本发明专利技术公开一种使用环氧基粘合剂将金属基底粘合到非卤化聚合物的方法，特别是将聚烯烃外涂层粘合到金属管子或管道，所述环氧基粘合剂含有至少一种氧化态为ｎ的金属离子Ｍ的盐，所述金属离子Ｍ的盐具有比所述金属基底的表面的标准还原电位更为正值的标准还原电位Ｅ０Ｍ；还公开一种包含已经通过上述方法粘合在一起的金属基底和非卤化聚合物的物体；一种由金属基底制成的管子或管道，其中利用固化的环氧基粘合剂在所述金属基底上粘合非卤化聚合物的层。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】使用基于环氧化物的粘合剂的金属-聚合物粘合本专利技术属于使用环氧基粘合剂将金属粘合到非卤化聚合物的领域。特殊的应用是制作用聚烯烃防护涂层涂布的金属管，尤其是地下管线的管子，特别是聚乙烯( = PE)或聚丙烯(=PP)防护涂层。在本专利技术中，术语“金属基底”或“金属质(metallic)基底”包括金属本身、带有连续金属层的非金属基底或其中仅由金属物质(例如由金属网)间断覆盖的非金属基底。 金属覆盖的非金属基底可以是由塑料材料制成的部件，例如热固性塑料或复合材料。术语“非卤化聚合物”是指不是通过聚合含卤单体形成的聚合物。因此，这些非卤化聚合物的卤素含量应该是零或接近零。但是，不能排除“非卤化”聚合物含有一些含卤杂质。然而，在本专利技术的“非卤化聚合物”中，卤素含量应低于1重量％，特别是低于0. 1重量％。在本说明书中，术语“管子(管)”与“管道”可以互换。术语“管子”包括管道，而术语“管道”包括管子。在根据现有技术生产PE-或PP-涂布的管道时，用转化(conversion)涂布液预处理钢管的外表面，例如在含有Cr(VI)的酸性溶液中。然后，将管道加热达到约200°C，并用通常作为粉末涂料应用的环氧基底漆涂布。在约200°C用热熔粘合剂对底漆再涂布，并在约 200°C通过挤压工艺在热熔粘合剂上施加PE或PP涂层。在此之后，用水冷却管道至环境温度。因此，该工艺需要在转化涂布钢表面和最终的PE或PP外涂层之间应用两种不同的粘合剂层。此外，该工艺需要管道温度高达约200°C，并且，由于管道尺寸的原因，高度耗能。本专利技术的一个目的是减少工艺步骤的数量。另一个目的是减少工艺的总能源消耗。当然，可以预期的是，通过这种改进工艺涂布的管道的性能(特别是PE或PP外涂层对基底金属的粘合性)以及涂布管道的腐蚀性能，会满足此类产品的技术要求。根据本专利技术，基于环氧化物的稳定的单组分阳离子固化性组合物用作粘合剂，以将聚合物粘合到(任选预处理的)金属表面。所述组合物含有含金属离子的引发剂，当该引发剂与能够将引发剂的金属离子还原的金属基底接触时引发环氧单体、树脂或预聚物的聚合过程。氧化还原阳离子聚合涉及氧化过程和还原过程。当游离的或者分子形式或离子形式的原子失去一个电子或多个电子时，它被氧化，其氧化数增加。当或者游离的或者分子或离子形式的原子获得一个电子或多个电子时它被还原，其氧化数降低。氧化和还原总是同时发生，就好象一个电子获得原子，则另一个原子必须提供电子并被氧化。在氧化还原对中，一个物质作为还原剂，另一个物质作为氧化剂。当发生氧化还原反应时，还原剂放弃或捐赠电子给另一种反应物，并导致该反应物被还原。因此，还原剂本身被氧化，因为它已失去电子。氧化剂接受或获得电子，并导致还原剂被氧化，而氧化剂本身被还原。在氧化还原对中两种试剂的相对氧化或还原强度的比较允许确定哪种试剂是还原剂，哪种试剂是氧化剂。还原剂或氧化剂的强度可以从它们的标准还原(E#d°)或氧化(E。x°)电位来确定。金属盐形式的路易斯酸已被用作阳离子聚合的引发剂。许多强的路易斯酸引发剂已经通过直接引发单体而发挥作用(式1) (Collomb, J. ；Gandini, A. ；Cheradamme, H.；Macromol. Chem. Rapid Commun. 1980，1，489-491)。路易斯酸越强，它的引发力越明显。权利要求1.一种将金属基底粘合到非卤化聚合物的方法，所述方法包括以下步骤i)将环氧基粘合剂施加到所述金属或所述非卤化聚合物上， )将所述金属基底和所述非卤化聚合物接合，和iii)使所述环氧基粘合剂固化，其中所述环氧基粘合剂含有a)带有环氧基团的一种或多种单体、树脂或预聚物，b)引发剂成分，所述引发剂成分含有至少一种氧化态为η的金属离子M的盐，所述金属离子M的盐具有比所述金属基底的表面的标准还原电位更为正值的标准还原电位Ecim，所述标准还原电位Ecim是将所述金属离子M从其氧化态η还原到氧化态为零或者从其氧化态 η还原到氧化态为m的标准还原电位，m比η小但大于零。