增韧封端预聚物的制作方法

文档序号:31551077发布日期:2022-09-17 08:53阅读:40来源:国知局
增韧封端预聚物1.相关申请本技术要求2020年2月19日提交的美国临时申请序列号62/978,346、2020年2月19日提交的美国临时申请序列号62/978,348和2020年2月19日提交的美国临时申请序列号62/978,354的权益,它们各自通过引用并入本文。2.背景结构胶粘剂是旨在固化以在产品的寿命周期内将两个或更多个基材保持在一起的胶粘剂。因此,期望结构胶粘剂耐受冲击、振动、温度变化、化学暴露和各种其它潜在弱化性或破坏性事件。3.作为一个非限制性实例,结构胶粘剂用于车辆制造以在机械紧固件、焊接等之外提供进一步的结构完整性。因此,在汽车工业中期望结构胶粘剂在从热到冷的温度范围内耐受高静态荷载和高动态荷载二者。传统的结构胶粘剂是通常具有低冲击剥离强度的环氧基胶粘剂。因此,有利的是将增韧封端预聚物(flexibilizingcappedprepolymer)添加到环氧基结构胶粘剂中以改进冲击剥离强度。4.实施方案的描述尽管以下详述为了举例说明的目的而含有许多细节,但本领域普通技术人员将理解,可对以下细节作出许多变动和更改并且被认为包括在本文中。因此,在对提出的任何权利要求不造成任何一般性损失并且不施加限制的情况下提出以下实施方案。还要理解的是,本文所用的术语仅为了描述特定实施方案的目的,并且无意构成限制。除非另行定义,本文使用的所有技术和科学术语具有本公开所属领域的普通技术人员通常理解的相同含义。5.除非上下文清楚地另行规定,如本书面说明中所用的单数形式“一个”、“一种”和“该”包括对复数对象的明确支持。因此,例如,提到“一种聚合物”或“该聚合物”可包括多种这样的聚合物。6.在本技术中,“包含”、“包括”、“含有”和“具有”等可具有美国专利法赋予它们的含义,并且可以是指“包括”、“包含”等,并通常被解释为开放性术语。术语“由…组成”是封闭术语,并且仅包括结合此类术语以及依据美国专利法的术语具体列出的组分、结构、步骤等。“基本由…组成”具有美国专利法通常赋予它们的含义。具体地,此类术语通常是封闭术语,除了允许包括不会实质影响与其关联使用的一个或多个项目的基本和新颖特征或功能的附加项目、材料、组分、步骤或要素以外。例如,存在于组合物中但不影响组合物性质或特征的痕量元素在“基本由…组成”的措辞下允许存在,即使没有在此类术语后的项目清单中明确列举。当在这一书面说明中使用开放性术语,如“包含”或“包括”时,要理解的是,也应该像明确表述一样对“基本由…组成”的措辞以及“由…组成”的措辞提供直接支持,反之亦然。7.如果有的话,说明书和权利要求中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等用于区分类似的要素,并且不一定用于描述特定的先后顺序或时间顺序。要理解的是,如此使用的术语在适当的情形下可互换以使本文所述的实施方案例如能够以本文例示或另外描述的那些顺序以外的顺序操作。类似地,如果一种方法在本文中被描述为包括一系列步骤,如本文呈现的这样的步骤的顺序不一定是可实施这些步骤的唯一顺序,并且可能省略某些指定步骤和/或可能向该方法添加本文中没有描述的某些其它步骤。8.如本文所用的术语“基本”是指动作、特征、性质、状态、结构、项目或结果的完全或接近完全的限度(extent)或程度(degree)。例如,“基本”被包围的对象是指该对象完全被包围或接近完全被包围。与绝对完全性的确切可允许偏差度在一些情况下可能取决于具体情境。但是,通常而言的完全接近度(nearnessofcompletion)将是为了具有与获得绝对和全面完全(totalcompletion)时相同的总体结果。当在否定意义上使用以表示完全或接近完全缺乏某个动作、特征、性质、状态、结构、项目或结果时,“基本”的使用同样适用。例如,“基本不含”粒子的组合物将完全不含粒子,或如此接近完全不含粒子以致效果与完全不含粒子一样。