專利名稱：固態可熱膨脹材料的制作方法
技術領域：
長久以來，可熱膨脹材料已用于汽車工業和其它若干工業中。可熱膨脹材料可用作隔音材料，也可用作結構增強材料。例如，可將一些可膨脹材料模塑在載體上并置于汽車的內腔如立柱內腔中。然后，可將可膨脹材料加熱至活化溫度。當材料被活化時，發生膨脹。 一旦膨脹，該材料就粘固在至少部分汽車內腔中，而有效地使內腔密封。膨脹后，材料發生固化。該固化材料具有隔音或阻隔作用。此外，作為實例，一些可膨脹材料可為包括汽車中表面在內的各種表面起結構增強作用。例如，可將可膨脹材料(本身或與載體一起)配置在汽車構件(如框形梁等)中的基體(如塑料表面或金屬表面等)上或其附近。然后，將該材料加熱至活化溫度。當材料被活化時，發生膨脹。一旦膨脹，該材料就會粘固在至少部分基體上。膨脹后，材料發生固化。該固化材料對基體起結構增強作用。這就是說，由于固化材料的存在，該基體不易發生彎曲、扭曲、皺縮等現象。
背景技術：
Sika Corporation (Madison Heights, Michigan)已銷售商品名為 SIKABAFFLE 的可熱膨脹材料，該材料已公開在美國專利5266133和5373027中，該兩專利內容已全文列入本文供參考。Sika Corporation也銷售商品名為SIKAREINF0RCER的可熱膨脹增強材料。 Sika Corporation擁有的一系列可熱膨脹增強材料已公開在美國專利6387470中，該專利內容已列入本文供參考。用于增強目的的可熱膨脹材料應具有一些所希望的特性。有利的是，處于未固化狀態的可熱膨脹材料應具有可易于采用現有制造設備來進行加工，其表面基本上不粘，以便于處理的一致性。有利的是，處于未固化的可膨脹材料能避免在高濕、高溫環境下發生過早固化和/或發生其它降解。處于固化狀態的可熱膨脹材料應在約_40°C -約80°C的溫度范圍內大體上保持其機械性能。所謂機械性能大體保持是指如果在此溫度范圍內的機械性能的最高值量級為X，則在此溫度范圍內的機械性能的最低值為約0. 8 X。已固化材料的玻璃化轉變溫度應為至少約90°C或更高。已固化材料的其它理想的玻璃化轉變溫度為至少約95°C，至少約 100°C以及至少約105°C。

發明內容
本發明提供一種固態可熱膨脹材料，具有可熱膨脹增強材料所應具有的一種或多種特性。本文介紹了幾種固態可熱膨脹材料的實施方案。所述實施方案不是對所附權利要求規定的本發明范圍的限制。一種固態可熱膨脹材料包含固態環氧樹脂(基本上不含液態環氧樹脂和半固態環氧樹脂)、沖擊改性劑和固化劑。由于基本上不含會遷移到材料外表面而使材料發粘的液態環氧樹脂或半固態環氧樹脂，因而該未固化可膨脹材料在至少約 (TC-約40°C范圍內具有基本不粘，并在50°C附近也可基本上保持不粘的外表面。令人驚奇的是，未固化的固態可熱膨脹材料是不脆的。因此，在不含或基本不含液態環氧樹脂和半固態環氧樹脂的情況下，該未固化樹脂材料令人意外地易于采用普通制造設備來進行加工。一種固態可熱膨脹材料的實施方案包含一種基本不含天然或合成橡膠的沖擊改性劑。在該實施方案中，沖擊改性劑包含一種或多種具有能與環氧樹脂的環氧基團發生反應以提高可膨脹材料的綜合穩定性的官能基團的熱塑性化學品。在該實施方案中的固態可熱膨脹材料具有出人預料的穩定性，環氧樹脂與一種或多種熱塑性沖擊改性劑之間幾乎不會以至完全不會發生相分離。這種沖擊改性劑會使固態可熱膨脹材料在不含或基本不含橡膠、液態環氧樹脂或半固態環氧樹脂的情況下仍具有出人意料水平的加工性。不含或基本不含橡膠的沖擊改性劑具有額外的優點該實施方案中固化材料的玻璃化轉變溫度為至少約100°C，并可以為至少約105°C或為至少約110°C。一個固態可熱膨脹材料的實施方案包含含有天然或合成橡膠的沖擊改性劑。該實施方案還可包含含有一種或多種能提高可膨脹材料綜合穩定性的官能基團的熱塑性化合物。在該實施方案中的橡膠能提高固態材料的附加的加工性能，同時能使固化材料的玻璃化轉變溫度為至少約90°C，也可為至少約95°C。一個固態可熱膨脹材料的實施方案包括含芳族聚酰胺纖維的去濕調節體系。在高溫/高濕環境下運輸和貯存期間，要完全阻止或避免未固化可熱膨脹材料吸收水分是很困難的。該實施方案還研究了在加熱/膨脹期間通過調節未固化材料釋放水分的方法來避免水分的吸收。不希望未固化的可膨脹材料中存在過多的水分，因為在膨脹期間過多的水分會損害可膨脹材料。這是由于在膨脹過程中，熱量會使通過發泡材料的氣流發生激烈的爆裂，從而導致在固化材料中形成不規則和不均勻的泡孔結構。已出人意料地發現，芳族聚酰胺纖維在膨脹期間會形成能調節氣流釋放的網狀物理篩。這種調節作用能減少氣流激烈的爆裂或使其降至最低。雖然已公開了芳族聚酰胺纖維可在可熱膨脹材料中用作觸變劑，但未提及這種新用途。


