双组分轻量化结构胶组合物及粘接结构的制作方法与应用与流程

本发明涉及胶粘剂，尤其涉及一种双组分轻量化结构胶组合物及粘接结构的制作方法与应用。

背景技术：

1、2021年以来，新能源汽车销售占比达到整车总量的13.4％，为解决用户的里程焦虑，动力电池的能量密度需求越来越高，动力电池的结构设计从最初的ctm电芯到模组，演变出ctp(1代、2代、3代)、ctb、ctc等不同的结构类型。

2、不管是传统汽车还是新能源汽车，都致力于整车轻量化，从而降低能耗。为了进一步提高电动汽车的续航里程，需要在有限的空间内，尽可能降低结构件等零部件的使用，提高空间利用率，放置更多的动力电池。这就意味着，需要更多的胶粘剂来替代铆接以及螺栓等结构件。

3、使用聚氨酯作为结构粘接，具有更好的韧性和抗冲击性能，且对大部分基材粘接效果较好。现有技术提供了一些轻量化的双组分聚氨酯结构胶的技术方案，其中的一部分技术方案采用空心玻璃微珠作为填料来实现结构胶密度的降低。

4、但本发明的发明人在长期实践中发现，空心玻璃微珠作为可选的低密度填料，由于其表面存在大量羟基、且其ph值达9.5-10，很容易导致异氰酸酯组分在存储过程中粘度增加，且在应用过程中，胶层极其容易产生泡孔，进而影响双组分聚氨酯结构胶的应用效果。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种双组分轻量化结构胶组合物及粘接结构的制作方法与应用。

2、为实现前述发明目的，本发明采用的技术方案包括：

3、第一方面，本发明提供一种双组分轻量化结构胶组合物，包括第一组分以及第二组分；所述第一组分包括多元醇、催化剂以及第一填料，所述第二组分包括异氰酸酯预聚物、第二填料以及助剂；

4、所述异氰酸酯预聚物具有多个饱和环烷基，所述第二填料选自表面具有长碳链的空心玻璃微珠，所述助剂选自有机酸。

5、第二方面，本发明还提供一种粘接结构的制作方法，包括如下的步骤：

6、提供上述双组分轻量化结构胶组合物；

7、将所述双组分轻量化结构胶组合物中的第一组分与第二组分均匀混合，获得胶粘混合物；

8、使所述胶粘混合物覆设于待粘接位置并烘干固化，形成粘接结构。

9、第三方面，本发明还提供一种电池包，包括多个电芯，固定多个所述电芯的粘接结构由上述制作方法形成。

10、基于上述技术方案，与现有技术相比，本发明的有益效果至少包括：

11、本发明提供的双组分轻量化结构胶组合物，通过使用具有多个饱和环烷基的异氰酸酯预聚物，并使用表面带有长碳链的空心玻璃微珠，同时通过有机酸中和空心玻璃微珠的碱性，抑制异氰酸酯的反应，既可以获得轻量化的聚氨酯结构胶组合物，同时该组合物具有稳定的长期存储粘度，且在应用中，所形成的胶层不易产生泡孔，具有非常优异的应用效果。

12、上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够使本领域技术人员能够更清楚地了解本申请的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例说明如后。

技术特征：

1.一种双组分轻量化结构胶组合物，包括第一组分以及第二组分；所述第一组分包括多元醇、催化剂以及第一填料，所述第二组分包括异氰酸酯预聚物、第二填料以及助剂；

2.根据权利要求1所述的双组分轻量化结构胶组合物，其特征在于，所述第一组分具体包括按照质量分数计算的如下组分：

3.根据权利要求1所述的双组分轻量化结构胶组合物，其特征在于，所述异氰酸酯预聚物选自hmdi型异氰酸酯预聚物。

4.根据权利要求1所述的双组分轻量化结构胶组合物，其特征在于，所述有机酸包括冰醋酸和草酸中的任意一种或两种的组合。

5.根据权利要求1所述的双组分轻量化结构胶组合物，其特征在于，所述空心玻璃微珠表面具有如式(a)所示的基团：

6.根据权利要求5所述的双组分轻量化结构胶组合物，其特征在于，所述空心玻璃微珠的平均粒径为30-50μm，孔隙率为30-50％。

7.根据权利要求1所述的双组分轻量化结构胶组合物，其特征在于，所述多元醇包括聚醚多元醇、聚酯多元醇中的任意一种或两种的组合；

8.一种粘接结构的制作方法，其特征在于，包括：

9.根据权利要求8所述的制作方法，其特征在于，所述第一组分和第二组分的体积比为0.8∶1-1.2∶1；

10.一种电池包，包括多个电芯，其特征在于，固定多个所述电芯的粘接结构由权利要求8-9中任意一项所述的制作方法形成。

技术总结
本发明公开了一种双组分轻量化结构胶组合物及粘接结构的制作方法与应用。所述双组分轻量化结构胶组合物包括第一组分以及第二组分；第一组分包括多元醇、催化剂以及第一填料，第二组分包括异氰酸酯预聚物、第二填料以及助剂；异氰酸酯预聚物选自具有多个饱和环烷基的异氰酸酯预聚物，第二填料选自表面具有长碳链的空心玻璃微珠，助剂选自有机酸。本发明通过使用具有多个饱和环烷基的异氰酸酯预聚物，并使用表面带有长碳链的空心玻璃微珠，同时通过有机酸中和空心玻璃微珠的碱性，抑制异氰酸酯的反应，既可以获得轻量化的聚氨酯结构胶组合物，同时具有稳定的长期存储粘度，且在应用中，所形成的胶层不易产生泡孔，具有非常优异的应用效果。

技术研发人员：方俊,郑平,汪明珠,朱凌凯,鲁健,黄吉僖,敖毅伟,方雷
受保护的技术使用者：上海德朗聚新材料有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13