CN103189410A

CN103189410A - 具有触变效应的双组分聚氨酯粘合剂

Info

Publication number: CN103189410A
Application number: CN2010800699302A
Authority: CN
Inventors: Q·孟; Y·赵; N·克尼普斯; H·赵; L·蒂勒
Original assignee: Henkel China Co Ltd; Henkel China Investment Co Ltd; Henkel AG and Co KGaA
Current assignee: Henkel AG and Co KGaA
Priority date: 2010-11-03
Filing date: 2010-11-03
Publication date: 2013-07-03
Anticipated expiration: 2030-11-03
Also published as: WO2012058806A1; US8791184B2; EP2635618A4; EP2635618A1; US20130186559A1; CN103189410B

Abstract

本发明公开一种双组分聚氨酯粘合剂，其包括组分A和组分B，组分A包含至少一种分子量大于500g/mol的多元醇，组分B包含至少一种分子量小于1000g/mol的多异氰酸酯，所述粘合剂还包含添加剂，其特征在于组分A包含0.1-10重量%的具有伯氨基的空间位阻胺。

Description

具有触变效应的双组分聚氨酯粘合剂

本发明涉及包含位阻多胺的双组分聚氨酯粘合剂，所述位阻多胺向粘合剂混合物提供触变效应。

JP 2006-111805公开了包含一类聚氨酯预聚物、聚烷氧基硅氧烷的硅氧烷化合物和作为硬化剂的多胺化合物的体系。在多胺的列举中还公开了空间位阻胺。

WO 91/10691公开了双组分粘合剂体系，其中固化剂组合物包含多元醇、慢速反应二胺，选自芳族二胺、位阻二胺或多胺、以及作为额外组分的快速反应的脂族或脂环族的二胺或多胺。

WO 93/18074公开了包含一类聚氨酯预聚物、以及二胺化合物和多元醇的固化剂混合物的双组分聚氨酯粘合剂。该聚氨酯预聚物通过过量的芳族异氰酸酯与多元醇组分的反应制备。该聚氨酯预聚物的缺点是粘度高。因此没有公开低粘度粘合剂。另外，该粘合剂的开放时间短，通常少于10分钟。

US 5338767公开了包含多元醇组分和多异氰酸酯组分的双组分体系。该多元醇组分结合聚酰胺基胺和芳族多官能胺的混合物，其显示出触变性。其实施例显示聚酰胺基胺是良好触变效应的关键添加剂。

现有技术的粘合剂显示出异氰酸酯基与伯氨基或仲氨基的固化以快速反应进行的效果。这造成粘度增大。因此在混合后，未固化的粘合剂难以施用。特别是如果需要向大表面施用且加工需要一些时间，则分子量的增大不利于施用过程。另外，如果粘合剂流入缝隙、洞或表面部件中，并对基材提供良好的润湿性，则高反应性是有问题的。另一方面，如果粘合剂是流体，不可能施用厚粘合剂层，由于它将从基材流走。NCO固化体系中的已知的聚合性胺类提供高反应性，但粘度快速增大。还已知PU粘合剂是柔性的。如果粘结基材受高机械力而保持其形状，则这是不期待的。

本发明的目的是提供基于双组分的反应性聚氨酯体系的粘合剂，其在混合后具有低粘度，但另外产生触变效应，使得该粘合剂在无外压下不会自由流动。该粘合剂应在无底胶下可施用，并对基材显示出优异的粘合性。机械性质较高并且在暴露于机械应力和气候条件，例如环境中的水分、温度或光下，其机械性质不降低。

该目的通过双组分聚氨酯粘合剂实现，所述粘合剂由组分A和组分B构成，组分A包含至少一种分子量大于500g/mol(数均分子量，M_n)的多元醇，组分B包含至少一种多异氰酸酯，所述粘合剂任选地包含额外添加剂，其特征在于组分A包含0.1-5重量%的具有芳族伯氨基的空间位阻胺。

本发明的另一实施方案是由基材、固化的粘合剂和第二基材构成的粘结结构，其中所述固化的粘合剂具有大于50°C的玻璃化转变温度和至少15Mpa的模量(G’)。本发明的另一实施方案是粘结两个基材的方法，通过将双组分粘合剂混合，混合后通过泵送将其直接向基材表面施用，形成不流动的、未固化的粘合剂层，并将第二基材粘接至该表面。