换言之,“基本不含”某种成分或要素的组合物可能仍实际含有这样的项目,只要其效果不可测得。9.如本文所用的术语“约”用于通过提供可“略高于”或“略低于”数值范围端点的给定值来为该端点提供灵活性。除非另有说明,根据具体数值或数值范围使用术语“约”也应理解为对没有术语“约”的这些数值项或范围提供支持。例如,为了方便和简洁的目的,“约50毫克至约80毫克”的数值范围也应理解为对“50毫克至80毫克”的范围提供支持。此外,要理解的是,在本说明书中,即使随其使用术语“约”,也提供对实际数值的支持。例如,“约”30的引述应被解释为不仅对略高于和略低于30的值提供支持,也对实际数值30提供支持。除非另行规定,所有数值参数应被理解为在所有情况下都由术语“约”作为前缀和修饰,其中数值参数具有用于测定该参数的数值的基础测量技术的固有变异特性。10.如本文所用,为方便起见,可在通用名单中陈述多个项目、结构要素、组成要素和/或材料。但是,这些名单应该像该名单的各个成员作为单独和唯一的成员逐一规定的那样解释。因此,如果没有相反的指示,此类名单的单个成员不应仅基于其出现在同一组中而被解释为同一名单的任何其它成员的事实等同物。11.浓度、量和其它数值数据在本文中可以范围格式表达或呈现。要理解的是,这样的范围格式仅为方便和简洁使用,且因此应灵活解释为不仅包括作为该范围的限值明确列举的数值,还包括该范围内包含的所有单个数值或子范围,就像明确列举各个数值和子范围那样。例如,“约1至约5”的数值范围应被解释为不仅包括约1至约5的明确列举的值,还包括在所示范围内的单个值和子范围。因此,在这一数值范围内包括单个值,如2、3和4,和子范围,如1-3、2-4和3-5,等等,以及单个地包括1、2、3、4和5。12.这一相同原理适用于作为最小值或最大值列举仅一个数值的范围。此外,无论该范围的宽度或描述的特征如何,这样的解释都适用。13.遍及本说明书提到的“一个实例”是指结合该实例描述的特定要素、结构或特征包括在至少一个实施方案中。因此,短语“在一个实例中”在遍及本说明书的各处的出现不一定都是指同一实施方案。14.示例性实施方案下面提供本发明的实施方案的初步综述,然后更详细地描述具体实施方案。这一初步概述旨在帮助读者更快地理解技术构思,但无意确认其关键或基本特征,也无意限制所要求保护的主题的范围。15.本公开涉及增韧封端预聚物、相关结构胶粘剂和相关方法。出于说明的目的并且无意受限于此,在本文中可在汽车工业的背景下描述增韧封端预聚物的一些益处。但是,所公开的增韧封端预聚物和相关结构胶粘剂也可在汽车工业以外的各种领域中具有应用和益处。16.通常,本文所述的增韧封端预聚物可以是包含多异氰酸酯和异氰酸酯反应性组分的反应混合物的反应产物。异氰酸酯反应性组分可包含多元醇组分和支化剂组分。多异氰酸酯和异氰酸酯反应性组分可在1.3:1至2.1:1的多异氰酸酯当量与异氰酸酯反应性组分当量的当量比下合并。因此,初始反应产物可以是nco官能预聚物。该反应产物或nco官能预聚物可随后用封端剂终止以形成增韧封端预聚物。17.更详细地,用于生产增韧封端预聚物的多异氰酸酯不受特别限制。如本文所用的术语“多异氰酸酯”是指包含至少两个未反应的异氰酸酯基团的化合物。多异氰酸酯包括二异氰酸酯和二异氰酸酯反应产物,包括例如缩二脲、异氰脲酸酯、脲二酮、氨基甲酸酯、脲、亚氨基噁二嗪二酮、噁二嗪二酮、碳二亚胺、酰基脲、脲基甲酸酯基团等等,或其组合。18.可用于生产增韧封端预聚物的多异氰酸酯的几个非限制性实例是1,4-四亚甲基二异氰酸酯、1,5-五亚甲基二异氰酸酯、1,6-六亚甲基二异氰酸酯、2,2,4-三甲基-1,6-六亚甲基二异氰酸酯、1,12-十二亚甲基二异氰酸酯、环己烷-1,3-和-1,4-二异氰酸酯、1-异氰酸根合-2-异氰酸根合甲基环戊烷、1-异氰酸根合-3-异氰酸根合甲基-3,5,5-三甲基环己烷(异佛尔酮二异氰酸酯或ipdi)、1,3-和1,4-双(异氰酸根合甲基)-环己烷、双(4-异氰酸根合环己基)-甲烷、2,4'-二异氰酸根合二环己基甲烷、双(4-异氰酸根合-3-甲基-环己基)-甲烷、α,α,α',α'-四甲基-1,3-和/或-1,4-苯二亚甲基二异氰酸酯、1-异氰酸根合-1-甲基-4(3)-异氰酸根合甲基环己烷、2,4-和/或2,6-六氢甲苯二异氰酸酯、1,3-和/或1,4-苯二异氰酸酯、2,4-和/或2,6-甲苯二异氰酸酯、2,4-和/或4,4'-二苯甲烷二异氰酸酯、1,5-二异氰酸根合萘等等,或其混合物。