具有可逆交联的功能材料制造技术

本发明专利技术涉及使例如粘合剂或涂料可逆交联的新方法。这种可逆交联方法允许甚至在室温下就已经能够非常快速交联并在更高温度下的交联点脱开，从而恢复可热塑性加工性并且最初粘接的基材可以容易地再次彼此分开。在本文中的一个特定的方面是用本发明专利技术体系可以实现多个交联和交联点脱开的循环。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及使例如粘合剂或涂料可逆交联的新方法。这种可逆交联方法允许甚至在室温下就已经能非常快速交联并在更高温度下的交联点脱开，从而恢复可热塑性加工性并且例如最初粘接的基材可以容易地再次彼此分开。在本文中一个特定的方面是用本专利技术体系可以实现多个交联和交联点脱开的循环。
技术介绍
聚合物的可逆交联方法对于宽的应用领域具有很大的重要性。例如在粘合应用中，描述了用于汽车工业或半导体工业的多样的可能性。然而，在机器、精密机械设备的构造中，或在建筑工业中，此类粘合剂也令人关注。除粘合应用之外，能可逆交联的聚合物在 密封剂，涂料例如清漆或色漆中，或在模制品的制备中也可能令人关注。DE 19832629和DE 19961940中描述了其中使基于环氧、脲、(甲基)丙烯酸酯或异氰酸酯的粘合剂热分解的方法。为此，得自DE 19961940的粘合剂配制剂包含当加热时被活化的热不稳定物质。DE 19832629中的粘合层被尤其高的能量输入破坏。在这两种情况下，粘合层的钝化都是不可逆的。US 2005/0159521或US 2009/0090461中描述了通过用光化辐射照射而自由基交联并通过超声破坏的粘合体系。这种方法在一个粘接循环后也不可逆地不再能实施。在EP 2062926中，将热不稳定的空间位阻脲基团结合到用于粘合应用的聚氨酯链中，所述脲基团通过热能的输入而被破坏，从而足够地降低粘接作用到使接头脱开。US 2009/0280330中描述了有可能可以多次使用的并且具有双层构造的粘合体系。一个层是形状记忆层，其可以是热柔性或固化的。另一个层是干粘合剂，其具有随结构变化的不同粘合强度。然而，此种体系的问题是要复杂且昂贵地构造的双层结构和可预期的在形状记忆层加热后的残余粘性。在上位概念“链接(Click)化学”下，多年来主要在学术界内研究构造嵌段共聚物的方法。在此，将具有可连接端基的两种不同均聚物彼此结合并例如通过狄尔斯-阿尔德反应、狄尔斯-阿尔德类似的反应或其它环加成彼此连接。这种反应的目的是构造热稳定的、线性的且可能地是高分子量的聚合物链。例如在Inglis等人(Macromolecules 2010,43，第33-36页)中，为此目的描述了具有环戊二烯基端基的聚合物，它们可由利用ATRP制备的聚合物获得。这些环戊二烯基团能够在杂狄尔斯-阿尔德反应中非常迅速地与携带贫电子二硫酯作为端基的聚合物反应(Inglis等人，Angew. Chem. Int. Ed. 2009,48,第2411-2414 页)。使用单官能RAFT聚合物以便经由杂狄尔斯-阿尔德反应与具有二氢硫吡喃基团的单官能聚合物连接的用途参见Sinnwell等人(Chem. Comm. 2008,2052-2054)。采用这种方法可以实现AB 二嵌段共聚物。用于合成具有在RAFT聚合后存在的二硫酯基团并具有二烯基端基的AB嵌段共聚物的这种杂狄尔斯-阿尔德连接的快速变型描述在Inglis 等人(Angew. Chem. Int. Ed. 2009,48,第 2411-14 页)和 Inglis 等 A(MacromoI.Rapd Commun. 2009, 30,第1792-98页)中。多臂星形聚合物的类似制备参见Sinnwell等人(J. Pol. Sci. A 部分Pol. Chem. 2009，47，第 2207-13 页)。US 6，933，361中描述了可以简单修复的透明模制品的制备体系。该体系由两种多官能单体构成，这两种多官能单体利用狄尔斯-阿尔德反应聚合而形成高致密网络。在此，一种官能团是马来酰亚胺并且另一官能团是呋喃。这种高致密网络的热转换用于其修复。交联在100°c以上的温度下发生。部分逆反应在甚至更高的温度下发生。在Syrett 等人(Polym. Chem. 2010, DOI 10. 1039/b9py00316a)中，星形聚合物被描述用作油中的流动改进剂。这些具有可以利用可逆狄尔斯-阿尔德反应控制的自修复性能。为此，将单官能聚甲基丙烯酸酯臂与聚甲基丙烯酸酯结合，该聚甲基丙烯酸酯在链的中部作为所使用的引发剂的片段具有可以用于可逆狄尔斯-阿尔德反应中的基团
