CN113646353B - 可固化组合物、由其制得的制品,及其制造和使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种可固化组合物,该可固化组合物包含:第一部分,所述第一部分包含环氧树脂;以及第二部分,所述第二部分包含多官能的含官能硫醇的化合物。该可固化组合物还包含无机填料,所述无机填料以基于可固化组合物的总重量计至少40重量%的量存在。所述多官能的含官能硫醇的化合物在其主链中包含醚。
Description
优先权声明
本申请要求2019年3月25日提交的PCT申请PCT/CN2019/079523的优先权。
技术领域
本公开整体涉及包含环氧组合物和硫醇组合物的可固化组合物。该可固化组合物可以例如用作导热间隙填料,该填料可以适合在电子应用(诸如电池组件)中使用。
背景技术
基于环氧树脂或聚酰胺树脂的可固化组合物已经在本领域中公开。此类可固化组合物在例如美国专利9,926,405、美国专利申请公布2013/0165600和欧洲专利1291390中有所描述。
发明内容
在一些实施方案中,提供了一种可固化组合物。该组合物包含:第一部分,所述第一部分包含环氧树脂;以及第二部分,所述第二部分包含多官能的含官能硫醇的化合物。该可固化组合物还包含无机填料,所述无机填料以基于可固化组合物的总重量计至少40重量%的量存在。所述多官能的含官能硫醇的化合物在其主链中包含醚。
附图说明
图1示出了根据本公开的一些实施方案的示例性电池模块的组件。
图2示出了对应于图1的组装后的电池模块。
图3示出了根据本公开的一些实施方案的示例性电池子单元的组件。
具体实施方式
热管理在许多电子应用中发挥重要作用,所述电子应用诸如电动车辆(EV)电池组件、电力电子器件、电子封装、LED、太阳能电池、电网等。某些导热材料(例如,粘合剂)对于这些应用可能是有吸引力的选择,原因是具有良好的电绝缘特性、加工集成部件或复杂几何形状的可行性,以及对于不同表面的良好顺应性/润湿性,特别是在对用于组装的不同基底具有良好粘附性的同时能够有效地散热。
关于EV电池组件中的应用,目前,利用导热材料的一种这样的应用是间隙填料应用。一般来讲,除了在固化之前具有低粘度之外,对间隙填料应用的要求包括高导热性、良好的搭接剪切粘附强度、良好的拉伸强度、良好的韧性断裂伸长率、和阻尼性能、以及良好的水解稳定性。但是,为了实现高热导率,通常将大量无机导热填料添加到组合物中。然而,高装填量的导热填料对粘附性能、韧性、阻尼性能、断裂伸长率和粘度具有有害的影响。
此外,可用于间隙填料应用的组合物应具有相对较快的固化曲线,以适应工业的自动化加工要求。
经填充的可固化组合物(其包含环氧树脂、聚酰胺组合物、氨基官能化合物和多官能(甲基)丙烯酸酯)提供许多上述属性,但在一些应用中不提供足够的水解稳定性。另一种经填充的可固化组合物(其包含环氧组合物和聚酰胺组合物,所述聚酰胺组合物包含在主链中具有一种或多种叔酰胺的聚酰胺)也提供许多上述属性,但在一些应用中不提供足够的断裂伸长率。
为了解决与无机导热填料的高装填量相关的上述问题,已发现了提供上述所需特性的良好平衡的可固化组合物(其包含环氧组合物和硫醇组合物)。具体地讲,除了表现出所有上述期望属性之外,本公开的可固化组合物还可实现高导热、高粘结强度,同时实现高断裂伸长率。
如本文所用:
术语“室温”是指22℃至25℃的温度。
术语“固化”和“可固化”是指通过共价化学键,通常通过交联分子或基团,与聚合物链连接在一起以形成网状聚合物。因此,在本公开中,术语“经固化的”和“交联的”可以互换使用。经固化或交联的聚合物的特征通常在于不溶性,但其在适当的溶剂的存在下可以是可溶胀的。
当与组分或组合物结合使用时,术语“未填充的”是指构成该组分或组合物的所有材料(除无机填料(例如导热填料)之外)。
术语“主链”是指聚合物的主要连续链。
术语“脂族”是指可能被或可能未被一个或多个杂原子(诸如O、N或S)间断或取代的C1-C40、合适的C1-C30直链或支链的烯基、烷基或炔基。
术语“脂环族”是指环化脂族C3-C30、合适的C3-C20基团,并且包括被一个或多个杂原子(诸如O、N或S)间断的那些。
术语“烷基”是指为烷烃的自由基的一价基团并且包括直链、支化、环状和二环烷基基团以及它们的组合,包括未取代的和取代的烷基基团两者。除非另外指明,否则烷基基团通常包含1至30个碳原子。在一些实施方案中,烷基基团包含1至20个碳原子、1至10个碳原子、1至6个碳原子、1至4个碳原子或1至3个碳原子。“烷基”基团的示例包括但不限于甲基、乙基、正丙基、正丁基、正戊基、异丁基、叔丁基、异丙基、正辛基、正庚基、乙基己基、环戊基、环己基、环庚基、金刚烷基、降冰片基等等。
术语“亚烷基”是指为烷烃的自由基的二价基团并且包括直链基团、支链基团、环状基团、二环基团或它们的组合。除非另外指明,否则亚烷基基团通常具有1至30个碳原子。在一些实施方案中,亚烷基基团具有1至20个碳原子、1至10个碳原子、1至6个碳原子、或1至4个碳原子。“亚烷基”基团的示例包括亚甲基、亚乙基、1,3-亚丙基、1,2-亚丙基、1,4-亚丁基、1,4-亚环己基和1,4-环己基二亚甲基。
术语“芳族”是指C3-C40、合适地C3-C30芳族基团,包括碳环的芳族基团,以及含有杂原子O、N或S中的一个或多个的杂环的芳族基团和含有稠合在一起的这些芳族基团中的一个或多个的稠环体系。
术语“芳基”是指为芳族并且任选地碳环的一价基团。芳基具有至少一个芳环。任何附加的环可以是不饱和的、部分饱和的、饱和的或芳族的。任选地,芳环可具有稠合至芳环的一种或多种附加的碳环。除非另外指明,否则芳基通常包含6至30个碳原子。在一些实施方案中,芳基基团含有6至20个碳原子、6至18个碳原子、6至16个碳原子、6至12个碳原子或6至10个碳原子。芳基基团的示例包括苯基、萘基、联苯基、菲基和蒽基。
术语“亚芳基”是指为芳族并且任选地碳环的二价基团。亚芳基具有至少一个芳环。任选地,芳环可具有稠合至芳环的一种或多种附加的碳环。任何附加的环可以是不饱和的、部分饱和的或饱和的。除非另外指明,否则亚芳基基团常常具有6至20个碳原子、6至18个碳原子、6至16个碳原子、6至12个碳原子或6至10个碳原子。
术语“芳烷基”是指为被芳基基团取代的烷基基团的一价基团(例如,如在苄基基团中)。术语“烷芳基”是指为被烷基基团取代的芳基的一价基团(例如,如在甲苯基基团中)。除非另外指明,否则对于两种基团,烷基部分常常具有1至10个碳原子、1至6个碳原子或1至4个碳原子,并且芳基部分常常具有6至20个碳原子、6至18个碳原子、6至16个碳原子、6至12个碳原子或6至10个碳原子。
在说明书中重复使用的参考标号旨在表示本公开的相同或类似的特征或元件。如本文所用,应用于数值范围的字词“介于……之间”包括该范围的端值,除非另外指明。通过端点表述的数值范围包括该范围内的所有数字(如1至5包括1、1.5、2、2.75、3、3.80、4和5)以及该范围内的任何范围。
应当理解,本领域的技术人员可设计出落入本公开原理的范围和实质内的许多其它修改形式和实施方案。除非另外指明,否则本文所使用的所有科学和技术术语具有在本领域中普遍使用的含义。本文提供的定义将有利于理解本文频繁使用的某些术语,并且不意味着限制本公开的范围。本说明书和所附权利要求书中所用的单数形式“一个”、“一种”和“该”涵盖具有多个指代物的实施方案,除非上下文另有清晰的表示。本说明书和所附权利要求书中使用的术语“或”一般以其包括“和/或”的意义被采用,除非上下文另有清晰的表示。
在一些实施方案中,本公开提供了高度装填填料的导热可固化组合物,该高度装填填料的导热可固化组合物通过将环氧组合物和硫醇组合物进行共混来配制。
在一些实施方案中,环氧组合物可包含一种或多种环氧树脂。合适的环氧树脂可以包括芳族聚环氧化物树脂(例如,具有至少两个环氧化物基团的扩链的二环氧化物或酚醛环氧树脂)、芳族单体二环氧化物、脂族聚环氧化物,或单体二环氧化物。可交联的环氧树脂通常将具有至少两个环氧端基。芳族聚环氧化物或芳族单体二环氧化物通常含有任选地被卤素(例如,氟、氯、溴、碘)取代的至少一个(在一些实施方案中,至少2个,在一些实施方案中,在从1至4的范围内)芳环、具有1至4个碳原子的烷基(例如,甲基或乙基),或具有1至4个碳原子的羟烷基(例如,羟甲基)。对于包含两个或更多个芳环的环氧树脂,该环可例如通过具有1至4个碳原子的支链或直链亚烷基基团(任选地可被卤素取代(例如,氟代、氯代、溴代、碘代))连接。
在一些实施方案中,可用于本文所公开的环氧组合物中的芳族环氧树脂的示例可以包括酚醛环氧树脂(例如,苯酚酚醛、邻甲酚酚醛、间甲酚酚醛或对甲酚酚醛或它们的组合物)、双酚环氧树脂(例如,双酚A、双酚F、卤代双酚环氧化物以及它们的组合物)、间苯二酚环氧树脂、四苯基酚烷环氧树脂,以及这些物质中的任一些的组合物。
