專利名稱：硅氧烷改性的粘合劑/粘合體系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及粘合劑/粘合體系統(tǒng)，本發(fā)明尤其涉及具有硅氧烷改性配方的粘合劑/粘合體系統(tǒng)。這種系統(tǒng)較不具有這種硅氧烷改性配方的粘合劑/粘合體系統(tǒng)有高的粘合強度。
本發(fā)明背景眾所周知，為了提高粘合劑與被粘基材間的粘合強度，可采用有機硅烷作為粘合劑的增粘劑和改性劑。例如，有機硅烷可用來改性環(huán)氧樹脂基粘合劑，以使其對鋼材、混凝土、鋁材等具有高的粘合性。有機硅烷也可用來改性充填有無機填料的酚醛樹脂、聚氨酯、聚酯、呋喃樹脂以及其它熱固性樹脂以提高無機填料與樹脂基體間的粘合性，從而達(dá)到提高復(fù)合材料的整體強度的目的。同樣，采用有機硅烷對玻璃纖維和玻璃片進(jìn)行處理或用有機硅烷浸潤玻璃纖維和玻璃片可提高復(fù)合材料中各種有機樹脂粘合劑系統(tǒng)的粘合性，這也是眾所周知的。
某些粘合劑/粘合體系統(tǒng)的應(yīng)用場合要求很高的粘合強度，而上述或者包含有機硅烷改性的粘合劑或者包含有機硅烷改性的粘合體的系統(tǒng)是不可能達(dá)到這樣的粘合強度的。因此，需要開發(fā)一種比或者粘合劑與粘合體都不經(jīng)有機硅烷改性的或者含單個有機硅烷改性組分(即只有有機硅烷改性的粘合劑或只有有機硅烷改性的粘合體)的粘合劑/粘合體系統(tǒng)都有高的粘合強度的粘合劑/粘合體系統(tǒng)。要求這種粘合劑/粘合體系統(tǒng)能在室溫下固化，粘合強度能迅速增強，具有很好的耐化學(xué)性并適合在溫度高達(dá)約250°F的條件下連續(xù)使用。
本發(fā)明概述根據(jù)本發(fā)明原理制備的粘合劑/粘合體系統(tǒng)包含一種硅氧烷改性的粘合劑組分，即一種其中分布有硅氧烷基團(tuán)的粘合劑樹脂組合物以及一種硅氧烷改性的粘合體組合，即一種也包含硅氧烷基團(tuán)的粘合體組分。
硅氧烷改性的粘合劑組分是由一種環(huán)氧樹脂與一種有機硅烷成分，一種聚硅氧烷樹脂，一種含胺硬化劑，一種堿催化劑以及一種有機金屬催化劑相混合而制得的。還可任意加入煅制二氧化硅成分，增充劑顏料，填料和/或其它的流動調(diào)節(jié)劑等。該粘合劑組分是按兩罐裝系統(tǒng)進(jìn)行制備和包裝的，在使用前再將它們混合在一起。用來制備粘合劑組分的各種成分的合理比例是要保證所得組合物能于室溫下在適當(dāng)?shù)臅r間內(nèi)固化。
硅氧烷改性的粘合體組分是由一種能提供與粘合體組分形成Si-O-Si鍵所需的硅氧烷基團(tuán)的聚硅氧烷樹脂制成的。該粘合體組分也可含諸如環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、聚酯、乙烯基酯樹脂、聚氨酯、聚酰胺、三聚氰胺樹脂、呋喃樹脂、丙烯酸酯樹脂、熱塑性聚氯乙烯、聚乙烯、聚碳酸酯、ABS、聚苯乙烯、乙烯醋酸乙烯酯樹脂、聚醋酸乙烯酯、聚酰胺以及聚丙烯樹脂的其它樹脂。
當(dāng)這種粘合劑與粘合體相互接觸時、硅氧烷改性的粘合劑與硅氧烷改性的粘合體組分中的硅氧烷基團(tuán)相互間會形成Si-O-Si鍵，因而(1)能于室溫下，在適當(dāng)時間內(nèi)產(chǎn)生粘合力，并且這種粘合力大于其它含未經(jīng)改性的粘合劑和/或粘合體組分的粘合劑/粘合體系統(tǒng)可能產(chǎn)生的粘合力；(3)與含未改性的粘合劑和/或粘合體組分的粘合劑/粘合體系統(tǒng)相比較，這種粘合顯示出更高的耐化學(xué)性；以及(4)能使這種粘合適合于溫度高達(dá)約250°F條件下連續(xù)使用。
附圖的簡要說明參照說明書，權(quán)利要求書以及附圖，本發(fā)明的這些和其它特征會是顯而易見的，同時會對其有更好的了解

圖1是根據(jù)本發(fā)明原理的硅氧烷粘合劑/粘合體系統(tǒng)的第一實施例的斷面?zhèn)纫晥D；及圖2是根據(jù)本發(fā)明原理的硅氧烷粘合劑/粘合體系統(tǒng)的第二實施例的斷面?zhèn)纫晥D。
詳細(xì)說明根據(jù)本發(fā)明原理制得的粘合劑/粘合體系統(tǒng)包含一種硅氧烷改性的環(huán)氧樹脂粘合劑，即一種含有硅氧烷改性劑的環(huán)氧樹脂粘合劑，這種粘合劑與經(jīng)硅氧烷改性的粘合體相結(jié)合而產(chǎn)生的粘合強度較或者完全不合硅氧烷改性劑或者只在單一組分中含硅氧烷改性劑(如單一粘合劑組分或者單一粘合體組分含硅氧烷改性劑)的系統(tǒng)有顯著的提高。本發(fā)明配制的粘合劑/粘合體系統(tǒng)能在室溫下固化，粘合強度能迅速增強，具有很好的耐化學(xué)性并能在溫度高達(dá)約250°F的條件下連續(xù)使用。
提到該系統(tǒng)中的粘合劑組分，本發(fā)明的硅氧烷改性的粘合劑是由混合下列成分制得的，即(1)一種環(huán)氧樹脂；與(2)一種聚硅氧烷樹脂；(3)一種有機硅烷成分；(4)一種含胺硬化劑；(5)一種有機金屬催化劑；以及(6)一種堿催化劑相混合制得的。如果需要，可任選采用增稠劑或觸變劑、增充劑顏料、填料以及其它的流動調(diào)節(jié)劑。
提到環(huán)氧樹脂成分，適宜構(gòu)成粘合劑組分的環(huán)氧樹脂包括那些每一分子中含一個以上環(huán)氧基團(tuán)的環(huán)氧樹脂。該環(huán)氧樹脂的重均分子量范圍要求在約300-2000。在優(yōu)選的實施方案中，用來制備粘合劑組分的環(huán)氧樹脂成分的用量為粘合劑組合物總重量的約15-40％(重量)。環(huán)氧樹脂成分的用量低于經(jīng)15％(重量)所產(chǎn)生的最終固化產(chǎn)物的機械強度和化學(xué)粘合強度可能達(dá)不到所要求的程度，而且對堿性物質(zhì)的耐化學(xué)性可能低于具體應(yīng)用所需要的程度。環(huán)氧樹脂成分的用量高于約40％(重量)所產(chǎn)生的最終固化產(chǎn)物可能太脆，而且對酸性試劑的耐化學(xué)性，或者化學(xué)粘合強度會低于具體應(yīng)用所要求的程度。在一個特別優(yōu)選的實施方案中，用來制備粘合劑組分的環(huán)氧樹脂用量為約33％(重量)。
