一種雙組分膠粘劑及其制備方法和應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于膠粘劑技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種雙組分膠粘劑及其制備方法和應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] 鋰離子電池電動(dòng)車相對(duì)于傳統(tǒng)的鉛酸電池更高效、安全、環(huán)保，最重要的是，鋰電 電池輕巧耐用，使得電動(dòng)車不會(huì)笨重，也更加美觀，因而越來越得到大家的青睞。目前，鋰電 池電動(dòng)汽車的電池是由很多小的電芯組合而成，是靠機(jī)械方法固定。汽車在運(yùn)行過程中有 很大的沖擊力，靠機(jī)械方法固定會(huì)導(dǎo)致電芯之間相互摩擦而影響使用壽命；汽車發(fā)生劇烈 的碰撞時(shí)可能導(dǎo)致電芯之間撞擊力太大而導(dǎo)致電池快速放電而發(fā)生意外，如爆炸起火。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 為了解決上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種雙組分膠粘劑；該膠粘劑具有較 低的固化收縮應(yīng)力，和電芯、電芯保護(hù)膜有很好的附著力，并能把電池由于充、放電而產(chǎn)生 的熱量很快釋放，提高電池的功效和使用壽命。
[0004] 本發(fā)明的目的之二是提供了所述雙組分膠粘劑的制備方法。
[0005] 本發(fā)明的目的之三是提供了所述雙組分膠粘劑的施涂方法。
[0006] 本發(fā)明的目的之四是提供了所述雙組分膠粘劑的應(yīng)用。
[0007] 本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的：
[0008] 一種雙組分膠粘劑，包括粘度為10000?70000cps的A組分和粘度為150? lOOOOcps的B組分，所述A組分和B組分之間的重量比為2?10:1 ;固化（可以室溫固 化，也可加溫到40?100°C固化）后導(dǎo)熱系數(shù)為0. 4?2W/m. K，粘結(jié)強(qiáng)度MMPa，阻燃性為 UL-94V0。
[0009] 所述A組分包括按照重量份計(jì)算的如下原料：
[0010] 羥基樹脂 100份 有機(jī)硅樹脂 3 ~ 40份 導(dǎo)熱材料 100?500份 除水劑 1 ~ 20份 阻燃劑 10 ~ 200份 觸變劑 0.1 ~ 10份 催化劑 0.01 ~ 10份 添加劑 0.1 ~ 10份；
[0011] 其中，所述的羥基樹脂為100%固含量的樹脂，所述有機(jī)硅樹脂為乙烯基硅烷的均 聚物和/或共聚物；
[0012] 所述B組分包括按照重量份計(jì)算的如下原料：
[0013] 含異氰酸官能團(tuán)的樹脂 100份
[0014] 脫水劑 1?10份；
[0015] 所述含異氰酸官能團(tuán)的樹脂為HDI加成物、HDI預(yù)聚體、XDI加成物、IPDI三聚 體、HDI縮二脲、HDI三聚體、TDI-HDI混合多聚體、HDI-IPDI混合多聚體、TDI-TMP加成 物、液化MDI、聚合MDI中的一種或幾種混合。其中，混合多種異氰酸官能團(tuán)的樹脂，可以 得到理想的固化時(shí)間、粘結(jié)強(qiáng)度、耐熱性能。已商品化的產(chǎn)品如Bayer的Desmodur VT66， Mondur 44,Desmodur HZLDesmodurRN,Desmodur XP2625,Desmodur 3200,Desmodur N100, Desmodur N3300， Desmodur N3600， Desmodur N3800， Desmodur N3900， Desmodur 44P16， Desmodur 44V20L，Desmodur 4470L，Desmodur E22，Desmodur PC;日本三井化學(xué)株式會(huì) 社的 Cosmonate LL，Cosmonate MR-200，Cosmonate MR-400，Tankenate L75，Tankenate D-170N，Tankenate D-177N，Tankenate D-102，Tankenate D-204 ;煙臺(tái)萬華聚氨醋股份 有限公司的 Wannate P-100，Wannate P-200，Wannate P-300，Wannate P-400，Wannate P-2025,Wannate 8001，Wannate8020,Wannate 8319,Wannate 6110 等。