在一些实施方案中,可用的环氧化合物包括双官能酚类化合物(例如,p,p′-二羟基二苄基、p,p′-二羟基二苯基、p,p′-二羟基苯基砜、p,p′-二羟基二苯甲酮、2,2′-二羟基-1,1-二萘基甲烷,以及二羟基二苯基甲烷、二羟基二苯基二甲基甲烷、二羟基二苯基乙基甲基甲烷、二羟基二苯基甲基丙基甲烷、二羟基二苯基乙基苯基甲烷、二羟基二苯基丙基苯基甲烷、二羟基二苯基丁基苯基甲烷、二羟基二苯基甲苯基乙烷、二羟基二苯基甲苯基甲基甲烷、二羟基二苯基二环己基甲烷和二羟基二苯基环己烷的2,2′、2,3′、2,4′、3,3′、3,4′和4,4′异构体)的二缩水甘油醚。在一些实施方案中,该粘合剂包括双酚二缩水甘油醚,其中双酚(即,—O—C6H5—CH2—C6H5—O—)可以是未经取代的(例如,双酚F),或者苯基环或亚甲基基团中的任一者可以被一个或多个卤素(例如,氟、氯、溴、碘)、甲基基团、三氟甲基基团或羟甲基基团取代。
在一些实施方案中,可用于根据本公开的环氧组合物中的芳族单体二环氧化物的示例包括双酚A和双酚F的二缩水甘油醚以及它们的混合物。例如,双酚环氧树脂可以被扩链以具有任何期望的环氧当量重量。使环氧树脂扩链可以通过使单体二环氧化物例如与双酚在催化剂的存在下反应以制备线型聚合物来进行。其他芳族环氧树脂可包括具有多硫化物聚合物主链的双官能环氧树脂,诸如Thiokol LP和双酚F环氧树脂的嵌段共聚物(例如,可购自日本东京的东丽精细化学株式会社(Toray Fine Chemicals Co.,Ltd.,Tokyo,Japan)的FLEP-60)。
在一些实施方案中,芳族环氧树脂(例如,双酚环氧树脂或酚醛环氧树脂)可以具有至少150、170、200或225克/当量的环氧当量。在一些实施方案中,芳族环氧树脂可以具有至多2000、1500或1000克/当量的环氧当量。在一些实施方案中,芳族环氧树脂可以具有在从150至2000、150至1000、或170至900克/当量范围内的环氧当量。在一些实施方案中,第一环氧树脂具有在从150至450、150至350、或150至300克/当量范围内的环氧当量。例如,可以选择环氧当量重量,使得环氧树脂可以根据需要作为液体或固体使用。
在一些实施方案中,除了芳族环氧树脂之外或作为芳族环氧树脂的替代形式,本公开的环氧树脂可以包括一种或多种非芳族环氧树脂。在一些情况下,非芳族环氧树脂可以用作反应性稀释剂,所述反应性稀释剂可以有助于控制组合物的流动特征。可用于根据本公开的可固化组合物中的非芳族环氧树脂可以包含具有1至20个任选地被至少一个—O—间断并任选地被羟基取代的碳原子的支链或直链亚烷基基团。在一些实施方案中,非芳族环氧基可以包括具有多个(x个)氧化烯基团OR1的聚(氧化烯)基团,其中每个IV独立地为C2至C5亚烷基,在一些实施方案中,为C2至C3亚烷基,x为2至约6、2至5、2至4、或2至3。为了交联成网络,可用的非芳族环氧树脂通常将具有至少两个环氧端基。可用的非芳族环氧树脂的示例包括缩水甘油基环氧树脂,诸如基于包含一个或多个氧化烯单元的二缩水甘油醚化合物的那些。这些物质的示例包括由乙二醇二缩水甘油醚、丙二醇二缩水甘油醚、二甘醇二缩水甘油醚、二丙二醇二缩水甘油醚、聚乙二醇二缩水甘油醚、聚丙二醇二缩水甘油醚、甘油二缩水甘油醚、甘油三缩水甘油醚、丙二醇二缩水甘油醚、丁二醇二缩水甘油醚和己二醇二缩水甘油醚制成的树脂。其他可用的非芳族环氧树脂包括环己烷二甲醇的二缩水甘油醚、新戊二醇的二缩水甘油醚、三羟甲基丙烷的三缩水甘油醚,和1,4-丁二醇的二缩水甘油醚。如本文所述的交联的芳族环氧化物(即环氧聚合物)可以被理解为能够通过交联芳族环氧树脂制备。交联的芳族环氧基通常含有重复单元,该重复单元具有任选地被一个或多个卤素(例如,氟、氯、溴、碘)、具有1至4个碳原子的烷基基团(例如,甲基或乙基)或具有1至4个碳原子的羟烷基基团(例如,羟甲基)取代的至少一个(在一些实施方案中,至少2个,在一些实施方案中,在从1至4个的范围内)芳族环(例如,苯基基团)。对于含有两个或更多个芳环的重复单元,所述环可(例如)通过具有1至4个碳原子的支链或直链亚烷基基团(可选地可被卤素取代(如,氟代、氯代、溴代、碘代))连接。
在一些实施方案中,本公开的环氧树脂在室温下可以是液体。可用于根据本公开的环氧组合物中的若干可固化环氧树脂可以商购获得。例如,各种类别和环氧当量的若干环氧树脂购自下列供应商:密苏里州克莱顿的奥林公司(Olin Corporation,Clayton,MO);俄亥俄州哥伦布市的瀚森有限公司(Hexion Inc.,Columbus,Ohio)美国德克萨斯州伍德兰兹市的亨斯迈先进材料公司(Huntsman Advanced Materials,The Woodlands,Tex.);美国俄亥俄州阿克伦市的CVC特用化学品公司(CCVC Specialty Chemicals Inc.Akron,Ohio)(被翡翠高性能材料公司(Emerald Performance Materials)收购);以及中国台湾地区台北市的南亚塑胶工业股份有限公司(Nan Ya Plastics Corporation,Taipei City,Taiwan,PRC)。可商购获得的缩水甘油醚的示例包括双酚A的二缩水甘油醚(例如,以商品名“EPON 828”、“EPON 1001”、“EPON 1310”和“EPON 1510”购自俄亥俄州哥伦布市的瀚森公司的那些,以商品名“D.E.R.”购自奧林公司的那些(例如,D.E.R.331、332和334),以商品名“EPICLON”购自大日本油墨化学工业株式会社(Dainippon Ink and Chemicals,Inc.)的那些(例如EPICLON 840和850),和以商品名“YL-980”购自日本环氧树脂有限公司(JapanEpoxy Resins Co.,Ltd.)的那些);双酚F的二缩水甘油醚(例如,以商品名“EPICLON”购自大日本油墨化学工业株式会社的那些(例如,“EPICLON 830”));酚醛树脂的聚缩水甘油醚(例如,酚醛环氧树脂,诸如以商品名“D.E.N.”购自奧林公司的那些(例如,D.E.N.425、431和438));和阻燃的环氧树脂(例如,“D.E.R.560”,购自奧林公司的溴化双酚型环氧树脂)。可商购获得的非芳族环氧树脂的示例包括环己烷二甲醇的缩水甘油醚,其以商品名“HELOXY MODIFIER 107”购自瀚森公司。
在一些实施方案中,可用于本文所公开的环氧组合物中的芳族环氧树脂可包括由以下结构式表示的柔性双酚A、双酚F或双酚Z环氧树脂:
其中Ar为具有10至20个碳原子和0至5个取代基的芳族基团(其可包括双酚A、双酚F或双酚Z),所述取代基选自脂族烃基团、醚基团或它们的组合。
合适的芳族环氧树脂的示例包括以商品名ARALDITE PY-4122购自德克萨斯州伍德兰兹市的亨斯迈公司、以商品名SE-4125P购自SHIN-A T&C和以商品名Epon 872购自俄亥俄州哥伦布市的瀚森公司的那些。
在一些实施方案中,本公开的环氧组合物可以包含基于可固化组合物的总重量计介于5重量%与30重量%之间、5重量%与20重量%之间、7重量%与14重量%之间(或对于不包含填料的可固化组合物,可能甚至更高(至多40%、44%、50%或55%))的量的环氧树脂。
在一些实施方案中,硫醇组合物可包含一种或多种多官能的含官能硫醇的化合物。如本文所用,硫醇是指含有碳键合的硫氢基(sulfhydryl)或巯基(mercapto)(-C-SH)基团的有机硫化合物。在一些实施方案中,多官能的含官能硫醇的化合物可包含至少两种官能硫醇。在一些实施方案中,多官能的含官能硫醇的化合物中的一种或多种官能硫醇可以是末端硫醇。在一些实施方案中,多官能的含官能硫醇的化合物可在其主链中包含醚。在一些实施方案中,除了官能硫醇之外,多官能的含官能硫醇的化合物可包含例如一个或多个醇或胺官能团。在一些实施方案中,多官能的官能硫醇可以是双官能硫醇、三官能硫醇、四官能硫醇或多官能硫醇。
在一些实施方案中,多官能的含官能硫醇的化合物可具有2至10的硫醇官能度并且包含以下组分的反应产物,所述组分包括:
a)HSR1O(CH2CHR2O)nR1SH
其中:
每个R1独立地表示具有2至12个碳原子的亚烷基基团,
每个R2独立地表示H或CH3,并且
n表示1至20的整数;
b)环氧树脂,所述环氧树脂包括含有具有1至18个碳原子的脂族链的脂族环氧树脂、双酚环氧树脂,其中双酚环氧树脂可包括双酚A环氧树脂、双酚F环氧树脂、双酚S环氧树脂、卤代双酚环氧树脂或它们的组合物;以及
c)任选的交联剂,其中所述交联剂包含多官能硫醇或多官能胺。
在一些实施方案中,多官能的含官能硫醇的化合物的合适交联剂可包括那些结构式:
其中R13和R14独立地为脂族链,X为2至10。在一些实施方案中,多官能硫醇化合物包括购自俄亥俄州阿克伦市的加布里埃尔化学公司(Gabriel Chemical,Akron,OH)的聚醚硫醇GPM800、购自德国马尔沙赫特的布鲁诺布克(Bruno Bock,Marschacht,Germany)的三羟甲基-丙烷-三(3-巯基-丙酸酯)、购自德国马尔沙赫特的布鲁诺布克的季戊四醇-四(3-巯基丙酸酯)、购自德国马尔沙赫特的布鲁诺布克的二季戊四醇六(3-巯基丙酸酯)、购自德国马尔沙赫特的布鲁诺布克的三[2-(3-巯基丙酰氧基)乙基]异氰脲酸酯、购自日本昭和电工(Showa Denko,Japan)的三羟甲基-丙烷-三(2-巯基丙酸酯)、购自日本昭和电工的三[2-(2-巯基丙酰氧基)乙基]异氰脲酸酯。
