CZ171199A3

CZ171199A3 - Kompozitní materiály

Info

Publication number: CZ171199A3
Application number: CZ991711A
Authority: CZ
Inventors: Gerhard Jonschker; Martin Mennig; Helmut Schmidt; Rainer Angenendt
Original assignee: Institut für Neue Materialien Gemeinnützige GmbH; Pfleiderer Dämmstofftechnik International GmbH & Co.
Priority date: 1996-11-15
Filing date: 1997-11-14
Publication date: 1999-08-11
Also published as: WO1998021266A1; EP0842967B1; BR9712766A; ES2150731T3; HU222399B1; EP0842967A3; PL193895B1; CA2271308A1; EE04062B1; ATE196488T1; US6187426B1; DE19647369A1; HUP0000341A3; AU5653398A; ID21779A; SI0842967T1; KR20000052733A; EP0842967A2; AU736612B2; PL333416A1

Description

4*44 - Φ} 4*44 - Φ}

• · · · · »· ···· ·· • · · · · · ·· • · ····· ·· • «·· · ·· ··· • · · · · · · ··· · · ·· ··« ·· 01-774-99-Ηο Kompozitní materiály Předmětný vynález se vztahuje ke kompozitním materiálům charakteristickým tím, že substrát je založen na skelných vláknech, minerálních vláknech nebo je odvozen od 5 dřevěných materiálů a nanokompozitem, který je ve funkčním kontaktu s uvedeným substrátem, a je připravitelný povrchovou modifikací a) koloidních anorganických částic s b) jedním nebo více silany obecného vzorce (I) 10

Rx-Si-A4-x (I) kde radikály A jsou identické nebo odlišné a jsou to hydroxylové skupiny nebo skupiny, které mohou být hydrolyticky odstraněny, kromě methoxy skupiny, 15 radikály R jsou identické nebo odlišné a jsou to skupiny, které nemohou být odstraněny hydrolyticky a x je 0, 1,2 nebo 3, kde x > 1 v alespoň 50 mol% silanů; při podmínkách sol-gel procesu s nižším než stechiometrickým množstvím vody, 20 založeném na hydrolýze přítomných skupin, tvorbou nanokompozitového sólu, další hydrolýzou a kondenzací nanokompozitového sólu, je-li požadována, před přivedením do kontaktu se substrátem, po kterém následuje vytvrzení.

Substrát může mít velice rozdílnou fyzikální formu a nanokompozit může být také 25 přítomen v rozdílných formách distribuce. Nanokompozit může například pokrývat substrát částečně nebo zcela ve formě kontinuálního potahu nebo povlaku nebo může být přítomen mezi množstvím substrátů v lamelové formě. Specifickými příklady kompozitních materiálů tohoto typu jsou vlákna, motouzy, příze a částečně dokončené produkty jako jsou tkaniny, pleteniny, stuhy a netkaniny produkované s termicky 30 stabilní impregnací.

Nanokompozity mohou alternativně tvořit diskontinuální nebo dokonce bodově tvarovaná místa kontaktu mezi množstvím substrátů a mohou, například, vázat • · · · · ·· ♦··· • · v • ι ··«·· ···· • ··· · · · ······ ····· · · « ♦ «··· · · · · · ·· ι· částicový, vločkový nebo vláknitý substrát způsobem podobným matrici. Specifickým příkladem kompozitních materiálů posledního typu jsou izolační materiály založené na skelných nebo minerálních vláknech a materiály vyrobené ze dřeva, jako jsou desky ze dřevných vláken, třískových desek, překližky s dřevěným jádrem, překližky a desky s 5 dřevnou vlnou. Pro speciální účely mohou být použity směsi skelných vláken a dřevných materiálů, například pro třískové desky s ohnivzdornými vlastnostmi. Příkladem vhodných materiálů jsou skelná vlákna, přírodní nebo vyrobená minerální vlákna jako jsou azbesty, minerální vlna, strusková vlna, vlákna keramických materiálů 10 zahrnující vlákna kysličníkové keramiky; materiály odvozené od dřeva ve formě celulózy, dřevné vlny, dřevité moučky, dřevěných třísek, papíru, lepenky, dřevěných desek, dřevěných okrajů a dřevěných laminátů.