一個分子中含一個以上環(huán)氧基團(tuán)的任何環(huán)氧樹脂都可采用，其中包括飽和與不飽和的脂族、脂環(huán)族以及芳族環(huán)氧樹脂。為了在室溫和高溫下都具有最佳粘合強度，芳族型環(huán)氧樹脂(如雙酚A.雙酚F和線形酚醛環(huán)氧樹脂)是優(yōu)選的?？缮藤彽?、適用于形成本發(fā)明粘合劑組分的環(huán)氧樹脂實例包括Shell Chemical(德克薩斯州，Houston)的Epon834、Epon828、Epon862、Epon1001、Eponex1510和Heloxy107；DowChemical的DER331、DEN432、DEN438和DER732；以及CVCSpecialty Chemical的Epalloy8250、RF50和Epalloy8230也是實際上可使用的許多環(huán)氧樹脂的代表。
提到聚硅氧烷樹脂成分，適用的聚硅氧烷樹脂包括重均分子量為約200-10000的硅烷醇-或烷氧基-官能的聚硅氧烷樹脂。使用聚硅氧烷樹脂成分是有必要的，因為已經(jīng)顯示它能提高最終固化產(chǎn)物的化學(xué)粘合強度、柔韌性以及耐酸性和耐熱性。在優(yōu)選的實施方案中，用來制備粘合劑組分的聚硅氧烷樹脂用量為粘合劑組合物總重量的約0.5-20％(重量)。聚硅氧烷樹脂成分的用量低于約0.5％(重量)，會使硅氧烷改性程度達(dá)不到保證提高柔韌性、化學(xué)粘合強度、耐酸性和耐熱性的要求。聚硅氧烷樹脂成分用量高于約20％(重量)可能會使制得的最終固化產(chǎn)物的機械強度和耐堿性低于具體應(yīng)用的要求。在一個特別優(yōu)選的實施方案中，用來制備粘合劑組分的聚硅氧烷樹脂成分的用量為約1％(重量)。
最適用于本發(fā)明的硅烷醇官能或烷氧基官能的聚硅氧烷樹脂包括那些具有下列通式的聚硅氧烷
式中每個R2可以是相同的或不相同的，并可各自選自羥基基團(tuán)和至多含約6個碳原子的烷基、芳基、鏈烯基及烷氧基基團(tuán)，式中每個R1可以是相同的或不相同的，并可各自選自氫及至多含約12個碳原子的烷基、鏈烯基和芳基基團(tuán)，以及式中“n”是根據(jù)使聚硅氧烷樹脂成分的重均分子量范圍在約200-10000進(jìn)行選取。
可商購的硅烷醇或烷氧基官能的聚硅氧烷的實例包括DowCorning(密歇根州，Midland)的DC-3037、DC-3074、Z6018、DC-1-2530、GP-8-5314和DC-1-0543；及WackerSilicones(密歇根州；Adrian)的SY201、SY231、SY550、SY430和SY409。
提到有機硅烷成分，適用于構(gòu)成本發(fā)明粘合劑組分的有機硅烷包括那些重均分子量為約90-500的有機硅烷。使用有機硅烷成分是有必要的，因為它能保證提高粘合劑對各種被粘基材的粘合性。在一個優(yōu)選的實施方案中，用來制得粘合劑組分的有機硅烷成分用量為粘合劑組合物總重量的約0.25-20％(重量)。有機硅烷成分的用量低于約0.25％(重量)，就會使制得的粘合劑組分的粘合性低于具體應(yīng)用的要求。有機硅烷成分的用量高于約20％(重量)，則會使最終固化產(chǎn)物的脆性高于具體應(yīng)用的要求。在一個特別優(yōu)選的實施方案中，用來制備粘合劑組分的有機硅烷成分的用量為約2％(重量)。
適用于實施本發(fā)明的有機硅烷包括(但不受此限制)具有下列通式的環(huán)氧硅烷、氨基硅烷、巰基硅烷、乙烯基硅烷、丙烯?；图谆┧峄柰?
式中“Y”是一種選自下列官能團(tuán)的有機官能基團(tuán)
式中R3選自至多含約10個碳原子的烷基、鏈烯基、環(huán)烷基、烷芳基、芳基、氨基烷基、氨基芳基及氨基環(huán)烷基基團(tuán)，式中每個R4基團(tuán)可以是相同的或不相同的，并可各自選自烷基、環(huán)烷基、芳基、烷氧基和乙酰氧基基團(tuán)。
適用于構(gòu)成本發(fā)明粘合劑組分的有機硅烷成分包括那些可商購的有機硅烷，例如由Osi Specialty Chemicals(康涅狄格州，Danbury)提供的Silquest系列硅烷，包括乙烯基硅烷、甲基丙烯酰氧基硅烷、環(huán)氧硅烷、硫化硅烷以及A-1100系列的氨基硅烷。特別優(yōu)選的有機硅烷是A-1100氨基硅烷如A-1130(三氨基官能的硅烷)。
關(guān)于含胺硬化劑，適于構(gòu)成本發(fā)明粘合劑組分的含胺硬化劑包括選自每個分子中有至少兩個活性胺氫的脂族、脂環(huán)族、或芳族多胺，聚酰胺或氨基胺的硬化劑。最好的是含胺硬化劑的重均分子量為約60-600。使用含胺硬化劑是必要的，因為它有助于控制環(huán)氧樹脂成分的交聯(lián)程度。
在一個優(yōu)選的實施方案中，用來制備粘合劑組分的含胺硬化劑成分的用量為粘合劑組合物總重量的約1-25％(重量)。含胺硬化劑成分的用量低于約1％(重量)，可能會產(chǎn)生一種胺官能度不足以交聯(lián)或固化環(huán)氧樹脂成分的粘合劑組合物。含胺硬化劑成分的用量高于約25％(重量)，可能會產(chǎn)生一種含過量胺或未反應(yīng)胺的粘合劑組合物，因此會降低最終固化產(chǎn)物的整體化學(xué)粘合強度和耐化學(xué)性。在一個特別優(yōu)選的實施方案中，用來制備粘合劑組分的含胺硬化劑成分的用量為約16％(重量)。
