[发明专利]由分散的聚合物和乳化的有机硅树脂聚合物组成的水基胶粘剂

说明书

本发明涉及一种水基胶粘剂。所述胶粘剂包含分散的聚合物和乳化的有机硅树脂聚合物。

本发明涉及根据独立权利要求前序部分的水基胶粘剂、用这种胶粘剂粘合的方法、用该胶粘剂粘合的绝缘材料以及有机硅树脂聚合物用于这种胶粘剂的用途。

对于在长期耐受350℃以上的发动机舱或排气系统中耐高温的绝缘材料(例如，玻璃纤维垫/铝箔)的层压，市场上只有有限的胶粘剂选择。通常使用有机硅胶粘剂，其为100％体系或是基于溶剂。这些有机硅胶粘剂通常是双组分体系，其首先是交联的，并且在施用后在交联通道中缩合。然而，这种体系仅可以在约180℃至210℃的温度下使用。

现代发动机现今的一个问题是，由于CO₂和NO_x的问题，它们必须均匀且快速地被加热。对于横向安装的发动机，涡轮增压器通常位于端壁侧上。热量积聚在这里，特别是在发动机关闭后。这些热/冷瞬间对辅助部件造成最大的应力。可能存在软管爆裂的情况，其结果是发动机损坏或发动机/车辆失火。

一种单组分体系描述于US 2009/0111931 A1中，其由在高温下硫化的有机硅弹性体组合物组成。该胶粘剂的成分包括聚有机硅氧烷，并且该胶粘剂在温和温度下具有长期稳定性。然而，这种组合物的缺点是其具有高粘度，因此不能充分地渗透到待粘合的织物上。一般而言，织物必须相应地进行预处理。这可能导致材料成本更高。

JP 3 811 220 B2描述了一种防潮胶粘剂，其是水基的并且包含分散的聚合物和乳化的有机硅树脂聚合物；然而，这种称为胶乳的组合物并未表现出耐热性。

因此，本发明的一个目的是克服现有技术的缺点。更具体的意图是提供一种水基胶粘剂，该胶粘剂在高温下牢固粘合，不可燃，并且适用于制备必须耐高温的绝缘材料。

本发明涉及一种水基胶粘剂，其包含分散的聚合物和乳化的有机硅树脂聚合物。

所述聚合物分散在水相中。所述有机硅树脂乳液优选为水性甲基/苯基-有机硅树脂乳液(Me/Ph-Si树脂)，例如来自Wacker Chemie AG的MPF 52 E。“水基”是指连续相是水。

由100％热塑性聚合物，例如乙烯-丙烯酸(EAA)共聚物组成的可热封胶粘剂在室温下表现出强粘合性，并且适合粘合各种基材。然而，用这种胶粘剂制备的组件缺乏足够的耐热性；当充分地暴露于热时，基材彼此分开。

水基的有机硅树脂，例如在涂料中遇到的那种，不表现出粘合性，但确实具有良好的耐热性。目前令人惊讶地发现，通过在水性基础上结合分散的聚合物和水性有机硅树脂聚合物乳液，得到的胶粘剂在高温下粘附良好，不可燃，在储存时稳定，并且耐多种溶剂、油和酸。特别地，包含具有丙烯酸酯或丙烯酸的共聚物的分散的聚合物对于汽油、柴油、发动机油、制动液、刹车清洁剂和盐砂溶液(salt grit solution)表现出良好的耐介质性。

水基胶粘剂可包含溶剂。但是，溶剂含量不应超过6重量％。低溶剂含量首先有助于降低对环境的影响，并改善职业卫生。

该胶粘剂适用于粘合各种基材，例如金属或金属箔，尤其是铝和玻璃纤维。也可以想到其他基材：硅酸盐纤维；聚酰胺纤维，例如凯夫拉尔纤维(kevlar)或芳纶；聚丙烯腈纤维和/或碳纤维。这些材料可以任何组合彼此粘合。

用本发明的胶粘剂制备的组件甚至在干燥之后仍保持其原始性能，例如柔性。该胶粘剂不会引起材料的任何硬化。

胶粘剂可以采用单组分体系的形式。成分可以预混合。例如，可以通过激活-加热来获得粘合功能。

这种胶粘剂便于处理，并且简化施加胶粘剂的方法。此外，与双组分体系相比，可以节省材料成本。例如，借助于双组分硅胶粘剂在玻璃垫和铝箔之间的粘合需要预涂覆玻璃垫，因为否则双组分体系就不能充分渗透材料。

本发明的单组分体系可以具有低粘度，很好地润湿玻璃垫，并且不需要预涂覆。因此，可以节省材料。