低挥发性有机溶剂为基础的粘合剂 本发明涉及低挥发有机(VOC)溶剂为基础的粘合剂。本发明特别涉及低VOC该溶剂为基础的能够将两种热塑性材料连接在一起的粘合剂。此外，本发明涉及比传统的用于热塑性材料的溶剂为基础的粘合剂的挥发速度低得多的低VOC溶剂为基础的粘合剂。优选地本发明含有用于将由氯化的聚氯乙烯(CPVC)制造的两种物体或制品连接在一起的低VOC溶剂为基础的粘合剂。
多年来溶剂为基础地粘合剂广泛用于连接热塑性塑料管件和接头。这些溶剂为基础的粘合剂提供了一种简易和快速地连接热塑性材料的方法。用这种方法连接的热塑性管件和接头常常甚至在同一天即可测试。
一般来说，溶剂为基础的粘合剂含有一种溶剂或溶剂混合物以及树脂和其它添加剂，如触变剂。溶剂为基础的粘合剂将其涂施的热塑性材料的表面层溶解，并引起表面层溶胀。粘合剂溶液中的树脂加速要连接的两种材料的凝固和降低内部应力。随着由于蒸发，粘合剂固化，则出现粘合所铺表面的溶剂扩散。传统的溶剂为基础的粘合剂中所用的主要溶剂包括四氢呋喃、甲乙酮和环己酮。这些溶剂极易挥发，由其制得的粘合剂的VOC含量由南海岸空气质量管理区(SCAQMD)(South Coast Air QualityManagement District)316A测定为750-850克/升。而且，在涂施这些传统的溶剂为基础的粘合剂之前，必须用底剂(如四氢呋喃)或洗净剂(如丙酮)处理热塑性材料，以便粘合有效。因此，将会有更多的挥发性有机化合物释放入大气。此外，因为这些传统的溶剂为基础的粘合剂主要由溶剂形成，而溶剂常扩散到大表面积，并且在涂施时滴到热塑性材料，引起附加的挥发。下面的专利和参考文献是用于热塑性材料的传统的溶剂为基础的粘合剂和/或粘合剂的底剂的实例。
美国专利3,726,826公开了一种用于聚氯乙烯的稳定的粘合剂溶液。此溶液含有5-25％重量的溶于四氢呋喃的后氯化的聚氯乙烯和0.4-约5％重量的1，2-亚丁基氧。
Hushebeck申请的美国专利4,098,719讨论了用于装配聚氯乙烯(PVC)管材和接头，或装配聚氯乙烯管件和接头于丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)管件或接头的底剂。此底剂实质上由0.5-约2.5％重量的溶于溶剂中的未增塑的聚氯乙烯树脂。此溶剂是四氢呋喃和二甲基甲酰胺的混合物。
传统的溶剂为基础的粘合剂的另一个实例还可以在Texaco ChemicalCompaing的欧洲专利申请(European Patent Application)0 489 485 A1找到。这项申请公开了一种焊接塑料材料的方法。这些材料的焊接是利用纯的碳酸亚烷基酯或同辅助溶剂的混合物。这些辅助溶剂有芳烃、酮、酯、醚、乙二醇醚、咪唑、四甲基脲、N，N’-二甲基亚乙基脲、1，1，1-三氯乙烷和N-甲基吡咯烷酮。
此外，美国专利4,910,244讨论了一种含CPVC的贮存稳定的粘合剂。此溶剂为基础的粘合剂含5-30％重量的CPVC和95-70％重量的有机溶剂和稳定剂。当贮存在镀锡钢制容器中对此混合物具有提高了的稳定性。从讨论传统的溶剂为基础的粘合剂的参考试样的简短叙述中可看出，这些粘合剂通常有低的固体含量。因此，这些粘合剂极易挥发。
从溶剂为基础的粘合剂中蒸发溶剂造成空气污染问题。在将粘合剂涂施于要连接的热塑性材料时显现出溶剂排放的主要部分。此外，底剂本身也是易挥发材料，用其来制备热塑性材料表面时，因此，也会有溶剂蒸发并排放到空气中。此外，从含溶剂为基础的粘合剂的容器中也会排放溶剂，因为在将粘合剂涂施于热塑性材料时容器常保持打开状态。最后，在涂施溶剂为基础的粘合剂时，可能出现溅溢，从而也会造成挥发性有机物排放到空气中。
