CN113583590B - 一种双组分胶粘剂组合物、拆卸该胶粘剂的方法及包含该胶粘剂的电池 - Google Patents
一种双组分胶粘剂组合物、拆卸该胶粘剂的方法及包含该胶粘剂的电池 Download PDFInfo
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Abstract
本申请涉及一种双组分胶粘剂组合物、拆卸该胶粘剂的方法及包含该胶粘剂的电池。具体地，所述双组分胶粘剂组合物由A组分和B组分组成，所述A组分包含树脂组分和第一填料，所述B组分包含固化剂组分和第二填料，其中所述第一填料和所述第二填料均包含高介电损耗填料，所述高介电损耗填料具有不低于8的介电常数，所述A组分中的高介电损耗填料的质量百分比不低于20wt％，所述B组分中的高介电损耗填料的质量百分比比不低于10wt％。如上所述双组分胶粘剂组合物在固结后得到的固化胶，在经受频率介于300MHz‑300GHz之间的电磁波处理之后，能够升温至120℃或更高的温度，所述辐照的时间可以不超过240s。
Description
技术领域
本申请属于胶粘剂及其应用领域，具体地，本申请涉及一种双组分胶粘剂组合物，特别是聚氨酯结构胶，拆卸该双组分胶粘剂组合物的方法，以及包含该双组分胶粘剂组合物的电池。
背景技术
随着结构胶的粘合剂技术的发展，结构胶在建筑、轨道交通、汽车等领域得到广泛应用。在某些特殊领域中，希望结构胶是可拆卸的。例如，对于在锂离子电池的电箱中应用的结构粘接粘合剂，通常希望结构胶在返修及拆解过程中显示降低的粘接强度，同时希望结构胶在使用过程中保持足够的粘接强度，以减小失效风险并提高安全性。
目前，为了实现结构胶的可拆卸需求，现有文献中提供了有限的解决方案。例如，CN103224769A公开了一种快速固化高强度可拆卸结构胶及其存储方法，其中明确公开了通过调节配比使玻璃化转变温度在30℃～35℃左右，使得固化物保持室温的强度又能够保持热水中的可拆卸性。在实际的拆卸过程中，通过用热水加热来实现结构胶的拆除。作为另一种解决方案，CN107325776公开了可重工结构胶，其明确公开了在结构胶中添加热膨胀性微球，这种热膨胀性微球是指在受热条件下可发生体积膨胀具有微球状的聚合物，其聚合物成分可以是丙烯酸酯类共聚合物，比如是聚(丙烯腈/丙烯酸甲酯)的共聚合物、聚(偏氯乙烯/丙烯酸甲酯)的共聚物。这种热膨胀微球在固化胶体中受热膨胀，使得树脂的内聚力下降，从而实现可拆卸目的。然而，市场上没有满足上述应用要求，更没有满足锂离子电池电箱的应用要求的结构胶粘剂。
综上，目前急需开发一种在正常工况满足使用需求，在特殊条件下强度显著降低以满足拆卸性需求的胶粘剂。
发明内容
本发明的一个目的在于提供一种满足可拆卸要求同时在-30℃至60℃的工况下机械粘接性能不受影响的双组分胶粘剂组合物。
本申请提供了一种双组分胶粘剂组合物，其由A组分和B组分组成，所述A组分包含树脂组分和第一填料，所述B组分包含固化剂组分和第二填料，其中所述第一填料和所述第二填料均包含高介电损耗填料，所述高介电损耗填料具有不低于8的介电常数，所述A组分中的高介电损耗填料相对于所述A组分的总质量的质量百分比不低于15wt％，所述B组分中的高介电损耗填料相对于所述B组分的总质量的质量占比不低于15wt％。优选的，所述双组分胶粘剂组合物可作为结构胶使用。优选地，各组分中，高介电损耗填料相对于所述各组分总质量的质量百分比为20wt％以上，优选为40wt％以上。
本申请还提供了一种拆卸胶粘剂的方法，其包括：使用频率介于300MHz-300GHz之间的电磁波，对本申请的双组分胶粘剂组合物在固结后得到的固化胶进行辐照，使得所述固化胶升温至120℃或更高的温度，优选地，辐照的时间不超过240s。
本申请的发明人惊讶地发现，在双组分胶粘剂组合物特别是结构胶中添加大量高介电损耗填料，例如相对于双组分胶粘剂组合物的特定组分的总重，高介电损耗填料的质量百分比为40wt％或更高，可以使得如此形成的结构胶的固化胶在采用微波照射一段时间后，优选240s或更短的时间之后，固化胶的粘接性显著下降，从而可实现被粘附件的拆卸，甚至快速拆卸。因此，在多种应用中，特别是在锂离子电池的电箱应用中，采用本发明的胶粘剂不仅可以满足在使用过程中的高粘结强度，而且可以在电池包的返修及拆解过程中，通过微波处理实现显著降低的粘接强度，从而达到快速拆卸目标电池单体的目的。
本发明的一个或多个实施方案的细节在以下的说明书中阐明。根据说明书和权利要求，本发明其它特征、目的和优点将变得清楚。
附图说明
图1是电池单体的一实施方式的示意图。
图2是包含多个电池单体的电池的一实施方式的示意图。
图3是电池用作电源的装置的一实施方式的示意图。
其中，附图标记说明如下：5-电池单体
定义
