等于醒當(dāng)量數(shù),且添加到多異氯酸醋組合物中的選自包含甲酯胺基團(tuán)的化合物的化合物 的當(dāng)量數(shù)高于添加到多異氯酸醋組合物中的Ξ聚催化劑當(dāng)量數(shù)的0.75倍。
[0097] 根據(jù)實(shí)施方案,添加到多異氯酸醋組合物中的包含具有結(jié)構(gòu)-C0-N出的甲酯胺基 團(tuán)的化合物和/或包含具有結(jié)構(gòu)-C0-NH-C0的基團(tuán)的化合物的當(dāng)量數(shù)至少大于添加到多異 氯酸醋組合物中的Ξ聚催化劑當(dāng)量數(shù)。
[0098] 根據(jù)實(shí)施方案,在添加該多異氯酸醋組合物中的包含具有結(jié)構(gòu)-C0-N此的甲酯胺 基團(tuán)的化合物和/或包含具有結(jié)構(gòu)-C0-NH-C0-的基團(tuán)的化合物的同時(shí)添加 Ξ聚催化劑W使 包含具有結(jié)構(gòu)-C0-N此的甲酯胺基團(tuán)的化合物的初始當(dāng)量數(shù)優(yōu)選是催化劑化合物當(dāng)量數(shù)的 4倍(或更大),且該可固化多異氯酸醋組合物中的包含-C0-NH-C0-基團(tuán)的化合物的最終濃 度使得-C0-NH-C0-基團(tuán)與異氯酸醋基團(tuán)數(shù)的比率為最多1,優(yōu)選最多0.01,更優(yōu)選最多 0.005 W實(shí)現(xiàn)幾乎完全固化的多異氯酸醋材料(含聚異氯脈酸醋的材料)。
[0099] 根據(jù)實(shí)施方案,在添加該多異氯酸醋組合物中的包含具有結(jié)構(gòu)-C0-N此的甲酯胺 基團(tuán)的化合物和/或包含具有結(jié)構(gòu)-C0-NH-C0-的基團(tuán)的化合物后添加 Ξ聚催化劑W使該可 固化多異氯酸醋組合物中的包含-C0-NH-C0-基團(tuán)的化合物的最終濃度使得-C0-NH-C0-基 團(tuán)與異氯酸醋基團(tuán)數(shù)的比率為最多1,優(yōu)選最多0.01,更優(yōu)選最多0.005。
[0100] 根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案,該Ξ聚催化劑化合物選自一種或多種有機(jī)鹽,所述有機(jī)鹽優(yōu) 選選自堿金屬有機(jī)鹽、堿±金屬有機(jī)鹽和/或季錠有機(jī)鹽,更優(yōu)選選自簇酸鹽和/或醇鹽,如 乙酸鐘、己酸鐘、乙基己酸鐘、辛酸鐘、乳酸鐘、乙醇鋼、甲酸鋼、甲酸鐘、乙酸鋼、苯甲酸鐘及 其混合物。
[0101 ]根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案,該Ξ聚催化劑是選自簇酸鹽或醇鹽的有機(jī)金屬鹽,優(yōu)選選自 乙酸鐘、己酸鐘、乙基己酸鐘、辛酸鐘、乳酸鐘、乙醇鋼、甲酸鋼、甲酸鐘、乙酸鋼、苯甲酸鐘及 其混合物的一種或多種。
[0102]根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案,該Ξ聚催化劑化合物選自含有面化裡和環(huán)氧樹脂的組合物, 條件是面化裡當(dāng)量數(shù)與環(huán)氧當(dāng)量數(shù)的比率為1:2至1:80,更優(yōu)選1:2至1:40,再更優(yōu)選1:4至 1:30。該面化裡優(yōu)選選自氯化裡和漠化裡,氯化裡最優(yōu)選。含有面化裡(優(yōu)選LiCl)和環(huán)氧樹 脂的所述催化劑組合物可進(jìn)一步W使得每摩爾面化裡的脈+縮二脈當(dāng)量數(shù)為0.5-60,最 優(yōu)選為0.5-30的量包含脈化合物。在所述脈當(dāng)量數(shù)的計(jì)算中,不計(jì)入甲酯胺中的脈基團(tuán)。根 據(jù)本發(fā)明使用的多異氯酸醋組合物中所用的脈化合物具有500-15000,優(yōu)選600-10000,最 優(yōu)選800-8000的平均分子量。