低摩擦可聚合组合物制造技术

本发明专利技术涉及低摩擦可聚合组合物、其预聚物和使用其制备的相对摩擦组件材料，并且根据本发明专利技术的低摩擦可聚合组合物包含固化剂和填料以及邻苯二甲腈化合物，并因此具有优异的低摩擦特性以及高的耐热性和优异的可加工性。

Low friction polymerizable compositions

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】低摩擦可聚合组合物
相关申请的交叉引用本申请要求于2017年5月18日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2017-0061797号和于2018年5月11日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2018-0054368号的权益，其公开内容通过引用整体并入本文。本专利技术涉及可聚合组合物、其预聚物和使用其的相对摩擦组件材料，所述可聚合组合物不仅具有低摩擦特性而且还具有优异的耐热性。
技术介绍
在汽车工业中，为了减轻重量以及提高能效，正在做出许多努力来减少能量传递部件(例如动力传动系、驱动传动系等)处的摩擦。这是因为汽车中使用的燃料的能量的仅15％被传递至车轮，并且其中10％由于驱动部件的摩擦而损失。因此，除金属产品之外还使用塑料材料来减少驱动部件的摩擦。由于由塑料材料制备的产生摩擦的组件具有自润滑特性，因此其显著有助于减少由于摩擦引起的损失。然而，在产生高的旋转速度和压力的环境下，由塑料材料制成的产生摩擦的组件可能由于摩擦热而变形或熔化。因此，具有高耐热性并且表现出低摩擦特性的高耐热性超级工程塑料(例如PEEK(聚醚醚酮)、PAI(聚酰胺酰亚胺)、PI(聚酰亚胺)等)主要用于产生摩擦的组件(例如轴承、衬套、止推垫圈、油封等)。然而，PEEK由于相对低的耐热性而仍然不适合作为暴露于超高压和超高速环境的组件，以及PAI和PI由于低的可加工性和生产率以及高的成本而在应用作组件方面受到限制。因此，本专利技术人确定，当制备包含具有高耐热性和优异可加工性并且同时表现出低摩擦特性的邻苯二甲腈树脂的低摩擦可聚合组合物时，可以制备即使在超高压和超高速环境下也具有耐久性和可靠性的相对摩擦组件材料，并且完成了本专利技术。
技术实现思路
技术问题本专利技术的一个目的是提供低摩擦可聚合组合物，所述低摩擦可聚合组合物具有高的耐热性和优异的可加工性，并且同时表现出低摩擦特性。本专利技术的另一个目的是提供预聚物，所述预聚物是所述低摩擦可聚合组合物的反应产物。本专利技术的另一个目的是提供使用所述预聚物制备的相对摩擦组件材料。技术方案根据本专利技术，提供了低摩擦可聚合组合物，其包含：100重量份的邻苯二甲腈化合物；基于1摩尔的邻苯二甲腈化合物，0.02摩尔至1.5摩尔的固化剂；和5重量份至100重量份的填料。在下文中，如本文所用，术语“低摩擦可聚合组合物”意指这样的组合物：其表现出低摩擦特性，并且可以通过邻苯二甲腈化合物经由包含在其中的固化剂的聚合反应制备成邻苯二甲腈树脂。这样的邻苯二甲腈树脂在分子中包含一个或更多个邻苯二甲腈取代基，因此表现出适当的加工温度和宽的加工窗口以及优异的热特性。即，邻苯二甲腈树脂具有高的耐热性，并且同时具有优异的可加工性，因此可以容易地与其他添加剂混合，从而容易制备具有优异特性的复合材料。因此，本专利技术的可聚合组合物是通过将能够制备具有高耐热性和优异可加工性的邻苯二甲腈树脂的邻苯二甲腈化合物、其固化剂和适当量的能够提高耐磨性的填料混合来实现低摩擦特性的组合物，并且使用这样的组合物，可以制备即使在超高压和超高速环境下也具有耐久性和可靠性的相对摩擦组件材料。在下文中，将更详细地解释本专利技术。I.低摩擦可聚合组合物根据本专利技术的低摩擦可聚合组合物包含：100重量份的邻苯二甲腈化合物、基于1摩尔的邻苯二甲腈化合物0.02摩尔至1.5摩尔的固化剂、和5重量份至100重量份的填料。