所述的双组分聚氨酯粘合剂(2C PU)由液体组分A和包含多异氰酸酯的另一液体组分B构成，所述液体组分A包含含有酸性H原子（如OH、SH基团）的聚合物和/或低聚物和含有至少一个仲氨基或优选地伯氨基的氨基化合物。在各组分中，可加入额外添加剂，条件是储存过程中它们不与其他化合物的反应性基团反应。由此确保2C PU组合物的稳定性。

所述粘合剂的一个部分是组分A，所述组分A包含一种或多种在分子量、官能度或化学组成上不同的多元醇。要求至少一种多元醇具有大于500g/mol的分子量。所述多元醇可选自宽范围的可商购产品，例如聚醚多元醇、聚酯多元醇、油脂化学多元醇、脂族、脂环族或芳族多元醇、含OH基的聚合性或低聚性化合物（例如聚碳酸酯、聚丁二烯、聚丙烯酸酯或它们的混合物）。特别地，多元醇的混合物在约25°C的室温下是液体。

一类合适的多元醇是聚酯多元醇，其可通过二羧酸或三羧酸的缩合来制备。多羧酸可以是脂族、脂环族、芳族或杂环的或它们的混合物。合适的酸的实例是脂族酸，例如己二酸、癸二酸、戊二酸、壬二酸、辛二酸、十一烷二酸、十二烷二酸、3,3-二甲基戊二酸、六氢邻苯二甲酸；芳族酸，例如邻苯二甲酸、对苯二甲酸、间苯二甲酸；不饱和酸，例如马来酸、富马酸、二聚体脂肪酸；三羧酸，例如柠檬酸和偏苯三甲酸。可使用通过低分子量的醇类反应而得到的聚酯多元醇，所述低分子量的醇类例如是乙二醇、二甘醇、新戊二醇、己二醇、丁二醇、丙二醇、丙三醇或三羟甲基丙烷、一缩二丙二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇、1,8-辛二醇、1,10-癸二醇、1,12-十二烷二醇、二聚体脂肪醇、1,4-羟甲基环己烷、2-甲基丙烷-1,3-二醇、丁烷-1,2,4-三醇、三甘醇、四甘醇、聚乙二醇、一缩二丙二醇、聚丙二醇、一缩二丁二醇和聚丁二醇。另外可使用三醇，例如丙三醇、三羟甲基丙烷或它们的混合物。

另一类合适的聚酯多元醇基于ε-己内酯，亦称为聚己内酯，或基于羟基羧酸，例如ω-羟基己酸。该类多元醇包含至少两个OH基团，优选末端OH基。

另一类多元醇是聚缩醛。聚缩醛应理解为通过使二醇，例如二甘醇或己二醇或它们的混合物与甲醛反应而得到的混合物。适于本发明目的的聚缩醛还可通过使环状缩醛聚合而得到。另一类多元醇是聚碳酸酯。聚碳酸酯可例如通过使二醇，例如丙二醇、丁烷-1,4-二醇或己烷-1,6-二醇、二甘醇、三甘醇或四甘醇或它们中的两种或更多种的混合物与碳酸二芳基酯，例如碳酸二苯酯或碳酰氯反应而得到。另外适用于本发明的是羟基官能的聚丁二烯，已知商业名为Poly-bd。

另一类可用于本发明的聚酯多元醇是所谓的油脂化学多元醇。该类聚酯多元醇可例如通过脂肪混合物的环氧化的甘油三酯的完全开环而制备，所述脂肪混合物包含至少部分的烯键式不饱和脂肪酸与一种或多种具有1-12个碳原子的醇类，并且随后甘油三酯衍生物部分酯交换得到烷基中具有1-12个碳原子的烷基酯多元醇。另一类这样优选合适的基于天然产物的多元醇是二聚体二醇和蓖麻油及其衍生物。

其他合适的多元醇组分是聚醚多元醇，其是低分子量的多元醇类与氧化烯的反应产物。氧化烯优选包含2-4个碳原子。所述类型的合适的反应产物例如是乙二醇、丙二醇、同分异构丁二醇、己二醇或4,4’-二羟基二苯基丙烷与环氧乙烷、环氧丙烷或环氧丁烷或它们中的两种或更多种的混合物的反应产物。多元醇类，例如丙三醇、三羟甲基乙烷或三羟甲基丙烷、季戊四醇或糖醇或它们中的两种或更多种与所提到的形成聚醚多元醇的氧化烯的反应产物也是合适的。该聚醚多元醇可以以不同分子量、组成，以均聚物或统计共聚物或嵌段共聚物获得。另一类聚醚多元醇是通过四氢呋喃的聚合而可制备的聚四亚甲基二醇。