通過使多異氯酸醋和胺反應(yīng)制備運(yùn)樣的脈化合物。用于制備 運(yùn)樣的脈化合物的多異氯酸醋可選自上文提到的多異氯酸醋。用于制備脈化合物的胺可W 是單胺或多胺。優(yōu)選使用任選包含少量多胺的單胺。運(yùn)樣的混合物的平均胺官能度優(yōu)選為 最多1.2。最優(yōu)選只使用單胺。運(yùn)樣的胺優(yōu)選是伯胺。所用環(huán)氧樹脂優(yōu)選選自在20°C下為液 體的任何環(huán)氧樹脂。與面化裡結(jié)合使用的合適的環(huán)氧樹脂的實(shí)例是1)聚縮水甘油基和聚 (β-甲基縮水甘油基)醋,2)聚縮水甘油基或聚(β-甲基縮水甘油基)酸,3)聚(N-縮水甘油 基)化合物,4)聚(S-縮水甘油基)化合物,例如二-S-縮水甘油基衍生物,5)脂環(huán)族環(huán)氧樹 月旨,例如雙(2,3-環(huán)氧環(huán)戊基)酸、2,3-環(huán)氧環(huán)戊基縮水甘油酸、1,2-雙(2,3-環(huán)氧環(huán)戊氧基) 乙燒或3,4-環(huán)氧環(huán)己基甲基-3',4'-環(huán)氧環(huán)己燒甲酸醋。也可W使用其中1,2-環(huán)氧基基團(tuán) 鍵合到不同的雜原子或官能團(tuán)上的環(huán)氧樹脂;運(yùn)些化合物包括,例如,4-氨基酪的Ν,Ν,〇-Ξ 縮水甘油基衍生物、水楊酸的縮水甘油酸-縮水甘油醋、Ν-縮水甘油基-Ν'-(2-環(huán)氧丙氧丙 基)-5,5-二甲基乙內(nèi)酷脈或2-環(huán)氧丙氧基-1,3-雙(5,5-二甲基-1-縮水甘油基乙內(nèi)酷脈- 3-基)丙烷。特別優(yōu)選的是1)和2)中提到的那些,最優(yōu)選的是2)中提到的那些。
[0103] 由此獲得的可固化組合物在環(huán)境條件下具有良好穩(wěn)定性。通過使其在升高的溫 度,優(yōu)選高于50°c,最優(yōu)選高于80°C下反應(yīng),將其用于制造優(yōu)選具有至少120°C的Tg(根據(jù) ASTM D4065測量)的聚異氯脈酸醋材料。因此本發(fā)明還設(shè)及通過使本發(fā)明的可固化組合物 在升高的溫度下反應(yīng)制成的聚異氯脈酸醋材料,并設(shè)及可通過使本發(fā)明的可固化組合物在 升高的溫度下反應(yīng)獲得的聚異氯脈酸醋材料,還設(shè)及通過使本發(fā)明的可固化組合物在升高 的溫度下反應(yīng)來制造運(yùn)些聚異氯脈酸醋材料的方法。該反應(yīng)優(yōu)選在至少300的指數(shù)下進(jìn)行。 優(yōu)選施加熱W使可固化組合物達(dá)到高于50°C,最優(yōu)選高于80°C的溫度。該可固化組合物然 后可W在溫度進(jìn)一步提高(該反應(yīng)是放熱的)的同時(shí)快速固化(所謂的瞬間固化)。
[0104] 本發(fā)明的可固化組合物可用于多種多樣的復(fù)合材料加工方法W制造多種多樣的 復(fù)合材料。例如,它們可用于根據(jù)所謂的原位固化法修復(fù)物體,特別是管道一一通過將其施 加到運(yùn)種物體或運(yùn)種管道的內(nèi)表面和/或外表面上。本發(fā)明的可固化組合物可用于樹脂傳 遞模塑W制造口板或蜂窩型結(jié)構(gòu),用于真空輔助的樹脂灌注W制造汽車結(jié)構(gòu)部件,如汽車 罩蓋或底盤架,用于長絲纏繞W制造壓力容器或氣罐,和用于拉擠成型W制造玻璃纖維增 強(qiáng)的復(fù)合梯(composite ladder)或制造用在印刷電路板W及片狀和整體模塑配混法中的 預(yù)浸料巧。本發(fā)明的聚異氯脈酸醋復(fù)合材料可進(jìn)一步用于體育用品、用于汽車部件的大規(guī) 模生產(chǎn)、用于列車部件、航空航天、海上用途、風(fēng)力發(fā)電裝置、窗框(window lineal)、結(jié)構(gòu)部 件、粘合劑、包裝、封裝劑和絕緣體。
