[发明专利]双组分氰基丙烯酸酯可固化粘合剂体系

说明书

本申请公开了双组分氰基丙烯酸酯组合物，其制备方法及其用途。该组合物可用于粘合多种基材，包括塑料和金属。该组合物在热老化和湿老化后仍然有效。

背景技术

技术领域

本发明涉及含氰基丙烯酸酯的组合物，其在固化时会提供改善的耐湿性和耐热性。

相关技术简述

氰基丙烯酸酯粘合剂组合物是众所周知的，并且广泛用作具有多种用途的快速固化，即时粘合剂。参见H.V.Coover,D.W.Dreifus和J.T.O'Connor,Handbook of Adhesives中的“Cyanoacrylate Adhesives”，27,463-77，I.Skeist版本，Van Nostrand Reinhold，New York，第三版，(1990)。也可参见G.H.Millet,Structural Adhesives：Chemistry andTechnology中的“Cyanoacrylate Adhesives”，S.R.Hartshorn版本，Plenum Press,NewYork,第249-307页(1986)。

过去，已经努力改善氰基丙烯酸酯组合物的固化产物的耐热性，特别是在暴露于高温条件下，诸如120℃、150℃和180℃时。由于固化产物本质上是热塑性的，它们随着温度的升高而趋于软化，并且当超过材料的Tg时，固化产物开始流动。随着温度的升高，会开始降解并且物理性质劣化。因此，氰基丙烯酸酯在暴露于升高温度条件下的商业应用已被证明很棘手，因此受到限制。

已知耐热性赋予剂用于氰基丙烯酸酯。

例如，美国专利5,328,944(Attarwala)描述了改进的氰基丙烯酸酯单体粘合剂配制物，其中所述配制物包括有效量的用于增强固化聚合物的耐热性的、具有特定配方的含硫化合物，包括无水亚硫酸盐、亚砜、亚硫酸盐、磺酸盐、甲磺酸盐、对甲苯磺酸盐、亚磺酸盐和环状亚磺酸盐；美国专利5,288,794(Attarwala)描述了改进的氰基丙烯酸酯单体粘合剂配制物，其中所述配制物包括有效量的用于增强固化聚合物的耐热性的单、多或杂芳族化合物，其特征在于在其芳环上具有至少三个取代基，其中，两个或更多个取代基是吸电子基团，芳族化合物的实例为2,4-二硝基氟苯、2,4-二硝基氯苯、2,4-二氟硝基苯、3,5-二硝基苄腈、2-氯-3,5-二硝基苄腈、4,4'-二氟-3,3'-二硝基苯砜、五氟硝基苯甲酮、五氟苯甲腈、α,α,α-2-四氟-对甲苯腈和四氯邻苯二甲腈；美国专利5,424,343(Attarwala)描述了氰基丙烯酸酯单体粘合剂配制物，其固化以形成聚合物，其包含氰基丙烯酸酯单体和有效量的用于增强固化聚合物的耐热性的萘磺酸盐化合物，其中所述萘磺酸盐化合物由至少一个强吸电子基团取代，所述基团至少与硝基一样强吸电子。包含耐热性赋予剂的氰基丙烯酸酯组合物的其他实例可在例如美国专利5,536,799和日本专利文献JP H06-145606中找到。

在氰基丙烯酸酯组合物中使用羧酸及其酸酐来改进耐热性和耐湿性也是已知的。

例如，美国专利号3,832,334涉及添加马来酸酐，据报道马来酸酐产生具有增加的耐热性(固化时)的氰基丙烯酸酯粘合剂，同时保持快速固化速度。

美国专利号4,196,271涉及三元-、四元-和更高级羧酸或其酸酐，据报道它们可用于改进固化的氰基丙烯酸酯粘合剂的耐热性。

美国专利号4,450,265涉及使用邻苯二甲酸酐来改进氰基丙烯酸酯粘合剂的耐热性。更具体地说，'265专利涉及并要求保护包含可聚合组分的粘合剂组合物，该可聚合组分的主要部分包含至少一种2-氰基丙烯酸的酯，其特征在于所述组合物另外包含一定比例的邻苯二甲酸酐，以在暴露于湿气或升温下有利地影响由该组合物形成的粘合剂粘结的强度和/或耐久性。据报道，有效量为组合物的0.1重量％至5.0重量％，诸如0.3重量％至0.7重量％。'265专利报道了邻苯二甲酸酐比不使用添加剂的组合物和使用马来酸酐的组合物的优越性(虽然在不锈钢搭接剪切的情况下与铝搭接剪切相比不太明显)。