Pojem vláknitý substrát znamená buď jednotlivá vlákna, kam patří samotná vlákna, 15 nebo odpovídající vláknité svazky, nitě, provazy, motouzy, příze, nebo částečně dokončené produkty jako jsou tkaniny, pleteniny, stuhy, textilie, netkaniny, plsti, sítě, plachty a matrace. Konkrétními příklady těchto substrátů jsou skelná vlna, matrace ze skelné vlny, minerální vlna, například stuhová vlna, škvárová vlna, minerální vlna a balastní vlákna. 20

Nanokompozitní sol použitý podle předmětného vynálezu je připraven povrchovou modifikací koloidních anorganických částic (a) s jedním nebo více silany (b), je-li požadováno v přítomnosti dalších aditiv (c) při podmínkách sol-gel procesu. 25 Detaily sol-gel procesu jsou popsány v C.J. Brinker, G.W. Scherer: "Sol-Gel Science -The Physics and Chemistry of Sol-Gel-Processing", Acedemic Press, Boston, San Diego, New York, Sydney (1990) a v DE 1941191, DE 3719339, DE 4020916 a DE 4217432. 30 Zde jsou podány příklady silanů (b), které mohou být použity podle předmětného vynálezu, a jejich radikálů A, které jsou hydrolyticky odstranitelné, a radikálů R, které nejsou hydrolyticky odstranitelné.

Preferovanými příklady radikálů ze skupiny A, které jsou hydrolyticky odstranitelné, jsou vodík, halogen (F, Cl, Br a I, zvláště Cl a Br), alkoxy (zvláště C2-4-alkoxy, jako je ethoxy, n-propoxy, isopropoxy a butoxy), aryloxy (zvláště Có-io-aryloxy, jako je 5 fenoxy), alkaryloxy (např. benzyloxy), acyloxy (zvláště Ci-4-acyloxy, jako je acetoxy a propyonyloxy) a alkylkarbonyl (např. acetyl) skupiny. Radikály A, které jsou podobně vhodné, jsou amino skupiny (např. mono- nebo dialkyl-, -aryl- a -ary laiky lamino skupiny, které mají výše zmíněné alkyl, aryl a arylakyl radikály), amidové skupiny (např. benzamido) a aldoximové a ketoximové skupiny. Dva nebo tři radikály A mohou 10 také společně tvořit skupinu, která komplexuje Si atom, jako je tomu například v Si-polyolových komplexech odvozených od glykolu, glycerolu nebo pyrokatecholu. Zvláště preferovanými radikály A jsou C2-4-alkoxy skupiny, zvláště ethoxy skupina. Methoxy skupiny jsou méně vhodné pro účely předmětného vynálezu, protože mají příliš vysokou reaktivitu (krátký procesní čas nanokompozitového sólu) a mohou poskytnout 15 nanokompozitní a/nebo kompozitní materiály s nedostatečnou flexibilitou. Výše uvedené hydrolyzovatelné skupiny A mohou, je-li to požadováno, nést jeden nebo více obvyklých substituentů, například halogen nebo alkoxy skupinu. 20 Radikály R, které nejsou hydrolyticky odstranitelné, jsou přednostně vybrány ze skupiny obsahující alkyl (zejména Ci-4-alkyl, jako je methyl, ethyl, propyl a butyl), alkenyl (zejména C2-4-alkenyl, jako je vinyl, 1-propenyl, 2-propenyl a butenyl), alkynyl (zejména C2-4-alkynyl, jako je acetylenyl a propargyl), aryl (zejména Có-io-aryl, jako je fenyl a nařtyl) a odpovídající alkylaryl a arylalkyl skupiny. Tyto skupiny mohou také, je-25 li to vyžadováno, mít jeden nebo více obvyklých substituentů, například halogen, alkoxy, hydroxy, amino nebo epoxy skupiny. Výše uvedené alkyl, alkenyl a alkynyl skupiny zahrnují odpovídající cyklické radikály, jako jsou cyklopropyl, cyklopentyl a cyklohexyl.

Zvláště preferovanými radikály R jsou substituované nebo nesubstituované Ci-4-alkyl skupiny, zejména methyl nebo ethyl a substituované nebo nesubstituované Có-io-alkyl skupiny, zejména fenyl. 30 • · · · · • ·

Je také preferováno, aby x ve výše uvedeném vzorci (I) bylo 0, 1 nebo 2, zvláště preferováno je x = 0 nebo 1. Je také preferováno, aby bylo x = 1 v alespoň 60 mol %, zejména v alespoň 70 mol % silanů vzorce (I). Ve speciálních případech může být 5 dokonce výhodnější, je-li x = 1 ve více než 80 mol% nebo dokonce ve více než 90 mol% (např. 100 mol%) silanů vzorce (I).

