[发明专利]用于耐碰撞双组份环氧粘合剂的胺组合物

说明书

技术领域

本发明涉及用于双组份环氧粘合剂的固化剂组分，所述双组份环氧粘合剂由包含环氧树脂的组分A和固化剂组分B组成，本发明还涉及包含固化剂组分的双组份环氧粘合剂和固化剂组分在双组份环氧粘合剂中的用途。

背景技术

在交通工具和附件或机器和仪器的制造中，代替常规接合方法(例如螺栓连接、铆接、冲压或焊接)或者与常规接合方法组合，通常使用高级粘合剂。当粘合结构部件时，粘合剂的高强度和冲击韧性具有重要意义。

在交通工具制造和交通工具维修领域中已经建立了热固性环氧化物粘合剂，所述热固性环氧化物粘合剂通常在超过100℃，有时高达210℃的温度下固化。然而热固性环氧化物粘合剂的使用通常是不利的，例如在不具有热固化所需的设备的车间中维修交通工具时。此外交通工具的维修(不同于交通工具的制备)在已经完整装配的交通工具上进行，因此热敏材料可能受到损坏。

用于白车身的粘合剂通常应当理想地在30分钟和180℃的烘烤条件下固化。此外，粘合剂还应当直至约220℃是稳定的。这样一种经固化的粘合剂或粘合的其它要求是保证在高达约90℃的高温以及低达约-40℃的低温下的操作安全性。

常规环氧化物粘合剂的特征虽然在于高的机械强度，特别是高的拉伸强度，然而在粘合受到突如其来的负荷的情况下，常规环氧化物粘合剂大多过脆并且因此在出现大的拉伸负荷和剥离负荷的碰撞条件下远不能满足要求，特别是汽车工业的要求。就此而言，在高温下，但是特别是在低温(例如<-10℃)下的强度特别不足。

文献中基本上建议两种可以降低环氧化物粘合剂的脆性并且因此升高冲击韧性的方法：一方面可以通过混合至少部分交联的高分子量化合物(例如核/壳聚合物的胶乳)实现所述目的，或者通过在固化时在极小域中分离的作为抗冲改性剂(增韧剂)的柔性聚合物或共聚物实现所述目的；另一方面也可以通过引入软链段(例如通过环氧化物组分的相应改性)从而实现一定的韧性。

WO 2004/055092 A1描述了通过在环氧化物粘合剂中使用环氧基团封端的抗冲改性剂从而具有改进的冲击韧性的可热固化的环氧树脂组合物，其中所述抗冲改性剂通过异氰酸酯封端的预聚物与包含具有伯羟基或仲羟基的环氧化合物的环氧树脂的反应获得。

WO 2005/007720 A1描述了环氧基团封端的抗冲改性剂，所述抗冲改性剂通过异氰酸酯封端的预聚物与带有羟基的环氧化合物的反应获得，其中所述抗冲改性剂具有至少一种芳族结构单元，所述芳族结构单元通过氨基甲酸酯基团结合在聚合物链中。

在双组份环氧结构粘合剂的固化剂组分中使用两种或多种不同的胺作为固化剂是已知的。通常使用多于一种胺，从而实现各种性能，例如升高经固化粘合剂的弹性。

在US 2009/0048730 A1中描述了包含环氧树脂和抗冲改性剂的双组份环氧粘合剂，其中固化剂组分为胺组合物，所述胺组合物包含B1)15至40％的伯胺或仲胺封端的聚醚，B2)4至40％的玻璃化转变温度为-40℃或更低的伯胺或仲胺封端的橡胶，和B3)10至30％的熔点低于50℃的伯胺或仲胺封端的聚酰胺。根据实施例的经固化粘合剂具有20N/mm的耐冲击剥离性和<20MPa的拉伸剪切强度(ZSF)。

虽然使用根据现有技术的双组份(2K)环氧粘合剂实现相当良好的耐碰撞性(韧性)，但是所述耐碰撞性达不到热固性单组份(1K)环氧粘合剂的水平。此外，双组份粘合剂的强度较低。

发明内容

本发明的目的是提供双组份粘合剂，所述双组份粘合剂应当具有与热固性单组份耐碰撞结构粘合剂相同或至少相似的性能。所述双组份粘合剂应当可以作为维修应用用于在原始复合材料中使用单组份热固性粘合剂的情况。所述双组份粘合剂的区别特别在于两点。1.粘合剂不需要热固化，而是在室温下固化并且可以任选地在至多100℃的温度下后固化。2.粘合剂通常不用在涂油基底上。粘合剂应当在固化之后成结构和耐碰撞并且具有良好的机械强度。

出人意料地，可以通过用于双组份环氧粘合剂的固化剂组分实现所述目的，所述双组份环氧粘合剂由包含环氧树脂的组分A和固化剂组分B组成，其中固化剂组分包含B1)至少一种具有至少2个氨基的脂族非环聚醚胺和B2)至少一种选自酚醛胺(Phenalkamin)或脂族聚醚胺的多胺，所述脂族聚醚胺包含至少一个非环的烷氧基化物链段和至少一个脂环族链段，以及任选的B3)至少一种选自胺封端的橡胶、胺封端的聚(四亚甲基醚二醇)和胺封端的聚(四亚甲基醚二醇)-聚(丙二醇)-共聚物的胺化合物。