本發(fā)明涉及粘合劑、特別是雙組分聚氨酯粘合劑的領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

1、由于不斷追求減輕重量，鋁合金在車身設(shè)計(jì)的構(gòu)建要素中的使用越來越多。特別是對(duì)于電動(dòng)車輛(ev)，其中電池給整個(gè)車輛帶來額外的重量。電池本身在各種結(jié)構(gòu)和部件中使用了大量的鋁合金。例如，電池組的外殼通常由鋁制成，并且電池模塊的側(cè)板和邊緣板也由鋁合金制成。鋁合金與電池的其他部件的接合變得至關(guān)重要。粘合劑粘結(jié)是在汽車工業(yè)中用于鋁的當(dāng)前流行的接合方法，其與其他接合方法如焊接和鉚接一起使用。粘結(jié)結(jié)構(gòu)部件所需的典型粘結(jié)強(qiáng)度應(yīng)高于5mpa、或優(yōu)選地高于10mpa。

2、最常用的粘結(jié)鋁合金的粘合劑基于環(huán)氧樹脂和丙烯酸化學(xué)成分。然而，環(huán)氧樹脂粘合劑具有相對(duì)慢的固化速度，并且它們可能在固化狀態(tài)下是脆性的。這阻礙了環(huán)氧樹脂粘合劑在電池組應(yīng)用內(nèi)部用于鋁合金的結(jié)構(gòu)粘結(jié)的應(yīng)用?；诒┧岬恼澈蟿┙?jīng)常具有令人不愉快的氣味，使得它們對(duì)用戶不太友好。

3、聚氨酯(pu)粘合劑通常用于汽車應(yīng)用中粘結(jié)涂漆的基材和塑料部件。然而，pu粘合劑通常不提供與鋁合金的牢固的、耐久的粘結(jié)，特別地，當(dāng)暴露于惡劣的氣候條件(如高溫和高濕度)時(shí)，其與鋁的粘附性顯著降低。此外，對(duì)于電池應(yīng)用，在電池組內(nèi)部使用的粘合劑應(yīng)該是防火的或阻燃的。聚氨酯工業(yè)中通常使用的阻燃添加劑是含鹵素或磷基的。遺憾的是，這些添加劑經(jīng)常導(dǎo)致粘合劑的粘附性或粘結(jié)性能急劇下降，從而降低了粘結(jié)體系的結(jié)構(gòu)特性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、在第一方面，本發(fā)明提供了一種雙組分導(dǎo)熱聚氨酯粘合劑配制品，其包含：

2、(a)第一部分，該第一部分包含：

3、(a1)由至少一種多元醇、至少一種多異氰酸酯和氨基硅烷制備的聚氨酯預(yù)聚物，其中該預(yù)聚物用硅烷部分部分地封端并具有反應(yīng)性nco部分；

4、(b)第二部分，該第二部分包含：

5、(b1)一種或多種聚醚多元醇；

6、(b2)一種或多種能夠促進(jìn)(a1)的nco部分與(b1)的反應(yīng)的催化劑；

7、其中部分a和/或部分b包含具有小于5微米的d50的氫氧化鋁，以及聚磷酸三聚氰胺，使得當(dāng)將部分a和部分b混合在一起以形成粘合劑混合物(優(yōu)選地以1:1的體積比)時(shí)，氫氧化鋁濃度至少為20wt％百分比，并且聚磷酸三聚氰胺濃度至少為7wt％。

8、一種用于粘合兩個(gè)或更多個(gè)基材的方法，該方法包括以下步驟：

9、(1)提供雙組分導(dǎo)熱聚氨酯粘合劑配制品，其包含：

10、(a)第一部分，該第一部分包含：

11、(a1)由至少一種多元醇、至少一種多異氰酸酯和氨基硅烷制備的聚氨酯預(yù)聚物，其中該預(yù)聚物用硅烷部分部分地封端并具有反應(yīng)性nco部分；

12、(b)第二部分，該第二部分包含：

13、(b1)一種或多種聚醚多元醇；

14、(b2)一種或多種能夠促進(jìn)(a1)的nco部分與(b1)的反應(yīng)的催化劑；

15、其中部分a和/或部分b包含具有小于5微米的d50的氫氧化鋁，以及聚磷酸三聚氰胺，使得當(dāng)將部分a和部分b混合在一起以形成粘合劑混合物時(shí)，氫氧化鋁濃度至少為20wt％百分比，并且聚磷酸三聚氰胺濃度至少為7wt％；