19.也可使用含有3个或更多个异氰酸酯基团的单体多异氰酸酯,如4-异氰酸根合甲基-1,8-八亚甲基二异氰酸酯和芳族多异氰酸酯,如4,4',4"-三苯甲烷三异氰酸酯和通过苯胺/甲醛缩合物的光气化获得的多苯基多亚甲基多异氰酸酯。20.也可使用多异氰酸酯加合物。多异氰酸酯加合物的非限制性实例可包括异氰脲酸酯基团、脲二酮基团、缩二脲基团、脲基甲酸酯基团、亚氨基噁二嗪二酮基团、碳二亚胺基团、噁二嗪三酮基团等等,或其组合。21.在一些具体实例中,多异氰酸酯可以是或包括脂族多异氰酸酯。在一些附加的具体实例中,多异氰酸酯可以是或包括1,5-五亚甲基二异氰酸酯、1,6-六亚甲基二异氰酸酯或其组合。在一些实例中,多异氰酸酯可以是或包括1,6-六亚甲基二异氰酸酯。在再附加的实例中,多异氰酸酯可以是或包括1,5-五亚甲基二异氰酸酯。22.可以将多异氰酸酯与异氰酸酯反应性组分合并,可使它们反应以产生nco官能预聚物。更详细地,多异氰酸酯和异氰酸酯反应性组分可在1.3:1至2.1:1的当量比nco:oh(或nco:nh)下合并。在一些附加的实例中,多异氰酸酯和组分组合(combinationofcomponents)可在1.7:1至2.1:1的当量比nco:oh(或nco:nh)下合并。23.异氰酸酯反应性组分可包括多元醇组分。通常,多元醇组分可包括聚醚、聚酯、聚碳酸酯、聚碳酸酯酯、聚己内酯、聚丁二烯等等,或其组合。因此,可使用各种多元醇组分。在一些具体实例中,多元醇组分可包括聚四亚甲基醚二醇(ptmg)、聚(丁二醇)、聚丙二醇(ppg)、聚丁二烯、聚(1,2-丁二醇)、聚(2,3-丁二醇)、聚(1,3-丙二醇)、聚乙二醇、羟基官能化聚二甲基硅氧烷、胺官能化聚二甲基硅氧烷等等,或其组合。在一些具体实例中,多元醇组分可包括ptmg。在一些附加的实例中,多元醇组分可包括ppg。在再附加的实例中,多元醇组分可包括聚丁二烯。在又进一步的实例中,多元醇组分可包括聚(1,2-丁二醇)。在一些附加的实例中,多元醇可具有基于凝胶渗透色谱法的500g/mol至5000g/mol或1000g/mol至3000g/mol的数均分子量。24.已经发现,在增韧封端预聚物中包含无定形多元醇可改进相应结构胶粘剂的低温高冲击剥离强度性能。例如,在一些情况下,无定形多元醇可降低增韧封端预聚物的熔融温度和/或结晶温度,这可有助于赋予低温下的相应结构胶粘剂更高的柔韧性(和降低的脆性)。因此,在一些具体实例中,可选择多元醇组分以降低增韧封端预聚物的熔融温度和/或结晶温度。在这种情况下,多元醇组分可包含基于多元醇组分的总重量计的至少5重量%、或至少10重量%、或至少15重量%的无定形多元醇。在一些具体实例中,高度无定形的多元醇可以是或包括聚(丁二醇)、聚丙二醇(ppg)、聚丁二烯、聚(1,2-丁二醇)、聚(2,3-丁二醇)、聚(1,3-丙二醇)、聚乙二醇、羟基官能化聚二甲基硅氧烷、胺官能化聚二甲基硅氧烷等等,或其组合。25.在一些具体实例中,多元醇组分可包含基于多元醇组分的总重量计的15重量%至50重量%、或20重量%至40重量%的基于凝胶渗透色谱法具有500g/mol至5000g/mol、或1000g/mol至3000g/mol的数均分子量的ppg。在一些附加的实例中,ppg可以以实现增韧封端预聚物具有小于或等于-50℃的玻璃化转变温度(tg)的量包含在多元醇组分中。在一些附加的实例中,ppg可以以实现增韧封端预聚物具有小于或等于-70℃的tg的量包含在多元醇组分中。