本发明使用的多元醇具有500-5000g/mol的分子量(数均分子量M_N)。优选地，其分子量在700-3000g/mol的范围。特别优选的是聚醚多元醇，例如聚丙二醇和/或油脂化学多元醇，例如蓖麻油。

除了上述的具有大于500g/mol的分子量的多元醇之外，多元醇组分A中可使用具有较低分子量的其他多元醇。一类这样的多元醇是聚亚烷基多元醇，优选二醇或三醇，二醇例如是C₂-C₂₀二醇，例如乙二醇、丙二醇、丁二醇-1,2或-1,4，戊二醇-1,5、己二醇-1,6、辛二醇-1,8、十二烷二醇-1,12、二聚脂肪酸醇或更高级的同系二醇或它们的异构体。另外合适的是具有小于500g/mol的低分子量的聚醚二醇。此外，可使用具有大于3个官能团的多元醇，例如丙三醇、三羟甲基乙烷、季戊四醇和/或三羟甲基丙烷或更高级的官能化醇类，例如糖醇。

根据本发明，多元醇混合物包含至少65重量%、优选大于80重量%，最优选大于95重量%的分子量大于500g/mol的多元醇。所述多元醇可以单一的多元醇组分或作为混合物使用。所述混合物在25°C下是液体。

组分A还包含至少一种具有一个或多个伯氨基或仲氨基的胺。该化合物包含脂族、脂环族或优选的芳族的胺，其分子量小于1000g/mol，优选包含一个或两个氨基。该化合物的氨基必须是空间位阻的，使得至少一个邻近NH₂-基的位置带有作为结构部分的大(bulky)取代基。

脂族胺包括直链脂族胺或二胺，例如仲胺，诸如2,4,4-三甲基六亚甲基二胺；环状脂族胺，例如亚环己基二胺、二亚环己基二胺、4,4’-二环己基-甲烷-二胺、异佛尔酮二胺、1,3-双(氨基甲基)环己烷、1,4-双(氨基甲基)环己烷和氢化甲苯二胺，例如1-甲基-2,4-二氨基环己烷、1-甲基-2,6-二氨基环己烷、1,4-环己烷二胺；4,4′-亚甲基-双-环己胺、4,4′-亚异丙基-双-环己胺、异佛尔酮二胺。在α-位包含一个或两个对于氨基的烷基取代基的伯胺是特别合适的。

在一个优选实施方案中，氨基化合物包含芳族氨基。优选地，该类化合物包含一个或特别是两个芳环的体系。合适的胺的实例按照式(I)、(II)、(III)、(IV)

其中R1、R2、R3独立地选自直链或支链的具有1-18个碳原子的烷基、包含至少一个-O-或-S-基团的具有1-12个碳原子的烷基、或H，条件是至少R1或R2不是H。优选地，R1、R2是甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、叔丁基、己基、异己基；-S-甲基、-S-乙基、-S-(异)丙基、-S-(叔)丁基、-O-甲基、-O-乙基、-O-异丙基、-O-叔丁基；或H，并且R3是甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、叔丁基、己基、异己基；或X。最优选地，R1和R2不是H，特别地，R1与R2相同。

