【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及环氧-丙烯酸类粘合剂组合物的领域。
技术介绍
1、当组装电动载具电池组时，存在许多不同的设计理念。然而，现今大多数电池组是以模块化方式组装的，其中构建多个电池组子组件或模块并将其放入电池组中。每个模块都包含电池单元阵列，这些电池单元经由热界面材料(tim)热连接至某种形式的主动液冷冷却单元(冷却通道、冷板等)。电池单元与冷却单元之间的热连接对于管理在电池单元的充电和放电过程中产生的热量是关键的，这使得电池单元具有更高的性能效率和寿命。
2、现今通常使用三种不同的电池单元类型：棱柱形电池单元、袋式电池单元、和圆柱形电池单元。棱柱形电池单元和袋式电池单元通常在电池单元的外部具有聚合物涂层，这可以促进电池单元与导热粘合剂的粘结。此类涂层允许在粘结应用中使用宽范围的化学物质。然而，圆柱形电池单元具有通常使用镀镍钢构造的罐体(外壁)。众所周知地，镍难以粘结，原因如下：(1)镍是固有惰性材料，这意味着与其他金属相比，其表面能较低，(2)镀镍表面具有较低的表面粗糙度，以及(3)已知镀镍工艺提供具有不同特性的表面。此外，圆柱形电池单元设计可能需要具有快速固化速度的粘合剂以减少循环时间。当设计利用粘结至单个冷板的顶部和底部二者的电池单元阵列时，循环时间变得尤其重要，因为该过程将要求粘合剂在翻转冷板之前已经达到处理强度。
3、最后，圆柱形电池单元是最常用的，因为它们的制造工艺可能更简化，在未来有可能成本更低。它们还常用于工程师希望使用电池单元的机械刚度以赋予载具结构刚度的设计中。在这种类型的设计中，高强度/高模
4、当与导热填料包组合时，聚氨酯、硅酮和环氧树脂在基于圆柱形电池单元的设计的组装中可以发挥一些各自的优势。然而，此类粘合剂通常固化缓慢，和/或对镀镍钢具有差的粘附性，特别是当它们含有使它们导热所需的高填料负载量时。
技术实现思路
1、在第一方面，本专利技术提供了一种双组分导热环氧-丙烯酸类混杂物粘合剂，其包含：
2、部分a
3、ai)至少一种甲基丙烯酸酯单体；
4、aii)至少一种弹性体增韧剂；
5、aiii)包括具有一个存在乙烯基或烯丙基不饱和度的单元的膦酸的单酯、膦酸的单酯和二酯以及磷酸的单酯和二酯的含磷化合物；
6、aiv)叔胺自由基引发剂；
7、av)0.0025-0.065wt％的二乙基羟胺；
8、部分b
9、bi)至少一种环氧树脂；
10、bii)氧化剂；
11、其中部分a和/或部分b包含导热填料，使得当将部分a和部分b混合在一起形成粘合剂混合物时，该粘合剂混合物包含40-90wt％的导热填料。
12、在第二方面，本专利技术提供了一种用于粘合两个或更多个基板的方法，该方法包括以下步骤：
13、(1)提供双组分导热环氧-丙烯酸类混杂物粘合剂，其包含：
14、部分a
15、ai)至少一种甲基丙烯酸酯单体；
16、aii)至少一种弹性体增韧剂；
17、aiii)包括具有一个存在乙烯基或烯丙基不饱和度的单元的膦酸的单酯、膦酸的单酯和二酯以及磷酸的单酯和二酯的含磷化合物；
18、aiv)叔胺自由基引发剂；
19、av)0.0025-0.065wt％的二乙基羟胺；
20、部分b
21、bi)至少一种环氧树脂；
22、bii)氧化剂；
23、其中部分a和/或部分b包含导热填料，使得当将部分a和部分b混合在一起形成粘合剂混合物时，该粘合剂混合物包含40-90wt％的导热填料；
24、(2)将部分a和部分b混合以获得粘合剂混合物；
25、(3)将所述粘合剂混合物施加到第一基板、第二基板或两者上；
26、(4)使所述第一基板和所述第二基板粘合接触；以及
27、(5)使所述粘合剂混合物固化。
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1.一种双组分导热环氧-丙烯酸类混杂物粘合剂，其包含：
2.一种用于粘合两个或更多个基板的方法，该方法包括以下步骤：
3.如权利要求1或2所述，其中，所述至少一种甲基丙烯酸酯单体具有通式I：
4.如权利要求3所述，其中，R选自H、可以含有一个或多个杂原子的C1-C18取代或未取代的环状或非环状脂肪族烃基、以及可以含有一个或多个杂原子的C4-C18芳香族烃基。
