成時的情況。
[0029]本發明的另一特別的優點在于，其能夠實現將對溶劑的需求減到最少或甚至不需要溶劑的粘性連接。
[0030]如【背景技術】中所說明的，用于管粘接的常見粘合劑的粘接原理通常是基于所使用溶劑的溶脹、溶解和擴散特性。
[0031]相比之下，本發明優選的是，所使用的粘合劑包含少于10重量％、優選地少于5重量％、特別地少于2重量％的溶劑，或者甚至是無溶劑。降低的溶劑分數尤其能滿足職業健康和安全的需要。在本發明的上下文中，反應性單體不為本發明范圍內的溶劑。
[0032]本發明所使用的粘合劑為(甲基)丙烯酸酯粘合劑。
[0033]在本發明的上下文中，(甲基)丙烯酸酯粘合劑為包含丙烯酸和/或甲基丙烯酸和/或它們的酯的粘合劑。它們特別地包括雙組分粘合劑。在本發明的上下文中特別優選的(甲基)丙烯酸酯粘合劑為包含甲基丙烯酸酯的雙組分反應性粘合劑，特別是包含甲基丙烯酸甲基酯(甲基丙烯酸甲酯)的。在這方面，優選那些(甲基)丙烯酸酯粘合劑，其中反應性單體體系包含至少10重量％的甲基丙烯酸甲酯，優選地至少20重量％的甲基丙烯酸甲酯，特別地至少30重量％的甲基丙烯酸甲酯，各重量％均是相對于整個反應性單體體系而言。此外，優選那些(甲基)丙烯酸酯粘合劑，其中反應性單體體系包含至少40重量％的甲基丙烯酸甲酯，優選地至少50重量％的甲基丙烯酸甲酯，特別地至少60重量％的甲基丙烯酸甲酯，各重量％均是相對于整個反應性單體體系而言。
[0034](甲基)丙烯酸酯粘合劑中使用的單體一特別是甲基丙烯酸甲酯一可通過自由基鏈反應聚合。
[0035]為了引發聚合反應，需要反應性基團，其在向其中添加促進劑時主要由過氧化物來提供。合適的過氧化物如過氧化二苯酰、以及合適的促進劑如芳叔胺(如特別是二甲基對甲苯胺)是本身已知的。
[0036]可對(甲基)丙烯酸酯體系進行處理，其中例如:第一組分A包含至少一種基于(甲基)丙烯酸酯的可聚合的單體組分和固化劑，并且第二組分B包含至少一種基于(甲基)丙烯酸酯的可聚合的單體組分和用于催化所述固化反應的催化組分(所謂的促進劑)。可將組分A和B在施加到連接部分上之前以需要的比例混合，然后計量施加到所述連接部分上。所述混合特別是在靜態混合器中實施。也可將組分直接施加到連接部分上，并通過所述連接部分上的接觸壓力實現必要的混合；就根據本發明的方法而論，這是特別有利的，因為其節省了勞動力。
[0037]原則上，所述至少一種基于(甲基)丙烯酸酯的可聚合的單體組分可包含任何適合于在(甲基)丙烯酸酯粘合劑中使用的單體組分，特別是包含丙烯酸和/或甲基丙烯酸和/或它們的酯的。優選包含甲基丙烯酸甲酯。相對于整個粘合劑組合物，優選地包含總量為30-80重量％的基于(甲基)丙烯酸酯的可聚合的單體組分。
[0038]所述單體體系優選包含甲基丙烯酸甲酯。相對于整個粘合劑組合物，優選地包含20-70重量％、特別地30-60重量％的量的甲基丙烯酸甲酯。
[0039]此外，可優選地額外使用甲基丙烯酸或者丙烯酸的其它酯，例如甲基丙烯酸羥乙酯和/或甲基丙烯酸羥丙酯；優選相對于整個粘合劑組合物，其總量優選為5-50重量％、特別地為10-30重量％。
[0040]此外，可額外使用其它酸性單體，特別是甲基丙烯酸；優選相對于整個粘合劑組合物，其總量為0.5-10重量％、特別地為1-5重量％。添加與粘合劑的其它成分結合的酸性單體——特別是甲基丙烯酸——特別提高了所述管粘接的抗熱變形性、固化特性、與管材料的粘附特性以及抗拉強度。甲基丙烯酸的使用因此與本發明的顯著優點有關，并且因此對應于本發明的特別優選的實施方案。
[0041]在整個組合物中，即在整個(甲基)丙烯酸酯雙組分體系中，優選地
[0042](i)使用至少三種不同的基于(甲基)丙烯酸酯的可聚合的單體組分，其包含
[0043]a)相對于整個組合物，20-70重量％的量的甲基丙烯酸甲酯，