现在，由于环境意识的增强，正在制订法令和法规以限制在所有材料中的VOC的量，尤其在溶剂为基础的粘合剂。例如，在加利福尼亚，南海岸空气质量管理区(SCAQMD)已经制订了限制用于连接热塑性材料的粘合剂中的VOC含量的法规。例如，根据1994年1月1日生效的SCAQMD的1168条例，CPVC和/或聚氯乙烯(PVC)溶剂为基础的粘合剂的VOC限制是SCAQMD 316A测定的450克/升。到1994年1月1日对丙烯腈苯乙烯丁二烯(ABS)溶剂为基础的粘合剂的VOC限制是SCAQMD 316A测定的350克/升。进一步立法已经更加严格了这些限制。到1998年1月1日，SCAQMD对CPVC和PVC溶剂为基础的粘合剂的VOC限制将是250克/升，而对ABS溶剂为基础的粘合剂的SCAQMD的VOC限制将仍维持在350克/升。
已经配制了几种比传统的溶剂为基础的粘合剂系统含较低VOC的粘合剂。在1994年前，如SCAQMD 316A测定的传统的溶剂为基础的粘合剂系统的VOC含量一般约为650克/升。例如，澳大利亚专利申请公开了一种含80％重量以上的N-甲基-2-吡咯烷酮、0.25％重量以上的粘度调节剂和10％重量以上的乙烯基为基础的聚合物的粘合剂。此粘度调节剂可以是二氧化硅、增稠剂或触为剂。相似地，美国专利4,675,354公开了一种胶溶液，其中含溶于如N-甲基-2-吡咯烷酮溶剂的不溶于水的合成有机聚合物溶液。这种胶溶液可以用在热带温度下而不会引起溶剂蒸汽和火险等问题。
还有，美国专利4,687,798公开了一种用于连接不溶于水的聚合物的溶剂胶泥。此溶剂胶泥约含10-15％重量的溶于水的聚合物和溶剂。该溶剂含醋酸乙酯和N-甲基-2-吡咯烷酮。醋酸乙酯占溶剂的约3-50％重量，其余的是N-甲基-2-吡咯烷酮。
此外，欧洲专利申请0547593 A1公开了一种低VOC粘合剂组合物。这种欧洲专利申请的组合物含5-约60％重量的至少一种不溶于水的聚合物，约1-约30％重量的无机或合成树脂状中空微球，以及约20-约70％重量的至少一种作为不溶于水的聚合物溶剂的挥发性有机液体。
Patel等人的美国专利5,470,894提供了低VOC溶剂为基础的粘合剂的另一个实例。在此专利中的低VOC溶剂为基础的粘合剂用于连接CPVC管材。此粘合剂含由约15-35％重量四氢呋喃和0-约30％重量的甲乙酮组成的高蒸汽压溶剂，由约20-45％重量的环己酮、0-约30％重量的N-甲基吡咯烷酮和0-10％重量二元酯组成的低蒸汽压溶剂。Patel等说，他们的粘合剂的VOC含量为450克/升或更低，而此粘合剂达到或超过所要求的性能标准，如静压爆破强度和静压持续压力试验。
然而，使用上述例举的任何粘合剂仍存在环境问题。但是，对于溶剂为基础的粘合剂还有另外的解决途径。这些就是机械的、反应的或热方法。机械连接方法一般来说很昂贵。机械连接方法的实施包括HepworthBuilding products公司的Acorn Fittings；Philmac Corporation的PolyGrip Fittings和Genoua的Uncopper Fittings。热方法是不可预言的，因为难于始终得到足够的管件/接头联接。热方法的实例包括由明尼苏打的Mining and Manufacturing Company的热熔胶。这些热方法难于利用并且效果差。反应方法的一个实例是环氧化物法。环氧化物是由NobleCorporation购得的商标名为Copper Bond。环氧化物的其它实例包括通用目的的氨基甲酸酯(General Purpose Urethane)、高切变强度的氨基甲酸酯(High Shear Strength Urethane)和各种目的的环氧化物(Allpurpose Epsxy，所有这些都是Hardman Corporation的产品。但是，这些反应性系统都存在问题，因为它们的固化时间长，生强度差。它们的效率也与温度相关，在低温下环氧化物需要很长时间才能固化，而且还有化学反应副产物有害于管材的强度。尽管有这些其它方法，但它们的成本高、耗时长以及使用不便。