5.如权利要求3所述，其中，R选自可以含有一个或多个杂原子的C1-C18取代或未取代的环状或非环状脂肪族烃基，特别地，R是环己基或CH2-THF，其中THF是2-或3-四氢糠基。
6.如任一项前述权利要求所述，其中，所述至少一种甲基丙烯酸酯单体选自甲基丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸环己酯、甲基丙烯酸甲酯、以及这些的混合物。
7.如任一项前述权利要求所述，其中，部分A包含两种或更多种甲基丙烯酸酯单体。
8.如任一项前述权利要求所述，其中，部分A包含甲基丙烯酸四氢糠酯(CAS[2455-24-5])。
9.如任一项前述权利要求所述，其中，
10.如任一项前述权利要求所述，其中，部分A包含甲基丙烯酸。
11.如任一项前述权利要求所述，其中，部分A包含甲基丙烯酸四氢糠酯和甲基丙烯酸环己酯。
12.如任一项前述权利要求所述，其中，部分A包含甲基丙烯酸四氢糠酯、甲基丙烯酸环己酯和甲基丙烯酸。
13.如任一项前述权利要求所述，其中，部分A包含粘合促进剂，所述粘合促进剂呈甲基丙烯酸的二价金属盐的形式，特别是二甲基丙烯酸锌。
14.如任一项前述权利要求所述，其中，部分A包含交联剂。
15.如权利要求14所述，其中，所述交联剂是具有2,000Da或更小、优选1,000Da或更小的分子量和两个或更多个甲基丙烯酸酯基团的分子。
16.如权利要求14或15所述，其中，所述交联剂具有900Da或更小的分子量。
17.如权利要求14、15或16所述，其中，所述交联剂具有两个甲基丙烯酸酯基团。
18.如权利要求14所述，其中，所述交联剂具有900Da或更小的分子量和两个甲基丙烯酸酯基团。
19.如任一项前述权利要求所述，其中，部分A包含具有以下通式II的交联剂：
20.如任一项前述权利要求所述，其中，部分A包含基于部分A的总重量0.5-2.5wt％、更优选0.6-1.25wt％、特别优选0.6-0.8wt％的交联剂。
21.如任一项前述权利要求所述，其中，部分A包含具有通式II并且以基于部分A的总重量0.5-2.5wt％、更优选0.6-1.25wt％、特别优选0.6-0.8wt％存在的交联剂。
22.如任一项前述权利要求所述，其中，部分A包含甲基丙烯酸四氢糠酯、甲基丙烯酸环己酯、和甲基丙烯酸的二价金属盐，特别是二甲基丙烯酸锌。
23.如任一项前述权利要求所述，其中，基于部分A的总重量，除了所述粘合促进剂和所述交联剂之外的一种或多种甲基丙烯酸酯单体占部分A的10-30wt％、更优选12-25wt％、特别优选14-20wt％。
24.如任一项前述权利要求所述，其中，部分A包含基于部分A的总重量0.3-8wt％、更优选0.5-5wt％的甲基丙烯酸四氢糠酯。
25.如任一项前述权利要求所述，其中，部分A包含基于部分A的总重量5-20wt％、更优选7-15wt％、更特别优选10-13wt％的甲基丙烯酸环己酯。
26.如任一项前述权利要求所述，其中，部分A包含基于部分A的总重量1-6wt％、更优选2-4wt％的甲基丙烯酸。
27.如任一项前述权利要求所述，其中，部分A包含基于部分A的总重量0.25-4wt％、更优选0.5-1.5wt％的甲基丙烯酸的二价金属盐。
28.如任一项前述权利要求所述，其中，部分A包含基于部分A的总重量0.5-4wt％、更优选0.75-1.5wt％的二甲基丙烯酸锌。
29.如任一项前述权利要求所述，其中，部分A包含基于部分A的总重量0.3-8wt％、更优选0.5-5wt％的甲基丙烯酸四氢糠酯，以及基于部分A的总重量5-20wt％、更优选7-15wt％、更特别优选10-13wt％的甲基丙烯酸环己酯。
30.如任一项前述权利要求所述，其中，部分A包含基于部分A的总重量0.3-8wt％、更优选0.5-5wt％的甲基丙烯酸四氢糠酯，基于部分A的总重量5-20wt％、更优选7-15wt％、更特别优选10...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种双组分导热环氧-丙烯酸类混杂物粘合剂，其包含：
2.一种用于粘合两个或更多个基板的方法，该方法包括以下步骤：
3.如权利要求1或2所述，其中，所述至少一种甲基丙烯酸酯单体具有通式i：
