一種雙組分膠粘劑及其制備方法和應用
【技術領域】
[0001] 本發明屬于膠粘劑技術領域，具體涉及一種雙組分膠粘劑及其制備方法和應用。
【背景技術】
[0002] 鋰離子電池電動車相對于傳統的鉛酸電池更高效、安全、環保，最重要的是，鋰電 電池輕巧耐用，使得電動車不會笨重，也更加美觀，因而越來越得到大家的青睞。目前，鋰電 池電動汽車的電池是由很多小的電芯組合而成，是靠機械方法固定。汽車在運行過程中有 很大的沖擊力，靠機械方法固定會導致電芯之間相互摩擦而影響使用壽命；汽車發生劇烈 的碰撞時可能導致電芯之間撞擊力太大而導致電池快速放電而發生意外，如爆炸起火。
【發明內容】
[0003] 為了解決上述問題，本發明的目的在于提供一種雙組分膠粘劑；該膠粘劑具有較 低的固化收縮應力，和電芯、電芯保護膜有很好的附著力，并能把電池由于充、放電而產生 的熱量很快釋放，提高電池的功效和使用壽命。
[0004] 本發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] 本發明的目的之四是提供了所述雙組分膠粘劑的應用。
[0007] 本發明是通過以下技術方案來實現的：
[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）后導熱系數為0. 4?2W/m. K，粘結強度MMPa，阻燃性為 UL-94V0。
[0009] 所述A組分包括按照重量份計算的如下原料：
[0010] 羥基樹脂 100份 有機硅樹脂 3 ~ 40份 導熱材料 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算的如下原料：
[0013] 含異氰酸官能團的樹脂 100份
[0014] 脫水劑 1?10份；
[0015] 所述含異氰酸官能團的樹脂為HDI加成物、HDI預聚體、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的樹脂，可以 得到理想的固化時間、粘結強度、耐熱性能。已商品化的產品如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;日本三井化學株式會 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、環氧樹脂、環氧聚氨酯油、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 個官能團為 主，配合少量的3官能團和4官能團的多元醇，以提高膠粘劑的強度和耐溫性。
[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，反應時間為 3?6小時，聚合度為3?15 ;優選聚合溫度控制在110?130°C，反應時間為4?5小時， 聚合度為7?10。由于此類有機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，同時燒氧基可以和基材發生反應，能提尚和基材的粘結強度和耐溫性；有 機硅樹脂的添加量為羥基樹脂總量的3?40%，優選為5?10%。
[0018] 較佳地，所述除水劑為物理除水劑和化學除水劑組合物；所述化學除水劑為單環 噁唑烷、雙環噁唑烷、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。物理除水劑和化學除 水劑配合使用，利用化學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%，優選為3?10%。
[0019] 較佳地，所述阻燃劑為添加型阻燃劑和反應型阻燃劑組合物；所述反應型阻燃劑 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。本發明的阻燃劑 采用添加型阻燃劑和反應型阻燃劑配合使用，至少含有一種2官能團的阻燃聚醚多元醇， 以提高膠粘劑的強度和阻燃性。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，穩定地結合到聚氨酯基體中，不會降低膠粘劑的 強度，也不會在長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%，優選為20?100%。
[0020] 較佳地，所述觸變劑包括氣相白炭黑、膨潤土、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，縮短反應時間，提高生產 效率，增加粘結強度。用量少，但作用很大。添加量為羥基樹脂總量的0.01?10%，優選為 0· 1 ?3%〇
[0022] 較佳地，導熱材料為氧化鋁、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。本發明選用的導熱材料粒徑從0. 1微米到100微米，顆粒形 狀包括球形，半球形，片狀，纖維狀。為了提高導熱性能，需盡量多加導熱填料，但隨著填料 的添加量的增加，粘度會大幅度的增加，從而影響施工性能和膠粘劑的粘結強度。表面處理 的填料和球形的導熱填料可以提高添加量而對粘度和性能影響較少；氮化鋁、氮化硼、碳化 硅，由于它們自身的導熱系數高，添加較少的量就可以得到較高的導熱系數。球形氧化鋁和 氮化鋁、氮化硼搭配使用，可以制得粘結性能好、導熱系數高的膠粘劑。導熱填料的添