[0044]b)相對于整個組合物，5-30重量％的量的具有極性基團的甲基丙烯酸酯，其選自甲基丙烯酸環己酯、甲基丙烯酸四氫化糠酯、甲基丙烯酸羥乙酯、甲基丙烯酸羥丙酯、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，然而特別是甲基丙烯酸羥乙酯和/或甲基丙烯酸羥丙酯，
[0045]以及
[0046]c)相對于整個組合物，0.5-10重量％的量的酸性單體組分，特別是甲基丙烯酸。
[0047]具有極性基團的甲基丙烯酸酯的一個特別優選的實例為甲基丙烯酸羥乙酯單體，其可例如以Mhoromer BM905從Evonik獲得。
[0048]在另外的優選實施方案中，整個組合物包含
[0049]a)30_60重量％的量的甲基丙烯酸甲酯，
[0050]b)總量為5-15重量％的甲基丙烯酸羥乙酯和/或甲基丙烯酸羥丙酯，
[0051]c)0.5至10重量％、優選I至5重量％的量的甲基丙烯酸，
[0052]d)總量為5至70重量％、優選地10至60重量％的一種或多種用于提高抗沖擊性的組分，特別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)總量為0.1至5重量％的基于過氧化物的固化劑，
[0054]f) 一種或多種用于催化固化反應的催化組分，優選地其總量為0.01至5重量％，
[0055]g)總量為0.1至15重量％的穩定劑，
[0056]h)任選存在的增稠劑(優選熱解法二氧化硅)，優選地其總量為0.1至30重量％，[0057]其中各重量％示值均是相對于整個組合物而言的。
[0058]當然，所有本發明可使用的(甲基)丙烯酸酯粘合劑可根據需要包含其它任選存在的組分。
[0059]在另一優選實施方案的框架內，可額外使用雙官能的或者更高官能的單體作為所述可聚合的單體組分，例如:二甲基丙烯酸乙二醇酯、二甲基丙烯酸丙二醇酯和/或1，1，1-三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯。這特別提高了管粘接的抗熱變形性。相對于整個組合物，所述雙官能的或者更高官能的單體的總量可是例如，O至20重量％，優選地0.1至10重量％，特別是0.1至5重量％。
[0060]過氧化物、氫過氧化物、過氧化酯、過氧鹽、過氧酸和/或它們的混合物被考慮作為所述基于過氧化物的固化劑。氫過氧化物如氫過氧化異丙苯或者氫過氧化二異丙苯是特別優選的。最優選的是氫過氧化異丙苯。例如，叔丁基過氧化氫(TBH)、過苯甲酸叔丁酯(TBPB)和過氧化苯甲酰(BPO)也是合適的。通常，它們適合使用的總量為整個組合物的約
0.5重量％至3重量％。
[0061]穩定劑(如基于空間位阻酚、對苯二酚或者醌的產物)的添加防止了自由基鏈反應的不想要的過早引發，并且提高了所述組合物的儲存穩定性。
[0062]在兩種組分中都能夠包含的優選的穩定劑彼此獨立地選自噻嗪、對苯二酚、醌、空間位阻酚(例如，2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚)、有機酸以及具有噁唑官能度的化合物。但是，特別優選地使用對苯二酚和空間位阻酚。相對于整個組合物，穩定劑的總量可在例如
0.1至10重量％的范圍內。
[0063]可催化固化劑的分解——特別是將過氧化物分解為自由基的分解——的物質可用作用于催化固化反應的催化組分。叔胺——如N，N- 二甲基對甲苯胺、N, N- 二羥乙基對甲苯胺、二甲基苯胺、二乙基苯胺、N，N-二乙基對甲苯胺以及它們的組合一是合適的。