適用的含胺硬化劑成分包括選自能滿足上述要求的脂族、脂環(huán)族或芳族多胺、氨基胺或聚酰胺硬化劑以及它們的混合物。所選的含胺硬化劑成分的具體類型隨最終粘合劑/粘合體系統(tǒng)的用途而定。例如，脂族多胺適用于要求迅速達(dá)到粘合強度的場合，脂環(huán)族多胺適用于要求長貯存期的粘合劑產(chǎn)品，芳族多胺適用于要求高度耐化學(xué)性的那些用途，而氨基胺或聚酰胺硬化劑則適用于要求粘合劑或粘合劑/粘合體接頭具有一定柔韌性的那些用途中。
為了促進(jìn)環(huán)氧樹脂成分的交聯(lián)，要求胺硬化劑的每個分子中含至少二個活性胺氫。優(yōu)選的含胺硬化劑包括那些例如購自Air Products andChemicals(賓夕法尼亞州，Allentown)的Ancamine產(chǎn)品系列，更具體說是Ancamine DETA(二亞乙基三胺)和Ancamine2422。
關(guān)于有機金屬催化劑，適用的材料包括在油漆工業(yè)上眾所周知的金屬催干劑，例如鋅、錳、鈷、鐵、鉛和錫的辛酸鹽，新癸酸鹽以及環(huán)烷酸鹽。有機鈦酸酯如鈦酸丁酯等也適用于本發(fā)明。采用有機金屬催化劑的目的在于催化有機硅烷和聚硅氧烷樹脂的水解和縮合作用，從而有助于促進(jìn)于室溫下在適當(dāng)?shù)臅r間內(nèi)固化。在一個優(yōu)選的實施方案中，用來制備粘合劑組分的有機金屬催化劑用量為粘合劑組合物總重量的約0.1-5％(重量)。有機金屬催化劑用量低于約0.1％(重量)，可能會使制成的粘合劑組合物的固化時間很長而不適于具體應(yīng)用。有機金屬催化劑用量高于約5％(重量)，則會使最終固化產(chǎn)物的機械強度、化學(xué)粘合強度及耐化學(xué)性由于存在過量催化劑而降低。在一個特別優(yōu)選的實施方案中，用來制備粘合劑組分的有機金屬催化劑的用量為約0.4％(重量)。
一類特別優(yōu)選的有機金屬催化劑是具有下列通式的有機錫化合物
式中R5、R6、R7和R8基團(tuán)選自至多含約15個碳原子的烷基、芳基和烷氧基基團(tuán)，并且其中R5、R6、R7和R8中任何兩個基團(tuán)也選自包括鹵素、硫或氧的無機原子。
用作催化劑的有機錫化合物包括四甲基錫、四丁基錫、四辛基錫、氯化三丁基錫、甲基丙烯酸三丁基錫、二氯二丁基錫、氧化二丁基錫、硫化二丁基錫、乙酸二丁基錫、二月桂酸(dialaurate)二丁基錫、馬來酸二丁基錫聚合物、二月桂基硫醇二丁基錫、辛酸錫、雙-(異辛基硫代乙醇酸)二丁基錫、氧化二辛基錫、二月桂酸二辛基錫、氧化二辛基錫、二月桂酸二辛基錫(diosyltin)、馬來酸二辛基錫聚合物、雙-(異辛基硫代乙醇酸)二辛基錫、硫化二辛基錫以及3-(巰基丙酸)二丁基錫。一種特別優(yōu)選的有機金屬催化劑是如購自Air Products&Chemicals、產(chǎn)品名為MetacureT-1的二乙酸二丁基錫。
關(guān)于堿催化劑，堿催化劑是與有機金屬催化劑組合使用以催化環(huán)氧-多胺硬化劑反應(yīng)與有機硅烷成分和聚硅氧烷樹脂的水解和縮合反應(yīng)。堿催化劑與有機金屬催化劑能協(xié)同地反應(yīng)起促進(jìn)固化過程的作用，由此可促進(jìn)于室溫下在適當(dāng)時間內(nèi)固化。
適用于本發(fā)明的堿催化劑包括選自硫醇、聚酰胺、聚酰亞胺、酰胺基酰胺以及具有下列通式的脂族胺化合物和芳族胺化合物
式中每個R9和R10基團(tuán)各自選自氫、至多含約12個碳原子的芳基和烷基基團(tuán)，式中R11選自至多含約12個碳原子的烷基、芳基和羥烷基基團(tuán)。在一個優(yōu)選的實施方案中，用來制備粘合劑組分的堿催化劑用量為粘合劑組合物總重量的約0.1-10％(重量)。堿催化劑用量低于約0.1％(重量)，就不可能制成在室溫下有足夠固化速率的、便于在具體用途中使用的粘合劑組合物。堿催化劑用量高于約10％(重量)，可能會產(chǎn)生一種含過量堿催化劑的粘合劑組合物，因而會降低最終固化產(chǎn)物的化學(xué)粘合強度、機械強度和耐化學(xué)性。一個特別優(yōu)選的實施方案中，用來制備粘合劑組分的堿催化劑用量為約5％(重量)。
用作堿催化劑的胺包括二甲基甲醇胺、二甲基乙醇胺、二甲基丙醇胺、二甲基丁醇胺、二甲基戊醇胺、二甲基己醇胺、甲基乙基甲醇(methoanal)胺、甲基丙基甲醇胺、甲基乙基乙醇胺、甲基乙基丙醇胺、單異丙醇胺、甲基二乙醇胺、三乙醇胺(maine)、二乙醇胺、乙醇胺。一種特別優(yōu)選的堿催化劑是2,4,6-三(二甲基氨基甲基)酚，它是從AirProducts&Chemicals商購的，品名為Ancamine K54。
關(guān)于增稠劑或觸變劑，增稠劑的使用是任選的，但為了使粘合劑達(dá)到混合和使用所要求的特定粘度，采用增稠劑可以是需要的。此外，由于增稠劑能起增強樹脂狀粘合劑的作用而提高粘合強度，因此使用增稠劑也可以是需要的。一種優(yōu)選的增稠劑是煅制二氧化硅，例如，購自Cabot Corp.(馬薩諸塞州，Waltham)的Cab-O-Sil產(chǎn)品系列的煅制二氧化硅。一種特別優(yōu)選的煅制二氧化硅成分是Cab-O-Sil TS-720。
在一個優(yōu)選的實施方案中，用來制備粘合劑組分的煅制二氧化硅用量至多為粘合劑組合物總重量的約5％(重量)，煅制二氧化硅成分的用量高于約5％(重量)，可能會使粘合劑組合物太稠或太粘而不能混合或使用。在一個特別優(yōu)選的實施方案中，用來制備粘合劑組分的煅制二氧化硅成分的用量為約0.6％(重量)。
增充劑顏料成分的使用是任選的，但增充劑顏料可用來降低成本、增加模量、降低熱沖擊敏感性、以及改變粘合劑配比以獲得適宜的混合比。在一個優(yōu)選的實施方案中，用來制備粘合劑組分的增充劑顏料成分的用量可高達(dá)粘合劑組合物總重量的約60％(重量)。增充劑顏料成分的用量高于約60％(重量)，會使粘合劑組合物的樹脂含量不足而達(dá)不到某些用途所需的粘合程度。在一個特別優(yōu)選的實施方案中，用來制備粘合劑組分的增充劑顏料用量為約40％(重量)。
