包括超分子材料层的多层结构体及其制造方法_5

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的内聚力在下表I中给出。因此将使用根据本发明的结构体获 得的值与包括商业粘合剂作为内层的那些进行比较。本发明的结构体展示出在由超分子材 料制造的内层的柔性和内聚性方面的良好折衷。
[0126] 表I
[0127]
[0128] (1):来自Sader的PVA粘合剂
[0129] (2):来自Sader的液体氯丁橡胶接触粘合剂
[0130] (3):有机硅粘合剂SporlitR)特种橡胶和塑料,Henkel
[0131] 实施例9 :剥离测试
[0132] 根据标准ASTDMD429-B对实施例5的夹层结构体进行剥离测试。为此,通过沿着 垂直于该夹层结构体具有最大尺寸的面的平面切割该夹层结构体而制造测试试样。在不与 超分子材料接触的铝条的面上,在测试试样的外面的两侧(任一侧)上放置夹爪。获得具 有40%内聚性失效外观(facies)的3.lN/mm断裂力。换言之,在40%的情况下,失效发生 在超分子材料层中而不在其与铝层的界面处,其展示出令人满意的粘合性。
[0133] 实施例10 :对实施例6的夹层结构体的剥离测试
[0134] 通过如实施例9中进行,来对实施例6的夹层结构体根据标准ASTDMD429-B进行 剥离测试。获得具有20%内聚性失效外观的3.lN/mm断裂力。
[0135] 实施例11 :太材/轺分子材料/太材夹层结构体的翦切行为和愈合的测试
[0136] 对于将实施例2中获得的超分子材料前体倾注在两片胶合板之间,程序与在实施 例7中相同。使用具有3_直径的密封件。在120°C下将该组件固化48小时之后,将该结 构体切成具有14mm宽度的带(段)并且再次切割胶合板片以获得如实施例3中说明的剪 切测试试样。所获得的8个测试试样显示出2. 3至3mm的超分子材料层的厚度。将垫块 (Blocks)胶粘粘合于木材层的两侧(任一侧)上以使得可对齐拉伸测试设备的夹爪。将测 试试样在23°C和50%相对湿度下调节24小时,然后经受根据标准DINEN1465的拉伸测 试。对于各测试试样,观察到内聚性失效,即在超分子材料层内部而非在该材料和胶合板片 之间的界面处的失效,如图4中说明的。
[0137] 对于如此测试的8个测试试样,获得26%的结构体的断裂伸长率(标准偏差 3. 3% )和0? 4MPa的断裂应力(标准偏差0? 2MPa)。
[0138] 在失效之后,将测试试样的断裂面面对面地放回原处并且如此静置一周。在该期 间结束时,进行另外的拉伸测试。获得23%的结构体的断裂伸长率(标准偏差1% )和 0. 29MPa的断裂应力(标准偏差0. 04MPa)。因此,在愈合之后,恢复大约88%的断裂伸长率 和72 %的断裂应力。
[0139] 实施例12 :金属/超分子材料/金属夹层结构体的翦切彳:T为和愈合的测试
[0140] 程序与实施例11中相同但其中将实施例1或2的前体倾注在两个相同的具有尺 寸w= 20cmXl= 20cm的金属板之间,该金属板选自具有2mm厚度的不锈钢板、具有2mm 厚度的铝板和具有4mm厚度的氧化铝板。使用具有2、3和4mm直径的密封件。当使用实施 例1的前体时,将该装配体在120°C下固化24小时,和当使用实施例2的前体时,将该装配 体在125°C下固化48小时。在愈合之前和之后的拉伸测试的结果在表II中给出。
[0141] 表II
[0142]
【主权项】
1. 多层结构体,其包括至少两个相邻层,称为第一和第二层,所述第一层包括至少一种 刚性材料且所述第二层包括至少一种超分子材料,所述超分子材料包括树状分子,所述树 状分子各自由通过单独的或与酰胺或者脲桥组合的酯或硫酯桥彼此连接的至少双官能片 段和至少三官能片段组成,所述桥由不同片段携带的两个官能团形成,所述分子在位于树 状末端处的片段上另外包含末端缔合基团,所述末端缔合基团能够经由氢键彼此缔合且共 价连接到不参与所述桥的官能团。2. 如权利要求1中所述的多层结构体,特征在于包括所述超分子材料的所述第二层显 示出至少一个部分,其厚度为5ym至20mm,优选5ym至10mm,实际上甚至5至200ym或 甚至15至50ym。3. 如前述权利要求任一项中所述的多层结构体,特征在于包括所述超分子材料的所述 第二层显示出1至500MPa和优选3至IOOMPa的剪切模量G'。4. 如前述权利要求任一项中所述的多层结构体,特征在于包括所述超分子材料的所述 第二层在至少30°C的宽温度范围内显示出大于0. 5的tan S,其由动态机械热分析测量。5. 