X是卤原子、-CN或-H，优选是Cl、Br或H。

一个或优选两个的NH₂基可被-NH-烷基取代，所述烷基是C1-C4基团。

优选的是具有伯氨基的芳族二胺。

特别地，对于氨基的两个α-取代基是烷基或-S-烷基，优选是相同的基团。

另一优选实施方案包括-S-甲基、-乙基或-丙基作为取代基。

另一优选实施方案包括在环结构中包含一个或两个卤原子作为取代基的芳族伯二胺。

最优选使用二烷基-取代的苯基二胺(式II)或二烷基-取代的亚甲基-二(苯胺)(式IV)。

合适的化合物实例是2,4-二氨基-均三甲苯、1,3,5-三乙基-2,4-二氨基苯、1,3,5-三异丙基-2,4-二氨基苯、4,6-二甲基-2-乙基-1,3-二氨基苯、1-甲基-3,5-二乙基-2,4-二氨基苯、4,4’-二-(叔丁基氨基)-二苯基甲烷、2,4-二硫甲基-6-氯-1,3-二氨基苯、2,4-二硫甲基-6-甲基-1,3-二氨基苯、2-硫甲基-4-丙基-6-甲基-1,3-二氨基苯、4,4’-二-氨基-3,3’-二异丙基-5,5’-二甲基-二苯基-甲烷、4,4’-二-氨基-3,5,3’,5’-四-异丙基-二苯基甲烷、4,4’-二-氨基-3,5,3’,5’-四乙基-二苯基甲烷、4,4’-二氨基-3,3’,5,5’-四甲基-二苯基-甲烷、4,4’-二氨基-2,2’-二氯-3,3’,5,5’-四乙基-二苯基甲烷。该类产品还可以以可能包含一些副产物的工业级使用。

所述氨基化合物可包含不同氨基化合物的混合物；优选使用单一的氨基化合物。所述氨基化合物具有低分子量，优选低于500g/mol。不包括多胺，例如聚醚二胺、多官能化烷基胺或聚酰胺基胺。

所述氨基化合物的量为2C PU组合物的0.1-约10重量%，优选0.2-5重量%。

组分B包含至少一个多异氰酸酯。对于多异氰酸酯，可使用各种脂族、脂环族或芳族多异氰酸酯，例如单体多异氰酸酯、多异氰酸酯的低聚物或具有低分子量的包含NCO-基团的PU预聚物。对于优选的实施方案，使用二异氰酸酯及其低聚物。优选地，组分B在25°C下是液体。

合适的异氰酸酯的实例是芳族异氰酸酯，例如1,5-亚萘基二异氰酸酯、2,2-、2,4-或4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、粗MDI、亚二甲苯基二异氰酸酯(XDI)、四甲基亚二甲苯基二异氰酸酯(TMXDI)、二-和四亚烷基二苯基甲烷二异氰酸酯、4,4'-二苯甲基二异氰酸酯、1,3-亚苯基二异氰酸酯、1,4-亚苯基二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯(TDI)的异构体、邻苯二甲酸-双-异氰酸基乙酯；脂环族或脂族异氰酸酯，例如氢化MDI(H₁₂MDI)、1-甲基-2,4-二异氰酸基环己烷、氢化亚二甲苯基二异氰酸酯(H₆XDI)、1,6-二异氰酸基-2,2,4-三甲基己烷、1,6-二异氰酸基-2,4,4-三甲基己烷、1-异氰酸基甲基-3-异氰酸基-1,5,5-三甲基环己烷(IPDI)、氯化和溴化二异氰酸酯、四甲氧基丁烷-1,4-二异氰酸酯、丁烷-1,4-二异氰酸酯、己烷-1,6-二异氰酸酯(HDI)、二环己基甲烷二异氰酸酯、环己烷-1,4-二异氰酸酯、亚乙基二异氰酸酯、赖氨酸-二异氰酸酯。

合适的异氰酸酯的低聚物是通过二异氰酸酯的三聚化或低聚化形成的多异氰酸酯，例如二异氰酸酯的缩二脲、脲二酮或碳二亚胺，例如HDI、MDI、TDI或IPDI的三聚化产物。另一实施方案使用多元醇与过量的异氰酸酯的反应产物。该类预聚物具有低于2000g/mol，优选低于1000g/mol的分子量。

优选使用芳族多异氰酸酯，特别合适的是芳族二异氰酸酯，包括2,2’-、2,4’-或4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、甲苯二异氰酸酯(TDI)的异构体、四甲基亚二甲苯基二异氰酸酯(TMXDI)或亚萘基-1,5-二异氰酸酯(NDI)。该类异氰酸酯可以纯组分、以工业级、以异构体混合物或以混合物使用。

此外，本发明粘合剂可包含助剂材料，其优选完全或部分地与多元醇组分混合。助剂是指为了以期待的方向改进粘合剂的性质，例如粘度、润湿性质、稳定性、反应速率、储存寿命或粘合性通常以少量添加的物质。用于改善特殊性质的该类添加剂例如是消泡剂、润湿剂或表面活性剂，例如硬脂酸酯、硅油和环氧乙烷或环氧丙烷与脂肪醇的加合产物；UV稳定剂、抗氧化剂，例如空间位阻酚、硫醚、取代的苯并三唑或来自HALS型；促粘剂，例如含可水解基团的硅烷如羟基官能化的、(甲基)丙烯酰氧基官能化的、氨基官能化的或环氧官能化的三烷氧基硅烷，其包括甲氧基、乙氧基、丙氧基或丁氧基；阻燃剂。