適用的增充劑顏料成分包括二氧化硅、云母、硅灰石、滑石、碳酸鈣以及其它常規(guī)顏料成分。構(gòu)成本發(fā)明粘合劑組分的一種特別優(yōu)選的增充劑顏料是例如購自NYCO.Inc.，(紐約州，Willsboro)的，品名為Nyad1250的硅灰石。根據(jù)本發(fā)明原理制備的硅氧烷改性的粘合劑也可含少量其它添加劑如顏料潤濕劑、表面活性劑、有機或無機著色顏料、烴樹脂增充劑、增粘劑等。這些其它添加劑的用量可高達(dá)粘合劑組合物總重量的約10％(重量)。
根據(jù)本發(fā)明原理制備的硅氧烷改性的粘合劑優(yōu)選是兩組分系統(tǒng)或兩罐裝系統(tǒng)，其中第一組分包含環(huán)氧樹脂、聚硅氧烷樹脂、有機金屬催化劑、任何增稠劑和任何增充劑顏料，而第二組分包含胺硬化劑、有機硅烷和堿催化劑成分。于粘合劑使用前，將第一組分與第二組分合并并混合在一起，使有機硅烷和聚硅氧烷樹脂成分發(fā)生水解和縮合反應(yīng)(在有機金屬和堿催化劑存在下)，并使環(huán)氧樹脂與胺硬化劑成分發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)，從而形成一種硅氧烷改性的固化環(huán)氧樹脂。環(huán)氧樹脂與胺硬化劑成分之間的孤立反應(yīng)是與美國專利5618860中公開的內(nèi)容相似的，該專利公開內(nèi)容已列入本文供參考。
配制的粘合劑組合物應(yīng)能在第一組分與第二組分混合在一起時，分別于溫度為約-10℃-120℃下，在約16小時-10分鐘內(nèi)固化。大家都知道，使本發(fā)明粘合劑組分達(dá)到100％固化所需時間的長短隨許多因素如采用的固化溫度、有機金屬催化劑和堿催化劑用量以及相對濕度而不同。
關(guān)于本發(fā)明的粘合劑/粘合體系統(tǒng)中的粘合體組分，優(yōu)選的粘合體是經(jīng)硅氧烷改性的基材。實施本發(fā)明采用的或在實施本發(fā)明中制得的粘合體組分可包含任何一種、兩種或其它多種組分的、未充填的或增強的、經(jīng)硅氧烷改性的熱塑性或熱固性聚合物，即它們是能與硅氧烷改性的粘合劑組分組成Si-O-Si鍵的聚合物。實施本發(fā)明采用的或在實施本發(fā)明中制得的粘合體組分，限于由這類硅氧烷改性的已固化的樹脂所構(gòu)成，或者可以是由一種(on)或多種這類樹脂與一種或多種其它成分(例如，諸如玻璃纖維之類的結(jié)構(gòu)增強成分)相結(jié)合而形成的一種復(fù)合材料。
優(yōu)選的粘合體包括那些由硅烷醇或烷氧基官能的聚硅氧烷樹脂制成的材料。特別優(yōu)選的硅氧烷改性的粘合體組分中烷氧基或硅烷醇官能的聚硅氧烷樹脂的用量為約0.5-25％(重量)。而且還希望聚硅氧烷樹脂的重均分子量為約200-約10000。最適于構(gòu)成本發(fā)明粘合體組分的聚硅氧烷樹脂成分包括前面提到的適于構(gòu)成本發(fā)明粘合劑組分的那些聚硅氧烷樹脂。此外，根據(jù)需要，制備粘合體也可采用一種有機金屬催化劑和一種堿催化劑以促進(jìn)聚硅氧烷的水解和縮合作用。適用的有機金屬催化劑和堿催化劑包括前面提到的構(gòu)成本發(fā)明粘合劑組分的那些催化劑。
本發(fā)明的粘合體組分也可包括其它樹脂，如環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、聚酯和乙烯基酯、聚氨酯、聚酰胺、三聚氰胺樹脂、呋喃樹脂、丙烯酸酯樹脂、熱塑性聚氯乙烯、聚乙烯、聚碳酸酯、ABS、聚苯乙烯、乙烯醋酸乙烯酯和聚醋酸乙烯酯、聚酰胺以及聚丙烯樹脂，采用何種樹脂需視粘合體預(yù)期的最終應(yīng)用而定。例如，在要求粘合體具有良好的耐溫性或阻燃性的場合，除聚硅氧烷樹脂外，需要采用酚醛樹脂制備粘合體。
本發(fā)明的硅氧烷改性的粘合劑/粘合體系統(tǒng)能使兩個硅氧烷改性的基材或粘合體間形成牢固的粘合。參看圖1，用于本方法中一個硅氧烷改性的粘合劑/粘合體系統(tǒng)10的實例通常包括第一硅氧烷改性的粘合體或基材12，鋪置在第一硅氧烷改性的粘合體12表面部分的硅氧烷改性的粘合劑14，以及置于硅氧烷改性的粘合劑14上的第二硅氧烷改性的粘合體或基材16。最后固化的硅氧烷改性的粘合劑12分別與相鄰的第一和第二硅氧烷改性的粘合體14和16形成牢固的粘合，從而將兩粘合體牢固地粘合在一起。根據(jù)具體的用途，第二硅氧烷改性的粘合體16可以由與構(gòu)成第一硅氧烷改性的粘合體12相同的材料或與其不相同的材料構(gòu)成，不過，每一粘合體都是經(jīng)硅氧烷改性的。
大家應(yīng)理解本發(fā)明的粘合體組分視其預(yù)期目的和作用可以呈各種不同的結(jié)構(gòu)形態(tài)。例如，用于流體或氣體輸送場合時，該粘合體可制成管材、管配件等。更具體地說，粘合體可制成玻璃纖維增強的樹脂管材和管配件或管接頭，每一粘合體包含一種硅氧烷改性的樹脂組分，如硅氧烷改性的環(huán)氧樹脂、硅氧烷改性的酚醛樹脂等。參看圖2，適用于將兩個長管連接在一起的硅氧烷改性的粘合劑/粘合體系統(tǒng)18的一個實例包括第一管件20(第一硅氧烷改性的粘合體)和第二管件22(第一硅氧烷改性的粘合體)，兩管件以共軸配置使管端相鄰和/或相互接觸。一種硅氧烷改性的粘合劑24鋪置在每一管件靠近端部的表面部分，一個經(jīng)硅氧烷改性的管配件26(第二硅氧烷改性的粘合體)放置在管件兩端于硅氧烷改性的粘合劑24之上。一旦固化，硅氧烷改性的粘合劑24與管件20和22及管配件26形成牢固的粘合，從而將兩個管材與管配件牢固地粘合在一起。
使硅氧烷改性的粘合體之間形成粘合所需的硅氧烷改性的粘合劑厚度隨具體用途而定，其范圍在0.02毫米-10毫米。