在一些实施方案中,合适的多官能胺化合物可包括那些结构式:
H2N-R15-NH2
其中R15选自芳基基团或脂族基团。合适的芳基基团通常具有6至12个碳原子,诸如苯基或联苯基基团。合适的脂族基团通常具有1至30个碳原子,其为可能被或可能未被一个或多个杂原子(诸如O、N或S)间断或取代的直链或支链的烯基、烷基或炔基。
在一些实施方案中,多官能胺化合物包括购自日本的三菱瓦斯化学(MitsubishiGas Chemical,Japan)的间二甲苯二胺、购自日本的三菱瓦斯化学的1,3-双(氨基乙基)环己烷、购自德国埃森市的赢创集团(Evonik,Essen,Germany)的异佛尔酮二胺、购自德国埃森市的赢创集团的三甲基六亚甲基二胺、购自德国埃森市的赢创集团的4,4'-二氨基二环己基甲烷、购自中国上海的TCI(TCI,Shanghai,China)的三亚乙基四胺、购自中国上海的TCI的四亚乙基五胺、购自美国德克萨斯州伍德兰兹市的亨斯迈公司(Hunstman,TheWoodlands,TX,US)的1,8-二氨基-3,6-二氧杂辛烷、购自美国德克萨斯州伍德兰兹市的亨斯迈公司的聚醚胺D230、或购自中国上海的BASF(BASF,Shanghai,China)的EC130。
在一些实施方案中,交联剂可以基于多官能的含官能硫醇的化合物的总重量计介于0重量%与30重量%之间的量存在于多官能的含官能硫醇的化合物中。
在一些实施方案中,多官能的含官能硫醇的化合物可包括由下式表示的化合物:
其中,独立地,
R3为R1O(CH2CHR2O)nR1;
R4为含有2至18个硫或氮结合点的支链脂族链,并且a为2至10;或者R4为HSR1O(CH2CHR2O)nR1S,并且a为1;
R5为双酚A、或双酚F、或双酚S、或联苯基、或卤代双酚或具有1至18个碳原子的脂族链;并且
m为0至18。
在一些实施方案中,根据本公开的多官能的含官能硫醇的化合物可包含含有2至10个硫或氮结合点的支链脂族链,并且n为2至10。一般来讲,结合点可起到增加可固化组合物的强度的作用。根据本公开的合适支链脂族链源可包含多官能硫醚键、多官能胺键或它们的组合。
合适的可商购获得的多官能的含官能硫醇的化合物的示例包括可以商品名Cardolite NT-1888购自中国珠海的卡德莱公司(Cardolite,Zhuhai,China)的那些。
在一些实施方案中,多官能的含官能硫醇的化合物可单独使用或作为两种或多种不同硫醇官能化合物的混合物使用。在一些实施方案中,硫醇组合物的多官能的含官能硫醇的化合物可以是液体(例如,具有约500-50,000cP的粘度的粘性液体)。
在一些实施方案中,环氧组合物和硫醇组合物可以基于相应组分的官能团的化学计量比存在于可固化组合物中。采用这种相对量可能是有利的,因为可以减少经固化的组合物中残余的未反应的硫醇或环氧化物的量,这些残余组分可能迁移或者对环境或健康提出挑战。
在一些实施方案中,本公开的可固化组合物可以作为两部分组合物提供(例如包装),其中第一部分包括环氧组合物(下文“第一部分”),并且第二部分包括硫醇组合物(下文“第二部分”)。在一些实施方案中,第一部分可包含基于经填充的第一部分的总重量计至少10重量%、至少14重量%、至少28重量%、至少40重量%,或介于10重量%与60重量%之间、介于14重量%与50重量%之间、或介于28重量%与40重量%之间的量的环氧树脂。在一些实施方案中,第二部分可包含基于经填充的第二部分的总重量计至少10重量%、至少14重量%、至少28重量%、或至少40重量%,或介于10重量%与60重量%之间、介于14重量%与50重量%之间、或介于28重量%与40重量%之间的多官能的含官能硫醇的化合物。在一些实施方案中,可固化组合物可包含基于经填充的可固化组合物的总重量计至少10重量%、至少20重量%、至少30重量%、或至少40重量%,或介于10重量%与60重量%之间、介于14重量%与50重量%之间、或介于28重量%与40重量%之间的量的环氧树脂。在一些实施方案中,可固化组合物可包含基于经填充的可固化组合物的总重量计至少10重量%、至少20重量%、至少30重量%、或至少40重量%,或介于10重量%与60重量%之间、介于14重量%与50重量%之间、或介于28重量%与40重量%之间的量的多官能的含官能硫醇的化合物。
除了上述材料之外,第一部分和第二部分可独立地包含一种或多种添加剂,诸如无机填料、偶联剂、增韧剂、分散剂、催化剂、抗氧化剂、任选的交联剂等,这些添加剂在下文进一步详细描述。本公开还提供了一种分配器,该分配器包括第一室和第二室。第一室包括第一部分,并且第二室包括第二部分。
在一些实施方案中,该可固化组合物可以包含一种或多种无机填料(例如,导热无机填料)。无机填料可经由第一部分、第二部分、这两部分提供给可固化组合物,或者在混合第一部分和第二部分之后提供给可固化组合物。一般来讲,无机填料的选择和装填量可以用于控制该可固化组合物的热导率。在一些实施方案中,无机填料装填量可为基于可固化组合物的总重量计至少40重量%、至少50重量%、至少60重量%、至少70重量%、至少80重量%、至少90重量%。在一些实施方案中,无机填料装填量可为基于可固化组合物的总重量计介于40重量%与90重量%之间、介于40重量%与80重量%之间、介于50重量%与70重量%之间、或介于60重量%与65重量%之间。无机填料的装填量可表示为体积百分比(基于环氧组合物、硫醇组合物或可固化组合物中的任一者或全部的总体积计)和重量百分比(基于环氧组合物、硫醇组合物或可固化组合物中的任一者或全部的总重量计)。填料的体积百分比和重量百分比之间的转换可由下式表示:
其中
体积%填料为填料的体积百分比;
重量%填料和重量%树脂等分别为填料、树脂等的重量百分比;
ρ填料和ρ树脂等分别为填料、树脂等的密度。
一般来讲,可以使用任何已知的导热填料,但在涉及击穿电压的情况下,电绝缘填料可能是优选的。合适的电绝缘导热填料包括陶瓷,诸如氧化物、氢氧化物、羟基氧化物、硅酸盐、硼化物、碳化物和氮化物。合适的陶瓷填料包括例如氧化硅、氧化铝、氢氧化铝(ATH)、氮化硼、碳化硅和氧化铍。在一些实施方案中,导热填料包括ATH。应当理解,虽然ATH由于其与异氰酸酯物质的反应性和因此产生的配制困难而通常不用于热管理材料中通常采用的基于聚氨酯的组合物中,但本公开的可固化组合物能够毫无缺陷地掺入此类无机填料。其他导热填料包括碳基材料(诸如石墨)和金属(诸如铝和铜)。
导热填料颗粒可以多种形状获得,例如球形、不规则形、板状和针状。在某些应用中,穿透平面热导率可能很重要。因此,在一些实施方案中,可以采用通常对称的(例如,球形或半球形的)填料。为了便于分散和增加填料装填量,在一些实施方案中,导热填料可以是经表面处理或经涂覆的。一般来讲,任何已知的表面处理和涂层都可以是合适的,包括基于硅烷、钛酸盐、锆酸盐、铝酸盐和有机酸化学物质的那些。出于粉末处理目的,在有或没有粘结剂的情况下,许多填料可作为多晶附聚物或聚集体使用。为了有利于高热导率配方,一些实施方案可以包括各种大小的颗粒和附聚物的混合物,以及混合物。
在一些实施方案中,本公开的可固化组合物可包含一种或多种硅烷偶联剂。已发现硅烷偶联剂在老化后有意义地改善经固化的可固化组合物的搭接剪切强度。在一些实施方案中,硅烷偶联剂可经由第一部分、第二部分、这两部分提供给可固化组合物,或者在混合第一部分和第二部分之后提供给可固化组合物。合适的硅烷偶联剂可包括硅烷硫醇、硅烷胺(例如,硅烷仲胺)、或硅烷环氧化物。
在一些实施方案中,合适的硅烷偶联剂可包括描述于E.P.Plueddemann,SilaneCoupling Agents,第2版,Springer US,New York,1991中的那些,该文献全文以引用方式并入本文。在一些实施方案中,合适的硅烷偶联剂可被描述为具有反应性不同的两个官能团(两个官能团中的一个与无机材料反应,并且另一个通常与有机材料反应)的有机硅化合物。在一些实施方案中,硅烷偶联剂可具有以下结构通式:
其中Y为与有机材料相容或连接的官能团,例如乙烯基、环氧基、氨基、硫醇、异氰酸酯基团等;R为脂族基团(通常为具有2-6个碳原子的脂族基团);并且X为通过水或湿气进行水解以形成硅烷醇的官能团(例如,氯、烷氧基或乙酰氧基基团),并且n为1-3或1-2。
合适的硅烷偶联剂的示例包括3-缩水甘油氧基丙基三乙氧基硅烷、5,6-环氧己基三乙氧基硅烷、2-(3,4-环氧环己基)乙基三乙氧基硅烷、γ-巯基丙基三甲氧基硅烷、巯基丙基三乙氧基硅烷、s-(辛酰基)巯基丙基三乙氧基硅烷、羟基(聚乙烯氧基)丙基三乙氧基硅烷、N-(正丁基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷或它们的组合物。
在一些实施方案中,第一部分可包含硅烷环氧树脂,并且第二部分可包含硅烷硫醇和硅烷胺中的任一者或两者。