16、(2)將部分a和部分b混合以提供未固化的粘合劑；

17、(3)將該未固化的粘合劑施加到至少一個(gè)基材上；

18、(4)使該未固化的粘合劑與第二基材粘合接觸；

19、(5)使該未固化的粘合劑固化。

20、一種粘附組件，其包括：

21、(1)第一基材；

22、(2)第二基材；

23、其中該第一基材和該第二基材通過經(jīng)固化的粘合劑彼此粘附，該經(jīng)固化的粘合劑通過將以下部分a和b混合在一起，并且使該混合物固化而產(chǎn)生：

24、(a)第一部分，該第一部分包含：

25、(a1)由至少一種多元醇、至少一種多異氰酸酯和氨基硅烷制備的聚氨酯預(yù)聚物，其中該預(yù)聚物用硅烷部分部分地封端并具有反應(yīng)性nco部分；

26、(b)第二部分，該第二部分包含：

27、(b1)一種或多種聚醚多元醇；

28、(b2)一種或多種能夠促進(jìn)(a1)的nco部分與(b1)的反應(yīng)的催化劑；

29、其中部分a和/或部分b包含具有小于5微米的d50的氫氧化鋁，以及聚磷酸三聚氰胺，使得當(dāng)將部分a和部分b混合在一起以形成粘合劑混合物時(shí)，氫氧化鋁濃度至少為20wt％百分比，并且聚磷酸三聚氰胺濃度至少為7wt％。

1.一種雙組分導(dǎo)熱聚氨酯粘合劑配制品，其包含：

2.一種用于粘合兩個(gè)或更多個(gè)基材的方法，所述方法包括以下步驟：

3.一種粘附組件，其包括：

4.如任一前述權(quán)利要求所述，其中，用于制備所述預(yù)聚物的所述多異氰酸酯是芳香族的。

5.如任一前述權(quán)利要求所述，其中，用于制備所述預(yù)聚物的所述多異氰酸酯選自亞甲基二苯基二異氰酸酯(mdi)、聚碳二亞胺改性的mdi、甲苯二異氰酸酯(tdi)、對(duì)亞苯基二異氰酸酯(ppdi)、萘二異氰酸酯(ndi)、以及這些的混合物。

6.如任一前述權(quán)利要求所述，其中，用于制備所述預(yù)聚物的所述多異氰酸酯選自mdi、聚碳二亞胺改性的mdi、以及這些的混合物。

7.如任一前述權(quán)利要求所述，其中，用于制備所述預(yù)聚物的所述多異氰酸酯以基于組分a的總重量35-65wt％、更優(yōu)選40-60wt％、特別優(yōu)選45-55wt％使用。

8.如任一前述權(quán)利要求所述，其中，所述預(yù)聚物是使用基于組分a的總重量35-65wt％、更優(yōu)選40-60wt％、特別優(yōu)選45-55wt％的mdi和/或聚碳二亞胺改性的mdi制備的。

9.如任一前述權(quán)利要求所述，其中，用于制備所述預(yù)聚物的所述多元醇是聚醚多元醇。

10.如任一前述權(quán)利要求所述，其中，用于制備所述預(yù)聚物的所述多元醇具有兩個(gè)或更多個(gè)oh基團(tuán)。

11.如任一前述權(quán)利要求所述，其中，用于制備所述預(yù)聚物的所述多元醇選自聚(環(huán)氧烷)二醇，其中所述亞烷基是c2-c6、特別優(yōu)選所述亞烷基是c2-c4。

12.如任一前述權(quán)利要求所述，其中，用于制備所述預(yù)聚物的所述多元醇是聚(環(huán)氧丙烷)多元醇。

13.如任一前述權(quán)利要求所述，其中，用于制備所述預(yù)聚物的所述多元醇是基于丙二醇的具有環(huán)氧乙烷封端的聚醚多元醇，所述聚醚多元醇的分子量為大約2,000da，官能度為2。

14.如任一前述權(quán)利要求所述，其中，用于制備所述預(yù)聚物的所述多元醇以基于組分a的總重量5至20wt％、更優(yōu)選8至15wt％、特別優(yōu)選9至12wt％使用。