在一些具体实例中,ppg可以以实现增韧封端预聚物具有-50℃至-90℃的tg的量包含在多元醇组分中。附加地,在一些实例中,ppg可以以实现增韧封端预聚物具有小于或等于-90℃的结晶温度的量包含在多元醇组分中。在一些附加的实例中,ppg可以以实现增韧封端预聚物具有小于或等于-120℃的结晶温度的量包含在多元醇组分中。在一些具体实例中,ppg可以以实现增韧封端预聚物具有-90℃至-150℃的结晶温度的量包含在多元醇组分中。当使用时,ppg可任选地与各种附加多元醇,例如一种或多种上述那些结合而包含在多元醇组分中。在一些具体实例中,多元醇组分可包含附加的聚醚多元醇,如ptmg,其具有基于凝胶渗透色谱法的500g/mol至5000g/mol、或1000g/mol至3000g/mol的数均分子量。在一些附加的具体实例中,附加聚醚多元醇可以以基于多元醇组分的总重量计的50重量%至85重量%的量存在于多元醇组分中。26.各种支化剂也可包含在用于制备增韧封端预聚物的异氰酸酯反应性组分中。支化剂的非限制性实例可包括1,1,1-三羟甲基乙烷、1,1,1-三羟甲基丙烷(tmp)、1,2,6-己三醇、甘油、季戊四醇、山梨糖醇、甘油单酯、甘油二酯、甘油三酯、其它具有3异氰酸酯反应性当量至6异氰酸酯反应性当量和基于凝胶渗透色谱法的50g/mol至3000g/mol的数均分子量的羟基-或胺-官能分子等等,或其组合。27.已经发现,选择用于制备增韧封端预聚物的疏水支化剂可提高相应结构胶粘剂的高冲击剥离强度。更具体地,已经发现,提高用于结构胶粘剂的增韧封端预聚物的疏水性可改进结构胶粘剂与金属子装配件之间的接触程度,这可改进结构胶粘剂的高冲击剥离强度和各种其它性质。不希望受制于理论,但相信,当增韧封端预聚物过度亲水时,其可将水分吸收到未固化的结构胶粘剂中,尤其是在潮湿环境中。然后在胶粘剂固化时该水分可作为蒸气析出,这可造成结构胶粘剂与金属基材之间的接触损失。因此,提高增韧封端预聚物的疏水性可有助于解决这个问题。28.考虑到这一点,在一些实例中,支化剂组分可以是或包括疏水成分。例如,在一些情况下,支化剂组分可以是或包括甘油单酯(例如1-甘油单酯、2-甘油单酯)、甘油二酯(例如1,2-甘油二酯、1,3-甘油二酯)、甘油三酯或其组合。在一些具体实例中,支化剂组分可包括基于支化剂组分的总重量计的60重量%至100重量%或80重量%至100重量%的甘油单酯、甘油二酯、甘油三酯或其组合。甘油单酯、甘油二酯或甘油三酯的非限制性实例可包括单月桂酸甘油酯、单硬脂酸甘油酯、羟基硬脂酸甘油酯、单辛癸酸甘油酯、单棕榈酸甘油酯、单油酸甘油酯、单反油酸甘油酯(glycerolmonoeladiate)、二辛酸甘油酯,二硬脂酸甘油酯、二棕榈酸甘油酯、二油酸甘油酯、二月桂酸甘油酯、阿西图诺油(aceitunooil)、杏仁油、落花生油(arachisoil)、巴巴苏油、黑醋栗籽油、琉璃苣油、水牛润磨油(buffalogroundoil)、烛果油(candlenutoil)、芥花油、蓖麻油、乌桕油(chinesevegetabletallowoil)、可可脂、椰子油、咖啡籽油、玉米油、棉籽油、海甘蓝油(crambeoil)、萼距花属物类油(cupheaspeciesoil)、月见草油、葡萄籽油、花生油(groundnutoil)、大麻籽油、雾冰草脂(illipebutter)、木棉籽油、亚麻籽油、罗勒籽脂(mowrahbutter)、芥菜籽油、奥气油(oiticicaoil)、橄榄油、棕榈油、棕榈仁油、花生油(peanutoil)、罂粟籽油、菜籽油、米糠油、红花油、萨尔脂(salfat)、芝麻油、鲨鱼肝油、乳木果油、大豆油、乌柏籽油(stillingiaoil)、葵花油、妥尔油、茶籽油、烟草籽油、桐油、肉豆蔻脂(ucuhuba)斑鸠菊油(vernoniaoil)、小麦胚芽油、氢化蓖麻油、氢化椰子油、氢化棉籽油、氢化棕榈油、氢化大豆油、氢化植物油、部分氢化大豆油、三丁酸甘油酯、三己酸甘油酯、三辛酸甘油酯、三癸酸甘油酯、三(十一烷酸)甘油酯、三月桂