CN116438244A - 可交联的有机硅氧烷改性的反应树脂 - Google Patents
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- GFQYVLUOOAAOGM-UHFFFAOYSA-N zirconium(iv) silicate Chemical compound [Zr+4].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] GFQYVLUOOAAOGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
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Abstract
本发明涉及带有官能性氰酸酯基团的可交联的有机硅氧烷改性的反应树脂,它们的制备方法,以及由其得到的硫化材料和复合材料。注意:作为本专利申请基础的发明是由联邦教育与研究部在资助代码03XP0170C下资助的项目的结果。本专利申请内容的责任在于申请人。
Description
技术领域
本发明涉及具有氰酸酯官能团的可交联的有机硅氧烷改性的反应树脂,涉及用于生产它们的方法,并且涉及由其可获得的硫化橡胶(vulcanizate)和复合材料。
背景技术
环氧(EP)树脂和环氧树脂***用于许多应用中并且现在已经在复合材料中得以建立,例如与玻璃纤维、碳纤维或芳族聚酰胺(aramid)纤维组合,作为最常用的热固性种类之一。此外,使用其他有机树脂***如氰酸酯树脂(CE)、双马来酰亚胺树脂(BMI)、聚酰亚胺树脂(PI)、苯并噁嗪树脂或邻苯二甲腈(phthalonitrile)树脂和混合树脂***如双(苯并环丁烯酰亚胺)双马来酰亚胺、氰酸酯/环氧化物或双马来酰亚胺/三嗪(BT树脂)作为用于工业、汽车构造和航空航天的纤维复合材料(例如碳纤维增强塑料(CFRP))中的基体树脂近年来变得越来越重要。与环氧树脂相比,例如基于CE、BMI或PI的聚合物基质树脂将非常好的机械性能与高玻璃化转变温度、高热回弹性和高长期稳定性组合,这极大地扩展了这些热固性材料的可能用途,尤其是在高温范围内。然而,基于CE树脂的高温热固性***也具有缺点。在热固化期间,反应性氰酸酯(=“N≡CO-”)基团三聚成环状三嗪环,产生具有高交联密度的网络,该网络具有高机械稳定性,但是也表现出增加的脆性。CE树脂***的另一显著缺点是三嗪热固性网络表现出相对高的吸水性并且被湿气快速降解(水解降解),导致机械性能的损失。因此,希望提供合适的改性剂用于降低市场上已经存在的这些树脂***的吸水性(water absorption),从而允许由其可获得的高温热固性材料在商业上用于苛刻的(demanding)复合材料应用中,优选用于航空工业。
文献中已经多次公开了含硅氧烷组分用于冲击改性和改善氰酸酯热固性网络的热和介电性能的用途,但是对于硅氧烷对吸水性的影响所知甚少。
在Polym.Adv.Technol.2020,31,1245-1255中,该作者公开了,含有甲基和苯基并且具有与氰酸酯基可共聚的反应性≡Si-OH或≡Si-H基团的直链硅氧烷通过硫化的(vulcanized)氰酸酯树脂,2,2’-双(4-氰酰苯基)丙烷降低了水的吸收。该研究采用含有甲基和苯基并具有反应性≡Si-H基团(称为“Si-H”)的短链三硅氧烷以及具有反应性≡Si-OH基团(称为“Si-B”)的更高分子量的聚(甲基苯基硅氧烷)。与未改性的氰酸酯树脂相比,“Si-H”仅可忽略地降低了吸水率而“Si-B”则显著降低了吸水率。在专利说明书CN112111059中,该作者还要求保护被甲基和/或苯基取代而没有反应性基团的线性硅氧烷作为氰酸酯树脂的改性剂,但是没有为此目的公开相应的示例性实施方式;相反,如在上述出版物中,示出的所有内容都是具有末端反应性的硅键合的OH、H或缩水甘油基氧基丙基的直链硅氧烷的影响;如在CN 112111059中的式2和式5中所描述的,没有公开在示例性实施方式1至4中使用的硅氧烷的聚合度,防止在此进一步起作用。
然而,使用具有反应性≡Si-OH或≡Si-H基团的直链硅酮作为氰酸酯树脂的改性剂具有许多缺点:首先,硅烷醇(≡Si-OH)基团经历水的消除,例如根据上述文献第1251页图8(D)中所描述的反应方程,其经历与水解敏感的氰酸酯基团不希望的反应,从而释放胺和气态二氧化碳,由此在交联反应过程中引起起泡,这导致交联材料中的孔隙。其次,反应性Si-OH或Si-H基团可以根据上述文献第1251页、图8(C)和(E)中所述的反应方程式与氰酸酯基团共聚合,从而改变网络拓扑结构,这可以对性质如固化的热固性网络的断裂韧性具有不利影响。此外,较高分子量的聚硅氧烷与固化的氰酸酯-热固性材料网络的相容性差,这意味着氰酸酯树脂的固化在宏观上,即视觉上导致不均匀的、混浊至不透明的硫化橡胶(vulcanizate),这些固化橡胶以不希望的方式渗出硅酮并且对吸水性具有不利的影响。
发明内容
本发明的目的是以如下方式改性具有反应性氰酸酯基团的有机树脂:在成形和固化工艺之后,获得具有降低的吸水性以及因此改善的耐水解性以及可能改善的断裂韧性以及可能改善的介电性能的热固性材料,同时在以这种方式改性的热固性材料中也大部分保留热固性材料固有的有利性能,例如热尺寸稳定性、机械强度、热氧化稳定性和耐化学性。
该目的根据本发明通过使用用甲基和苯基取代并且没有反应性基团如≡Si-OH或≡Si-H的直链三-、四-或五硅氧烷实现;这些优选地是三硅氧烷或四硅氧烷,它们与有机氰酸酯树脂具有非常好的可混和性,并且在用交联的氰酸酯基质硫化(vulcanization)之后(即三嗪网络),提供没有分层(demixing)的均匀/单相透明热固性材料,即该硅氧烷组分没有从该硫化橡胶中渗流出(weeping)或渗出(exudation)。与未改性的氰酸酯树脂相比,用本发明的三-、四-或五硅氧烷改性的氰酸酯树脂在固化形成热固性塑料之后具有显著降低的吸水性以及因此更大的耐水解分解性的特征。令人惊奇的是,已发现本发明的硅氧烷改性剂比具有反应性基团如≡Si-H或≡Si-OH的现有技术硅氧烷或更高分子量聚硅氧烷明显更强烈地降低了由硫化的氰酸酯网络(vulcanized cyanate ester network)所吸收的水。
本发明提供了可交联组合物,包含
(A)至少一种有机化合物,其不含硅氧烷单元(=“≡Si-O-Si≡”)并且具有至少两个反应性氰酸酯基团(=“N≡CO-”),
(B)至少一种以下通式的直链有机硅氧烷
RaR1 bSiO(4-a-b)/2(I),
其中
R可以相同或不同,并且表示单价的、SiC键连的、饱和脂肪族烃基,
R1可以相同或不同,并且表示单价的、SiC键连的、可选卤素或磷取代的芳族烃基,
a是0、1、2或3,优选0、1或2,更优选0或1,尤其是1,
b是0、1、2或3,优选0、1或2,更优选1或2,
条件是
所述有机硅氧烷(B)由三至五个式(I)单元,优选三个或四个式(I)单元,更优选三个式(I)单元组成;
在式(I)中,a+b总和等于2或3,
在有机硅氧烷(B)的每个分子中,a+b的总和在式(I)的两个单元中等于3
并且在有机硅氧烷(B)的每个分子中,存在至少三个基团R1。
在本公开中,名称“1-丙烯基”表示“-CH=CH-CH3”基团,“2-丙烯基”(=烯丙基)为“-CH2-CH=CH2”基团,并且名称“丙烯基”为1-或2-丙烯基基团。
为了使本申请说明书的页数不会过大,仅记载了针对各特征的优选实施例。然而,专业人员应当明确地将此类型的公开理解为意味着还明确地公开并且明确地希望不同优选水平的每种组合,即在单个化合物/特征内和不同化合物/特征之间的每种组合。
氰酸酯树脂(A)
这是一种有机化合物,该有机化合物不含硅氧烷单元(=“≡Si-O-Si≡”)并且每分子具有至少两个反应性氰酸酯基团(=“N≡C-O-”)。化合物(A)可以被取代并且还可以含有杂原子。化合物(A)优选是可选取代的、可选地含杂原子的芳族烃化合物,其中每个分子中存在至少两个连接至芳族碳原子的氰酸酯基团。化合物(A)特别优选每分子包含至少两个任选取代的、任选含杂原子的芳族烃基,每个芳族烃基包含连接至芳族碳原子的氰酸酯基团,更具体地,在化合物(A)中,各自含有连接至芳族碳原子的氰酸酯基团的可选取代的、可选含杂原子的芳族烃基通过共价键或含有至少一个选自由以下各项组成的组的官能团的至少一个桥接单元彼此独立地连接:-CR2 2-、-CR2=CR2-、=C=CR2 2、-O-、-S-、-N=N-、-CH=N-、-C(=O)-、-C(=O)O-、-OC(=O)O-、-SO-、-SO2-、O=P(O-)3、二价芳香族烃基如亚苯基,亚甲苯基、亚联苯基、和亚萘基;或二价环烷二基如三环[5.2.1.02.6]癸烷二基和二环[2.2.1]庚二基。