在本文中使用时，除非另有说明，“一种”、“这种”、“至少一种”和“一种或多种”以及不使用数量词的情形可互换使用。因此，例如包含“一种”填料的双组分胶粘剂组合物可以被解释为表示该双组分胶粘剂组合物中包含“一种或多种”填料。除本文中另有说明外，本文中单数形式的使用还意在包括复数形式。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。作为示例性说明，特征“第一填料和第二填料均包含高介电损耗填料”将被理解为，所述第一填料和第二填料各自是独立的，而且这二者所包含的高介电损耗填料在种类和用量上也是各自独立的，可以是相同的或不同的。
在组合物被描述为具有、包括或包含特定组分或者在方法被描述为具有、包括或包含特定工艺步骤的情况下，预计本发明的组合物基本上由所涉及的组分组成或由所涉及的组分组成，或者本发明的方法基本上由所涉及的工艺步骤组成或由所涉及的工艺步骤组成。
为了简便，本文仅明确地公开了一些数值范围。然而，任意下限可以与任何上限组合形成未明确记载的范围；以及任意下限可以与其它下限组合形成未明确记载的范围，同样任意上限可以与任意其它上限组合形成未明确记载的范围。此外，尽管未明确记载，但是范围端点间的每个点或单个数值都包含在该范围内。因而，每个点或单个数值可以作为自身的下限或上限与任意其它点或单个数值组合或与其它下限或上限组合形成未明确记载的范围。
在本申请的上下文中，术语“双组分胶粘剂组合物”是指通常由两个组分组成的胶粘剂组合物，这两个组分彼此是分开包装的，使用前将这两个组分根据所需比例进行混合才能固结形成具有一定机械强度的固化胶，例如胶片、胶块等等。
在本申请的上下文中，术语“结构胶”是指强度高(诸如在60℃或更低的温度下的抗剪切强度大于7MPa和/或弹性模量介于200MPa-1000MPa之间)，能承受较大荷载，且耐老化、耐疲劳、耐腐蚀，在预期寿命内性能稳定，适用于承受强力的结构件粘接的双组分胶粘剂组合物。
在本发明的上下文中，术语“高介电损耗填料”指的是在电磁场中存在时，会有效地发生消耗一部分电磁能而使本身发热的填料。根据本申请的实施方式，双组分胶粘剂组合物包含介电常数不低于8的高介电损耗填料。
在涉及“高介电损耗填料”时使用时，“介电常数”是衡量该填料储存电磁能力的参数。通常，介电常数越高，材料储存电磁的能力越强，因而在电磁场的作用下也更容易发热。填料的介电常数在本领域中具有公知的含义，可以采用本领域公知的仪器和方法进行测定。例如，可以参照张治文等人在“粉末介质介电常数的测量”，《绝缘材料通讯》，1989，(2)：28-32中所公开的方法进行测定。
在本申请的上下文中，平均体积分布粒径Dv50是指，填料颗粒的体积分布中50％所对应的粒径，也被称为平均体积粒径Dv50。类似地，体积分布粒径Dv90是指，填料颗粒的体积分布中90％所对应的粒径。填料颗粒的体积平均粒径Dv50、Dv90为本领域公知的含义，可以用本领域公知的仪器及方法进行测定。例如可以参照GB/T 19077-2016粒度分布激光衍射法，采用激光粒度分析仪方便地测定，如英国马尔文仪器有限公司的Mastersizer 2000E型激光粒度分析仪。
术语“优选的”和“优选地”是指在某些情况下可提供某些益处的本发明实施方案。然而，在相同或其他情况下，其他实施方案也可能是优选的。另外，一个或多个优选的实施方案的叙述不意味着其他实施方案是不可用的，并且不旨在将其他实施方案排除在本发明范围外。
具体实施方式
本发明提供了一种双组分胶粘剂组合物，其由A组分和B组分组成，所述A组分包含树脂组分和第一填料，所述B组分包含固化剂组分和第二填料，其中所述第一填料和所述第二填料均包含高介电损耗填料，所述高介电损耗填料具有不低于8的介电常数，所述A组分中的高介电损耗填料相对于所述A组分的总质量的质量百分比不低于15wt％，所述B组分中的高介电损耗填料相对于所述B组分的总质量的质量百分比不低于15wt％。
根据本申请的双组分胶粘剂组合物显示高强度，能承受较大荷载，且耐老化、耐疲劳、耐腐蚀，在预期寿命内性能稳定，适用于承受强力的结构件粘接，因而适于作为结构胶。在本申请的一个实施方式中，所述双组分胶粘剂组合物在60℃或更低的温度下的抗剪切强度为7MPa或更高，并且/或者弹性模量介于200MPa-1000MPa之间。
在根据本申请的胶粘剂中，A组分的第一填料和B组分的第二填料分别包含高介电损耗填料，所述高介电损耗填料具有不低于8的介电常数。如本申请上文所述，这种高介电损耗填料在电磁场中存在时会有效地消耗一部分电磁能而使本身发热，因而使得含有该种填料的粘合剂在电磁场的作用下能够快速升温，从而实现固化胶的可拆卸，这在本申请之前是难以预见到的。