在一些实施方案中,硅烷偶联剂可以基于未填充的可固化组合物的总重量计至少0.1重量%、至少10重量%、或至少15重量%,或介于0.1重量%与60重量%之间、介于9重量%与20重量%之间、或介于14重量%与17重量%之间的量存在于可固化组合物中。在一些实施方案中,硅烷偶联剂可以基于未填充的第一部分的总重量计至少0.1重量%、至少15重量%、或至少20重量%,或介于50重量%与90重量%之间、介于60重量%与80重量%之间、或介于65重量%与70重量%之间的量存在于第一部分中。在一些实施方案中,硅烷偶联剂可以基于未填充的第二部分的总重量计至少0.1重量%、至少5重量%、或至少10重量%,或介于0.1重量%与40重量%之间、介于5重量%与16重量%之间、或介于9重量%与11重量%之间的量存在于第二部分中。
在一些实施方案中,根据本公开的可固化组合物可以包含一种或多种催化剂。一般来讲,催化剂可起到加速可固化组合物固化的作用。根据本公开的合适催化剂可包括碱性催化剂、路易斯酸催化剂或它们的组合物。
在一些实施方案中,合适的碱性催化剂可包括含氮催化剂。在一些实施方案中,含氮催化剂可包括含胺催化剂。在一些实施方案中,含胺催化剂在主链中包含叔胺和伯胺。在一些实施方案中,含胺催化剂可包含式-NR21R22的至少一个基团,其中R21和R22独立地选自氢、烷基、芳基、烷芳基或芳烷基。合适的烷基基团通常具有1至12个碳原子、1至8个碳原子、1至6个碳原子或1至4个碳原子。该烷基基团可为环状的、支链的、直链的或它们的组合。合适的芳基基团通常具有6至12个碳原子,诸如苯基或联苯基基团。合适的烷基芳基基团可包括以上讨论的相同芳基和烷基基团。在一些实施方案中,含胺催化剂可以是咪唑、咪唑盐、和咪唑啉、或它们的组合物。芳族叔胺也可用作催化剂,包括具有以下结构式的那些:
其中R24为氢或烷基基团;R25、R26和R27独立地为氢或CHNR28R29,其中25、R26和R27中的至少一者为CHNR28R29,并且R28和R29独立地为烷基基团。在一些实施方案中,R25、R28和/或R29的烷基基团是甲基或乙基基团。在一些实施方案中,含胺催化剂可包括三-2,4,6-(二甲基氨基甲基)酚,其可以商品名ANCAMINE K54从新泽西州帕西帕尼的赢创公司(EvonikCorporation,Parsippany,NJ)商购获得,其结构式为:
在一些实施方案中,含氮催化剂可包括环状或桥联的含氮化合物,包括脒化合物,诸如1,5-二氮杂-双环[4.3.0]壬-5-烯(DBN)和1,8-二氮杂-双环[5.4.0]十一碳-7-烯(DBU),以及得自美国密苏里州圣路易斯的西格玛奥德里奇公司(Sigma Aldrich,SaintLouis,MO,US)的具有以下结构式的二氮杂双环[2.2.2]辛烷(DABCO):
在一些实施方案中,含氮催化剂可包含反应性官能团,诸如伯胺基团或仲胺基团,包括具有以下结构式的那些:
其中R10和R11独立地选自氢、烷基、芳基、烷芳基或芳烷基。合适的烷基基团通常具有1至12个碳原子、1至8个碳原子、1至6个碳原子或1至4个碳原子。R12为具有1至18个碳原子的芳基或脂族链。合适的芳基基团通常具有6至12个碳原子,诸如苯基或联苯基基团。合适的烷基芳基基团可包括以上讨论的相同芳基和烷基基团。
在一些实施方案中,含胺催化剂可包括3-(二甲基氨基)-1-丙胺作为结构式,其可从中国上海的TCI公司商购获得:
在一些实施方案中,催化剂可以基于未填充的可固化组合物、未填充的第一部分或未填充的第二部分中的任一者或全部的总重量或总体积计介于100ppm与10,000ppm之间、或介于200ppm与5,000ppm之间的量存在于可固化组合物(或者第一部分或第二部分中的任一者或两者)中。据发现,相对于使用非环状含氮催化剂(诸如K54)的固化时间,使用环状含氮催化剂(诸如DABCO)可有意义地减少本公开的可固化组合物的固化时间(例如,至多6倍)。
在一些实施方案中,碱性催化剂可以基于未填充的可固化组合物的总重量计至少1重量%、至少2重量%、或至少3重量%,或介于1重量%与20重量%之间、介于2重量%与10重量%之间、或介于3重量%与5重量%之间的量存在于可固化组合物中。在一些实施方案中,第二部分可包含碱性催化剂。在一些实施方案中,碱性催化剂可以基于未填充的第二部分的总重量计至少0.5重量%、至少5重量%、或至少7重量%,或介于0.5重量%与30重量%之间、介于5重量%与15重量%之间、或介于7重量%与10重量%之间的量存在于第二部分中。在一些实施方案中,第二部分可包含路易斯酸催化剂。在一些实施方案中,路易斯酸催化剂可以基于未填充的可固化组合物的总重量计至少1重量%、至少2重量%、或至少3重量%,或介于1重量%与20重量%之间、介于2重量%与10重量%之间、或介于3重量%与5重量%之间的量存在于可固化组合物中。在一些实施方案中,路易斯酸催化剂可以基于未填充的第二部分的总重量计至少0.5重量%、至少5重量%、或至少7重量%,或介于0.5重量%与30重量%之间、介于5重量%与15重量%之间、或介于7重量%与10重量%之间的量存在于第二部分中。
在一些实施方案中,根据本公开的可固化组合物可以包含一种或多种分散剂。一般来讲,分散剂可以起到稳定组合物中的无机填料颗粒的作用,在没有分散剂的情况下,这些颗粒可能聚集,从而不利地影响组合物中的颗粒的益处。合适的分散剂可以取决于填料的具体特性和表面化学性质。在一些实施方案中,根据本公开的合适的分散剂可以至少包含结合基团和相容链段。结合基团可以离子地键合到颗粒表面。氧化铝颗粒的结合基团的示例包括磷酸、膦酸、磺酸、羧酸和胺。可以选择相容链段,以与可固化基质混溶。对于环氧树脂基质,可用的相容剂可以包括聚环氧烷(例如聚环氧丙烷、聚环氧乙烷),以及聚己内酯,以及它们的组合物。可商购获得的示例包括BYK W-9010(毕克化学助剂和仪器事业部(BYK Additives and Instruments))、BYK W-9012(毕克化学助剂和仪器事业部)、Disberbyk 180(毕克化学助剂和仪器事业部)和Solplus D510(路博润公司(LubrizolCorporation))。在一些实施方案中,分散剂可以基于未填充的可固化组合物的总重量计介于0.1重量%与10重量%之间、0.1重量%与5重量%之间、0.5重量%与3重量%之间、或0.5重量%与2重量%之间的量存在于可固化组合物中。
在一些实施方案中,可以先将分散剂与无机填料预混合,然后再掺入到第一部分、第二部分或可固化组合物中的任一者或全部中。这种预混合可以便于经填充的系统表现得像牛顿流体或能够实现剪切稀化效应行为。
在一些实施方案中,根据本公开的可固化组合物可以包含一种或多种交联剂。在一些实施方案中,可固化组合物的合适交联剂可包括多官能胺化合物。
在一些实施方案中,合适的多官能胺化合物可包括那些结构式:
H2N-R15-NH2
其中R15选自芳基基团或脂族基团。合适的芳基基团通常具有6至12个碳原子,诸如苯基或联苯基基团。合适的脂族基团通常具有1至30个碳原子,其为可能被或可能未被一个或多个杂原子(诸如O、N或S)间断或取代的直链或支链的烯基、烷基或炔基。
在一些实施方案中,多官能胺化合物包括购自日本的三菱瓦斯化学(MitsubishiGas Chemical,Japan)的间二甲苯二胺、购自日本的三菱瓦斯化学的1,3-双(氨基乙基)环己烷、购自德国埃森市的赢创集团(Evonik,Essen,Germany)的异佛尔酮二胺、购自德国埃森市的赢创集团的三甲基六亚甲基二胺、购自德国埃森市的赢创集团的4,4'-二氨基二环己基甲烷、购自中国上海的TCI(TCI,Shanghai,China)的三亚乙基四胺、购自中国上海的TCI的四亚乙基五胺、购自美国德克萨斯州伍德兰兹市的亨斯迈公司(Hunstman,TheWoodlands,TX,US)的1,8-二氨基-3,6-二氧杂辛烷、购自美国德克萨斯州伍德兰兹市的亨斯迈公司的聚醚胺D230、或购自中国上海的BASF(BASF,Shanghai,China)的EC130。
在一些实施方案中,交联剂可以基于未填充的可固化组合物的总重量计介于0重量%与18重量%之间、或介于0重量%与15重量%之间、或介于0重量%与10重量%之间、或介于0重量%与5重量%之间的量存在于可固化组合物中。
除了以上讨论的添加剂之外,第一部分和第二部分中的一者或两者中还可以包含另外的添加剂。例如,抗氧化剂/稳定剂、着色剂、磨料颗粒料、热降解稳定剂、光稳定剂、导电颗粒、核壳增韧剂、增粘剂、流平剂、基础剂、消光剂、惰性填料、粘结剂、发泡剂、杀真菌剂、杀细菌剂、表面活性剂、增塑剂、阻燃剂和本领域技术人员已知的其他添加剂中的任一种或全部。如果这些添加剂存在的话,则按有效用于其预期用途的量添加。
在一些实施方案中,在固化后,本公开的可固化组合物可以表现出使得所述组合物尤其可用作导热间隙填料的热特性、机械特性和流变特性。例如,据信对于某些EV电池组件应用,本公开的可固化组合物提供拉伸强度、断裂伸长率和搭接剪切强度(甚至在老化后)的最佳共混。