[0064]亞胺也是合適的，例如源自丁醛(butanal)和苯胺的亞胺。二氫吡啶衍生物——如3，5- 二乙基-1，2- 二氫-1-苯基-2-丙基卩比唳 同樣是合適的。同樣地可使用過渡金屬鹽，該過渡金屬鹽優選可溶于有機介質中，例如是銅鹽和/或鈷鹽，如辛酸銅(copperoctanoate)。特別優選的是，使用過渡金屬鹽與叔胺、亞胺或者二氫吡啶衍生物的結合作為用以催化固化反應的催化組分。一種或多種用于催化固化反應的催化組分的合適的總量，相對于整個組合物，優選在0.01至5重量％的范圍內。
[0065]用于提高抗沖擊性的組分(所謂的“增韌劑”)特別是彈性體，優選氯磺化聚乙烯(所謂的來自DuPont的“Hypalon?” )。氯磺化聚乙烯可例如優選地以5-50重量％、特別是10-30重量％的量包含在整個組合物中。
[0066]氯磺化聚乙烯可通過例如用氯和二氧化硫同時處理聚乙烯來生產。市售可得類型的氯磺化聚乙烯包含大約25-45%的氯和0.8-1.5%的硫。
[0067]優選可使用的用于提高抗沖擊性的組分(所謂的“增韌劑”)還特別是苯乙烯-丙烯腈-丁二烯共聚物(如，來自Chemtura的Blendex338),縮寫為ABS共聚物。ABS共聚物屬于彈性體改性的熱塑性塑料。本發明可使用的ABS共聚物優選地包括熱塑性聚合物與彈性聚合物的摻和物，其中丁-1，3-二烯的均聚物或者共聚物的非連續的、彈性體相被分散在硬的熱塑性苯乙烯-丙烯腈共聚物的連續相中。苯乙烯-丙烯腈-丁二烯共聚物可例如優選地以5-50重量％、特別是以10-30重量％的量包含在整個組合物中。[0068]原則上，任何合適的組分都可用于本發明中以提高抗沖擊性。特別地，本發明的用以提高抗沖擊性的組分可選自多種彈性體材料。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/異戊二烯/苯乙烯(SIS)共聚物或者苯乙烯/ 丁二烯共聚物。更多合適的彈性體選自丙烯酸酯-丁二烯共聚物、丁二烯、氯丁二烯、乙烯-丙烯、乙烯-丙烯-二烯、異戊二烯、異丁烯、異丁烯-異戊二烯(丁基橡膠)、苯乙烯-丁二烯、苯乙烯-異戍二烯、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、氯化異丁烯-異戊二烯(氯丁基橡膠)、溴化異丁烯-異戊二烯(溴化丁基橡膠)、二烷基硅氧烷、聚氧化丙烯、聚酯氨酯聚醚氨酯以及它們的混合物。此外，可使用反應性液態聚合物。反應性液態聚合物通常在它們的末端上包含官能團，并且與樹脂原位發生反應以形成彈性體結構域。示例性的反應性液態聚合物為羧基封端的丁二烯腈(CTBN)、胺封端的丁二烯腈(ATBN)、羥基封端的丁二烯腈(HTBN)、環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]用于提高抗沖擊性的特別有用的組分當然為氯磺化聚乙烯、苯乙烯-丙烯腈-丁二烯共聚物(如來自Chemtura的Blendex338)和/或丁腈橡膠。
[0070]最優選的為氯磺化聚乙烯，例如來自DuPont的Hypalon20或者Hypalon30,以及苯乙烯-丙烯腈-丁二烯共聚物(如來自Chemtura的Blendex338),其中優選使用氯磺化聚乙烯和苯乙烯-丙烯腈-丁二烯共聚物的組合。以這種方式，可以得到特別好的管連接強度值。
[0071]相對于整個組合物，一種或多種用于提高抗沖擊性的組分的可使用的總量可優選地在5-70重量％、特別是10-60重量％的范圍內。
[0072]在本發明的上下文中優選可使用的可固化(甲基)丙烯酸酯粘合劑包含:
[0073]第一組分，該第一組分包含:
[0074](i)至少一種基于(甲基)丙烯酸酯的可聚合的單體組分，該組分優選地包含甲基丙烯酸甲酯，
[0075](ii)固化劑，該固化劑優選基于過氧化物，
[0076](iii)穩定劑
[0077]和
[0078]第二組分，該第二組分包含:
[0079](i)至少一種基于(甲基)丙烯酸酯的可聚合的單體組分，該組分優選地包含甲基丙烯酸甲酯，
[0080](ii)用于催化固化反應的催化組分，
[0081](iii)穩定劑。
[0082]第一組分的可聚合的單體優選地以第一組分的總重量的20至60重量％、特別是30至50重量％的量存在。
[0083]第一組分的固化劑一一特別是基于過氧化物的固化劑——優選以第一組分的總
重量的0.1至5重量％、特別是0.2至4重量％的量存在。
[0084]第一組分的穩定劑優選地以第一組分的總重量的0.1至5重量％、特別是0.2至
4重量％的量存在。
[0085]第二組分的可聚合的單體優選以第二組分的總重量的10至90重量％、特別是30至80重量％的量存在。
[0086]第二組分的催化組分優選以第二組分的總重量的0.01至5重量％、特別是0.02
至4重量％的量存在。
[0087]第二組分的穩定劑優選以第二組分的總重量的0.01至5重量％、特別是0.02至
4重量％的量存在。
[0088]在本發明的上下文中優選可使用的可固化的(甲基)丙烯酸酯粘合劑包含:
[0089]第一組分，該第一組分包含:
[0090](i)至少一種基于(甲基)丙烯酸酯的可聚合的單體組分，相對于第一組分其總量為20至60重量％，該組分優選地包含甲基丙烯酸甲酯，
[0091](ii)基于過氧化物的固化劑，相對于第一組分其總量為0.1至5重量％，
[0092](iii)穩定劑，相對于第一組分其總量為0.1至5重量
[0093]以及
[0094]第二組分，該第二組分包含:
[0095](i)至少一種基于(甲基)丙烯酸酯的可聚合的單體組分，相對于第二組分其總量為10至90重量％，該組分優選地包含甲基丙烯酸甲酯，
[0096](ii)用于催化固化反應的催化組分，相對于第二組分其總量為0.01至5重量％，
[0097](iii)穩定劑，相對于第二組分其總量為0.1至5重量％。
[0098]在本發明的上下文中優選可使用的另一可固化的(甲基)丙烯酸酯粘合劑包含:
[0099]第一組分，該組分包含:
[0100](i)甲基丙烯酸甲酯，相對于第一組分其量為20至60重量％，
[0101](ii)基于過氧化物的固化組分，相對于第一組分其總量為0.1至5重量％，
[0102](iii)穩定劑，相對于第一組分其總量為0.1至5重量％。
[0103](iv)用于提高抗沖擊性的組分(所謂的“增韌劑”)，相對于第一組分其總量為5
至50重量
[0104](V)優選地相對于第一組分總量為0.5-20重量％的增稠劑，
[0105](vi)甲基丙烯酸，相對于第一組分其量為0.5至10重量％、優選地I至5重量％，
[0106]以及
[0107]第二組分，該組分包含:
[0108](i)甲基丙烯酸甲酯，相對于第二組分其量為10至90重量％，
[0109](ii)用于催化固化反應的催化組分，相對于第二組分其總量為0.01至5重量％，
[0110](iii)穩定劑，相對于第二組分其總量為0.1至5重量％，
[0111](iv)用于提高抗沖擊性的組分(所謂的“增韌劑”)，相對于第二組分其總量為5
至50重量
[0112](V)優選地相對于第二組分總量為0.5-20重量％的增稠劑。在這方面，具有極性基團的甲基丙烯酸酯一特別是甲基丙烯酸羥乙酯和/或甲基丙烯酸羥丙酯一優選地包含在所述雙組分中的至少一個中，特別是包含在第一組分中，特別地相對于所討論的組分其總量為5-15重量％。
[0113]熱解法二氧化硅特別適合作為所述增稠劑。
[0114]根據需要，本發明可使用的(甲基)丙烯酸酯粘合劑可包含其它任選存在的組分，例如任選存在的染料組分。
