粘合剂组合物制造技术

粘合剂组合物，其包含芳族环氧树脂，环氧树脂橡胶加合物，胺固化剂；和任选的一种或多种吸油剂，缓蚀剂和urone促进剂，其中所述粘合剂组合物可150℃在不大于210秒内在固化。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及粘合剂组合物、使粘合剂组合物固化的方法、由粘合剂组合物得到的固化产物、制备复合制品的方法、由粘合剂组合物得到的复合制品，以及包含粘合剂组合物的预浸料。
技术介绍
在制备结构体期间连接材料最好通过小心清洁和基材的表面制备来实现。特别不需要的表面污染包括可在许多金属部件上发现的油。这种油可从上游方法步骤转移到基材上，例如来自金属轧制过程的液压油或冲压成形过程中的辅助金属成形的滑油，这种油甚至用于抑制铁金属腐蚀。在工业制备中，在制备过程期间清洁基材经常需要另外步骤，任何这样的步骤势必会增加工艺复杂性、处理时间或工艺成本，或增加工艺复杂性、处理时间、工艺成本这三者。在传统汽车结构制备中，通过如下克服问题：向热固性粘合剂添加改性剂，从而吸附残余油、或使用表面活性剂进行作为固化过程部分的化学基材除油步骤。任一方法均使用约180℃的高固化温度以及在干燥炉内超过一小时。这些相对高的固化温度和长的时间允许进行需要的连接过程。高温提供低粘度以使油能够转移离开表面。在粘合剂开始粘合到金属基材上之前，长的时间在动力学上允许油封存。该方法实现了在工艺的所需部分期间使粘合剂固化的必要任务，需要一些机械紧固直到已发生固化。紧固可包括局部焊接或铆接，但使用外部夹持通常认为不可行。基于环氧树脂的粘合剂广泛用于粘合各种基材，因为基于环氧树脂的粘合剂具有良好的粘合强度和多用性。基于双组分环氧树脂的粘合剂体系在本领域中是特别众所周知的，其中使用前不久将环氧树脂与单独硬化剂的组合进行混合。但是，在这样的应用中，在使用前不久两种组分(有时大于两种组分)必须进行适当测量和彻底混合，因为环氧树脂组分和硬化剂组分在环境温度放置相对短的时间段(大约几分钟至几小时)之后反应形成固体。这产生如下问题：相对短的储存期和需要准确混合均对于大量工业应用无济于事。为了能够在这种工业结构中使用先进复合材料并且为了适用于大体积工业应用，需要粘合粘合剂从而保持处理污染的基材表面的功能并且可在小于5分钟内、理想地在小于2分钟内固化。粘合剂必须具有长的储存期并且以单组分形式供给。先前尝试通过适当选择使用的环氧树脂来减少固化反应需要的时间，而固化剂的量和性质以及催化剂的量和性质已经限制了在减少固化反应需要的时间方面的成功，不能得到具有需要机械性质的粘合剂组合物。US4,803,232描述了通过制备双组分粘合剂来快速固化。这涉及许多额外的复杂性以及对于材料储存、混合和应用的废弃物。粘合剂组合物包含环氧树脂或聚丙烯酸甲酯，环氧树脂或聚丙烯酸甲酯用胺官能丁腈橡胶、至少一种脂族或芳族聚胺与至少一种聚酰胺的组合进行固化。WO2010/039614描述了快速固化粘合剂，但这再次依赖于双组分形式以实现储存稳定性与固化速度的平衡。这涉及许多额外的复杂性以及对于材料储存、混合和应用的废弃物。粘合剂可以在室温在至少三个小时内固化。实施例显示在180℃在30分钟内固化。WO2008/016889描述了膜产品，膜产品在高于150℃固化10至120分钟。橡胶颗粒稳定分散在环氧树脂基质中并且保持为分离的单个颗粒。US2008/0308212描述了粘合剂材料，粘合剂材料包括环氧树脂、抗冲改性剂和固化剂。理论上的示例性制剂分别以粘合剂材料的15和45wt％的量包括脂族环氧树脂以及固体丁腈橡胶或固体环氧加合物。
技术实现思路
根据本专利技术，提供所附权利要求中任一项限定的组合物、方法、产品、制品、预浸料以及用途。本专利技术提供粘合剂组合物，其包含：(a)至少一种芳族环氧树脂；(b)环氧树脂橡胶加合物；(c)胺固化剂；以及以下中的一种或多种：(d)吸油剂；(e)缓蚀剂；(f)基于urone的促进剂。在一个实施方式中，组分(a)、(b)和(c)形成催化的单组分环氧树脂。催化的单组分环氧树脂另外包含组分(d)、(e)和(f)中的一种或多种。此后限定组分(a–f)各自的浓度。本专利技术进一步提供粘合剂组合物的固化方法，所述方法包括加热所述组合物高达150℃持续不大于150秒。优选地，固化可在100℃至150℃的温度进行20s至150s、更优选30s至120s、甚至更优选50s至110s和/或上述固化时间的组合的时段。在一个实施方式中，组合物固化之后，缓蚀剂和/或吸油剂存在于粘合剂组合物表面上。在一个进一步的实施方式中，粘合剂组合物在40℃或以下为膜或半固体的形式，粘合剂组合物在40℃的粘度为至少110,000Pa.s，优选在40℃的粘度为120,000至200,000Pa.s，优选130,000至350,000Pa.s和/或前述范围的组合。所述粘合剂组合物在80℃的粘度为100至1000Pa.s，优选150至900Pa.s，更优选250至800Pa.s和/或前述值和范围的组合(粘度在限定温度根据ASTMD445测量)。申请人已经发现，环氧橡胶加合物以基于组合物重量为20至35wt％的浓度存在导致上述限定的粘度性质，同时也使组合物在23℃储存的储存期延长至至少4或6个月。因此，粘合剂组合物可以单组分催化的形式供给，因为在一种或多种另外组分应用和使用前不久，不需要将其混合成粘合剂组合物。在一个实施方式中，提供粘合剂组合物，其包含催化的单组分环氧树脂。本专利技术中，催化的单组分环氧树脂至少包含芳族环氧树脂，环氧树脂橡胶加合物和胺固化剂。本专利技术也提供通过固化方法得到的固化产物。本专利技术进一步提供复合制品的制备方法，所述方法包括使表面与粘合剂组合物接触并且使与表面接触的组合物固化以制备复合制品。本专利技术也提供通过制备方法得到的复合制品。本专利技术也提供如下方法：使复合材料同时固化，并且使复合材料粘合至非复合材料表面。本专利技术进一步提供预浸料，所述预浸料包含纤维增强材料和粘合剂组合物。具体实施方式本专利技术提供粘合剂组合物，其包含：(a)至少一种芳族环氧树脂；(b)环氧树脂橡胶加合物；(c)胺固化剂；和任选的以下中的一种或多种：(d)任选的吸油剂；(e)任选的缓蚀剂；(f)基于urone的促进剂。组分的含量可以包括相对于组合物的总重量为如下的任何组合：(a)40至60wt％的芳族环氧树脂；和(b)20至35wt％的环氧树脂橡胶加合物；和(c)3至7wt％的胺固化剂；和(d)8至12wt％的吸油剂；和(e)0.1至2wt％的缓蚀剂；和(f)2至6wt％的基于urone的促进剂。例如，组分的含量可包括相对于所述组合物的总重量为如下的物质：(a)40至60wt％的芳族环氧树脂；(b)20至35wt％的环氧树脂橡胶加合物；(c)3至7wt％的胺固化剂；(d)8至12wt％的吸油剂；(e)0.1至2wt％的缓蚀剂；(f)2至6wt％的基于urone的促进剂。环氧树脂本专利技术的粘合剂组合物包含至少一种芳族环氧树脂。芳族环氧树脂在本申请中称为，在如果存在的主链或侧链中包含至少一种芳香结构单元的环氧树脂。通常，芳族环氧树脂优选在如果存在的树脂主链或侧链的末端位置包括至少一种芳族环氧衍生物，例如缩水甘油醚。可使用的芳族环氧树脂包括例如，酚(苯酚和甲醛)与表氯醇、过氧酸环氧树脂、缩水甘油酯、缩水甘油醚的反应产物，表氯醇与氨基酚的反应产物，表氯醇与四酚基乙二醛(glyoxaltetraphenol)的反应产物等。上述所指的酚包括多核酚(即具有至少本文档来自技高网...