在一些实施方案中,经固化的组合物可具有以下断裂伸长率:对于经完全固化的系统,在介于0.8mm/min与1.5mm/min之间的拉伸速率下,在0.1%至300%、0.1%至100%、0.5%至80%、1%至50%、或8%至15%的范围内(出于本申请的目的,断裂伸长率值是根据ASTM D638-14“Standard Test Method for Tensile Properties of Plastics(塑料拉伸特性的标准测试方法)”测量的);或对于经完全固化的系统,在介于0.8mm/min与1.5mm/min之间的拉伸速率下,至少1%、至少3%、至少7%、至少10%、至少15%。
在一些实施方案中,经固化的组合物可以具有以下在裸铝基底上的搭接剪切强度:对于经完全固化的系统,在1N/mm2-30N/mm2、1N/mm2-25N/mm2、3N/mm2-20N/mm2、4N/mm2-20N/mm2、6N/mm2-20N/mm2、2N/mm2-16N/mm2或3N/mm2-8N/mm2的范围内(出于本申请的目的,搭接剪切强度值是根据ASTM D1002-01“Standard Test Method for Apparent ShearStrength of Single-Lap-Joint Adhesively Bonded Metal Specimens by TensionLoading(Metal-to-Metal)(通过拉伸载荷(金属对金属)测试单搭接接头粘结的金属试样的表观剪切强度的标准测试方法),在未经处理的铝基底(即,除了天然的氧化物层之外没有表面处理或涂层的铝基底)上测量的)。
在一些实施方案中,该可固化组合物在固化后具有(i)等于或大于9%的断裂伸长率,和(ii)在未经处理的铝上的3N/mm2-20N/mm2的搭接剪切强度。
在一些实施方案中,经固化的组合物可具有以下拉伸强度:对于经完全固化的系统,在介于0.8mm/min与1.5mm/min之间的拉伸速率下,在0.5N/mm2-16N/mm2、1N/mm2-10N/mm2、或2N/mm2-8N/mm2的范围内(出于本申请的目的,拉伸强度值是根据ASTM D638-14“Standard Test Method for Tensile Properties of Plastics(塑料拉伸特性的标准测试方法)”测量的)。
在一些实施方案中,在固化后,本公开的可固化组合物可以具有在1.0W/(m*K)至5W/(m*K)、1.0W/(m*K)至2W/(m*K)、或1.5W/(m*K)至1.8W/(m*k)范围内的热导率(出于本申请的目的,热导率值是通过以下方式测定的:首先根据ASTM E1461-13“Standard TestMethod for Thermal Diffusivity by the Flash Method(通过闪光法测量热扩散率的标准测试方法)”测量扩散率,然后根据下式由所测量的热扩散率、热容量和密度测量值计算热导率:
k=α·cp·ρ,
其中k是以W/(m K)为单位的热导率,α是以mm2/s为单位的热扩散率,cp是以J/K-g为单位的比热容,并且ρ是以g/cm3为单位的密度。样品热扩散率可以根据ASTM E1461-13,使用Netzsch LFA 467“HYPERFLASH”分别直接测量和相对于标准品测量。样品密度可以使用几何法测量,而比热容可以使用差示扫描量热法测量。
在一些实施方案中,在将第一部分与第二部分混合后的10分钟内,可固化/经部分固化的组合物在室温下测量的粘度可在100泊至50000泊的范围内,并且在60℃下测量的粘度可在100泊至50000泊的范围内。就粘度进一步来说,环氧组合物(在混合之前)在室温下测量的粘度可以在从100至100000泊的范围内,并且在60℃下测量的粘度可以在从10至10000泊的范围内;并且硫醇组合物(在混合之前)在室温下测量的粘度可在100泊至100000泊的范围内,并且在60℃下测量的粘度可在10泊至10000泊的范围内(出于本申请的目的,粘度值是在配备有强制对流烘箱附件的ARES流变仪(美国特拉华州纽卡斯尔市的热分析仪器公司(TA Instruments,New Castle,DE,USA))上,使用25mm平行板几何体,在1%应变和10-500rad/s的角频率下测量的。)
本公开还涉及制备上述可固化组合物的方法。在一些实施方案中,本公开的可固化组合物可以通过首先混合第一部分的组分(包括任何添加剂),然后单独地混合第二部分的组分(包括任何添加剂)来制备。第一部分和第二部分这两者的组分可以使用任何常规混合技术来混合,包括通过使用快速混合器。在其中采用分散剂的实施方案中,分散剂可以先与无机填料预混合,然后再掺入到该组合物中。接下来,可以使用任何常规的混合技术将第一部分和第二部分混合在一起以形成可固化组合物。
在一些实施方案中,本公开的可固化组合物可以能够在不使用催化剂或其他固化剂的情况下固化。一般来讲,可固化组合物可以在典型的施加条件下固化,例如在室温下,而不需要升高的温度或光化辐射(例如,紫外光)。在一些实施方案中,第一可固化组合物在不高于室温的温度下固化。
在一些实施方案中,本公开的可固化组合物可以作为两部分组合物提供。一般来讲,可以先将两部分组合物的两种组分混合,然后再向待粘结的基底施加。在混合之后,该两部分组合物可以达到期望的处理强度,并最终实现期望的最终强度。施加该可固化组合物可以例如通过从分配器分配该可固化组合物来进行,该分配器包括第一室、第二室和混合顶端,其中第一室包含第一部分,其中第二室包含第二部分,并且其中第一室和第二室联接到混合顶端以允许第一部分和第二部分流过混合顶端。
本公开的可固化组合物可以用于涂料、成型制品、粘合剂(包括结构粘合剂和半结构粘合剂)、磁性介质、填充复合材料或增强复合材料、填缝化合物和密封化合物、浇铸化合物和模制化合物、灌封化合物和封装化合物、浸渍化合物和涂布化合物、用于电子器件的导电粘合剂、用于电子器件的保护性涂料、作为底漆或粘附促进层,以及本领域技术人员已知的其他应用。在一些实施方案中,本公开提供了一种包括基底的制品,在该基底上具有所述可固化组合物的经固化的涂层。
在一些实施方案中,该可固化组合物可以用作结构粘合剂,即,该可固化组合物能够在固化之后将第一基底粘结到第二基底。一般来讲,结构粘合剂的粘结强度(例如,剥离强度、搭接剪切强度或抗冲击强度)在初始固化时间之后持续完善。在一些实施方案中,本公开提供了一种制品,该制品包括第一基底、第二基底和经固化的组合物,该经固化的组合物设置在第一基底与第二基底之间并将第一基底粘附到第二基底,其中该经固化的组合物是根据本公开的可固化组合物中的任一种的可固化组合物的反应产物。在一些实施方案中,第一基底和/或第二基底可以是金属、陶瓷和聚合物(例如,热塑性)中的至少一种。
可固化组合物可以5微米至10000微米、25微米至10000微米、100微米至5000微米或250微米至1000微米范围内的可用厚度涂覆到基底上。可用的基底可具有任何性质和组成,并且可为无机或有机的。可用基底的代表性示例包括陶瓷、包括玻璃在内的硅质基底、金属(例如,铝或钢)、天然石材和人造石材、织造制品和非织造制品、包括热塑性和热固性聚合物材料在内的聚合物材料(诸如聚(甲基)丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚苯乙烯、诸如苯乙烯丙烯腈共聚物的苯乙烯共聚物、聚酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯)、硅氧烷、油漆(诸如基于丙烯酸树脂的那些)、粉末涂料(诸如聚氨酯或混合粉末涂料)和木材;以及上述材料的复合物。
在另一方面,本公开提供了一种包括金属基底的经涂覆制品,在该金属基底的至少一个表面上具有未固化、经部分固化或经完全固化的可固化组合物的涂层。如果该基底具有两个主表面,则该涂层可以被涂覆在该金属基底的一个或两个主表面上,并且可以包括附加层,诸如粘结层、固结层、保护层和面漆层。金属基底可以是例如管、容器、导管、棒、异型制品、片材或管材的内表面和外表面中的至少一者。
在一些实施方案中,本公开还涉及一种电池模块,该电池模块包括本公开的未固化、经部分固化或经完全固化的可固化组合物。组装期间代表性的电池模块的部件在图1中示出,并且组装后的电池模块在图2中示出。电池模块50可以通过将多个电池单元10定位在第一基板20上而形成。一般来讲,可使用任何已知的电池单元,包括(例如)硬壳棱柱状单元或袋状单元。可调整与特定电池模块相关联的单元的数量、尺寸和位置以满足具体的设计要求和性能要求。基板的构造和设计是熟知的,并且可以使用适用于预期应用的任何基板(通常为由铝或钢制成的金属基板)。
电池单元10可以通过根据本公开的实施方案中的任一项的第一可固化组合物的第一层30连接到第一基板20。该可固化组合物的第一层30可以提供一级热管理,其中电池单元组装在电池模块中。由于在电池单元和第一基板之间可能存在电压差(例如,高达2.3伏的电压差),所以击穿电压可以是此层的重要安全特征。因此,在一些实施方案中,可以优选地将类似于陶瓷的电绝缘填料(通常为氧化铝和氮化硼)用于该可固化组合物中。