[0115]在(甲基)丙烯酸酯粘合劑中也可使用螯合劑，特別是用于防止和預防過氧化物的過早分解和聚合，以及用以除去痕量的金屬雜質。特別優選的螯合劑為乙二胺四乙酸(EDTA)的四鈉鹽。螯合劑一特別是EDTA——的可用的總量通常在整個組合物的0.01重量％至5重量％的范圍內。特別地，所包含的螯合劑——特別是EDTA——的總量可為整個組合物的0.02重量％至3重量％。
[0116]有機酸可用于本發明中。示例性的合適的有機酸為羧酸。合適的羧酸例如是馬來酸以及富馬酸。
[0117]相對于整個組合物，任選存在的有機酸的可用的總量通常在優選O重量％至9重量％的范圍內。例如，相對于整個組合物，所包含的有機酸的總量可為0.1重量％至5重量％。
[0118]在本發明的上下文中優選可使用的可固化的雙組分(甲基)丙烯酸酯粘合劑包含在整個組合物中
[0119]a) 30-60重量％的量的甲基丙烯酸甲酯，
[0120]b)總量為5-15重量％的甲基丙烯酸羥乙酯和/或甲基丙烯酸羥丙酯，
[0121]c)0.5至10重量％、優選地I至5重量％的量的甲基丙烯酸，
[0122]d)總量為5至70重量％、優選地10至60重量％的一種或多種用于提高抗沖擊性的組分，該組分特別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)總量為0.1至5重量％的基于過氧化物的固化劑，
[0124]f) 一種或多種用于催化固化反應的催化組分，優選其總量為0.01至5重量％，
[0125]g)總量為0.1至15重量％的穩定劑，
[0126]h)任選存在的增稠劑，優選其總量為0.1至30重量％，優選所述增稠劑為熱解法
二氧化硅，
[0127]其中各重量％示值均是相對于整個組合物而言，
[0128]其中整個組合物被分成兩種組分，即組分(a)和組分(b)，
[0129]第一組分(a)包含:
[0130](i)甲基丙烯酸甲酯，相對于組分(a)其量為20至60重量％，
[0131](ii)基于過氧化物的固化組分，相對于組分(a)其總量為0.1至5重量％，
[0132](iii)穩定劑，相對于組分(a)其總量為0.1至5重量％。
[0133](iv)用于提高抗沖擊性的組分(所謂的“增韌劑”)，相對于組分(a)其總量為5
至50重量
[0134](V)優選地相對于組分(a)總量為0.5-20重量％的增稠劑，
[0135](vi) 1-5重量％的量的甲基丙烯酸，
[0136]并且第二組分(b)包含:
[0137](i)甲基丙烯酸甲酯，相對于組分(b)其量為10至90重量％，
[0138](ii)用于催化固化反應的催化組分，相對于組分(b)其總量為0.01至5重量％，
[0139](iii)穩定劑，相對于組分(b)其總量為0.1至5重量％。
[0140](iv)用于提高抗沖擊性的組分(所謂的“增韌劑”)，相對于組分(b)其總量為5
至50重量[0141](V)優選地相對于組分(b)總量為0.5-20重量％的增稠劑。
[0142]在這方面，優選在組分(a)中包含甲基丙烯酸羥乙酯和/或甲基丙烯酸羥丙酯，換句話說以相對于所討論的組分為5-15重量％的總量包含甲基丙烯酸羥乙酯和/或甲基丙烯酸羥丙酯。
[0143]此外，根據本發明的組合物可任選包含所謂的開放時間延長劑(open timeextender)(特別是基于蠟的)，優選地在整個組合物的兩個組分中均包含有開放時間延長齊U。開放時間延長劑用以延長開放時間，并且其對于本領域技術人員來說是本身已知的。各合適的開放時間延長劑可任選包含在根據本發明的組合物中。合適的開放時間延長劑包括一系列的各種蠟，其中優選石蠟，如來自International Group的“ IGI1977”。任選存在的開放時間延長劑的可用的量，相對于整個組合物，通常在0.1重量％至3重量％、優選地0.2重量％至1.5重量％的范圍內。