通常不包括溶剂，但作为市售形式的添加剂的副产物，可能存在少量的低于2重量%(按总粘合剂组合物计算)。本发明的粘合剂还应优选不包含增塑剂。

为了提高粘合剂对于交联的反应性，所述粘合剂可任选包含催化剂。根据本发明可采用的合适的催化剂特别的是有机金属和/或胺催化剂。实例包括钛酸酯，例如钛酸四丁酯或钛酸四丙酯、二月桂酸二丁基锡(DBTL)、二乙酸二丁基锡、辛酸锡、氧化二丁锡、螯合金属，例如Zr-乙酰丙酮酸盐、Ti-乙酰丙酮酸盐、Fe-乙酰丙酮酸盐、氨基化合物，例如三亚乙基四胺、三亚乙基二胺、二乙基氨基丙胺、吗啉、N-甲基吗啉、1,8-二氮杂双环-(5,4,0)-十一烯-7(DBU)、环己胺、2-乙基-4-甲基-咪唑。特别在脂族异氰酸酯在组分B中的情况下，加入催化剂。

另一类添加剂是增粘性树脂。已知不同组成和类型的树脂，如合成树脂或天然树脂。该树脂的实例是松香酸、松香酸酯、萜烯树脂、萜烯/苯酚树脂、聚-α-甲基苯乙烯或脂族、芳族或芳族/脂族烃树脂或香豆酮/茚树脂。这些增粘性树脂可任选包含活性氢原子，使得它们可在与二异氰酸酯或多异氰酸酯的反应过程中结合入粘合剂的粘结物基体中。

任选地，所述粘合剂可包含颜料和填料。该添加剂可用以改进粘合剂的特定性质。实例是Ti、Zr、Al、Fe、Mg、Ca、Ba或Zn的氧化物、硅酸盐、硫酸盐、磷酸盐或碳酸盐，例如天然白垩、重质白垩、沉淀的白垩、重晶石、滑石、云母、炭黑、二氧化钛、氧化铁、氧化铝、氧化锌、硫酸锌或二氧化硅。吸水性粉末，例如沸石，也可作为填料存在。填料应以细碎的形式存在，例如大小为1-200μm，特别为至多50μm，但它们还可以是纳米级的颜料。

在本发明的一个特定实施方案中，所述组合物包含二氧化硅。其实例包括经处理的二氧化硅、沉淀法二氧化硅、未处理的二氧化硅，特别可使用热解法二氧化硅或气相法二氧化硅。该化合物的量最好是0.1-5重量%(按总2C PU计算)。

本发明的一个特定实施方案中，所述组合物还包含聚合物，所述聚合物含有多个羧酸基团和/或羟基。由于该化合物可与异氰酸酯反应，所以它包含在组分A中。该组分可选自例如多羧酸多羟基酸酰胺、多羧酸酰胺和改性多羟基脲。该类聚合物已知作为物理触变剂，并且是可商购的。它们例如公开于US 6420466或EP1048681中。该化合物的量为0或总组合物的0.5-5重量%，优选至多3重量%。

原则上，不同的添加剂和助剂可包含在各组分中。但有用的是选择不与组分A或B的其他化合物反应的添加剂。在特定的实施方案中，将催化剂加入组分A中，在另一个实施方案中，二氧化硅包含在组分B中。

一个优选的粘合剂组合物由组分A和组分B构成，组分A包含

-50-80重量%的多元醇，其分子量大于500g/mol，

-0.1-10重量%的空间位阻胺，

-10-50重量%的添加剂，选自稳定剂、促粘剂、催化剂、颜料、填料或羧酸聚合物，

并且组分B包含

-90-99重量%的芳族多异氰酸酯，

-1-10重量%的添加剂，选自稳定剂、促粘剂、颜料、二氧化硅，

各组分的成分总和为100重量%。

本发明的双组分聚氨酯粘合剂通过制得所述多元醇组分进行制备。为此，可混合液体多元醇，然后混合物中的任何固体组分应溶解。这还可通过加热辅助。然后预混合并分散助剂材料。水分含量应保持较低，例如水量可通过使用分子筛降低。一些惰性助剂物质也可混入异氰酸酯组分。这样的混合、溶解或分散方法是已知的。将这两个组分单独储存直至使用。使用时，将这两个组分以本身已知的方式混合在一起，并将混合物立即施用至待胶接的基材上。