尽管有某些空气质量问题，继续使用溶剂为基础的粘合剂连接热塑性材料还是有一些好处的。首先，溶剂为基础的粘合剂使用方便，许多工人有多年使用这类粘合剂系统的经验。第二，制备溶剂为基础的粘合剂的生产成本低，一旦将此粘合剂用于连接两种热塑性材料，则耐久性较好。第三，溶剂为基础的粘合剂可就地用来连接两种热塑性材料而不用任何另外的设备。第四，溶剂为基础的粘合剂系统固化快速以用于试验。此外，可用一种方法将溶剂系统涂施于各种尺寸的管材。一般来说，溶剂为基础的粘合剂系统可在0°-120°F范围内任一温度下涂施于连接处，只要此溶剂为基础的粘合剂系统满足Underwriters Laboratories Test 1821。还有，溶剂为基础的粘合剂系统的效果不取决于化学反应。而且，溶剂为基础的粘合剂系统可在室温下长期贮存。因此，全面地说，溶剂为基础的粘合剂系统是实用而经济的。
因此，现在需要一种比传统的溶剂为基础的粘合剂的挥发速度慢得多的并且具有足够的贷架寿命和贮存寿命的低VOC溶剂为基础的粘合剂。此外，还需要能满足将两种热塑性材料在一起连接所必须的性能要求的低VOC溶剂为基础的粘合剂。
本发明包含由两种挥发性有机溶剂的混合物和树脂组成的新的低VOC溶剂为基础的粘合剂。此新的低VOC溶剂为基础的粘合剂可任选地含有触变剂，如硅石。新的低VOC溶剂为基础的粘合剂优选含5-20％热塑性树脂，38-65％的N-甲基-2-吡咯烷酮；20-45％的己二酸二甲酯和1.5-2％的硅石。
本发明的低VOC的溶剂为基础的粘合剂的VOC含量如由SCAQMD316A测定的为450克/升。优选地，新的低VOC溶剂为基础的粘合剂的VOC含量低于由SCAQMD 316A测定的250克/升。
本发明的低VOC溶剂为基础的粘合剂含能在常温下蒸发的两种挥发性有机液体溶剂的混合物以及热塑性树脂。包括其它溶剂、填料、触变剂或稳定剂的其它成分可以加到所要求的低VOC溶剂粘合物中。此处所讨论的低VOC溶剂为基础的粘合剂更详细地说，一般具有下列特征：粘度为500-3000厘泊；生强度1-2分钟；粘合剂中固体含量＜20％；在非反应性容器中无限期的贮存期限以及可变的固化时间。通过对所用的溶剂比稍加调节可根据不同的最终应用要求改变固化时间。
本发明的低VOC溶剂为基础的粘合剂配制中可用的热塑性树脂包括聚氯乙烯、氯化聚氯乙烯、ABS、聚苯乙烯以及任何可溶于两种挥发性有机溶剂混合物中的其它无定形热塑性树脂。一般说来，用于本发明的溶剂为基础的粘合剂中的树脂和用于形成要连接的热塑性材料所用的树脂是相同的。树脂优选是CPV、PVC或ABS。CPVC和/或PVC树脂的比浓对数粘度应为约0.6-约0.96。CPVC树脂的氯化量优选为约58-约72％重量。PVC树脂的氯化量优选低于57％。可能应用的ABS树脂的实例包括GE Plastics公司的Cycolac ABS和Monsanto公司的Lustran ABS树脂。最优选的树脂是CPVC。通常来说，所用的CPVC树脂是ASTM D1784的Class 23477所定义的CPVC树脂。然而，CPVC树脂的分子量应不低于0.68 IV(比浓对数粘度)。本发明中所用的适宜的CPVC的实例包括TempRite 674×571 CPVC和TempRite 677×670 CPVC，这些都是B.F.Goodrich Company的产品(TempRite是B.F.Goodrich Company的注册商标)。最优选的CPVC树脂是B.F.Goodrich Company的TempRite 674×571。热塑性树脂加到低VOC溶剂为基础的粘合剂中的量为约5-20％重量。