技术实现思路
目的 本专利技术的目的是提供新型可逆交联方法，该方法可以用于不同应用和用于宽的配制范围。本专利技术目的尤其是提供可逆交联方法，该方法可以转换许多次，即至少五次，而不会有大的性能损失。另外，目的在于提供可逆交联方法，该方法可以在低温下非常快速地活化并且可以在对于配制剂和任何可能地经涂覆基材不具有有害作用的条件下再次钝化。其它没有明确说明的目的从下面的说明书、权利要求书和实施例的总体关联得出。解决方案所述目的已经经由新的可逆交联机理的开发达到，该机理可以用于各种聚合物，不论配制剂组分例如粘结剂如何。采用该机理，还提供了新的能可逆交联的配制剂。令人惊讶地发现，所提出的目的可以通过一种配制剂达到，该配制剂可以利用狄尔斯-阿尔德反应或杂狄尔斯-阿尔德反应交联。本专利技术的配制剂包含组分A，其具有至少两个亲二烯双键，和组分B，其具有至少两个二烯官能团。另外，这两种组分A或B中至少一种必须具有多于两个，优选至少三个各自的官能团，并且所述组分A或B中至少一种作为聚合物形式存在。在此，所述具有至少三个官能团的组分可以是聚合物，并且所述具有两个官能团的组分可以是低分子量物质或低聚物。在一个备选的实施方案中，所述具有至少三个官能团的组分是低聚物或低分子量物质并且所述具有两个官能团的组分是聚合物。在第三备选的实施方案中，这两种组分都是聚合物。在其它备选的实施方案中，这两种组分都具有至少三个官能团，不管这两种组分中哪一种是聚合物。在一个另外的实施方案中，这两种组分都是具有至少三个官能团的聚合物。对于组分A和B各自是聚合物的情况，这些聚合物可以是不同的聚合物或可以是相同但仅在官能团方面不同的聚合物。所述聚合物可以是聚丙烯酸酯，聚甲基丙烯酸酯，聚苯乙烯，丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯和/或苯乙烯的共聚物，聚丙烯腈，聚醚，聚酯，聚乳酸，聚酰胺，聚酯酰胺，聚氨酯，聚碳酸酯，无定形或部分结晶的聚-α -烯烃，EPDM, EPM,氢化或未氢化聚丁二烯，ABS, SBR,聚硅氧烷和/或这些聚合物的嵌段、梳状和/或星形共聚物。这些星形聚合物可以具有多于30个臂。所述臂的组成可以改变并且它们可以由不同聚合物组成。这些臂同样又可以具有支化点。所述梳形聚合物可以具有嵌段结构以及可变的梳状臂。下面使用的表述“(甲基)丙烯酸酯”代表丙烯酸和/或甲基丙烯酸的烷基酯。本专利技术的一个特定的方面是所述配制剂在室温下是可交联的并且交联可以在更高的温度下再次被逆转到至少50%的程度。亲二烯物优选是含碳-硫双键的化合物，因此，优选的交联反应是杂狄尔斯-阿尔德反应。尤其优选亲二烯物是二硫酯。非常尤其优选亲二烯物是具有以下结构的化合物本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.02.16 DE 102010001987.91.能可逆交联的配制剂，其特征在于所述配制剂能利用狄尔斯-阿尔德反应或杂狄尔斯-阿尔德反应交联， 所述配制剂包含具有至少两个亲二烯双键的组分A， 所述配制剂包含具有至少两个二烯官能团的组分B， 这两种组分A或B中至少一种具有多于两个官能团， 所述组分A或B中至少一种作为聚合物存在， 和所述配制剂在室温下可交联并在更高的温度下所述交联可以被再次逆转到至少50%的程度。2.根据权利要求I的配制剂，其特征在于所述亲二烯物是含碳-硫双键的化合物。3.根据权利要求2的配制剂，其特征在于所述亲二烯物是二硫酯。4.根据权利要求3的配制剂，其特征在于所述亲二烯物是具有以下结构的化合物(入 Jrm f 其中Z是吸电子基团，Rm是多价有机基团或聚合物，η是2-20的数。5.根据权利要求4的配制剂，其特征在于所述基团Z是2-吡啶基，η是2-4的整数。6.根据权利要求I的配制剂，其特征在于组分A和B各自是聚合物，并且这些聚合物可以是相同的或不同的聚合物。7.根据权利要求I的配制剂，其特征在于所述两种组分A或B中至少一种具有至少三个官能团。8.根据权利要求1-7中至少一项的配制剂，其特征在于所述聚合物是聚丙烯酸酯，聚甲基丙烯酸酯，聚苯乙烯，丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯和/或苯乙烯的共聚物，聚丙烯腈，聚醚，聚酯，聚乳酸，聚酰胺，聚酯酰胺，聚氨酯，...

【专利技术属性】
技术研发人员：F·G·施密特，S·克劳斯，A·汉尼戈，S·黑尔弗，C·巴纳考沃里克，A·J·尹戈里斯，L·内布哈尼，O·阿尔汀塔斯，
申请(专利权)人：赢创罗姆有限公司，
类型：
国别省市：