[0144]根據另一優選實施方案，本發明使用的塑料管包括耐壓管。耐壓管對本領域技術人員來說是本身已知的，并且被使用在加壓管道中。與明槽線路(open-channel line)相t匕，在管道中存在高于大氣壓的壓力，這樣的管道被稱作加壓管道。無壓應用(即重力自流管路或者明槽線路)當然可同樣在本發明中實現。
[0145]本發明可提供的管連接特別地可用于輸送水；然而，當然還可輸送其它介質，如二醇混合物，其中所述二醇混合物用作例如冷卻劑。但是，特別優選的是輸送水。
[0146]根據優選實施方案，本發明的管連接因此特別用于飲用水管道、工業用水管道和/或壓力排水設施。
[0147]根據本發明用于粘性連接塑料管的方法提供了具有至少兩根塑料管的管連接網。
[0148]本發明的另一主題因此是由采用或者不采用位于管端之間的接頭件插入物的至少兩根塑料管構成的管連接網，該管連接網特別適合用于飲用水管道、工業用水管道和/或壓力排水設施，其特征在于，連接到彼此的接合部件的接合表面附著有雙組分(甲基)丙烯酸酯粘合劑。
【具體實施方式】
[0149]實施例:
[0150]根據DIN EN IS09311-2測試粘接的PVC-U管連接的抗剪強度。根據DIN EN14814,在23°C的測試溫度下，粘接后Ih對所述管連接的抗剪強度的最低要求為0.4MPa，粘接后24h為1.5MPa以及粘接后480h為7.0MPa0
[0151]將75mm長的管段(材料:PVC_U ;40mm外徑)首先用本發明的雙組分(甲基)丙烯酸酯粘合劑在20mm的長度上粘接到由相同材料制成的接頭件,隨后對所述連接的抗剪強度根據DIN EN IS09311-2測試。本發明所使用的雙組分(甲基)丙烯酸酯粘合劑具有以下框架配方:
[0152]a) 30-60重量％的量的甲基丙烯酸甲酯，
[0153]b) 5-15重量％的量的甲基丙烯酸羥乙酯，
[0154]c) 1-5重量％的量的甲基丙烯酸，
[0155]d)總量為10到60重量％的用于提高抗沖擊性的組分，
[0156]e)0.1到5重量％的量的基于過氧化物的固化劑，[0157]f)0.01到5重量％的量的用于催化固化反應的催化組分，
[0158]g)總量為0.1到15重量％的穩定劑，
[0159]h) 0.5-20重量％的量的增稠劑，
[0160]其中各重量％示值是均相對于整個組合物而言。
[0161]根據DIN EN14814在23°C的測試溫度下測定的所述連接的抗剪強度是:粘接后lh, 5.0MPa ;粘接后24h，16MPa ;以及粘接后480h，20.0MPa0最終的強度值可采取480h的值。因此，本發明在24h之后已經實現了超過DIN EN14814所要求的強度兩倍的強度。在Ih之后所述連接就已經呈現為DIN EN14814所要求的24h的強度的數倍的非常高的強度。
[0162]為了進行比較，重復了同樣的試驗，其中本次試驗使用常規的用于PVC-U管的基于溶劑的粘合劑來代替本發明的雙組分(甲基)丙烯酸酯粘合劑。根據DIN EN9311-2測定的粘性連接的抗剪強度在粘接之后Ih為0.8MPa，在粘接之后24h為2.5MPa，以及在粘接之后480h為13MPa。因此，就所獲得的連接強度以及粘接實現的速度而論，根據本發明的粘接技術在所有方面均明顯地遠優于采用常規的基于溶劑的粘合劑的粘接技術。
【權利要求】
1.借助于接頭件粘性連接塑料管的方法，其中 (a)將粘合劑施加到所述接頭件的接合表面上和/或施加到待與之相連的管端的接合表面上,然后 (b)將所述管和所述接頭件滑動到一起，然后 (c)使所述粘合劑固化， 其特征在于，將(甲基)丙烯酸酯粘合劑用作所述粘合劑。
2.用于粘性連接塑料管的方法， 其中通過將第一管端與第二管端滑動到一起來實現管連接，其中一個管端為接收管部，并且另一個管端為插入管部， 其中在將所述管端滑動到一起之前，將粘合劑施加到待連接到一起的接合表面中的至少一個上，并且在將所述管端滑動到一起之后，使所述粘合劑固化， 其特征在于，將(甲基)丙烯酸酯粘合劑用作所述粘合劑。
