可固化组合物、由其制得的制品，及其制造和使用方法技术

本发明专利技术公开了一种可固化组合物，该可固化组合物包含：第一部分，所述第一部分包含环氧树脂；以及第二部分，所述第二部分包含多官能的含官能硫醇的化合物。该可固化组合物还包含无机填料，所述无机填料以基于可固化组合物的总重量计至少40重量％的量存在。所述多官能的含官能硫醇的化合物在其主链中包含醚。含官能硫醇的化合物在其主链中包含醚。含官能硫醇的化合物在其主链中包含醚。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】可固化组合物、由其制得的制品，及其制造和使用方法
[0001]优先权声明
[0002]本申请要求2019年3月25日提交的PCT申请PCT/CN2019/079523的优先权。


[0003]本公开整体涉及包含环氧组合物和硫醇组合物的可固化组合物。该可固化组合物可以例如用作导热间隙填料，该填料可以适合在电子应用(诸如电池组件)中使用。

技术介绍

[0004]基于环氧树脂或聚酰胺树脂的可固化组合物已经在本领域中公开。此类可固化组合物在例如美国专利9,926,405、美国专利申请公布2013/0165600和欧洲专利1291390中有所描述。

技术实现思路

[0005]在一些实施方案中，提供了一种可固化组合物。该组合物包含：第一部分，所述第一部分包含环氧树脂；以及第二部分，所述第二部分包含多官能的含官能硫醇的化合物。该可固化组合物还包含无机填料，所述无机填料以基于可固化组合物的总重量计至少40重量％的量存在。所述多官能的含官能硫醇的化合物在其主链中包含醚。
附图说明
[0006]图1示出了根据本公开的一些实施方案的示例性电池模块的组件。
[0007]图2示出了对应于图1的组装后的电池模块。
[0008]图3示出了根据本公开的一些实施方案的示例性电池子单元的组件。
具体实施方式
[0009]热管理在许多电子应用中发挥重要作用，所述电子应用诸如电动车辆(EV)电池组件、电力电子器件、电子封装、LED、太阳能电池、电网等。某些导热材料(例如，粘合剂)对于这些应用可能是有吸引力的选择，原因是具有良好的电绝缘特性、加工集成部件或复杂几何形状的可行性，以及对于不同表面的良好顺应性/润湿性，特别是在对用于组装的不同基底具有良好粘附性的同时能够有效地散热。
[0010]关于EV电池组件中的应用，目前，利用导热材料的一种这样的应用是间隙填料应用。一般来讲，除了在固化之前具有低粘度之外，对间隙填料应用的要求包括高导热性、良好的搭接剪切粘附强度、良好的拉伸强度、良好的韧性断裂伸长率、和阻尼性能、以及良好的水解稳定性。但是，为了实现高热导率，通常将大量无机导热填料添加到组合物中。然而，高装填量的导热填料对粘附性能、韧性、阻尼性能、断裂伸长率和粘度具有有害的影响。
[0011]此外，可用于间隙填料应用的组合物应具有相对较快的固化曲线，以适应工业的自动化加工要求。
[0012]经填充的可固化组合物(其包含环氧树脂、聚酰胺组合物、氨基官能化合物和多官能(甲基)丙烯酸酯)提供许多上述属性，但在一些应用中不提供足够的水解稳定性。另一种经填充的可固化组合物(其包含环氧组合物和聚酰胺组合物，所述聚酰胺组合物包含在主链中具有一种或多种叔酰胺的聚酰胺)也提供许多上述属性，但在一些应用中不提供足够的断裂伸长率。
[0013]为了解决与无机导热填料的高装填量相关的上述问题，已发现了提供上述所需特性的良好平衡的可固化组合物(其包含环氧组合物和硫醇组合物)。具体地讲，除了表现出所有上述期望属性之外，本公开的可固化组合物还可实现高导热、高粘结强度，同时实现高断裂伸长率。
[0014]如本文所用：
[0015]术语“室温”是指22℃至25℃的温度。
