[发明专利]环氧树脂胶粘剂组合物

说明书

公开了单组分环氧树脂胶粘剂组合物，其包含：(a)一种或多种非橡胶改性的环氧树脂；(b)一种或多种潜在的环氧固化剂；(c)一种或多种增韧剂；以及(d)氧化锌纳米颗粒。所述单组分环氧树脂胶粘剂组合物表现出如通过其搭接剪切强度测量的改善的胶粘剂韧性，以及当施加到金属基底上时通过添加所述氧化锌纳米颗粒而实现的改善的环境稳定性，即腐蚀保护。

技术领域

本发明涉及含有氧化锌纳米颗粒的环氧树脂胶粘剂组合物。

背景技术

结构胶粘剂被用于多种应用中，以将两种或更多种基底材料粘合在一起。例如，结构胶粘剂可用于将汽车或工业部件粘合在一起。

结构胶粘剂的一个实例是环氧胶粘剂组合物。这些组合物是包含环氧树脂、固化剂和通常为潜在促进剂的反应胶粘剂组合物。加热时，环氧树脂的环氧基通过加聚反应与连接环氧树脂化合物的固化剂反应以获得固化产物。

基于环氧的热固性胶粘剂由于其物理和机械特性、优异的耐化学性以及高玻璃化转变温度而成为有利的结构胶粘剂。尽管纯环氧胶粘剂是脆的，但添加增韧剂可使所述胶粘剂分别耐碰撞或半耐碰撞，从而承受高冲击。

除了上述基于环氧的热固性胶粘剂的优点外，它们还非常好地与金属粘附。这种粘附对于在腐蚀条件下接头的长期稳定性尤其重要，这通过循环腐蚀测试进行评估。汽车工业对胶粘粘合接头的腐蚀要求越来越严格。典型地，在典型地3至6个月的循环气候储存后(根据循环腐蚀测试PV1210)，要求搭接剪切强度降低小于40％。

目前，在减少人工老化后胶粘粘合接头的搭接剪切强度的损失方面存在挑战。除了损失基于环氧的热固性胶粘剂对金属表面的粘附力外，还有另一种方法导致人工老化后搭接剪切强度的损失。具体地，这是由于在人工老化期间金属表面被腐蚀然后溶解的粘附力损失。这种腐蚀和溶解也导致胶粘剂对基底的粘附力损失。

当前在汽车工业中使用的钢典型地具有保护性锌层。尽管锌比铁更容易被氧化，但由于其表面上的致密薄氧化物层使得本体材料钝化，因此仍有助于防止腐蚀。然而，薄氧化锌层可以在碱性条件下溶解，使大量的锌暴露于环境条件下，从而导致腐蚀。

因此，希望提供一种环氧树脂胶粘剂组合物，所述环氧树脂胶粘剂组合物具有足够的搭接剪切强度，同时当将锌涂覆的金属基底粘合到另一基底上时还防止腐蚀。

发明内容

在一个说明性实施例中，提供了一种单组分环氧树脂胶粘剂组合物，其包含：

(a)一种或多种非橡胶改性的环氧树脂；

(b)一种或多种潜在的环氧固化剂；

(c)一种或多种增韧剂；以及

(d)氧化锌纳米颗粒。

在一个说明性实施例中，提供了一种用于粘合两个基底的方法，所述方法包括：

(a)将单组分环氧树脂胶粘剂组合物施加到第一基底的至少一部分上，其中，所述单组分环氧树脂胶粘剂组合物包含：

(i)一种或多种非橡胶改性的环氧树脂；

(ii)一种或多种潜在的环氧固化剂；

(iii)一种或多种增韧剂；以及

(iv)氧化锌纳米颗粒；

(b)使第二基底与所述第一基底接触；以及

(c)固化所述单组分环氧树脂胶粘剂组合物以在所述第一基底与第二基底之间形成胶粘剂粘合。