Kompozitní materiály podle předmětného vynálezu mohou být připraveny například z čistého methyltriethoxysilanu (MTEOS) nebo ze směsi MTEOS a tetraethoxysilanu 10 (TEOS) jako komponenty (b).

Konkrétními příklady silanů obecného vzorce (I) jsou sloučeniny následujících struktur:

Si(OC2H5)4, Si (O-n- oir iso-C3H7)4, Si(OC4H9)4, S2.CI4/ 15 Si(OOCCH3)4/ CH3-S1CI3, CH3-Si (OC2H5) 3/ C2H5-S1CI3, C2H5-SÍ (OC2Hs) 3, C3H7-SÍ (OC2H5) 3, CeHs-Si- (OC2H5) 3/

CeHs-Si (OC2H5) 3/ (CzHsOh-Si-CaHe-Cl, (CH3)2SÍCl2/ (CH3)2Si(OC2H5)2, (CH3)2Sí(OH)2, (C6H5)2SíC12, (C6H5) 2Si (OC2H5) 2/ (C6H5)2SÍ(OC2H5)2/ (Íso-C3H7)3SÍOH, CH2=CH-SÍ(OOCCH3)3, ch2=ch-síci3/ CH2=CH-Sí (OC2H5)3, HSíC13, 20 CH2=CH-Si (0C2H40CH3) 3/ CH2=CH-CH2-Si(OC2H5)3, CH2=CH-CH2-Sí (OOCCH3) 3/ CH2=C (CH3) COO-C3H7-S1- (OC2H5) 3/ CH2=C (CH3) -COO-C3H7-SÍ (OC2H5) 3, n-CeHn-CHz-CHz-Si (CX:2H5) 3, n-C8Hi7-CH2-CH2-SÍ (OC2H5) 3, (C2H50) 3Si- (CH2) 3-0-CH2-CH-CH2.

Tyto silany mohou být připraveny známou metodou; W. Noll, "Chemie und Technologie der Silikone [Chemistry and Technology of Silicones], Verlag Chemie 30 GmbH, Weinhem/Bergstrasse, Germany (1968). Λ • ···· ·· ···· ·« ·· • · · · · · «··· • · «···· ···· • ··· · ·· ······ ···«· · · · ··· ·♦ ·· ·♦· «· ··

Podíl komponenty (b) je obvykle od 20 do 95 hmot. %, přednostně od 40 do 90 hmot. %, a zejména od 70 do 90 hmot. %, vyjádřeno jako polysiloxan vzorce: RxSiO(2-o,5-x), který vzniká kondenzací (založeno na výše uvedených komponentách (a), (b) a (c)). 5 Sílaný obecného vzorce (I) použité podle předmětného vynálezu mohou být použity zcela nebo částečně ve formě prekondenzátů, tj. sloučenin produkovaných částečnou hydrolýzou silanu vzorce (I), buď samostatně nebo ve směsi s jinými hydrolyzovatelnými sloučeninami. Takovéto oligomery, preferovaně rozpustné v reakčním mediu, mohou být kondenzáty s rovným řetězcem nebo cyklické 10 nízkomolekulámí kondenzáty (polyorganosiloxany) s vysokým stupněm kondenzace, např. od 2 do 100, zejména od 2 do 6.

Množství vody použité pro hydrolýzu a kondenzaci silanů vzorce (I) je preferovaně od 0,1 do 0,9 mol, a zvláště preferovaně od 0,25 do 0,75 mol vody na mol přítomných 15 hydrolyzovatelných skupin. Zvláště dobrých výsledků je často dosaženo s 0,35 až 0,45 mol vody na mol přítomných hydrolyzovatelných skupin.

Specifickými příklady koloidních anorganických částic (a) jsou soli a prášky dispergovatelné na nano úrovni (velikost částice preferovaně až do 300 nm, zejména až 20 do 100 nm a nej preferovaněji až do 50 nm) S1O2, T1O2, ZrC>2, AI2O3, Y2O3, CeC>2, SnC>2, ZnO, oxidy železa nebo uhlík (saze a grafit), zejména S1O2.