15.如任一前述權(quán)利要求所述，其中，用于制備所述預(yù)聚物的所述多元醇是基于丙二醇的聚醚多元醇，其以基于組分a的總重量5至20wt％、更優(yōu)選8至15wt％、特別優(yōu)選9至12wt％使用。

16.如任一前述權(quán)利要求所述，其中，所述多異氰酸酯的使用量超過所述聚醚多元醇，使得所述預(yù)聚物用異氰酸酯基團(tuán)封端。

17.如任一前述權(quán)利要求所述，其中，所述預(yù)聚物用異氰酸酯基團(tuán)封端，其中nco?wt％在5％-30％的范圍內(nèi)、優(yōu)選在10％-25％的范圍內(nèi)。

18.如任一前述權(quán)利要求所述，其中，組分a中的所述氨基硅烷優(yōu)選地具有通式i或通式ii：

19.如權(quán)利要求18所述，其中，組分a中的所述氨基硅烷具有通式i，r1是c1-c2烷基，并且r2是c2-c4亞烷基。

20.如權(quán)利要求18所述，其中，所述氨基硅烷具有通式i，r1是甲基，并且r2是亞丙基。

21.如權(quán)利要求18所述，其中，組分a中的所述氨基硅烷具有通式ii，r1是c1-c2烷基，并且r2是c2-c4亞烷基。

22.如權(quán)利要求18所述，其中，所述氨基硅烷具有通式ii，r1是甲基，并且r2是亞丙基。

23.如任一前述權(quán)利要求所述，其中，組分a中的所述氨基硅烷是雙-(三甲氧基甲硅烷基丙基)胺。

24.如任一前述權(quán)利要求所述，其中，組分a中的所述氨基硅烷以基于組分a的總重量0.5-4wt％、更優(yōu)選1-3wt％、特別優(yōu)選1.5-2.5wt％使用。

25.如任一前述權(quán)利要求所述，其中，組分a中的所述氨基硅烷是雙-(三甲氧基甲硅烷基丙基)胺，其以基于組分a的總重量0.5-4wt％、更優(yōu)選1-3wt％、特別優(yōu)選1.5-2.5wt％使用。

26.如任一前述權(quán)利要求所述，其中，組分a中的所述預(yù)聚物使用以下項(xiàng)制備：

27.如任一前述權(quán)利要求所述，其中，組分a中的所述預(yù)聚物使用以下項(xiàng)制備：

28.如任一前述權(quán)利要求所述，其中，組分a中的所述預(yù)聚物使用以下項(xiàng)制備：

29.如任一前述權(quán)利要求所述，其中，在組分b中使用的所述聚醚多元醇選自聚(環(huán)氧烷)二醇，其中所述亞烷基是c2-c6、特別優(yōu)選地所述亞烷基是c2-c4、以及這些的混合物。

30.如任一前述權(quán)利要求所述，其中，在組分b中使用的所述聚醚多元醇選自聚(環(huán)氧丙烷)多元醇、以及這些的混合物。

31.如任一前述權(quán)利要求所述，其中，在組分b中使用的所述聚醚多元醇是具有2-6的官能度的多元醇的混合物。

32.如任一前述權(quán)利要求所述，其中，在組分b中使用的所述聚醚多元醇是至少一種二醇、至少一種三醇和至少一種官能度>3的多元醇的混合物。

33.如任一前述權(quán)利要求所述，其中，在組分b中使用的所述聚醚多元醇是包含以下項(xiàng)或由以下項(xiàng)組成的混合物：二醇、三醇和標(biāo)稱官能度為5-6的多元醇。

34.如任一前述權(quán)利要求所述，其中，在組分b中使用的所述聚醚多元醇是具有2-6的官能度的聚(環(huán)氧丙烷)多元醇的混合物。

35.如任一前述權(quán)利要求所述，其中，在組分b中使用的所述聚醚多元醇是包含以下項(xiàng)或由以下項(xiàng)組成的混合物：至少一種聚(環(huán)氧丙烷)二醇、至少一種聚(環(huán)氧丙烷)三醇和至少一種官能度>3的聚(環(huán)氧丙烷)多元醇。

