[发明专利]具有阻燃特性的非卤素快速固化两组分环氧粘合剂

说明书

在本公开的一个方面，提供了一种粘合剂前体，所述粘合剂前体包含第一部分(A)和第二部分(B)，所述第一部分包含：第一环氧固化剂，所述第一环氧固化剂包含至少一种聚醚胺并且具有至少55克每摩尔胺当量的胺当量重量；与所述第一环氧固化剂不同的第二环氧固化剂或二次固化剂；金属盐催化剂；以及任选地，增韧剂；所述第二部分包含：第一环氧树脂；与所述第一环氧树脂不同的第二环氧系树脂；至少一种基于磷的第一阻燃剂；核‑壳聚合物增韧剂；任选地，环氧系反应性稀释剂；以及任选地，填充材料；其中所述阻燃体系的总量低于所述总可固化粘合剂前体的25重量％。

技术领域

本公开涉及可固化的两组分环氧树脂组合物，更具体地涉及具有阻燃特性的基于环氧树脂的可固化粘合剂组合物领域。另一方面，本公开涉及一种通过使用如本文所述的两组分树脂组合物将制品粘合性地粘结到基材的方法。在另一方面，本公开涉及此类两组分环氧树脂组合物的用途。

背景技术

结构粘合剂是可通过相当于机械紧固件的机械强度粘结材料的粘合剂组合物。它们可用于代替或增强传统的连接技术，例如焊接、硬钎焊或机械紧固件，诸如螺母和螺栓、螺丝和铆钉。特别是在运输和建筑工业，结构粘合剂可为机械紧固件提供轻重量的支撑或甚至可替代机械紧固件。

基于环氧树脂的组合物长期以来以其良好的粘合特性和机械性能而闻名，并被广泛地用作各种应用中的粘结剂。这些组合物中的许多包含潜在性的固化剂(例如，双氰胺、酸酐或芳族胺，例如二氨基二苯砜)，并需要高温来固化粘合剂组合物。此类粘合剂体系被称为“单组分体系”。有利的是，单组分体系可以用作膜，这简化了对粘结厚度的调整。另一方面，所述单组分体系在室温下储存时可能表现出有限的储存寿命，并且由于固化在高温下发生，在固化过程中通常需要使用烘箱或高压釜。其他具有更活泼固化剂的环氧树脂粘合剂配方可在较低温度下固化。此类体系被称为“双组分体系”，因为环氧树脂的至少大部分保持与固化剂分离以避免过早交联。该两部分在施用粘合剂时结合，以引发固化反应。这些两组分体系可避免有限的储存寿命问题，并且可以在低于单组分体系的温度下例如甚至在室温下进一步固化。在两组分环氧粘合剂的许多应用中，快速固化期(即使在室温下)是期望的或者甚至是必须的。同时，即使对于在室温下固化，所获得的粘合剂粘结体表现出良好的机械强度和粘合强度也是高度期望的或者甚至是必须的。此外，在许多典型的应用中诸如在运输、汽车、航空和航天制造业中，即使在高温下也需要一定机械强度和粘合强度。

在通过结构粘合剂粘结的部件通常暴露于高温下并且仍必须表现出高度的机械强度的工业制造操作中，特别是在汽车、运输、航空和航天领域，对粘合剂的期望很高。具体地，高度期望的是结构粘合剂组合物快速固化成粘合剂粘结体，该粘合剂粘结体即使在高温下也表现出高度的韧性诸如通常已知的高重叠剥离强度和高重叠剪切强度。

此外，在此类结构粘合剂的许多应用中，特别是在航天和汽车制造工业，关于阻燃特性以及烟雾和有毒烟气的排放存在严格要求。因此，本领域有许多这样的示例：其中这些粘合剂组合物包含一定量(通常大量)具有阻燃特性的化合物。另一方面，特别是在航天领域，存在关于所用材料重量的附加要求，这也适用于所用的粘合剂。在汽车工业观察到对轻质部件的兴趣日益高涨。此外，在广泛的应用中特别是在上述工业中使用的粘合剂需要表现出良好的处理特性如短工作寿命。因此，粘合剂应当表现出这些特性的组合。

EP 1622976 A1公开了尤其可用于涂覆电子器件如集成电路的模塑组合物。该模塑组合物包含环氧树脂、环氧树脂的硬化剂、阻燃剂(如氰尿酸三聚氰胺)以及用于催化环氧树脂与硬化剂之间反应的有机季鏻盐(如乙基三苯基醋酸鏻)。该模塑组合物表现出阻燃性。

尽管不质疑与本领域中已知用于粘结部件的粘合剂组合物相关的技术优势，但对适用于结构粘结应用的快速固化粘合剂组合物，尤其具有阻燃特性和/或良好的烟雾/有毒烟气特性的那些快速固化粘合剂组合物仍然有强烈需求。

根据以下描述，本公开的结构粘合剂和方法的其他优点将是显而易见的。

发明内容