4.如权利要求3所述，其中，r选自h、可以含有一个或多个杂原子的c1-c18取代或未取代的环状或非环状脂肪族烃基、以及可以含有一个或多个杂原子的c4-c18芳香族烃基。
5.如权利要求3所述，其中，r选自可以含有一个或多个杂原子的c1-c18取代或未取代的环状或非环状脂肪族烃基，特别地，r是环己基或ch2-thf，其中thf是2-或3-四氢糠基。
6.如任一项前述权利要求所述，其中，所述至少一种甲基丙烯酸酯单体选自甲基丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸环己酯、甲基丙烯酸甲酯、以及这些的混合物。
7.如任一项前述权利要求所述，其中，部分a包含两种或更多种甲基丙烯酸酯单体。
8.如任一项前述权利要求所述，其中，部分a包含甲基丙烯酸四氢糠酯(cas[2455-24-5])。
9.如任一项前述权利要求所述，其中，部分a包含甲基丙烯酸环己酯(cas[101-43-9]。
10.如任一项前述权利要求所述，其中，部分a包含甲基丙烯酸。
11.如任一项前述权利要求所述，其中，部分a包含甲基丙烯酸四氢糠酯和甲基丙烯酸环己酯。
12.如任一项前述权利要求所述，其中，部分a包含甲基丙烯酸四氢糠酯、甲基丙烯酸环己酯和甲基丙烯酸。
13.如任一项前述权利要求所述，其中，部分a包含粘合促进剂，所述粘合促进剂呈甲基丙烯酸的二价金属盐的形式，特别是二甲基丙烯酸锌。
14.如任一项前述权利要求所述，其中，部分a包含交联剂。
15.如权利要求14所述，其中，所述交联剂是具有2,000da或更小、优选1,000da或更小的分子量和两个或更多个甲基丙烯酸酯基团的分子。
16.如权利要求14或15所述，其中，所述交联剂具有900da或更小的分子量。
17.如权利要求14、15或16所述，其中，所述交联剂具有两个甲基丙烯酸酯基团。
18.如权利要求14所述，其中，所述交联剂具有900da或更小的分子量和两个甲基丙烯酸酯基团。
19.如任一项前述权利要求所述，其中，部分a包含具有以下通式ii的交联剂：
20.如任一项前述权利要求所述，其中，部分a包含基于部分a的总重量0.5-2.5wt％、更优选0.6-1.25wt％、特别优选0.6-0.8wt％的交联剂。
21.如任一项前述权利要求所述，其中，部分a包含具有通式ii并且以基于部分a的总重量0.5-2.5wt％、更优选0.6-1.25wt％、特别优选0.6-0.8wt％存在的交联剂。
22.如任一项前述权利要求所述，其中，部分a包含甲基丙烯酸四氢糠酯、甲基丙烯酸环己酯、和甲基丙烯酸的二价金属盐，特别是二甲基丙烯酸锌。
23.如任一项前述权利要求所述，其中，基于部分a的总重量，除了所述粘合促进剂和所述交联剂之外的一种或多种甲基丙烯酸酯单体占部分a的10-30wt％、更优选12-25wt％、特别优选14-20wt％。
24.如任一项前述权利要求所述，其中，部分a包含基于部分a的总重量0.3-8wt％、更优选0.5-5wt％的甲基丙烯酸四氢糠酯。
25.如任一项前述权利要求所述，其中，部分a包含基于部分a的总重量5-20wt％、更优选7-15wt％、更特别优选10-13wt％的甲基丙烯酸环己酯。
26.如任一项前述权利要求所述，其中，部分a包含基于部分a的总重量1-6wt％、更优选2-4wt％的甲基丙烯酸。
27.如任一项前述权利要求所述，其中，部分a包含基于部分a的总重量0.25-4wt％、更优选0.5-1.5wt％的甲基丙烯酸的二价金属盐。
28.如任一项前述权利要求所述，其中，部分a包含基于部分a的总重量0.5-4wt％、更优选0.75-1.5wt％的二甲基丙烯酸锌。
29.如任一项前述权利要求所述，其中，部分a包含基于部分a的总重量0.3-8wt％、更优选0.5-5wt％的甲基丙烯酸四氢糠酯，以及基于部分a的总重量5-20wt％、更优选7-15wt％、更特别优选10-13wt％的甲基丙烯酸环己酯。
30.如任一项前述权利要求所述，其中，部分a包含基于部分a的总重量0.3-8wt％、更优选0.5-5wt％的甲基丙烯酸四氢糠酯，基于部分a的总重量5-20wt％、更优选7-15wt％、更特别优选10-13wt％的甲基丙烯酸环己酯，以及基于部分a的总重量1-6wt％、更优选2-4wt％的甲基丙烯酸。