雖然以上已對硅氧烷改性的粘合劑/粘合體系統(tǒng)的具體實施方案作了說明和圖示。但大家應(yīng)理解本發(fā)明的硅氧烷改性粘合劑/粘合體系統(tǒng)還可以不同于已具體說明的形態(tài)的其它形態(tài)來實施，而這些形態(tài)仍屬于本發(fā)明的預(yù)期范圍。例如，本發(fā)明的硅氧烷改性的粘合劑/粘合體系統(tǒng)若不是用于將管材粘接在一起，而是用于將管配件(如T形管、肘形管之類)粘接到管子端部的情況。此外，本發(fā)明的硅氧烷改性粘合劑/粘合體系統(tǒng)若不用于將處理流體的器件粘接在一起，也可用于將不具有處理流體功能(如硅氧烷改性的結(jié)構(gòu)件的平表面、復(fù)合結(jié)構(gòu)的硅氧烷改性組件之類)的器件粘接在一起。
硅氧烷改性的粘合劑/粘合體系統(tǒng)具有優(yōu)良粘合特性所依據(jù)的機理雖然還沒有完全了解，但據(jù)信，這與硅氧烷改性的粘合劑的優(yōu)異潤濕性能、固化期間低的收縮率、粘合劑有高的固有內(nèi)聚強度以及粘合劑與粘合體之間能形成硅氧烷鍵有關(guān)。
參照下列實施例會更好地了解本發(fā)明的這些特征以及其它特征。下面實施例只是本發(fā)明的硅氧烷改性的粘合劑/粘合體系統(tǒng)的幾個實施方案的說明，而并不是對能根據(jù)本發(fā)明原理制得的所有各種粘合劑/粘合體系統(tǒng)的不同實施方案的限制，這是不言而喻的。實施例中列入了硅氧烷改性的環(huán)氧樹脂粘合劑、硅氧烷改性的酚醛樹脂粘合體以及未改性的酚醛樹脂和環(huán)氧樹脂粘合體。
實施例1硅氧烷改性的環(huán)氧樹脂粘合劑按如下比例混合下列各成分來制備一種硅氧烷改性的環(huán)氧樹脂粘合劑組分第一組分(組分A)是混合約33％(重量)(以下都用pbw表示)環(huán)氧樹脂(Epalloy 8250-線形酚醛環(huán)氧樹脂)，15pbw增充劑顏料(Nyad1250)，0.6pbw煅制二氧化硅成分(Cab-O-sil TS-720)，0.6pbw有機金屬催化劑(Metacure T-1二乙酸二丁基錫)，0.4pbw聚硅氧烷樹脂(SY231)，以及0.9pbw任選添加劑、顏料等而制成的。第二組分(組分B)是混合約15pbw胺硬化劑成分(Ancamine DETA)，25pbw增充劑顏料(Nyad1250)，2.5pbw有機硅烷(A-1130-氨基硅烷)，5pbw堿催化劑(Ancamine K54)以及1 pbw任選添加劑而制成的。
實施例2未改性的環(huán)氧樹脂粘合劑按如下比例混合下列各成分來制備一種未改性的環(huán)氧樹脂粘合劑組分以與實施例1的硅氧烷改性的環(huán)氧樹脂粘合劑作對比，第一組分(組分A)是混合約27pbw第一環(huán)氧樹脂(DEN 438-線形酚醛環(huán)氧樹脂)，20pbw第二環(huán)氧樹脂(Epon 826-雙酚A環(huán)氧樹脂)；2.5pbw煅制二氧化硅成分(Cab-O-Sil Ts-720)，以及2.5pbw增充劑填充劑(220粗粒氧化鋁)而制成的。第二組分(組分B)是混合約27pbw胺硬化劑成分(Ancamine PACM-脂環(huán)族胺)及23pbw堿催化劑(Ancamine1637-多胺)而制成的。
實施例3硅氧烷改性的酚醛樹脂粘合體根據(jù)本發(fā)明的原理按如下比例混合下列各成分來制備用于構(gòu)成粘合體組分的硅氧烷改性的酚醛樹脂約80pbw酚醛樹脂(J2027L可溶酚醛樹脂，購自BP Chemicals，英國，Sully)，6pbw酸催化劑(Phencat 381，也購自BP Chemicals)，12pbw聚硅氧烷樹脂(sY321)，0.3pbw有機金屬催化劑(Metacure T-1)，以及0.3pbw堿催化劑(乙基氨基乙醇)。一種15層玻璃纖維增強的層壓板是由Owens Corning 24盎司玻璃纖維粗紗織物與硅氧烷改性的酚醛樹脂制成的，其制備方法如下將15層玻璃纖維粗紗織物用液態(tài)樹脂浸漬，再將浸漬后的玻璃纖維粗紗織物層放入松開的有涂層的兩鋼板之間并在175°F下固化1小時，再在250°F下固化1小時。制成的成品粘合體中的玻璃纖維含量為約75％(重量)。
實施例4硅氧烷改性的環(huán)氧樹脂粘合體根據(jù)本發(fā)明的原理按如下比例混合下列各成分來制備用于構(gòu)成粘合體組分的硅氧烷改性的環(huán)氧樹脂約77pbw環(huán)氧樹脂(Epon826-雙酚A環(huán)氧樹脂)，18pbw胺硬化劑成分(異佛爾酮二胺)，5pbw聚硅氧烷樹脂(sY231),0.2pbw有機金屬催化劑(Metacure T-1)以及0.2pbw堿催化劑(乙氨基乙醇)。一種玻璃纖維增強的層壓板是按與實施例3所述的相同方法制成的，制成的成品粘合體中的玻璃纖維含量為約75％(重量)。
實施例5未改性的酚醛樹脂粘合體為與實施例1的粘合體比較起見，除不含聚硅氧烷樹脂、有機金屬催化劑及堿催化劑外，采用與實施例3所述相同的配方制備用于構(gòu)成粘合體的未改性酚醛樹脂。
實施例6未改性環(huán)氧粘合體為與實施例4的粘合體比較起見，除不含聚硅氧烷樹脂、有機金屬催化劑及堿催化劑外，采用與實施例4所述相同的配方制備用于構(gòu)成粘合體的未改性環(huán)氧樹脂。
試樣的制備由實施例1-6制備的第一粘合劑和粘合體制備單搭接粘合剪切試樣，采用SATEC萬能試驗機以約30密耳/分鐘的加荷速率測定粘合強度。更具體地說，將一定厚度的受試粘合劑置于受試的第一被粘基材的一個表面上，將受試的第二粘合體(即與第一粘合體相同的)的一個表面與受試粘合劑暴露表面相接觸，以使受試粘合劑被夾在兩粘合體之間。使粘合劑在第一和第二粘合體之間固化形成粘合。第一粘合體的一部分是以垂直位置牢固地固定著的，而載荷是加在第二粘合體向下的自由端上的。