[0016]术语“固化”和“可固化”是指通过共价化学键，通常通过交联分子或基团，与聚合物链连接在一起以形成网状聚合物。因此，在本公开中，术语“经固化的”和“交联的”可以互换使用。经固化或交联的聚合物的特征通常在于不溶性，但其在适当的溶剂的存在下可以是可溶胀的。
[0017]当与组分或组合物结合使用时，术语“未填充的”是指构成该组分或组合物的所有材料(除无机填料(例如导热填料)之外)。
[0018]术语“主链”是指聚合物的主要连续链。
[0019]术语“脂族”是指可能被或可能未被一个或多个杂原子(诸如O、N或S)间断或取代的C1
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C40、合适的C1
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C30直链或支链的烯基、烷基或炔基。
[0020]术语“脂环族”是指环化脂族C3
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C30、合适的C3
‑
C20基团，并且包括被一个或多个杂原子(诸如O、N或S)间断的那些。
[0021]术语“烷基”是指为烷烃的自由基的一价基团并且包括直链、支化、环状和二环烷基基团以及它们的组合，包括未取代的和取代的烷基基团两者。除非另外指明，否则烷基基团通常包含1至30个碳原子。在一些实施方案中，烷基基团包含1至20个碳原子、1至10个碳原子、1至6个碳原子、1至4个碳原子或1至3个碳原子。“烷基”基团的示例包括但不限于甲基、乙基、正丙基、正丁基、正戊基、异丁基、叔丁基、异丙基、正辛基、正庚基、乙基己基、环戊基、环己基、环庚基、金刚烷基、降冰片基等等。
[0022]术语“亚烷基”是指为烷烃的自由基的二价基团并且包括直链基团、支链基团、环状基团、二环基团或它们的组合。除非另外指明，否则亚烷基基团通常具有1至30个碳原子。在一些实施方案中，亚烷基基团具有1至20个碳原子、1至10个碳原子、1至6个碳原子、或1至4个碳原子。“亚烷基”基团的示例包括亚甲基、亚乙基、1,3
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亚丙基、1,2
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亚丙基、1,4
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亚丁基、1,4
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亚环己基和1,4
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环己基二亚甲基。
[0023]术语“芳族”是指C3
‑
C40、合适地C3
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C30芳族基团，包括碳环的芳族基团，以及含有杂原子O、N或S中的一个或多个的杂环的芳族基团和含有稠合在一起的这些芳族基团中的一个或多个的稠环体系。
[0024]术语“芳基”是指为芳族并且任选地碳环的一价基团。芳基具有至少一个芳环。任何附加的环可以是不饱和的、部分饱和的、饱和的或芳族的。任选地，芳环可具有稠合至芳环的一种或多种附加的碳环。除非另外指明，否则芳基通常包含6至30个碳原子。在一些实
施方案中，芳基基团含有6至20个碳原子、6至18个碳原子、6至16个碳原子、6至12个碳原子或6至10个碳原子。芳基基团的示例包括苯基、萘基、联苯基、菲基和蒽基。
[0025]术语“亚芳基”是指为芳族并且任选地碳环的二价基团。亚芳基具有至少一个芳环。任选地，芳环可具有稠合至芳环的一种或多种附加的碳环。任何附加的环可以是不饱和的、部分饱和的或饱和的。除非另外指明，否则亚芳基基团常常具有6至20个碳原子、6至18个碳原子、6至16个碳原子、6至12个碳原子或6至10个碳原子。