36.如任一前述權(quán)利要求所述，其中，在組分b中使用的所述聚醚多元醇是包含以下項(xiàng)或由以下項(xiàng)組成的混合物：聚(環(huán)氧丙烷)二醇、聚(環(huán)氧丙烷)三醇和標(biāo)稱官能度為5-6的聚(環(huán)氧丙烷)多元醇。

37.如任一前述權(quán)利要求所述，其中，在組分b中使用的所述聚醚多元醇包含基于組分b中聚醚多元醇的總重量46-83wt％的聚醚三醇、19-46wt％的官能度>3的聚醚多元醇、4-15wt％的聚醚二醇。

38.如任一前述權(quán)利要求所述，其中，在組分b中使用的所述聚醚多元醇包含基于組分b中聚醚多元醇的總重量55-65wt％的聚醚三醇、25-35wt％的官能度>3的聚醚多元醇、5-8wt％的聚醚二醇。

39.如任一前述權(quán)利要求所述，其中，在組分b中使用的所述聚醚多元醇包含基于組分b中聚醚多元醇的總重量46-83wt％的聚(環(huán)氧丙烷)三醇、19-46wt％的官能度>3的聚(環(huán)氧丙烷)多元醇、4-15wt％的聚(環(huán)氧丙烷)二醇。

40.如任一前述權(quán)利要求所述，其中，在組分b中使用的所述聚醚多元醇包含基于組分b中聚醚多元醇的總重量55-65wt％的聚(環(huán)氧丙烷)三醇、25-35wt％的官能度>3的聚(環(huán)氧丙烷)多元醇、5-8wt％的聚(環(huán)氧丙烷)二醇。

41.如任一前述權(quán)利要求所述，其中，在組分b中使用的所述聚醚多元醇以基于組分b的總重量35至70wt％、更優(yōu)選40至60wt％、特別優(yōu)選50至57wt％存在。

42.如任一前述權(quán)利要求所述，其中，組分b包含基于組分b的總重量35至70wt％、更優(yōu)選40至60wt％、特別優(yōu)選50至57wt％的聚醚多元醇的混合物，所述混合物包含以下項(xiàng)或由以下項(xiàng)組成：

43.如任一前述權(quán)利要求所述，其中，組分b包含分子量<200da、更優(yōu)選<150da的二醇。

44.如任一前述權(quán)利要求所述，其中，組分b包含選自丙二醇、丁二醇、以及這些的混合物的二醇。

45.如任一前述權(quán)利要求所述，其中，組分b包含特別優(yōu)選的丁二醇(例如1,4-丁二醇)。

46.如任一前述權(quán)利要求所述，其中，組分b包含基于組分b的總重量5至12wt％、更優(yōu)選6-10wt％、特別優(yōu)選8-9wt％的分子量<200da的二醇。

47.如任一前述權(quán)利要求所述，其中，組分b包含基于組分b的總重量5至12wt％、更優(yōu)選6-10wt％、特別優(yōu)選8-9wt％的丁二醇(例如1,4-丁二醇)。

48.如任一前述權(quán)利要求所述，其中，所述催化劑選自路易斯堿和路易斯酸。

49.如任一前述權(quán)利要求所述，其中，所述催化劑包括選自二氮雜雙環(huán)[2.2.2]辛烷、三-2,4,6-((二甲基氨基)甲基)苯酚、dmdee(2,2'-二嗎啉代二乙基醚)、咪唑(如4-甲基咪唑)、三乙醇胺、聚乙烯亞胺、以及這些的混合物的催化劑。

50.如任一前述權(quán)利要求所述，其中，所述催化劑包括二氮雜雙環(huán)[2.2.2]辛烷。

51.如任一前述權(quán)利要求所述，其中，所述催化劑包括有機(jī)錫化合物。

52.如任一前述權(quán)利要求所述，其中，所述催化劑包括有機(jī)錫化合物，所述有機(jī)錫化合物選自二辛基二新癸酰氧錫、二(乙酸)二丁基錫、和雙(巰基乙酸異辛基酯)二正辛基錫、以及這些的混合物。