酸甘油酯、三肉豆蔻酸甘油酯、三棕榈酸甘油酯、三硬脂酸甘油酯、三花生酸甘油酯(glyceryltriarchidate)、三肉豆蔻酸甘油酯、三棕榈油酸甘油酯、三油酸甘油酯、三亚油酸甘油酯、三亚麻酸甘油酯、三辛酸甘油酯、1,2-辛酸-3-亚油酸甘油酯、1,2-癸酸-3-硬脂酸甘油酯、1,2-月桂酸-3-肉豆蔻酸甘油酯、1,2-肉豆蔻酸-3-月桂酸甘油酯、1,3-棕榈酸-2-丁酸甘油酯、1,3-硬脂酸-2-癸酸甘油酯、1,2-亚油酸-3-辛酸甘油酯、雷斯克勒油(lesquerellaoil)、二十碳五烯酸(lequerolicacid)等等,或其混合物。29.当支化剂是或包括甘油单酯、甘油二酯、甘油三酯或其组合时,支化剂通常可具有如通过凝胶渗透色谱法或其它合适方法测定的3至6个nco反应性官能团的数均官能度。在一些附加的实例中,当支化剂是或包括甘油单酯、甘油二酯、甘油三酯或其组合时,支化剂可具有3至5或4至6个nco反应性官能团的数均官能度。在一些具体实例中,支化剂可具有3、4、5或6个nco反应性官能团的数均官能度。在一些附加的具体实例中,支化剂可具有3个nco反应性官能团的数均官能度。30.在一些实例中,支化剂可具有基于凝胶渗透色谱法或其它合适方法的150g/mol至3000g/mol的数均分子量。在一些附加的实例中,支化剂可具有200g/mol至2500g/mol、500g/mol至2000g/mol、或800g/mol至1500g/mol的数均分子量。在一些具体实例中,支化剂可具有200g/mol至1200g/mol、500g/mol至1500g/mol、800g/mol至1800g/mol、或1200g/mol至2400g/mol的数均分子量。31.在一些具体实例中,支化剂是或包括甘油三酯。在一些进一步的具体实例中,支化剂是或包括蓖麻油。32.要指出,nco官能预聚物的各种组分可在各种比率下合并。例如,多元醇组分和支化剂组分可通常在1:0.01至1:0.4的多元醇当量与支化剂当量的当量比下合并。在一些进一步实例中,多元醇组分和支化剂组分可在1:0.01至1:0.1、1:0.05至1:0.2、1:0.1至1:0.3、或1:0.2至1:0.4的多元醇当量与支化剂当量的当量比下合并。33.在一些附加的实例中,多异氰酸酯和多元醇组分可通常在1.3:0.45至2.4:0.01的多异氰酸酯当量与多元醇组分当量的当量比下合并。在一些进一步实例中,多异氰酸酯和多元醇组分可在1.3:0.45至1.9:0.1或1.8:0.2至2.4:0.01的多异氰酸酯当量与多元醇组分当量的当量比下合并。34.在再附加的实例中,多异氰酸酯和支化剂组分可通常在1.3:0.45至2.4:0.01的多异氰酸酯当量与支化剂组分当量的当量比下合并。在一些进一步实例中,多异氰酸酯和支化剂组分可在1.3:0.45至1.9:0.1或1.8:0.2至2.4:0.01的多异氰酸酯当量与支化剂组分当量的当量比下合并。35.在一些附加的实例中,异氰酸酯反应性组分还可包含扩链剂。扩链剂的非限制性实例可包括1,4-丁二醇、1,6-己二醇、乙二胺、1,6-己二胺等等,或其组合。36.所得nco官能预聚物可用各种封端剂封端以制备增韧封端预聚物。通常,可将一定量的封端剂添加到nco官能预聚物中以与所有剩余nco官能团反应并将它们终止。在一些实例中,nco官能预聚物可在1:0.9至1:1.2的nco官能预聚物当量与封端剂当量的当量比下与封端剂合并以终止nco官能预聚物来形成增韧用预聚物。37.封端剂可以以多种方式影响增韧封端预聚物,如通过改进初始低温冲击性能和/或稳定随时间的冲击性能。封端剂的非限制性实例可包括壬基酚、腰果壳液、对甲酚、间甲酚、邻甲酚、吗啉、4-羟基哌啶、二乙醇胺、4-(2-羟乙基)吗啉、1-甲基哌嗪、1-乙基哌嗪、1-(2-羟乙基)哌啶、甘油缩甲醛、1-(2-羟乙基)-吡咯烷、1-(2-羟乙基)-2-吡咯烷酮、2-(二异丙基胺)乙醇、4-(羟甲基)-1,3-二氧戊环-2-酮、2-噁唑烷酮、4-乙基苯酚、2-乙基苯酚、3-乙基苯酚、ε-己内酰胺、3,5-二甲基吡唑、4-枯基苯酚、萘酚等等,或其混合物。