除了热塑性树脂外，本发明的低VOC溶剂为基础的粘合剂还包括能在常温下蒸发的两种挥发性有机液体溶剂的混合物。用在混合物中的第一种有机溶剂是低蒸汽压溶剂。N-甲基-2-吡咯烷酮(“NMP”)是最优选的低蒸汽压溶剂。在市场上NMP可由Aldrich Chemical、Ashland、BASF、Chemoxy International和Janssen Chemical公司购得。在新的粘合剂中第一种有机溶剂的含量一般为38-约65％重量。在最优选的具体实施方案中低VOC溶剂为基础的粘合剂中含有50％的NMP。
在溶剂为基础的粘合剂中第二种有机液体溶剂实质上选自下列化合物：庚二酸、戊二酸单甲酯、庚二酸单甲酯、壬二酸单甲酯、癸二酸单甲酯、己二酸单甲酯、丁二酸二甲酯、戊二酸二甲酯、己二酸二甲酯、庚二酸二甲酯、辛二酸二甲酯、壬二酸二甲酯、戊二酰氯、己二酰氯和庚二酰氯，或它们的混合物。例如，可以用戊二酸二甲酯、己二酸二甲酯和丁二酸二甲酯的混合物。由upont Chemial公司购得的DBE-9就是这种混合物的市场可购得的实例。在溶剂混合物中第二种有机溶剂的含量为约20％-约45％。最优选的第二种有机溶剂是己二酸二甲酯(“DMA”)。DMA是商标名为DBE-6的DuPont Company的产品。DBE-6被认为是含98.7％DMA、＜0.5％戊二酸二甲酯和＜0.1％的丁二酸二甲酯的混合物。在最优选的具体实施方案中，27％的DMA用于低VOC溶剂为基础的粘合剂中。
低VOC溶剂为基础的粘合剂还可包括其它的任选成分。例如，本发明的低VOC溶剂为基础的粘合剂可包括少量的其它溶剂，这些溶剂不会使粘合剂的VOC含量超过450克/升，并且同两种挥发性液体有机溶剂混合物是可混溶的。可用的可能的溶剂的实例包括酮、酯、卤代溶剂、醚和其它液体。可作为附加溶剂用于本发明的酮包括丙酮、甲乙酮、甲基异丁基酮、异佛尔酮、环己酮。可用于本发明的酯的实例包括醋酸甲酯、醋酸乙酯、甲酸乙酯、丙酸乙酯和醋酸丁酯。可以使用的卤代溶剂包括：二氯甲烷、二氯乙烷和三氯乙烷。甲基纤维素是可以用作附加溶剂的可能的醚的实例。其它可用作附加溶剂的液体包括四氢呋喃和其它的任何高蒸汽压溶剂，只要包括不限于上述的生强度的其它标准得到满足。一般说来，这些其它液体的加入是为了获得更快的固化或蒸发。
在本专业熟知的填料和任何其它可起惰性填料作用的材料可用于本发明。可用于本发明的填料的实例包括中空球(玻璃和陶瓷)、聚合物、玻璃球、硅酸镁、氧化镁、壳粉、氧化铝、滑石、硫酸钡、碳酸钙和其它细粉。这些填料的通常加入量为组合物的约0.05-20％重量、加入填料是为了降低成本、保持粘度或稍为减少VOC。优选的填料包括聚合物和碳酸钙。
在低VOC溶剂为基础的粘合剂的组合物中还可任选地包括触变剂。可以使用的触变剂的实例包括煅制二氧化硅、沉淀的二氧化硅、膨润土、粘土、磨碎的石英、云母、乙基纤维素、氢化的蓖麻油、有机改性的粘土、其它的增稠剂或粘度调节剂。优选的触变剂包括煅制二氧化硅。一般来说，如果使用，则触变剂的用量为约1-3％重量。
还有，颜料、染料、分散剂或着色剂可以加到低VOC溶剂为基础的粘合剂中。可以使用的颜料的实例包括二氧化钛、碳酸钙或碳黑。颜料的用量一般为0.05％-约5.0％重量。
低VOC溶剂为基础的粘合剂可以包括其它的添加剂。这包括本专业人士所熟知的任何添加剂。例如，适宜的添加剂包括，但不限于各种稳定剂、抗氧剂、静电消散剂、烟雾阻滞剂、水分消除剂和酸消除剂。因为几种添加剂可以无数的变化混合，所以添加剂的总量可以随用途而不同。具体的添加剂组合物的最优化不属于本发明的范畴，但可由本专业普通专业人员很容易地加以测定。通常，添加剂加到低VOC溶剂为基础的粘合剂的量约为0.5-1％重量。
