两部分硅烷改性聚合物/可自由基固化粘合剂体系制造技术

提供了显示出改善的强度和伸长百分比的两部分硅烷改性聚合物/可自由基固化粘合剂体系。系。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】两部分硅烷改性聚合物/可自由基固化粘合剂体系
[0001]背景


[0002]提供了显示出改善的强度和伸长百分比的两部分硅烷改性聚合物/可自由基固化粘合剂体系。

技术介绍

[0003]含有硅烷改性聚合物(或者“SMP”)的粘合剂通常用于其中需要高的伸长率和拉伸强度的弹性粘结中。然而，可商购获得的SMP粘合剂通常限于小于3MPa的拉伸强度和小于300％的伸长率。
[0004]在一些情况下，商业应用需要更高的拉伸强度(例如，5
‑
8MPa)和更大的伸长率(例如，＞300％)。SMP粘合剂通常还需要表面预处理(例如，去除油性污染物)或者处理(例如，研磨以促进良好的界面粘合)，以确保形成耐久性粘结。
[0005]过去，为了实现较高的拉伸强度，通常牺牲伸长百分比，并且选择通过(甲基)丙烯酸酯(即，丙烯酸酯)的自由基聚合而固化的反应性丙烯酸类粘合剂。然而，这些丙烯酸类粘合剂具有某些缺点。商业上重要的丙烯酸类粘合剂倾向于具有令人不快的气味，特别是由甲基丙烯酸甲酯制成的那些。基于甲基丙烯酸甲酯的丙烯酸类粘合剂还具有低闪点(大约59
°
F)。低闪点是粘合剂的存储和运输期间的一个问题。如果闪点为141
°
F或更低，则美国交通部(U.S.Department of Transportation)将该产品分类为“易燃物”，并且需要标记以及特殊的存储和运输条件。
[0006]美国专利号6,562,181(Righettini)旨在通过描述一种粘合剂组合物来提供一种前述段落中提出的问题的解决方案，所述粘合剂组合物包含：(a)包含烯属基团的三官能烯属第一单体，其具有各自直接键合至所述烯属基团的不饱和碳原子的至少三个官能团；(b)烯属第二单体，其可与第一单体共聚；(c)氧化还原引发剂体系；以及(d)反应性稀释剂，其中该组合物在室温下为液体，为100％反应性的，并且基本上不含挥发性有机溶剂，并且在室温下可固化。
[0007]最近，美国专利号9,371,470(Burns)描述并且要求保护一种两部分可固化组合物，所述两部分可固化组合物包含：(a)包含氰基丙烯酸酯组分和过氧化物催化剂的第一部分；以及(b)包含可自由基固化组分和过渡金属的第二部分。当混合在一起时，过氧化物催化剂引发可自由基固化组分的固化，并且过渡金属引发氰基丙烯酸酯组分的固化。
[0008]另外，美国专利号8,809,479(Huang)涉及并且要求保护一种可湿气固化的树脂组合物，所述树脂组合物包含：(a)具有至少一个可水解甲硅烷基的可湿气固化聚合物，其中该聚合物由通式(3)表示：
[0009][0010]其中R6每次出现时独立地为单价或多价有机聚合物片段，该聚合物片段具有500至25000克/摩尔的数均分子量并且衍生自末端烯键式不饱和度小于0.02毫当量/克多元醇的羟基封端的聚环氧丙烷并且含有至少一个氨基甲酸酯官能团；R7每次出现时独立地为含有1至6个碳原子的二价亚烷基；A1每次出现时为二价氧(—O—)；A2每次出现时为结构—NR8—的被取代的氮，其中R8是氢；X1每次出现时独立地为R9O—，其中每个R9独立地为氢或者含有1至4个碳原子的烷基；X2和X3每次出现时独立地选自R9O—和R
10
，其中每个R9独立地选自氢或者含有1至4个碳原子的烷基，并且每个R
10
独立地为含有1至4个碳原子的烷基；并且下标e和f每次出现时独立地为整数，其中e为1且f为1至6；(b)以下通式的反应性改性剂：
[0011]G2[
‑
SiR
4c
(OR5)3‑
c
]d
[0012]其中G2选自含有3至16个碳原子的单价或二价直链烃基；R4每次出现时为含有1至4个碳原子的单价烷基；R5每次出现时为含有1至4个碳原子的单价烷基；c和d每次出现时独立地为整数，其中：c为0或1；d为1或2，条件是(i)当G2含有杂原子时，G2的末端原子是碳原子；以及(ii)当硅原子连接至G2时，硅原子共价键合至G2的末端碳；以及(c)用于在湿气固化条件下催化可湿气固化聚合物(a)与反应性改性剂(b)之间的反应的至少一种催化剂，该催化剂是选自有机二丁基锡、锆络合物、铝螯合物、钛螯合物、有机锌、有机钴、有机铁、有机镍、有机铋和胺的化合物；并且其中基于组分(a)、(b)和(c)的总重量，组分(b)以20重量％至40重量％的量存在，并且组分(c)以0.1至3重量％的量存在。
[0013]美国专利申请公开号2015/0027634(Kohl)涉及一种组分A和组分B的可湿气固化双组分组合物，该组分A含有至少一种具有至少一个可水解硅烷基团的聚氧化烯、聚烯烃和/或聚丙烯酸酯预聚物和至少一种选自烃、聚酯或聚酰胺的固体惰性添加剂，该组分B含有至少一种用于预聚物的交联化合物，该双组分组合物和组分A各自具有热熔粘合剂性质。
[0014]SMP/环氧树脂杂化粘合剂是已知的，并且可商购获得。例如，Manus报告，其MANUS
‑
BOND FLEX
‑
WELD具有5.5MPa的拉伸强度和小于100％的伸长百分比。虽然拉伸强度是合适的，但伸长百分比不适合许多商业应用。
[0015]尽管现有技术如此，但提供具有在常规粘合剂中未存在的特征(如改善的粘合强度以及提高的伸长率)的粘合剂体系将是期望和需要的。

