[发明专利]室温可固化的双组分增韧的环氧粘合剂

说明书

公开了可用于粘结油性基材的室温固化的双组分环氧粘合剂，其包括树脂侧A和固化剂侧B。所述树脂侧A包含环氧树脂、增韧组分、增塑剂和填料，并且所述固化剂侧B包含聚醚胺、胺封端的丁二烯橡胶和固化催化剂。

本发明涉及可在室温下固化的双组分增韧的环氧粘合剂。

结构粘合剂在车辆制造操作中用于金属与金属粘结。金属通常涂覆有润滑剂，所述润滑剂在各种金属制造或制作操作中施加在上游。润滑剂例如可以用作防腐蚀保护。出于成本原因，车辆制造商试图避免进行脱脂步骤，在所述脱脂步骤中在施加粘合剂之前去除润滑剂，而是优选将这一步骤推迟到至少部分组装好车身之后。

因此，在这些应用中使用的结构粘合剂即使当被施加到油性金属表面上时也需要能够形成牢固的粘合剂粘结。

单组分增韧的环氧粘合剂已在这些应用中成功使用。这些需要高温固化。出于此原因，增韧的环氧粘合剂可用于在施加粘合剂后可立即进行热固化步骤的制造环境。在许多情况下，热固化步骤是在油漆烘箱中进行的。

在一些制造环境中，立即或根本不可能或不方便进行热固化步骤。在这些情况下，尽管缺乏高温固化，但仍希望粘合剂与基材建立牢固的粘合剂粘结。

增韧的环氧粘合剂在后一种情况下表现不佳，尤其是当用于粘结油性金属基材时。出于这些原因，当需要环境温度固化时，行业主要依赖丙烯酸酯粘合剂。丙烯酸酯粘合剂即使用室温固化也可以与油性金属基材形成牢固的粘合剂粘结，但是这些丙烯酸酯粘合剂具有的机械特性比环氧化物差得多。希望提供一种粘合剂，所述粘合剂具有类似于单组分高温可固化的环氧树脂粘合剂的机械特性的机械特性，但其在室温或稍稍高温下固化以形成牢固的粘合剂粘结。特别希望此种固化的粘合剂主要以内聚失效模式失效。

本发明是一种双组分环氧粘合剂，其包括树脂侧A和固化剂侧B，其中：

a)所述树脂侧A包含

A-1)液体环氧树脂或非橡胶改性环氧树脂的液体混合物；

A-2)以下中的至少一种：i)核壳橡胶颗粒，ii)具有封端的异氰酸酯基团的弹性体增韧剂，和iii)橡胶改性的环氧树脂，其量足以为树脂侧A提供5％至50％的总橡胶含量；

A-3)基于所述树脂侧A的总重量的1至20重量百分比的至少一种增塑剂；以及

A-4)基于所述树脂侧A的总重量的5至40重量百分比的至少一种微粒填料；并且

b)所述固化剂侧B包含

B-1)至少一种液体聚醚胺，其具有至少两个伯氨基和/或仲氨基基团和200至6000的数均分子量；

B-2)至少一种液体胺封端的丁二烯聚合物，其具有200至3000的胺氢当量重量；以及

B-3)至少一种环氧固化催化剂。

本发明还是一种用于粘结两个基材的方法，所述方法包括将本发明的粘合剂的所述树脂侧A和所述树脂侧B组合以形成可固化的粘合剂混合物，在两个基材之间的粘结线处形成所述可固化的粘合剂混合物的层，并且然后在所述粘结线处固化粘合剂层，以在所述粘结线处形成粘结到所述两个基材上的固化的粘合剂。

本发明的粘合剂在环境温度或稍稍高温下固化以形成与金属和其他基材的牢固粘结。特别是当应用于油性金属时，它形成牢固的粘合剂粘结。固化的粘合剂具有优异的机械特性。

粘合剂含有至少一种非橡胶改性的环氧树脂(组分A-1)。“非橡胶改性的”意指在固化之前，环氧树脂不与如下所述的橡胶化学粘结。

如果仅存在单一非橡胶改性环氧树脂，则它在23℃下为液体。如果存在两种或更多种非橡胶改性环氧树脂，则其混合物在23℃下为液体，尽管所述混合物中的单个的环氧树脂本身在23℃下可以为固体。