优选地，在根据本申请的一些实施方式中，所述高介电损耗填料在A组分和B组分二者中的含量均较高。优选地，每个组分中，所述高介电损耗填料相对A组分或B组分总质量的质量百分比为15wt％或更高，优选为20wt％或更高，更优选为40wt％或更高。在根据本申请的双组分胶粘剂组合物中掺入如此高含量的高介电损耗填料，使得该双组分胶粘剂组合物的固化胶在采用频率介于300MHz-300GHz之间的电磁波辐照一段时间后，能够升温到至120℃或更高的温度，而且能够显示明显更低的拉伸剪切强度，优选1MPa或更低的拉伸剪切强度，从而能够实现可拆卸。优选地，辐照时间不超过240s。
在根据本申请的一些实施方式中，所述高介电损耗填料的平均体积分布粒径Dv50≤30μm。优选的，所述高介电损耗填料的体积分布粒径Dv90≤50μm。本申请的发明人惊讶地发现，采用具有较低粒径的高介电损耗填料有助于该填料充分分散在粘合剂内部，从而有助于获得高加热效率。
在根据本申请的一些实施方式中，所述高介电损耗填料选自硫酸钡、碳酸钙、硫酸钙、过磷酸钙、氧化镁、硅微粉中的一种或多种。优选的，所述高介电损耗填料为硫酸钡和/或碳酸钙。更优选的，所述高介电损耗填料为硫酸钡。
本发明的发明人惊讶地发现，在双组分胶粘剂组合物中掺入高介电损耗填料(诸如硫酸钡或其与碳酸钙的组合)，尤其是大量的高介电损耗填料，使得由此得到的双组分胶粘剂组合物在使用过程中具有高粘结强度，而且在需要返修及拆解时，可以通过微波处理实现粘结剂组合物的粘接强度显著降低，从而达到可拆卸目的。事实上，在本申请之前，没有任何现有技术公开和/或教导了通过上述方式配制得到双组分胶粘剂组合物可达到可拆卸目的。中国专利申请CN107652934A公开了一种室温超快速固化双组份无溶剂聚氨酯结构胶，其实施例3公开了一种聚氨酯结构胶，其A组分包含90％的多元醇、和2％的填料，其中填料为质量比为1:1的钛白粉和硫酸钡。虽然该专利的聚氨酯结构胶可以包含少量硫酸钡作为填料，但是该专利的申请人没有认识到在结构胶中的A组分和B组分中同时掺入高介电损耗填料(例如具有高介电损耗性能的硫酸钡和/或碳酸钙)可以实现固化胶的可拆卸，更没有认识到在结构胶中的A组分和B组分中同时掺入大量具有高介电损耗性能的硫酸钡可以配制得到采用微波可快速拆卸的双组分胶粘剂组合物。类似地，中国专利申请CN102079960也公开了一种聚氨酯隔热结构胶，其A组分由聚醚多元醇和助剂组成，其中填料为纳米碳酸钙、滑石粉、硫酸钡、石英中的一种或多种，其用量至多为5wt％。与以上中国专利申请CN107652934A类似，虽然该专利的聚氨酯结构胶可以包含少量硫酸钡作为填料，但是该专利的申请人没有认识到在结构胶的A组分和B组分中同时掺入高介电损耗填料(例如具有高介电损耗性能的硫酸钡和/或碳酸钙)可以实现固化胶的可拆卸，更没有认识到在结构胶的A组分和B组分中同时掺入大量具有高介电损耗性能的硫酸钡可以配制得到采用微波可快速拆卸的双组分胶粘剂组合物。
以上公开的高介电损耗填料例如可以采用本领域普通技术人员所熟知的技术制成。或者，作为高介电损耗填料的实例，可以使用任何适当的可商购产品，诸如购自嘉信化工的商品牌号为JX-200硫酸钡(介电常数11.0-12.0)；购自宇信钙业的商品牌号为YX-501的碳酸钙(介电常数8.5-9.0)。
因此，在根据本申请的一些实施方式中，高介电损耗填料在A组分中的含量，相对于所述A组分的总质量，在15wt％或更高的范围内。优选的，高介电损耗填料在A组分中的含量，相对于所述A组分的总质量，在20wt％或更高的范围内。进一步优选的，高介电损耗填料在A组分中的含量，相对于所述A组分的总质量，在40wt％或更高的范围内。更优选的，高介电损耗填料在A组分中的含量，相对于所述A组分的总质量，在40wt％-75wt％的范围内。在一些实施方式中，相对于所述A组分的总重，高介电损耗填料的量可以为45wt％-70wt％、50wt％-70wt％、55wt％-70wt％、60wt％-70wt％、65wt％-70wt％、45wt％-65wt％、50wt％-65wt％、55wt％-65wt％、60wt％-65wt％、45wt％-60wt％、50wt％-60wt％、55wt％-60wt％、45wt％-55wt％、50wt％-55wt％、45wt％-50wt％或由任何这些值限定的范围内的任何数值。