38.在一些具体实例中,封端剂可以是或包括腰果壳液、对甲酚、间甲酚、邻甲酚、4-羟基哌啶等等,或其组合。在一些附加的具体实例中,封端剂可以是或包括腰果壳液。在这种情况下,封端剂可通常包含基于封端剂的总重量计的至少5重量%的腰果壳液。在一些实例中,当封端剂包括腰果壳液时,封端剂可包含基于封端剂的总重量计的5重量%至100重量%的腰果壳液。在一些进一步实例中,封端剂可包含基于封端剂的总重量计的10重量%至90重量%、15重量%至85重量%、20重量%至80重量%、或25重量%至75重量%的腰果壳液。在一些实例中,封端剂可包含基于封端剂的总重量计的至少50重量%、至少60重量%、至少70重量%或至少80重量%的腰果壳液。在一些具体实例中,封端剂可包含基于封端剂的总重量计的40重量%至60重量%、50重量%至70重量%、60重量%至80重量%、或70重量%至90重量%的腰果壳液。39.在一些附加的实例中,封端剂可包括对甲酚、间甲酚、邻甲酚或其组合。在这种情况下,对甲酚、间甲酚、邻甲酚或其组合通常可以以基于封端剂的总重量计的至少5重量%的量包含在封端剂中。在封端剂包括对甲酚、间甲酚、邻甲酚或其组合的一些实例中,封端剂可包含基于封端剂的总重量计的5重量%至100重量%的对甲酚、间甲酚、邻甲酚或其组合。在一些进一步实例中,封端剂可包含基于封端剂的总重量计的10重量%至90重量%、15重量%至85重量%、20重量%至80重量%、或25重量%至75重量%的对甲酚、间甲酚、邻甲酚或其组合。在一些实例中,封端剂可包含基于封端剂的总重量计的至少20重量%、至少30重量%、至少40重量%或至少50重量%的对甲酚、间甲酚、邻甲酚或其组合。在一些具体实例中,封端剂可包含基于封端剂的总重量计的10重量%至30重量%、20重量%至40重量%、30重量%至50重量%、或40重量%至60重量%的对甲酚、间甲酚、邻甲酚或其组合。在一些具体实例中,封端剂可以是或包括对甲酚。在一些附加的实例中,封端剂可以是或包括间甲酚。在一些进一步实例中,封端剂可以是或包括邻甲酚。40.在一些实例中,封端剂可包含腰果壳液和对甲酚、间甲酚、邻甲酚或其组合的共混物。在这种情况下,封端剂可通常包括10:1至1:10的腰果壳液与对甲酚、间甲酚、邻甲酚或其组合的重量比。在一些实例中,封端剂可包括10:1至2:1、4:1至1:1、2:1至1:2、或1:1至1:4的腰果壳液与对甲酚、间甲酚、邻甲酚或其组合的重量比。41.增韧封端预聚物可通常具有将不会对相应结构胶粘剂产生不利影响的粘度。考虑到这一点,增韧封端预聚物可通常具有基于astmd4878-15在60℃下的1厘泊(cp)至60,000cp的粘度。42.本公开还涉及制备增韧封端预聚物的方法。该方法可通常包括在1.4:1至2.1:1的多异氰酸酯当量与异氰酸酯反应性组分当量的当量比下催化多异氰酸酯和异氰酸酯反应性组分之间的反应以形成或产生nco官能预聚物。异氰酸酯反应性组分可包含多元醇组分和支化剂组分。可在1:0.9至1:1.2的nco官能预聚物当量与封端剂当量的当量比下将nco官能预聚物与封端剂合并以终止nco官能预聚物来形成增韧用预聚物。43.更详细地,可使用各种催化剂进行催化多异氰酸酯和异氰酸酯反应性组分之间的反应以形成nco官能预聚物。非限制性实例可包括新癸酸铋催化剂、羧酸铋催化剂、硫醇二丁基锡催化剂、二月桂酸二丁基锡等等,或其组合。在一些具体实例中,催化剂可以是或包括二月桂酸二丁基锡。44.催化该反应可在各种温度下进行。例如,在一些情况下,催化该反应可在40℃至120℃的温度下进行。在一些具体实例中,催化该反应可在40℃至60℃、60℃至80℃、80℃至100℃、或100℃至120℃的温度下进行。45.可将所得nco官能预聚物与封端剂合并以形成增韧封端预聚物。