(1)邻苯二甲腈化合物可以用于可聚合组合物中的邻苯二甲腈化合物可以为能够通过与固化剂的反应形成邻苯二甲腈树脂的包含2个或更多个、2至20个、2至16个、2至12个、2至8个或者2至4个邻苯二甲腈结构的化合物。优选地，邻苯二甲腈化合物可以为由以下化学式1的平均组成式表示的化合物：[化学式1][R11R122SiO1/2]a[R11R12SiO2/2]b[R122SiO2/2]c[R11SiO3/2]d[R12SiO3/2]e[SiO4/2]f其中，在化学式1中，R11各自独立地为以下化学式2的取代基，R12各自独立地为氢、或烷基、烯基、炔基、烷氧基或芳基，a、b和c各自为正数，d、e和f各自为0或正数，以及a+b+c+d+e+f为1；[化学式2]其中，在化学式2中，X为与化学式1的硅原子连接的基团，并且为单键、氧原子、硫原子、-S(＝O)2-、羰基、亚烷基、亚烯基、亚炔基、-C(＝O)-X1-或-X1-C(＝O)-，并且X1为氧原子、硫原子、-S(＝O)2-、亚烷基、亚烯基、或亚炔基，R21至R25各自独立地为氢、烷基、烷氧基、羟基、氰基或以下化学式3的取代基，并且R21至R25中的至少一者为以下化学式3的取代基；[化学式3]其中，在化学式3中，Y为单键、氧原子、硫原子、-S(＝O)2-、羰基、亚烷基、亚烯基、亚炔基、-C(＝O)-X1-或-X1-C(＝O)-，并且X1为氧原子、硫原子、-S(＝O)2-、亚烷基、亚烯基或亚炔基，R31至R35各自独立地为氢、烷基、烷氧基、羟基或氰基，并且R31至R35中的两者或更多者为氰基。在整个说明书中，化合物由特定平均组成式表示的描述意指该化合物是由该组成式表示的单一化合物。此外，化合物由特定平均组成式表示的描述意指该化合物是两种或更多种不同化合物的混合物，并且该化合物具有混合物的平均组成并且由该组成式表示。由化学式1的平均组成式表示的化合物可以是聚合物或低聚物形式的化合物，并且例如，重均分子量(Mw)可以在1000g/mol至50,000g/mol、2500g/mol至35,000g/mol、4000g/mol至20,000g/mol、或6000g/mol至9000g/mol的范围内。由化学式1的平均组成式表示的化合物具有以上范围的重均分子量，因此使得能够制备具有低加工温度和/或宽加工窗口的可聚合组合物。在整个说明书中，术语“重均分子量”是通过GPC(凝胶渗透色谱法)测量的相对于标准聚苯乙烯换算的数值，并且除非另有说明，否则术语“分子量”意指重均分子量。由化学式1的平均组成式表示的化合物可以是由以下化学式4的平均组成式表示的化合物：[化学式4]其中，在化学式4中，R11和R12如化学式1中所限定，以及n和m为分别选自1至100范围内的数，并且满足2≤n+m≤100。优选地，在化学式4中，n+m为2至100、2至80或2至50。满足n+m的范围的化合物使得能够制备具有优异可加工性的可聚合组合物。此外，优选地，邻苯二甲腈化合物可以是由以下化学式5的平均组成式表示的化合物：[化学式5]R51aR52bSiO(4-a-b)/2其中，在化学式5中，R51为以下化学式6的取代基，R52各自独立地为氢、烷基、烯基、炔基、烷氧基或芳基，a为0.01至0.4范围内的数，以及b为0.5至4范围内的数；[化学式6]其中，在化学式6中，X'为与化学式5的硅原子连接的基团，并且为单键、氧原子、硫原子、-S(＝O)2-、羰基，亚烷基、亚烯基、亚炔基、-C(＝O)-X1-或-X1-C(＝O)-，并且X1为氧原子、硫原子、-S(＝O)2-、亚烷基、亚烯基或亚炔基，R61至R65各自独立地为氢、烷基、烷氧基、羟基、氰基或以下化学式7的取代基，并且R61至R65中的至少一者为以下化学式7的取代基；[化学式7]其中，在化学式7中，Y'为单键、氧原子、硫原子、-本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低摩擦可聚合组合物，包含：100重量份的邻苯二甲腈化合物；基于1摩尔的所述邻苯二甲腈化合物，0.02摩尔至1.5摩尔的固化剂；和5重量份至100重量份的填料。