如前述权利要求任一项中所述的多层结构体,特征在于包括所述刚性材料的所述第 一层显示出大于1800MPa、优选大于2500MPa和实际上甚至大于3000MPa的挠曲模量。6. 如前述权利要求任一项中所述的多层结构体,特征在于存在于所述第二层中的所述 超分子材料是这样的,所述缔合基团选自咪唑烷酮基、三唑基、三嗪基、双脲基和脲基-嘧 啶基,优选咪唑烷酮基。7. 如前述权利要求任一项中所述的多层结构体,特征在于它包括至少一个与包括所述 超分子材料的所述第二层相邻的第三层,使得包括所述超分子材料的层至少部分地夹在所 述第一和第三层之间。8. 用于制造多层结构体的方法,包括至少(i)倾注包括至少一种超分子材料前体的组 合物与包括至少一种刚性材料的层接触以一起形成两个相邻层的阶段,和(ii)固化阶段, 进行所述固化阶段以将所述前体转化为如前述权利要求任一项中限定的超分子材料。9. 如权利要求8中所述的方法,特征在于所述超分子材料前体通过至少以下相继阶段 获得: (a) 至少一种至少三官能化合物(A)与至少一种化合物(B)反应,所述化合物(B) -方 面携带至少一个能够与(A)的反应性官能团反应的反应性基团和另一方面携带至少一个 缔合基团; (b) 在阶段(a)中获得的化合物与至少一种至少双官能化合物(C)混合,以形成单独的 或与酰胺或者脲桥组合的酯或硫酯桥,在固化阶段(ii)期间所述化合物(C)的反应性官能 团能够与所述化合物(A)的反应性官能团反应。10. 如权利要求9中所述的方法,特征在于所述化合物(A)携带至少三个相同或不同的 官能团,所述官能团选自酸、酯或酰氯官能团,有利地为酸官能团。11. 如权利要求9和10任一项中所述的方法,特征在于所述化合物(B)携带选自醇或 者伯或仲胺基团、有利地选自伯或仲胺基团的至少一个反应性基团。12. 如权利要求9-11任一项中所述的方法,特征在于所述化合物⑶对应于式 (B1)-(B3)任一个: 其中:R表示包含至少一个醇或者伯或仲胺基团的单元, R'表不氢原子, A表示氧或硫原子或-NH基团,优选氧原子。13. 如权利要求9-12任一项中所述的方法,特征在于所述化合物⑶选自:2_氨 基乙基咪唑烷酮(UDETA)、1-(2-[ (2-氨基乙基)氨基]乙基)咪唑烷酮(UTETA)、 1-(2-[2-{2-氨基乙基-氨基}乙基氨基]乙基)咪唑烷酮(UTEPA)、3-氨基_1,2, 4-三唑 和4-氨基-1,2, 4-三唑,优选为2-氨基乙基咪唑烷酮(UDETA)。14. 如权利要求9-13任一项中所述的方法,特征在于所述化合物(C)携带至少两个相 同或不同的官能团,所述官能团选自环氧、醇和胺官能团,有利地为环氧官能团。15. 如权利要求8-14任一项中所述的方法,特征在于在阶段(i)期间以小于50Pa.s、 优选小于30Pa.s、优选小于IOPa.s的粘度、又优选以0. 1至5Pa.s的粘度倾注包括所述前 体的所述组合物,所述粘度由板-板流变测定法在50s1的剪切速率下测量。16. 如权利要求8-15任一项中所述的方法,特征在于固化阶段(ii)在80°C至180°C、 优选100°C至150°C和更优选110°C至130°C的温度下进行。17. 物体,包括至少一个根据权利要求1-7任一项限定的多层结构体或依照根据权利 要求8-16任一项限定的方法获得的多层结构体。18. 根据权利要求1-7任一项限定的多层结构体或依照根据权利要求8-16任一项限定 的方法获得的多层结构体或如权利要求17中所述的物体用于阻尼冲击、振动和/或声波的 用途。19. 根据权利要求1-7任一项限定的多层结构体或依照根据权利要求8-16任一项限 定的方法获得的多层结构体或如权利要求17中所述的物体用于制造移动交通工具如机动 车、轨道交通工具、航海交通工具、航空飞行器或航空飞行器,或用于建筑工业的用途。
【专利摘要】本发明涉及包括至少一个超分子材料层和一个刚性材料层的多层结构体,通过浇注包括超分子材料前体的组合物而制造这样的结构体的方法,以及所制造的结构体的用途,尤其用于其中需要冲击、振动和/或声波的阻尼的应用,例如用于制造移动交通工具如机动车、轨道交通工具、航海交通工具、航空飞行器或航空飞行器,或用于建筑工业。
【IPC分类】C09J201/00, C09D201/00, C08G63/12, B32B7/12, C08G63/42, C08G83/00
【公开号】CN105143374
【申请号】CN201480023629
【发明人】J-P.迪森, B.范赫梅尔里克
【申请人】阿科玛法国公司
【公开日】2015年12月9日
【申请日】2014年4月10日
【公告号】WO2014174174A1
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