在根据本申请的一些实施方式中，高介电损耗填料在B组分中的含量，相对于所述B组分的总质量，在15wt％或更高的范围内。优选的，高介电损耗填料在B组分中的含量，相对于所述B组分的总质量，在20wt％或更高的范围内。进一步优选的，高介电损耗填料在B组分中的含量，相对于所述B组分的总质量，在40wt％或更高的范围内。更优选的，高介电损耗填料在B组分中的含量，相对于所述B组分的总质量，在40wt％-70wt％的范围内。在一些实施方式中，相对于所述B组分的总重，高介电损耗填料的量可以为45wt％-70wt％、50wt％-70wt％、55wt％-70wt％、60wt％-70wt％、65wt％-70wt％、45wt％-65wt％、50wt％-65wt％、55wt％-65wt％、60wt％-65wt％、45wt％-60wt％、50wt％-60wt％、55wt％-60wt％、45wt％-55wt％、50wt％-55wt％、45wt％-50wt％或由任何这些值限定的范围内的任何数值。
在本申请的实施方式中，第一填料和第二填料除了包含高介电损耗填料以外，还可以任选地包含粘合剂领域中常用的其它填料。这些其它填料的添加不会不利地影响双组分胶粘剂组合物或由其得到的固化胶的性能。适当的其它填料包括例如会改善双组分胶粘剂组合物或由其得到的固化胶的导热性能的填料或会吸收双组分胶粘剂组合物中的或由其产生的湿气的填料。可以包含的其它填料例如是导热填料、除水填料等。各个可选填料的含量足以起到其意欲达到目的，但优选地，这样的含量不会不利地影响双组分胶粘剂组合物或由其得到的固化胶。
在根据本申请的粘合剂中，A组分除了第一填料以外还包含树脂组分。在本发明的上下文中，树脂组分是指构成双组分胶粘剂组合物的主体的组分。一方面，这种树脂组分作为粘合剂使双组分胶粘剂组合物中的各组分(诸如填料)保持在一起并赋予双组分胶粘剂组合物一定的内聚强度，另一方面，这种树脂组分与固化剂具有良好的反应性，从而实现具有高机械强度的固化胶。
作为示例性说明，A组分中所包含的树脂组分可以包括任何适用于本领域常见类型胶粘剂的树脂，包括但不限于，适用于环氧胶粘剂、聚氨酯胶粘剂、丙烯酸类胶粘剂等等的树脂。
在根据本申请的双组分胶粘剂组合物是聚氨酯结构胶的实施方式中，A组分包含的树脂组分为多元醇，所述多元醇为衍生自环氧丙烷的聚醚多元醇、双酚A聚醚多元醇、蓖麻油、蓖麻油改性聚酯多元醇、衍生自邻苯二甲酸酐的聚酯多元醇中的一种或多种。优选地，所述多元醇为双酚A聚醚二元醇、双酚A聚醚三元醇、蓖麻油、蓖麻油改性聚酯多元醇的组合。以上公开的多元醇例如可以采用本领域普通技术人员所熟知的技术制成。或者，作为多元醇的实例，可以使用任何适当的可商购产品，诸如购自日本奇怪木油脂工业株式会社的BlaunonBEO/BPO系列，日本乳化剂株式会社的BA系列，阿科玛的Dinaol系列等双酚A聚醚多元醇；购自湖北鑫润德化工的蓖麻油；购自ALBERDINGK的Albodur系列蓖麻油改性聚酯多元醇。
在根据本申请的双组分胶粘剂组合物是环氧结构胶的实施方式中，A组分包含的树脂组分为环氧树脂，所述环氧树脂为双酚A环氧树脂和/或双酚F环氧树脂。以上公开的环氧树脂例如可以采用本领域普通技术人员所熟知的环氧氯丙烷技术制成。或者，作为环氧树脂的实例，可以使用任何适当的可商购产品，诸如购自上海开平树脂有限公司的E55、E51、E44、E20。
在根据本申请的双组分胶粘剂组合物是丙烯酸类结构胶的实施方式中，A组分包含的树脂组分为具有式CH2＝C(CH3)COOR1的(甲基)丙烯酸C1-C12烷基酯类，其中R1选自碳原子数为1～12的烷基。作为示例性说明，所述(甲基)丙烯酸C1-C12烷基酯可以选自(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸异丙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸戊酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸庚酯、(甲基)丙烯酸辛酯、(甲基)丙烯酸壬酯、(甲基)丙烯酸癸酯中的一种或多种。
在根据本申请的一些实施方式中，树脂组分在A组分中的质量百分比，相对于所述A组分的总质量，可以在20wt％-55wt％的范围内。优选地，树脂组分在A组分中的质量百分比，相对于所述A组分的总质量，在30wt％-55wt％的范围内。在一些实施方式中，相对于所述A组分的总重，树脂组分的质量百分比可以为25wt％-55wt％、30wt％-55wt％、35wt％-55wt％、40wt％-55wt％、45wt％-55wt％、50wt％-55wt％、25wt％-50wt％、30wt％-50wt％、35wt％-50wt％、40wt％-50wt％、45wt％-50wt％、25wt％-45wt％、30wt％-45wt％、35wt％-45wt％、40wt％-45wt％、25wt％-40wt％、30wt％-40wt％、35wt％-40wt％、25wt％-35wt％、30wt％-35wt％、25wt％-30wt％或由任何这些值限定的范围内的任何数值。
在根据本申请的双组分胶粘剂组合物中，B组分除了第二填料以外还包含固化剂组分。在本发明的上下文中，固化剂组分是指能够与双组分胶粘剂组合物中的树脂组分发生反应和/或交联的组分。