53.如任一前述權(quán)利要求所述，其中，所述催化劑包括二(乙酸)二丁基錫。

54.如任一前述權(quán)利要求所述，其中，所述催化劑包括二氮雜雙環(huán)[2.2.2]辛烷和二(乙酸)二丁基錫。

55.如任一前述權(quán)利要求所述，其中，所述催化劑以基于組分b的總重量0.05-0.5wt％、更優(yōu)選0.1-0.3wt％、特別優(yōu)選0.2wt％使用。

56.如任一前述權(quán)利要求所述，其中，所述催化劑是二氮雜雙環(huán)[2.2.2]辛烷和二(乙酸)二丁基錫的混合物，所述混合物以基于組分b的總重量0.05-0.5wt％、更優(yōu)選0.1-0.3wt％、特別優(yōu)選0.2wt％使用。

57.如任一前述權(quán)利要求所述，其中，通過將組分a和b(優(yōu)選以1:1的體積比)混合得到的所述粘合劑混合物中的所述氫氧化鋁濃度基于所述混合物的總重量為20-35wt％、更優(yōu)選為22-26wt％。

58.如任一前述權(quán)利要求所述，其中，所述氫氧化鋁以基于組分a的總重量20-35wt％、更優(yōu)選22-26wt％存在于組分a中。

59.如任一前述權(quán)利要求所述，其中，所述氫氧化鋁以基于組分b的總重量20-35wt％、更優(yōu)選22-26wt％存在于組分b中。

60.如任一前述權(quán)利要求所述，其中，所述氫氧化鋁存在于組分a和組分b兩者中。

61.如任一前述權(quán)利要求所述，其中，所述氫氧化鋁以基于相應(yīng)組分的總重量20-35wt％、更優(yōu)選22-26wt％存在于組分a和組分b兩者中。

62.如任一前述權(quán)利要求所述，其中，所述氫氧化鋁具有小于3微米、更優(yōu)選約1微米的d50。

63.如任一前述權(quán)利要求所述，其中，通過將組分a和b(優(yōu)選地以1:1的體積比)混合得到的粘合劑混合物包含基于所述混合物的總重量20-35wt％、更優(yōu)選22-26wt％的具有小于3微米、更優(yōu)選約1微米的d50的氫氧化鋁。

64.如任一前述權(quán)利要求所述，其中，組分a包含基于組分a的總重量20-35wt％、更優(yōu)選22-26wt％的具有小于3微米、更優(yōu)選約1微米的d50的氫氧化鋁。

65.如任一前述權(quán)利要求所述，其中，組分b包含基于組分b的總重量20-35wt％、更優(yōu)選22-26wt％的具有小于3微米、更優(yōu)選約1微米的d50的氫氧化鋁。

66.如任一前述權(quán)利要求所述，其中，組分a和組分b兩者都包含基于相應(yīng)組分的總重量20-35wt％、更優(yōu)選22-26wt％的具有小于3微米、更優(yōu)選約1微米的d50的氫氧化鋁。

67.如任一前述權(quán)利要求所述，其中，通過將組分a和b(優(yōu)選地以1:1的體積比)混合得到的所述粘合劑混合物中的所述聚磷酸三聚氰胺濃度基于所述混合物的總重量為7-15wt％、更優(yōu)選為8-12wt％、特別優(yōu)選為9-11wt％。

68.如任一前述權(quán)利要求所述，其中，聚磷酸三聚氰胺以基于組分a的總重量7-15wt％、更優(yōu)選8-12wt％存在于組分a中。

69.如任一前述權(quán)利要求所述，其中，聚磷酸三聚氰胺以基于組分b的總重量7-15wt％、更優(yōu)選8-12wt％存在于組分b中。

70.如任一前述權(quán)利要求所述，其中，聚磷酸三聚氰胺存在于組分a和組分b兩者中。

71.如任一前述權(quán)利要求所述，其中，聚磷酸三聚氰胺以基于相應(yīng)組分的總重量7-15wt％、更優(yōu)選8-12wt％存在于組分a和組分b兩者中。

72.如任一前述權(quán)利要求所述，其中，當(dāng)根據(jù)實(shí)例中給出的方法測(cè)量時(shí)，通過將組分a和b混合得到的所述經(jīng)固化的粘合劑組合物在23℃、50％相對(duì)濕度下固化并靜置7天后，在鋁基材上的搭接剪切強(qiáng)度優(yōu)選為8mpa或更大、更優(yōu)選為9mpa或更大、特別優(yōu)選為10mpa或更大。