基团R2在每种情况下独立地是氢原子、卤素原子或具有1至30个碳原子的可选取代的烃基,其可以可选地连接至取代基或连接至另一个基团R2以形成环状单元。
任选取代的烃基团R2的实施例是甲基、乙基、三氟甲基、芴基、1,1-环己烷二基、9H-芴-9,9-二基、N-苯基邻苯二甲酰亚胺-3,3-二基、1(3H)-异苯并呋喃酮-3,3-二基、蒽-9(10H)-酮-10,10-二基、苯基和3,3,5-三甲基环己烷-1,1-二基基团。
根据本发明使用的组分(A)的实施例是单芳香烃的二氰酸酯和多氰酸酯,如亚苯基1,2-二氰酸酯、亚苯基1,3-二氰酸酯(CAS 1129-88-0)、亚苯基1,4-二氰酸酯(CAS 1129-80-2)、2,4,5-三氟亚苯基1,3-二氰酸酯、1,3,5-三氰酰基苯、(2,4-二氰酰基苯基)甲酮、以及2,7-二氰酰基萘;双酚的氰酸酯,如2,2-双(4-氰酰苯基)丁烷、2,2-双(4-氰酰苯基)丙烷(CAS 1156-51-0,双酚A氰酸酯;商品名:B10、/>BADCy和TA)、2,2-双(4-氰酰苯基)-1,1,1,3,3,3-六氟丙烷(CAS 32728-27-1,双酚AF氰酸酯)、2,2-双(3-甲基-4-氰酰苯基)丙烷(双酚C氰酸酯)、1,1-双(4-氰酰苯基)乙烷(CAS 47073-92-7,双酚E氰酸酯;商品名:/>L-10、/>LECy、P201)、1,1-双(4-氰酰苯基)-1-苯基乙烷(双酚AP氰酸酯)、双(4-氰酰苯基)甲烷(双酚F氰酸酯)、双(4-氰酰-3,5-二甲基苯基)甲烷(CAS 101657-77-6,四甲基双酚F氰酸酯)、1,3-双(2-(4-氰酰苯基)丙-2-基)苯(CAS 127667-44-1,双酚M氰酸酯)、双(4-氰酰苯基)硫醚、双(4-氰酰苯基)醚,9,9-双(4-氰酰苯基)芴(双酚FL氰酸酯)、双(4-氰酰苯基)砜(双酚S氰酸酯)、双(4-氰酰苯基)酮、双(4-(4-氰酰苯氧基)苯基)酮、双(4-(4-氰酰苯氧基)苯基)砜,双(4-(4-氰酰苯氧基)苯基)(苯基)氧化膦、双(4-氰酰苯基)(甲基)氧化膦、1,1-二溴-2,2-双(4-氰酰苯基)乙烯、1,1-二氯-2,2-双(4-氰酰苯基)乙烯(CAS 14868-03-2),3,3-双(4-氰酰苯基)-N-苯基邻苯二甲酰亚胺、3,3-双(4-氰酰苯基)-1(3H)-异苯并呋喃酮、3,3-双(4-氰酰苯基)-2-苯并呋喃-1-酮、10,10-双(4-氰酰苯基)蒽-9(10H)-酮,1-乙基-2-甲基-3-(4-氰酰苯基)-5-氰酰茚满、1,1-二甲基-3-甲基-3-(4-氰酰苯基)氰酰茚满、双(2-氰酰-3-甲氧基-5-甲基苯基)甲烷、和1,1-双(3-甲基-4-氰酰苯基)环己烷(双酚Z氰酸酯);丙烯基取代的双酚的氰酸酯,如双(4-(4-(2-(3-(2-丙烯基)-4-氰酰苯基)丙烷-2-基)苯氧基)苯基)砜、2,2-双(3-(2-丙烯基)-4-氰酰苯基)丙烷、2,2-双(3-(1-丙烯基)-4-氰酰苯基)丙烷、和双(4-(4-氰酰-3-(2-丙烯基)苯氧基)苯基)砜;联苯的氰酸酯,如4,4'-二氰酰基联苯(CAS 1219-14-3)、2,4'-二氰酰基联苯和2,2'-二氰酰基联苯;苯酚-二环戊二烯氰酸酯树脂,如二环戊二烯基双酚氰酸酯(CAS 135507-71-0;商品名:/>XU-71787);通过苯酚、萘酚、萘二醇、二甲苯酚或甲酚与甲醛的酸或碱催化的缩合产生的苯酚-甲醛树脂的氰酸酯,例如甲阶段酚醛树脂氰酸酯(resol cyanate ester)或酚醛清漆氰酸酯(novolak cyanate ester)(例如CAS 87397-54-4、CAS 153191-90-3、CAS 268734-03-8、CAS 30944-92-4、以及CAS 173452-35-2;商品名的实施例:/>PT-15、PT-30、PT-60、PT-90和CT-90,以及还有/>XU-371);氟代烷二醇的氰酸酯,例如1,8-二氰酰基全氟辛烷;天然存在的多酚的氰酸酯,如反式-3,5,4'-三氰酰基均二苯乙烯;具有酚基的硅烷的氰酸酯,如二甲基双(4-氰酰苯基)硅烷;1,1,1-三(4-氰酰苯基)乙烷(CAS 113151-22-7)、1,2,3-三(4-氰酰苯基)丙烷;以及还有由至少两个相同或不同重复单元组成的末端封端的氰酸酯聚合物树脂,其中每个重复单元的主链包含至少一个二价芳香族烃基,如亚苯基、亚联苯基、以及亚萘基、或9H-芴-9,9-二基,以及至少一个桥接单元,该桥接单元选自由以下各项组成的组:-CR3 2-、-CR3=CR3-、=C=CR3 2、-O-、-S-、-N=N-、-CH=N-、-C(=O)-、-C(=O)O-、-OC(=O)O-、-SO-、-SO2-、O=P(O-)3或二价环烷二基,如三环[5.2.1.02,6]癸烷二基和二环[2.2.1]庚二基。氰酸酯聚合物树脂中重复单元的实施例为亚芳基醚、亚芳基醚砜或亚芳基醚酮。
基团R3在每种情况下独立地是对于R2所述的基团。
组分(A)优选为2,2-双(4-氰酰苯基)丙烷、1,1-双(4-氰酰苯基)乙烷、双(4-氰酰苯基)甲烷、1,3-双(2-(4-氰酰苯基)丙烷-2-基)苯、2,2-双(3-(2-丙烯基)-4-氰酰苯基)丙烷、双(4-氰酰苯基)硫醚、双(4-氰酰苯基)砜、苯酚-二环戊二烯氰酸酯树脂或苯酚-甲醛树脂的氰酸酯。组分(A)更优选为2,2-双(4-氰酰苯基)丙烷、双(4-氰酰苯基)甲烷、1,1-双(4-氰酰苯基)乙烷、1,3-双(2-(4-氰酰苯基)丙烷-2-基)苯、双(4-氰酰苯基)硫醚、双(4-氰酰苯基)砜、苯酚-二环戊二烯氰酸酯树脂、和苯酚-甲醛树脂的氰酸酯。特别地,组分(A)是1,1-双(4-氰酰苯基)乙烷、1,3-双(2-(4-氰酰苯基)丙-2-基)苯或甲酚或苯酚的酚醛清漆氰酸酯。
可以仅使用一种氰酸酯树脂(A)或不同氰酸酯树脂(A)的混合物;还可使用一种氰酸酯树脂(A)的预聚物或不同氰酸酯树脂(A)的预聚物,或氰酸酯树脂预聚物的混合物或氰酸酯树脂预聚物与一种或多种氰酸酯树脂(A)的混合物。氰酸酯树脂(A)的预聚物的实施例是双酚A二氰酸酯均聚物(CAS 25722-66-1)。组分(A)优选为酚醛树脂的氰酸酯与其他组分(A)的混合物;更优选地,组分(A)是苯酚酚醛清漆氰酸酯或甲酚酚醛清漆氰酸酯与1,1双(4-氰酰苯基)乙烷的混合物。
在固化之后,组分(A)和(B)优选形成不显示任何分层(demixing)(即硅氧烷组分(B)从硫化橡胶中渗流出或渗出)的宏观上均匀/单相的热固性材料,并且它更优选是透明的。
化合物(B)
(B)是如上文所述的通式(I)的线性有机硅氧烷。在23℃和1013hPa下,有机硅氧烷(B)可以是固体或液体,液体形式是优选的。
在每种情况下在1013hPa下,有机硅氧烷(B)优选具有高于300℃、优选高于400℃、更优选高于500℃、特别是高于550℃的沸点。
单价的SiC键连的饱和脂肪族烃基R的实施例是烷基基团,如甲基、乙基、正丙基、异丙基、1-正丁基、2-正丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、新戊基和叔戊基基团,正己基、正庚基、正辛基、2,4,4-三甲基戊基、2,2,4-三甲基戊基、2-乙基己基、正壬基、正癸基、正十二烷基、正十六烷基和正十八烷基基团;以及环烷基基团,如环戊基、环己基、环庚基、和甲基环己基基团。
基团R优选地是单价的、SiC键连的具有1至8个碳原子的烃基,更优选地是甲基。
单价的SiC键连的芳族的可选取代的烃基R1的实施例是芳基基团,如苯基、联苯基、萘基、蒽基和菲基基团;烷芳基基团,如邻-、间-、对-甲苯基基团;二甲苯基基团和乙基苯基基团;芳烷基基团,如苄基基团、(9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物-10-基)乙基基团、α-和β-苯基乙基基团;和卤代芳基,如氟苯基、氯苯基和溴苯基基团。
基团R1优选地是无卤素和无磷的芳香族烃基团,更优选地是苯基。
根据本发明使用的有机硅氧烷(B)优选由三至五个式(I)的单元组成,其中,每分子(B)存在至少四个基团R1。
根据本发明使用的有机硅氧烷(B)优选由三至四个式(I)的单元组成,其中,每分子存在至少四个基团R1,并且在式(I)的每个单元中b≠0,其中,a+b=2。
根据本发明使用的有机硅氧烷(B)更优选地由三个或四个式(I)的单元组成,其中,每分子存在至少四个基团R1,并且在式(I)的每个单元中b≠0。
根据本发明使用的有机硅氧烷(B)具体地由三个式(I)的单元组成,其中,每分子存在至少五个基团R1,并且在式(I)的每个单元中b≠0。