[0016] 較佳地，所述的羥基樹脂為羥基聚醚樹脂、阻燃聚醚多元醇、羥基聚酯樹脂、羥基 聚醚酯樹脂、環(huán)氧樹脂、環(huán)氧聚氨酯油、蓖麻油改性多元醇、羥基丙烯酸樹脂中的一種或幾 種混合。已商品化的產(chǎn)品如 BASF 的 Sovermol 805，Sovermol 815，Sovermol 819，Sovermol 750, Sovermol 860, Sovermol 920;日本伊藤制油株式會(huì)社的 Uric H-52, Uric H-81，Uric H-102, Uric H-420, Uric AC-006 ;Bayer 的 Acrol 1003, Acrol 1007, Acrol 1011，Acrol 1048，Acrol 1053，Multranol 4034，Multranol 4050 等。其中多元醇以米用 2 個(gè)官能團(tuán)為 主，配合少量的3官能團(tuán)和4官能團(tuán)的多元醇，以提高膠粘劑的強(qiáng)度和耐溫性。
[0017] 較佳地，所述乙烯基硅烷為乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷聚合物、 3-(三乙氧基硅基）丙基甲基丙烯酸酯、3-(三乙氧基硅基）丙基丙烯酸酯中的一種或幾種 混合。所述乙烯基三乙氧基硅烷聚合物中共聚單體包括甲基丙烯酸酯、羥基甲基丙烯酸酯、 丙烯酸酯、羥基丙烯酸酯中的一種或幾種混合。聚合溫度控制在100?150°C，反應(yīng)時(shí)間為 3?6小時(shí)，聚合度為3?15 ;優(yōu)選聚合溫度控制在110?130°C，反應(yīng)時(shí)間為4?5小時(shí)， 聚合度為7?10。由于此類有機(jī)硅樹脂含有羥基和大量的烷氧基，在膠粘劑固化過程中羥 基和固化劑反應(yīng)，同時(shí)燒氧基可以和基材發(fā)生反應(yīng)，能提尚和基材的粘結(jié)強(qiáng)度和耐溫性；有 機(jī)硅樹脂的添加量為羥基樹脂總量的3?40%，優(yōu)選為5?10%。
[0018] 較佳地，所述除水劑為物理除水劑和化學(xué)除水劑組合物；所述化學(xué)除水劑為單環(huán) 噁唑烷、雙環(huán)噁唑烷、甲基磺酰異氰酸酯、原甲酸乙酯中的一種或幾種混合；所述物理除水 劑為氧化鈣，分子篩，無水硫酸鋁，無水氯化鈣中的一種或幾種混合。物理除水劑和化學(xué)除 水劑配合使用，利用化學(xué)除水劑除去大部分的水分，再利用物理除水劑吸收剩余的水分。添 加量為羥基樹脂總量的1?20%，優(yōu)選為3?10%。
[0019] 較佳地，所述阻燃劑為添加型阻燃劑和反應(yīng)型阻燃劑組合物；所述反應(yīng)型阻燃劑 為N，N-二（2-羥乙基）氨基亞甲基膦酸二乙酯、三（一縮二丙二醇）亞磷酯酸、N，N-二 (2-羥乙基）氨基亞甲基膦酸二甲酯、聚有機(jī)磷酸二醇、四溴鄰苯二甲酸酯二醇、含溴含 氯聚醚多元醇中的一種或幾種混合；商業(yè)化的Exolit 0P550，Exolit 0P560，Levergard 4090N，Weston 430，Niax CS-22等。所述添加型阻燃劑為聚磷酸銨、三聚氰胺、三聚氰胺鹽、 磷酸酯、氫氧化鋁、氫氧化鎂、硼酸鋅、三氧化二銻中的一種或幾種混合。本發(fā)明的阻燃劑 采用添加型阻燃劑和反應(yīng)型阻燃劑配合使用，至少含有一種2官能團(tuán)的阻燃聚醚多元醇， 以提高膠粘劑的強(qiáng)度和阻燃性。阻燃聚醚多元醇采用含磷、鹵素、銻、氮等阻燃元素的起始 劑與氧化烯烴開環(huán)聚合而成，由這些聚醚制成的膠粘劑具有一定的阻燃性能。與添加型阻 燃劑相比，由于阻燃聚醚多元醇參與反應(yīng)，穩(wěn)定地結(jié)合到聚氨酯基體中，不會(huì)降低膠粘劑的 強(qiáng)度，也不會(huì)在長(zhǎng)期使用過程中析出而降低阻燃性能。阻燃劑的添加量為羥基樹脂總量的 10?200%，優(yōu)選為20?100%。
[0020] 較佳地，所述觸變劑包括氣相白炭黑、膨潤(rùn)土、硅酸鎂鋰、聚酰胺蠟、氫化蓖麻油、 改性脲中的一種或幾種混合；添加量為羥基樹脂總量的〇. 1?10%，優(yōu)選為2?7%。
[0021] 較佳地，所述催化劑為叔胺、哌嗪衍生物、嗎啉類、咪唑衍生物、有機(jī)錫、羧酸鉀類、 鈦酸酯類和稀土中的一種或幾種混合；催化劑用于加快固化速度，縮短反應(yīng)時(shí)間，提高生產(chǎn) 效率，增加粘結(jié)強(qiáng)度。用量少，但作用很大。添加量為羥基樹脂總量的0.01?10%，優(yōu)選為 0· 1 ?3%〇
[0022] 較佳地，導(dǎo)熱材料為氧化鋁、氧化鎂、氧化鋅、氮化鋁、氮化硼、碳化硅、二氧化硅、 碳酸鈣中的一種或幾種混合。本發(fā)明選用的導(dǎo)熱材料粒徑從0. 1微米到100微米，顆粒形 狀包括球形，半球形，片狀，纖維狀。為了提高導(dǎo)熱性能，需盡量多加導(dǎo)熱填料，但隨著填料 的添加量的增加，粘度會(huì)大幅度的增加，從而影響施工性能和膠粘劑的粘結(jié)強(qiáng)度。表面處理 的填料和球形的導(dǎo)熱填料可以提高添加量而對(duì)粘度和性能影響較少；氮化鋁、氮化硼、碳化 硅，由于它們自身的導(dǎo)熱系數(shù)高，添加較少的量就可以得到較高的導(dǎo)熱系數(shù)。球形氧化鋁和 氮化鋁、氮化硼搭配使用，可以制得粘結(jié)性能好、導(dǎo)熱系數(shù)高的膠粘劑。導(dǎo)熱填料的添