含有反应性热熔胶的混合构件制造技术

本发明专利技术涉及在混合构件中使用基于共聚酰胺并另外含有异氰酸酯和环氧化物以及官能化聚烯烃的反应性热熔胶。这些混合构件应用在例如汽车制造和飞机制造中。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】含有反应性热熔胶的混合构件本专利技术申请涉及在结构构件中使用反应性热熔胶。结构构件指的是在汽车制造和飞机制造中用于支承部件以及承力部件领域的视觉要求不太高的组件，其特色尤其在于， 它们具有局部加固，这赋予构件特殊机械性能。与至今使用的组件相比，特别突出的是在另外重量降低的情况下抗扭刚度的提高。本专利技术申请中所述的混合构件的特点特别在于，它们由特别是金属与聚合物的复合物形成。在这里，聚合物结构用注塑法插入金属构件中，在另外相对低的重量的情况下， 所述聚合物结构赋予此构件相应的抗扭刚度和碰撞刚度。到目前为止，所述混合构件的弱点是聚合物与金属材料的连接。由于材料收缩和不同材料的不同的膨胀系数出现组件剥离(Enthaftimg)，从而导致机械性能变差。目前，形成结构的混合构件以这样的方式制造，用注塑技术把聚合物原料注射到金属材料内。所述材料结合的问题出现在聚合物与金属之间的过渡处，这是因为所述材料具有不同的机械性能，这导致复合物的强度例如由于聚合物的收缩，受到负面影响，因而也同样负面影响构件的抗扭刚度。在Evonik Degussa GmbH的EP1808468中描述通过向金属构件预涂覆构造性的基于月桂内酰胺的热熔胶，得到两个组件的显著更好的连接和改善的混合构件的耐蚀性。如果向所使用的热熔胶额外添加对分子量起增加作用的封闭异氰酸酯以及起改善粘附和交联作用的环氧化物，这种效果还可改善。出于防腐原因，通过对构件进行必要的阴极电泳浸涂底漆(KTL)，促进分子量增加，因为，在电泳浸涂底漆之后在超过150°C停留时间超过25 分钟产生对于构件必需的内聚强度和粘附强度的提高。纯热塑性的热熔胶在所述的温度负载下已经发生热分解，因此负面影响构件的机械性能。所述热熔胶通常显示出对金属材料非常好的亲和力，并且在混合构件中用作金属和聚合物之间的粘接助剂。根据EP1808468，通过补偿金属材料和注塑材料之间的收缩率差别和借此避免形成易受腐蚀的间隙，通过使用反应性热熔胶也改善耐蚀性。EP1808468所述的底漆系统在极性注塑材料为如聚酰胺6或66时特别有效。在越来越流行的非极性注塑材料(例如长玻璃纤维强化聚丙烯)情况下，可由极性差别预料到粘附不足。此外，含有这种非极性注塑材料的混合构件不进行KTL-处理，因此失去了通过KTL-条件可获得的提高的内聚强度和粘附强度。因此，本专利技术的目的在于开发一种没有 KTL-处理(电泳浸涂底漆之后，在超过150°C多于25分钟)也实现对聚烯烃注塑材料良好粘附的粘接助剂系统。现在，根据权利要求，令人吃惊地发现，所述目的通过给EP1808468所述的基于共聚酰胺且另外含有异氰酸酯和环氧化物的反应性粘合剂添加官能化聚烯烃得以完成。为此，在EP1808468所述的基于含有月桂内酰胺的共聚酰胺的粉末混合物系统中(其具有份额为2. 5 15 %，优选4 6 %的封闭异氰酸酯，以及2. 5 10 %，优选4 7.5%,特别优选4 6 %的环氧化物)，另外加入10 60 %，优选20 50 %的官能化聚烯烃。所述粉末混合物原则上也可以用在漆配制剂中。在最简单的情况中，官能化聚烯烃基于聚丙烯。乙烯/C3-C12-Ci-烯烃-共聚物也是合适的。例如，丙烯，I" 丁烯，I"戊烯，I"己烯，I"辛烯，I"癸烯或ι-十二烯用作 C3-C12-Ci-烯烃。此外，乙烯/C3-C12-α-烯烃-共聚物也可以含有直至最多约10重量％的二烯烃，例如，亚乙基降冰片烯或1，4_己二烯。优选地，以已知的方式通过主链聚合物与不饱和二元羧酸酸酐或不饱和二元羧酸的热反应或自由基反应引入酸酐基团用于官能化。