[发明专利]氰酸酯基粘合剂和用于制备氰酸酯基粘合剂的方法

说明书

本发明涉及一种氰酸酯基粘合剂，其包含具有至少一种有至少两个OCN基团的氰酸酯的组分A，和包含至少一种用于OCN基团三聚反应以形成三嗪环的催化剂的组分B。催化剂可释放地保留在载体，特别是热解法二氧化硅上。

本发明涉及氰酸酯基粘合剂、用于制备氰酸酯基粘合剂的方法，以及氰酸酯基粘合剂用于涂布基材的用途。

对于车辆的发动机室或排气系统中的具有长期和耐高温(＞300℃)性能两者的高温隔热材料，例如玻璃纤维垫/铝箔组件的层压，目前市场上只有有限的粘合剂选择。除了大多数基于硅酸盐的无机体系外，还存在聚酰亚胺基和氰酸酯基粘合剂体系，以及还有硅氧烷粘合剂。氰酸酯粘合剂目前通常通过紧接在加工之前在催化剂中混合以进行氰酸酯的聚合反应，然后立即施加粘合剂组合物，并进行层压和随后在例如150至250℃下热交联制备。由氰酸酯和催化剂组成的粘合剂体系在室温下通常是不可储存的。因此，预涂有氰酸酯的中间产物必须储存在非常低的温度下，例如储存在-21℃下。

原则上，多官能氰酸酯的三个氰酸酯基团在合适的催化剂存在下交联，并通过引入热形成三嗪环；因此，氰酸酯基粘合剂固化以形成三维网络。

由EP 1265947B1已知的是由聚氰酸酯和聚氰酸酯/环氧化物组合组成的快速固化聚合物，其中胺类硬化剂作为催化剂。所述胺催化剂以胶囊包封形式存在于粘合剂组合物中，并且例如通过在高温下熔化胶囊，随着固化过程的开始而释放。这样做的缺点是胶囊形式的催化剂的提供复杂，以及聚合反应期间局部过热的情况。

从WO2012/139940A1中已知的是具有络合金属催化剂的聚氨酯组合物；在诱导阶段期间，催化反应性甚至更低，而在该诱导期之后，实现高反应性和催化效果，以产生待交联体系的快速交联。使用阻燃物质进行络合。其缺点是所述聚氨酯组合物局限于可以络合的催化剂种类。

从US2013/131248A1中已知的是一种由三嗪树脂和涂层材料组成的有机-无机复合材料。所述三嗪环由氰酸酯组分合成。所述涂层材料包含粘土和固化催化剂的混合物。催化剂同样是络合物的形式，并且照这样掺入粘土中。

从“Composites：Part A 39(2008)，pp.761-768(Goertzen W.K.，Kessler，M.R.)”中已知的是一种由氰酸酯、交联催化剂和热解法二氧化硅组成的组合物。所述交联催化剂采用液相的形式。

通常已知影响氰酸酯涂层的问题是催化剂以过高的浓度局部存在，可能导致不受控制的放热反应曲线。此外，常规催化剂的均匀掺入涉及巨大的成本和复杂性。

本发明的一个目的是克服现有技术的缺点。本发明的具体目的是提供一种储存稳定的氰酸酯基粘合剂，并提供一种用于制备储存稳定的氰酸酯基粘合剂的方法。另一个目的是避免催化剂浓度过高的局部情况。这些目的通过独立权利要求1和5实现。

本发明涉及一种氰酸酯基粘合剂，其包含组分A和组分B。组分A包含至少一种具有至少两个OCN基团的氰酸酯。组分B具有至少一种用于OCN基团的三聚反应以形成三嗪环的催化剂。这里的催化剂可逆地保留在载体，特别是热解法二氧化硅上。这里和下文中“可逆地保留”应理解为是指催化剂附着于载体表面和/或与载体表面接触。这具体可以通过物理吸附或化学吸附实现。这样，催化剂均匀地分布在组合物中，并且避免了催化剂释放时的任何局部过量浓度。这样，催化剂可以更有效地掺入。此外，基于在载体上可逆地保留的催化剂，组合物的储存稳定性成倍增加。