异氰酸酯组分中存在的异氰酸酯基对于多元醇中存在的OH基，包括空间位阻胺的NH基的比值通常在等量的范围，对于表面上存在的水分，可方便地提供略微过量的异氰酸酯基。NCO/OH比值应在0.90:1-1.5:1之间，特别在1.0:1-1.3:1之间。

组分A的粘度在20°C-50°C的温度测试下可例如在500-5000mPa.s的范围。组分B的粘度在不包含二氧化硅的情况中在500-20000mPa.s的范围，优选为500-3000mPa.s，在组分B包含二氧化硅的情况中为至多10000mPa.s。本发明的粘合剂混合物特别是触变性的。由于立即开始的反应，在混合所述组分之后不能测得恒定的粘度。

本发明粘合剂在施用温度，即10-40°C下应认为是液体形式。它是可泵送的，并可例如通过喷嘴施用。它应可施用成薄膜或珠，并且在施用时应不在基材上移动。

本发明的另一实施方案是向大基材施用粘合剂的方法，其中所述粘合剂是双组分聚氨酯粘合剂，其由向基材施用后发展成不可流动的形式的液体组分构成。在本发明方法中，在施用之前立即混合粘合剂。这可通过已知的混合装置进行，例如静态或动态混合器，其以连续方式工作。随后将粘合剂泵送并施用至基材表面。在该步骤中，开始化学反应，并且粘合剂可泵送。在从喷嘴施用之后，不再对粘合剂进一步施加剪切力，并产生触变性。粘合层流入表面缝隙，但在无外压下作为层或珠保持不流动。所述粘合剂可泵送持续约60秒。如果空间位阻胺或者多元醇的选择不符合本发明，则反应将过快发生，并且粘合剂将保持可施用低于30秒。如果醇选自较高分子量的，则反应性将降低并且机械稳定性将降低。如果分子量过低，反应性将过高，由此施用粘合剂的开放时间过短。

本发明的2C PU粘合剂可特别用于胶接纤维复合材料。该类基材以模制件制备。它们包括基体聚合物，即环氧化物、聚酯、聚酰胺或其他交联聚合物，和纤维材料，即粗纱、无纺或织物形式的芳族聚酰胺、聚酯、碳、聚乙烯。待胶接的表面在此应是没有污染物的；它可以直接来自于生产过程使用。通常通过保护性纺织织物临时性保护该表面并在进一步加工之前去除。本发明粘合剂以层、珠或点(spots)的形式施用至该表面上。层可至多为5cm厚度。然后施用、对齐第二基材，并任选地加压和固定。随着这样进行，仍未固化的粘合剂均匀分散在基材表面上。当层以增大的厚度施用时，可确保待胶接表面的不平坦由粘合剂平整，并且基材大范围接触。

然后固化胶接。这可在环境温度下进行；交联还可任选通过至多80°C的升高温度下加快。在交联后，本发明粘合剂显示出升高的机械强度。胶接显示出大于15MPa(FRP-FRP)的拉伸剪切强度。

为了改进胶接，有利的是一旦粘合剂交联，将胶接的基材施加热处理过程。粘接在此应调节至40-100°C的升高的温度，持续30分钟-24小时的时间。不限于特定理论，假定这产生交联位点和结晶域的内部排序(ordering)，由此导致稳定工作特性。本发明的双组分聚氨酯粘合剂的使用能够减少交联时间或所需温度。在加工过程中复合材料暴露的负载也因此降低。热处理同样可以是有限的或避免。

本发明的另一实施方案是由基材、固化的粘合剂和第二基材构成的粘结结构，其中固化的粘合剂选自以液体形式施用，并且在向基材施用后形成触变层的双组分聚氨酯粘合剂，其包含组分A和组分B。以上公开了用于该目的的有效的粘合剂。该类粘合剂提供基材之间的粘结层，其在不同使用条件下作为结构粘接是稳定的。

胶接的结构稳定性可例如通过弹性模量(G’)测试。在-10°C至+70°C的测试温度下，这应大于300Mpa。通过选择组分，可使粘合剂显示出50°C-130°C，特别为60-110°C的玻璃化转变温度。