作为示例性说明，固化剂组分可以包括任何适用于本领域常见类型粘合剂的任意固化剂，包括但不限于，适用于环氧胶粘剂、聚氨酯胶粘剂、丙烯酸类胶粘剂等等的固化剂。
在根据本申请的双组分胶粘剂组合物是聚氨酯结构胶的实施方式中，固化剂组分为异氰酸酯，或异氰酸酯与多元醇反应生成的异氰酸酯封端的预聚体。其中，所述异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯(TDI)、二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、聚合MDI、液化MDI、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、间苯二甲基异氰酸酯(XDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)中的一种或多种。所述多元醇为数均分子量不低于1500g/mol的二元醇。作为示例性说明，所述多元醇为衍生自环氧丙烷的聚醚多元醇、衍生自邻苯二甲酸酐的聚酯多元醇中的一种或多种。以上公开的异氰酸酯与多元醇反应生成的异氰酸酯封端的预聚体可以采用本领域普通技术人员所熟知的技术制成，例如原位形成。作为异氰酸酯的实例，可以使用任何适当的可商购产品，诸如购自烟台万华、BAYER公司或BASF的MDI或TDI。作为二元醇的实例，可以使用任何适当的可商购产品，诸如购自江苏钟山、上海高桥、山东东大的210聚醚和220聚醚；购自华峰化学的HF-8000系列，华大化学的CMA系列苯酐聚酯二元醇。
在根据本申请的双组分胶粘剂组合物是环氧结构胶的实施方式中，固化剂组分为环氧反应性固化剂，所述环氧反应性固化剂选自脂肪族多元胺、脂肪胺加成物、酰氨基胺、氨基聚酰胺树脂、环脂胺、芳香胺、芳脂胺、曼尼期碱、酮亚胺、双氰胺或其任意组合。在本发明的一些实施方式中，所述固化剂组分是本领域公知的，例如在刘登良主编的《涂料工艺》，第四版，2010，第275-280中公开了，其公开内容通过引用并入本文中。
在根据本申请的双组分胶粘剂组合物是丙烯酸类结构胶的实施方式中，固化剂组分为过氧化物，包括但不限于枯烯过氧化氢、叔丁基过氧化氢、二叔丁基过氧化物、二辛基过氧化物、过戊酸叔丁基酯、过异壬酸叔丁基酯、过辛酸叔丁基酯、过新癸酸叔丁基酯、过氧二碳酸二(2-乙基己基)酯、过氧二碳酸二(异十三烷基)酯。在本发明的实施方式中，所述固化剂组分是本领域公知的。
在根据本申请的一些实施方式中，固化剂组分在B组分中的质量百分比，相对于所述B组分的总质量，可以在10wt％-55wt％的范围内，更优选在20wt％-55wt％的范围内。在一些实施方式中，相对于所述B组分的总质量，固化剂组分的质量百分比可以为15wt％-55wt％、20wt％-55wt％、25wt％-55wt％、30wt％-55wt％、35wt％-55wt％、40wt％-55wt％、45wt％-55wt％、50wt％-55wt％、10wt％-50wt％、15wt％-50wt％、20wt％-50wt％、25wt％-50wt％、30wt％-50wt％、35wt％-50wt％、40wt％-50wt％、45wt％-50wt％、10wt％-45wt％、15wt％-45wt％、20wt％-45wt％、25wt％-45wt％、30wt％-45wt％、35wt％-45wt％、40wt％-45wt％、10wt％-40wt％、15wt％-40wt％、20wt％-40wt％、25wt％-40wt％、30wt％-40wt％、35wt％-40wt％、10wt％-35wt％、15wt％-35wt％、20wt％-35wt％、25wt％-35wt％、30wt％-35wt％、10wt％-30wt％、15wt％-30wt％、20wt％-30wt％、25wt％-30wt％、10wt％-25wt％、15wt％-25wt％、20wt％-25wt％、10wt％-20wt％、15wt％-20wt％、10wt％-15wt％或由任何这些值限定的范围内的任何质量％。
在本发明的某些实施方式中，A组分和B组分还可选进一步包含常用在双组分胶粘剂组合物中的附加添加剂，这些添加剂不会不利地影响双组分胶粘剂组合物或由其得到的固化胶的性能。适当的添加剂包括例如会改善组合物的加工性能或制造性能、或改善组合物或由其得到的固化胶的特定功能性质或特性(诸如对基材的粘附性)的那些试剂。可以包含的添加剂例如是触变剂、除水剂、催化剂、硅烷偶联剂、杀菌剂、防霉剂、消泡剂、抗氧化剂、UV稳定剂、或其组合。各个可选成分的含量足以起到其意欲达到目的，但优选地，这样的含量不会不利地影响双组分胶粘剂组合物或由其得到的固化胶。在本发明的优选实施方式中，适当的附加添加剂包括触变剂、除水剂、催化剂、硅烷偶联剂、或其任意组合。
