[發明專利]有改善抗沖擊性能的熱固性材料

有效

• 申請號: 200680002728.1
• 申請日: 2006-01-18
• 公開（公告）號: CN101107314A
• 公開（公告）日: 2008-01-16
• 發明（設計）人: O·古雷特;P·格拉德;J·－P·派斯考爾特;A·邦尼特
• 申請（專利權）人: 阿肯馬法國公司
• 主分類號: C08L53/00
• 分類號: C08L53/00;C08L63/00;C08L101/00;C08L33/00;C08L69/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 劉元金;鄒雪梅

[發明領域]

本發明涉及有改善抗沖擊性能的熱固性材料。熱固性材料定義為 由經由共價鍵彼此鍵合的可變長度聚合物鏈形成，從而能形成一種三 維網絡。熱固性材料可以，例如，通過熱固性樹脂例如環氧與一種胺 型硬化劑反應得到。熱固性材料顯示出許多有利性能，使得它們可以 用來作為結構性粘合劑或作為復合材料基體，或者用于保護電子部件 的應用。本發明的材料包含一種熱固性樹脂和一種嵌段共聚物，該共 聚物有至少一個嵌段主要由與一種水溶性聚合物共聚的甲基丙烯酸甲 酯的單元組成。這些材料可以通過將該共聚物溶解于該熱固性樹脂中 隨后添加硬化劑并在熱條件下交聯來制造。

[技術問題]

環氧材料有高交聯密度，這使其具有高玻璃化溫度Tg，從而賦予 該材料以優異的熱機械性能。交聯密度越高，該材料的Tg就越高，結 果，熱機械性能就越好：該材料的工作溫度極限就越高。不過，環氧 材料的抗沖擊強度性能對于許多應用來說是不夠的。為試圖對這個問 題做出回應，已經提出了許多解決方案。同時，雖然所有環氧材料都 難以提高抗沖擊強度，但有高Tg值的環氧材料是最難的。已經有很多 研究致力于這些有高Tg值的環氧材料的抗沖強度提高，而且這些研究 斷言，有高Tg值的環氧材料中像膠的添加并沒有增強效果。例如，作 為此類材料的實例可以提到BADGE/DDS系統(Tg＝220℃)，其中DDS 表示二氨基二苯砜，或BADGE/MCDEA系統(Tg＝180℃)，其中 MCDEA表示4，4’-亞甲基二(3-氯-2，6-二乙基苯胺)。在上述材 料中，BADGE表示雙酚A二縮水甘油基醚。

[先有技術]

已經公開了反應性橡膠(ATBN，CTBN)的添加。這些縮略語系 指：

CTBN：有羧基末端的丁二烯/丙烯腈無規共聚物；

ATBN：有氨基末端的丁二烯/丙烯腈無規共聚物。

這些產品是要么以羧基官能團為末端要么以胺官能團為末端的、 基于丁二烯和丙烯腈的低聚物。丁二烯的Tg非常低，這有利于產生良 好的抗沖擊強度提高，但它與環氧樹脂不可混溶。某一百分率的丙烯 腈與丁二烯共聚是為了生成可與環氧樹脂初步混溶的產品、從而能容 易地摻入該環氧樹脂中。P.Lovell(Macromol.Symp.92，pages?71- 81，1995)和A.Mazouz?et?al.(Polymer?Material?Science?Engineering， 70，p.17，1994)說，就交聯反應的結論而言，該官能化低聚物的一 部分形成了彈性體微粒，且一個并非不顯著的部分仍摻入該基體中。 這反映在相對于純環氧網絡而言所得到的材料的Tg下降，這對于需要 良好熱機械性能的應用來說是所不希望的。所形成的彈性體疇有慣常 地在0.5μm～5μm之間的大尺寸。所得到的增強不能令人滿意。

由于所有這些理由，一直在尋求環氧網絡抗沖強度提高的其它解 決方案。例如，可以提到P.Lovll(Macromol.Symp.92，pp.71-81， 1995)，他確定用預制芯-皮型微粒的增強導致更好的結果。

關于用預制芯-皮型微粒的增強：這些是有一個玻璃化溫度＜-20 ℃的彈性體芯和一個玻璃化溫度＞50℃的剛性皮的預制微粒，該皮可以 帶也可以不帶反應性官能團。反應性官能團定義為一種能與環氧分子 的環氧乙烷官能團或與硬化劑的化學基團反應的化學基團。作為反應 性官能團的非限定性實例，可以提到：環氧乙烷官能團、胺官能團或 羧基官能團。將這些粒度十分明確的微粒添加到反應物(環氧和硬化 劑)中。反應之后，所生成的材料的特征在于這些微粒分散于該熱固 性基體內。所得到的材料中的彈性體微粒有與反應前開始時相同的粒 度。這個結果是眾所周知的；作為描述它的先有技術的實例，可以提 到下列論文：Maazouz?et?al.，Polymer?Bulletin?33，pages?67-74，1994， 和Sue?et?al.，Rubber-Toughened?Plastics，1993，pages?259-291(cf. page?261)。