根据本发明使用的组分(B)的实施例是1,3,5-三甲基-1,1,3,5,5-五苯基三硅氧烷(CAS 3390-61-2)、1,1,3,5,5-五甲基-1,3,5-三苯基三硅氧烷、1,1-二甲基-1,1,3,3,5,5-六苯基三硅氧烷、1,1,1,5-四甲基-1,3,3,5-四苯基三硅氧烷、1,3,3,5-四甲基-1,1,5,5-四苯基三硅氧烷(CAS 3982-82-9),1,1,1-三苯基-3,3,5,5,5-五甲基三硅氧烷、1,1,1,1,5,5-六苯基-3,3-二甲基三硅氧烷、3-甲基-1,1,1,3,5,5,5-七苯基三硅氧烷、1,3,5,5,5-五甲基-1,1,3-三苯基三硅氧烷、1,1,3,5-四甲基-1,3,5,5-四苯基三硅氧烷、1,3,5,7-四甲基-1,1,3,5,7,7-六苯基四硅氧烷(CAS 38421-40-8),1,1,3,5,7,7-六甲基-1,3,5,7-四苯基四硅氧烷、1,1,1,7,7,7-六甲基-3,3,5,5-四苯基四硅氧烷、1,3,3,5,5,7-六甲基-1,1,7,7-四苯基四硅氧烷(CAS 6904-66-1),十苯基四硅氧烷、1,7-二甲基-1,1,3,3,5,5,7,7-八苯基四硅氧烷、1,1,7,7-四甲基-1,3,3,5,5,7-六苯基四硅氧烷、1,3,5,5,7-五甲基-1,1,3,7,7-五苯基四硅氧烷,1,1,1,1,7,7,7-七甲基-3,3,5-三苯基四硅氧烷、1,1,3,7,7-五甲基-1,3,5,5,7-五苯基四硅氧烷、1,3,5,7,7,7-六甲基-1,1,3,5-四苯基四硅氧烷,1,3,5,7,9-五甲基-1,1,3,5,7,9,9-七苯基五硅氧烷、1,1,9,9-四甲基-1,3,3,5,5,7,7,9-八苯基五硅氧烷、十二苯基五硅氧烷、1,3,3,5,5,7,7,9-八甲基-1,1,9,9-四苯基五硅氧烷(CAS 18758-39-9),1,1,1,3,5,7,9,9,9-九甲基-3,5,7-三苯基五硅氧烷(CAS 6689-19-6)、1,1,1,9,9,9-六甲基-3,3,5,5,7,7-六苯基五硅氧烷、1,1,3,5,7,9,9-七甲基-1,3,5,7,9-五苯基五硅氧烷,和1,1,3,5,7,9,9,9-八甲基-1,3,5,7-四苯基五硅氧烷,优选3-甲基-1,1,1,3,5,5,5-七苯基三硅氧烷,1,3,5-三甲基-1,1,3,5,5-五苯基三硅氧烷、1,1,3,5-四甲基-1,3,5,5-四苯基三硅氧烷、1,1,3,5,7,7-六甲基-1,3,5,7-四苯基四硅氧烷、1,3,5,7-四甲基-1,1,3,5,7,7-六苯基四硅氧烷和1,1,1,7,7,7-六甲基-3,3,5,5-四苯基四硅氧烷,进一步优选1,3,5-三甲基-1,1,3,5,5-五苯基三硅氧烷,1,1,3,5,7,7-六甲基-1,3,5,7-四苯基四硅氧烷、以及1,3,5,7-四甲基-1,1,3,5,7,7-六苯基四硅氧烷,并且特别优选的是1,1,3,5,5-五苯基-1,3,5-三甲基三硅氧烷。
可以仅使用一种有机硅氧烷(B)或不同的有机硅氧烷(B)的混合物。
如果有机硅氧烷(B)是不同的有机硅氧烷(B)的混合物,则重均摩尔质量Mw优选为400g/mol至1000g/mol,优选420g/mol至900g/mol,更优选480g/mol至750g/mol,特别是510g/mol至650g/mol。
如果有机硅氧烷(B)是不同的有机硅氧烷(B)的混合物,则数均摩尔质量Mn优选为300g/mol至990g/mol,优选350g/mol至890g/mol,更优选400g/mol至740g/mol,特别是450g/mol至640g/mol。
本发明的组合物优选以1至100重量份,更优选5至50重量份,特别是5至35重量份的量包含有机硅氧烷(B),在每种情况下均基于100重量份的组分(A)。
除了组分(A)和(B),本发明的组合物还可以包含不同于组分(A)和(B)的其他物质,例如改性剂(C)、反应性树脂(D)、填料(E)、固化促进剂(F)、溶剂(G)、和其他组分(H)。
化合物(C)
可选使用的改性剂(C)是有机硅化合物(C1),其不同于组分(B)并且包含下式的单元:
R4 m(OR5)nSiO(4-m-n)/2(II),
其中
R4可以相同或不同,并且表示氢原子或单价或二价的SiC-键合的、可选取代的、可选含杂原子的烃基,
R5可以相同或不同,并且表示氢原子或单价的可选取代、可选含杂原子的具有1-18个碳原子的烃基,
m是0、1、2或3,优选1、2或3,
n是0、1、2或3,优选0、1或2,更优选0或1,特别是0,以及
条件是,在式(II)中,m+n之和≤3,
并且条件是它们不同时属于直链有机聚硅氧烷(B)的定义。
单价的SiC键连的、可选取代的、可选含杂原子的烃基R4的实施例是对于R和R1所述的基团;具有脂肪族碳-碳多重键的烃基,如乙烯基、1-丙烯基、2-丙烯基、乙烯基环己基、降冰片烯基、降冰片烯基乙基、二环[2.2.1]庚-5-烯-2-基、二环戊烯基、环己烯基、4-乙烯基苯基、苯乙烯基、芳基乙炔基、乙炔基苯基、1-丙烯基苯基、以及2-丙烯基苯基基团;酰亚胺基,如N-(5-乙炔基邻苯二甲酰亚胺基)苯基、N-(5-(苯基乙炔基)邻苯二甲酰亚胺基)苯基、桥亚甲基四氢邻苯二甲酰亚胺基苯基、马来酰亚胺基苯基和3-马来酰亚胺基丙基基团;环氧基团,如3-缩水甘油氧基丙基、4-(环氧乙烷-2-基)苯基、环氧乙烷-2-基、和2-(3,4-环氧环己基)乙基基团;丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯基团,如3-甲基丙烯酰氧基丙基、丙烯酰氧基甲基和甲基丙烯酰氧基甲基基团;胺基,如氨基苯基、3-氨基丙基、N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基和N-苯基氨基甲基基团;羟烷基和羟基芳基基团,如羟丙基、羟苯基、和(4-羟基-3-丙烯基)苯基基团;以及二环[4.2.0]辛-1,3,5-三烯基(=-苯并环丁烯基)、氰酰苯基、异氰酰基苯基、聚己内酰基酰氨基丙基、聚己内酰胺基酰氨基丙基和3-异氰酰基丙基基团。
二价的、SiC-键合的、可选取代的、可选含杂原子的烃基R4的实施例是亚苯基和亚联苯基,其优选地将两个式(II)的单元连接在一起。
基团R4优选地是氢原子或亚苯基、苯基、甲基、羟苯基、马来酰亚胺基苯基、氰酰苯基、以及氨基苯基基团,更优选地是甲基、苯基、以及羟苯基基团。
基团R5优选地是甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、叔丁基或异丁基基团,更优选地是甲基或乙基基团。
有机硅化合物(C1)的实施例是1,3,5,7-四(2-(3,4-环氧环己基)乙基)-1,3,5,7-四甲基环四硅氧烷(CAS 121225-98-7)、双[2-(3,4-环氧环己-1-基)乙基]-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷(CAS 18724-32-8),1,3-双(降冰片烯基乙基)-1,1,3,3,-四甲基二硅氧烷、2,4,6,8-四甲基-2,4,6,8-四[3-(缩水甘油氧基)丙基]环四硅氧烷(CAS 257284-60-9)、平均组成为(PhSiO3/2)20(PhSi(OMe)O2/2)66(PhSi(OMe)2O1/2)14和平均摩尔质量Mw=2190g/mol的有机聚硅氧烷,以及平均组成为(PhSiO3/2)75(Me3SiO1/2)25和平均摩尔质量Mw=1380g/mol的有机聚硅氧烷,八(环氧环己基)-POSS(CAS 187333-74-0)、八苯基-POSS(CAS 5256-79-1)、八苯基环四硅氧烷(CAS 546-56-5)、2,4,6,8-四甲基-2,4,6,8-四苯基环四硅氧烷(CAS77-63-4)、1,1,3,3-四甲基-5,5,7,7-四苯基环四硅氧烷(CAS 1693-47-6)、以及1,9-二甲氧基-1,3,5,7,9-五甲基-1,3,5,7,9-五苯基五硅氧烷。
任选地使用的改性剂(C)还包括热塑性有机聚合物(“热塑性塑料”)(C2),这些聚合物不含氰酸酯基团和≡Si-O-Si≡硅氧烷单元并且具有选自由以下各项组成的组的至少两个重复单元:聚亚芳基、聚亚芳基醚、聚亚芳基硫醚、聚砜、聚醚砜、聚醚酮、聚醚醚酮、聚醚酮酮、聚醚醚酮酮、聚酰亚胺、聚苯并咪唑、聚酰胺、聚(酰胺酰亚胺)、聚芳酯、聚酯酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚芳酰胺、聚丙烯酸酯、聚乙内酰脲、液晶聚合物、聚碳酸酯、聚酯碳酸酯以及聚对苯二甲酸乙二醇酯;及其混合物或共聚化合物。热塑性塑料(C2)具有反应性端基或化学惰性端基。在聚合反应中,作为产生的结果,反应性端基保留这些单体的相应的反应性基团。这些基团优选是羟基、氨基、羧基或异氰酰基。化学惰性端基的实施例是甲基或苯基基团。热塑性塑料(C2)具有高于100℃、优选130℃至450℃、更优选150℃至400℃、特别是180℃至350℃的玻璃化转变温度;(C2)的数均摩尔质量Mn优选为1100-100000g/mol,优选2000-50000g/mol,更优选2000-30000g/mol,尤其是3000-20000g/mol。
