结构粘着剂及其粘合应用

摘要

本发明提供了一种适用于高强度粘合金属和航空航天结构材料的结构粘着剂组合物。在一个实施例中，所述结构粘着剂组合物是基于两部分体系，所述两部分体系可在200℉(93℃)下或低于200℉(93℃)下固化。所述两部分体系由树脂部分(A)和催化剂部分(B)构成，这两个部分可以在室温下分开储存直到准备使用它们为止。所述树脂部分(A)包括至少两种不同的选自双官能、三官能以及四官能环氧树脂的具有不同官能度的多官能环氧树脂、某些增韧组分，以及作为流变/触变改性组分的无机填料粒子。所述增韧组分包括具有不同粒度的核壳型橡胶粒子以及弹性体聚合物和聚醚砜聚合物中的至少一种。所述催化剂部分(B)包括作为固化剂的脂肪族胺或环胺化合物和作为流变/触变改性组分的无机填料。部分(A)对部分(B)的重量比在3∶2到10∶2的范围内。在另一个实施例中，所述结构粘着剂组合物是基于单部分体系，所述单部分体系包括所述两部分体系中的所述树脂部分(A)的组分，所述树脂部分(A)与潜伏胺固化剂混合。所述单部分体系可以进一步包括咪唑和/或脂肪族胺。所述单部分体系可在140℉到300℉(60℃到150℃)的温度范围内固化。本文所公开的膏状粘着剂具有膜样特性并且特别适用于快速装配型航空航天结构粘合应用。

主权项

一种用于形成结构粘着剂的两部分体系，所述两部分体系包括树脂部分(A)与单独的催化剂部分(B)，所述树脂部分(A)包含：至少两种不同的选自双官能环氧树脂、三官能环氧树脂以及四官能环氧树脂的具有不同环氧官能度的多官能环氧树脂；粒度为50nm到90nm的较小的核壳型橡胶粒子和粒度为150nm到300nm的较大的核壳型橡胶粒子，较小的核壳型橡胶粒子对较大的核壳型橡胶粒子的重量比在3:1到5:1的范围内；(i)通过使环氧树脂与羧基封端的丁基腈弹性体或胺封端的丁二烯丙烯腈(ATBN)弹性体反应而形成的环氧树脂‑弹性体加合物和(ii)平均分子量在8,000到14,000范围内的聚醚砜聚合物中的至少一种；有效控制所述树脂部分的流变学的量的无机填料粒子；所述催化剂部分(B)包含：至少一种选自由下列组成的群组的胺固化剂：由结构(I)或(II)表示的二环己胺、胺封端的哌嗪、三‑(二甲基氨基甲基)苯酚、二乙二醇二(3‑氨基丙基)醚以及其组合；以及以有效控制所述催化剂部分的流变学的量存在的无机填料粒子，其中部分(A)对部分(B)的重量比在3:2到10:2的范围内，并且其中，当部分(A)和部分(B)混合以及然后在65℃到93℃的温度范围内固化时，生成的结构粘着剂具有以下特性：玻璃化转变温度(T_g)高于95℃，根据ASTM D3165，搭接剪切强度在20℃到25℃下为33MPa到37MPa，且在82℃下为24MPa到27MPa，在121℃下为15MPa到18MPa，根据ASTM D3167，剥离强度在20℃到25℃下为250Nm/m到350Nm/m。