試驗結(jié)果單搭接粘合剪切強度試驗結(jié)果列于表1中。對于該試驗來說，將每種不同的粘合劑實施例與每種不同的粘合體實施例相組合，以便說明每種經(jīng)硅氧烷改性的粘合劑和粘合體組分與或粘合劑未經(jīng)硅氧烷改性或粘合體未經(jīng)硅氧烷改性的粘合劑/粘合體系統(tǒng)相比較時，具有提高剪切強度的效果。
表1單搭接粘合剪切強度
<p>試驗結(jié)果說明，當(dāng)采用含硅氧烷改性的酚醛樹脂的實施例3粘合體與實施例1的硅氧烷改性的環(huán)氧樹脂粘合劑相組合時，即粘合劑和粘合體都經(jīng)硅氧烷改性的粘合劑/粘合體系統(tǒng)，搭接剪切強度達(dá)到最高。同樣，含硅氧烷改性的環(huán)氧樹脂的實施例4粘合體與實施例1的硅氧烷改性的環(huán)氧樹脂粘合劑相組合的搭接剪切強度也達(dá)最高。硅氧烷改性的粘合劑和粘合體粘合在一起的每一試驗組所顯示的搭接剪切強度試驗值高于未經(jīng)聚硅氧烷改性的粘合劑組分和/或粘合體組分的試驗組的測定值。這些結(jié)果清楚地證明，本發(fā)明粘合劑/粘合體系統(tǒng)具有優(yōu)良的粘合強度。
附加實施例本發(fā)明的硅氧烷改性的粘合劑和粘合體系統(tǒng)用作結(jié)構(gòu)粘合劑-高性能復(fù)合系統(tǒng)，如玻璃纖維增強的環(huán)氧樹脂和酚醛樹脂管路系統(tǒng)，是極適宜的。下面是根據(jù)本發(fā)明原理制成的玻璃纖維增強的管材/粘合劑系統(tǒng)的實施例。一種玻璃纖維增強的管材和管配件是采用如實施例3中所述的硅氧烷改性酚醛樹脂配方經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)往復(fù)式長絲纏繞工藝制成的。一種玻璃纖維增強的管材和管配件是采用如實施例5中所述的未改性的酚醛樹脂配方也經(jīng)相同的往復(fù)式長絲纏繞工藝制成的。將硅氧烷改性的和未改性的管材切成每段2英尺長，并采用硅氧烷改性的環(huán)氧樹脂粘合劑和未改性的環(huán)氧樹脂粘合劑，分別與硅氧烷改性的或未改性的管配件接合在一起構(gòu)成管接頭組件。
用于將管段接合在一起的硅氧烷改性的環(huán)氧樹脂粘合劑是與公開在上述實施例1和2中的粘合劑組合物相同的或類似的。參看下表2，粘合劑A-C是未改性環(huán)氧樹脂粘合劑，更具體地說，粘合劑“A”與實施例2的粘合劑是相同的，而粘合劑“B”和“C”與實施例2是相類似的。粘合劑D-G是根據(jù)本發(fā)明原理制備的硅氧烷改性的環(huán)氧樹脂粘合劑，更具體地說，粘合劑D-G與實施例1的粘合劑相類似。
為了確定熱固性樹脂管路系統(tǒng)的短時液壓破壞壓力，對管接頭組件進(jìn)行ASTM D 1599短時爆裂(STB)試驗，該試驗是管材、粘合劑與管配件之間粘合強度的一種指示。短時爆裂試驗結(jié)果列于表2中，結(jié)果證明包含由硅氧烷改性的酚醛樹脂構(gòu)成的粘合體(即有硅氧烷改性劑)和由硅氧烷改性的環(huán)氧樹脂構(gòu)成的粘合劑(即有硅氧烷改性劑)的管材配件組件的STB值通常高于只包含一個經(jīng)硅氧烷改性的組分的管材配件組件的STB值。
該管接頭組件也進(jìn)行20分鐘燃燒試驗。如表2中結(jié)果所示，包含硅氧烷改性的環(huán)氧樹脂粘合劑組分和硅氧烷改性的酚醛樹脂粘合體組分的管材配件組件不能點著和燃燒，并且沒有檢測到接頭泄漏現(xiàn)象。由此進(jìn)一步證明本發(fā)明的硅氧烷改性的粘合劑/粘合體系統(tǒng)提供了非常好的粘合性。
表2酚醛樹脂管粘合試驗數(shù)據(jù)
雖然根據(jù)某些優(yōu)選的變化已對本發(fā)明的硅氧烷改性的粘合劑/粘合體系統(tǒng)作了相當(dāng)詳細(xì)的說明，但其它的變化也是可能的。因此，所附的權(quán)利要求的精神和范圍不應(yīng)只限于本文所述的優(yōu)選的各種變化。
權(quán)利要求
1．一種粘合劑/粘合體系統(tǒng)，該系統(tǒng)包含一種粘合劑組分，該粘合劑組分中分布有硅氧烷基團(tuán)；和一種粘合體組分，該粘合體組分中分布有硅氧烷基團(tuán)，其中粘合劑組分是與粘合體組分相接觸的。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的粘合劑/粘合體系統(tǒng)，其中粘合劑組分是由混合下列成分制得的，即一種環(huán)氧樹脂，與一種有機硅烷成分，一種聚硅氧烷樹脂，一種胺硬化劑，一種有機金屬催化劑，以及一種堿催化劑相混合制得。
3．根據(jù)權(quán)利要求2所述的粘合劑/粘合體系統(tǒng)，其中環(huán)氧樹脂選自每個分子中含一個以上環(huán)氧基團(tuán)的脂族、脂環(huán)族和芳族環(huán)氧樹脂。
4．根據(jù)權(quán)利要求2所述的粘合劑/粘合體系統(tǒng)，其中有機硅烷成分的重均分子量為約90-500，并選自具有下列通式的環(huán)氧硅烷、氨基硅烷、巰基硅烷、乙烯基硅烷、丙烯酰基和甲基丙烯酸基硅烷
式中“Y”是一種選自下列官能基團(tuán)的有機官能基團(tuán)
式中R3是選自至多含約10個碳原子的烷基、環(huán)烷基、烷基芳基、鏈烯基、芳基、氨基烷基、氨基芳基以及氨基環(huán)烷基基團(tuán)，式中每個R4基團(tuán)各自選自烷基、環(huán)烷基、芳基、烷氧基以及乙酰氧基基團(tuán)。
5．根據(jù)權(quán)利要求2所述的粘合劑/粘合體系統(tǒng)，其中聚硅氧烷樹脂選自具有下列通式的硅烷醇和烷氧基官能的聚硅氧烷樹脂
式中每個R2各自選自羥基基團(tuán)和至多含約6個碳原子的烷基、芳基、鏈烯基及烷氧基基團(tuán)，式中每個R1各自選自氫、及至多含約12個碳原子的烷基、鏈烯基和芳基基團(tuán)，以及式中“n”是根據(jù)使聚硅氧烷樹脂成分的重均分子量范圍在約200-10000進(jìn)行選取。
