[发明专利]一种双组份胶黏剂组合物及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于汽车用环氧结构胶领域，具体设计一种双组份胶黏剂组合物及其制备方法。

背景技术

目前，汽车结构件连接主要采用焊接方式，但随着汽车对减轻重量、降低能耗、提高安全性要求的日益增高，焊接方式已不能满足技术要求。例如，为了减轻车身重量，在汽车车身的构件中，会部分使用铝合金或镁合金等轻质金属替代钢，而铝合金、镁合金难以焊接。另外，传统的焊接方式难以提高汽车的抗冲撞性，导致汽车的安全性不能得到有效提高。因此，焊接方式被胶接或胶接与焊接相结合的方式所逐渐取代。而胶接方式中最常采用的胶黏剂为环氧结构胶。

汽车用环氧结构胶的各种性能需在汽车使用的整个环境温度范围内，以及汽车使用的寿命内，均均有良好效果。普通的环氧结构胶虽具备较好的粘接强度、热稳定性和耐老化性，但由于存在以下缺陷，导致其不能满足汽车结构件连接用结构胶的要求：(1)普通环氧树脂对油性钢板、铝合金、镁合金的粘接强度不高，达不到使用要求；(2)普通增韧剂在提高环氧胶韧性的同时会降低耐热性，且抗动态冲击性较低；(3)普通环氧胶在80℃以上时，其性能会大幅度降低，不能满足高温使用要求；(4)普通环氧胶的耐水性较差：经湿热老化或盐雾老化后水汽浸入，并对粘接面进行破坏，使粘接强度大大降低。

发明内容

本发明解决了现有技术中的普通环氧结构胶存在的粘接强度低、耐热性和耐水性较差、在高温下不能使用以及抗冲击性能较差导致不能作为汽车结构件连接用结构胶的技术问题。

本发明提供了一种双组份胶黏剂组合物，所述双组件胶黏剂由A组分和B组分组成；所述A组分中含有环氧树脂混合物、第一增韧剂、填料和触变剂，B组分中含有第二增韧剂、常温固化剂、高温固化剂和促进剂；

所述环氧树脂混合物中含有第一环氧树脂、第二环氧树脂和第三环氧树脂，其中第一环氧树脂为双酚A环氧树脂或双酚F环氧树脂，第二环氧树脂为螯合物改性环氧树脂，第三环氧树脂为萘环改性环氧树脂；

第一增韧剂为核壳结构橡胶纳米粒子，第二增韧剂为端异氰酸酯基聚氨酯和/或端羧基丁腈橡胶。

本发明还提供了所述双组份胶黏剂组合物的制备方法，包括以下步骤：

S1、将第一环氧树脂、第二环氧树脂、第三环氧树脂与第一增韧剂混合，然后加入填料和触变剂，研磨轧成膏状物，真空脱气泡后得到所述A组分；

S2、将第二增韧剂、常温固化剂、高温固化剂和促进剂混合，研磨轧成膏状物，真空脱气泡后得到所B组分。

本发明提供的双组份胶黏剂组合物，与现有技术中的普通环氧结构胶相比，具有以下优点：

(1)通过对环氧树脂进行适当选择，具体通过采用螯合物改性环氧树脂提高胶黏剂对各种金属材料的粘结强度，采用萘环改性环氧树脂降低吸水率，并提高胶黏剂的耐热性，使得本发明的胶黏剂在高温条件下使用时均具有较高的粘接强度。

(2)通过对增韧剂进行适当选择，具体通过采用核壳结构的橡胶纳米粒子作为本发明胶黏剂中的第一增韧剂，使得本发明的胶黏剂在不降低耐热性和刚性的前提下在汽车的使用温度内均具有良好的韧性和抗冲击性能，通过采用第二增韧剂调节胶黏剂的低温柔韧性和粘附力；通过搭配使用两种增韧剂使得本发明的胶黏剂在-40℃-80℃均符合使用要求。

(3)通过对固化剂进行选择，具体通过采用常温固化剂和高温固化剂相结合的方式，室温下即可发生交联反应，使得本发明的胶黏剂具有较高的初始粘接力，经过后续热固化，进一步提高胶黏剂的粘接强度和韧性。

具体实施方式

本发明提供的了一种一种双组份胶黏剂组合物，所述双组件胶黏剂由A组分和B组分组成；所述A组分中含有环氧树脂混合物、第一增韧剂、填料和触变剂，  B组分中含有第二增韧剂、常温固化剂、高温固化剂和促进剂；

所述环氧树脂混合物中含有第一环氧树脂、第二环氧树脂和第三环氧树脂，其中第一环氧树脂为双酚A环氧树脂或双酚F环氧树脂，第二环氧树脂为螯合物改性环氧树脂，第三环氧树脂为萘环改性环氧树脂；

第一增韧剂为核壳结构橡胶纳米粒子，第二增韧剂为端异氰酸酯基聚氨酯和/或端羧基丁腈橡胶。

本发明中，以100重量份的环氧树脂混合物为基准，第一增韧剂与第二增韧剂的总含量为20-35重量份，填料的含量为10-30重量份，触变剂的含量为3-6重量份，常温固化剂的含量为10-50重量份，高温固化剂的含量为3-5重量份，促进剂的含量为0.5-1.5重量份。