【技术保护点】
粘合剂组合物，其包含：(a)至少一种芳族环氧树脂；(b)环氧树脂橡胶加合物；(c)任选的胺固化剂；和任选的以下中的一种或多种：(d)吸油剂；(e)缓蚀剂；(f)基于urone的促进剂。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.06.30 GB 1411586.91.粘合剂组合物，其包含：(a)至少一种芳族环氧树脂；(b)环氧树脂橡胶加合物；(c)任选的胺固化剂；和任选的以下中的一种或多种：(d)吸油剂；(e)缓蚀剂；(f)基于urone的促进剂。2.根据权利要求1的组合物，其中(a)包含双酚A环氧树脂。3.根据权利要求1或2的组合物，其中(b)包含由双酚F环氧树脂形成的加合物。4.根据前述权利要求中任一项的组合物，其中(b)包含丁腈橡胶。5.根据前述权利要求中任一项的组合物，其中(d)包含矿物填料，优选CaCO3。6.根据前述权利要求中任一项的组合物，其中(e)基本不含Cr。7.根据前述权利要求中任一项的组合物，其中(f)包含4,4-亚甲基二亚苯基二(N,N-二甲基脲)。8.根据前述权利要求中任一项的组合物，其中所述组合物进一步包含线性酚醛环氧树脂。9.根据前述权利要求中任一项的组合物，其中所述组合物进一步包含乙烯乙酸乙烯酯共聚物。10.根据前述权利要求中任一项的组合物，其中所述组合物在150℃在不大于150秒，优选不大于120秒内可固化。11.根据前述权利要求中任一项的组合物，其中所述组合物可固化以提供固化产物，所述固化产物的搭接剪切强度大于6MPa，在23℃根据ISO527测量。12.根据前述权利要求中任一项的组合物，其中所述组合物包含相对于所述组合物的总重量的如下物质：(a)40至60wt％的芳族环氧树脂；和/或(b)20至35wt％的环氧树脂橡胶加合物；和/或(c)3至7wt％的胺固化剂；和/或(d)8至12wt％的吸油剂；和/或(e)0.1至2wt％的缓蚀剂；和/或(f)2至6wt％的基于urone的促进剂13.根据前述权利要求中任一项的组合物，其中所述组合物在40℃或以下为膜或半固体的形式，所述组合物在40℃的粘度为至少110,000Pa.s，优选在40℃的粘度为120,000至200,000Pa.s，优选130,000至350,000Pa.s和/或前述范围的组合(粘度在...

【专利技术属性】
技术研发人员：C·哈林顿，V·波顿，
申请(专利权)人：赫克塞尔合成有限公司，
类型：发明
国别省市：英国;GB