粘合劑組合物制造技術

粘合劑組合物，其包含芳族環氧樹脂，環氧樹脂橡膠加合物，胺固化劑；和任選的一種或多種吸油劑，緩蝕劑和urone促進劑，其中所述粘合劑組合物可150℃在不大于210秒內在固化。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及粘合劑組合物、使粘合劑組合物固化的方法、由粘合劑組合物得到的固化產物、制備復合制品的方法、由粘合劑組合物得到的復合制品，以及包含粘合劑組合物的預浸料。
技術介紹
在制備結構體期間連接材料最好通過小心清潔和基材的表面制備來實現。特別不需要的表面污染包括可在許多金屬部件上發現的油。這種油可從上游方法步驟轉移到基材上，例如來自金屬軋制過程的液壓油或沖壓成形過程中的輔助金屬成形的滑油，這種油甚至用于抑制鐵金屬腐蝕。在工業制備中，在制備過程期間清潔基材經常需要另外步驟，任何這樣的步驟勢必會增加工藝復雜性、處理時間或工藝成本，或增加工藝復雜性、處理時間、工藝成本這三者。在傳統汽車結構制備中，通過如下克服問題：向熱固性粘合劑添加改性劑，從而吸附殘余油、或使用表面活性劑進行作為固化過程部分的化學基材除油步驟。任一方法均使用約180℃的高固化溫度以及在干燥爐內超過一小時。這些相對高的固化溫度和長的時間允許進行需要的連接過程。高溫提供低粘度以使油能夠轉移離開表面。在粘合劑開始粘合到金屬基材上之前，長的時間在動力學上允許油封存。該方法實現了在工藝的所需部分期間使粘合劑固化的必要任務，需要一些機械緊固直到已發生固化。緊固可包括局部焊接或鉚接，但使用外部夾持通常認為不可行。基于環氧樹脂的粘合劑廣泛用于粘合各種基材，因為基于環氧樹脂的粘合劑具有良好的粘合強度和多用性。基于雙組分環氧樹脂的粘合劑體系在本領域中是特別眾所周知的，其中使用前不久將環氧樹脂與單獨硬化劑的組合進行混合。但是，在這樣的應用中，在使用前不久兩種組分(有時大于兩種組分)必須進行適當測量和徹底混合，因為環氧樹脂組分和硬化劑組分在環境溫度放置相對短的時間段(大約幾分鐘至幾小時)之后反應形成固體。這產生如下問題：相對短的儲存期和需要準確混合均對于大量工業應用無濟于事。為了能夠在這種工業結構中使用先進復合材料并且為了適用于大體積工業應用，需要粘合粘合劑從而保持處理污染的基材表面的功能并且可在小于5分鐘內、理想地在小于2分鐘內固化。粘合劑必須具有長的儲存期并且以單組分形式供給。先前嘗試通過適當選擇使用的環氧樹脂來減少固化反應需要的時間，而固化劑的量和性質以及催化劑的量和性質已經限制了在減少固化反應需要的時間方面的成功，不能得到具有需要機械性質的粘合劑組合物。US4,803,232描述了通過制備雙組分粘合劑來快速固化。這涉及許多額外的復雜性以及對于材料儲存、混合和應用的廢棄物。粘合劑組合物包含環氧樹脂或聚丙烯酸甲酯，環氧樹脂或聚丙烯酸甲酯用胺官能丁腈橡膠、至少一種脂族或芳族聚胺與至少一種聚酰胺的組合進行固化。WO2010/039614描述了快速固化粘合劑，但這再次依賴于雙組分形式以實現儲存穩定性與固化速度的平衡。這涉及許多額外的復雜性以及對于材料儲存、混合和應用的廢棄物。粘合劑可以在室溫在至少三個小時內固化。實施例顯示在180℃在30分鐘內固化。WO2008/016889描述了膜產品，膜產品在高于150℃固化10至120分鐘。橡膠顆粒穩定分散在環氧樹脂基質中并且保持為分離的單個顆粒。US2008/0308212描述了粘合劑材料，粘合劑材料包括環氧樹脂、抗沖改性劑和固化劑。理論上的示例性制劑分別以粘合劑材料的15和45wt％的量包括脂族環氧樹脂以及固體丁腈橡膠或固體環氧加合物。
技術實現思路
根據本專利技術，提供所附權利要求中任一項限定的組合物、方法、產品、制品、預浸料以及用途。本專利技術提供粘合劑組合物，其包含：(a)至少一種芳族環氧樹脂；(b)環氧樹脂橡膠加合物；(c)胺固化劑；以及以下中的一種或多種：(d)吸油劑；(e)緩蝕劑；(f)基于urone的促進劑。在一個實施方式中，組分(a)、(b)和(c)形成催化的單組分環氧樹脂。催化的單組分環氧樹脂另外包含組分(d)、(e)和(f)中的一種或多種。此后限定組分(a–f)各自的濃度。本專利技術進一步提供粘合劑組合物的固化方法，所述方法包括加熱所述組合物高達150℃持續不大于150秒。優選地，固化可在100℃至150℃的溫度進行20s至150s、更優選30s至120s、甚至更優選50s至110s和/或上述固化時間的組合的時段。在一個實施方式中，組合物固化之后，緩蝕劑和/或吸油劑存在于粘合劑組合物表面上。在一個進一步的實施方式中，粘合劑組合物在40℃或以下為膜或半固體的形式，粘合劑組合物在40℃的粘度為至少110,000Pa.s，優選在40℃的粘度為120,000至200,000Pa.s，優選130,000至350,000Pa.s和/或前述范圍的組合。所述粘合劑組合物在80℃的粘度為100至1000Pa.s，優選150至900Pa.s，更優選250至800Pa.s和/或前述值和范圍的組合(粘度在限定溫度根據ASTMD445測量)。申請人已經發現，環氧橡膠加合物以基于組合物重量為20至35wt％的濃度存在導致上述限定的粘度性質，同時也使組合物在23℃儲存的儲存期延長至至少4或6個月。因此，粘合劑組合物可以單組分催化的形式供給，因為在一種或多種另外組分應用和使用前不久，不需要將其混合成粘合劑組合物。在一個實施方式中，提供粘合劑組合物，其包含催化的單組分環氧樹脂。本專利技術中，催化的單組分環氧樹脂至少包含芳族環氧樹脂，環氧樹脂橡膠加合物和胺固化劑。本專利技術也提供通過固化方法得到的固化產物。本專利技術進一步提供復合制品的制備方法，所述方法包括使表面與粘合劑組合物接觸并且使與表面接觸的組合物固化以制備復合制品。本專利技術也提供通過制備方法得到的復合制品。本專利技術也提供如下方法：使復合材料同時固化，并且使復合材料粘合至非復合材料表面。本專利技術進一步提供預浸料，所述預浸料包含纖維增強材料和粘合劑組合物。具體實施方式本專利技術提供粘合劑組合物，其包含：(a)至少一種芳族環氧樹脂；(b)環氧樹脂橡膠加合物；(c)胺固化劑；和任選的以下中的一種或多種：(d)任選的吸油劑；(e)任選的緩蝕劑；(f)基于urone的促進劑。組分的含量可以包括相對于組合物的總重量為如下的任何組合：(a)40至60wt％的芳族環氧樹脂；和(b)20至35wt％的環氧樹脂橡膠加合物；和(c)3至7wt％的胺固化劑；和(d)8至12wt％的吸油劑；和(e)0.1至2wt％的緩蝕劑；和(f)2至6wt％的基于urone的促進劑。例如，組分的含量可包括相對于所述組合物的總重量為如下的物質：(a)40至60wt％的芳族環氧樹脂；(b)20至35wt％的環氧樹脂橡膠加合物；(c)3至7wt％的胺固化劑；(d)8至12wt％的吸油劑；(e)0.1至2wt％的緩蝕劑；(f)2至6wt％的基于urone的促進劑。環氧樹脂本專利技術的粘合劑組合物包含至少一種芳族環氧樹脂。芳族環氧樹脂在本申請中稱為，在如果存在的主鏈或側鏈中包含至少一種芳香結構單元的環氧樹脂。通常，芳族環氧樹脂優選在如果存在的樹脂主鏈或側鏈的末端位置包括至少一種芳族環氧衍生物，例如縮水甘油醚。可使用的芳族環氧樹脂包括例如，酚(苯酚和甲醛)與表氯醇、過氧酸環氧樹脂、縮水甘油酯、縮水甘油醚的反應產物，表氯醇與氨基酚的反應產物，表氯醇與四酚基乙二醛(glyoxaltetraphenol)的反應產物等。上述所指的酚包括多核酚(即具有至少本文檔來自技高網...