73.如任一前述權(quán)利要求所述，其中，當(dāng)根據(jù)實(shí)例中給出的方法測(cè)量時(shí)，通過將組分a和b混合得到的所述經(jīng)固化的粘合劑組合物在23℃、50％相對(duì)濕度下固化并靜置7天，隨后進(jìn)行7天的巴布劑處理后，在鋁基材上的搭接剪切強(qiáng)度優(yōu)選為6mpa或更大、更優(yōu)選為9mpa或更大、特別優(yōu)選為10mpa或更大。

74.如任一前述權(quán)利要求所述，其中，當(dāng)根據(jù)實(shí)例中給出的方法測(cè)量時(shí)，通過將組分a和b混合得到的經(jīng)固化的粘合劑組合物在23℃、50％相對(duì)濕度下固化并靜置7天，隨后在85℃和85％相對(duì)濕度下固化并靜置168小時(shí)后，在鋁基材上的搭接剪切強(qiáng)度優(yōu)選為8mpa或更大、更優(yōu)選為10mpa或更大、特別優(yōu)選為11mpa或更大。

75.如任一前述權(quán)利要求所述，其中，當(dāng)根據(jù)實(shí)例中給出的方法測(cè)量時(shí)，通過將組分a和b混合得到的經(jīng)固化的粘合劑組合物在23℃、50％相對(duì)濕度下固化并靜置7天，隨后在85℃和85％相對(duì)濕度下固化并靜置1,000小時(shí)后，在鋁基材上的搭接剪切強(qiáng)度優(yōu)選為8mpa或更大、更優(yōu)選為10mpa或更大、特別優(yōu)選為11mpa或更大。

76.如任一前述權(quán)利要求所述，其中，通過將組分a和b混合得到的所述經(jīng)固化的粘合劑組合物在23℃和50％相對(duì)濕度下固化7天后優(yōu)選地具有v0的ul94等級(jí)。

77.如任一前述權(quán)利要求所述，其中，當(dāng)根據(jù)實(shí)例中給出的方法測(cè)量時(shí)，通過將組分a和b混合(在23℃和50％相對(duì)濕度下7天)得到的所述經(jīng)固化的粘合劑組合物在23℃、50％相對(duì)濕度下固化并靜置7天后，在鋁基材上的搭接剪切強(qiáng)度為8mpa或更大、更優(yōu)選為9mpa或更大、特別優(yōu)選為10mpa或更大，并且在23℃和50％相對(duì)濕度下固化7天后的ul94等級(jí)為v0。

78.如任一前述權(quán)利要求所述，其中，當(dāng)根據(jù)實(shí)例中給出的方法測(cè)量時(shí)，所述經(jīng)固化的粘合劑(在23℃和50％相對(duì)濕度下7天)在7天的巴布劑處理后，在鋁基材上的搭接剪切強(qiáng)度為6mpa或更大、更優(yōu)選為9mpa或更大、特別優(yōu)選為10mpa或更大，并且在23℃和50％相對(duì)濕度下固化7天后的ul94等級(jí)為v0。

79.如任一前述權(quán)利要求所述，其中，當(dāng)根據(jù)實(shí)例中給出的方法測(cè)量時(shí)，所述經(jīng)固化的粘合劑(在23℃和50％相對(duì)濕度下7天)在85℃和85％相對(duì)濕度下168小時(shí)后，在鋁基材上的搭接剪切強(qiáng)度為8mpa或更大、更優(yōu)選為10mpa或更大、特別優(yōu)選為11mpa或更大，并且在23℃和50％相對(duì)濕度下固化7天后的ul94等級(jí)為v0。

80.如任一前述權(quán)利要求所述，其中，當(dāng)根據(jù)實(shí)例中給出的方法測(cè)量時(shí)，通過將組分a和b混合(在23℃和50％相對(duì)濕度下7天)得到的所述經(jīng)固化的粘合劑組合物在85℃和85％相對(duì)濕度下1,000小時(shí)后，在鋁基材上的搭接剪切強(qiáng)度為8mpa或更大、更優(yōu)選為10mpa或更大、特別優(yōu)選為11mpa或更大，并且在23℃和50％相對(duì)濕度下固化7天后的ul94等級(jí)為v0。