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.05.18 KR 10-2017-0061797;2018.05.11 KR 10-2011.一种低摩擦可聚合组合物，包含：100重量份的邻苯二甲腈化合物；基于1摩尔的所述邻苯二甲腈化合物，0.02摩尔至1.5摩尔的固化剂；和5重量份至100重量份的填料。2.根据权利要求1所述的低摩擦可聚合组合物，其中所述邻苯二甲腈化合物为选自由以下化学式1的平均组成式表示的化合物和由以下化学式5的平均组成式表示的化合物中的一种或更多种化合物：[化学式1][R11R122SiO1/2]a[R11R12SiO2/2]b[R12SiO2/2]c[R11SiO3/2]d[R12SiO3/2]e[SiO4/2]f其中，在化学式1中，R11各自独立地为以下化学式2的取代基，R12各自独立地为氢、烷基、烯基、炔基、烷氧基或芳基，a、b和c各自为正数，d、e和f各自为0或正数，以及a+b+c+d+e+f为1；[化学式2]其中，在化学式2中，X为与化学式1的硅原子连接的基团，并且为单键、氧原子、硫原子、-S(＝O)2-、羰基、亚烷基、亚烯基、亚炔基、-C(＝O)-X1-或-X1-C(＝O)-，并且X1为氧原子、硫原子、-S(＝O)2-、亚烷基、亚烯基、或亚炔基，R21至R25各自独立地为氢、烷基、烷氧基、羟基、氰基或以下化学式3的取代基，并且R21至R25中的至少一者为以下化学式3的取代基；[化学式3]其中，在化学式3中，Y为单键、氧原子、硫原子、-S(＝O)2-、羰基、亚烷基、亚烯基、亚炔基、-C(＝O)-X1-或-X1-C(＝O)-，以及X1为氧原子、硫原子、-S(＝O)2-、亚烷基、亚烯基或亚炔基，R31至R35各自独立地为氢、烷基、烷氧基、羟基或氰基，并且R31至R35中的两者或更多者为氰基；[化学式5]R51aR52bSiO(4-a-b)/2其中，在化学式5中，R51为以下化学式6的取代基，R52各自独立地为氢、烷基、烯基、炔基、烷氧基或芳基，a为0.01至0.4范围内的数，以及b为0.5至4范围内的数；[化学式6]其中，在化学式6中，X'为与化学式5的硅原子连接的基团，并且为单键、氧原子、硫原子、-S(＝O)2-、羰基，亚烷基、亚烯基、亚炔基、-C(＝O)-X1-或-X1-C(＝O)-，以及X1为氧原子、硫原子、-S(＝O)2-、亚烷基、亚烯基或亚炔基，R61至R65各自独立地为氢、烷基、烷氧基、羟基、氰基或以下化学式7的取代基，并且R61至R65中的至少一者为以下化学式7的取代基；[化学式7]其中，在化学式7中，Y'为单键、氧原子、硫原子、-S(＝O)2-、羰基、亚烷基、亚烯基、亚炔基、-C(＝O)-X1-或-X1-C(＝O)-，以及X1为氧原子、硫原子、-S(＝O)2-、亚烷基、亚烯基或亚炔基，R71至R75各自独立地为氢、烷基、烷氧基、羟基或氰基，并且R71至R75中的两者或更多者为氰基。3.根据权利要求1所述的低摩擦可聚合组合物，其中所述固化剂为选自基于胺的化合物、基于羟基的化合物和基于酰亚胺的化合物中的一者或更多者。4.根据权利要求3所述的低摩擦可聚合组合物，其中所述固化剂为由以下化学式9表示的基于酰亚胺的化合物：[化学式9]其中，在化学式9中，M为衍生自脂肪族化合物、脂环族化合物或芳族化合物的四价基团，X1和X2各自独立地为亚烷基、烷叉基或衍生自芳族化合物的二价基团，以及n为等于或大于1的数。5.根据权利要求4所述的低摩擦可聚合组合物，其中化学式9中的M为衍生自烷烃、烯烃或炔烃的四价基团；或者衍生自由以下化学式10至15中的任一者表示的化合物的四价基团：[化学式10]其中，在化学式10中，R101至R106各自独立地为氢、烷基、烷氧基或芳基；[化学式1...

【专利技术属性】
技术研发人员：金相佑，李承姬，安起镐，金尤利亚纳，
申请(专利权)人：株式会社LG化学，
类型：发明
国别省市：韩国,KR