可选使用的改性剂(C)还包括不含硅氧烷单元(≡Si-O-Si≡)并具有以下通式的有机单官能氰酸酯(C3):
R6-OCN (III),
其中R6表示单价的、可选取代的、可选含杂原子的芳族烃基,条件是氰酸酯基团直接连接至芳族碳原子。合适的组分(C3)的实施例是氰酰苯(CAS 1122-85-6)、1-氰酰-4-枯基苯(CAS 110215-65-1)、1-氰酰-4-叔丁基苯、1-氰酰-2-叔丁基苯、4-氰酰联苯、1-氰酰萘、2-氰酰萘、4-氰酰壬基苯、4-氯氰酰苯、4-氰酰二苯砜、4-氰酰甲苯、4-氰酰二苯醚、4-氰酰二苯酮、4-(氰酰)甲氧基苯;以及丙烯基取代的单官能氰酸酯,如2-(2-丙烯基)氰酰苯或2-(1-丙烯基)氰酰苯。
改性剂(C3)优选在1013hPa下的沸点为至少150℃,更优选至少180选至,特别是至少220℃。
可选使用的改性剂(C)还包括单体芳香族羟基化合物(C4),其不含硅氧烷(≡Si-O-Si≡)单元,并且除了OH基团之外,可以仅包含能够经历聚合反应的脂肪族碳-碳多重键作为其他反应单元。
存在于改性剂(C4)中的任何反应性脂肪族碳-碳多重键优选是丙烯基基团;更优选地,存在于改性剂(C4)中的羟基和任何丙烯基基团直接连接至芳族碳原子。
不具有反应性脂肪族碳-碳多重键的改性剂(C4)的实施例是一元的、可选取代的苯酚,如苯酚、甲酚、萘酚、联苯酚、百里酚、愈创木酚(2-甲氧基苯酚)、4-枯基苯酚、4-苄基苯酚、4-异丙基苯酚、4-叔丁基苯酚、2-叔丁基苯酚、2,4-二-叔丁基苯酚、2,4-双(α,α(二甲基苄基)苯酚、壬基苯酚、二甲苯酚或2,6-二壬基苯酚;多元酚,如儿茶酚(苯-1,2-二醇)、间苯二酚(苯-1,3-二醇)、对苯二酚(苯-1,4-二醇)、连苯三酚(pyrogallol)(苯-1,2,3-三醇)、间苯三酚(phloroglucinol)(苯-1,3,5-三醇)、二羟基萘;包含两个(=“双酚”)或多个羟基苯基的芳香族化合物,如双(2-羟基苯基)甲烷、2,2-双(3-甲基-4-羟基苯基)丙烷(双酚C)、1,1-双(4-羟基苯基)乙烷(双酚E),2,2-双(4-羟苯基)丙烷(双酚A)、2,2-双(4-羟苯基)丁烷(双酚B)、2,2-双(4-羟苯基)六氟丙烷(双酚AF)、9,9-双(4-羟苯基)芴(双酚FL),双(4-羟基苯基)砜(双酚S)、1,3-双(2-(4-羟基苯基)-2-丙基)苯(双酚M)、双(4-羟基苯基)甲烷(双酚F)、双(4-羟基苯基)醚、双(4-羟基苯基)硫醚,和1,1,1-三(4-羟基苯基)乙烷。
具有丙烯基的改性剂(C4)的实施例是2,2-双(3-(2-丙烯基)-4-羟苯基)丙烷(CAS1745-89-7)、2-甲氧基-4-(2-丙烯基)苯酚(CAS 97-53-0),4-(2-丙烯基)-2,6-二甲氧基苯酚(CAS 6627-88-9)、2-(2-丙烯基)-6-甲基苯酚(CAS 3354-58-3)、2-(2-丙烯基)苯酚(CAS1745-81-9)、5,5'-双(2-丙烯基)-2,2'-联苯二醇(CAS 528-43-8),3',5-双(2-丙烯基)-2,4'-联苯二醇(CAS 35354-74-6)、α,α’-双(3-(2-丙烯基)-4-羟基苯基)-对-二异丙基苯、2,2'-双(3-(2-丙烯基)-4-羟基苯基)全氟丙烷、9,9'-双(3-(2-丙烯基)-4-羟基苯基)芴,α,α’-双(3-(1-丙烯基)-4-羟基苯基)-对二异丙苯、2,2'-双(3-(1-丙烯基)-4-羟基苯基)全氟丙烷、9,9'-双(3-(1-丙烯基)-4-羟基苯基)芴、4-{1-[4-羟基-3-(2-丙烯基)苯基]丙基}-2-(丙-2-烯-1-基)苯酚,1,1'-(1,3-亚苯基二氧基)双(3-(2-(2-丙烯基)苯氧基)丙-2-醇)(CAS 110866-35-8)和双(3-(2-丙烯基)-4-羟基苯基)砜(CAS 41481-66-7)。
优选的改性剂(C4)是联苯醇、2-甲氧基-4-(2-丙烯基)苯酚、4-枯基苯酚、4-异丙基苯酚、4-叔丁基苯酚、2-叔丁基苯酚、双酚、1,1,1-三(4-羟基苯基)乙烷、2,2-双(3-(2-丙烯基)-4-羟基苯基)丙烷、4-{1-[4-羟基-3-(丙-2-烯-1-基)苯基]丙基}-2-(丙-2-烯-1-基)苯酚,1,1'-(1,3-亚苯基二氧基)双(3-(2-(丙-2-烯基)苯氧基)丙-2-醇),和2-(2-丙烯基)苯酚,特别优选2-甲氧基-4-(2-丙烯基)苯酚、4-枯基苯酚4-叔丁基苯酚、2,2-双(3-(2-丙烯基)-4-羟基苯基)丙烷,4-{1-[4-羟基-3-(丙-2-烯-1-基)苯基]丙基}-2-(丙-2-烯-1-基)苯酚,1,1'-(1,3-亚苯基二氧基)双(3-(2-(丙-2-烯基)苯氧基)丙-2-醇),双(3-(2-丙烯基)-4-羟基苯基)砜和双酚B、E、F、M和S。
如果本发明的组合物包含改性剂(C),有可能使用仅仅一种改性剂(C1)至(C4)或者两种或更多种不同的改性剂(C1)至(C4)。
如果本发明的组合物包含改性剂(C1)、(C2)或(C3),所使用的量在每种情况下优选是1至40重量份,更优选1至30重量份,特别是1至20重量份,在每种情况下都是基于100重量份的组分(A)和(B)的混合物。
如果本发明组合物含有改性剂(C4),本发明组合物中存在的氰酸酯基团的总和与组分(C4)中的反应性羟基官能团的总和的摩尔比优选为60:40至99:1,更优选70:30至95:5。
化合物(D)
任选使用的反应性树脂(D)包括不含氰酸酯基团和硅氧烷(≡Si-O-Si≡)单元且选自由以下各项组成的组的可聚合有机化合物:环氧化物(D1)和酰亚胺(D2),条件是环氧化物(D1)每分子包含至少两个任选取代的缩水甘油氧基、缩水甘油氧基羰基、缩水甘油基氨基、二缩水甘油基氨基或环氧乙烷基,优选至少两个与芳族碳原子连接的该类基团;并且酰亚胺(D2)每分子包含至少两个任选取代的5-乙炔基邻苯二甲酰亚胺基、5-(苯基乙炔基)邻苯二甲酰亚胺基、桥亚甲基四氢邻苯二酰亚胺基、苯并环丁烯邻苯二甲酰亚胺基或马来酰亚胺基基团,优选至少两个这样的基团附接到芳香族碳原子上;特别优选马来酰亚胺基、缩水甘油基氧基、缩水甘油基氨基和二缩水甘油基氨基基团。
任选使用的反应性树脂(D)优选每分子包含至少两个任选取代的、任选含杂原子的芳族烃基,每个含有与芳族碳原子连接的马来酰亚胺基、缩水甘油基氧基、缩水甘油氧基羰基、缩水甘油基氨基或二缩水甘油基氨基基团。更优选地,(D)是含有至少两个任选取代的、任选含有杂原子的芳族烃基的化合物,每个芳族烃基含有与芳族碳原子连接的马来酰亚胺基、缩水甘油氧基、缩水甘油氨基或二缩水甘油氨基,其中这些任选取代的、任选地含有杂原子的芳香族烃基团经由共价键或桥接单元彼此连接,该桥接单元含有至少一个选自由以下各项组成的组的官能团:-CR7 2-、-CR7=CR7-、=C=CR7 2、-O-、-S-、-N=N-、-CH=N-、-C(=O)-、-C(=O)O-、-OC(=O)O-、-S(O)2-、O=P(O-)3、亚苯基、亚芳基、亚联苯基、亚联芳基、亚萘基或环烷二基基团,如三环[5.2.1.02.6]癸烷二基或二环[2.2.1]庚烷二基。
基团R7在每种情况下独立地是对于R2所述的基团。
化合物(D)优选不含有含杂原子的芳族烃基。
环氧树脂(D1)优选可与氰酸酯树脂(A)共聚。
酰亚胺树脂(D2)优选不与氰酸酯树脂(A)共聚。
