高强度可焊结构带制造技术

本发明专利技术涉及高强度可焊结构带。一种包括结构带的可焊粘合剂或密封剂构型，该结构带包括固体橡胶、液体橡胶、和环氧物，其中该带是可焊的且基本无任何纤维状填料，并且包括小于约20％的任何导电性填料。

High strength weldable structural band

The invention relates to a high strength weldable structural belt. A welding structure with adhesive or sealant configurations, including solid rubber, liquid rubber, and the epoxy structure belt, wherein the ribbon is weldable and no fibrous fillers, and includes any conductive filler of less than about 20%.

【技术实现步骤摘要】
高强度可焊结构带
本公开通常涉及可焊密封剂和粘合剂。更具体地，本公开涉及包括橡胶组分和最小量(例如，20重量％以下)的固体金属组分的密封剂和粘合剂。
技术介绍
可焊密封剂和粘合剂构型通常利用导致密封剂/粘合剂具有比较狭窄范围的坯料状态(greenstate)(例如，激活之前)粘度的导电性填料(例如，炭黑、磷化铁、石墨、铁粉和镍粉等)。较低粘度使得密封剂/粘合剂材料从基材之间的点焊“尖端”区域“挤出”，从而使导电性填料将材料之间的间隙架桥来提供适宜的电阻焊接所需的低电阻。可选地，较高的坯料状态粘度趋于改进密封剂/粘合剂后固化(post-cure)的机械性，以及改进加工、操作和包装的需求。然而，具有该较高坯料状态粘度的密封剂/粘合剂不太能够充分“挤出”以使金属基材接合(engage)导电性填料。代表性地用于密封剂/粘合剂领域以改进可焊性的导电性填料可由非导电性聚合物材料、润湿剂和增塑剂等无意地包封在粘合剂或密封剂组合物内，其用于提供强度和耐腐蚀性。导电性填料的这些包封在其供给形式上抑制和/或限制材料不为“导电性的”。仅在由电阻焊接施加压力和由施加压力引起的粘合剂/密封剂位移(如果压力和位移充分)期间确实使材料变得足够薄以接合导电性材料来提供充分的焊接条件。各种非导电性纤维状材料(例如，纤维素、克维拉(Kevlar)、聚乙烯、玻璃等)也通常用于密封剂/粘合剂构型中。在坯料状态下，纤维给密封剂/粘合剂提供流动控制、尺寸稳定性、挤出模口膨胀控制和耐裂性。不幸地，在焊接期间，这些非导电性填料具有防止密封剂/粘合剂材料移走或者在施加压力期间从焊点充分“挤出”的趋势。此外，纤维可防止焊接基材之间的间隙的充分架桥，从而有害地增加电阻。导电性纤维如碳纤维可有助于补救其中的一些问题，但是它们趋于昂贵且对于混合和成形加工易脆。镍涂布的玻璃球改进在高荷载水平下的导电率，但是在点焊/电阻焊接的施加压力下会被压碎，其有害地切断了适宜的点焊/电阻焊接所需的导电路径。因此期望的是提供克服上述问题的密封剂/粘合剂构型以使得具有高强度和允许位移的适宜粘度的材料形成高度可焊的材料。
技术实现思路
本公开通过提供成形为以下结构带的构型来满足一些或全部上述需求：该结构带包括固体橡胶、液体橡胶、和环氧物(epoxy)，其中该带是可焊的且基本无任何纤维状填料，并且包括小于约20重量％的任何导电性填料。液体橡胶可以以至少约1重量％、至少约2重量％、至少约3重量％、或甚至至少约4重量％的量存在。液体橡胶可以以小于约10重量％、小于约7重量％、或甚至小于约5重量％的量存在。环氧物可为固体环氧物、半固体环氧物、液体环氧物、或其任何组合。环氧物可包括至少约5重量％、至少约10重量％、至少约20重量％、或甚至至少约25重量％的液体环氧树脂。环氧物可包括至少约5重量％、至少约10重量％、或甚至至少约20重量％的固体环氧树脂。环氧物可包括至少约1重量％、至少约3重量％、或甚至至少约5重量％的半固体环氧树脂。该带可包括小于15重量％的任何导电性填料。该带可包括非导电性填料。该带可包括至少约4重量％、至少约6重量％、至少约8重量％、或甚至至少约10重量％的非导电性填料。暴露于至少约165℃的炉烘烤温度的2mm厚度的带具有小于1mm、小于0.8mm、或甚至小于0.5mm的产生的流挂(resultingsag)。该带可基本无任何核/壳组分。该带在60℃下40rpm的此类条件下使用转矩Rhemoter试验机(XSS-300)的粘度可为至少8Nm且不高于28Nm。液体橡胶与固体橡胶的比可从约2:1至约1:2。液体橡胶与固体橡胶的比可为约1:1。液体橡胶与固体橡胶的比可为约4:5。本文中该公开提供具有比较低量的导电性填料(例如，约15％以下)和在维持最小流挂的同时在点焊期间允许充分移动的粘度的适于销售的密封剂构型。具体实施方式本文呈现的说明和图示意欲通过本公开使本领域的其他技术人员知晓其原理和实际应用。本领域技术人员可以以多种形式调整和应用本公开，以便可以最好地适应于特定使用的要求。因此，所阐明的本公开的具体实施方案不是为了穷举或限制该公开。因此，参考上述描述不用于确定本公开的范围，而是应当参考所附权利要求以及与这些权利要求所限定的范围等同的全部范围来确定本公开的范围。包括专利申请和出版物的所有文章以及参考文献的公开出于各种目的通过参考引入。其他组合也将能够从下述权利要求得到，其也通过参考而引入到所写的该描述中。本文中本公开利用液体橡胶和固体橡胶以及多官能性环氧材料的组合，来生产维持高强度和最小流挂同时还具有足够低以使密封剂在焊接期间按需移动的粘度的可焊密封剂。本文中根据本公开的密封剂材料(本文中其还被称作粘合剂或带)包括一种以上的橡胶组分。该橡胶可为液态或固态。该橡胶可以以液态和固态二者供给。该橡胶可为使环氧树脂保持固化前、固化后或二者的一些延展性(即，减少粘合剂的脆性)、韧性的任何橡胶。该橡胶可使粘合剂伸长而不发生断裂(breaking)、破裂(cracking)、龟裂(fracturing)、变得未粘合至表面之一或它们的组合。可使用的一些橡胶为：羧基封端的丁二烯丙烯腈(CTBN)、羧基封端的丁二烯(CTB)；核壳，聚丁二烯，具有马来酸酐的聚丁二烯，或它们的组合。该橡胶可以对环氧树脂是非反应的。包含不反应性橡胶的组分的实例为购自Kaneka的KaneAceMX136。KaneAceMX136为由基于聚丁二烯为25重量％核壳橡胶和基于双酚F为75重量％液体环氧树脂组成的分散物。该橡胶可具有可与环氧树脂反应的反应性基团。具有可与环氧化物基团反应的基团的橡胶的实例为羧基封端的丁二烯丙烯腈(CTBN)橡胶。CTBN橡胶可混合至环氧树脂中，通过使用升温和可能的催化剂如三苯基膦来生成反应组分。环氧物可包括约5重量％以上的橡胶，约15重量％以上的橡胶，或优选约25重量％以上的橡胶。该环氧物可包括约45重量％以下，约35重量％以下，或约30重量％以下的橡胶(即，约30重量％橡胶)。该环氧物可包括约20重量％至约30重量％的橡胶。总的组合物可包括约3重量％以上，约5重量％以上，或约7重量％以上的橡胶(即，约7.5重量％橡胶)。总的组合物可包括约2重量％至约15重量％或者约5重量％至约10重量％的橡胶。本文中该反应组分可指环氧物的一部分。例如，该橡胶可混合至树脂中，则橡胶至组合物的添加量可通过本文中叙述的环氧物的重量百分数之一来叙述。然而，橡胶至粘合剂的添加量可为充分量以使粘合剂包括延展性、韧性或其二者。橡胶的添加量可为充分量以使被固化的粘合剂的伸长率为约1％以上，约2％以上，或甚至约2.5％以上。橡胶的添加量可为充分量以使被固化的粘合剂的伸长率为约1％至约10％，优选约2％至约7％，或者更优选约2.5％至约6％。粘合剂/密封剂可基本无任何纤维状填料。此类纤维状填料的缺失可帮助维持充分低的粘度以便允许焊接过程中的位移。本文中使用的环氧树脂意指包含至少一个环氧官能团的任何常规环氧材料。环氧树脂可为可用于将两个以上的材料粘合在一起的任何环氧树脂。环氧树脂可为环氧树脂一旦固化就将两个以上的材料粘合在一起并使得被固化的粘合剂不太易脆的任何环氧树脂。另外，橡胶组分可与环本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种结构带，其包括：固体橡胶；液体橡胶；和环氧物；其中所述结构带是可焊的且基本无任何纤维状填料，并且包括小于约20重量％的任何导电性填料。

