本发明专利技术提供一种可聚合物质，其包含：ａ）丙烯酸酯和／或甲基丙烯酸酯，ｂ）０．０５重量％至７０重量％的ＳｉＯ２粒子，其平均粒度为１至３０ｎｍ，在表面上具有甲基丙烯酰基、丙烯酰基、苯乙烯基、衣康酰基、巴豆酰基、乙烯基、烯丙基和／或烯基类型的可聚合基团，分散在所述丙烯酸酯和／或甲基丙烯酸酯中，其中所述ＳｉＯ２粒子包含至少５０％的独立的、未聚集或未附聚的初级粒子，ｃ）最多２重量％的交联剂分子。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有交联纳米粒子的可聚合物质 本专利技术涉及一种基于丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯的可聚合组合物，并且还涉及 使用所述组合物制备的聚合物材料。这些材料特征在于在室温的良好机械和光学性质以及 在高温的可成形性。聚丙烯酸酯和聚甲基丙烯酸酯在现有技术中长期已知。它们被用于，例如，制备普 雷克斯玻璃(Plexiglas)或所谓的丙烯酸酯橡胶。通过在高于玻璃化转变温度的温度拉 伸，可以进一步改善这些材料的良好性质(DE 4443355)。聚合物的机械性质可以通过填料改善。归因于丙烯酸酯酯基团的较容易的可水解 性，对于聚丙烯酸酯仅可以使用几种填料，一个实例为炭黑。然而，炭黑损害通常期望的聚 丙烯酸酯的透明性。存在各种采用用无机纳米粒子修饰的丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯网络的应用，特别 是包括耐划伤涂层(DE 698 26 226)或牙科材料(DE 196 17 931)的情况。基于甲基丙烯 酰氧基丙基-接枝的SiO2纳米粒子和甲基丙烯酸甲酯的网络由Mauger等(Polym Int 53: 378(2004))描述。DE 199 33 098公开了纳米粒子-修饰的粘合剂，其通过纳米粒子与环 氧_官能粘合剂的反应制备。据称此反应导致纳米粒子在基体中特别良好的分布。所引用的现有技术集中于提高硬度、耐划伤性或耐腐蚀性。然而，许多塑料应用需 要可变形性，例如在釉料(glazing material)应用中，例如作为隧道拱顶。本专利技术基于的目的是提供上述类型的可聚合组合物，其具有多种可能用途并且向 可由所述可聚合组合物制备的材料赋予良好的机械性质。在高于材料的玻璃化转变温度Tg 的温度，应当优选具有一定的伸长性，其允许成型。本专利技术提供一种可聚合组合物，其包含a)丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯，b)0. 1重量％至70重量粒子，其平均粒度为1至30nm，在表面上具有甲 基丙烯酰基、丙烯酰基、苯乙烯基、衣康酰基(itaconyl)、巴豆酰基、乙烯基、烯丙基和/或 烯基类型的可聚合基团，并且以分散形式存在于丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯中，所述SiO2 粒子的至少50%由独立的、未聚集或未附聚的初级粒子组成，C)不多于2重量％的交联剂分子。本专利技术的可聚合组合物基于丙烯酸酯和/或优选基于甲基丙烯酸酯。作为填料， 其包含在其表面上具有可聚合基团的纳米尺度SiO2粒子。这种可聚合基团可以通过例如 以下描述的适宜的硅烷化或其它修饰而化学连接到SiO2粒子的表面上。在表面上具有可聚合基团的硅烷化SiO2纳米粒子的制备原则上在现有技术中已 经已知。例如，可以将SiO2粒子从硅溶胶中沉淀，然后用有机硅烷如例如乙烯基硅烷进行 硅烷化。通过沉淀的二氧化硅的这种制备描述于例如EP 0 926 170 Bl中。另一种可能描述于例如胶体界面科学杂志(J. Colloid Interface Sci)26 62(1968)中。其涉及所谓的所述纳米粒子的StSber合成。对于未修饰SiO2粒子考虑的一种来源是胶体二氧化硅在水或溶剂中的分散体。 此二氧化硅是通过烷氧基硅烷的水解还是通过其它方法得到的是不重要的。特别适宜的是在酸化的水玻璃的缩合中形成的种类的粒子。对于此的许多方法描述于文献中，并且一 系列产品可得自商业市场上。这些包括，例如，Bindzil 40/130和Bindzil 40/220 (Eka Chemicals), Levasil 200/40 % (H. C. Starck)或者 Nalco 2327 和 Nalco 2329(Nalco Company)。商业溶剂溶胶的实例为来自 Nissan Chemical American Corporation 的 IPA-ST 和 MIBK-ST。 二氧化硅粒子优选具有用于官能化以及适宜时用于与单体相容化的表面修饰。