Podíl složky (a), založené na obsahu složek (a), (b) a (c), je obvykle od 5 do 60 hmot.%, přednostně od 10 do 40 hmot.% a zejména od 10 do 20 hmot. %. 25

Pro přípravu nanokompozitů mohou být použita podle volby další aditiva v množství až do 20 hmot. %, přednostně do 10 hmot. % a zejména do 5 hmot. %, například tvrdící katalyzátory, jako jsou soli kovů alkoxidy kovů (například alkoxidy odvozené od hliníku, titanu a zirkonu), organická pojivá, jako je polyvinylacetát, škrob, polyethylen 30 glykol a arabská guma, pigmenty, barviva, zpomalovače hoření, sloučeniny prvků tvořících skla (např. kyselina boritá, estery kyseliny borité, methoxid sodný, octan sodný, sek.-butoxid hlinitý, atd.), antikorozivní činidla a pomocná povlakovací činidla. Podle předmětného vynálezu je méně preferováno použití pojiv.

• · ··»

Hydrolýza a kondenzace je uskutečněna za podmínek sol-gel v přítomnosti kyselých kondenzačních katalyzátorů (např. kyseliny chlorovodíkové) při pH přednostně od 1 do 2, dokud vzniká viskózní sol. 5

Je preferováno nepoužívat další rozpouštědlo, kromě rozpouštědla vznikajícího při hydrolýze alkoxy skupin. Je-li to však vyžadováno, mohou být použita například alkoholová rozpouštědla, jako je ethanol, další polární, protická nebo aprotická rozpouštědla, jako je tetrahydrofuran, dioxan, dimethylformamid nebo butyl glykol. 10

Aby bylo dosaženo příznivé morfologie částic sólu a viskozity sólu, vznikající nanokompozitní sol je preferovaně podroben speciálnímu po-reakčnímu kroku, ve kterém je reakční směs zahřívána na teplotu od 40 od 120°C po dobu od několika hodin do několika dní. Zvláště je preferováno skladování při pokojové teplotě po dobu 15 jednoho dne nebo zahřívání při 60 až 80°C po dobu několika hodin. Takto je získán nanokompozitní sol s viskozitou přednostně od 5 do 500 mPas, zvláště preferovaně od 10 do 50 mPas. Viskozita sólu může být také samozřejmě nastavena na vhodné hodnoty pro specifické aplikace přidáváním rozpouštědel nebo odstraněním vedlejších produktů reakce (například alkoholů). Po-reakční krok může být přednostně spojen s redukcí 20 obsahu rozpouštědla.

Hmotnostní podíl nanokompozitu v kompozitním materiálu je přednostně od 0,1 do 80 hmot. %, zvláště od 1 do 40 hmot. % a zejména od 1 do 20 hmot. %. 25 Substrát a nanokompozit nebo nanokompozitní sol jsou kombinovány alespoň po počáteční hydrolýze komponenty (b) a v každém případě před konečným vytvrzením. Před přivedením nanokompozitního sólu do kontaktu se substrátem je nanokompozitní sol aktivován přidáním dalšího množství vody. 30 Zmíněný kontakt může být realizován jakýmkoli způsobem známým osobě obeznámené s danou technikou a považovaným za užitečný v daném případě, například jednoduchým smícháním substrátu a nanokompozitního sólu, namáčením, nastřikováním nebo sprchováním, nanášením nožem nebo litím, naléváním, roztíráním, nanášením štětcem v • ···· ·· ···· ·· · · ι ·· · ··· ···· • · ····· ···· • ··· · ·· ······ ····· · · · ·«· ·· ·· ··· é· ·· atd. na nanokompozitní sol nebo s nanokompozitním sólem. Aby se zvýšila adheze mezi substrátem a nanokompozitem, může být v mnoha případech výhodné před kontaktem s nanokompozitem nebo jeho prekurzorem zpracovat konvenční povrch, například koronovou výbojkou, odstraněním tuků, zpracováním s primery jako jsou aminosilany, 5 epoxysilany, škrobová nebo silikonová lepidla, komplexační činidla, povrchová činidla atd. Před závěrečným vytvrzením se může provést sušení při mírně zvýšené teplotě (např. do 50°C). 10

Vlastní vytvrzování nebo přípravné tvrzení může být provedeno při pokojové teplotě, ale přednostně tepelným zpracováním při teplotách nad 50°C, přednostněji nad 100°C a zejména při 150°C nebo výše. Maximální vytvrzovací teplota závisí, kromě jiného, na teplotě tání a/nebo tepelné odolnosti substrátu, obecně je však od 250°C do 300°C. 15 Významně vyšší vytvrzovací teploty jsou možné s minerálními substráty, například od 400°C do 500°C a výše. Doba vytvrzování je obecně v rozsahu od minut do hodin, například od 2 do 30 minut.