低VOC溶剂为基础的粘合剂的各种成分可通过任何方便的方法加以混合。例如，可以用混合工具，如混合器将所有成分均匀地加以混合。优选是先将两种溶剂混合在一起。这不要求特殊的顺序或次序。然后将触变剂和热塑性树脂加到溶剂混合物中，也不要求特殊的次序。使用带快速搅拌混合器，如Grenier Mixer，Model 3002，迅速将固体溶于溶剂中。将混合器设定在400-500转/分钟约10-15分钟。然后将混合物置于较慢移动的辊筒混合器中以平稳地混合组合物。可以使用的辊筒混合器的实例是PauI O.Abbe环磨。混合物放在转速为160转/分钟的这种球磨中一小时。
低VOC溶剂为基础的粘合剂可以用任何涂施方法涂在要连接的两种由热塑性材料制备的物体上。尽管不是必须的，在涂施本发明的低VOC溶剂为基础的混合物之前，可用含丙酮的刷子或布在所要求的连接点附近轻轻擦试要连接的物体表面。可以用本专业任何已知的方法涂施低VOC溶剂为基础的粘合剂。优选是用一涂抹工具在要连接的区域附近，将低VOC溶剂为基础的粘合剂涂于由热塑性材料制造的两种物体的表面。在两表面上涂上一层均匀的粘合剂。通常，在两表面上涂层厚度约为1/2-1密耳。然后可以试验连接处。
本发明的低VOC溶剂为基础的粘合剂有许多用途。例如，在各种应用，如管件系统、冷热水配管系统、洒水系统、矿泉水系统、消防喷水系统、排水、废水和通风应用等可以用低VOC溶剂为基础的粘合剂连接热塑性管件和接头。低VOC溶剂为基础的粘合剂可用于任何可连接的其它热塑性材料。下列的非限制性实施例用来更详细地进一步说明本发明。
各实施例
在下列各实施例中，配制了本发明的新的低VOC溶剂为基础的粘合剂。通常，第一步是确定VOC溶剂为基础的粘合剂的所需的VOC含量。通过选择两种溶剂以确定所需的VOC量。用SCAQMD 316A，通过实验测定在低VOC溶剂为基础的粘合剂中每种要用的溶剂的VOC常数。然后用下面的方程式测定溶剂为基础的粘合剂中VOC的估用量：(溶剂1的VOC常数×溶剂1在粘合剂溶剂总量中的％)＋(溶剂2的VOC常数×溶剂2在粘合剂溶剂总量中的％)＝粘合剂的估计的VOC量。一旦测定了这种所需要的VOC常数，就配制新的低VOC溶剂为基础的粘合剂，用SCAQMD 316A查验VOC的量。加入触变剂使溶剂胶泥的粘度最优化。通过调节溶剂比可改变生强度和固化时间，而同时仍维持所需的VOC量和粘度不变。
根据最终用途要求可通过调节改变固化时间。在这些实施例中，改变NMP和DMA用量。下列各实施例中都是测试VOC量、固化时间、生强度和快速破裂强度。用SCAQMD 316A的试验测量VOC量；用ASTM 1599测量快速破裂强度，用Unerwriters Laboratories UL 1821测量固化时间。
测试生强度的方法是测试者试图将粘好的管件和接头拉开或拧开。在进行此法时，热塑性接头的内部和热塑性管件(适合于接头)的外部都涂以相同的粘合剂。在一分钟后，测试者试图将两种部件拉开或拧开。通常，在测试时，粘合的管件和接头受到6英尺-磅的扭矩。如果两部件未分开，则继续重复实验的“yes”，直到得到“no”。再重复一次实验，则在前一次时间上加上一分钟。达到“no”的时间表示生强度。配方和结果示于表1。
本发明用于比较和对照的市售的溶剂胶泥的实施例包括Orange LoV.O.C Medium Booked CPVC Cement(一步)和由Qatey得到的两步胶泥；以及Weld-On CPVC 2714TM Orange Heavy Booked Cament(一步)和IPS的两步胶泥。通常，市售的一步溶剂胶泥的VOC含量约为450克/升，而两步胶泥的VOC含量大于650克/升。