触变剂是指使得双组分胶粘剂组合物受到剪切时，稠度变小，而在剪切停止时，稠度又增加的试剂，包括但不限于有机膨润土、沉淀法二氧化硅、气相法二氧化硅、石棉、高岭土、凹凸棒土。根据需要，也可以使用其它触变剂。
除水剂是指能够吸收双组分胶粘剂组合物中的水分从而减少组合物中的水分含量的试剂，包括但不限于噁唑烷除水剂。该噁唑烷除水剂对水分敏感，能够分解消耗水分，从而起到除去体系中的水分的作用。根据需要，也可以使用其它除水剂，诸如活化分子筛。
硅烷偶联剂是指能够促进双组分胶粘剂组合物附着在基底上的试剂，包括氨基硅烷、羟基硅烷、环氧硅烷以及本领域公知的任何硅烷偶联剂。作为示例性说明，可以使用硅烷偶联剂KH540、KH550、KH560中的一种或多种。
为了促进双组分胶粘剂组合物的硬化，还可以包含一种或多种催化剂。作为示例性说明，可以使用来自德音化学的DY5508、来自新典化学的E129等等。
各个可选成分的含量足以起到其意欲达到目的，但优选地，这样的含量不会不利地影响双组分胶粘剂组合物或由其得到的固化胶。根据本发明的某些实施方式，A组分或B组分中附加添加剂的总质量百分比分别相对于所述A组分或B组分的总质量可以在约0wt％至约10wt％的范围内，优选在约0wt％至约8wt％的范围内。
本发明的A组分和B组分的制备可以采用本领域普通技术人员所熟知的任何适当的混合方法来实现。例如A组分可以通过如下制成：将树脂组分、第一填料、附加添加剂添加到容器中，然后将所得混合物搅拌均匀。B组分也可以通过类似的方法制备。
在根据本申请的实施方式中，A组分和B组分的重量比可以采用本领域常用的任何重量比，优选在较宽的范围内变化，更优选在1-20:1的范围内，还要更优选在1-10:1的范围内，例如为1:1、4:1或10:1。
在根据本申请的实施方式中，在将所述双组分胶粘剂组合物的A组分和B组分混合并固化后，所得固化胶在60℃或更低的温度下显示7MPa或更高的拉伸剪切强度，如此这种双组分胶粘剂组合物在使用工况下中具有高粘结强度，可以减少失效风险并提高安全性。
在根据本申请的实施方式中，在将所述双组分胶粘剂组合物的A组分和B组分混合并固化后，所得固化胶在120℃或更高的温度下显示1MPa或更低的拉伸剪切强度。
在根据本申请的优选实施方式中，所述双组分胶粘剂组合物在固结后得到的固化胶，在经受频率介于300MHz-300GHz之间的电磁波处理240s或更短的时间段，例如90-240s的时间段之后，能够升温至120℃或更高的温度。因此，根据本申请的双组分胶粘剂组合物形成的固化胶可以在返修及拆解过程中通过短时间的微波处理就可以实现粘接强度的显著降低，从而达到可快速拆卸目的。
根据本发明的某一实施方式，双组分胶粘剂组合物的使用方法包括：应用前，以预定质量百分比将A组分和B组分在混合装置中进行简单混合。所得混合物形式的双组分胶粘剂组合物可使用本领域技术人员熟悉的各种方法来进行施胶，包括挤出。在本发明的一个实施方式中，混合的双组分胶粘剂组合物通过挤出来进行施胶。本发明双组分胶粘剂组合物可被施涂成各种形式，包括片状、点状、块状或任何适当的形状。可以通过使涂覆的双组分胶粘剂组合物风干或通过使用本领域技术人员熟悉的各种干燥装置(例如，烘箱)加速固化来使其固化。
根据本申请的另一方面，提供了一种拆卸胶粘剂的方法，所述方法包括：使用频率介于300MHz-300GHz之间的电磁波，对双组分胶粘剂组合物在固结后得到的固化胶进行辐照，使得所述固化胶升温至120℃或更高的温度。优选的，辐照时间不超过240s。其中，所述双组分胶粘剂组合物由A组分和B组分组成，所述A组分包含树脂组分和第一填料，所述B组分包含固化剂组分和第二填料，其中所述第一填料和所述第二填料均包含高介电损耗填料，所述高介电损耗填料具有不低于8的介电常数。优选地，在所述A组分中，相对于所述A组分的总质量，高介电损耗填料的质量百分比在40wt％或以上。优选地，在所述B组分中，相对于所述B组分的总质量，高介电损耗填料的质量百分比在40wt％或以上。本申请的发明人惊讶地发现，在采用本申请的双组分胶粘剂组合物形成的固化胶，可以通过用频率介于300MHz-300GHz之间的电磁波进行辐照来进行拆卸，甚至可以通过用频率介于300MHz-300GHz之间的电磁波进行辐照较短的时间，例如240s或更短，甚至低至90s，来进行拆卸，这在本申请之前是难以预见的。
根据本申请的另一方面，提供了一种电池，其特征在于，包括根据本申请的双组分胶粘剂组合物，所述双组分胶粘剂组合物在电池中用于将电池单体固定于所述电池的箱体内。
作为示意性说明，如下参照说明书附图提供了电池单体、电池的结构和构成方式。