Kromě běžného vytvrzování teplem (například v cirkulační vzduchové peci) mohou výt 20 použity jiné vytvrzovací metody, například vytvrzování pomocí infračervených paprsků nebo laserem. Je-li to požadováno, může být připravený kompozit před vytvrzením tvarován. Předmětný vynález se také vztahuje k použití výše uvedeného nanokompozitu pro 25 potahování a/nebo zpevnění výše uvedených substrátů. Pojem "zpevnění" je zde uváděn tak, že zahrnuje jakékoli opatření poskytující substrát v konsolidované a/nebo kompaktní formě a zahrnuje tak, například, impregnaci substrátu s nanokompozitem, zasazení substrátu do matrice nanokompozitu nebo cementaci nebo lepení nebo vázání substrátů nebo částic substrátů s nanokompozitem. Pojem "povlak" znamená zejména 30 částečné nebo kompletní opouzdření substrátu nanokompozitem, aby poskytl substrátu nebo jeho částem specifické vlastnosti, například odolnost vůči oxidaci, odolnost k hoření, hydrofobní nebo oleofobní charakter, tvrdost, nepropustnost nebo schopnost elektrické nebo termické izolace. Následující příklady dále ilustrují předmětný vynález. Silika sol, používaný v následujících příkladech, je vodný silika sol produkovaný firmou BAYER ("Levasil 300/30") s obsahem tuhého podílu 30 hmot. % a velikostí částic od 7 do 10 nm. 5 Následující zkratky jsou dále používány v příkladech: MTEOS = Methyltriethoxysilan TEOS = Tetraethoxysilan PTEOS = Fenyltriethoxysilan 10 Příklad 1

Směs 65 mol % MTEOS, 15 mol % PTEOS a 20 mol % TEOS (nebo případně 80 % mol MTEOS a 20 % TEOS) je silně míchána se silika sólem a kyselinou 15 chlorovodíkovou jako katalyzátorem, aby hydrolýzou a kondenzací silanů vznikl nanokompozitní sol. Množství vody vnesené pomocí silika sólu je takové, že je přítomno 0,8 mol vody na mol hydrolyzovatelné skupiny. Přibližně 5 minut po připravení sólu je přidána výše uvedená směs silanů, takže celkový obsah vody ve vzniklé směsi je 0,4 mol vody na mol alkoxylových skupin. Silika sol tvoří přibližně 14 20 hmot. % celkového obsahu tuhé hmoty.

Po 12 hodinovém po-reakčním zpracování při laboratorní teplotě je přidána k výše uvedené směsi voda v množství, které vede k celkovému obsahu vody v sólu 0,5 mol vody na mol alkoxylových skupin. Po přibližně 5 minutách je směs připravena k použití. 25

Směs připravená k použití je nastřikována na zvlhčenou skelnou vlnu přes atomizující kruh a vytvrzena v cirkulační vzduchové peci při 200°C po dobu 5 až 10 minut. Takto je získán elastický materiál s vysoce zlepšenými plamennými vlastnostmi ve srovnání se skelnou vlnou pokrytou fenolickou pryskyřicí. 30 • · ή. Příklad 2