表1实施例 DMA NMP 二氧 化硅TempRite 674×571 CPVC VOC 克/升 生强度 (分钟) 粘度 (厘泊)快速破裂强度(磅/英寸2)DMA/NMP比值 1 20 65 2 13 154 2 1445＞1400 0.31 2 30 55 2 13 143 1 2585＞1400 0.55 3 40 45 2 13 164 1 9285＞1400 0.89 4 45 40 2 13 128 1 69950＞1400 1.125 市售溶剂胶泥 ＞400 1-2 500-3000管件破＞1400裂或
表1中实施例1至4说明，DMA/NMP比值为0.31-1.125的溶剂为基础的粘合剂配方的VOC含量低于标准的溶剂胶泥配方。实施例3和4尽管仍可作为有效的粘合剂。但由于高粘度而难于商业应用。
表2实施例 DMA NMP 二氧 化硅TempRite 674× 571 CPVC环己酮 MEK THF EA MEOH Voc(克/升) DMA/N MP比值生强度(分钟) 粘度 (厘泊) 快速破 裂强度(磅/英寸2) 5 20 60 1 13 6 278 0 33 2 1940 ＞1400 6 20 60 1 13 6 274 0.33 2 1672 785PF 7 26 55 1 13 5 267 0.47 3 1872 825PF 8 25 55 1 13 2 2 2 261 0.45 2 2136 850PF 9 26 55 1 13 5 268 0.47 1 1485 ＞1400 10 26 55 1 13 5 239 0.47 2 1130 ＞1400 11 30 50 2 13 5 250 0.60 2 2996 743PF 12 30 50 2 13 5 278 0.60 2 2992 938PF 13 30 50 2 13 5 283 0.60 1 2830 ＞1400 14 30 50 2 13 5 250 0.60 2 2810 ＞1400 15 45 35 2 13 5 293 1.29 3 54000 938PF 16 45 35 2 13 5 257 1.29 2 11140 900PF 17 45 35 2 13 5 232 1.29 3 10020 935PF 18 45 35 2 13 5 253 1.29 12 78700 ＞1700PF 19 20 60 1 13 6 363 0.33 2 604 ＞1400 20 20 60 1 13 6 321 0.33 2 580 1650PF 21 20 60 1 13 6 362 0.33 1 245 1625PF实施例 DMA NMP 二氧 化硅 TempRite 674× 571 CPVC 环己酮 MEK THF EA MEOH Voc (克/升) DMA/N MP比值 生强度 (分钟) 粘度 (厘泊)快速爆破(磅/英寸2) 22 20 60 1 13 6 341 0.33 1 300＞1400PF 23 25 50 1 15 9 355 0.50 2 1112 1800PF 24 25 50 1 14 9 281 0.50 2 1468 675PF 市售溶剂胶泥 ＞400 1-2 500- 3000＞1400PSI或管件破裂
表2中实施例5到24说明，DMA/NMP比值为0.3-1.3并且或在整个配方中含有第三种次要溶剂或含有可提供次要部分(＜10％)的溶剂混合物的溶剂为基础的粘合剂的VOC含量低于400克/升，但其性能则和VOC含量为450克/升或更高的现有的市售的溶剂为基础的粘合剂系统一样好。
在这些实施例中，VOC含量都低于300克/升，粘合强度都超过所有例举的标准。配方15、16、17和18尽管作为粘合剂是有效的，但由于高粘度而不适于商业应用。