环氧树脂(D1)的实施例是酚类化合物的缩水甘油醚,如2,2-双(4-缩水甘油氧基苯基)丙烷(CAS 1675-54-3)、双(4-缩水甘油氧基苯基)甲烷(CAS 2095-03-6),1,2-二(缩水甘油氧基)苯(CAS 2851-82-3)、1,3-二(缩水甘油氧基)苯(CAS 101-90-6)、1,4-二(缩水甘油氧基)苯(CAS 129375-41-3)、3,5,3',5'-四甲基-4,4'-二缩水甘油氧基联苯(CAS85954-11-6)、2,2-双(3,5-二溴-4-缩水甘油氧基苯基)丙烷(CAS 3072-84-2)、三(4-缩水甘油氧基苯基)甲烷(CAS 66072-38-6),1,1,2,2-四(4-缩水甘油氧基苯基)乙烷(CAS7328-97-4)、4,4'-二(缩水甘油氧基苯基)砜(CAS 878-43-1)、9,9-二(4-缩水甘油氧基苯基)芴(CAS 47758-37-2),1,6-(二缩水甘油基氧基)萘(CAS 27610-48-6);苯酚-、萘酚-、萘二醇-、双酚-或甲酚-甲醛缩合产物的缩水甘油醚,如甲酚酚醛清漆缩水甘油醚(CAS29690-82-2)、苯酚酚醛清漆缩水甘油醚(CAS 9003-36-5、CAS 28064-14-4、CAS 158163-01-0)、以及双酚A-表氯醇-甲醛共聚物(CAS 28906-96-9);苯酚-或甲酚-二环戊二烯缩合产物的缩水甘油醚,如CAS 68610-51-5和CAS 119345-05-0;芳香族羧酸的缩水甘油酯,如邻苯二甲酸二缩水甘油酯(CAS 7195-45-1)、对苯二甲酸二缩水甘油酯(CAS 7195-44-0)、间苯二甲酸二缩水甘油酯(CAS 7195-43-9)、三缩水甘油基苯-1,2,3-三羧酸酯、三缩水甘油基苯-1,2,4-三羧酸酯(CAS 7237-83-4)以及三缩水甘油基苯-1,3,5-三羧酸酯(CAS7176-19-4);芳香胺和氨基苯酚的缩水甘油基衍生物,如N,N-二缩水甘油基-4-缩水甘油基氧基苯胺(CAS 5026-74-4)、4,4'-亚甲基双(N,N-二缩水甘油基苯胺)(CAS 28768-32-3)、N,N,N',N'-四缩水甘油基-4,4'-二氨基-3,3'-二乙基二苯基甲烷(CAS 130728-76-6)、和间-(缩水甘油氧基)-N,N-二缩水甘油基苯胺(CAS 71604-74-5);缩水甘油基末端封端的热塑性聚合物,例如通过氨基或羟基封端的热塑性塑料(C2)与表氯醇(如缩水甘油基氧基-或二缩水甘油基氨基末端封端的聚砜)的反应可生产;均聚或共聚的环氧树脂,如双酚A-表氯醇共聚物(CAS 25036-25-3)、2,2',6,6'-四溴双酚A-表氯醇共聚物(CAS 40039-93-8)、以及二缩水甘油基双酚A与间亚苯基双(甲胺)的反应产物(CAS 110839-13-9);以及不同环氧树脂(D1)的混合物。
可聚合马来酰亚胺树脂(D2)的实施例是4,4'-双(马来酰亚胺基苯基)甲烷(CAS13676-54-5)、间亚二甲苯基双马来酰亚胺(CAS 13676-53-4)、1,1'-(2,2,4-三甲基己烷-1,6-二基)双-1H-吡咯-2,5-二酮(CAS 39979-46-9),双(3-乙基-5-甲基-4-马来酰亚胺基苯基)甲烷(CAS 105391-33-1)、双(4-马来酰亚胺基-3-甲基苯基)甲烷、双(4-马来酰亚胺基-3,5-二甲基苯基)甲烷、1,1-双(4-马来酰亚胺基苯基)环己烷,2,4-双马来酰亚胺基甲苯(CAS 6422-83-9)、N,N'-1,2-亚苯基双马来酰亚胺(CAS 13118-04-2)、N,N'-1,3-亚苯基双马来酰亚胺(CAS 3006-93-7)、N,N'-1,3-亚苯基双马来酰亚胺(CAS 3278-31-7),双马来酰亚胺和芳香胺的共聚物,如4,4'-双(马来酰亚胺基苯基)甲烷/4,4'-双(氨基苯基)甲烷共聚物(CAS 26140-67-0);甲醛和苯胺的缩合产物与马来酸酐的反应产物(CAS 28630-26-4,CAS 67784-74-1);双(4-马来酰亚胺基苯基)醚、2,2-双[4-(马来酰亚胺基苯氧基)苯基]丙烷(CAS 79922-55-7)、双(4-马来酰亚胺基苯基)砜(CAS 13102-25-5)、双(4-马来酰亚胺基苯基)酮、1,1'-(苯-1,3-二基二甲烷二基)双(1H-吡咯-2,5-二酮)(CAS 13676-53-4)、4,4'-双(马来酰亚胺基)-1,1'-联苯(CAS 3278-30-6)、4,4'-双(3-马来酰亚胺基苯氧基)二苯砜或例如通过氨基封端的热塑性塑料(C2)与马来酸酐反应生产的马来酰亚胺封端的热塑性聚合物(D2),例如马来酰亚胺封端的聚砜醚;以及不同马来酰亚胺树脂(D2)的混合物。
如果本发明的组合物包含可聚合的反应器树脂(D),本发明组合物中存在的氰酸酯基团的总和与组分(D)中的反应性环氧化物或亚氨基官能团的总和的摩尔比优选为10:90-99:1,更优选30:70-95:5,特别是50:50-90:10。
如果本发明的组合物包含可聚合的酰亚胺(D2),则优选加入可与氰酸酯基团和酰亚胺基(优选马来酰亚胺基)两者共聚的另外的“偶合剂”组分。这些可以是氰酸酯(A)、改性剂(C3)或具有与芳族碳原子连接的丙烯基的改性剂(C4);或每分子含有一个或多个连接至芳族碳原子的羟基以及连接至芳族碳原子的酰亚胺基的芳族烃化合物,优选马来酰亚胺基,例如N-(4-羟基苯基)马来酰亚胺(CAS 7300-91-6)。
若本发明组合物包含可聚合酰亚胺树脂(D2),则酰亚胺基总和与来自组分(A)、(C3)和(C4)的丙烯基总和的摩尔比在优选45:55至95:5,更优选60:40至90:10,尤其是65:35至80:20的范围内。
化合物(E)
在本发明的组合物中使用的填料(E)可以是任何已知的填料。
根据本发明使用的填料(E)优选地是在23℃和1000hPa下在甲苯中溶解至按重量计小于1%的程度的填料。
填料(E)的实施例是非增强颗粒填料,即BET表面积优选为至多50m2/g的填料,例如石英、玻璃、方石英(cristobalite)、硅藻土;水不溶性硅酸盐,如硅酸钙、偏硅酸钙、硅酸镁、硅酸锆、滑石、云母、长石、高岭土、沸石;金属氧化物,如铝、钛、铁、硼或锌的氧化物或它们的混合氧化物;硫酸钡、碳酸钙、大理石粉、石膏、氮化硅、碳化硅、氮化硼、塑料粉末如聚丙烯腈或聚醚酰亚胺粉末;增强填料,即,具有大于50m2/g的BET表面积的填料,如气相二氧化硅、沉淀二氧化硅、沉淀白垩、炭黑如炉黑和乙炔黑以及具有大BET表面积的硅-铝混合氧化物;氢氧化铝、氢氧化镁、空心球形填料,如玻璃微球、玻璃球、酚醛热球或陶瓷微球,例如从德国诺伊斯(Neuss)的3M Deutschl and GmbH以商品名Zeeospheres可获得的那些;纤维填料,如硅灰石(wollastonite)、蒙脱石(montmorillonite)、玄武岩、膨润土和短切和/或磨碎的玻璃纤维(短玻璃纤维)或矿棉;金属纤维、由金属氧化物、玻璃、陶瓷、碳或塑料组成的纤维;以及由纤维素、亚麻、麻(hemp)、木材或剑麻组成的天然纤维。
为了生产高性能复合材料,根据本发明的树脂组合物优选含有纤维增强物(E1),该纤维增强物由任何已知的成纤材料构成,优选由聚丙烯、聚乙烯、聚四氟乙烯、聚酯构成;由钢制成的金属纤维;氧化物和非氧化物陶瓷,如碳化硅、氧化铝、二氧化硅、氧化硼;玻璃、石英、碳、芳族聚酰胺、石棉、石墨、丙烯腈、聚(苯并噻唑)、聚(苯并咪唑)、聚(苯并噁唑)、二氧化钛、硼和芳族聚酰胺纤维,如聚(对苯二甲酰对苯二胺)。纤维(E1)可以不同的形式使用,例如作为连续绳,各自具有1000至400000个单独的长丝、织造织物、非卷曲织物、针织织物、编织物(braid)、小地毯(mat)、非织造物(nonwoven)、晶须、短切或研磨的短纤维或无规纤维毡。优选的纤维是碳纤维、芳香族聚酰胺纤维、陶瓷纤维、以及玻璃纤维。
所述填料(E)可以可选地进行表面处理,例如疏水化,例如通过用有机硅烷或有机硅氧烷、硬脂酸或用一种或多种改性剂(C)处理。填料表面也可以改性以允许化学键合至固化的树脂基质,例如通过氧化或用酸或碱处理。填料(E)优选经表面处理。
根据本发明使用的填料(E)可以单独使用或者以彼此的任何混合物使用。如果使用不同填料(E)的混合物,优选为填料(E1)的混合物。
如果本发明的组合物包含填料(E),则基于未固化复合材料,组分(E)的比例优选按重量计5%至80%,更优选按重量计10%至70%,特别是按重量计15%至60%。所述填料优选是纤维填料(E1)。
如果本发明的组合物包含纤维增强物(E1)和非纤维填料(E),组分(E):(E1)的重量比优选不大于50%。
化合物(F)
本发明的组合物可以在固化促进剂(F1)(如从现有技术中已知的那些)的存在下交联。合适的固化促进剂(F1)例如为酸和碱,如盐酸、次膦酸、膦酸、磷酸,脂族和芳族胺,如三乙胺、N,N-二甲基苯胺和吡啶;脒、胍和氢氧化钠;卤化物,例如氯化铝、氯化锂、氟化硼、氯化铁、氯化锌、氟化锌、氯化锡、氯化钴和氯化钛;和金属有机化合物,例如金属醇盐、金属羧酸盐或铝、铜、锌、钛、铁、锰、钴、铬或镍的金属螯合络合物。金属有机化合物的实施例为环烷酸钴(II)、环烷酸镍(II)、环烷酸铁(III)、环烷酸铜(II)、环烷酸锰(II)、环烷酸铝(III)、环烷酸锌(II)、辛酸锌(II)、乙酰丙酮酸锌(II)、乙酰丙酮酸铁(III)、乙酰丙酮酸钴(II)、乙酰丙酮酸铬(III)、乙酰丙酮酸铝(III)和乙酰丙酮酸铜(II)。如果促进剂(F1)用于交联本发明的组合物,则这优选地是金属有机化合物和具有至少一个活性质子的共促进剂的组合,更优选地是金属有机化合物和苯酚(C4)(例如壬基苯酚)的组合。