6．根據(jù)權(quán)利要求2所述的粘合劑/粘合體系統(tǒng)，其中胺硬化劑選自每一分子中有至少兩個活性胺氫的脂族胺、脂環(huán)族胺、芳族胺、聚酰胺、以及氨基胺。
7．根據(jù)權(quán)利要求2所述的粘合劑/粘合體系統(tǒng)，其中堿催化劑是具有下列通式的胺
式中每個R9和R10基團(tuán)各自選自氫、至多含約12個碳原子的芳基和烷基基團(tuán)，式中R11選自至多含約12個碳原子的烷基、芳基及羥烷基基團(tuán)。
8．根據(jù)權(quán)利要求1所述的粘合劑/粘合體系統(tǒng)還包含一種增稠劑和一種增充劑顏料。
9．根據(jù)權(quán)利要求1所述的粘合劑/粘合體系統(tǒng)，其中粘合體包含一種具有用聚硅氧烷樹脂成分制備的樹脂組分的復(fù)合物。
10．根據(jù)權(quán)利要求9所述的粘合劑/粘合體系統(tǒng)，其中粘合體樹脂組分還包含一種選自環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、聚酯、乙烯基酯、聚氨酯、聚酰胺、三聚氰胺樹脂、呋喃樹脂、丙烯酸酯樹脂、熱塑性聚氯乙烯、聚乙烯、聚碳酸酯、ABS、聚苯乙烯、乙烯醋酸乙烯酯、聚醋酸乙烯酯、聚酰胺以及聚丙烯的樹脂。
11．根據(jù)權(quán)利要求1所述的粘合劑/粘合體系統(tǒng)，其中粘合劑組分與粘合體組分是通過Si-O-Si鍵而粘合在一起的。
12．一種粘合劑/粘合體系統(tǒng)，該系統(tǒng)包含一種包含聚硅氧烷樹脂的粘合劑組合物；及一種包含硅氧烷組分的粘合體復(fù)合物，該硅氧烷組分在粘合劑組合物與粘合體復(fù)合物相互接觸時，會與粘合劑組合物中的聚硅氧烷樹脂形成Si-O-Si鍵，從而能形成牢固的粘合。
13．根據(jù)權(quán)利要求12所述的粘合劑/粘合體系統(tǒng)，其中粘合劑組分是由混合下列成分制得的，即一種環(huán)氧樹脂，與一種有機硅烷成分，一種聚硅氧烷樹脂，一種胺硬化劑，一種有機金屬催化劑，以及一種堿催化劑相混合制得。
14．根據(jù)權(quán)利要求13所述的粘合劑/粘合體系統(tǒng)，其中環(huán)氧樹脂選自每個分子中含一個以上環(huán)氧基團(tuán)的脂族、脂環(huán)族和芳族環(huán)氧樹脂。
15．根據(jù)權(quán)利要求14所述的粘合劑/粘合體系統(tǒng)，其中有機硅烷成分的重均分子量為約90-500，并選自具有下列通式的環(huán)氧硅烷、氨基硅烷、巰基硅烷、乙烯基硅烷、丙烯?；约凹谆┧峄柰?br> 式中“Y”是一種選自下列官能團(tuán)的有機官能基團(tuán)
式中R3選自至多含約10個碳原子的烷基、環(huán)烷基、烷基芳基、鏈烯基、芳基、氨基烷基、氨基芳基以及氨基環(huán)烷基基團(tuán)，式中每個R4基團(tuán)各自選自烷基、環(huán)烷基、芳基、烷氧基以及乙酰氧基基團(tuán)。
16．根據(jù)權(quán)利要求12所述的粘合劑/粘合體系統(tǒng)，其中聚硅氧烷樹脂選自具有下列通式的硅烷醇和烷氧基官能的聚硅氧烷樹脂
式中每個R2各自選自羥基基團(tuán)和至多含約6個碳原子的烷基、芳基、鏈烯基及烷氧基基團(tuán)，式中每個R1各自選自氫及至多含約12個碳原子的烷基、鏈烯基和芳基基團(tuán)，以及式中“n”是根據(jù)使聚硅氧烷樹脂成分的重均分子量范圍在約200-10000進(jìn)行選取。
17．根據(jù)權(quán)利要求16所述的粘合劑/粘合體系統(tǒng)還包含一種煅制二氧化硅增稠劑。
18．根據(jù)權(quán)利要求17所述的粘合劑/粘合體系統(tǒng)還包含一種增充劑顏料。
19．根據(jù)權(quán)利要求15所述的粘合劑/粘合體系統(tǒng)，其中胺硬化劑選自每一分子中有至少兩個活性胺氫的脂族胺、脂環(huán)族胺、芳族胺、聚酰胺以及氨基胺。
20．根據(jù)權(quán)利要求12所述的粘合劑/粘合體系統(tǒng)，其中含硅氧烷成分的粘合體復(fù)合物還包括一種選自環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、聚酯、乙烯基酯、聚氨酯、聚酰胺、三聚氰胺樹脂、呋喃樹脂、丙烯酸酯樹脂、熱塑性聚氯乙烯、聚乙烯、聚碳酸酯、ABS、聚苯乙烯、乙烯醋酸乙烯酯樹脂、聚醋酸乙烯酯、聚酰胺以及聚丙烯的樹脂。
21．根據(jù)權(quán)利要求13所述的粘合劑/粘合體系統(tǒng)，其中在制備粘合劑組合物時采用一種足夠量的有機金屬催化劑和堿催化劑以促進(jìn)在環(huán)境溫度下使粘合劑組合物與粘合體中的含硅氧烷組分形成Si-O-Si鍵。
22．一種粘合劑/粘合體系統(tǒng)，該系統(tǒng)包含一種包含選自具有下列通式的硅烷醇和烷氧基官能的聚硅氧烷樹脂的粘合劑組合物
式中每個R2各自選自羥基基團(tuán)和至多約6個碳原子的烷基、芳基、鏈烯基及烷氧基基團(tuán)，式中每個R1各自選自氫及至多含約12個碳原子的烷基、鏈烯基和芳基基團(tuán)，以及式中“n”是根據(jù)使聚硅氧烷樹脂成分的重均分子量范圍在約200-10000進(jìn)行選?。灰约耙环N粘合體復(fù)合物，該粘合體復(fù)合物包含一種含硅氧烷組分，該硅氧烷組分在粘合劑組合物與粘合體復(fù)合物相互接觸時，會與粘合劑組合物中的聚硅氧烷樹脂形成Si-O-Si鍵，從而能形成牢固的粘合；及一種樹脂，該樹脂選自環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、聚酯、乙烯基酯、聚氨酯、聚酰胺、三聚氰胺樹脂、呋喃樹脂、丙烯酸酯樹脂、熱塑性聚氯乙烯、聚乙烯、聚碳酸酯、ABS、聚苯乙烯、乙烯醋酸乙烯酯樹脂、聚醋酸乙烯酯、聚酰胺以及聚丙烯樹脂。