表3 实施例 DMA NMP 二氧 化硅 TempRite 677×670 CPVC TempRite 674×571 CPVC 环己酮 MEK THF EA VOC (克/升) 生强度 快速破 裂强度(磅/英寸2) 粘度 (厘泊) DMA/NMP 比值 25 20 60 1 13 6 363 2 ＞1400 604 0.33 26 20 60 1 13 6 308 2 ＞1400 1904 0.33 27 20 60 1 13 6 321 2 1650PF 580 0.33 28 20 60 1 13 6 274 2 785PF 1672 0.33 29 20 60 1 13 6 362 1 1625PF 245 0.33 30 20 60 1 13 6 314 1 ＞1400PF 885 0.33 31 20 60 1 13 6 341 1 ＞1400PF 300 0.33 32 20 60 1 13 6 337 1 ＞1400PF 975 0.33 市售溶剂胶泥 ＞400 1-2 ＞1400 PSI 或管件破裂 500- 3000
在表3中实施例25到32说明，DMA/NMP比值为0.3并且含有在整个配方的＜10％的第三次要溶剂的低VOC溶剂为基础的粘合剂的VOC含量较低，并且该配方的性能和现有的市售的溶剂为基础的粘合剂一样好。而且，在配方中使用较低分子量的CPVC树脂，则粘度可以改善，并且此粘合剂的性能好于现有的溶剂为基础的粘合剂。
表4实施例 Temp- Rite 674× 571 CPVC 二氧 化硅 NMP MEK DMA VOC(克/升) 粘度(厘泊)快速破裂强度(磅/英寸2) DMA/ NMP 比值 33 12 2 41 10 35 287 1460 ＞1400PF 0.86 34 11.5 1.5 43 10 34 213 1200 ＞1400PF 0.8 35 11.5 1.5 39 10 38 289 1325 ＞1400PF 0.97 36 11.5 1.5 47 10 30 271 810 ＞1400PF 0.64 37 13.5 1.5 43 10 32 274 1975 ＞1400PF 0.74 38 13.5 1.5 50 8 27 201 1840 ＞1400PF 0.54 39 13.5 1.5 48 8 29 243 1890 ＞1400PF 0.6 40 10 2 44 10 34 252 610 ＞1400PF 0.77 41 12.5 1.5 40 10 36 269 1950 ＞1400PF 0.9 42 12.5 1.5 41 8 37 244 3305 ＞1400PF 0.9 43 13.5 1.5 41 10 34 242 4210 ＞1400PF 0.82
实施例33到43说明，DMA/NMP比值为0.54-0.97并含有占整个配方低于10％的次要成分MEK(2-丁酮)的溶剂为基础的粘合剂的VOC含量低于市售的溶剂为基础的粘合剂(VOC含量为450克/升或更高)，并且其性能和市售的溶剂为基础的粘合剂一样好。
此外，实施例38说明，DMA/NMP比值低于0.55并且含有占整个配方低于8％的次要成分MEK(2-丁酮)的溶剂为基础的粘合剂的VOC含量为201克/升，其性能和传统的溶剂为基础的粘合剂一样好。
在下一个实施例44中，使用了下列成分：
50％NMP
30％DBE-6(DMA)
5％丁酮(MEK)
13％TempRite 674×571 CPVC树脂
2％二氧化硅
性能 连接的物体 在各种物体上的VOC (克/升) 在各种物体上的快速破裂强度 (磅/英寸2) CPVC 250 938-管件破裂 PVC 168 1575-管件破裂 ABS 169 375-管件破裂