在一些实施方案中,层30可以包括向第一基板20的第一表面22施加的第一可固化组合物的不连续图案,如图1所示。例如,可以向基板的表面施加(例如,机器人式施加)电池单元的期望布局的材料图案。在一些实施方案中,第一层可以被形成为覆盖第一基板的第一表面的全部或基本上全部的第一可固化组合物的涂层。在另选的实施方案中,可以通过向电池单元直接施加该可固化组合物,然后将它们安装到第一基板的第一表面,来形成第一层。
在一些实施方案中,该可固化组合物可能需要适应高达2mm、高达4mm或甚至更大的尺寸变化。因此,在一些实施方案中,第一可固化组合物的第一层可以为至少0.05mm厚,例如至少0.1mm、或甚至至少0.5mm厚。根据材料的电学特性,较高的击穿电压可能需要较厚的层,例如,在一些实施方案中,至少1mm、至少2mm、或甚至至少3mm厚的层。一般来讲,为了使通过该可固化组合物的热传导最大化并使成本最小化,可固化组合物层应当尽可能薄,同时仍确保与散热器的良好接触。因此,在一些实施方案中,第一层的厚度不大于5mm,例如不大于4mm或甚至不大于2mm。
随着第一可固化组合物固化,这些电池单元被更牢固地保持在适当的位置。当固化完成时,电池单元最终固定在它们的预期位置上,如图2所示。可使用附加元件(例如,带40)来固定各单元以进行运输和进一步处理。
一般来讲,期望该可固化组合物在典型的施加条件下固化,例如,在不需要升高的温度或光化辐射(例如,紫外光)的条件下固化。在一些实施方案中,第一可固化组合物在室温处、或不高于30℃(例如不高于25℃、或甚至不高于20℃)的温度处固化。
在一些实施方案中,固化时间不长于60分钟,例如不长于40分钟或甚至不长于20分钟。尽管非常快速的固化(例如,短于5分钟或甚至短于1分钟)可适用于一些应用,但在一些实施方案中,可能需要至少5分钟(例如,至少10分钟或甚至至少15分钟)的开放时间,从而留出时间对电池单元定位和重新定位。一般来讲,期望在不使用诸如铂的昂贵催化剂的情况下获得所需的固化时间。
如图3所示,多个电池模块50(诸如关于图1和图2例示和描述的那些)组装形成电池子单元100。可调整与特定电池子单元相关联的模块的数量、尺寸和位置以满足具体的设计要求和性能要求。第二基板的构造和设计是已知的,并且可以使用适用于预期应用的任何基板(通常为金属基板)。
各个电池模块50可以通过根据本公开的实施方案中的任一项的可固化组合物的第二层130定位在第二基板120上并连接到该第二基板。
第二可固化组合物的第二层130可以定位在第一基板20的第二表面24(参见图1和图2)与第二基板120的第一表面122之间。第二可固化组合物可以提供第二级热管理,在这种情况下,电池模块被组装成电池子单元。在这个级别,击穿电压可以不作为一项要求。因此,在一些实施方案中,导电填料,诸如石墨和金属填料,可单独使用或与像陶瓷之类的电绝缘填料结合使用。
在一些实施方案中,第二层130可以被形成为覆盖第二基板120的第一表面122的全部或基本上全部的第二可固化组合物的涂层,如图3所示。在一些实施方案中,第二层可以包括向第二基板的表面施加的第二可固化组合物的不连续图案。例如,可以向第二基板的表面施加(例如,机器人式施加)与电池模块的期望布局相对应的材料图案。在另选的实施方案中,可以通过向第一基板20的第二表面24(参见图1和图2)直接施加第二可固化组合物,然后将模块安装到第二基板120的第一表面122,来形成第二层。
组装后的电池子单元可被组合以形成另外的结构。例如,如已知的,电池模块可与其它元件(例如,电池控制单元)组合以形成电池系统,例如,电动车辆中使用的电池系统。在一些实施方案中,根据本公开的可固化组合物的附加层可以用于组装此类电池系统。例如,在一些实施方案中,根据本公开的导热间隙填料可用于安装并帮助冷却电池控制单元。
实施方案列举
1.一种可固化组合物,所述可固化组合物包含:
第一部分,所述第一部分包含环氧树脂;以及
第二部分,所述第二部分包含多官能的含官能硫醇的化合物;以及
无机填料,所述无机填料以基于所述可固化组合物的总重量计至少40重量%的量存在,
其中所述含官能硫醇的化合物可具有2至10的硫醇官能度并且包含以下组分的反应产物,所述组分包括:
a)HSR1O(CH2CHR2O)nR1SH
其中:
每个R1独立地表示具有2至12个碳原子的亚烷基基团,
每个R2独立地表示H或CH3,并且
n表示1至20的整数;
b)环氧树脂,所述环氧树脂包括含有具有1至18个碳原子的脂族链的脂族环氧树脂、双酚环氧树脂,其中双酚环氧树脂可包括双酚A环氧树脂、双酚F环氧树脂、双酚S环氧树脂、卤代双酚环氧树脂或它们的组合物;以及
c)任选的交联剂,其中所述交联剂包含多官能硫醇或多官能胺。
2.根据实施方案1所述的可固化组合物,其中所述多官能的含官能硫醇的化合物由下式表示:
其中,独立地,
R3为R1O(CH2CHR2O)nR1;
R4为含有2至18个硫或氮结合点的支链脂族链,并且a为2至10;或者R4为HSR1O(CH2CHR2O)nR1S,并且a为1;
R5为双酚A、或双酚F、或双酚S、或联苯基、或卤代双酚或具有1至18个碳原子的脂族链;并且
m为0至18。
3.根据前述实施方案中任一项所述的可固化组合物,其中所述环氧树脂包括内部柔性的双酚环氧树脂。
4.根据实施方案3所述的可固化组合物,其中所述内部柔性的双酚环氧树脂由下式表示:
其中Ar为双酚A、双酚F、双酚Z或它们的混合物。
5.根据前述实施方案中任一项所述的可固化组合物,其中所述环氧树脂在其主链中包含膦酸基团。
6.根据前述实施方案中任一项所述的可固化组合物,其中所述环氧树脂还包括刚性的双酚环氧树脂。
7.根据实施方案6所述的可固化组合物,其中所述刚性的双酚环氧树脂以基于环氧树脂的总重量计小于50重量%的量存在于所述可固化组合物中。
8.根据前述实施方案中任一项所述的可固化组合物,所述可固化组合物还包含硅烷偶联剂。
9.根据实施方案8所述的可固化组合物,其中所述硅烷偶联剂包括胺封端的硅烷偶联剂。
10.根据实施方案8所述的可固化组合物,其中所述硅烷偶联剂包括硫醇封端的硅烷偶联剂。
11.根据实施方案8所述的可固化组合物,其中所述硅烷偶联剂包括环氧基封端的硅烷偶联剂。
12.根据前述实施方案中任一项所述的可固化组合物,所述可固化组合物还包含催化剂。
13.根据实施方案12所述的可固化组合物,其中所述催化剂包括碱性催化剂。
14.根据实施方案13所述的可固化组合物,其中所述碱性催化剂由下式之一表示:
15.根据实施方案13所述的可固化组合物,其中所述碱性催化剂在主链中包含叔胺和伯胺。
16.根据实施方案13所述的可固化组合物,其中所述碱性催化剂由下式表示:
17.根据实施方案12所述的可固化组合物,其中所述催化剂包括路易斯酸催化剂。
18.根据实施方案12所述的可固化组合物,其中所述路易斯酸催化剂包括三氟甲磺酸钙、硝酸钙或锡催化剂。
19.根据前述实施方案中任一项所述的可固化组合物,其中环氧树脂以基于未填充的可固化组合物的总重量计至少20重量%的量存在于所述可固化组合物中。
20.根据前述实施方案中任一项所述的可固化组合物,其中多官能的含官能硫醇的化合物以基于未填充的可固化组合物的总重量计4.9重量%-20重量%的量存在于所述可固化组合物中。
21.根据前述实施方案中任一项所述的可固化组合物,所述可固化组合物还包含多官能胺。
22.根据前述实施方案中任一项所述的可固化组合物,其中所述无机填料以基于所述可固化组合物的总重量计至少50重量%的量存在。
23.根据前述实施方案中任一项所述的可固化组合物,其中所述无机填料以基于所述可固化组合物的总重量计至少60重量%的量存在。
24.根据前述实施方案中任一项所述的可固化组合物,其中所述无机填料包括氧化铝。
25.根据前述实施方案中任一项所述的可固化组合物,其中所述无机填料包括球形氧化铝颗粒或半球形氧化铝颗粒。
26.根据前述实施方案中任一项所述的可固化组合物,其中所述无机填料包括经硅烷表面处理的颗粒。
27.根据前述实施方案中任一项所述的可固化组合物,其中所述无机填料包括ATH。
28.根据前述实施方案中任一项所述的可固化组合物,其中所述可固化组合物在固化后具有(i)等于或大于9%的断裂伸长率,和(ii)在未经处理的铝上的3N/mm2-20N/mm2的搭接剪切强度。
29.根据前述实施方案中任一项所述的可固化组合物,其中所述可固化组合物在固化后具有(i)等于或大于15%的断裂伸长率,和(ii)在未经处理的铝上的3N/mm2-20N/mm2的搭接剪切强度。
30.根据前述实施方案中任一项所述的可固化组合物,其中所述可固化组合物在固化后具有1N/mm2至16N/mm2的拉伸强度。
31.根据前述实施方案中任一项所述的可固化组合物,其中所述可固化组合物在固化后具有至少1.0W/(m*K)的热导率。
32.一种包含经固化的组合物的制品,其中所述经固化的组合物是根据前述实施方案中任一项所述的可固化组合物的反应产物。
