导热聚氨酯粘合剂组合物制造技术

本发明专利技术涉及具有优异的机械性能以及老化后改善的性能的导热聚氨酯粘合剂组合物和它的制备方法。此外，本发明专利技术涉及制造包含所述导热聚氨酯粘合剂组合物的制品的方法和通过所述方法可获得的制品。述方法可获得的制品。述方法可获得的制品。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】导热聚氨酯粘合剂组合物


[0001]本专利技术涉及具有优异的机械性能以及老化后改善的性能的导热聚氨酯粘合剂组合物和它的制备方法。此外，本专利技术涉及制造包含所述导热聚氨酯粘合剂组合物的制品的方法和通过所述方法可获得的制品。

技术介绍

[0002]导热的粘合剂用于其中必须将部件固定在结构上并且其中必须将热量从所述部件中转移的若干应用中。实例有汽车工业中的电子器件或应用，特别是用于在电动交通中的电力存储的电池的粘合。对于高热导率，需要高填充等级，这通常是与未固化的粘合剂的高拉伸强度、高拉伸伸长率和可接受粘度对立的特征。对于目标应用，长寿命和确保的可靠性是强制性的。对于电动车辆中的电力存储，将模块与冷却板粘合，并且需要确保在宽的工作温度范围内的安全和可靠的性能。
[0003]然而，在使用导热的但电绝缘的填料例如氧化铝或氢氧化铝以用于高热导率时，需要非常高的填料含量。这些高填充等级强烈地降低了导热粘合剂的机械性能和流变性能。
[0004]已经尝试在聚合物组合物中使用经表面处理的颗粒。
[0005]例如，JP 2008127212 A公开了用膦酸酯化合物作为聚合引发剂对氧化铝颗粒进行表面处理，以接枝聚苯乙烯。
[0006]JP 2003171120 A公开了硅烷偶联剂，该偶联剂用于将氢氧化铝加入到人造大理石中以获得阻燃性和期望的色调。
[0007]CN 102115619 B公开了通过聚丙烯酸树脂涂层来表面改性氧化铝以用作聚烯烃中的高性能填料的方法。
[0008]WO 200827561 A1公开了氧化铝颗粒的硅烷表面处理的方法，该方法允许控制在聚酯、聚苯乙烯和聚丙烯酸树脂中所使用的调色剂中的金属氧化物颗粒添加剂的摩擦电荷性质和耐湿性。
[0009]而且，已经尝试开发具有改善的粘合强度和伸长率的聚氨酯粘合剂。
[0010]WO 2018210568 A1公开了用作粘合剂/密封材料，特别是用作胶合各种基材的粘合剂的粘结剂体系，该粘结剂体系包含作为树脂组分的特定多元醇混合物，所述多元醇混合物包含至少一种基于脂肪酸二聚体、脂肪酸三聚体或由它们衍生的醇的聚酯和至少一种作为树脂组分的聚异氰酸酯和/或NCO
‑
封端的聚氨酯预聚物。
[0011]US 8399595 B2公开了两部分组合物，该组合物包含了含有异氰酸酯官能团的组分、异氰酸酯反应性组分、一种或多种具有两个或更多个异氰酸酯反应性基团且分子量为120或更小的低分子量化合物、一种或多种用于异氰酸酯官能团与异氰酸酯反应性基团的反应的催化剂，其中所述催化剂可位于含异氰酸酯官能团的组分或异氰酸酯反应性组分中。
[0012]US 9637668B2公开了双组分聚氨酯粘合剂，该粘合剂在特别低的玻璃化转变温度
下具有高强度和弹性，适合作为结构粘合剂。该粘合剂含有一定比率的三醇、二醇、聚胺、聚异氰酸酯和具有异氰酸酯基团的聚氨酯聚合物，和Fe(III)或Ti(IV)或Zr(IV)或Hf(IV)螯合络合物催化剂。
[0013]因此，本专利技术的目的是通过提供有利组合上述性能的且适合用于电动车辆中的粘合剂组合物来克服上述缺陷。