用SCAQMD 316A测量了溶剂为基础的粘合剂的VOC含量；用ASTMD-1599测量了快速破裂强度。得到下列性能：
在高温(150°F，370磅/英寸2的管压，最低时间1000小时)下的持续的长期静压力-ASTMD-2837。
1”装配件，1158小时无破裂
3”装配件，1315小时无破裂
粘度(Brookfield)： 2792厘泊(Brookfield粘度计心轴5，在100转/分钟下)
生强度：2分钟
搭接抗切强度：148磅/英寸2-UL1821
固化时间：
在73°F下 7分钟
在28°F下 20分钟
在0°F下(用丙酮清洗)45分钟
应力开裂趋向
20小时后试验板显示变暗
202小时后试验板显示溶胀
试验中断
上述的试样的应力开裂趋向是用下法测定的。由压模板制备了尺寸为7厘米×3毫米×1.25厘米的试样。正如在Journal of Vingl Technology，December 1984，Vol.6，No.4“Stress Cracking of Rigid polyvinyl ChlorideBy plasticizer Migration”(由于增塑剂迁移的硬质聚氯乙烯的应力开裂)一文中图1中所述，将试样插入测试机构中。用试验夹将试样插入试验机构中。试样置于夹的边缘，其几乎宽度的一半伸出夹的边缘外。此夹然后用来将试样弯曲直到两端近到足以将其滑进测试机构的边缘。在将试样放入测试机构中后，用一医用滴管将低VOC溶剂为基础的粘合剂涂施于试样。定期地将试样清除所涂的粘合剂以检查开裂、裂纹或变色迹象。测试继续到破裂发生。
在下列的各实施例中，实施例中的第一种有机液体溶剂是NMP。第二种溶剂选自庚二酸、戊二酸单甲酯、庚二酸单甲酯、壬二酸单甲酯、癸二酸单甲酯、己二酸单乙酯、丁二酸二甲酯、戊二酸二甲酯、己二酸二甲酯、庚二酸二甲酯、辛二酸二甲酯、壬二酸二甲酯、戊二酰氯、己二酰氯和庚二酰氯或它们的混合物。对每种混合物测定了VOC含量，生强度和快速破裂，如表5所示。
表5成分 量M-pyrol二氧化硅TempRite674×571 CPVC 树脂VOC(g/l)(克/升)生强度(分钟)快速破裂强度(磅/英寸2) 庚二酸 19.5 72.9 1.4 6.2 283 1 1375F 戊二酸 单甲酯 27 62 2 9 253 1 1200F 庚二酸 单甲酯 25 65.6 1.9 75 158 1 1150F 壬二酸 单甲酯 40 45 3 12 121 3＞1400凝胶 癸二酸 单甲酯 40 45 3 12 137 3＞1400凝胶 己二酸 单乙酯 30.8 57.7 23 92 179 3 1000F 丁二酸 二甲酯 40 45 3 12 341 戊二酸 二甲酯 40 45 3 12 289 己二酸 二甲酯 40 45 3 12 152 庚二酸 二甲酯 40 62 2 9 241 1 1450F 辛二酸 二甲酯 40 45 3 12 77 2 ＞1400 壬二酸 二甲酯 40 45 3 12 114 2 ＞1400 戊二酰氯 27 62 2 9 197 1 1175P 己二酰氯 276 62.1 21 83 83 2 1400F 庚二酰氯 27 62 2 9 178 2 1100F
表5中的数据表明，如果NMP同例举的第二种有机液体溶剂之一混合，则得到具有足够性能的粘合剂组合物。
总之，已经制备了一种新的尚不明显的低VOC溶剂为基础的粘合剂，以及将这种低VOC溶剂为基础的粘合剂涂施于要连接在一起的两种热塑性材料的方法。尽管在此分开了一些特殊的具体实施方案和实施例，但应指示，这些只是为解释和说而提供的，本发明不受此限制。正如下列权利要求中所确定的，属于本专业普通技术范围内的改进肯定应认为属于本发明范畴。