33.根据实施方案32所述的制品,其中所述经固化的组合物具有介于5微米至10000微米之间的厚度。
34.根据实施方案32至33中任一项所述的制品,所述制品还包含具有表面的基底,其中所述经固化的组合物设置在所述基底的所述表面上。
35.根据实施方案34所述的制品,其中所述基底是金属基底。
36.一种制品,所述制品包括第一基底、第二基底和经固化的组合物,所述经固化的组合物设置在所述第一基底与所述第二基底之间并将所述第一基底粘附到所述第二基底,其中所述经固化的组合物是根据实施方案1至31中任一项所述的可固化组合物的反应产物。
37.一种电池模块,所述电池模块包括通过根据实施方案1至31中任一项所述的可固化组合物的反应产物的第一层连接到第一基板的多个电池单元。
38.一种制造电池模块的方法,所述方法包括:向第一基板的第一表面施加根据实施方案1至31中任一项所述的可固化组合物的第一层,使多个电池单元附接到所述第一层以将所述电池单元连接到所述第一基板,以及使所述可固化组合物固化。
实施例
本公开的目的和优点通过以下比较性和例示性实施例进一步说明。除非另有说明,否则实施例和说明书其余部分中的所有份数、百分比、比率等均按重量计,并且实施例中所使用的所有试剂均得自或购自一般化学品供应商,诸如美国密苏里州圣路易斯市的西格玛奥德里奇公司(Sigma-Aldrich Corp.,Saint Louis,MO,US),除非另外指明不是这样。
多官能硫醇的合成
表1汇总了用于多官能硫醇的材料。
表1.材料列表
硫醇-1(多官能硫醇-1的合成)
硫醇-1如下进行制备。将14.5g的DER331、18.5g的DMDO、14.5g的PETMP和2.5g的三-2,4,6-(二甲基氨基甲基)酚加入到反应器中。在反应器中用搅拌器(3叶片,后掠形搅拌器)以约75rpm的旋转速度将该混合物搅拌24小时。将该反应器保持在室温下。PETMP为由下式表示的硫醇交联剂:
其中x为4。
硫醇-2(多官能硫醇-2的合成)
硫醇-2为23g的DER331、21.25g的DMDO、2g的四亚乙基五胺和3.75g的N,N-二甲基乙二胺的反应产物。合成方法与硫醇-1相同。四亚乙基五胺为由下式表示的交联剂:
H2N-R15-NH2
其中R15为含氮脂族链。
硫醇-3(多官能硫醇-3的合成)
硫醇-3为3g的DER331、21.5g的DMDO(阿克玛公司)、4g的1,8-二氨基-3,6-二氧杂辛烷和2.5g的N,N-二甲基乙二胺的反应产物。合成方法与硫醇-1相同。1,8-二氨基-3,6-二氧杂辛烷为由下式表示的交联剂:
H2N-R15-NH2
其中R15为含氧脂族链。
硫醇-4(多官能硫醇-4的合成)
硫醇-4为23.5g的DER331、19g的DMDO、5g的1,8-二氨基-3,6-二氧杂辛烷和2.5g的N,N-二甲基乙二胺的反应产物。合成方法与硫醇-1相同。存在于硫醇-4中的交联剂与存在于硫醇-3中的交联剂相同,并且其量富于硫醇-3中的量。
硫醇-5(多官能硫醇-5的合成)
硫醇-5为21.25g的DER331、22.5g的DMDO和6.25g的N,N-二甲基乙二胺的反应产物。合成方法与硫醇-1相同。硫醇-5不含任何交联剂。
硫醇-6(多官能硫醇-6的合成)
硫醇-6为26.25g的XY207、16.75g的DMDO、2g的四亚乙基五胺和5g的N,N-二甲基乙二胺的反应产物。合成方法与硫醇-1相同。XY207为脂族环氧树脂。
硫醇-1至硫醇-6包含以下组分的反应产物,所述组分包括:
1.HSR1O(CH2CHR2O)nR1SH,其中:每个R1独立地表示具有2至12个碳原子的亚烷基基团,每个R2独立地表示H或CH3,并且n表示1至20的整数;
2.环氧树脂,所述环氧树脂包括含有具有1至18个碳原子的脂族链的脂族环氧树脂、双酚环氧树脂,其中双酚环氧树脂可包括双酚A环氧树脂、双酚F环氧树脂、双酚S环氧树脂、卤代双酚环氧树脂或它们的组合物;以及
3.任选的交联剂,其中所述交联剂包含多官能硫醇或多官能胺。
多官能的含官能硫醇的化合物的合成方法所公开的硫醇-1至硫醇-6可包括由下式表示的化合物:
其中,独立地,
R3为R1O(CH2CHR2O)nR1;
R4为含有2至18个硫或氮结合点的支链脂族链,并且a为2至10;或者R4为HSR1O(CH2CHR2O)nR1S,并且a为1;
R5为双酚A、或双酚F、或双酚S、或联苯基、或卤代双酚或具有1至18个碳原子的脂族链;并且
m为0至18。
在上式中,R3来自HSR1O(CH2CHR2O)nR1SH;R4来自任选的交联剂(多官能硫醇或多官能胺)或双官能硫醇HSR1O(CH2CHR2O)nR1SH;R5来自环氧树脂。
该式为反应化合物的可能式之一。反应化合物可具有更复杂的网络结构。
样品制备
表2汇总了用于实施例的材料。
表2.材料列表
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实施例1至16的详细配方列于表3和表4中。
为了制备样品,如下将部分A和部分B单独混合。首先,将有机组分合并并用手混合。然后加入触变添加剂,接着手动混合。然后以1500rpm使用高速混合器(SPEEDMIXER DAC400,美国南卡罗来纳州兰德拉姆的FlackTek公司(FlackTek,Inc.,Landrum,SC,US))持续2分钟以彻底混合材料。将剩余的填充材料合并并分成2部分加入到制剂。添加每部分后,在DAC 400混合器中以2000RPM混合2分钟。在最后一步中,将材料在DAC 400混合器中以1500RPM在大气压下混合15秒,然后以30托和2000RPM混合两分钟,然后再在压力返回到大气压时以1500RPM混合最后15秒。
基于官能团:部分A中的硫醇基团的摩尔数和部分B中的环氧基团的组合摩尔数的化学计量比来混合部分A和部分B。使用具有静态混合喷嘴的气动式分配系统以表3和表4中列出的比率混合部分A和部分B。
表3.实施例的组成
表4.实施例的组成
测试工序
搭接剪切粘附性(OLS)
使用甲乙酮(MEK)清洁两个1英寸(2.54厘米(cm))宽×4英寸(10cm)长×0.125英寸(0.32cm)厚的铝试样块,并且其他方面保持未处理。在一个试样块的顶端,用混合的硫醇/环氧糊料覆盖1英寸×0.5英寸(2.54cm×1.27cm)的矩形,然后在相反的顶端方向上与另一个试样块层合,从而在这些铝试样块之间得到约10至30密耳(0.25至0.76毫米(mm))的糊料,该糊料由长尾夹夹住。然后使层合铝试样块在室温下固化超过两天,以在搭接剪切测试之前提供完全固化。
在INSTRON万能试验机1122型(美国马萨诸塞州诺伍德市的英斯特朗公司(INSTRON Corporation,Norwood,MA,USA))上,根据ASTM D1002-01“Standard TestMethod for Apparent Shear Strength of Single-Lap-Joint Adhesively BondedMetal Specimens by Tension Loading(Metal-to-Metal)(通过拉伸载荷(金属对金属)测试单搭接接头粘结的金属试样的表观剪切强度的标准测试方法)”的工序进行OLS测试。夹头速度为0.05英寸/分钟(1.27mm/min)。
拉伸和伸长特性
对于拉伸强度和伸长测试,将混合的糊料压入狗骨形有机硅橡胶模具中,然后在两侧上与剥离衬垫层合,由此根据ASTM D1708-13“Standard Test Method for TensileProperties of Plastics by Use of Microtensile Specimens(通过使用微拉伸进行塑料拉伸特性的标准测试方法)”制备狗骨形样品。该狗骨形使样品在中心直线区域中的长度为约0.6英寸(1.5cm)、在最窄区域中的宽度为约0.2英寸(0.5cm),并且厚度为约0.06英寸至约0.1英寸(约1.5mm至约2.5cm)。然后使这些样品在室温下固化24小时、在100℃下固化1小时或在120℃下固化1小时,以便在拉伸测试之前完全固化。然后将样品在室温下调节30分钟,之后进行拉伸和伸长测试。
在INSTRON万能试验机1122型(美国马萨诸塞州诺伍德市的英斯特朗公司)上,根据ASTM D638-14“Standard Test Method for Tensile Properties of Plastics(塑料拉伸特性的标准测试方法)”进行拉伸强度和伸长测试。夹头速度为0.04英寸/分钟(1mm/min)。根据应力-应变曲线的线性部分的斜率计算模量。
热导率
对于热导率测量,将混合的糊料压入圆盘形有机硅橡胶模具中,然后在两侧上与剥离衬垫层合,由此制备圆盘形样品。圆盘形使样品的直径为12.6mm,并且厚度为2.2mm。然后将样品在室温下固化24小时、在室温下固化15小时,或在100℃下固化1小时,以得到完全固化。
使用Q2000差示扫描量热仪(美国明尼苏达州伊登普雷里市的热分析仪器公司(TAInstruments,Eden Prairie,MN,US)),以蓝宝石作为方法标准物测量比热容Cp。
