[發(fā)明專利]基于雙重固化異氰脲酸酯聚合物的復(fù)合材料

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201780070397.3
• 申請(qǐng)日: 2017-11-14
• 公開（公告）號(hào): CN110023368A
• 公開（公告）日: 2019-07-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: P.海因茨;R.邁森海梅爾;A.卡塞爾;J.蒂拉克;D.阿克滕;T.比斯根;M.路德維希;C.托姆奇克;R.瓦格納
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 科思創(chuàng)德國股份有限公司
• 主分類號(hào): C08G18/62
• 分類號(hào): C08G18/62;C08G18/72;C08G18/73;C08G18/79;C08G18/81;C08G18/02;C08G18/22;B33Y10/00;C08G18/67;C08J3/24;C08J3/28;C08G18/04
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 劉維升;萬雪松

本發(fā)明涉及含有既可以通過異氰脲酸酯鍵也可以通過自由基反應(yīng)機(jī)制交聯(lián)的組分的可聚合組合物。其進(jìn)一步涉及可用于由這些組合物制造聚合物的方法。

本發(fā)明涉及含有既可以通過異氰脲酸酯鍵也可以通過自由基反應(yīng)機(jī)制交聯(lián)的組分的可聚合組合物。其進(jìn)一步描述了可用于由這些組合物制造聚合物的方法。

WO 2015/155195描述了可由增強(qiáng)材料和聚氨酯組合物獲得的復(fù)合材料，該聚氨酯組合物由至少一種多異氰酸酯(PIC)、PIC反應(yīng)性組分和自由基起始劑構(gòu)成，該P(yáng)IC反應(yīng)性組分由至少一種多元醇和至少一種具有OH基團(tuán)的甲基丙烯酸酯構(gòu)成。PIC和OH基團(tuán)之間的加成反應(yīng)與自由基引發(fā)的甲基丙烯酸酯的鏈聚合同時(shí)發(fā)生。除聚氨酯組合物的短適用期/膠凝時(shí)間外，所用方法的缺點(diǎn)還在于下述事實(shí)：在聚氨酯的制造中，組分，尤其是多異氰酸酯與多元醇的混合比受到使異氰酸酯與異氰酸酯反應(yīng)性基團(tuán)的摩爾比保持接近1:1的必要性限制。

WO 2016/087366描述了由含雙鍵的聚氨酯和基于各種甲基丙烯酸酯的反應(yīng)性稀釋劑構(gòu)成的可自由基聚合的組合物。

此處的缺點(diǎn)是兩段反應(yīng)機(jī)制，因?yàn)榫郯滨ナ紫缺仨殢暮惽杷狨サ慕M分和多元醇開始制造，并且必須被顯著稀釋。隨后的交聯(lián)在單獨(dú)的步驟中僅通過自由基聚合來進(jìn)行。

WO 2016/170057、WO 2016/170059和WO 2016/170061描述了通過低聚異氰酸酯的加聚來制造聚異氰脲酸酯塑料。使用低聚異氰酸酯代替單體異氰酸酯導(dǎo)致在聚合中產(chǎn)生較少的反應(yīng)熱，因此可以在不使反應(yīng)混合物同時(shí)過熱的情況下快速聚合。這在成型體的制造中尤其重要，因?yàn)樵诖嗽诔尚腕w內(nèi)產(chǎn)生的熱量僅可以有限地通過表面輸出。

在這些應(yīng)用中作為反應(yīng)物描述的貧單體的多異氰酸酯組合物具有高相對(duì)高粘度的缺點(diǎn)，這在某些應(yīng)用中可能有妨礙。這尤其適用于高度填充的復(fù)合材料的制造。

由于上述反應(yīng)熱的問題，不希望加入單體多異氰酸酯作為反應(yīng)性稀釋劑。此外，單體多異氰酸酯是易揮發(fā)的，因此，出于工作防護(hù)的原因，應(yīng)盡可能不使用它們。或者，可以使用常規(guī)有機(jī)溶劑來降低粘度。然而，出于環(huán)境保護(hù)的原因，這些是不利的，因?yàn)樗鼈冊(cè)诰酆掀陂g或之后被釋放到環(huán)境空氣中。此外，在成型體的制造中使用溶劑會(huì)導(dǎo)致材料缺陷，例如形成空腔，因?yàn)椴牧现腥鄙僬舭l(fā)溶劑的體積。

本發(fā)明的目的首先是提供具有雙重固化機(jī)制的反應(yīng)體系，其中反應(yīng)物的混合比可在比已知聚氨酯體系的情況中明顯更寬的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)。

還希望找到制造聚異氰脲酸酯塑料的反應(yīng)體系，其中即使不使用高含量的單體多異氰酸酯或有機(jī)溶劑，也可以降低多異氰酸酯的粘度。在理想的情況下，應(yīng)可以完全省去這類添加。

這些目的通過權(quán)利要求和以下說明書中公開的本發(fā)明的實(shí)施方案來實(shí)現(xiàn)。

在第一實(shí)施方案中，本發(fā)明涉及用于制造復(fù)合材料的可聚合組合物，其含有：

a) 異氰酸酯基團(tuán)與異氰酸酯反應(yīng)性基團(tuán)的比率為至少2.0:1.0的反應(yīng)性樹脂，其含有組分a1)、a2)和a3)：

a1) 異氰酸酯組分A；

a2) 至少一種三聚催化劑C；

a3) 至少一種選自組分B、D和E的組分，其中

組分B具有至少一個(gè)烯屬雙鍵但沒有異氰酸酯反應(yīng)性基團(tuán)；

組分D在分子中具有至少一個(gè)異氰酸酯反應(yīng)性基團(tuán)和至少一個(gè)烯屬雙鍵；且

組分E在分子中既具有至少一個(gè)異氰酸酯基團(tuán)也具有至少一個(gè)烯屬雙鍵；和

b)至少一種填料J。

“反應(yīng)性樹脂”是可以通過自由基聚合和異氰酸酯組分的異氰酸酯基團(tuán)與彼此的交聯(lián)的組合來固化以產(chǎn)生固體材料的混合物。在下文中也同義使用術(shù)語“反應(yīng)混合物”。反應(yīng)性樹脂用作其中嵌入填料J的基質(zhì)材料。下文中進(jìn)一步定義的組分A至I是反應(yīng)性樹脂的必要或任選的成分。