适合的试剂例如是马来酸酐或衣康酸酐。通过这种方式接枝0. 1 4重量％，这也可以与其它单体例如苯乙烯共同进行。使用马来酸酐接枝的聚烯烃在工业领域得到广泛的应用，尤其对于抗冲击改性或作为共混物和机械强化系统内的增容剂(Polymer，2001，42，3649-3655和引用文献)。所述资料也示例性描述了这种官能化聚烯烃的制造。官能化聚烯烃的典型代表是基于聚丙烯的，酸酐接枝的Admer QB 520E(Mitsui Chemicals)。原则上也可以使用Kometra公司的易流动的，马来酸接枝的聚丙烯(例如 SCONA TPPP 8012)。另外一种官能化可能性在于非官能化聚烯烃与含有环氧基团或羧酸酐基团的反应性增容剂的熔融混合物中。典型的例子是由乙烯，一种或多种非反应性丙烯酸系单体与马来酸酐或甲基丙烯酸缩水甘油酯形成的共聚物。改性聚烯烃组分优选以研磨过的形式用于反应性热熔胶粉末混合物中。但原则上也可以把共聚酰胺组分与官能化聚丙烯混如熔体中，然后进行研磨并且掺入环氧化物粉末和异氰酸酯粉末。所述应用方法的特色在于，首先借助于静电喷枪或通过合适的涂漆系统给金属型材整面地或部分地涂覆共聚酰胺-热熔胶，并且为了使胶粘剂熔化，随后在约150°C加热 120秒 300秒的时间，优选大约150秒。下一步是用注塑技术注射聚合物结构。按照本专利技术的混合构件应用在汽车制造、飞机制造、轨道制造等中，典型的应用是在车辆前端(保险杠)或车顶框架领域。实施例粉末混合物的一个典型实施例如下组成#45% VESTAMELT X1027· 7. 5% VESTAGON BF 1320· 7. 5% Araldit GT7004#40% AdmerQB 520E在第一步，把原料分别用Alpine-针磨机冷研磨，用Sweco-气流筛分级(粒度至 80 μ m)和利用Diosna-快速混合器混合。然后用静电喷枪给U形钢板涂覆反应性粉末混合物并在150°C处理150秒。为具有均勻表面和最小化粘附值偏差，涂覆之前金属部件应去脂。此外，将金属部件预热至60 80°C有利于润湿。最后，用KrausMaffei (型号LM125-390-160CZ)注塑机制造混合构件，其中注入 Stamax 30YMM0 (Sabic公司的PP-LGF30)作为塑料成分。作为对比，还使用未经涂覆的板材制造混合构件。然后用得到的混合构件进行扭转试验(检测装置=Schenck公司的旋转液压缸，型号PD1F，生产编号1PKD920，带有转矩传感器，型号PM1DF，Mmax = IkNm,角测量仪，型号PDF， 材料号P202039.01，额定测量角100°，控制电子装置，Schenck公司，型号S59)。在试验过程中，以1. 5° /秒的角速度的负荷进行至约90°的最大旋转角。通过5Nm至50Nm的扭矩/扭转角-参数的线性回归得到所述刚性。随后的比较显示，通过使用根据本专利技术的底漆系统(各使用3个样品)的机械性能有了巨大的改善。未经涂覆的混合构件样品标记最大扭矩_Mfflax时的扭转角5 50Nm之间的刚Π性170.121.76.1*274.721.86.6"369.021.24.5+涂覆的混合构件样品标记最大扭矩NW时的扭转角 5 50Nm之间的刚性487.412.513.7581.613.911.8685.819.013.9权利要求1.用于制造由金属与聚合物组成的混合构件的方法，其特征在于，所述金属与所述聚合物通过基于共聚酰胺并另外含有异氰酸酯和环氧化物以及官能化聚烯烃的热熔胶结合。2.根据权利要求1或2的方法本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·帕夫利克，M·里斯陶斯，J·弗里茨，
申请(专利权)人：赢创德固赛有限公司，
类型：发明
国别省市：