Bylo smícháno 68,7 ml MTEOS (odpovídá 80%) a 19,2 ml TEOS (odpovídá 20 %) a 5 polovina této směsi je intenzivně míchána společně s 11,7 ml silica sólu (odpovídá podílu 14,3 hmot. % silika sólu) a 0,386 ml koncentrované kyseliny chlorovodíkové. Po 5 minutách byla přidána druhá polovina silanové směsi a v míchání bylo pokračováno dalších 5 minut. Následně byl vzniklý sol podroben po-reakčnímu zpracování (směs byl ponechána stát při laboratorní teplotě 2 hodiny). Tak byl připraven skladovatelný 10 prekondenzát s obsahem tuhého S1O2 přibližně 300 g/1 a 0,4 mol vody na mol hydrolyzovatelné skupiny. Koncentrováním na rotační odparce byl obsah tuhé látky upraven na 60 hmot. %. Před aplikováním pojivá byly přidány 3,0 ml isopropylátu titaničitého a přibližně 2,5 ml 15 vody, aby bylo dosaženo obsahu vody 0,5 mol vody na mol hydrolyzovatelné skupiny. Takto připravená směs je smíchána s dřevěnými třískami v množství, které vede k obsahu 15 % kompozice obsahující S1O2. Následně je kompozice spojena v horkém lisu při 180°C po dobu 10 minut za vzniku vytvarovaného tělesa. Tak je získáno těleso podobné leštěné izolační lisované desce, která je však připravena bez organického 20 pojivá. Plamenové vlastnosti odpovídající desky jsou podstatně zlepšeny ve srovnání s vlastnostmi konvenční leštěné izolační lisované desky. Příklad 3 25 1. Příprava sólu 172 ml MTEOS je smícháno se 48 ml TEOS. Do této směsi je přidáno 29 ml silika sólu a 2 ml kyseliny sírové (35%) za silného míchání. Po 5 minutách vzniká neprůhledný sol, který je po-reakčně zpracováván po dobu 4 hodiny při laboratorní teplotě. Po přidání 3 30 ml vody za míchání je směs připravena pro použití za přibližně 5 minut.

·· · · • · • · · · • Μ · · · • « «· Μ

2. Aplikace sólu 2.1. 100 g dřevěných třísek je smícháno s 60ml sólu a lisováno za tlaku 7,1 mPa v tlakovém 5 lisu s průměrem 12 cm po dobu 10 minut. Následně je výlisek stlačen ve vyhřívaném lisu (horní a dolní část lisuje vyhřívána) za tlaku 2,6 mPa a teplotě 160 °C po dobu 3 hodiny. Tím je získán mechanicky stálý tvar s obsahem dřevěných třísek 82 hmot. %. 2.2. 10 300 g granulátu minerální vlny je smícháno s 10 ml výše uvedeného sólu a stlačeno při 4,4 mPa v tlakovém lisu s průměrem 12 cm po dobu 5 minut. Následně je výlisek vystaven teplotě 80°C po dobu 8 hodin v sušárně s cirkulujícím vzduchem. Tak je získán mechanicky stálý tvar s obsahem granulátu minerální vlny 1 hmot. %.

Claims

iht-W • · · · · · • · · · · · • · · · · · · • · · · · · • · · · · · «·· ·· · · ··· • ·· · ·· ·· • · · · • · · · • · · · · · ·· ··

