双组分轻量化结构胶组合物及粘接结构的制作方法与应用技术

本发明专利技术公开了一种双组分轻量化结构胶组合物及粘接结构的制作方法与应用。所述双组分轻量化结构胶组合物包括第一组分以及第二组分；第一组分包括多元醇、催化剂以及第一填料，第二组分包括异氰酸酯预聚物、第二填料以及助剂；异氰酸酯预聚物选自具有多个饱和环烷基的异氰酸酯预聚物，第二填料选自表面具有长碳链的空心玻璃微珠，助剂选自有机酸。本发明专利技术通过使用具有多个饱和环烷基的异氰酸酯预聚物，并使用表面带有长碳链的空心玻璃微珠，同时通过有机酸中和空心玻璃微珠的碱性，抑制异氰酸酯的反应，既可以获得轻量化的聚氨酯结构胶组合物，同时具有稳定的长期存储粘度，且在应用中，所形成的胶层不易产生泡孔，具有非常优异的应用效果。用效果。

【技术实现步骤摘要】
双组分轻量化结构胶组合物及粘接结构的制作方法与应用


[0001]本专利技术涉及胶粘剂
，尤其涉及一种双组分轻量化结构胶组合物及粘接结构的制作方法与应用。

技术介绍

[0002]2021年以来，新能源汽车销售占比达到整车总量的13.4％，为解决用户的里程焦虑，动力电池的能量密度需求越来越高，动力电池的结构设计从最初的CTM电芯到模组，演变出CTP(1代、2代、3代)、CTB、CTC等不同的结构类型。
[0003]不管是传统汽车还是新能源汽车，都致力于整车轻量化，从而降低能耗。为了进一步提高电动汽车的续航里程，需要在有限的空间内，尽可能降低结构件等零部件的使用，提高空间利用率，放置更多的动力电池。这就意味着，需要更多的胶粘剂来替代铆接以及螺栓等结构件。
[0004]使用聚氨酯作为结构粘接，具有更好的韧性和抗冲击性能，且对大部分基材粘接效果较好。现有技术提供了一些轻量化的双组分聚氨酯结构胶的技术方案，其中的一部分技术方案采用空心玻璃微珠作为填料来实现结构胶密度的降低。
[0005]但本专利技术的专利技术人在长期实践中发现，空心玻璃微珠作为可选的低密度填料，由于其表面存在大量羟基、且其pH值达9.5
‑
10，很容易导致异氰酸酯组分在存储过程中粘度增加，且在应用过程中，胶层极其容易产生泡孔，进而影响双组分聚氨酯结构胶的应用效果。

技术实现思路

[0006]针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种双组分轻量化结构胶组合物及粘接结构的制作方法与应用。
[0007]为实现前述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案包括：
[0008]第一方面，本专利技术提供一种双组分轻量化结构胶组合物，包括第一组分以及第二组分；所述第一组分包括多元醇、催化剂以及第一填料，所述第二组分包括异氰酸酯预聚物、第二填料以及助剂；
[0009]所述异氰酸酯预聚物具有多个饱和环烷基，所述第二填料选自表面具有长碳链的空心玻璃微珠，所述助剂选自有机酸。
[0010]第二方面，本专利技术还提供一种粘接结构的制作方法，包括如下的步骤：
[0011]提供上述双组分轻量化结构胶组合物；
[0012]将所述双组分轻量化结构胶组合物中的第一组分与第二组分均匀混合，获得胶粘混合物；
[0013]使所述胶粘混合物覆设于待粘接位置并烘干固化，形成粘接结构。
[0014]第三方面，本专利技术还提供一种电池包，包括多个电芯，固定多个所述电芯的粘接结构由上述制作方法形成。
[0015]基于上述技术方案，与现有技术相比，本专利技术的有益效果至少包括：
[0016]本专利技术提供的双组分轻量化结构胶组合物，通过使用具有多个饱和环烷基的异氰酸酯预聚物，并使用表面带有长碳链的空心玻璃微珠，同时通过有机酸中和空心玻璃微珠的碱性，抑制异氰酸酯的反应，既可以获得轻量化的聚氨酯结构胶组合物，同时该组合物具有稳定的长期存储粘度，且在应用中，所形成的胶层不易产生泡孔，具有非常优异的应用效果。
[0017]上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够使本领域技术人员能够更清楚地了解本申请的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本专利技术的较佳实施例说明如后。
具体实施方式
[0018]鉴于现有技术中的不足，本案专利技术人经长期研究和大量实践，得以提出本专利技术的技术方案。本专利技术针对这些问题，目的在于采用多种表面处理的方式的结合，提高空心玻璃微珠与异氰酸酯的存储稳定性。如下将对该技术方案、其实施过程及原理等作进一步的解释说明。
[0019]在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术，但是，本专利技术还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施，因此，本专利技术的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
[0020]而且，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个与另一个具有相同名称的部件或方法步骤区分开来，而不一定要求或者暗示这些部件或方法步骤之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
[0021]本专利技术实施例的一个方面提供的一种双组分轻量化结构胶组合物，包括第一组分以及第二组分；所述第一组分包括多元醇、催化剂以及第一填料，所述第二组分包括异氰酸酯预聚物、第二填料以及助剂；所述异氰酸酯预聚物具有多个饱和环烷基，所述第二填料选自表面具有长碳链的空心玻璃微珠，所述助剂选自有机酸。
[0022]上述技术方案中，采用的是具有饱和环烷基的异氰酸酯预聚物，它比芳香基具有更好的持久附着力、机械性能、耐水解和耐老化性能，对于本专利技术实施例所最终制得的结构胶组合物的各项性能有很大帮助。
[0023]在一些实施方案中，所述第一组分具体包括按照质量分数计算的如下组分：
[0024]多元醇80
‑
95wt％、催化剂0.02
‑
1wt％、色浆0.02
‑
1wt％、分子筛3
‑
6wt％、气相二氧化硅0.5
‑
3wt％、第一填料5
‑
10wt％。
[0025]在一些实施方案中，所述第二组分具体包括按照质量分数计算的如下组分：
[0026]异氰酸酯预聚物：45
‑
55wt％；增塑剂：3
‑
6wt％；气相二氧化硅：0.5
‑
3wt％；第二填料：45
‑
55wt％；助剂：0.5
‑
1wt％。
[0027]在一些实施方案中，所述异氰酸酯预聚物选自HMDI型异氰酸酯预聚物。
[0028]在一些实施方案中，所述有机酸包括冰醋酸和草酸中的任意一种或两种的组合。
[0029]在一些实施方案中，所述空心玻璃微珠表面具有如式(a)所示的基团：
[0030][0031]其中，R1选自C8‑
C
18
的直链或支链烷基，优选为
‑
(CH2)7CH3、
‑
(CH2)11CH3、
‑
(CH2)
17
CH
18
种的任意一种，R2选自
‑
OCH3和/或
‑
OCH2CH3。
[0032]在一些实施方案中，所述空心玻璃微珠的平均粒径为30
‑
50μm，优选为40μm，孔隙率为25
‑
50％，优选为30
‑
50％。
[0033]在一些实施方案中，所述多元醇包括聚醚多元醇和聚酯多元醇，分子量200～4000，官能度2～3中的任意一种或两种以上的组合。
[0034]在一些实施方案中，所述催化剂包括有机锡、有机铋和有机钛中的任意一种或两种复配(复配比例优选为1∶1～1.5)的组合。
[0035]作为上述技术方案的一些典型的应用示例，一种双组分轻量化聚氨酯结构胶组合物，其由A组分和B组分组成：
[0036]A组分包括以下重量份的原料：
[0037]多元醇，8本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双组分轻量化结构胶组合物，包括第一组分以及第二组分；所述第一组分包括多元醇、催化剂以及第一填料，所述第二组分包括异氰酸酯预聚物、第二填料以及助剂；其特征在于，所述异氰酸酯预聚物具有多个饱和环烷基，所述第二填料选自表面具有长碳链的空心玻璃微珠，所述助剂选自有机酸。2.根据权利要求1所述的双组分轻量化结构胶组合物，其特征在于，所述第一组分具体包括按照质量分数计算的如下组分：多元醇80
‑
95wt％、催化剂0.02
‑
1wt％、色浆0.02
‑
1wt％、分子筛3
‑
6wt％、气相二氧化硅0.5
‑
3wt％、第一填料5
‑
10wt％；和/或，所述第二组分具体包括按照质量分数计算的如下组分：异氰酸酯预聚物：45
‑
55wt％；增塑剂：3
‑
6wt％；气相二氧化硅：0.5
‑
3wt％；第二填料：45
‑
55wt％；助剂：0.5
‑
1wt％。3.根据权利要求1所述的双组分轻量化结构胶组合物，其特征在于，所述异氰酸酯预聚物选自HMDI型异氰酸酯预聚物。4.根据权利要求1所述的双组分轻量化结构胶组合物，其特征在于，所述有机酸包括冰醋酸和草酸中的任意一种或两种的组合。5.根据权利要求1所述的双组分轻量化结构胶组合物，其特征在于，所述空心玻璃微珠表面具有如式(a)所示的基团：其中，R1选自C8‑
C
i8
的直链或支链烷基，优选为
‑
(CH2)7C...

【专利技术属性】
技术研发人员：方俊，郑平，汪明珠，朱凌凯，鲁健，黄吉僖，敖毅伟，方雷，
申请(专利权)人：上海德朗聚新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：