結構黏合劑組合物制造技術

這里公開的是組合物，該組合物包括：(a)第一組分，該第一組分包含(1)環氧加合物，其是包含第一環氧化合物、多元醇和酸酐和/或二元酸的反應物的反應產物，和(2)第二環氧化合物；(b)具有核/殼結構的橡膠顆粒和/或石墨烯碳顆粒；和(c)第二組分，其與該第一組分在環境或者稍微加熱的條件下進行化學反應。這里還公開的是組合物，該組合物包括(a)環氧封端的增韌劑；(b)熱活化的潛伏性固化劑；和任選的(c)具有核/殼結構的橡膠顆粒和/或石墨烯碳顆粒；(d)環氧/CTBN加合物；和/或(e)環氧/二聚酸加合物。該熱活化的潛伏性固化劑可以包括反應物的至少一種反應產物，該反應物包括環氧化合物和胺和/或生物堿。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】【專利說明】結構黏合劑組合物 交叉參考的相關申請 本申請是2011年12月9日提交的美國專利申請No. 13/315518,和標題為 "Structural Adhesive Compositions"的部分繼續，其是2010年11月19日提交的美國專 利申請 No. 12/949878 和標題為"Structural Adhesive Compositions" 的部分繼續。 專利
本專利技術涉及結構黏合劑組合物，并且更具體地涉及IK和2K結構黏合劑組合物。 背景信息 結構黏合劑被用于廣泛的多種應用，來將兩種或者更多種基底材料粘合在一起。 例如，結構黏合劑可以用于將風力渦輪機葉片粘合在一起或者將汽車結構部件粘合在一 起。 本專利技術涉及單組分（IK)和雙組分（2K)黏合劑組合物，其提供了足夠的粘合強度， 易于施用，并且在適用的情況下具有足夠長的適用期來用于將基底材料粘合在一起。
技術實現思路
在一種實施方案中，公開的是一種組合物，該組合物包含（a)環氧封端的增韌劑； 和（b)熱活化的潛伏性固化劑，其包含反應物的反應產物，該反應物包含（i)環氧化合物， 和（ii)胺和/或生物堿。 還公開的是粘附制品的方法，其包括（a)將該組合物施用到制品中的至少一個 上；和（b)將該組合物在低于140°C的溫度下加熱小于15分鐘的時間，來固化該組合物和 由此將該制品粘附在一起。【附圖說明】 圖1是特氟龍模板組件的透視圖，用于評價根據本專利技術示例性實施方案的結構黏 合劑的拉伸性能?！揪唧w實施方式】 出于下面的【具體實施方式】的目的，應當理解本專利技術可以采取不同的備選變體和步 驟次序，除了其中有明確的相反規定之外。此外，除了任何操作實施例或者其中另有指示 外，表示例如說明書和權利要求中所用的成分的量的全部數字被理解為在全部的情況中是 用術語"約"修飾的。因此，除非有相反的指示，否則下面的說明書和附加的權利要求中闡 明的數字參數是約數，其可以根據本專利技術所尋求獲得的期望的性能而變化。最起碼，和并非 打算使用等價原則來限制權利要求的范圍，每個數字參數應當至少按照所報告的有效數字 的數值和通過使用通常的舍入技術來解釋。 雖然闡明本專利技術寬的范圍的數字范圍和參數是約數，但是在具體實施例中所述的 數值是盡可能精確來報告的。但是任何數值本質上包含了由它們各自的測試測量中存在的 標準偏差所必然形成的某些誤差。 同樣，應當理解這里所述的任何數字范圍目的是包括處于其中的全部的子范圍。 例如范圍"1-10"目的是包括在所述的最小值1和所述的最大值10之間（并包括端值）的 全部子范圍，即，具有最小值等于或者大于1和最大值等于或者小于10。 在本申請中，單數的使用包括復數和復數涵蓋單數，除非另有明確規定。另外，在 本申請中，使用"或者"表示"和/或"，除非另有明確規定，即使在某些情況中可以明確使用 "和/或"。 在本申請和附加的權利要求中，冠詞"一個"、"一種"和"該"包括復數指代物，除 非明確和不含糊地將其限制到一個指代物。例如"一種"反應產物，"一種"環氧化合物，"一 種"胺和"一種"生物堿分別表示一種或多種反應產物、環氧化合物、胺和生物堿。 如上所述，大體上，本專利技術公開了 1K( "單組分）和2K( "雙組分"）結構黏合劑組 合物，其用于將兩種基底材料粘合在一起用于廣泛的多種潛在應用（其中該基底材料之間 的粘合提供了特定的機械性能，其涉及伸長率、拉伸強度、搭接剪切強度、T剝離強度、模量 或者沖擊剝離強度）。