Patentové nároky 1. Kompozitní materiály charakterizované substrátem, který je založen na skleněných vláknech, minerálních vláknech neboje odvozen od materiálů ze dřeva a 5 nanokompozitem, který je ve funkčním kontaktu s uvedeným substrátem a je připravitelný povrchovou modifikací a) koloidních anorganických částic s b) jedním nebo více silany obecného vzorce (I) 10 Rx-Si-A4.x (I) kde radikály A jsou identické nebo odlišné a jsou to hydroxylové skupiny nebo skupiny, které mohou být hydrolyticky odstraněny, kromě methoxy skupiny, 15 radikály R jsou identické nebo odlišné a jsou to skupiny, které nemohou být odstraněny hydrolyticky a x je 0, 1,2 nebo 3, kde x > 1 v alespoň 50 mol% silanů; při podmínkách sol-gel procesu s nižším než stechiometrickým množstvím vody, 20 založeném na hydrolýze skupin, které jsou přítomné, s tvorbou nanokompozitového sólu, další hydrolýzou a kondenzací nanokompozitového sólu, je-li vyžadována, před přivedením do kontaktu se substrátem, po kterém následuje vy tvrzení.
2. Kompozitní materiál podle nároku 1, který je charakteristický tím, že povrchová 25 modifikace byla provedena v přítomnosti kyselého kondenzačního katalyzátoru při pH od 1 do 2.
3. Kompozitní materiál podle nároku 1 nebo 2, který je charakteristický tím, že nanokompozitní sol byl po-reakčně zpracován při teplotách od pokojové teploty do 30 120°C po dobu od několika hodin do několika dní.
4. Kompozitní materiál podle kteréhokoli z nároků 1 až 3, který je charakteristický tím, že koloidní anorganické částice (a) jsou vybrány ze skupiny obsahující sóly a '4>C # ·«·· ·· ···· ♦ · ·· ·· · ··· · · · · • · · ♦ ·♦♦ · · · · • ···♦ ····· ··· ····· · · · ··· ·· ·· ·♦♦ ·· ·· dispergovatelné prášky o nanorozměrech: S1O2, Ti02, Zr02, A12C>3, Y2O3, Ce02, Sn02, ZnO, oxidy železa nebo uhlík.
5. Kompozitní materiál podle kteréhokoli z nároků 1 až 4, charakteristický tím, že pro 5 přípravu nanokompozitního sólu byla použita další aditiva (c), například vytvrzovací katalyzátory, organická pojivá, pigmenty, barviva, zpomalovače hoření, sloučeniny prvků tvořících skla, antikorozní činidla a pomocná povlakovací činidla.
6. Kompozitní materiál podle kteréhokoli z nároků 1 až 5, charakteristický tím, že pro 10 přípravu nanokompozitu bylo použito od 5 do 60 hmot. %, přednostně 10 až 40 hmot. % a zejména od 10 do 20 hmot. % složky (a).
7. Kompozitní materiál podle kteréhokoli z nároků 1 až 6, charakteristický tím, že pro přípravu nanokompozitu bylo použito od 20 do 95 hmot. %, přednostně od 40 do 90 15 hmot. % a zejména od 70 do 90 hmot. % komponenty (b), vyjádřené jako polysiloxan vzorce: RxSiO(2.o,5-X).
8. Kompozitní materiál podle kteréhokoli z nároků 5 až 7, charakteristický tím, že pro přípravu nanokompozitu bylo použito ne více než 20 hmot. %, přednostně ne více 20 než 10 hmot. % a zejména ne více než 5 hmot. % jiných aditiv (c).
9. Kompozitní materiál podle kteréhokoli z nároků 1 až 8, charakteristický tím, že radikály A ve vzorci (I) jsou C2_4-aIkoxy skupiny, přednostně pak ethoxy skupiny.
10. Kompozitní materiál podle kteréhokoli z nároků 1 až 9, charakteristický tím, že R ve vzorci (I) je nesubstituovaná nebo substituovaná Ci-4-alkylová skupina a/nebo substituovaná nebo nesubstituovaná Có-io-arylová skupina, přednostně methyl, ethyl a/nebo fenyl skupina.
11. Kompozitní materiál podle kteréhokoli z nároků 1 až 10, charakteristický tím, že x ve vzorci (I) je 0, 1 nebo 2, přednostně 0 nebo 1. • ···· ·· ··»· ·· · · · · • · · · · · · • · · · · · • · · · · · ··· ·· ·· ···
12. Kompozitní materiál podle kteréhokoli z nároků 1 až 11, charakteristický tím, že alespoň 60 mol % a přednostně alespoň 70 mol % složky (b) je silan vzorce (I) kde x > 1 a přednostně x = 1.
13. Kompozitní materiál podle kteréhokoli z nároků 1 až 12, charakteristický tím, že modifikace povrchu byla provedena za použití 0,1 až 0,9 mol, přednostně 0,25 až 0,75 mol vody na mol přítomné hydrolyzovatelné skupiny.
14. Kompozitní materiál podle kteréhokoli z nároků 1 až 13, charakteristický tím, že 10 hmotnostní podíl nanokompozitu je od 0,1 do 80 hmot. %, přednostně od 1 do 40 hmot. % a zejména od 1 do 20 hmot. %.
15. Kompozitní materiál podle kteréhokoli z nároků 1 až 14, charakteristický tím, že vytvrzení bylo provedeno termicky, přednostně při teplotách od 50°C do 300°C. 15
16. Kompozitní materiál podle kteréhokoli z nároků 1 až 15 ve formě substrátu potaženého nanokompozitem, tkaniny impregnované nanokompozitem a tvarovaný předmět obsahující substrát zpevněný nanokompozitem.
17. Použití nanokompozitu, jak je definován v nárocích 1 až 13, pro potahování a/nebo zpevnění substrátů na skelných vláknech, minerálních vláknech nebo produktech odvozených ze dřeva.