如果本发明的组合物包含促进剂(F1),则涉及的量优选地是基于100重量份的组分(A)的0.00001至5重量份,金属有机化合物(F1)更优选地以基于100重量份的组分(A)的0.0001至0.02重量份的量使用。
如果本发明的组合物包含含酰亚胺基的有机硅化合物(C1)或酰亚胺树脂(D2),有可能使用形成自由基的固化促进剂(F2),如有机过氧化物,例如过氧化二异丙苯、二叔丁基过氧化物、过氧化二苯酰、过氧化二月桂酰、1,1-双(叔丁基过氧基)环己烷、以及过苯甲酸叔丁酯;或偶氮化合物,如偶氮双(异丁腈)(单独地或除(F1)外)。如果本发明的组合物包含形成自由基的固化促进剂(F2),则涉及的量优选是基于100重量份的含酰亚胺基的改性剂(C1)和酰亚胺树脂(D2)的总和的0.1至2重量份。优选不使用形成自由基的固化促进剂(F2)。
化合物(G)
可选使用的溶剂(G)的实施例是脂肪族一元醇和多元醇,如甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、仲丁醇、乙烷-1,2-二醇、丙烷-1,2-二醇、丙烷-1,3-二醇、聚丙二醇、聚乙二醇、丁烷-1,2-二醇、丁烷-1,3-二醇、聚丁二醇、和甘油;醚,如甲基叔丁基醚、二叔丁基醚、以及二-、三-或四乙二醇二甲醚;饱和烃类,如正己烷、环己烷、正庚烷、正辛烷、和异构体辛烷,如2-乙基己烷、2,4,4-三甲基戊烷、2,2,4-三甲基戊烷、2-甲基庚烷和三氯乙烯,以及如在商品名ExxsolTM、或/>下可获得的具有在60-300℃之间的沸程的饱和烃类的混合物;芳香族溶剂,如苯、甲苯、苯乙烯、邻-、间-或对-二甲苯、溶剂石脑油、邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二异丁酯、邻苯二甲酸二环己酯、均三甲苯、和氯苯;醛缩醛,如甲缩醛、乙基己缩醛、丁缩醛、1,3-二氧戊环和甘油缩甲醛;碳酸酯,如1,3-二氧戊环-2-酮、碳酸二乙酯、碳酸二甲酯、碳酸二丙酯、碳酸丙二醇酯、以及碳酸亚乙酯;酮,如丙酮、甲基异丁基酮、甲基乙基酮、甲基异戊基酮、二异丁基酮、丙酮、以及环己酮;酯类,如乙酸乙酯、乙酸正丁酯、乙二醇二乙酸酯、γ-丁内酯、乙酸2-甲氧基丙酯(MPA)、二丙二醇二苯甲酸酯、和乙氧基丙酸乙酯;酰胺类,例如N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基-2-吡咯烷酮和N-乙基-2-吡咯烷酮;乙腈;以及二甲亚砜。
优选的溶剂(G)是芳香烃和酮。
如果本发明的组合物包含溶剂(G),则涉及的量优选为10至500重量份,更优选50至300重量份,在每种情况下均基于100重量份组分(A)和(B)的总和。本发明的组合物优选不含有溶剂(G)。
化合物(H)
根据本发明任选地使用的另外的组分(H)优选地是颜料、染料、香料、加工助剂,如用于影响粘性的试剂、润滑剂、脱模剂、防粘剂或分散剂;抗水解、光、氧化、热、变色的稳定剂;阻燃剂或增塑剂。
如果本发明的组合物包含其他组分(H),则涉及的量优选为0.01至20重量份,更优选0.1至10重量份,在每种情况下都是基于100重量份的组分(A)和(B)的总和。本发明的组合物优选不含其他组分(H)。
本发明的组合物优选是包含以下的那些:
(A)至少一种氰酸酯树脂,
(B)至少一种有机硅氧烷,
任选地(C)至少一种改性剂,
任选地(D)至少一种反应性树脂,
(E)至少一种填料,
任选地(F)至少一种固化促进剂,
任选地(G)至少一种溶剂,和
任选地(H)另外的成分。
本发明的组合物优选是包含以下的那些:
(A)至少一种氰酸酯树脂,
(B)至少一种有机硅氧烷,
(C)至少一种改性剂,
任选地(D)至少一种反应性树脂,
(E1)至少一种纤维增强填料,
任选地(F)至少一种固化促进剂,
任选地(G)至少一种溶剂,和
任选地(H)另外的成分。
在特别优选的实施例中,本发明的组合物是包含以下的那些:
(A)至少一种氰酸酯树脂,
(B)至少一种有机硅氧烷,
任选地(C)至少一种改性剂,
(D1)至少一种环氧树脂,
(E1)至少一种纤维增强填料,
任选地(F)至少一种固化促进剂,
任选地(G)至少一种溶剂,和
任选地(H)另外的成分。
本发明的组合物特别地是包含以下的那些:
(A)至少一种氰酸酯树脂,
(B)至少一种有机硅氧烷,
(C)至少一种改性剂,
(D1)至少一种环氧树脂,
(E1)至少一种纤维增强填料,
任选地(F)至少一种固化促进剂,
任选地(G)至少一种溶剂,和
任选地(H)另外的成分。
在另外特别优选的实施例中,本发明的组合物是包含以下的那些:(A)至少一种氰酸酯树脂,
(B)至少一种有机硅氧烷,
任选地(C)至少一种选自组(C1)至(C4)的改性剂,
(D2)至少一种马来酰亚胺树脂,
(E1)至少一种纤维增强填料,
任选地(F)至少一种固化促进剂,
任选地(G)至少一种溶剂,和
任选地(H)另外的成分,
条件是存在至少一种具有直接连接至芳族碳原子的1-丙烯基或2-丙烯基的组分(A)、(C3)或(C4)。
在另外尤其优选的实施例中,本发明的组合物是包含以下的那些:
(A)至少一种氰酸酯树脂,
(B)至少一种有机硅氧烷,
(C4)至少一种改性剂(C4),
(C)任选地至少一种选自组(C1)至(C3)的另外的改性剂,
(D2)至少一种马来酰亚胺树脂,
(E1)至少一种纤维增强填料,
任选地(F)至少一种固化促进剂,
任选地(G)至少一种溶剂,和
任选地(H)另外的成分。
本发明的组合物不包含除组分(A)和(B)、可选使用的组分(C)至(H)、和任何原材料-典型的杂质,例如催化剂残留物,如氯化钠或氯化钾、工业级氰酸酯树脂单体中的杂质、以及在混合/存储过程中形成的所用组分的任何反应产物之外的其他组分。
在根据本发明的组合物中,上述组分可以各自单独使用或以至少两种相应组分的混合物的形式使用。
本发明的组合物可以根据已知的方法生产,例如通过以任何希望的顺序并且以已知的方式混合这些单独的组分。
本发明进一步提供了一种用于通过以任何希望的顺序混合这些单独的组分来生产本发明的组合物的方法。
在根据本发明的方法中,混合可以在从优选20至150℃的范围内、更优选在从50至130℃的范围内的温度下,特别是在60至120℃的温度下进行。非常特别优选地,混合在如下温度下进行:当在环境温度下混合时,产生自原材料的温度加上由于混合过程中的能量输入而增加的温度,有可能根据需要加热或冷却该混合物。
该混合可以在环境大气的压力下进行,即约900至1100hPa。还可以在间歇或连续减压下,例如在30至500hPa绝对压力下进行混合,以除去挥发物和/或空气,或者在正压下,例如在1100hPa至3000hPa绝对压力之间的压力下,尤其是在连续工艺模式中,在例如密闭***中建立这些压力时,这是由于泵送期间的压力和由于在升高的温度下所用材料的蒸汽压。
本发明的方法可以连续地、不连续地或半连续地、优选不连续地进行。
在用于生产这些组合物的本发明的方法的优选的实施例中,这些单独的组分以任何希望的顺序混合,其中所使用的填料(F)是组分(F1)。
本发明的组合物可以用于有机反应性树脂***或其预聚物先前已经用于热固性材料中的后续交联的所有目的。
本发明的组合物可以通过已知的加工技术,例如通过预浸(来自熔体、溶液或悬浮液)、传递模制、长丝缠绕、压缩模制、粉末涂覆、拉挤或注射方法,如树脂传递模制制成成型物品。
在本发明方法的一个变体中,优选地首先以任何希望的顺序混合组分(A)和(B)以及任选的组分(C)、(D)、(G)、和(H)以便形成预混合物,在此之后,任选地在压力下用该预混合物浸渍组分(E1),优选绳状物、织造织物、非卷曲织物、针织织物或编织物(braid)并且任选地脱气。在多层织造织物或非卷曲织物(E1)的情况下,浸渍和脱气可以单独地对每个层进行或对所有层一起进行。
在本发明的方法的进一步优选的变体中,首先将组分(A)和(B)以及任选的组分(C)、(D)、(G)和(H)以任何所希望的顺序混合以形成预混物并且然后注射到含有组分(E1),优选绳状物、织造织物、非卷曲织物、针织织物或编织物的模腔中,其中脱气优选地与注射过程同时进行。
在本发明方法的另外优选变体中,首先将组分(A)和(B)以及任选的组分(C)、(D)、(G)和(H)以任何所希望的顺序混合以形成预混物,然后施用到离型纸上,之后将组分(E1)优选定向绳状物、织造织物、非卷曲织物、针织织物或编织物在两个涂覆的纸片之间压制并且通过一系列加热的辊以确保组分(E1)的完全润湿。
本发明的组合物可以在环境温度下或任选地在升高的温度下通过机械压力而变成任何所希望的形状。
本发明的组合物优选是可成形的,并且更优选在模腔中或模制模板周围成型(fashion)和固化。
本发明因此进一步提供了本发明的组合物用于生产成型制品的用途。