23．根據(jù)權(quán)利要求22所述的粘合劑/粘合體系統(tǒng)，其中粘合劑組分是混合下列成分制得的，即一種環(huán)氧樹脂，與一種有機硅烷成分，一種聚硅氧烷樹脂，增稠劑，一種胺硬化劑，一種有機金屬催化劑，一種堿催化劑，以及一種增充劑顏料相混合制得。
24．根據(jù)權(quán)利要求23所述的粘合劑/粘合體系統(tǒng)，其中環(huán)氧樹脂選自每個分子中含一個以上環(huán)氧基團(tuán)的脂族、脂環(huán)族和芳族環(huán)氧樹脂。
25．根據(jù)權(quán)利要求24所述的粘合劑/粘合體系統(tǒng)，其中環(huán)氧樹脂的用量為粘合劑組合物總重量的約15-40％(重量)。
26．根據(jù)權(quán)利要求23所述的粘合劑/粘合體系統(tǒng)，其中有機硅烷成分的重均分子量為約90-500，并選自具有下列通式的環(huán)氧硅烷、氨基硅烷、巰基硅烷、乙烯基硅烷、丙烯?；约凹谆┧峄柰?br> 式中“Y”是一種選自下列官能基團(tuán)的有機官能基團(tuán)
式中R3選自至多含約10個碳原子的烷基、環(huán)烷基、烷基芳基、鏈烯基、芳基、氨基烷基、氨基芳基以及氨基環(huán)烷基基團(tuán)，式中每個R4基團(tuán)各自選自烷基、環(huán)烷基、芳基、烷氧基以及乙酰氧基基團(tuán)。
27．根據(jù)權(quán)利要求23所述的粘合劑/粘合體系統(tǒng)，其中胺硬化劑選自每個分子中有至少兩個活性胺氫的脂族胺、脂環(huán)族胺、芳族胺、聚酰胺以及氨基胺。
28．根據(jù)權(quán)利要求27所述的粘合劑/粘合體系統(tǒng)，其中胺硬化劑的用量為粘合劑組合物總重量的約1-25％(重量)。
29．根據(jù)權(quán)利要求23所述的粘合劑/粘合體系統(tǒng)，其中堿催化劑是選自具有下列通式的胺化合物
式中R9和R10基團(tuán)各自選自氫及至多含約12個碳原子的芳基和烷基基團(tuán)，式中R11選自至多含約12個碳原子的烷基、芳基和羥烷基基團(tuán)。
30．一種粘合劑/粘合體系統(tǒng)，該系統(tǒng)包含一種由混合下列成分制成的粘合劑組合物，即一種環(huán)氧樹脂，與一種有機硅烷成分一種聚硅氧烷樹脂，一種煅制二氧化硅增稠劑，一種胺硬化劑，一種有機金屬催化劑，一種胺固化劑，及一種增充劑顏料相混合制成的組合物；以及一種包括含硅氧烷的組分的粘合體，該硅氧烷組分在粘合劑組合物與粘合體復(fù)合物相互接觸時，會與粘合劑組合物中的硅氧烷基團(tuán)形成Si-O-Si鍵，從而能形成粘合。
31．根據(jù)權(quán)利要求30所述的粘合劑/粘合體系統(tǒng)，其中聚硅氧烷樹脂選自具有下列通式的硅烷醇和烷氧基官能的聚硅氧烷樹脂
式中每個R2各自選自羥基基團(tuán)及至多含約6個碳原子的烷基、芳基、鏈烯基和烷氧基基團(tuán)，式中每個R1各自選自氫及至多含約12個碳原子的烷基、鏈烯基和芳基基團(tuán)，以及式中“n”是根據(jù)使聚硅氧烷樹脂成分的重均分子量范圍在約200-10000進(jìn)行選取。
32．根據(jù)權(quán)利要求31所述的粘合劑/粘合體系統(tǒng)，其中粘合體中的含硅氧烷組分是采用聚硅氧烷樹脂構(gòu)成的。
33．根據(jù)權(quán)利要求32所述的粘合劑/粘合體系統(tǒng)，其中含硅氧烷組分的粘合體還包含一種選自環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、聚酯、乙烯基酯樹脂、聚氨酯、聚酰胺、三聚氰胺樹脂、呋喃樹脂、丙烯酸酯樹脂、熱塑性聚氯乙烯、聚乙烯、聚碳酸酯、ABS、聚苯乙烯、乙烯醋酸乙烯基酯樹脂、聚醋酸乙烯酯、聚酰胺以及聚丙烯的樹脂。
34．根據(jù)權(quán)利要求30所述的粘合劑/粘合體系統(tǒng)，其中在制備粘合劑組合物時采用一種足夠量的有機金屬催化劑和堿催化劑以促進(jìn)在環(huán)境溫度下使粘合劑組合物與粘合體中的含硅氧烷組分形成Si-O-Si鍵。
35．一種粘合劑/粘合體系統(tǒng)，該系統(tǒng)包含硅氧烷改性的第一粘合體組分；鋪置在第一粘合體組分一個表面上的經(jīng)硅氧烷改性的一種粘合劑組分；以及置于粘合劑組分一個表面上的經(jīng)硅氧烷改性的第二粘合體組分，其中粘合劑組分各與第一和第二粘合體組分形成Si-O-Si鍵。
全文摘要
本發(fā)明的粘合劑/粘合體系統(tǒng)(10)包含一種硅氧烷改性的粘合劑組分(14)和一種硅氧烷改性的粘合體組分(12,16)。硅氧烷改性的粘合劑組分(14)是由一種環(huán)氧樹脂與一種有機硅烷成分,一種聚硅氧烷樹脂,一種胺硬化劑,一種有機金屬催化劑,一種堿催化劑以及任何增稠劑和增充劑顏料相混合制成的。硅氧烷改性的粘合體組分(12,16)采用一種聚硅氧烷樹脂制成,并可也包含其它樹脂如環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、聚酯、乙烯基酯、聚氨酯、聚酰胺、三聚氰胺樹脂、呋喃樹脂、丙烯酸酯樹脂、熱塑性聚氯乙烯、聚乙烯、聚碳酸酯、ABS、聚苯乙烯、乙烯醋酸乙烯酯、聚醋酸乙烯酯、聚酰胺以及聚丙烯樹脂。在硅氧烷改性的粘合劑與粘合體相互接觸時,在硅氧烷改性的粘合劑(14)中的硅氧烷基團(tuán)與硅氧烷改性的粘合體組分(12,16)中的硅氧烷基團(tuán)之間會形成Si－O－Si鍵,從而能于環(huán)境溫度下、在適當(dāng)?shù)臅r間內(nèi)形成一種大于采用其它未改性粘合劑和/或粘合體組分的粘合劑/粘合體系統(tǒng)可能有的粘合力。
文檔編號B32B15/04GK1222114SQ97195650
公開日1999年7月7日 申請日期1997年5月5日 優(yōu)先權(quán)日1997年5月5日
發(fā)明者N·R·穆威爾, J·F·卡尼, C·G·胡爾 申請人:阿邁隆國際公司