[0105] 在其固化前,可W將該可固化組合物進(jìn)料到模具中W賦予其特定形狀,或進(jìn)料到 物體空腔中W便為該物體提供聚異氯脈酸醋內(nèi)飾(interior),或施加到表面上W便為運(yùn)種 表面提供聚異氯脈酸醋覆蓋物,或其可用于修復(fù)物體,特別是管道一一通過將其施加到此 類物體或此類管道的內(nèi)表面和/或外表面上(在US 4009063、4366012和4622196中已經(jīng)描述 了此類管道修復(fù)的實(shí)例)或其可用于如W0 2007/096216中公開的那樣粘合材料。
[0106] 在固化該可固化組合物之前,可W將添加劑添加到其中或其成分中。添加劑的實(shí) 例是其它催化劑、發(fā)泡劑、表面活性劑、水清除劑,如原甲酸烷基醋,特別是原甲酸Ξ異丙 醋,抗微生物劑、阻燃劑、抑煙劑、紫外線穩(wěn)定劑、著色劑、增塑劑、內(nèi)部脫模劑、流變改性劑、 潤濕劑、分散劑和填料。
[0107] 根據(jù)實(shí)施方案,公開了含聚異氯脈酸醋的材料和制造所述材料的方法,由此使用 根據(jù)本發(fā)明的第一方面的可固化組合物??蒞通過使根據(jù)本發(fā)明的第一方面的可固化組合 物在升高的溫度下反應(yīng)制造所述含聚異氯脈酸醋的材料。
[0108] 根據(jù)實(shí)施方案,本發(fā)明的第一方面的可固化多異氯酸醋組合物可W形成穩(wěn)定的、 中間的和可進(jìn)一步固化的含聚異氯脈酸醋的材料。
[0109] 本發(fā)明的中間的、可進(jìn)一步固化的含聚異氯脈酸醋的材料包含游離異氯酸醋 (NC0)基團(tuán),具有5-30重量值,更優(yōu)選15-25重量值并具有在室溫(大約20°C) 和環(huán)境壓力下保存至少幾小時(shí),更優(yōu)選最少5小時(shí),最優(yōu)選大于24小時(shí)時(shí)與其初始值相差不 大于10%(作為NCO值的變化計(jì)算)的聚異氯脈酸醋化合物最終濃度。
[0110] 該中間的且可進(jìn)一步固化的含聚異氯脈酸醋的材料的優(yōu)點(diǎn)在于可W將添加劑添 加到中間的含聚異氯脈酸醋的材料中,如填料、纖維等。因此,該中間的、可進(jìn)一步固化的含 聚異氯脈酸醋的材料可進(jìn)一步包含添加劑和/或待粘合材料,如木屑、木粉、木創(chuàng)花、木板; 切碎或成層的紙和紙板;砂、賠石、粘±、水泥和其它娃酸鹽;磨碎的橡膠、磨碎的熱塑性塑 料、磨碎的熱固性材料;任何材料,如紙板、侶、木材和塑料的蜂窩結(jié)構(gòu);金屬粒子和金屬板; 微粒形式或成層的軟木;天然纖維,如亞麻、大麻和劍麻纖維;合成纖維,如聚酷胺、聚締控、 聚芳酷胺、聚醋和碳纖維;礦物纖維,如玻璃纖維和巖棉纖維;礦物填料,如BaSO廓CaC〇3;納 米粒子,如粘±、無機(jī)氧化物和碳;玻璃珠、玻璃粉、中空玻璃珠;發(fā)泡或可發(fā)性珠粒;未處理 的或處理過的廢物,如研磨、切碎、壓碎或磨碎的廢物,特別是飛灰;機(jī)織和非織造織物;和 兩種或更多種運(yùn)些材料的組合。
[0111] 本發(fā)明的中間的、可進(jìn)一步固化的含聚異氯脈酸醋的材料的另一優(yōu)點(diǎn)在于其是可 W有意停止(中斷)聚異氯脈酸醋的形成(PIR反應(yīng))W實(shí)現(xiàn)多異氯酸醋轉(zhuǎn)化成聚異氯脈酸醋 的所需程度并因此有意使多異氯酸醋材料固化不全的材料。仍含游離NC0基團(tuán)的現(xiàn)有技術(shù) 水平的含聚異氯脈酸醋的材料也可能進(jìn)一步固化,但只能在極高溫度下(大多被稱作"后固 化"),在本發(fā)明的范圍內(nèi),進(jìn)一步固化是指在大約125°C的相對較低溫度下。根據(jù)本發(fā)明的 進(jìn)一步固化始終在低于250°C的溫度下實(shí)現(xiàn)。
