[发明专利]胶粘剂组合物及其使用方法

说明书

技术领域

本发明涉及胶粘剂组合物，更具体而言，涉及用于在两个聚合物表面之间形成粘结或熔接(weld)的胶粘剂组合物。本发明也涉及使用该胶粘剂组合物的方法。

背景技术

胶粘剂，经常被称为粘固剂、胶水或浆糊(paste)，一般被定义为能够通过表面附着而将材料固定在一起的物质。胶粘剂可以在从液体冷却至固体状态时、在失去溶剂时或在化学反应过程中，附着至表面并且形成将材料固定在一起所需的内部强度或粘结强度。很多被称为胶粘剂的物质以粘稠量使用时也可以称为填缝化合物、浇注化合物、密封化合物、铸塑化合物或包囊化合物。在更具限制性意义上，欲被称为胶粘剂，该物质至少在短时期内应当是液体或粘性半固体，以便接触和湿润表面，并且应当以相对薄的层使用，以形成能够将应力从一个基材传递至另一基材的有用接合处。因此，术语“胶粘剂(adhesive)”，如在本说明书和权利要求书中所用，包括粘固剂、胶水和浆糊。

溶剂粘接(solvent cementing)是其中通常为无定形的热塑性塑料通过施用合适的溶剂或溶剂混合物被软化，然后压在一起而实现粘结的方法。许多热塑性基材通过溶剂型粘固剂(solvent cement)比通过常规粘结更容易有效地结合。一般而言，将与待被粘接的树脂相同的少量树脂溶解在溶剂中而形成粘固剂。树脂的加入有助于缝隙填充、加速凝固以及减少收缩和内应力。

溶剂型粘固剂也已经被用于将不同的塑性物质彼此粘结，然而在此类情况下，溶剂必须是两种塑料的溶剂。通常在此类情况下，使用溶剂混合物。溶剂软化(溶解)待被粘结的树脂的表面，并且所述表面变为粘性。此刻，经常在压力下使表面彼此接触，并干燥。

多年来，溶剂型粘固剂被用于连接ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)、PVC(聚氯乙烯)和CPVC(氯化聚氯乙烯)塑料管和配件。用于运输多种液体的此类塑料管的数量是庞大的。主要应用是排水、废物、通风口、下水道和饮用水的输送。塑料管日益取代了用于相同目的传统材料，如铜、钢、镀锌金属、生铁、铅和混凝土石棉管。塑料管已经成为家庭、市政以及制造业的选择材料。

与ABS溶剂型粘固剂有关的ASTM标准是ASTM D-2235，其规定，ABS溶剂型粘固剂将含有按重量计最少15％的ABS树脂，并且剩余部分为甲基·乙基酮(MEK)溶剂。为获得有用的产品，ABS粘固剂典型使用30％至35％的树脂，而剩余部分为MEK。使用比最小量树脂高的目的是生产具有应用于管和配件的合适粘度的产品。粘度以厘泊量度，典型的ABS粘固剂将具有1000至3000厘泊的粘度。

PVC溶剂型粘固剂的ASTM标准是ASTM D-2564。根据该标准，此类溶剂型粘固剂含有最低10％的PVC树脂、惰性填料，而剩余部分是四氢呋喃(THF)、环己酮(CYH)、MEK和丙酮(ACE)中一种或多种溶剂。

ASTM F-493阐明了有关CPVC溶剂型粘固剂的要求，其含有最低10％的CPVC树脂、惰性填料，而剩余部分是包括THF、CYH、MEK和/或丙酮的一种或多种溶剂。

因为粘固剂或胶粘剂在维持经历各种各样条件和极端条件下的管道系统的完整性的关键功能，对改进的胶粘剂组合物和溶剂型粘固剂系统存在着不断的需求。对更安全和有效的胶粘剂组合物也存在着不断的需求。

发明概述

描述了如下的胶粘剂组合物，其不含烷基取代的苯和烷基取代的萘，并且其包括下列物质的混合物：(a)至少一种有机亚砜、砜或硫化物，或者其两种或多种的混合物，其中所述亚砜、砜和硫化物的特征分别在于式R₂SO(I)、R₂SO₂(II)和R₂S(III)，其中每一个R独立为烷基或芳基，和(b)至少一种酮、醚、酯、酰胺、碳酸酯或其两种或多种的混合物。也描述了如下的胶粘剂组合物，其不含烷基取代的苯和烷基取代的萘，并且其包括：(a)水不溶性聚合物，包括聚氯乙烯、氯化聚氯乙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯聚合物或者其两种或多种的混合物，和(b)溶剂混合物，其包括：(b-1)至少一种有机亚砜、砜或硫化物，或者其两种或多种的混合物，其中所述亚砜、砜和硫化物的特征分别在于式R₂SO(I)、R₂SO₂(II)、R₂S(III)，其中每一个R独立为烷基或芳基，和(b-2)至少一种酮、醚、酯、酰胺、碳酸酯或其两种或多种的混合物。

也描述了使用上述胶粘剂组合物，粘附地粘结或熔接一种塑性表面与另一塑性表面的方法。发明详述