將該結構黏合劑施用到要粘合的材料之一或者兩者上。將片對齊，并 且可以施加壓力和間隔物來控制粘合厚度。對于2Κ黏合劑，固化是在環境或者稍微加熱的 溫度下將所述組分混合在一起之后開始的。相比之下，對于IK黏合劑，該黏合劑是使用外 部源例如烘箱（或者其他加熱裝置）或者通過使用光化輻射（UV光等）來固化的。 通過結構黏合劑組合物可以粘合的合適的基底材料包括但不限于材料例如金屬 或者金屬合金，天然材料例如木材，聚合物型材料例如硬塑料，或者復合材料。本專利技術的結 構黏合劑特別適用于不同的汽車應用和用于風力渦輪機技術中。 如上所述，本專利技術的結構黏合劑組合物適用于將風力渦輪機葉片的兩個半殼相粘 合。在本申請中，對于2Κ黏合劑，該混合的黏合劑組合物是沿著風力渦輪機葉片的半殼之 一或兩者的邊緣施用的。然后將該半殼壓在一起，并且使得該2Κ黏合劑在環境或者稍微加 熱的條件固化若干個小時?？蓪嵴郑ㄌ幱诩s70°C)施用到該半殼以有助于固化過程。相 比之下，對于IK黏合劑，與其中組分是在混合后而基本固化的系統相反，使用烘箱或者光 化輻射源來完成固化過程。 風力渦輪機葉片的半殼或者其他部件可以由金屬例如鋁，金屬合金例如鋼，木材 例如輕木，聚合物型材料例如硬塑料，或者復合材料例如纖維增強塑料來形成。在一種實施 方案中，該半殼是由玻纖復合材料或者碳纖維復合材料形成的。 本專利技術的2K結構黏合劑是由兩種化學組分形成的，即，第一組分和第二組分，它 們是在即將施用之前混合的。在某些實施方案中，該第一組分（即，環氧組分）包含環氧加 合物和另外一種環氧化合物，或者第二環氧化合物。在某些實施方案中，該第二組分包含固 化組分，其與第一組分反應來形成粘合，這為它施用至的基底提供了令人期望的粘合特性。 在某些實施方案中，該固化組分是胺類化合物，但是可以備選地使用其他固化組分例如硫 化物固化組分。 在該黏合劑組合物中，胺與環氧的當量比可以在下面的范圍中變化：約0. 5 :1-約 1. 5 :1，例如I. 0 :1-1. 25 :1。在某些實施方案中，胺與環氧的當量比稍高于1 :1。如此處所 述的，在計算環氧當量比中所用的環氧的當量是基于第一組分的環氧當量重量，并且在計 算胺的當量比中所用的胺的當量是基于第二組分的胺氫當量重量（AHEW)。 在一種實施方案中，該環氧加合物是作為反應物的反應產物形成的，該反應物包 含第一環氧化合物、多元醇和酸酐。 在另一實施方案中，該環氧加合物是作為反應物的反應產物形成的，該反應物包 含第一環氧化合物、多元醇和二元酸。 在仍然的另一實施方案，該環氧加合物是作為反應物的反應產物形成的，該反應 物包含第一環氧化合物、多元醇、酸酐和二元酸。 在這些實施方案中，該環氧加合物包含3-50重量％例如3-25重量％的第一組分， 而該第二環氧化合物包含50-97重量％例如75-97重量％的第一組分。 可以用于形成環氧加合物的有用的第一環氧化合物包括多環氧化物。合適的多環 氧化物包括雙酚A的多縮水甘油基醚例如Epon? 828和1001環氧樹脂，和雙酚F二環氧化 物例如EpOfiA 862，其市售自Hexion Specialty Chemicals，Inc。其他有用的多環氧化物 包括多元醇的多縮水甘油基醚，多羧酸的多縮水甘油基酯，多環氧化物（其得自烯屬不飽 和脂環族化合物的環氧化），在環氧分子中含有氧亞烷基的多環氧化物，和環氧酚醛清漆樹 月旨。仍然的其他非限定性第一環氧化合物包括環氧化雙酚A酚醛清漆，環氧化線性酚醛樹 月旨，環氧化甲酚酚醛清漆（cresylic novolac)和三縮水甘油基對氨基苯酚雙馬來酰亞胺。 可以用于形成環氧加合物的有用的多元醇包括二醇，三醇，四醇和更高本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種組合物，包含：(a)環氧封端的增韌劑；和(b)熱活化的潛伏性固化劑，其包含反應物的反應產物，該反應物包含(i)環氧化合物，和(ii)胺和/或生物堿。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...

【專利技術屬性】
技術研發人員：U·C·德賽，趙天杰，中島將行，K·G·拉谷納瑟安，
申請(專利權)人：PPG工業俄亥俄公司，
類型：發明
國別省市：美國;US