2.如权利要求1所述的方法，其中在所述金属基底的表面与所述环氧基粘合剂接触之前，对所述金属基底的表面进行防腐蚀预处理。3.如权利要求1所述的方法，其中所述粘合剂还含有腐蚀抑制剂。4.如权利要求3所述的方法，其中在所述金属基底的表面与所述环氧基粘合剂接触之前，未对所述金属基底的表面进行防腐蚀预处理。5.如权利要求1 4中至少一项所述的方法，其中所述金属离子M未与有机配体结合或者与至少一种有机配体结合，优选与具有一个或多个C = C双键的配体结合，所述金属与所述有机配体的结合位置是一个或多个C = C双键，或者与冠醚配体或具有两个以上醚键的开链醚配体结合。6.如权利要求1 5中至少一项所述的方法，其中所述金属离子M是过渡金属，优选选自Cu、Ag及它们的组合。7.如权利要求1 6中至少一项所述的方法，其中所述金属离子M的盐包括强无机酸或有机酸的抗衡离子，优选选自ClOp BF4_、PF6_、SbF6_、AsF6_、(C6F5)4B, (Cf5)4Ga、碳硼烷、 (三氟甲磺酸根)、二(三氟甲磺酸根)及它们的组合。8.如权利要求1 7中至少一项所述的方法，其中所述环氧基粘合剂含有固化促进剂， 优选含有至少一个乙烯基醚官能团的物质。9.如权利要求1 8中至少一项所述的方法，其中所述非卤化聚合物在与所述环氧基粘合剂接触之前未被物理活化或化学活化。10.如权利要求1 9中至少一项所述的方法，其中所述非卤化聚合物选自聚烯烃，优选聚乙烯或聚丙烯、聚碳酸酯、聚酰胺、聚醚和聚酯。11.如权利要求1 10中至少一项所述的方法，其中所述金属基底是管子或管道，并且其中在步骤i)中，所述环氧基粘合剂施加到所述管子或管道的内表面或外表面上，和在步骤ii)中，通过挤出将所述非卤化聚合物涂布在环氧树脂-粘合剂层上。12.如权利要求11所述的方法，其中在步骤i)之后且在步骤ii)之前所述管子或管道的温度不超过150°C，优选不超过110°C。13.一种物体，其包含已经通过权利要求1 12中至少一项所述的方法粘合在一起的金属基底和非卤化聚合物。14.一种由金属基底制成的管子或管道，其中利用固化的环氧基粘合剂在所述管子或管道上粘合非卤化聚合物的涂层。15. 一种由金属基底制成的管子或管道，其中已经通过权利要求1 12中至少一项所述的方法，用非卤化聚合物涂布所述管子或管道。全文摘要本专利技术公开一种使用环氧基粘合剂将金属基底粘合到非卤化聚合物的方法，特别是将聚烯烃外涂层粘合到金属管子或管道，所述环氧基粘合剂含有至少一种氧化态为n的金属离子M的盐，所述金属离子M的盐具有比所述金属基底的表面的标准还原电位更为正值的标准还原电位E0M；还公开一种包含已经通过上述方法粘合在一起的金属基底和非卤化聚合物的物体；一种由金属基底制成的管子或管道，其中利用固化的环氧基粘合剂在所述金属基底上粘合非卤化聚合物的层。文档编号B32B1/08GK102317064SQ201080007904 公开日2012年1月11日 申请日期2010年2月10日 优先权日2009年2月17日专利技术者C·麦卡德尔, D·班克曼, D·费雷尔, E·巴里奥, M·伦克尔, M·多本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种将金属基底粘合到非卤化聚合物的方法，所述方法包括以下步骤：ｉ）将环氧基粘合剂施加到所述金属或所述非卤化聚合物上，ｉｉ）将所述金属基底和所述非卤化聚合物接合，和ｉｉｉ）使所述环氧基粘合剂固化，其中所述环氧基粘合剂含有：ａ）带有环氧基团的一种或多种单体、树脂或预聚物，ｂ）引发剂成分，所述引发剂成分含有至少一种氧化态为ｎ的金属离子Ｍ的盐，所述金属离子Ｍ的盐具有比所述金属基底的表面的标准还原电位更为正值的标准还原电位Ｅ０Ｍ，所述标准还原电位Ｅ０Ｍ是将所述金属离子Ｍ从其氧化态ｎ还原到氧化态为零或者从其氧化态ｎ还原到氧化态为ｍ的标准还原电位，ｍ比ｎ小但大于零。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：E·巴里奥，
申请(专利权)人：汉高股份有限及两合公司，
类型：发明
国别省市：DE
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