包含微胶囊化潜热蓄热器材料的聚酰胺模制品制造技术

本发明专利技术涉及一种可通过阴离子聚合内酰胺而获得的聚酰胺成型零件，所述零件包含具有潜热蓄热材料的胶囊核和以聚合物作为胶囊壁的微胶囊。本发明专利技术还涉及一种制备该成型零件的方法及其在机动车制造、用于电池外壳、小电子器件外壳和在食品保温体系中的用途。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包含微胶囊化潜热蓄热器材料的聚酰胺模制品本专利技术涉及可通过阴离子聚合内酰胺而获得的聚酰胺模制品，所述模制品包含具有由潜热蓄热材料制成的胶囊核和以聚合物作为胶囊壁的微胶囊。本专利技术还涉及一种制备所述模制品的方法及其在机动车制造、作为电池外壳、作为小电子器件外壳和在食品保温体系中的用途。聚酰胺模制品可通过所谓的碱性快速聚合物法制备，这是一种以阴离子途径由内酰胺开始从而获得所谓的“浇铸聚酰胺”的聚酰胺的聚合方法。不同于模制品的常规生产方法，该方法不在模具中模塑熔融的聚合物或后交联预聚物，而是直接在模具中聚合单体或单体混合物。该阴离子聚合反应的产物为线性聚酰胺，因此为热塑性塑料。浇铸聚合方法的优点在于在一个步骤中由单体加工，从而获得成品复合材料组分，因此允许使用更高的填料填充量。内酰胺的阴离子聚合物在能促进所述反应或降低反应温度的催化剂存在下进行。例如DE-A-14 20 241描述了在作为催化剂的氢氧化钾和作为活化剂的1，6_双(N，N-二丁基脲基)己烷的存在下阴离子聚合内酰胺。聚酰胺模制品越来越多地用于代替金属材料。然而，其不同于具有低热容的金属。因此，本专利技术的目的是改善聚酰胺模制品的蓄热性能。近年来，微胶囊化潜热蓄热领域中已取得了许多不同的进展。潜热蓄热材料通常也称为PCM(相变材料)，且其通过利用在固相/液相转变过程中形成并且导致能量吸收或将能量分散至环境中的熔化焓而起作用。因此，可将其用于在给定温度范围内保持恒温。例如EP-A-1 029 018和EP-A1 321 182教导了具有由高度交联的甲基丙烯酸酯聚合物制成的胶囊壁和潜热蓄热核的微胶囊在粘合剂建筑材料(如混凝土或石膏灰泥)中的用途。DE-A-101 39 171描述了微胶囊化潜热蓄热材料在石膏板中的用途。微胶囊壁通过甲基丙烯酸甲酯与丁二醇 二丙烯酸酯在作为保护性胶体的固体无机颗粒存在下聚合而构建。此外，W02005/116559教导了微胶囊化潜热蓄热材料与蜜胺-甲醛树脂一起作为粘合剂在碎料板中的用途。因此，已发现可通过阴离子聚合内酰胺而获得的聚酰胺模制品，所述模制品包含具有由潜热蓄热材料制成的胶囊核和以聚合物作为胶囊壁的微胶囊；以及一种制备所述模制品的方法及其在机动车制造、作为电池外壳、作为小电子器件外壳和在食品保温体系中的用途。有利的合适内酰胺为己内酰胺、哌啶酮、吡咯烷酮、月桂内酰胺或这些的混合物，优选己内酰胺、月桂内酰胺或这些的混合物，特别优选己内酰胺或月桂内酰胺。不仅可使用由各种内酰胺构成的共聚物，而且可使用作为单体的内酯，例如呈共聚单体形式的己内酯。此时，呈共聚单体形式的内酯量应当不超过40重量％，基于全部单体。优选呈共聚单体形式的内酯比例不超过10重量％，基于全部单体。优选不使用呈共聚单体形式的内酯。阴离子聚合反应在活化剂存在下进行。就本申请而言，用于阴离子聚合方法的活化剂为被亲电结构部分N-取代的内酰胺，或为与内酰胺、被亲电结构部分取代的内酰胺一起原位形成的其前体。活化剂的量定义为生长链的数量，这是因为所述活化剂是初始反应性单元。合适的活化剂由异氰酸酯、酰卤或这些与内酰胺的反应产物提供。适于作为活化剂的其他化合物为脂族二异氰酸酯，如亚丁基二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、八亚甲基二异氰酸酯、十亚甲基二异氰酸酯、十一亚甲基二异氰酸酯、十二亚甲基二异氰酸酯；以及芳族二异氰酸酯如甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、4，4’ -亚甲基双(苯基异氰酸酯)、4，4’ -亚甲基双(环己基异氰酸酯)；或多异氰酸酯诸如六亚甲基二异氰酸酯的异氰酸酯；BasoiiaP hiioo(basf se);脲基甲酸酯如脲基甲酸乙酯，或这些的混合物，优选六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯，特别优选六亚甲基二异氰酸酯。