[发明专利]具有改进的耐冲击性的环氧组合物

说明书

技术领域

本发明涉及可用作粘合剂的组合物，和更特别地涉及具有改进的耐冲击性和/或对油状金属基底具有良好粘合性的环氧基粘合剂组合物的制备方法。

背景技术

在制备和使用宽泛的各种环氧基组合物和其他树脂与添加剂的领域中公开了许多组合物和方法，以便努力改进在粘合、填充和制造复合结构可用的粘合剂的膨胀、耐冲击性和其他关键性能。例如，公开了配制粘合剂组合物中的各组分和使用该组合物粘合各种基底到彼此上并提供结构增强的专利包括美国专利Nos.5290857、5686509、5334654、6015865、5278257、6884854和6776869和美国专利申请公布No.2005-0022929。尽管如此，但在制备高冲击环氧基粘合剂方面还存在严重的问题，例如在低温下的剥离强度的保留率和冲击剥离性能差且对油状金属表面的粘合性差。

发明内容

我们已发现，可通过混合具有核壳结构的橡胶颗粒、至少一种辅助抗冲改性剂/增韧剂(例如通过使环氧树脂与胺封端的聚醚反应而获得的环氧基预聚物)、额外的环氧树脂、能通过热活化的潜固化剂，和任选地填料(特别是板状填料和/或中空玻璃微球)、触变剂、着色剂、膨胀(发泡)剂或本领域已知的其他类型的助剂，从而制备预料不到地改进的粘合剂配方。当施加到基底或载体上并通过加热固化时，该粘合剂导致在宽泛的各种应用中可用的具有改进的冲击韧度和/或耐冲击性以及改进的低温剥离强度保留率的产品。在本发明的一个实施方案中，通过额外包括环氧树脂与含有螯合官能度的化合物的反应产物，提高固化的粘合剂对油状基底的粘合性。

具体实施方式

环氧树脂

一般地，每一分子具有至少约2个1，2-环氧基的许多聚环氧化物适合于作为制备本发明组合物的环氧树脂。聚环氧化物可以是饱和、不饱和、环状或无环、脂族、脂环族、芳族或杂环聚环氧化物化合物。合适的聚环氧化物的实例包括聚缩水甘油醚，所述聚缩水甘油醚通过在碱存在下使表氯醇或表溴醇与多元酚反应而制备。合适的多元酚例如是间苯二酚、焦儿茶酚、氢醌、双酚A(双(4-羟苯基)-2，2-丙烷)、双酚F(双(4-羟苯基)-甲烷)、双(4-羟苯基)-1，1-异丁烷、4，4′-二羟基二苯甲酮、双(4-羟苯基)-1，1-乙烷和1，5-羟基萘。作为聚缩水甘油醚基础的其他合适的多元酚是可溶可熔酚醛树脂类型的苯酚和甲醛或乙醛的已知缩合产物。

原则上合适的其他聚环氧化物是多元醇或二胺的聚缩水甘油醚。这种聚缩水甘油醚衍生于多元醇，例如乙二醇、二甘醇、三甘醇、1，2-丙二醇、1，4-丁二醇、三甘醇、1，5-戊二醇、1，6-己二醇或三羟甲基丙烷。

其他聚环氧化物是多羧酸的聚缩水甘油酯，例如缩水甘油或表氯醇与脂族或芳族多羧酸，例如草酸、琥珀酸、戊二酸、对苯二甲酸或二聚脂肪酸的反应产物。

其他环氧化物衍生于烯键式不饱和脂环族化合物的环氧化产物或者衍生于天然油和脂肪。

尤其优选通过使双酚A或双酚F和表氯醇反应而衍生的液体环氧树脂。在室温下为液体的环氧树脂通常环氧当量为150-约480。

在室温下为固体的环氧树脂也可以使用或者替代使用，且同样可由多元酚与表氯醇获得；尤其优选熔点为45-130℃，优选50-80℃的基于双酚A或双酚F的那些。它们与液体环氧树脂的区别基本上在于其较高的分子量，其结果是它们在室温下可变为固体。固体环氧树脂的环氧当量通常为≥400。

典型地，组合物可含有约25-约55重量％(在一个实施方案中，为约30-约50重量％)的环氧树脂(除非另有说明，此处列出的所有浓度基于粘合剂组合物作为整体，以所讨论的组分的重量百分数计形式表达)。

核壳橡胶颗粒