[发明专利]基于结构粘合剂的形状记忆材料

说明书

技术领域

本发明涉及包括可固化结构粘合剂的组合物领域，其构造作为所谓的形状记忆材料。此外本发明还涉及一种在结构构件空腔中用于加固的加固元件，例如在汽车车身等类似物中使用的那些。

现有技术

通常，在各种构造中使用空腔的结构构件。这种结构方式允许，保持构造的低重量和材料的低成本，但是对于这种结构方式常常也会丧失稳定性和强度。由于中空构件较大的表面，所述的空腔还提供了较大的腐蚀的侵蚀面积，如果水分或污物进入内部的话。同样，例如通过风或振动引起的噪音可能传递至空腔里或沿着空腔传递。

由于这些空腔的形状和/或狭窄的尺寸，通常很难有效将其加固，密封或阻隔噪音传递。

特别是为了改善空腔结构构件的机械性能，很大程度上通常在构件中使用或安装局部的加固元件。这类加固元件通常由金属或塑料或这些材料的组合构成。在难以到达的部位，例如仅应当在构件安装后才加固或密封的部位，往往还使用结构泡沫体。在制备车辆结构或车身时，基本上就是这种情况。结构泡沫体的优点在于，其可以以非膨胀状态安装于空腔中，且稍后可以尤其通过升温来发泡。这样，例如空腔内壁即使在加固元件安装后也可以借助阴极浸涂（KTL）完全涂覆，并且仅在这之后通过结构粘合剂的发泡加固。此处，所述的发泡通常在KTL层固化期间在烘箱中进行。这类加固元件的缺点在于，结构粘合剂的机械性能会受到发泡过程的损害。

发明描述

本发明的目的因此是，提供一种加固元件，其克服了现有技术的缺点，且可以封闭在空腔和加固元件之间的空隙，而且同时结构粘合剂的机械性能不会受到损害。

令人惊讶地发现，使用根据权利要求1的组合物可以解决此目的。

已发现，使用根据本发明的组合物可以实现形状记忆材料，其特别通过温度的影响改变其形状，并从而向所期望的方向膨胀，而且同时不伴随出现体积增大，例如通过发泡过程的体积增大。

本发明的其他方面是其他独立权利要求的主题。特别优选的本发明的实施方案是从属权利要求的主题。

附图说明

本发明的实施例将借助附图进一步详细说明。相同的元件在各图中设置以相同的附图标记。当然本发明并不局限于所示的和所描述的实施例。

附图为：

图1是制备处于其临时形状的模制体或组合物的示意图；

图2是加固元件的示意图；

图3是组合物形状改变和固化的示意图；

图4是加固结构构件空腔的示意图；

图5是结构构件空腔内的加固元件的示意图；

图6是经加固的结构构件的示意图。

图示中仅显示了对本发明的直接理解必不可少的元件。

本发明的实施方法

本发明在第一方面涉及一种组合物，其包括

i）至少一种可固化的结构粘合剂；以及

ii）至少一种热塑性弹性体；

其中，所述的热塑性弹性体作为穿透聚合物网络存在于结构粘合剂中。

可固化结构粘合剂优选是环氧树脂组合物或聚氨酯组合物。

如果可固化结构粘合剂是环氧树脂组合物，其应当具有高于室温的玻璃化转变温度T_g。

如果可固化结构粘合剂是聚氨酯组合物，其应当具有高于室温的熔点。

本文中玻璃化转变温度T_g涉及的是其中可固化结构粘合剂是环氧树脂的根据本发明的组合物的各实施方案，除非另有说明。相应的，熔点涉及的是其中可固化结构粘合剂是聚氨酯组合物的各实施方案中。所述的玻璃化转变温度T_g以及熔点通常借助DSC（差示扫描量热法）测量，其中使用5mg的样品在仪器Mettler Toledo 822e上以10°C/min加热至180°C的加热速率进行测量。测量值借助DSC软件由所测得的DSC曲线确定。

术语“穿透聚合物网络”在本文中根据IUPAC化学术语汇编（Compendium of Chemical Terminology），第二版（1997年）按照“半互穿聚合物网络”（semi-interpenetrating polymer network(SIPN)）定义来使用。因此SIPN包括至少一种网络以及至少一种线性或分支的聚合物，其中这种聚合物至少部分穿透所述的网络。在根据本发明的组合物中弹性体形成网络，所述的聚合物是可固化结构粘合剂的组成部分。