一旦固化，本发明粘合剂即使在升高的温度下也是机械稳定的。以此方式，不同大小的裂缝或洞可用粘合剂填充，并产生牢固的粘接。粘合剂层在暴露于变化的负载时也是稳定的，变化的负载例如当基材用作转子叶片时产生的。因各种环境影响带来的振动、温度变化或升高的水分暴露不会减弱胶接。

以下实施例说明本发明。

根据实施例和说明书的测试方法：

酸值：mg KOH/g(EN ISO 2114)

T_g：通过DSC测试(DIN ISO 11357)

分子量：数均分子量M_N，通过用聚苯乙烯标准物的GPC测试

粘度：布氏粘度（Brookfield）,EN ISO 2555

弹性模量：DIN EN ISO 527

搭接剪切强度：按DIN EN 1465测试。

可发现所述材料可被混合，其后具有低粘度，并且可泵送。在一段时间后，产生拟塑性，并且所述材料形成未固化的非流动层。

具有不同组成的这些样品或者是瞬间触变的或者它们不显示这种拟塑性。

所有组成以重量份制得。

组分A的化合物在室温下(约25°C)下混合。含水量低于0.5%。为了制备粘合剂，将组分A与组分B混合。

在40°C下固化后48h之后通过DSC测试Tg。

防流挂测试：在25°C下，以设定厚度施用粘合剂层，30秒后将层竖直放置。该层不下落或向下流动。

根据DIN EN 1465，在25°C下测试耐剪切性。

拟塑性测试：在容器中，在25°C下混合材料，并使其静置。通过将容器底朝上可发现产生触变性。在设定的时间之后，所述材料将不流出。

Claims

1.双组分聚氨酯粘合剂，其由组分A和组分B构成，所述组分A包含至少一种分子量大于500g/mol的多元醇，所述组分B包含至少一种分子量小于1000g/mol的多异氰酸酯，所述粘合剂还包含添加剂，其特征在于组分A包含0.1-10重量%的具有伯氨基的空间位阻胺。

2.权利要求1的2C-PU-粘合剂，其特征在于所述多异氰酸酯选自分子量低于500g/mol的芳族多异氰酸酯，优选二异氰酸酯。

3.权利要求1或2的2C-PU-粘合剂，其特征在于所述多元醇选自聚酯多元醇、油脂化学多元醇、聚醚多元醇、聚氨酯多元醇、聚碳酸酯多元醇和/或聚亚烷基二醇，其具有低于5000g/mol的分子量，优选包含2-6个OH-基。

4.权利要求1-3之一的2C-PU-粘合剂，其特征在于所述位阻胺选自包含一个或两个氨基和一个或两个芳环的芳族胺。

5.权利要求4的2C-PU-粘合剂，其特征在于所述胺在对于N-原子的α和/或α’位包含相同或不同的直链、支链或环状烷基取代基，优选是甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基和/或异丁基。

6.权利要求5的2C-PU-粘合剂，其特征在于所述胺选自二胺，其优选包含亚苯基二胺或亚甲基二苯基胺作为结构单元。

7.权利要求4-6的2C-PU-粘合剂，其特征在于所述胺包含至多4个卤素取代基，优选至多2个。

8.权利要求1-7的2C-PU-粘合剂，其特征在于组分A还包含多羟基多羧酸聚合物，并且组分B包含热解法二氧化硅。

9.权利要求1-8之一的2C-PU-粘合剂，其特征在于所述粘合剂基本上不含有机溶剂和/或增塑剂。

10.权利要求1-9之一的2C-PU-粘合剂，其特征在于固化的粘合剂具有高于50°C的玻璃化转变温度。

11.权利要求10的2C-PU-粘合剂，其特征在于存储模量大于300Mpa。

12.权利要求1-11之一的2C-PU-粘合剂，包含添加剂，所述添加剂选自流平剂、催化剂、染料或颜料、促粘剂和/或稳定剂。

13.用于粘结复合材料的基材的方法，其特征在于将表面清洁，将权利要求1-12的粘合剂混合，并通过泵送施用至一个表面上，然后将第二基材粘结在一起。

14.权利要求13的方法，其特征在于在施用后粘合层提供触变性。

15.权利要求13或14的方法，其特征在于通过在粘结后将基材加热至25°C-70°C的温度加快交联反应。