本申请对电池单体的形状没有特别的限制，其可以是圆柱形、方形或其他任意的形状。如图1是作为一个示例的方形结构的电池单体5。在一些实施例中，多个电池单体可以5可以沿长度方向依次排列设置在电池箱中，并通过本申请所述的双组分胶粘剂组合物固定在电池的箱体内，形成电池。图2示出了作为一个示例的电池，其包含多个电池单体5，其中根据本申请的双组分胶粘剂组合物将电池单体固定在电池箱体的底部。
作为示例性说明，根据本申请的电池可以作为各种装置的电源，也可以作为这些装置的能量存储单元。所述装置可以但不限于是移动设备(例如手机、笔记本电脑等)、电动车辆(例如纯电动车、混合动力电动车、插电式混合动力电动车、电动自行车、电动踏板车、电动高尔夫球车、电动卡车等)、电气列车、船舶及卫星、储能系统等。所述装置可以根据其使用需求来选择电芯(Cell)、电池模组(Module)或电池包(Pack)。
图3是作为一个示例的装置。该装置为纯电动车、混合动力电动车、或插电式混合动力电动车等。为了满足该装置对电池的高功率和高能量密度的需求，可以采用电池包或电池模组。作为另一个示例的装置可以是手机、平板电脑、笔记本电脑等。该装置通常要求轻薄化，可以采用电芯作为电源。
实施例
为了使本发明的发明目的、技术方案和有益技术效果更加清晰，以下结合实施例进一步详细描述本发明。但是，应当理解的是，本发明的实施例仅仅是为了解释本发明，并非为了限制本发明，且本发明的实施例并不局限于说明书中给出的实施例。实施例中未注明实验条件采用常规条件，或采用材料供应商或设备供应商推荐的条件。
测试方法：
剪切强度：制样及测试方法参照GB/T 7124，拉伸速度5mm/min。
双组分胶粘剂组合物
将下表1所示用量的用于A组分的各成分在一个容器中搅拌混合，并分装。然而，将下表1所示用量的用于B组分的各成分在另一个容器中搅拌混合，并分装。
为了测定双组分胶粘剂组合物的剪切强度，将A组分和B组分进行混合，并根据测试方法部分所述，将所得混合物以单搭接方式施涂在铝片上，并测试固化的双组分胶粘剂组合物在25℃下的剪切强度。
然后，采用商购自艾尼克斯的微波马弗炉(发射频率2450MHz的电磁波)对固化的双组分胶粘剂组合物进行照射。当固化的双组分胶粘剂组合物达到60℃、80℃和120℃时，测量固化的双组分胶粘剂组合物在这些温度下的剪切强度，并测量固化的双组分胶粘剂组合物达到120℃所需的微波辐照时间。测量结果汇总在表1中。
本申请实施例中，所用的材料包括：嘉信化工的商品牌号为JX-200硫酸钡(介电常数11.0-12.0)；宇信钙业的商品牌号为YX-501的碳酸钙(介电常数8.5-9.0)；阿科玛的Dinaol系列的双酚A聚醚二元醇和双酚A聚醚三元醇；ALBERDINGK的Albodur系列蓖麻油改性聚酯多元醇；BASF的二苯基甲烷二异氰酸酯；高岭土作为触变剂；噁唑烷作为除水剂；德音化学的DY5508作为催化剂，以及硅烷偶联剂KH540。
表1
由以上表1结果可见，根据本申请的实施例的双组分胶粘剂组合物在室温(例如25℃)下具有很高的剪切强度，高于12MPa，能够承受较大的荷载，可以粘接承受强力的结构件。当工况条件改变，例如升温至高达60℃的温度，其保持7MPa以上的剪切强度。当工况条件改变，例如升温至高达80℃的温度，其仍保持4MPa以上的剪切强度，可以满足在日常工况条件下的粘接需要。而且，根据本申请的实施例的双组分胶粘剂组合物的固化胶，通过频率介于300MHz-300GHz之间的电磁波辐照，可以在一段时间内，甚至在非常短的时间内达到120℃的温度，并显示非常低的剪切强度，低于1MPa，从而可以实现拆卸。
根据上述说明书的揭示和教导，本申请所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行适当的变更和修改。因此，本申请并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本申请的一些修改和变更也应当落入本申请的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本申请构成任何限制。
Claims (23)
1.一种双组分胶粘剂组合物，其特征在于，所述双组分胶粘剂组合物由A组分和B组分组成，所述A组分包含树脂组分和第一填料，所述B组分包含固化剂组分和第二填料，所述第一填料和所述第二填料均包含高介电损耗填料，所述高介电损耗填料具有不低于8的介电常数，所述A组分中的高介电损耗填料相对于所述A组分的总质量的质量百分比不低于15wt％，所述B组分中的高介电损耗填料相对于所述B组分的总质量的质量百分比不低于15wt％。
2.根据权利要求1所述的双组分胶粘剂组合物，其特征在于，所述高介电损耗填料的平均体积分布粒径Dv50≤30μm。