技术实现思路

[0014]令人惊讶地发现，本专利技术的目的可以通过使用双组分聚氨酯粘合剂组合物来解决，所述组合物包含经表面处理的在所述表面上具有异氰酸酯反应性基团的导热无机填料。
[0015]因此，本专利技术的第一目的是包含组分A和组分B的粘合剂组合物，
[0016]其中所述组分A包含：
[0017]A1)多元醇；
[0018]A2)扩链剂；和
[0019]A3)经表面处理的在所述表面上具有异氰酸酯反应性基团的导热无机填料，并且
[0020]其中所述组分B包含至少一种异氰酸酯(NCO)
‑
封端的化合物。
附图说明
[0021]图1是示出根据实施例1的固化的粘合剂产品的断裂面的扫描电子显微镜图像。
[0022]图2是示出根据对比例1的固化的粘合剂产品的断裂面的扫描电子显微镜图像。
具体实施方式
[0023]除非另外说明，否则如果在本文中提及聚合物的分子量，则该提及是指的数均分子量M
n
。聚合物的数均分子量M
n
可以例如通过根据DIN 55674的凝胶渗透色谱法(GPC)以THF作为洗脱剂来测定。如果没有另外说明，则所有给出的分子量是通过用聚苯乙烯标准物校准的GPC测定的那些。平均分子量M
w
也可以通过GPC测定，如针对M
n
所述的。
[0024]组分A
[0025]本专利技术粘合剂组合物的组分A包含A1)多元醇，A2)扩链剂，和A3)经表面处理的在所述表面上具有异氰酸酯反应性基团的导热无机填料。
[0026]通常，对于在粘合剂组合物中所使用的多元醇的分子量没有限制，只要它对该粘合剂组合物的性能和固化的粘合剂的性能没有负面影响。在本专利技术的优选实施方案中，所述多元醇具有700至12,000g/mol、特别是1,000至10,000g/mol的分子量M
n
。甚至更优选地，所述多元醇是聚醚多元醇，优选地聚醚二醇，所述聚醚二醇优选地包含伯羟基或者伯羟基与仲羟基的混合物。合适的聚醚多元醇的实例有聚氧亚烷基多元醇，例如聚乙二醇、聚丙二醇、聚四亚甲基二醇和聚亚丁基二醇。而且，所列聚氧亚烷基多元醇的均聚物或共聚物以及它们的混合物适合于本专利技术的目的。特别合适的共聚物是包含选自以下的化合物与选自环氧乙烷、环氧丙烷和环氧丁烷的至少一种化合物的加合物的那些：乙二醇、丙二醇、二甘醇、丙二醇、三甘醇、2
‑
乙基己二醇
‑
1,3
‑
甘油、三羟甲基丙烷、三羟甲基乙烷、三(羟基苯基)丙烷、三羟乙基胺和三异丙胺。
[0027]这样的多元醇是本领域熟知的。适用于本专利技术的多元醇的实例以商品名Lupranol系列从BASF商购，以Acclaim系列从Arcol商购和以Desmophen系列从Covestro商购。
[0028]在优选的实施方案中，聚醚多元醇是乙二醇封端的聚乙二醇/聚丙二醇二醇。
[0029]在本专利技术的优选实施方案中，基于组分A的总重量，聚醚多元醇在组分A中以至少5重量％、优选地10重量％至35重量％的量存在。在多元醇的量范围内，可以改善粘合剂组合物的粘合性能。
[0030]本专利技术粘合剂组合物出人意料地显示出性能的期望组合，特别是在高体积电阻率下的高热导率与优异的机械性能和粘合基材老化后的改善搭接剪切强度的组合。出人意料地发现，这组性能可以通过将在双组分聚氨酯粘合剂组合物中的经表面处理的在所述表面上具有异氰酸酯反应性基团的导热无机填料与具有特定分子量的多元醇组合来实现。
[0031]经表面处理的在所述表面上具有异氰酸酯反应性基团的导热无机填料包含导热无机填料和在所述填料表面上的异氰酸酯反应性基团。在一个实施方案中，所述导热无机填料本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.粘合剂组合物，其包含组分(A)和组分(B)，其中所述组分(A)包含：A1)多元醇；A2)扩链剂；和A3)经表面处理的导热无机填料，所述导热无机填料在所述表面上具有异氰酸酯反应性基团，并且其中所述组分(B)包含异氰酸酯封端的化合物。2.根据权利要求1所述的粘合剂组合物，其中所述多元醇是聚醚多元醇，优选地聚醚二醇，所述聚醚二醇优选地包含伯羟基或者伯羟基与仲羟基的混合物。3.根据权利要求1或2所述的粘合剂组合物，其中所述多元醇具有700至12,000g/mol、优选地1,000至10,000g/mol的分子量M
n
。4.根据权利要求1至3中的任意一项所述的粘合剂组合物，其中所述扩链剂是二醇，优选地选自1,2
‑
丙二醇、1,3
‑
丙二醇、2
‑
甲基
‑
1,3
‑
丙二醇、1,4
‑
丁二醇、1,5
‑
戊二醇、3
‑
甲基
‑
1,5
‑
戊二醇、1,6
‑
己二醇、1,9
‑
壬二醇、乙二醇、聚乙二醇、丙二醇、聚丙二醇、新戊二醇、聚丁二醇、环己烷
‑
1,2
‑
二醇、环己烷
‑
1,4
‑
二醇、1,4
‑
二(羟甲基)环己烷、二聚体二醇和它们的混合物。5.根据权利要求1至4中的任意一项所述的粘合剂组合物，其中所述扩链剂具有60至600g/mol、优选地70至500g/mol的分子量M
n
。6.根据权利要求1至5中的任意一项所述的粘合剂组合物，其中所述导热无机填料选自金属氧化物、金属氢氧化物、金属硅酸盐、金属硫化物和它们的组合，优选地是氧化铝、氢氧化铝或硅酸铝。7.根据权利要求1至6中的任意一项所述的粘合剂组合物，其中在所述填料表面上的所述异氰酸酯反应性基团选自羟基、氨基、羧基、硫醇基、环氧基和它们的组合。8.根据权利要求1至7中的任意一项所述的粘合剂组合物，其中所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：T，
申请(专利权)人：汉高股份有限及两合公司，
类型：发明
国别省市：