在一些实例中,可在1:0.9至1:1.2的nco官能预聚物当量与封端剂当量的当量比下将nco官能预聚物与封端剂合并以终止nco官能预聚物来形成增韧用预聚物。在一些具体实例中,可在1:0.9至1:1.1、1:1至1:1.2、或1:1.05至1:1.2的nco官能预聚物当量与封端剂当量的当量比下将nco官能预聚物与封端剂合并以终止nco官能预聚物来形成增韧用预聚物。46.可在各种温度下将封端剂添加到nco官能预聚物中。在一些实例中,可在40℃至120℃的温度下进行nco官能预聚物与封端剂的合并。在一些附加的实例中,可在40℃至90℃、50℃至100℃、60℃至110℃、或70℃至120℃的温度下进行nco官能预聚物与封端剂的合并。47.本公开还涉及单组分(1k)结构胶粘剂。如上所述,环氧结构胶粘剂可用于在汽车车身车间构建中辅助点焊金属子装配件的强度。通常,这些结构胶粘剂可以是1k、高粘性混合物。结构胶粘剂的加入可为以其它方式机械连接和/或焊接的子装配件提供额外结构完整性。48.本文所述的结构胶粘剂可通常包含如本文所述的增韧封端预聚物。增韧封端预聚物可通常以基于结构胶粘剂的总重量计的4重量%至15重量%的量包含在结构胶粘剂中。在一些具体实例中,增韧封端预聚物可以以基于结构胶粘剂的总重量计的4重量%至10重量%或6重量%至12重量%的量包含在结构胶粘剂中。49.结构胶粘剂还可包含各种附加组分。附加组分的非限制性实例可包括环氧树脂、橡胶增韧剂、硬化剂、填料等等,或其组合。50.更详细地,对包含在1k结构胶粘剂中的环氧树脂没有特别限制。例如,在一些情况下,该环氧树脂可包括聚缩水甘油酯、聚-(β-甲基缩水甘油酯)等等,其可通过将具有至少两个羧基的化合物与表氯醇、β-甲基表氯醇等合并并使这些化合物反应来获得。在一些附加的实例中,该环氧树脂可包括聚缩水甘油醚、聚-(β-甲基缩水甘油醚)等等,其可通过将具有至少两个醇羟基和/或酚羟基的化合物与表氯醇、β-甲基表氯醇等合并并使这些化合物反应来获得。在进一步实例中,该环氧树脂可包括聚-(n-缩水甘油基)化合物,其可通过将表氯醇与含有至少两个氨基氢原子的胺的反应产物脱氯化氢来获得。在更进一步的实例中,该环氧树脂可包括聚-(s-缩水甘油基)化合物,如衍生自二硫醇的那些。在又附加的实例中,该环氧树脂可包括脂环族环氧树脂,如双-(2,3-环氧环戊基)醚、2,3-环氧环戊基缩水甘油醚、1,2-双-(2,3-环氧环戊氧基)-乙烷、3',4'-环氧环己烷甲酸3,4-环氧环己基甲基酯等等,或其组合。任何上述环氧树脂或类似物可单独或组合用于本文所述的结构胶粘剂。51.环氧树脂可通常以基于结构胶粘剂的总重量计的30重量%至80重量%的量包含在结构胶粘剂中。在一些附加的实例中,环氧树脂可以以基于结构胶粘剂的总重量计的30重量%至50重量%、40重量%至60重量%、50重量%至70重量%、或60重量%至80重量%的量包含在结构胶粘剂中。52.各种合适的橡胶增韧剂也可包含在本文公开的结构胶粘剂中。在一些实例中,橡胶增韧剂可包含丙烯腈-丁二烯橡胶,其具有基于丙烯腈-丁二烯橡胶的总重量计的5重量%至35重量%的丙烯腈。在一些实例中,丙烯腈-丁二烯橡胶可以是羧基封端的丁二烯橡胶。在一些附加的实例中,橡胶增韧剂可包括例如美国专利号5,290,857和5,686,509中描述的核壳橡胶粒子,它们各自通过引用并入本文。53.橡胶增韧剂可通常以基于结构胶粘剂的总重量计的15重量%至45重量%的量包含在结构胶粘剂中。在一些进一步的实例中,橡胶增韧剂可以以基于结构胶粘剂的总重量计的15重量%至25重量%、20重量%至30重量%、25重量%至35重量%、30重量%至40重量%、或35重量%至45重量%的量包含在结构胶粘剂中。54.各种硬化剂也可包含在该结构胶粘剂中。硬化剂的非限制性实例可包括双氰胺和其它胺和酰胺、咪唑、多元酚、聚酐等等,或其组合。55.通常,硬化剂可以以基于结构胶粘剂的总重量计的2重量%至10重量%的量包含在结构胶粘剂中。在一些附加的实例中,硬化剂可以以基于结构胶粘剂的总重量计的2重量%至6重量%、4重量%至8重量%、或6重量%至10重量%的量包含在结构胶粘剂中。