3.根据权利要求1所述的双组分胶粘剂组合物，其特征在于，所述高介电损耗填料的体积分布粒径Dv90≤50μm。
4.根据权利要求1或2所述的双组分胶粘剂组合物，其特征在于，所述高介电损耗填料选自硫酸钡、碳酸钙、硫酸钙、过磷酸钙、氧化镁、硅微粉中的一种或多种。
5.根据权利要求1或2所述的双组分胶粘剂组合物，其特征在于，所述高介电损耗填料为硫酸钡和/或碳酸钙。
6.根据权利要求1或2所述的双组分胶粘剂组合物，其特征在于，所述高介电损耗填料为硫酸钡。
7.根据权利要求1所述的双组分胶粘剂组合物，其特征在于，在将所述双组分胶粘剂组合物的A组分和B组分混合并固化后，所得固化胶在60℃或更低的温度下具有大于等于7MPa的拉伸剪切强度。
8.根据权利要求1或7所述的双组分胶粘剂组合物，其特征在于，在将所述双组分胶粘剂组合物的A组分和B组分混合并固化后，所得固化胶在120℃或更高的温度下具有小于等于1MPa的拉伸剪切强度。
9.根据权利要求1所述的双组分胶粘剂组合物，其特征在于，
在所述A组分中，相对于所述A组分的总质量，所述树脂组分的质量百分比为20wt％-55wt％，所述高介电损耗填料的质量百分比为40wt％-75wt％。
10.根据权利要求1所述的双组分胶粘剂组合物，其特征在于，
在所述A组分中，相对于所述A组分的总质量，所述树脂组分的质量百分比为30wt％-50wt％，所述高介电损耗填料的质量百分比为50wt％-70wt％。
11.根据权利要求1所述的双组分胶粘剂组合物，其特征在于，
在所述B组分中，相对于所述B组分的总质量，所述固化剂组分的质量百分比为10wt％-55wt％，所述高介电损耗填料的质量百分比为40wt％-70wt％。
12.根据权利要求1所述的双组分胶粘剂组合物，其特征在于，
在所述B组分中，相对于所述B组分的总质量，所述树脂组分的质量百分比为20wt％-55wt％，所述高介电损耗填料的质量百分比为45wt％-70wt％。
13.根据权利要求1所述的双组分胶粘剂组合物，其特征在于，所述树脂组分为多元醇，所述多元醇为衍生自环氧丙烷的聚醚多元醇、双酚A聚醚多元醇、蓖麻油、蓖麻油改性聚酯多元醇、衍生自邻苯二甲酸酐的聚酯多元醇中的一种或多种。
14.根据权利要求1所述的双组分胶粘剂组合物，其特征在于，所述固化剂组分为异氰酸酯，或异氰酸酯与多元醇反应生成的异氰酸酯封端的预聚体。
15.根据权利要求14所述的双组分胶粘剂组合物，其特征在于，
所述异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯(TDI)、二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、聚合MDI、液化MDI、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、间苯二甲基异氰酸酯(XDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)中的一种或多种；所述多元醇为数均分子量不低于1500g/mol的二元醇。
16.根据权利要求1所述的双组分胶粘剂组合物，其中所述树脂组分为环氧树脂，所述环氧树脂为双酚A环氧树脂和/或双酚F环氧树脂。
17.根据权利要求1或16所述的双组分胶粘剂组合物，其特征在于，所述固化剂组分为环氧反应性固化剂，所述环氧反应性固化剂选自脂肪族多元胺、脂肪胺加成物、酰氨基胺、氨基聚酰胺树脂、环脂胺、芳香胺、芳脂胺、曼尼期碱、酮亚胺和双氰胺中的一种或多种。
18.根据权利要求1所述的双组分胶粘剂组合物，其中所述树脂组分为具有式CH2＝C(CH3)COOR1的(甲基)丙烯酸C1-C12烷基酯类，其中R1选自碳原子数为1～12的烷基。
19.根据权利要求1或18所述的双组分胶粘剂组合物，其特征在于，所述固化剂为过氧化物。
20.根据权利要求1所述的双组分胶粘剂组合物，其特征在于，所述双组分胶粘剂组合物固结后得到的胶块，在经受频率介于300MHz-300GHz之间的电磁波的辐照之后，能够升温至120℃或更高的温度；优选地，所述辐照时间不超过240s。
21.一种拆卸胶粘剂的方法，其包括，使用频率介于300MHz-300GHz之间的电磁波，对根据权利要求1至20中任意一项所述的双组分胶粘剂组合物固结得到的固化胶进行辐照，使得所述固化胶升温至120℃或更高的温度。
22.根据权利要求21所述的方法，其特征在于，所述辐照的时间不超过240s。
23.一种电池，其特征在于，包括根据权利要求1至20中任意一项所述的双组分胶粘剂组合物，所述双组分胶粘剂组合物在所述电池中用于将电池单体固定于所述电池的箱体内。
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