含有石墨烯碳颗粒的粘合剂组合物制造技术

本文披露的是包含(a)第一组分；(b)与所述第一组分进行化学反应的第二组分；和(c)具有压缩密度为0.9或更小的石墨烯碳颗粒的粘合剂组合物。本文披露的是形成粘合剂组合物且将所述粘合剂组合物施涂于基底以形成粘合的基底的相关的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】含有石墨烯碳颗粒的粘合剂组合物相关申请的交叉引用这是2011年12月9日提交的名为“粘合剂组合物”的美国专利申请号13/315,518(其是2010年11月19日提交的名为“粘合剂组合物”美国专利申请号12/949,878的部分继续申请)的部分继续申请。专利
本专利技术涉及粘合剂组合物，和更特别地涉及1K和2K粘合剂组合物。专利技术背景粘合剂被用于各种广泛应用中以粘合两个或更多个基底材料。例如，可以使用粘合剂用于粘合风力发动机叶片或粘合汽车结构组件。本专利技术涉及提供了足够粘合强度的单组分(1K)和双组分(2K)粘合剂组合物，其易于施涂，以及在适用的情况下，具有用于粘合基底材料的足够长的有效期。专利技术概述本专利技术的一种实施方式披露了包含以下物质的组合物：(a)第一组分；(b)与所述第一组分进行化学反应的第二组分；和(c)具有0.9或更小的压缩密度的石墨烯碳颗粒。附图简述图1是根据实施例A的材料样品的相对于强度的拉曼位移曲线。图2是根据实施例A生产的材料样品的TEM显微照片。详细说明为了以下详细说明的目的，除其中明确有相反的规定外，应理解本专利技术可假设各种备选的变化形式和步骤顺序。此外，除了在任何操作实施例中，或在另有指示的情况下，否则用于表达例如在说明书和权利要求书中使用的成分的量的全部数值应理解为在所有情况下被术语“约”修饰。因此，除非有相反的指示，否则在下面的说明书和所附权利要求书中给出的数值参数是根据本专利技术所获得的期望的性能来变化的约数。最起码，并且不试图限制将等同原则适用于权利要求的范围，各数值参数应该至少按照报道的有效数字的数值并采用普通的舍入技术来解释。尽管设定本专利技术的宽范围的数值范围和参数是约数，但是在具体实施例中所列的数值是尽量精确地给出的。然而，任何数值本身含有从在它们各自试验测量中发现的标准偏差获得的必然的误差。同样，应理解本申请记载的任何数值范围都意图包含含在其中的所有子范围。例如，范围“1至10”意图包括所记载的最小值1和所记载的最大值10之间(并且包括1和10)的所有子范围，即，具有等于或者大于1的最小值和等于或者小于10的最大值。在该申请中，除非另有特别说明，单数的使用包括复数且复数涵盖单数。此外，在该申请中，除非另有具体说明，“或”的使用是指“和/或”，但是在某些情形下可以明确地使用“和/或”。本文所使用的术语“固化”是指通过聚合物链的交联韧化或硬化聚合物材料。如上所述，通常，本专利技术披露了用于粘合两个基底材料的1K(“单组分”，或“一部分”)和2K(“双组分”，或“二部分”)粘合剂组合物，其可以用于各种广泛的潜在的应用，在其中基底材料之间的粘合可提供涉及伸长率、拉伸强度、搭接剪切强度、T型剥离强度、模量、或抗冲击剥离强度的特别的机械性能。将所述粘合剂施涂于被粘合的材料的任一者或两者。对齐所述物件且可施加压力和间隔物以控制粘合厚度。本文所限定的“1K”粘合剂组合物是其中所有的成分可被预混合和储存且其中在环境或微热的条件下反应性组分不轻易地反应，但是仅通过外部能量源(例如通过热装置或通过光化辐射)进行活化而反应。相反地，2K粘合剂组合物是其中例如在环境或微热的条件下反应性组分容易地反应和固化且无需来自外部能量源的活化的组合物。本文所进一步限定的环境条件通常是指室温和湿度条件或在将粘合剂施涂于基底的情形下使用的温度和湿度条件，然而微热条件是略微高于环境温度但是通常低于粘合剂组合物的固化温度的温度(即，换言之，在低于该温度和湿度条件下，反应性组分将容易地反应和固化)。相关地，本专利技术还提供了形成这些1K和2K粘合剂组合物的方法，且还提供了改进这些1K和2K粘合剂组合物的流变和其它特征的方法。可通过粘合剂组合物粘合的合适的基底材料包括但不限于以下材料，例如，金属或金属合金，天然材料例如木材，聚合物材料例如硬塑料，或复合材料。本专利技术所述的粘合剂特别适合用在各种汽车应用中和用在风力发电机技术中。2K粘合剂由两种化学组分形成本专利技术的2K粘合剂，即，恰好在施涂之前混合的(a)第一组分和(b)第二组分。对于2K粘合剂，所述第一组分(a)和所述第二组分(b)之间的固化以形成交联的最终产物在环境或微热的温度一经混合就立即发生(即，无需外部能量源，例如烘箱或光化辐射源)。所述第一组分(a)，在某些实施方式中，包含一种或多种环氧化合物和/或环氧加合物。所述第二组分(b)，在某些实施方式中，包含与所述第一组分反应以形成粘合(提供期望的粘合特性给其施涂的基底)的固化组分(即，其与所述第一组分典型地通过环氧基交联)。在某些实施方式中，固化组分为胺类化合物，但是可备选地使用其它固化组分，例如硫醇官能化的(-SH)化合物。粘合剂组合物中胺与环氧的当量比可以为约0.5：1-约1.5：1，例如1.0：1-1.25：1。在某些实施方式中，胺与环氧的当量比稍大于1：1。如本文所述的，用于计算环氧当量比的环氧当量是基于所述第一组分的环氧当量，且用于计算胺当量比的胺当量是基于所述第二组分的胺氢当量(AHEW)。可以用作第一组分的合适的环氧化合物包括多环氧化物。合适的多环氧化物包括双酚A多缩水甘油醚，例如828和1001环氧树脂，和双酚F双环氧化物，例如商购自HexionSpecialtyChemicals，Inc.的862。其它可用的多环氧化物包括多元醇多缩水甘油醚、多羧酸多缩水甘油酯，得自烯属不饱和脂环族化合物的环氧化的多环氧化物、在环氧分子中含有氧化烯基的多环氧化物，和环氧化酚醛树脂。仍然其它非限制性的第一环氧化合物包括环氧化双酚A酚醛清漆、环氧化苯酚酚醛清漆、环氧化甲酚酚醛清漆、和三缩水甘油基对氨基苯酚双马来酰亚胺。在一种实施方式中，环氧加合物作为包含第一环氧化合物、多元醇、和酸酐的反应物的反应产物而形成。在另一种实施方式中，环氧加合物作为包含第一环氧化合物、多元醇、和二酸的反应物的反应产物而形成。在仍另一实施方式中，环氧加合物作为包含第一环氧化合物、多元醇、酸酐、和二酸的反应物的反应产物而形成。在这些实施方式中，环氧加合物包含3-50重量％，例如3-25重量％的第一组分。可被用于形成环氧加合物的可用的第一环氧化合物包括多环氧化物。合适的多环氧化物包括双酚A多缩水甘油醚，例如828和1001环氧树脂，和双酚F双环氧化物，例如商购自HexionSpecialtyChemicals，Inc.的862。其它可用的多环氧化物包括多元醇多缩水甘油醚、多羧酸多缩水甘油酯、得自烯属不饱和脂环族化合物的环氧化的多环氧化物、在环氧分子中含有氧化烯基的多环氧化物、和环氧化酚醛树脂。仍然其它非限制性的第一环氧化合物包括环氧化双酚A酚醛清漆，环氧化苯酚酚醛清漆，环氧化甲酚酚醛清漆、和三缩水甘油基对氨基苯酚双马来酰亚胺。可用于形成环氧加合物的可用的多元醇可包括二醇、三醇、四醇和更高级的官能化的多元醇。所述多元醇可以基于得自乙二醇、丙二醇、丁二醇、己二醇等和它们的混合物的聚醚链。所述多元醇也可基于得自己内酯的开环聚合的聚酯链。合适的多元醇也可包括聚醚多元醇、聚氨酯多元醇、聚脲多元醇、丙烯酸酯多元醇、聚酯多元醇、聚丁二烯多元醇、氢化聚丁二烯多元醇、聚碳酸酯多元醇、聚硅氧烷多元醇、和它们的组合。也可以使用对应于多元醇的多胺，和在该情形下，将形成酰胺本文档来自技高网...