对 于本领域技术人员熟悉的表面官能化的已知方法包括，例如，表面硅烷化，醇解，使用与极 性表面形成离子键的酸性、碱性或离子化合物，聚合物和单体的自由基结合，以及疏水性聚 合物的仅仅物理结合。SiO2粒子的表面硅烷化优选用有机硅烷或有机硅氧烷完成。此硅烷化是本领域中 熟悉的技术。有机硅烷或有机硅氧烷优选选自由下列组成的组式R1aSiXh的有机硅烷，式 (R13Si)bNR13^的有机硅烷和式R1nSi(Vn)72的有机硅氧烷，其中每个R1独立选自具有1至18 个碳原子的烃基或具有1至18个碳原子的有机官能烃基，或为氢原子，每个X独立选自可 水解基团，a = 0，1，2或3，b = 1，2或3，并且η为从2直至并且包括3的数。可水解基团 的实例为卤素，烷氧基，烯氧基，酰氧基，肟基和胺氧基。特别地，有机官能烃基优选为在自 由基聚合中为反应性的不饱和基团。这种有机基团的实例为含有甲基丙烯酰基，丙烯酰基， 苯乙烯基，乙烯基，己烯基和烯丙基官能团或基团的那些。预期用于具有反应性基团的粒子的官能化的是，例如，乙烯基三甲氧基硅烷，乙烯 基三乙氧基硅烷，甲基乙烯基二甲氧基硅烷，甲基乙烯基二乙氧基硅烷，乙烯基二甲基甲氧 基硅烷，乙烯基二甲基乙氧基硅烷，二乙烯基二甲氧基硅烷，二乙烯基二乙氧基硅烷，乙烯 基三乙酰氧基硅烷，乙烯基三氯硅烷，甲基乙烯基二氯硅烷，二甲基乙烯基氯硅烷，二乙烯 基二氯硅烷，乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷，己烯基三甲氧基硅烷，γ -甲基丙烯酰氧基 丙基三甲氧基硅烷，Y-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷，Y-甲基丙烯酰氧基丙基三乙 酰氧基硅烷，甲基丙烯酰氧基甲基三甲氧基硅烷，甲基丙烯酰氧基甲基三乙氧基硅烷，(甲 基丙烯酰氧基甲基)甲基二甲氧基硅烷，(甲基丙烯酰氧基甲基)甲基二乙氧基硅烷，丙烯 酰氧基丙基三甲氧基硅烷，丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷，Y -甲基丙烯酰氧基丙基三氯硅 烷，Y -甲基丙烯酰氧基丙基二甲基氯硅烷，乙烯基苄基乙二胺丙基三甲氧基硅烷，乙烯基 苄基乙二胺丙基三甲氧基硅烷盐酸盐，烯丙基乙二胺丙基三甲氧基硅烷，烯丙基乙二胺丙 基三乙氧基硅烷，烯丙基三氯硅烷，烯丙基甲基二氯硅烷，烯丙基二甲基氯硅烷，烯丙基三 甲氧基硅烷，烯丙基三乙氧基硅烷，烯丙基甲基二甲氧基硅烷，烯丙基甲基二乙氧基硅烷， 烯丙基二甲基甲氧基硅烷，烯丙基二甲基乙氧基硅烷，二乙烯基四甲基二硅氮烷，二乙烯基 四甲基二硅氧烷，三甲基三乙烯基环三硅氧烷，四甲基四乙烯基环四硅氧烷，五甲基五乙烯 基环五硅氧烷和六甲基六乙烯基环六硅氧烷。可以使用这些硅烷与另一种的混合物，或例 如与非官能化硅烷如氯代三甲基硅烷或辛基三甲氧基硅烷的混合物。硅烷化还可以在两步 或更多步中并且在不同溶剂中进行。在用于表面修饰的备选方法中，可以将SiO2S子用醇、多元醇或它们的混合物处 理。作为处理的结果，SiO2粒子表面上的硅烷醇基团与醇的羟基化学结合，从而形成连接在 表面上的酯基。此技术描述于例如US-A-2801185中。为了本专利技术的目的，优选使用至少部分不饱和的伯醇。这种醇的实例为丙烯酸羟乙酯，甲基丙烯酸羟乙酯，和烯丙醇。用于官能化的另一种方法是用锚固基团(anchor groups)修饰表面，实例为官能 化的硅烷。这些硅烷拥有反应性基团，所述反应性基团能够在第二步中与自身拥有两个反 应性基团的分子反应。一个基团与硅烷反应，而另一个在自由基聚合中是反应性本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种可聚合组合物，特征在于其包含： ａ）丙烯酸酯和／或甲基丙烯酸酯， ｂ）０．０５重量％至７０重量％的ＳｉＯ↓［２］粒子，其平均粒度为１至３０ｎｍ，在表面上具有甲基丙烯酰基、丙烯酰基、苯乙烯基、衣康酰基、巴豆酰基、乙烯基、烯丙基和／或烯基类型的可聚合基团，并且以分散形式存在于所述丙烯酸酯和／或甲基丙烯酸酯中，所述ＳｉＯ↓［２］粒子的至少５０％由独立的、未聚集或未附聚的初级粒子组成， ｃ）不多于２重量％的交联剂分子。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：克劳斯朗格拜因，乌韦迪特里希屈纳，维尔纳肖尔，
申请(专利权)人：纳米树脂股份公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]
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