【技術保護點】
粘合劑組合物，其包含：(a)至少一種芳族環氧樹脂；(b)環氧樹脂橡膠加合物；(c)任選的胺固化劑；和任選的以下中的一種或多種：(d)吸油劑；(e)緩蝕劑；(f)基于urone的促進劑。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2014.06.30 GB 1411586.91.粘合劑組合物，其包含：(a)至少一種芳族環氧樹脂；(b)環氧樹脂橡膠加合物；(c)任選的胺固化劑；和任選的以下中的一種或多種：(d)吸油劑；(e)緩蝕劑；(f)基于urone的促進劑。2.根據權利要求1的組合物，其中(a)包含雙酚A環氧樹脂。3.根據權利要求1或2的組合物，其中(b)包含由雙酚F環氧樹脂形成的加合物。4.根據前述權利要求中任一項的組合物，其中(b)包含丁腈橡膠。5.根據前述權利要求中任一項的組合物，其中(d)包含礦物填料，優選CaCO3。6.根據前述權利要求中任一項的組合物，其中(e)基本不含Cr。7.根據前述權利要求中任一項的組合物，其中(f)包含4,4-亞甲基二亞苯基二(N,N-二甲基脲)。8.根據前述權利要求中任一項的組合物，其中所述組合物進一步包含線性酚醛環氧樹脂。9.根據前述權利要求中任一項的組合物，其中所述組合物進一步包含乙烯乙酸乙烯酯共聚物。10.根據前述權利要求中任一項的組合物，其中所述組合物在150℃在不大于150秒，優選不大于120秒內可固化。11.根據前述權利要求中任一項的組合物，其中所述組合物可固化以提供固化產物，所述固化產物的搭接剪切強度大于6MPa，在23℃根據ISO527測量。12.根據前述權利要求中任一項的組合物，其中所述組合物包含相對于所述組合物的總重量的如下物質：(a)40至60wt％的芳族環氧樹脂；和/或(b)20至35wt％的環氧樹脂橡膠加合物；和/或(c)3至7wt％的胺固化劑；和/或(d)8至12wt％的吸油劑；和/或(e)0.1至2wt％的緩蝕劑；和/或(f)2至6wt％的基于urone的促進劑13.根據前述權利要求中任一項的組合物，其中所述組合物在40℃或以下為膜或半固體的形式，所述組合物在40℃的粘度為至少110,000Pa.s，優選在40℃的粘度為120,000至200,000Pa.s，優選130,000至350,000Pa.s和/或前述范圍的組合(粘度在...

【專利技術屬性】
技術研發人員：C·哈林頓，V·波頓，
申請(專利權)人：赫克塞爾合成有限公司，
類型：發明
國別省市：英國;GB