【技术保护点】
粘合剂组合物，包含：(a)第一组分：(b)与所述第一组分进行化学反应的第二组分；和(c)具有0.9或更小的压缩密度的石墨烯碳颗粒。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.05.03 US 13/463,1051.粘合剂组合物，包含：(a)第一组分：(b)与所述第一组分进行化学反应的第二组分；和(c)具有基本上弯曲、卷曲或搭扣形态并具有0.9g/cm3或更小的压缩密度的石墨烯碳颗粒。2.权利要求1所述的粘合剂组合物，其中所述第二组分与所述第一组分在不需要来自外部能量源的活化的情况下进行化学反应。3.权利要求1所述的粘合剂组合物，其中所述石墨烯碳颗粒占所述粘合剂组合物总重量的1-10重量％。4.权利要求2所述的粘合剂组合物，其中包含(a)和(c)的混合物与(b)分开储存，其中所述混合物在45℃的剪切稀化率比包含组分(a)但不包括(c)的对比混合物在45℃的剪切稀化率高至少20％。5.权利要求2所述的粘合剂组合物，其中包含(a)和(c)的混合物与(b)分开储存，其中所述混合物的粘度恢复(T3)在17分钟是包含组分(a)但不包括(c)的对比混合物的粘度恢复(T3)在17分钟的至少3倍。6.权利要求2所述的粘合剂组合物，其中包含(a)和(c)的混合物与(b)分开储存，其中所述混合物的触变指数比包含组分(a)但不包括(c)的对比混合物的触变指数高至少25％。7.形成粘合的基底的方法，包括：将权利要求3所述的粘合剂组合物施涂于第一基底；将第二基底与粘合剂组合物接触，以使得所述粘合剂组合物位于所述第一基底和所述第二基底之间；以及固化所述粘合剂组合物。8.权利要求1所述的粘合剂组合物，其中在混合之后且一旦由外部能量源活化，所述第二组分与所述第一组分进行化学反应。9.权利要求8所述的粘合剂组合物，其中所述第二组分(b)包含热活化性潜性固化剂。10.权利要求9所述的粘合剂组合物，其中所述粘合剂组合物在45℃的剪切稀化率比包含组分(a)和(b)、但不包含(c)的对比粘合剂组合物在45℃的剪切稀化率高至少20％。11.权利要求9所...

【专利技术属性】
技术研发人员：D·B·阿赛，赵天杰，U·C·德赛，洪正宏，中岛将行，N·R·瓦尼尔，
申请(专利权)人：PPG工业俄亥俄公司，
类型：发明
国别省市：美国;US