技术实现思路

[0016]在一个方面，提供两部分粘合剂组合物，所述两部分粘合剂组合物包含：
[0017](a)部分A组合物，所述部分A组合物包含：
[0018](i)(甲基)丙烯酸酯官能化组分；以及
[0019](ii)嵌段共聚物组分；以及
[0020](b)部分B组合物，所述部分B组合物包含：
[0021](i)烷氧基硅烷官能化组分或酰氧基硅烷官能化组分。
[0022]部分A组合物或部分B组合物包含氧化剂，并且部分A组合物或部分B组合物包含还原剂和过渡金属中的至少一种、期望地两种，条件是部分A组合物和部分B组合物不是各自都包含氧化剂、以及还原剂和/或过渡金属。
[0023]由于部分A组合物和部分B组合物在混合使用之前不相互作用而可室温固化的组合物提供了优于常规粘合剂组合物的改善的粘结强度和伸长率。
[0024]更具体地，在某些情况下，本专利技术的两部分可固化组合物已经显示出约4至10MPa(如约5至8MPa)的拉伸强度和大于400、甚至接近500的伸长百分比。与任一单独部分的可固化组合物相比，所观察到的高拉伸强度和伸长百分比的组合更好，这是令人惊讶且出乎意料的。
[0025]在另一方面，提供两部分粘合剂组合物，所述两部分粘合剂组合物包含：
[0026](a)部分A组合物，所述部分A组合物包含：
[0027](i)(甲基)丙烯酸酯官能化组分，至少一部分所述(甲基)丙烯酸酯官能化组分包含(甲基)丙烯酸烷基酯和单官能(甲基)丙烯酸酯组分，所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.两部分粘合剂组合物，所述两部分粘合剂组合物包含：(a)部分A组合物，所述部分A组合物包含：(i)(甲基)丙烯酸酯官能化组分；以及(ii)嵌段共聚物组分；以及(b)部分B组合物，所述部分B组合物包含：(i)烷氧基硅烷官能化组分或酰氧基硅烷官能化组分，其中所述部分A组合物或所述部分B组合物包含氧化剂，并且所述部分A组合物或所述部分B组合物包含还原剂和过渡金属中的至少一种，条件是所述部分A组合物和所述部分B组合物不是各自都包含所述氧化剂、所述还原剂和所述过渡金属。2.如权利要求1所述的组合物，其中所述部分A组合物的所述(甲基)丙烯酸酯官能化组分(i)包含单官能(甲基)丙烯酸酯组分。3.如权利要求1所述的组合物，其中所述部分A组合物的所述(甲基)丙烯酸酯官能化组分(i)包含(甲基)丙烯酸烷基酯和/或单官能(甲基)丙烯酸酯组分，以及(甲基)丙烯酸异冰片酯、(甲基)丙烯酸月桂酯和/或(甲基)丙烯酸乙基己酯中的一种或多种。4.如权利要求1所述的组合物，其中所述部分A组合物的所述(甲基)丙烯酸酯官能化组分(i)包含量为约10至约50重量％的单官能(甲基)丙烯酸酯组分。5.如权利要求1所述的组合物，其中所述部分A组合物的所述嵌段共聚物组分(ii)包含在室温下呈液体形式的(甲基)丙烯酸酯封端的聚丁二烯、含苯乙烯的嵌段共聚物、核壳橡胶、及其组合中的一种或多种。6.如权利要求5所述的组合物，其中所述含苯乙烯的嵌段共聚物是选自苯乙烯
‑
丁二烯
‑
苯乙烯、苯乙烯
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异戊二烯
‑
苯乙烯、及其组合的成员。7.如权利要求5所述的组合物，其中所述含苯乙烯的嵌段共聚物的重均分子量为约100000至约500000Mw。8.如权利要求1所述的组合物，还包含反应性酸组分。9.如权利要求8所述的组合物，其中所述反应性酸组分包含(甲基)丙烯酸和/或所述(甲基)丙烯酸的酯中的一种或多种。10.如权利要求8所述的组合物，其中所述反应性酸组分包含甲基丙烯酸羟乙酯的磷酸酯。11.如权利要求1所述的组合物，其中所述氧化剂是过氧化物。12.如权利要求1所述的组合物，其中所述氧化剂是过苯甲酸酯。13.如权利要求1所述的组合物，其中所述氧化剂是过苯甲酸叔丁酯、过氧化苯甲酰或氢过氧化枯烯。14.如权利要求1所述的组合物，其中所述氧化剂以约0.01重量％至约10重量％的量存在。15.如权利要求1所述的组合物，其中所述还原剂是含氮组分和/或含过渡金属的化合物。16.如权利要求1所述的组合物，其中所述含氮组分以约0.01重量％至约10重量％的量存在。17.如权利要求15所述的组合物，其中所述含过渡金属的化合物的所述过渡金属是选
自铜、钒、钴和铁的成员。18.如权利要求15所述的组合物，其中所述含过渡金属的化合物以约0.005重量％至约0.5重量％的量存在。19.如权利要求1所述的组合物，其中部分A还包含反应性酸组分。20.如权利要求1所述的组合物，其中所述烷氧基硅烷官能化组分或酰氧基硅烷...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑志明，J，
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：