56.各种填料也可包含在该结构胶粘剂中。填料的非限制性实例可包括加速剂、附着力促进剂、环氧硅烷、气相二氧化硅、润湿剂、无机填料等等,或其组合。57.填料可通常以基于结构胶粘剂的总重量计的0.5重量%至8重量%的量包含在结构胶粘剂中。在一些附加的实例中,填料可以以基于结构胶粘剂的总重量计的0.5重量%至3重量%、2重量%至4重量%、3重量%至5重量%、4重量%至6重量%、5重量%至7重量%、或6重量%至8重量%的量包含在结构胶粘剂中。58.实施例:实施例1ꢀ–ꢀ支化剂以下反应在氮气下进行以制备增韧封端预聚物:对比例1ꢀ–ꢀ将62.97克(g)聚四亚甲基二醇ꢀ‑ꢀ2000(ptmg-2000)、0.31克三羟甲基丙烷(tmp)和11.52克六亚甲基二异氰酸酯(hdi)称重到圆底烧瓶中。将内容物加热到50℃。加入0.06克二月桂酸二丁基锡。该反应在85℃下保持1小时。加入25.2克二烯丙基双酚a,并将该反应继续另外30分钟。然后倾析出所得封端预聚物。59.本发明的实施例1ꢀ–ꢀ将65.27克(g)ptmg-2000、2.35克蓖麻油和11.43克hdi称重到圆底烧瓶中。将内容物加热到50℃。加入0.06克二月桂酸二丁基锡。该反应在85℃下保持1小时。加入23.98克二烯丙基双酚a,并将该反应继续另外30分钟。然后倾析出所得封端预聚物。60.如表1中所列举,用上述各个相应增韧封端预聚物配制结构胶粘剂:表1ꢀ–结构胶粘剂配方组分量(重量%)epon828(来自hexion)53.5mx154(来自kaneace)29增韧封端预聚物8omnicureu52(来自excelitas)1cab-o-silts720(来自cabot)4dyhard100s(来自alzchem)4.561.用对比样品1配制的结构胶粘剂被认为大致相当于市场上的现有技术的结构胶粘剂。各个结构胶粘剂用于将两个5754铝测试基材粘合在一起。然后将粘合的测试基材和匹配的未粘合基材在35℃、85%r.h.下储存2天。在第0天和第2天在25℃和-40℃下对各个结构胶粘剂进行高冲击楔形剥离测试。这种测试的结果在表2中示出:表2ꢀ–含支化剂的高冲击楔形剥离62.如表2中可以看出,本发明的样品1在25℃和-40℃下都具有优于对比样品1的性能。63.实施例2ꢀ–ꢀ封端剂‑ꢀ2000(ppg-2000)替代一部分ptmg-2000。附加地,用如表5中所列的各种替代性封端剂替代二烯丙基双酚a封端剂:表3ꢀ–封端剂配方(部分2)样品封端剂本发明的样品94-羟基哌啶对比样品2二异丙基胺对比样品34-(2-羟乙基)吗啉对比样品41-甲基哌嗪对比样品51-乙基哌嗪对比样品61-(2-羟乙基)哌啶对比样品7甘油缩甲醛对比样品81-(2-羟乙基)-吡咯烷对比样品92-(二异丙基胺)乙醇对比样品101-(2-羟乙基)-2-吡咯烷酮对比样品114-(羟甲基)-1,3-二氧戊环-2-酮67.用表5中所列的增韧封端预聚物配制结构胶粘剂。结构胶粘剂通常如表1中所示配制。各个结构胶粘剂用于将两个5754铝测试基材粘合在一起。然后将粘合的测试基材和匹配的未粘合基材在35℃、85%r.h.下储存2天。在第0天和第2天在25℃和-40℃下对各个结构胶粘剂进行高冲击楔形剥离测试。这种测试的结果在表6中示出:表6ꢀ‑ꢀ含封端剂的高冲击楔形剥离(部分2)68.从表6中可以看出,本发明的样品9在25℃和-40℃下都具有良好性能。69.应该理解的是,上述方法仅举例说明本发明的一些实施方案。本领域技术人员可设想许多修改和替代布置而不背离本发明的精神和范围,并且所附权利要求意在涵盖这样的修改和布置。因此,尽管上文已结合目前被视为本发明的最实用和最优选实施方案的内容具体且详细地描述了本发明,但本领域普通技术人员显而易见,可作出变动而不背离本文所述的原理和构思。当前第1页12当前第1页12
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