本发明因此进一步提供了通过使组合物成形和固化来生产成形制品的方法。
本发明因此进一步提供了可通过成型和固化由本发明的组合物获得的成型制品。
本发明的组合物/根据本发明生产的组合物任选地在促进剂(F1)的存在下通过来自(A)、任选地(C1)和任选地(C3)的氰酸酯基团的环三聚反应进行交联以提供1,3,5-三嗪单元;并且任选地另外地通过碳-碳三键的环三聚和环四聚反应、加成反应、阿尔德-烯反应(Alder-ene reaction)、狄尔斯-阿尔德环加成反应(Diels-Alder cycloaddition)、以及聚合反应,其中分子内重排、异构化和重芳构化步骤也可以发生。如果根据本发明的固化另外还通过加成反应和可选地重排进行,则来自(C1)和(D1)的环氧基团(如果存在)和从(A)环化为三嗪单元的氰酸酯基团优选彼此反应和/或与来自(C1)、(C2)、(C4)的羟基以及“偶合剂”组分(如果存在)反应,所述“偶合剂”组分每分子包含一个或多个连接至芳族碳原子的羟基以及连接至芳族碳原子的亚氨基基团,例如N-(4-羟基苯基)马来酰亚胺,优选与来自(A)的氰酸酯基团反应。如果根据本发明的固化另外还通过碳-碳三键的环三聚和环四聚反应进行,酰亚胺(D2)和/或改性剂(C1)(如果存在)的反应性碳-碳三键优选彼此反应。如果根据本发明的固化另外还通过聚合进行,则反应性桥亚甲基四氢邻苯二甲酰亚胺基(nadimido)或马来酰亚胺基基团(如果存在)或酰亚胺树脂(D2)和/或改性剂(C1)的碳-碳三键优选地彼此反应,其中该聚合反应之后可任选地是重排以及任选地是环加成反应。如果根据本发明的固化还另外地通过阿尔德-烯(Alder-ene)或狄尔斯-阿尔德(Diels-Alder)反应进行,酰亚胺树脂(D2)的反应性基团(如果存在),特别优选马来酰亚胺树脂(D2),以及来自(A)、(C1)、(C3)和/或(C4)的1-丙烯基和2-丙烯基基团(如果存在),优选彼此反应,这特别优选随后是进一步的狄尔斯-阿尔德(Diels-Alder)反应和再芳构化步骤。
根据本发明/根据本发明生产的混合物优选在固化之前、更优选在成形之后并且在固化之前进行脱气。
根据本发明的交联优选在50-350℃范围内的温度下,更优选100-300℃,尤其是120-270℃的温度下进行。非常特别优选地,根据本发明的交联是以逐步方式在120至270℃的温度下进行。
交联可以通过增加温度来加速,这意味着还有可能在单个步骤中进行成形和交联。
根据本发明的成型制品优选地是纤维复合材料(或纤维增强的塑料“FRP”)。
本发明进一步提供了一种用于生产纤维复合材料的方法,其特征在于将本发明的组合物成形并且交联。
优选地,根据本发明的(A)和(B)的组合物固化以形成宏观上均匀/单相的透明的热固性材料。
本发明的组合物在100℃的温度和1013hPa的气压下可以是固体或液体,并且优选地在100℃和1013hPa下是液体。
如果本发明的组合物在100℃和1013hPa下是液体,在每种情况下在100℃,和1013hPa下,它们具有优选大于1并且小于5000mPa·s,优选大于1并且小于2000mPa·s,更优选大于1并且小于1000mPa·s,尤其是大于1并且小于500mPa·s的动态粘度。
在本发明的上下文中,除非另有说明,在23℃的温度和1013hPa的气压下根据DIN53019确定动态粘度。该测量是在来自Anton Paar的“Physica MCR 300”旋转流变仪上进行。具有1.13mm的环形测量间隙的同轴圆柱测量***(CC27)用于1至200mPa·s的粘度,并且锥板测量***(具有CP50-1测量锥的Searle***)用于大于200mPa·s的粘度。将剪切速率调节至聚合物粘度(在100s-1下的1至99mPa·s粘度;在200s-1下100至999mPa·s;在120s-1下1000至2999mPa·s;在80s-1下3000至4999mPa·s;在62s-1下5000至9999mPa·s;在50s-1下10,000至12,499mPa·s;在38.5s-1下12,500至15,999mPa·s;在33s-1下16000至19999mPa·s;在25s-1下20000至24999mPa·s;在20s-1下25000至29999mPa·s;在17s-1下30000mPa·s至39999mPa·s;在10s-1下40000至59999mPa·s;在5s-1下60000至14999mPa·s;在3.3s-1下150000至199999mPa·s;在2.5s-1下200000至299999mPa·s;在1.5s-1下,300,000至1,000,000mPa·s。
在测量温度下热平衡测量***之后,采用由磨合阶段(试车阶段,run-in phase)、预剪切和粘度测量组成的三阶段测量程序。磨合阶段包括在一分钟内将剪切速率逐渐增加到要进行测量的剪切速率,并且该剪切速率对应于如上所述的预期粘度。一旦达到所述剪切速率,在恒定的剪切速率下进行预剪切30s,随后如下进行粘度测定:进行25个单独测量,每个4.8s,将其结果平均。平均值对应于以mPa·s报告的动态粘度。
在240℃的水中储存200小时后,包含85重量%(A)和15重量%(B)的本发明固化的热固性组合物表现出高于相应的未改性的氰酸酯树脂(A)的重量损失优选不超过100%,优选不超过90%,更优选不超过80%,特别是不超过70%。
在70℃的水中储存2000小时后,包含85重量%(A)和15重量%(B)的本发明固化的热固性组合物表现出低于相应的未改性的氰酸酯树脂(A)的吸水性优选至少20%,优选至少30%,更优选至少40%,特别是至少50%。
本发明(A)和(B)的固化的组合物与各自固化的、未改性的氰酸酯树脂(A)的弹性挠曲模量E之比优选为0.5-1.0,更优选0.5-0.95,尤其是0.6-0.85,在每种情况下均在23℃下测量。
本发明的(A)和(B)固化的组合物与各自固化的、未改性的氰酸酯树脂(A)的临界应力强度因子(critical stress intensity)KIc之比大于1.0,更优选大于1.1,特别是大于1.2,在每种情况下均在23℃下测量。
本发明的固化组合物具有以下优点:它们表现出显著降低的吸水性以及因此更好的耐水解性。
与由纯有机氰酸酯树脂***制得的复合材料相比,本发明的成型制品具有热稳定且燃烧负荷降低的优点。
根据本发明的成型制品具有表现出高热稳定性的优点。
本发明的组合物具有以下优点:它们允许生产具有高耐热性、高玻璃化转变温度、高刚度、以及高断裂韧性(如由临界应力强度因子(KIc)表示的)的所谓的复合材料。
本发明的组合物具有以下优点:它们是由容易获得的原料并且以简单的方式可生产的。
本发明的组合物具有以下优点:它们的加工不会导致在根据现有技术使用的有机氰酸酯树脂通常发生的程度上的有害排放。
具体实施方式
示例性实施例
以下实施例描述了如何在原则上实施本发明,但不将所述发明限制于其中所公开的内容。
在环境大气压力下(即,在约1013hPa下)以及在室温下(即约23℃)或在没有另外加热或冷却的情况下在室温下反应物结合时建立的温度下进行以下实施例。
摩尔质量
在本发明的背景下,重均摩尔质量Mw和数均摩尔质量Mn(在每种情况下以g/mol为单位并且根据DIN 1333:1992-02,部分4四舍五入至最近的10),是根据DIN 55672-1/ISO160414-1和ISO 160414-3通过尺寸排阻色谱法(SEC/GPC)以四氢呋喃(THF)作为洗脱液通过针对聚苯乙烯标准物校准以柱阵列来确定的,该柱阵列是基于聚苯乙烯-共-二乙烯基苯作为固定相并且由三个具有不同孔径分布的顺序为和/>的柱组成,所述阵列具有最大450000g/mol的尺寸截止值(size cutoff)。在40±1℃的柱温下并且使用折射率检测器进行这些分析。/>
测试样品的生产
为了更好的可加工性,首先通过充分混合将氰酸酯树脂(A)加热至100℃。然后加入有机硅氧烷(B)并且将混合物在120℃下均化1小时,之后在10mbar的压力下在120℃下脱气1小时,并且在用氮气释放真空之后,立即趁热倒入预热至160℃的2件式螺旋闭合铝模具中;模具腔尺寸为100mm×12.7mm×2.5mm(长×宽×高)用于生产用于弯曲测试的测试样品;以及200mm×100mm×6.5mm(长×宽×高)用于生产用于用于测定断裂韧性、吸水性和热氧化稳定性的测试样品。为了防止粘附和泄漏,用聚四氟乙烯喷雾对模具内部的模腔表面进行处理,并将由硬度为75肖氏A的氟橡胶制成的2mm厚的圆绳(cord)放置在模腔周围。为了固化,根据以下温度程序将填充的模具储存在对流烘箱中:
1)在180℃下固化18小时
2)温度在30分钟内升高到200℃
3)在200℃下固化3小时
4)温度在30分钟内升高到240℃