31.如任一项前述权利要求所述，其中，部分a包含基于部分a的总重量0.3-8wt％、更优选0.5-5wt％的甲基丙烯酸四氢糠酯，基于部分a的总重量5-20wt％、更优选7-15wt％、更特别优选10-13wt％的甲基丙烯酸环己酯，基于部分a的总重量1-6wt％、更优选2-4wt％的甲基丙烯酸，以及基于部分a的总重量0.5-4wt％、更优选0.75-1.5wt％的二甲基丙烯酸锌。
32.如任一项前述权利要求所述，其中，所述增韧剂选自基于聚醚的增韧剂和基于橡胶的增韧剂。
33.如任一项前述权利要求所述，其中，所述增韧剂是基于聚醚的增韧剂，其通过以下方式制备：使聚醚多元醇与多异氰酸酯以使得所得聚合物是nco封端的聚合物的比率反应，随后用甲基丙烯酸的羟烷基酯封端。
34.如任一项前述权利要求所述，其中，所述增韧剂是基于橡胶的增韧剂，其中所述橡胶选自聚氨酯、硅酮、聚丁二烯、丙烯腈丁二烯、聚丙烯酸酯或聚甲基丙烯酸酯、以及这些的混合物。
35.如任一项前述权利要求所述，其中，部分a包含基于部分a的总重量5-20wt％、更优选7-15wt％、特别优选8-12wt％的增韧剂(aii)。
36.如任一项前述权利要求所述，其中，部分a包含基于部分a的总重量5-20wt％、更优选7-15wt％、特别优选8-12wt％的增韧剂(aii)，其中所述增韧剂是用甲基丙烯酸酯基团封端的基于橡胶的增韧剂。
37.如任一项前述权利要求所述，其中，部分a包含基于部分a的总重量5-20wt％、更优选7-15wt％、特别优选8-12wt％的增韧剂(aii)，其中所述增韧剂是用甲基丙烯酸酯基团封端的基于橡胶的增韧剂，其中所述橡胶选自聚氨酯、硅酮、聚丁二烯、丙烯腈丁二烯、聚丙烯酸酯或聚甲基丙烯酸酯、以及这些的混合物。
38.如任一项前述权利要求所述，其中，部分a包含基于部分a的总重量5-20wt％、更优选7-15wt％、特别优选8-12wt％的增韧剂(aii)，其中所述增韧剂是其中所述增韧剂是通过以下方式制造的：使脂肪族聚醚二醇与脂肪族二异氰酸酯反应，随后用甲基丙烯酸的c2-c6-羟烷基酯、更优选c2-c4-羟烷基酯、甚至更优选c2-c3-羟烷基酯封端，其中c2-羟烷基是最优选的(甲基丙烯酸羟乙酯，hema)。
39.如任一项前述权利要求所述，其中，所述含磷化合物(aiii)具有式iv、v和vi：
40.如任一项前述权利要求所述，其中，所述含磷化合物(aiii)具有式vi。
41.如任一项前述权利要求所述，其中，所述含磷化合物(aiii)具有式vi，并且一个、两个或三个x基团是乙烯基；
42.如任一项前述权利要求所述，其中，所述含磷化合物(aiii)具有式vi，并且一个、两个或三个wx基团具有式vii：
43.如任一项前述权利要求所述，其中，所述含磷化合物(aiii)具有式viii：
44.如任一项前述权利要求所述，其中，所述含磷化合物(aiii)具有式ix：
45.如任一项前述权利要求所述，其中，所述含磷化合物(aiii)是式viii和式ix的约2:1混合物。
46.如任一项前述权利要求所述，其中，所述含磷化合物选自磷酸；2-甲基丙烯酰氧乙基磷酸酯；双-(2-甲基丙烯酰氧乙基)磷酸酯；2-丙烯酰氧乙基磷酸酯；双-(2-丙烯酰氧乙基)磷酸酯；甲基-(2-甲基丙烯酰氧乙基)磷酸酯；乙基甲基丙烯酰氧乙基磷酸酯；甲基丙烯酰氧乙基磷酸酯；乙基丙烯酰氧乙基磷酸酯；丙基丙烯酰氧乙基磷酸酯、异丁基丙烯酰氧乙基磷酸酯、乙基己基丙烯酰氧乙基磷酸酯、卤代丙基丙烯酰氧乙基磷酸酯、卤代异丁基丙烯酰氧乙基磷酸酯或卤代乙基己基丙烯酰氧乙基磷酸酯；乙烯基膦酸；环己烯-3-膦酸；(α-羟基亚丁基-2膦酸；1-羟基-1-苯基甲烷-1,1-二膦酸；1-羟基-1-甲基-1-二膦酸；1-氨基-1苯基-1,1-二膦酸；3-氨基-3-羟基丙烷-1,1-二膦酸；氨基-三(亚甲基膦酸)；γ-氨基-丙基膦酸；γ-缩水甘油氧基丙基膦酸；磷酸-单-2-氨基乙酯；烯丙基膦酸；烯丙基次膦酸；β-甲基丙烯酰氧乙基次膦酸；二烯丙基次膦酸；β-甲基丙...
【专利技术属性】
技术研发人员：T·奥维尔，E·科尔，
申请(专利权)人：DDP特种电子材料美国有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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