[發明專利]基于多異氰酸酯的各向異性復合材料

在審

• 申請號: 201780057901.6
• 申請日: 2017-09-15
• 公開（公告）號: CN109715691A
• 公開（公告）日: 2019-05-03
• 發明（設計）人: H.霍克;A.克特;D.阿克滕;D.阿德雅恩;B.雷克斯曼;N.賴登巴赫
• 申請（專利權）人: 科思創德國股份有限公司
• 主分類號: C08G18/48
• 分類號: C08G18/48;B29C70/52;C08J5/04;C08G18/79
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 段菊蘭;萬雪松

1.用于制備復合材料的方法，其包括以下步驟：

a)提供包含至少一種反應性多異氰酸酯組合物A和至少一種交聯催化劑B的反應性樹脂混合物，

b)提供纖維填料C，所述纖維填料C的纖維具有至少1000的長徑比，

c)用來自工藝步驟a)的所述反應性樹脂混合物將所述纖維填料C潤濕，

d)借助一種或更多種化學反應固化被樹脂浸漬的纖維填料以產生型材，其中所述多異氰酸酯組合物A中的至少50％的游離異氰酸酯基團交聯以產生至少一種選自脲二酮、異氰脲酸酯、縮二脲、亞氨基噁二嗪二酮和噁二嗪三酮結構的結構。

2.根據權利要求1所述的方法，其中所述多異氰酸酯組合物A在至少50重量％的程度上由一種或更多種脂族異氰酸酯組成。

3.根據權利要求1或2所述的方法，其中所述至少一種脂族異氰酸酯選自1,4-二異氰酸基丁烷、1,5-二異氰酸基戊烷、1,6-二異氰酸基己烷、異佛爾酮二異氰酸酯和4,4'-二異氰酸基二環己基甲烷。

4.根據權利要求1至3中任一項所述的方法，其中所述多異氰酸酯組合物A在至少55重量％的程度上由低聚多異氰酸酯組成。

5.根據權利要求1至4中任一項所述的方法，其中所述多異氰酸酯組合物A具有>1.0至6.0的平均異氰酸酯官能度。

6.根據權利要求1至5中任一項所述的方法，其中所述纖維填料選自玻璃纖維、玄武巖纖維、硼纖維、陶瓷纖維、晶須、石英纖維、金屬增強纖維及其混合物。

7.根據權利要求1至6中任一項所述的方法，其中所述反應性樹脂混合物中游離異氰酸酯基團與羥基、氨基和硫醇基團的總和的摩爾比為至少2.5:1.0。

8.根據權利要求1至7中任一項所述的方法，其中交聯催化劑B的特征在于在添加其之后，所述多異氰酸酯組合物A在23℃下具有至少5分鐘的適用期。

9.根據權利要求1至8中任一項所述的方法，其中至少一種交聯催化劑B包含堿金屬化合物或季銨鹽或鏻鹽。

10.根據權利要求1至9中任一項所述的方法，其特征在于所述交聯催化劑B包含聚醚、聚乙二醇、尤其是數均分子量M_n為100至1000g/mol的的聚乙二醇。

11.根據權利要求1至10中任一項所述的方法，其特征在于所述催化交聯在180℃以上的溫度下在少于10分鐘內進行到至少高達以下轉化水平：在該水平下僅至多20％的原始存在于所述多異氰酸酯組合物A中的異氰酸酯基團仍存在。

12.一種復合材料，其就至少一種性質而言是各向異性的，并且是可通過包括以下步驟的拉擠成型方法獲得的：

a)提供包含至少一種反應性多異氰酸酯組合物A和至少一種交聯催化劑B的反應性樹脂混合物，其中所述反應性樹脂混合物中游離異氰酸酯基團與羥基、氨基和硫醇基團的總和的摩爾比為至少2.5:1.0，

b)提供纖維填料C，所述纖維填料C的纖維具有至少1000的長徑比，

c)用來自工藝步驟a)的所述反應性樹脂混合物將所述纖維填料C潤濕，

d)借助一種或更多種化學反應固化被樹脂浸漬的纖維填料以產生型材，其中所述多異氰酸酯組合物A中的至少50％的游離異氰酸酯基團交聯以產生至少一種選自脲二酮、異氰脲酸酯、縮二脲、亞氨基噁二嗪二酮和噁二嗪三酮結構的結構。

13.一種復合材料，其就至少一種性質而言是各向異性的并包含具有至少1000的長徑比的纖維C，所述復合材料在軸向上的彎曲模量為至少30GPa，其中基于樹脂含量計，所述復合材料具有至少9重量％的氮含量，并且至少60％的氮結合在異氰脲酸酯基團中。