5)在240℃下固化2小时。
然后在脱模之前使测试样品在模具中冷却至环境温度。为了进一步使用,将该硫化橡胶侧的最高的10mm(在该模具中的固化过程中该侧是开放的并且暴露于空气)切断并且丢弃。然后使用金刚石锯以长度×宽度的适当尺寸从高度6.5mm的大的硫化橡胶厚片(slab)上切割出用于断裂韧性、吸水性、以及热氧化稳定性测量的测试样品,使得6.5mm高度的这些测试样品所有四个侧向表面是被锯切表面;使用金刚石孔锯从预锯切片中切割出用于测量吸水性的厚度为1.00mm的测试样品,使得这些测试样品的所有六个表面是被锯切表面。
断裂韧性KIC
在23℃和50%相对湿度下,如出版物“Reactive and Functional Polymers 142(2019)159-182”所述进行断裂韧性/临界应力强度因子KIc的测量;用于此的样品的厚度为6.5mm。根据DIN1333:1992-02,第4部分,将表1中以MN×m-3/2报告的断裂韧性KIc的值四舍五入至小数点后两位。
弹性挠曲模量E
在本发明中,弹性挠曲模量根据ISO178:2011-04,方法A,以2mm/min的测试速度和在38mm的接触距离L下测量。这些测量是在23℃和50%相对湿度下进行的。使用了具有长度×宽度×厚度=60.0mm×12.7mm×2.5mm尺寸的立方形测试样品(Cuboidal testspecimen)。每次在5个测试样品上进行测量。表1中报告的以GPa计的弹性挠曲模量E的值在每种情况下是根据DIN 1333:1992-02,第4部分四舍五入至小数点后一位的单独测量的平均值。
吸水率
在本发明中,吸水率的重量测定采用了具有长度×宽度×厚度=30.00mm×17.00mm×1.00mm尺寸的立方形测试样品;所述重量测定的精确度是±0.01mg。首先将测试样品在真空烘箱中在70℃和30毫巴下干燥至恒重,以24小时的间隔测定重量。如果在48小时内没有测量到进一步的重量损失,则认为测试样品是“干的”。在每种情况下,然后将一个干燥测试样品浸没在合适的可密封容器中的45ml去离子水中;然后将该密封容器放置在预热至70℃的对流烘箱中并且在整个测试期间维持在此温度下。2000小时后,取出测试样品,冷却至环境温度,并且用布擦干表面;然后重新确定测试样品的重量。吸水性是根据以下计算的;表1报告了吸水性的值,以%计,并且根据DIN 1333:1992-02,第4部分四舍五入至小数点后两位。
热氧化稳定性
在本发明中,热氧化稳定性的重量测定采用具有长度×宽度×厚度=12.00mm×6.50mm×6.50mm尺寸的立方形测试样品;所述重量测定的精确度是±0.01mg。首先将测试样品在真空烘箱中在70℃和30毫巴下干燥至恒重,以24小时的间隔测定重量。如果在48小时内没有测量到进一步的重量损失,则认为测试样品是“干的”。然后将测试样品储存在240℃下的对流烘箱中。200小时后,取出测试样品并重新确定测试样品的重量。重量的减少是根据以下计算的:
表1报告了根据DIN1333:1992-02,第4部分,以%计的重量减少并且四舍五入至小数点后两位的值。
相容性
固化后使用制得的测试样品直接评估固化的氰酸酯基质与硅氧烷改性剂的相容性。在表1中,相容性表示为“+”=良好的相容性(测试样品均匀/单相,透明,没有硅氧烷组分从硫化橡胶中渗漏出或渗出),“o”=平均相容性(测试样品浑浊至不透明,表面干燥,没有硅氧烷组分从硫化橡胶中渗漏出或渗出)以及“-”=差的相容性(测试样品不透明,表面油性或粘性,可见的硅氧烷组分从硫化橡胶中渗漏出或渗出)。
实施例B1
85g的2,2-双(4-氰酰苯基)丙烷(CAS 1156-51-0;可商购自TCI DeutschlandGmbH,D-65760Eschborn)作为组分(A)和15g的1,1,3,5,5-五苯基-1,3,5-三甲基三硅氧烷(CAS 3390-61-2;可商购自abcr GmbH,D-76187Karlsruhe)将作为组分(B)混合在一起(如在“Production of the test specimens”部分中所述),倒入模具,并且固化。
比较实施例C1
重复实施例1中所述的步骤,区别在于未将1,1,3,5,5-五苯基-1,3,5-三甲基三硅氧烷作为组分(B)加入组分(A)。
比较实施例C2
重复实施例1中描述的步骤,区别在于将1,1,5,5-四甲基-3,3-二苯基三硅氧烷(CAS 17875-55-7;商购自TCI Deutschland GmbH,D-65760Eschborn)代替1,1,3,5,5-五苯基-1,3,5-三甲基三硅氧烷加入到组分(A)中。
比较实施例C3
重复实施例1中描述的步骤,区别在于将具有(Me3SiO1/2)0.12(MePhSiO2/2)0.88的平均组成、2150g/mol的重均摩尔质量Mw和1380g/mol的数均摩尔质量Mn的聚(甲基苯基硅氧烷)(CAS 9005-12-3;可商购自ABCR,76187Karlsruhe)代替1,1,3,5,5-五苯基-1,3,5-三甲基三硅氧烷加入到组分(A)中。
比较实施例C4
重复在实施例1中描述的步骤,区别在于在具有(Me3SiO1/2)0.30(MePhSiO2/2)0.70的平均组成、800g/mol的重均摩尔质量Mw,以及700g/mol的数均摩尔质量Mn的聚(甲基苯基硅氧烷)代替1,1,3,5,5-五苯基-1,3,5-三甲基三硅氧烷加入组分(A)。
比较实施例C5
重复实施例1中所述的步骤,区别在于将具有(Me2SiO2/2)0.80(Ph2SiO2/2)0.09(Me2Si(OH)O1/2)0.03(Ph2Si(OH)O1/2)0.08的平均组成、1930g/mol的重均摩尔质量Mw、以及940g/mol的数均摩尔质量Mn的羟基封端的聚(二甲基硅氧烷-二苯基硅氧烷)共聚物代替1,1,3,5,5-五苯基-1,3,5-三甲基三硅氧烷添加至组分(A)。
表1
*1没有测量,因为差的相容性(强的渗出)。
*2没有测量,因为差的相容性(渗出和粘性的硫化橡胶表面)。
*3没有测量,因为差的相容性(在硫化橡胶中渗出和许多表面凹陷以及还有气泡夹杂物)。
Claims (11)
1.一种可交联的组合物,包含:
(A)至少一种有机化合物,所述有机化合物不含硅氧烷单元(=“≡Si-O-Si≡”)并且具有至少两个反应性氰酸酯基团(=“N≡CO-”),
(B)至少一种以下通式的直链有机硅氧烷:
RaR1 bSiO(4-a-b)/2(I),
其中
R可以相同或不同,并且表示单价的SiC键连的饱和脂肪族烃基,
R1可以相同或不同,并且表示单价的SiC键连的可选地卤素取代或磷取代的芳族烃基,
a是0、1、2或3,优选0、1或2,更优选0或1,尤其是1,b是0、1、2或3,优选0、1或2,更优选1或2,
条件是
所述有机硅氧烷(B)由三至五个式(I)的单元,优选三或四个式(I)的单元,更优选三个式(I)的单元组成,
在式(I)中,a+b总和等于2或3,
在有机硅氧烷(B)的每个分子中,在式(I)的两个单元中a+b的总和等于3,
并且在有机硅氧烷(B)的每个分子中,存在至少三个基团R1。
2.根据权利要求1所述的可交联的组合物,其特征在于,所述可交联的组合物另外包含
(E)至少一种填料。
3.根据权利要求1所述的可交联的组合物,其特征在于,所述可交联的组合物另外包含
(C)至少一种改性剂,和
(E1)至少一种纤维增强填料。
4.根据权利要求1所述的可交联的组合物,其特征在于,所述可交联的组合物另外包含
(D1)至少一种环氧树脂,和
(E1)至少一种纤维增强填料。
5.根据权利要求1所述的可交联的组合物,其特征在于,所述可交联的组合物另外包含
(C)至少一种改性剂,和
(D1)至少一种环氧树脂,和
(E1)至少一种纤维增强填料。
6.根据权利要求1所述的可交联的组合物,其特征在于,所述可交联的组合物另外包含
任选地(C)选自组(C1)至(C4)的改性剂,
(D2)至少一种马来酰亚胺树脂,
(E1)至少一种纤维增强填料,
条件是存在至少一种具有直接连接至芳族碳原子的1-丙烯基或2-丙烯基的组分(A)、(C3)或(C4)。
7.根据权利要求1所述的可交联的组合物,其特征在于,所述可交联的组合物另外包含
(C4)至少一种改性剂,
(D2)至少一种马来酰亚胺树脂,
(E1)至少一种纤维增强填料。
8.一种通过以任何期望的顺序混合单独的组分用于制备权利要求1至7中任一项所述的可交联的组合物的方法。
9.一种通过使权利要求1至7中任一项所述的可交联的组合物成型并且随后固化用于制备成型制品的方法。
10.权利要求1至7中任一项所述的可交联的组合物用于制备成型制品的用途。
11.一种由权利要求9所述的方法可获得的成型制品。
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