3.根據權利要求1或2中的一項所述的方法，其特征在于，所述粘合劑通過施加工具來施加，特別是通過刷涂來施加。
4.根據權利要求1至3中的一項所述的方法，其特征在于，在組裝前所述接合表面上的粘合劑膜厚度在0.1mm至3mm、優選0.3mm至1.5mm、特別是0.2mm至0.6mm的范圍內。
5.根據權利要求1至4中的一項所述的方法，其特征在于，將所述管與所述接頭件或者所述管與管在不扭轉的情況下滑動到一起。
6.根據權利要求1至5中的一項所述的方法，其特征在于，其涉及基于熱塑性塑料的塑料管，特別是基于PVC、ABS、ASA、ABS/ASA或者PET的塑料管。
7.根據權利要求1至6中的一項所述的方法，其特征在于，待接合的部件由不同的塑性材料制成。
8.根據權利要求1至7中的一項所述的方法，其特征在于，所述粘合劑包含少于10重量％、優選少于5重量％、特別是少于2重量％的溶劑。
9.根據權利要求1至8中的一項所述的方法，其特征在于，所述塑料管包括耐壓管。
10.根據權利要求1至9中的一項所述的方法，其特征在于，所述管連接用于飲用水管道、工業用水管道和/或壓力排水設施。
11.由采用或者不采用位于管端之間的接頭件插入物的至少兩根塑料管構成的管連接網，所述管連接網適合用于飲用水管道、工業用水管道和/或壓力排水設施，其特征在于，連接到彼此的接合部件的接合表面附著有(甲基)丙烯酸酯粘合劑。
12.根據權利要求1至10中的一項所述的方法或者根據權利要求11所述的管連接網，其特征在于，所述(甲基)丙烯酸酯粘合劑在它的整個組合物中包含: a)30至60重量％的量的甲基丙烯酸甲酯， b)總量為5至15重量％的甲基丙烯酸羥乙酯和/或甲基丙烯酸羥丙酯， c)0.5至10重量％、優選I至5重量％的量的甲基丙烯酸， d)總量為5至70重量％的一種或多種用以提高抗沖擊性的組分，特別是包含氯磺化聚乙烯和/或苯乙烯-丙烯腈-丁二烯共聚物， e)總量為0.1至5重量％的基于過氧化物的固化劑， f)用以催化固化反應的催化組分，g)總量為0.1至15重量％的穩定劑， h)任選存在的增稠劑，優選熱解法二氧化硅， 其中所述“重量％ ”示值在每種情況下均是基于整個組合物。
13.根據權利要求12所述的方法或者管連接網，其特征在于，所述(甲基)丙烯酸酯粘合劑的整個組合物被分為兩種組分，即組分(a)和組分(b)， 第一組分(a)包含 (i)基于組分(a)，20至60重量％的量的甲基丙烯酸甲酯， (?)基于組分(a)，總量為0.1至5重量％的基于過氧化物的固化組分， (iii)基于組分(a)，總量為0.1至5重量％的穩定劑， (iv)基于組分(a)，總量為5至50重量％的用以提高抗沖擊性的組分(“增韌劑”)， (v)優選地，基于組分(a)，總量為0.5至20重量％的增稠劑， (vi)基于組分(a)，l至5重量％的量的甲基丙烯酸， 并且第二組分(b)包含 (i)基于組分(b)，10至90重量％的量的甲基丙烯酸甲酯， (ii)基于組分(b)，總量為0.01至5重量％的用以催化固化反應的催化組分， (iii)基于組分(b)，總量為0.1至5重量％的穩定劑， (iv)基于組分(b)，總量為5至50重量％的用以提高抗沖擊性的組分(“增韌劑”)， (v)優選地，基于組分(b)，總量為0.5至20重量％的增稠劑。
【文檔編號】F16L47/02GK103974816SQ201280059844
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2012年11月22日 優先權日:2011年12月9日
【發明者】B·博伊爾, B·舍特莫爾, B·科尼夫賽 申請人:漢高股份有限及兩合公司