[发明专利]结构性双组分粘合剂

说明书

本发明涉及一种包含潜在催化剂混合物的结构性双组分粘合剂组合物及其制备方法。此外，本发明涉及一种使用所述结构性双组分粘合剂组合物来粘结基材的方法。

技术领域

本发明涉及一种包含潜在催化剂(latent catalyst)混合物的结构性(structural)双组分粘合剂组合物及其制备方法。此外，本发明涉及一种使用所述结构性双组分粘合剂组合物来粘结基材的方法。

背景技术

鉴于环保意识的提高，行业面临的挑战是适应完善建立的结构和产品，以满足目前和未来的排放目标。达到这些目标的一种方法是减轻现有产品(例如汽车部件)的重量。然而，必须在保持那些产品的物理和机械性能的同时实现重量的减轻。

尽管轻质结构诸如三明治结构复合材料在本领域中公知的，但是仍然存在将多个基材粘结以获得机械稳定的产品的挑战。通常通过使用特殊的粘合剂组合物来解决粘结具有不同性质且表现出不同性能的多个基材的困难，所述特殊的粘合剂组合物应兼具高强度和高伸长率以克服不同基材的性能。尽管以前由于粘合剂的粘合特性而使用粘合剂，但是，如今它已成为整个结构的一部分，并且其性能使得可以实现性能特征的新组合，诸如刚度和高柔韧性的组合。

US 2015/0203728涉及适合作为结构性粘合剂，并且在特别低的玻璃化转变温度下具有高强度和弹性的双组分聚氨酯粘合剂。所述粘合剂包含三醇、二醇、多元胺、多异氰酸酯和具有一定比率的异氰酸酯基的聚氨酯聚合物，以及Fe(III)或Ti(IV)或Zr(IV)或Hf(IV)螯合物-络合物-催化剂。

WO 2009/015149公开了一种用于将基材粘结在一起的双组分聚氨酯粘合剂，其在使用这种粘合剂的温度范围内表现出G模量的低变化。所述双组分组合物包含：A.含异氰酸酯官能团的组分，其包含一种或多种多异氰酸酯和一种或多种含异氰酸酯官能团的预聚物，在所述预聚物的主链中具有一个或多个衍生自聚环氧丙烷、环氧乙烷与环氧丙烷的共聚物、或它们的混合物的链的残基，其中链的当量重量主要为约780或更大；B.异氰酸酯反应性组分，其包含一种或多种聚环氧丙烷、环氧乙烷与环氧丙烷的共聚物或它们的混合物，其当量重量主要为约960或更大，并且具有对异氰酸酯基具有反应性的端基；C.一种或多种低分子量化合物，其具有两个或更多个异氰酸酯反应性基团且分子量为120或更小，其中该低分子量化合物作为含异氰酸酯官能团的预聚物中的残基、作为异氰酸酯反应性组分的组分或两者存在；D.一种或多种用于异氰酸酯官能团与异氰酸酯反应性基团的反应的催化剂，其中所述催化剂可以位于含异氰酸酯官能团的组分或异氰酸酯反应性组分中。

WO 2012/078331涉及包含树脂组分A和固化剂B的双组分聚氨酯粘合剂体系。树脂组分A包括单体型多异氰酸酯和预聚物。固化剂B包括分子量为3000至20,000的聚醚多元醇和具有4至8个羟基且分子量为200至1000的另一种多元醇。该体系包括包含在树脂组分中的Ti(IV)催化剂和包含在固化剂中的封闭的(blocked)氮杂型催化剂。

尽管有将高分子量聚醚多元醇与低分子量扩链剂组合以实现高强度和高伸长率的概念，但是这些体系通常会面临长的固化时间。因此，仍然需要一种粘合剂组合物，其显示出良好的机械性能，并且兼有制造工艺所需的足够长的开放时间与缩短循环时间所需的快速固化时间。必须在规定的条件下在一定的固化时间后才能获得良好的机械性能。

因此，本发明的目的是提供一种具有以下性能的双组分粘合剂组合物：良好的机械性能，诸如高拉伸强度、高拉伸伸长率、和低拉伸模量，以及有利的固化动力学，诸如长开放时间和快速固化，特别是良好的热活化性能。

该目的通过包含潜在催化剂的粘合剂组合物得以解决，该组合物能够在环境温度下快速固化，并且在升温下非常快速地固化。

发明内容

因此，本发明的第一目的是双组分粘合剂组合物，其包含第一组分A和第二组分B，其中组分A包含：

a)至少一种分子量为1000至12000g/mol且官能度为1.5至2.5的聚醚多元醇；