所述阴离子聚合反应优选在催化剂的存在下进行。就本申 请而言，用于阴离子聚合反应的催化剂为允许形成内酰胺阴离子的化合物，或者为内酰胺阴离子本身。这种催化剂例如公开于Polyamide,Kunststoff Handbuch第3/4 卷，ISBN3-446-16486-3，1998，Carl Hanser Verlag，49-52 中。该公开文献描述了作为催化剂的己内酰胺钠与酰基内酰胺衍生物的组合应用。合适的催化剂由如下物质提供:己内酰胺钠、己内酰胺钾、己内酰胺镁溴镁、己内酰胺氯镁、双己内酰胺镁、氢化钠、钠、氢氧化钠、甲醇钠、乙醇钠、丙醇钠、丁醇钠、氢化钾、钾、氢氧化钾、甲醇钾、乙醇钾、丙醇钾、丁醇钾，优选氢化钠、钠、己内酰胺钠，特别优选己内酰胺钠(Bruggolen c10，由处于己内酰胺中的18重量％己内酰胺钠制成的溶液)。内酰胺与所述催化剂的摩尔比可在宽范围内变化，且通常为1:1-10000:1，优选10:1-1000:1，特别优选 20:1-300:1。内酰胺与所述活化剂的摩尔比可在宽范围内变化，且通常为1:1-10000:1，优选10:1-2000:1，特别优选 20:1-1000:1。本专利技术的聚酰胺模制品基于例如如下聚酰胺中的一种:尼龙3、尼龙4、尼龙5、尼龙6、尼龙7、尼龙8、尼龙9、尼龙10、尼龙11、尼龙12、尼龙13、尼龙14、尼龙15、尼龙16、尼龙17和尼龙18，或共聚酰胺如尼龙4/6、尼龙5/6、尼龙4/5、尼龙6/7、尼龙6/8、尼龙6/9、尼龙6/10、尼龙6/12、尼龙4/12、尼龙4/10、尼龙5/10、尼龙5/12，优选尼龙6、尼龙12、尼龙4/6、尼龙5/6、尼龙4/12、尼龙5/12，特别优选尼龙6和尼龙12，特别为尼龙6。阴离子聚合反应通常在40-200° C，优选70-180° C，特别优选100-170° C的温度下进行。所述反应通常在大气压下进行。然而，原则上所述反应也可在低于一大气压下进行。所述聚合反应同样可在超计大气压下进行。根据本专利技术，所述聚酰胺模制品中所含的微胶囊包含由潜热蓄热材料构成的胶囊核，且包含由聚合物构成的胶囊壁。所述胶囊核主要由超过95重量％潜热蓄热材料构成。此时，所述胶囊核可为固体或液体，这由温度决定。所述制备方法通常需要在至少一定程度上同时将保护性胶体引入胶囊壁中，其因此同样为胶囊壁的构成组分。特别地，其通常为包含保护性胶体的聚合物表面。因此，所述材料的至多10重量％(基于所述微胶囊的总重量)可为保护性胶体。潜热蓄热材料定义为在预期传热温度范围内具有相转变的材料。优选所述潜热蓄热材料在-20° C至120° C的温度范围内具有固/液相变。所述潜热蓄热材料通常为有机物质，优选亲油性物质。可提及的合适物质的实例为:-脂族烃化合物，例如支链或优选线性的饱和或不饱和Cl0-C40烃，如正十四烷、正十五烷、正十六烷、正十七烷、正十八烷、正十九烷、正二十烷、正二 i^一烷、正二十二烷、正二十三烷、正二十四烷、正二十五烷、正二十六烷、正二十七烷、正二十八烷，以及环烃，如环己烷、环辛烷、环癸烷；-芳烃化合物如苯、萘、联苯、邻三联苯或正三联苯，C1-C40烷基取代的芳烃如十二烷基苯、十四烷基苯、十六烷基苯、己基萘或癸基萘；-饱和或不饱和C6-C30脂肪酸，如月桂酸、硬脂酸、油酸或山嵛酸，优选由癸酸和例如豆蘧酸、棕榈酸或月桂酸构成的低共熔混合物；-脂肪醇，如月桂醇、硬脂醇、油醇、肉豆蘧本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可通过阴离子聚合内酰胺而获得的聚酰胺模制品，所述模制品包含具有由潜热蓄热材料制成的胶囊核和以聚合物作为胶囊壁的微胶囊。

【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：P·德布瓦，T·施罗德格里萌邦特，S·阿尔特曼，M·施密特，
申请(专利权)人：巴斯夫欧洲公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE