两部分杂化粘合剂制造技术

提供两部分杂化粘合剂，其包括有机硼烷胺络合物，多元胺，可通过自由基聚合而聚合的组分，以及多异氰酸酯组分。异氰酸酯封端的预聚物能较优地用于本发明专利技术的实施中。该粘合剂特别适用于低表面能塑料的粘合中。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种可聚合粘合剂组合物，尤其是两部分杂化粘合剂，其中聚脲/ 氨基甲酸酯的逐步形成与丙烯酸类单体/低聚物的加成聚合物同时发生。本专利技术的
技术介绍
在众多半_结构和结构应用中，用塑料材料来代替传统的木头和金属组分的使 用不断增加，这样由于粘结困难而给粘合剂带来了挑战。底漆和表面处理经常被用来提 供足够的粘合力，但增加了粘结工艺的成本和复杂性。最近发现，基于有机硼烷引发剂 的粘合剂能够改善自由基固化粘合剂组合物对于塑料的粘合性能。(M.F.Sotmenschein等 人，Macromolecules，2004，37，7974-7978)。由于有机硼烷的易燃特性，它们必须被络合来防止在空气中的氧化分解。典型 地，有机硼烷与胺络合。在文献中已经描述了许多两部分系统，其中络合的有机硼烷存 在于一个部分中，而解络合剂存在于第二部分中。然而，这样的系统仍然遭遇了差的存 放稳定性或过快反应。一种提高存放稳定性的方法是在包括有机硼烷的部分中使用大量 过量的胺来推动反应平衡朝向络合的材料的方向。大于4、最高为34的氮/硼比例已被 提出过(Webb等人US 6740716B2)。这样的高比例改善了稳定性，但可能仍然需要额外 的稳定剂，例如羟胺或腈氧化物来避免如果在包括有机硼烷的部分中存在可自由基聚合 组分时的过早自由基聚合反应(Jialanella等人US 2005/0004332A1,和Proceedings of the 30th Annual Meeting of the Adhesion Society, 2007, p.147)。另夕卜，当异氰酸酯作为解络 合剂使用时，它和胺的快速反应，尤其是胺的含量很高时，会导致粘合剂变得非常热和 反应进行得过快。过快反应无法为粘合剂与基材形成强粘结提供足够的时间(Pocius，US 6093778 (第 13 栏，第 52 行)和 Webb 等人，US 7235617B2 (第 16 栏，第 4_47 行))。 为了克服这一问题，使用了大量， 40%，的高热容填料(Webb等人，US 7235617)。 然而，大量填料的使用会导致在储存中的分离和造成粘合剂的分散困难。因此需要具有良好稳定性，对未处理塑料基材具有高粘合性，和在传统设备中 具有良好加工特性的两部分粘合体系。本专利技术满足上述要求。专利技术概述本专利技术涉及一种粘合剂组合物，其中聚脲/氨基甲酸酯的逐步形成与丙烯酸类 单体/低聚物的加成聚合物同时发生。更具体地，本专利技术涉及一种两部分杂化粘合剂。 在本专利技术的实施中，一个部分(A)包括有机硼烷_胺络合物和另一部分(B)包括多异氰 酸酯化合物。当两个部分混合时，多异氰酸酯与胺反应以释放出硼烷，其然后引发丙烯 酸类单体/低聚物的自由基聚合反应。本专利技术的一个具体实施方式涉及一种可聚合粘合剂组合物，其包括有机硼烷胺 络合物，多元胺组分，多异氰酸酯组分，可自由基聚合组分，并且基本不含多元醇。共 同地，有机硼烷胺络合物和多元胺组分的氮对硼原子比小于4。本专利技术的另一具体实施方式涉及一种可聚合粘合剂组合物，其包括有机硼烷胺 络合物组分，多异氰酸酯组分，多元胺组分，可自由基聚合组分，并且基本不含多元醇。在这一具体实施方式中，所形成的聚氨酯/脲大于组合物总重量的40%、优选大于 50wt%。本专利技术的另一具体实施方式涉及一种可聚合粘合剂组合物，其包括有机硼烷胺 络合物，多异氰酸酯组分，多元胺组分，和可自由基聚合组分，其中多异氰酸酯大于部 分(B)的40wt%，优选50_%或更高。本专利技术的另一具体实施方式涉及一种可聚合粘合剂组合物，其包括有机硼烷胺 络合物，多异氰酸酯组分，多元胺组分，和可自由基聚合组分，其中多异氰酸酯是异氰 酸酯封端的预聚物。本专利技术涉及一种两部分可聚合粘合剂组合物，其包括第一部分(A)，其包括有机硼烷胺络合物组分，多元胺组分，和选自单体，低 聚物，或带有烯属不饱和的聚合物及其混合物中的可自由基聚合组分；和第二部分(B)，其包括多异氰酸酯组分。在这一具体实施方式的一个方面中，第一部分(A)基本不含羟胺化合物或腈氧 化物基的稳定剂。在一个优选具体实施方式中，第一部分(A)含有约2至多元胺组分和 5至80wt%的可自由基聚合组分(基于部分(A)的重量)，和第二部分(B)含有约30至 100wt%的所述多异氰酸酯组分和至多约60wt%的可自由基聚合组分(基于部分(B)的重量)。在另一优选具体实施方式中，第一部分(A)含有约20至约40wt%的多元胺组 分，30至可自由基聚合组分，和至少聚合物增稠剂(基于部分(A)的 重量)，和第二部分(B)含有约50至80wt%的多异氰酸酯组分和15至45wt%的可自由 基聚合组分(基于部分(B)的重量)。本专利技术的粘合剂也可以任选地包括增粘剂，填料，聚合物增稠剂，用于异氰酸 酯与活性氢反应的催化剂，例如可以从Air Products得到的锡催化剂，和其他所需添加 剂。本专利技术的另一具体实施方式涉及一种将材料粘结在一起的方法，其包括向第一 基材施加上述两部分粘合剂组合物，使施加到第一基材上的组合物与第二基材进行接 触，和使组合物固化/聚合。包括的是生产多种有用制品中将基材粘结在一起的方法， 特别是需要粘结塑料基材的制品或最终应用。本专利技术的另一具体实施方式涉及生产一种制品，特别是包含塑料基材的制品， 其包括已固化/聚合的本专利技术的粘合剂。本专利技术的粘合剂特别适用于汽车灯的粘结，窗 户和门的建造，和结构板的层压，例如用于办公室分隔和休闲车组装的那些结构板。本专利技术的详细描述在此引用的所有参考文献的全部内容都被参考引入。粘合剂的部分(A)包含有机硼烷胺络合物。该络合物可以在粘合剂组合物的 这一部分混合期间原位形成，或为了工艺简便优选在单独的步骤中形成。通过络合物 的结构变化可以改变反应性。有机硼烷胺络合物的制备过程和多种络合物的稳定性在 M.F.Sonnenschein 等人，Macromolecules，2006，39，2507-2513，和 US6710145B2 中记载。与多异氰酸酯反应时可以使用单胺，但优选使用多元胺来产生更强的网络。单胺可以起到链终止剂的作用。最优选的是作为在过量1，3-二氨基丙烷中的溶液从BASF得 到的三乙基硼烷-1，3-二氨基丙烷。在这种形式下，原料是不燃的并且容易加入到粘合 物配制剂中。粘合剂的部分(A)也包含多元胺组分。硼烷和胺形成1 1络合物。需要超 出形成络合物的化学计量水平的另外胺来避免部分(A)中的过早自由基聚合反应和使粘 合剂具有足够的存放寿命。至少大部分的，更优选所有的另外胺是多元胺。为了最大化 聚氨酯/脲网络的韧性，需要一部分多元胺具有更高的分子量，优选高于150Da但低于 10,000Da。多元胺是具有多于一个异氰酸酯-反应性胺基的分子。聚合物可以具有作为 端基存在或者在侧链上的胺。可以使用伯胺和仲胺。优选伯胺基团来使反应速度和稳 定性最大化。然而，当需要更加柔韧的粘合剂时，仲胺优选用于粘合剂组合物中。基于 同样的理由，优选带有胺端基的双官能聚合物。最优选的是遥爪聚醚，优选聚丙二醇二 胺，例如Jeffamine D-230和Jeffamine XTJ-510,都可以从Huntsman得到。为了良好稳本文档来自技高网...

【技术保护点】
可聚合粘合剂组合物，包括有机硼烷胺络合物和多元胺及氮与硼的原子比例少于４、多异氰酸酯组分、可自由基聚合组分，和基本不含多元醇。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2008-3-28 12/058,0231.可聚合粘合剂组合物，包括有机硼烷胺络合物和多元胺及氮与硼的原子比例少于 4、多异氰酸酯组分、可自由基聚合组分，和基本不含多元醇。2.可聚合粘合剂组合物，包括有机硼烷胺络合物、多元胺组分、可自由基聚合组 分、多异氰酸酯，所述组合物含有高于40wt%的脲，和基本不含多元醇。3.两部分可聚合粘合剂组合物，包括有机硼烷胺络合物、多元胺组分、可自由基聚 合组分、和多异氰酸酯，所述组合物在第二部分(B)中含有高于多异氰酸酯。4.可聚合粘合剂组合物，包括有机硼烷胺络合物、多元胺组分、可自由基聚合组 分、和为异氰酸酯_封端预聚物的多异氰酸酯。5.权利要求4所述的粘合剂，其是包括部分(A)和部分(B)的两部分粘合剂，其中 部分(A)和部分(B)的比例是从少于4 1到多于1 4。6.两部分可聚合粘合剂组合物，包括第一部分(A...

【专利技术属性】
技术研发人员：王永霞，CW保罗，
申请(专利权)人：汉高公司，
类型：发明
国别省市：US