[0112] 發(fā)現(xiàn)可W中斷(停止)在本發(fā)明的第一方面的可固化多異氯酸醋組合物中多異氯 酸醋Ξ聚催化劑的催化活性。為了實(shí)現(xiàn)所述中斷,可W使用現(xiàn)有技術(shù)水平中可得的適用于 由多異氯酸醋W及包含具有結(jié)構(gòu)-C0-N此的甲酯胺基團(tuán)的化合物一起形成含聚異氯脈酸醋 的材料的任何Ξ聚催化劑。此類催化劑的實(shí)例是金屬或季錠簇酸鹽和醇鹽、叔胺衍生物、與 環(huán)氧樹脂結(jié)合的面化裡化iCl)化iCl/環(huán)氧樹脂催化劑)等。
[0113] 令人驚訝地,可W中斷并再活化多異氯酸醋組合物中的多異氯酸醋Ξ聚催化劑的 催化活性。該Ξ聚催化劑優(yōu)選選自有機(jī)鹽,優(yōu)選選自堿金屬有機(jī)鹽、堿±金屬有機(jī)鹽和/或 季錠有機(jī)鹽。所述有機(jī)鹽更優(yōu)選選自簇酸鹽或醇鹽及其混合物,該簇酸根/烷氧基優(yōu)選具有 1-12個(gè)碳原子及其混合物。優(yōu)選實(shí)例是簇酸鋼、簇酸鐘、醇鋼和醇鐘?;蛘撸蒞通過使用 LiCl/環(huán)氧樹脂催化劑中斷并再活化多異氯酸醋組合物中的多異氯酸醋Ξ聚催化劑的催化 活性,其中LiCl當(dāng)量數(shù)與環(huán)氧當(dāng)量數(shù)的比率為1:2至1:80,更優(yōu)選1:2至1:40,再更優(yōu)選1:4 至1:30。
[0114] 通過將Ξ聚催化劑與選自包含具有結(jié)構(gòu)-C0-N出的甲酯胺基團(tuán)的化合物和/或包 含具有結(jié)構(gòu)-C0-NH-C0-的基團(tuán)的化合物的化合物一起添加到多異氯酸醋組合物中W使包 含甲酯胺基團(tuán)的化合物與催化劑的比率符合預(yù)定比率并隨后對該多異氯酸醋組合物施W 預(yù)定加熱步驟,來實(shí)現(xiàn)多異氯酸醋Ξ聚催化劑的催化活性的中斷和/或再活化。
[0115] 將Ξ聚催化劑與選自包含具有結(jié)構(gòu)-C0-N此的甲酯胺基團(tuán)的化合物和/或包含具 有結(jié)構(gòu)-C0-NH-C0-的基團(tuán)的化合物的化合物一起添加到多異氯酸醋組合物中和隨后使運(yùn) 種組合物與一種或多種醒化合物反應(yīng)來產(chǎn)生升高的溫度(低于90°C)。根據(jù)該組合物的不同 組分之間的比率和加工條件,達(dá)到或高或低的升高溫度(低于90°C)。該反應(yīng)會在某一點(diǎn)停 止并冷卻到室溫(自然,自行)W獲得穩(wěn)定的部分固化的多異氯酸醋組合物或中間的含聚異 氯脈酸醋的材料。無需額外加熱,可W實(shí)現(xiàn)大約80°C的升高溫度,因?yàn)楹郛惵让}酸醋的材 料的形成是放熱的。
[0116] Ξ聚反應(yīng)的運(yùn)種中斷產(chǎn)生部分固化的多異氯酸醋材料或換言之,產(chǎn)生中間的含聚 異氯脈酸醋的材料,當(dāng)在生產(chǎn)最終固化產(chǎn)物之前要根據(jù)需要一定粘度的方法制造產(chǎn)物時(shí), 運(yùn)可能特別合意。在所有運(yùn)些方法中,需要單組分組合物作為原材料,其具有一定粘度并且 在環(huán)境條件下在給定時(shí)間內(nèi)幾乎或完全沒有表現(xiàn)出反應(yīng)W能在此類方法中處理此類組合 物。
[0117] 為了使Ξ聚反應(yīng)中斷,添加到多異氯酸醋組合物中的選自包含具有結(jié)構(gòu)-C0-N此 的甲酯胺基團(tuán)的化合物的化合物的當(dāng)量數(shù)小于Ξ聚催化劑當(dāng)量數(shù)的四倍并高于添加到多 異氯酸醋組合物中的Ξ聚催化劑當(dāng)量數(shù)的0.75倍。優(yōu)選地,選自包含具有結(jié)構(gòu)-C0-N出的甲 酷胺基團(tuán)的化合物的化合物的當(dāng)量數(shù)與Ξ聚催化劑當(dāng)量數(shù)的比率為1至3,更優(yōu)選1.2至2W 形成根據(jù)本發(fā)明的"穩(wěn)定的"中間的含聚異氯脈酸醋的材料。最優(yōu)選地,包含具有結(jié)構(gòu)-C0- N此的甲酯胺基團(tuán)的化合物的當(dāng)量數(shù)與Ξ聚催化劑當(dāng)量數(shù)的