[0026]术语“芳烷基”是指为被芳基基团取代的烷基基团的一价基团(例如，如在苄基基团中)。术语“烷芳基”是指为被烷基基团取代的芳基的一价基团(例如，如在甲苯基基团中)。除非另外指明，否则对于两种基团，烷基部分常常具有1至10个碳原子、1至6个碳原子或1至4个碳原子，并且芳基部分常常具有6至20个碳原子、6至18个碳原子、6至16个碳原子、6至12本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种可固化组合物，所述可固化组合物包含：第一部分，所述第一部分包含环氧树脂；以及第二部分，所述第二部分包含多官能的含官能硫醇的化合物；以及无机填料，所述无机填料以基于所述可固化组合物的总重量计至少40重量％的量存在，其中所述含官能硫醇的化合物可具有2至10的硫醇官能度并且包含以下组分的反应产物，所述组分包括：a)HSR1O(CH2CHR2O)
n
R1SH其中：每个R1独立地表示具有2至12个碳原子的亚烷基基团，每个R2独立地表示H或CH3，并且n表示1至20的整数；b)环氧树脂，所述环氧树脂包括含有具有1至18个碳原子的脂族链的脂族环氧树脂、双酚环氧树脂，其中双酚环氧树脂可包括双酚A环氧树脂、双酚F环氧树脂、双酚S环氧树脂、卤代双酚环氧树脂或它们的组合物；以及c)任选的交联剂，其中所述交联剂包含多官能硫醇或多官能胺。2.根据权利要求1所述的可固化组合物，其中所述多官能的含官能硫醇的化合物由下式表示：其中，独立地，R3为R1O(CH2CHR2O)
n
R1；R4为含有2至18个硫或氮结合点的支链脂族链，并且a为2至10；或者R4为HSR1O(CH2CHR2O)
n
R1S，并且a为1；R5为双酚A、或双酚F、或双酚S、或联苯基、或卤代双酚或具有1至18个碳原子的脂族链；并且m为0至18。3.根据前述权利要求中任一项所述的可固化组合物，其中所述环氧树脂包括内部柔性的双酚环氧树脂。4.根据权利要求3所述的可固化组合物，其中所述内部柔性的双酚环氧树脂由下式表示：其中Ar为双酚A、双酚F、双酚Z或它们的混合物。5.根据前述权利要求中任一项所述的可固化组合物，其中所述环氧树脂在其主链中包
含膦酸基团。6.根据前述权利要求中任一项所述的可固化组合物，其中所述环氧树脂还包括刚性的双酚环氧树脂。7.根据权利要求6所述的可固化组合物，其中所述刚性的双酚环氧树脂以基于环氧树脂的总重量计小于50重量％的量存在于所述可固化组合物中。8.根据前述权利要求中任一项所述的可固化组合物，所述可固化组合物还包含硅烷偶联剂。9.根据权利要求8所述的可固化组合物，其中所述硅烷偶联剂包括胺封端的硅烷偶联剂。10.根据权利要求8所述的可固化组合物，其中所述硅烷偶联剂包括硫醇封端的硅烷偶联剂。11.根据权利要求8所述的可固化组合物，其中所述硅烷偶联剂包括环氧基封端的硅烷偶联剂。12.根据前述权利要求中任一项所述的可固化组合物，所述可固化组合物还包含催化剂。13.根据权利要求12所述的可固化组合物，其中所述催化剂包括碱性催化剂。14.根据权利要求13所述的可固化组合物，其中所述碱性催化剂由下式之一表示：15.根据权利要求13所述的可固化组合物，其中所述碱性催化剂在主链中包含叔胺和伯胺。16.根据权利要求13所述的可固化组合物，其中所述碱性催化剂由下式表示：17.根据权利要求12所述的可固化组合物，其中所述催化剂包括路易斯酸催化剂。18.根据权利要求12所述的可固化组合物，其中所述路易斯酸催化剂包括三氟甲磺酸钙、硝酸钙或锡催化剂。19.根据前述权利要求中任一项...

【专利技术属性】
技术研发人员：童凌杰，赵园，姚犁，吴爽，盛小海，孙鑫鑫，艾哈迈德，
申请(专利权)人：三M创新有限公司，
类型：发明
国别省市：