使用几何方法测定样品密度。使用标准实验室天平测量圆盘形样品的重量(m),使用测径仪测量圆盘的直径(d),并且使用Mitathyo测微器测量圆盘的厚度(h)。密度ρ通过ρ=m/(π·h·(d/2)2)计算得出。
使用LFA 467HYPERFLASH闪光设备(美国马萨诸塞州伯灵顿市的耐驰仪器公司(Netzsch Instruments,Burlington,MA,US)),根据ASTM E1461-13“用闪光法测量热扩散率的标准测试方法”测量热扩散率α(T)。
热导率k根据下式由热扩散率、热容量和密度测量值计算:k=α·Cp·ρ,其中k为以W/(m K)为单位的热导率,α为以mm2/s为单位的热扩散率,Cp为以J/K-g为单位的比热容,并且ρ为以g/cm3为单位的密度。
电阻率
根据ASTM D257-14“Standard Test Methods for DC Resistance orConductance of Insulating Materials(绝缘材料的DC电阻或电导系数的标准测试方法)”中的工序,用型号6517A静电计(美国俄亥俄州克利夫兰市的Keithley仪器公司(Keithley Instruments,Cleveland,OH,US))以100毫微微安的分辨率和500伏的施加电压测量表面电阻率和体积电阻率。Keithley型号8009电阻率测试固定装置与可压缩的导电橡胶电极一起使用,并在约2.5英寸的电极和样品上施加1lb的电极压力。样品为约18密耳厚。表面电阻率的对应检测阈值为约1017Ω。对每个样品进行一次测量,并采用60秒的充电时间。将高电阻样品PTFE、低电阻样品(大容量负载有碳的Kapton)以及中等电阻样品(纸材)用作材料参考标准。
结果
表5汇总了实施例1至16的伸长率和搭接剪切粘附特性。
通过使用本公开中所公开的这些多官能硫醇,实施例1至实施例16的可固化组合物显示伴有良好搭接剪切粘附特性(3N/mm2-20N/mm2)的高断裂伸长率(等于或大于9%),同时显示高导热(总导热填料装填量等于或大于60重量%)。
当多官能硫醇的含量从5重量%上升至20重量%(基于可固化组合物的总重量计)时,实施例1至实施例7显示伴有良好搭接剪切粘附特性(大于5N/mm2)的高断裂伸长率(等于或大于9%)。
因为刚性的双酚环氧树脂(EPON 828)以基于环氧树脂的总重量计小于50重量%的量存在于实施例4至实施例6中。故实施例4至实施例6显示伴有良好搭接剪切粘附特性(大于7N/mm2)的更好的断裂伸长率(等于或大于16%)。
表5.伸长率和OLS特性
在不脱离本公开的范围和实质的情况下,对本公开进行的各种变型和更改对于本领域的技术人员而言将变得显而易见。应当理解,本公开并不旨在受本文中示出的例示性实施方案和实施例的不当限制,并且此类实施例和实施方案仅以举例的方式呈现,本公开的范围旨在仅受本文中如下示出的权利要求书的限制。在本公开中引用的所有参考文献都以引用的方式全文并入本申请。
Claims (36)
1.一种可固化组合物,所述可固化组合物包含:
第一部分,所述第一部分包含环氧树脂,其中环氧树脂以基于未填充的可固化组合物的总重量计至少20重量%的量存在于所述可固化组合物中;以及
第二部分,所述第二部分包含基于经填充的第二部分的总重量计介于10重量%与60重量%之间的多官能的含官能硫醇的化合物;以及
无机填料,所述无机填料以基于所述可固化组合物的总重量计至少40重量%的量存在,
其中所述含官能硫醇的化合物具有2至10的硫醇官能度并且包含以下组分的反应产物,所述组分包括:
a)HSR1O(CH2CHR2O)nR1SH
其中:
每个R1独立地表示具有2至12个碳原子的亚烷基基团,
每个R2独立地表示H或CH3,并且
n表示1至20的整数;
b)环氧树脂,所述环氧树脂包括含有具有1至18个碳原子的脂族链的脂族环氧树脂、双酚环氧树脂,其中双酚环氧树脂包括双酚A环氧树脂、双酚F环氧树脂、双酚S环氧树脂、卤代双酚环氧树脂或它们的组合物;以及
c)任选的交联剂,其中所述交联剂包含多官能硫醇或多官能胺。
2.根据权利要求1所述的可固化组合物,其中所述多官能的含官能硫醇的化合物由下式表示:
其中,独立地,
R3为R1O(CH2CHR2O)nR1;
R4为含有2至18个硫或氮结合点的支链脂族链,并且a为2至10;或者R4为HSR1O(CH2CHR2O)nR1S,并且a为1;
R5为双酚A、或双酚F、或双酚S、或联苯基、或卤代双酚或具有1至18个碳原子的脂族链;并且
m为0至18。
3.根据前述权利要求中任一项所述的可固化组合物,其中在所述第一部分中包含的所述环氧树脂包括内部柔性的双酚环氧树脂。
4.根据权利要求3所述的可固化组合物,其中所述内部柔性的双酚环氧树脂由下式表示:
其中Ar为双酚A、双酚F、双酚Z或它们的混合物。
5.根据权利要求1所述的可固化组合物,其中在所述第一部分中包含的所述环氧树脂还包括刚性的双酚环氧树脂。
6.根据权利要求5所述的可固化组合物,其中所述刚性的双酚环氧树脂以基于环氧树脂的总重量计小于50重量%的量存在于所述可固化组合物中。
7.根据权利要求1所述的可固化组合物,所述可固化组合物还包含硅烷偶联剂。
8.根据权利要求7所述的可固化组合物,其中所述硅烷偶联剂包括胺封端的硅烷偶联剂。
9.根据权利要求7所述的可固化组合物,其中所述硅烷偶联剂包括硫醇封端的硅烷偶联剂。
10.根据权利要求7所述的可固化组合物,其中所述硅烷偶联剂包括环氧基封端的硅烷偶联剂。
11.根据权利要求1所述的可固化组合物,所述可固化组合物还包含催化剂。
12.根据权利要求11所述的可固化组合物,其中所述催化剂包括碱性催化剂。
13.根据权利要求12所述的可固化组合物,其中所述碱性催化剂由下式之一表示:
14.根据权利要求12所述的可固化组合物,其中所述碱性催化剂在主链中包含叔胺和伯胺。
15.根据权利要求12所述的可固化组合物,其中所述碱性催化剂由下式表示:
16.根据权利要求11所述的可固化组合物,其中所述催化剂包括路易斯酸催化剂。
17.根据权利要求16所述的可固化组合物,其中所述路易斯酸催化剂包括三氟甲磺酸钙、硝酸钙或锡催化剂。
18.根据权利要求1所述的可固化组合物,其中多官能的含官能硫醇的化合物以基于未填充的可固化组合物的总重量计4.9重量%-20重量%的量存在于所述可固化组合物中。
19.根据权利要求1所述的可固化组合物,所述可固化组合物还包含多官能胺。
20.根据权利要求1所述的可固化组合物,其中所述无机填料以基于所述可固化组合物的总重量计至少50重量%的量存在。
21.根据权利要求1所述的可固化组合物,其中所述无机填料以基于所述可固化组合物的总重量计至少60重量%的量存在。
22.根据权利要求1所述的可固化组合物,其中所述无机填料包括氧化铝。
23.根据权利要求1所述的可固化组合物,其中所述无机填料包括球形氧化铝颗粒或半球形氧化铝颗粒。
24.根据权利要求1所述的可固化组合物,其中所述无机填料包括经硅烷表面处理的颗粒。
25.根据权利要求1所述的可固化组合物,其中所述无机填料包括ATH。
26.根据权利要求1所述的可固化组合物,其中所述可固化组合物在固化后具有(i)等于或大于9%的断裂伸长率,和(ii)在未经处理的铝上的3N/mm2-20N/mm2的搭接剪切强度。
27.根据权利要求1所述的可固化组合物,其中所述可固化组合物在固化后具有(i)等于或大于15%的断裂伸长率,和(ii)在未经处理的铝上的3N/mm2-20N/mm2的搭接剪切强度。
28.根据权利要求1所述的可固化组合物,其中所述可固化组合物在固化后具有1N/mm2至16N/mm2的拉伸强度。
29.根据权利要求1所述的可固化组合物,其中所述可固化组合物在固化后具有至少1.0W/(m*K)的热导率。
30.一种包含经固化的组合物的制品,其中所述经固化的组合物是根据前述权利要求中任一项所述的可固化组合物的反应产物。
31.根据权利要求30所述的制品,其中所述经固化的组合物具有介于5微米至10000微米之间的厚度。
32.根据权利要求30至31中任一项所述的制品,所述制品还包含具有表面的基底,其中所述经固化的组合物设置在所述基底的所述表面上。
33.根据权利要求32所述的制品,其中所述基底是金属基底。
34.一种制品,所述制品包括第一基底、第二基底和经固化的组合物,所述经固化的组合物设置在所述第一基底与所述第二基底之间并将所述第一基底粘附到所述第二基底,其中所述经固化的组合物是根据权利要求1至29中任一项所述的可固化组合物的反应产物。
35.一种电池模块,所述电池模块包括通过根据权利要求1至29中任一项所述的可固化组合物的反应产物的第一层连接到第一基板的多个电池单元。
36.一种制造电池模块的方法,所述方法包括:向第一基板的第一表面施加根据权利要求1至29中任一项所述的可固化组合物的第一层,使多个电池单元附接到所述第一层以将所述电池单元连接到所述第一基板,以及使所述可固化组合物固化。
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