【技术特征摘要】
1.一种结构带，其包括：固体橡胶；液体橡胶；和环氧物；其中所述结构带是可焊的且基本无任何纤维状填料，并且包括小于约20重量％的任何导电性填料。2.根据权利要求1所述的结构带，其中所述液体橡胶以至少约1重量％、至少约2重量％、至少约3重量％、或甚至至少约4重量％的量存在。3.根据权利要求1或2所述的结构带，其中所述液体橡胶以小于约10重量％、小于约7重量％、或甚至小于约5重量％的量存在。4.根据前述权利要求任一项所述的结构带，其中所述环氧物为固体环氧物、半固体环氧物、液体环氧物、或它们的任何组合。5.根据前述权利要求任一项所述的结构带，其中所述环氧物包括至少约5重量％、至少约10重量％、至少约20重量％、或甚至至少约25重量％的液体环氧树脂。6.根据前述权利要求任一项所述的结构带，其中所述环氧物包括至少约5重量％、至少约10重量％、或甚至至少约20重量％的固体环氧树脂。7.根据前述权利要求任一项所述的结构带，其中所述环氧物包括至少约1重量％、至少约3重量％、或甚至至少约5重量％的半固体环氧树脂。8.根据前述权利要求任一项所述的结构带，其中所述结构带包括小于15重量％的任何导电性填料。9.根据前述权利要求任一项所述的结构带，其中所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：周艳飞，
申请(专利权)人：泽费罗斯股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US