圖I是汽車車體透視圖，圖2是汽車車體中梁架的剖視圖，圖中顯示配置在梁架中的未固化可膨脹材料，圖3是在梁架中配置有已固化材料的梁架剖視圖，圖4是其上配置有固態可熱膨脹材料的載體透視圖，圖5是其中配置有固態可熱膨脹材料的載體透視圖。
具體實施例方式圖1-5所示的是上述固態可熱膨脹材料的許多可能的用途之一。圖1-5不是將本發明限于汽車工業或限于汽車工業中的任一特定用途。在圖I中，對汽車2中許多可用固態可熱膨脹材料進行增強的部件(但不是全部)進行了標識。汽車2中可增強的結構包括 (但不受此限制)A_立柱4，薄板軋塊6，兒童座椅減震加強件10，梁架12，橫構件14，油箱密封層16，發動機罩18，保險杠20，B-立柱22和門/升降門24。圖2和圖3是薄板軋塊 6的剖視圖。在圖2中，配置在薄板軋塊6中的固態可熱膨脹材料8還未固化。在圖3中， 材料8已固化。雖然圖3顯示的是固化材料只是部分填充在內腔中，但仍可認為固化材料可密封或基本密封該內腔。在圖4中，載體26(可以是金屬或塑料)上配置有未固化材料8 (通過注塑或任何其它技術形成)。載體26和材料8—起構成汽車部件28。部件28可插入汽車車體內腔中， 然后當加熱至活化溫度時，材料8膨脹并固化，以致使材料8粘固在汽車車體內腔的基體上而起到增強作用。在圖5中，一種替代的載體30(可以是金屬或塑料)上載有其上配置的未固化材料8 (通過注塑或任何其它技術形成)。載體30和材料8 一起構成汽車部件32。 部件32可插入汽車車體內腔中，然后當加熱至活化溫度時，材料8膨脹并固化，以致使材料 8粘固在汽車車體內腔的基體上而起到增強作用。圖1-5展示的只是許多有關方法中的一種，固態可熱膨脹材料8可用來增強汽車內的基體或其它結構。在另一個實施方案中，通過模塑或一些其它方法將材料8配置在載體上，然后將該載體插入和任選固定在梁架6內，然后進行固化。此外，材料8不管是否載持在載體上，都可用在汽車2中來增強基體。固態環氧樹脂。環氧樹脂是指含有多個環氧基團的一大類化學品。環氧樹脂在技術上是眾所周知的，在 Encyclopedia of Polymer Science and Engineering,Second Edition,Volume 6, pp322_382 (1986)的題為“Epoxy Resin”的一章中已作了介紹。名詞“固態”是指一般意義上的固體。“固態”環氧樹脂是指在約室溫(約20°C -約 27°C)、約標準壓力下呈固態不粘的環氧樹脂。本發明采用的固態環氧樹脂根據它們的一般意義是基本上不含液態環氧樹脂和半固態環氧樹脂的。液態環氧樹脂在約室溫、約標準壓力下呈液態，半固態環氧樹脂在約室溫、約標準壓力下具有固態和液態兩種物理特征，尤其是粘性和成團性。在本文中“基本不含”是指固態可熱膨脹材料中的環氧樹脂含量為0重量％ -低于約I. 5重量％。從功能上來說，液態和半固態環氧樹脂的含量應很低，以使遷移到未固化形式的固態可膨脹材料的外表面上的液態和半固態環氧樹脂量很少，而不會引起表面產生讓人有觸覺的粘性。可與固態可熱膨脹材料一起使用的固態環氧樹脂包括雙酚-A- 二縮水甘油醚用雙酚A改進或通過taffy法制得的固態雙酚A樹脂，這類樹脂包括(不受此限制)I型_9型樹脂如EP0N 1001、1004 和 1007(可購自 Resolution Performance Products), ARALDITE GT 7004、GT 7071、GT 7014、GT 7255、GT 7097 和 GT 9654 (可購自 Huntsman Advanced Materials)，以及 DER 661、DER 663 和 DER 664(可購自 The Dow Chemical Co.)。另外一些固態環氧樹脂包括線型酚醛基環氧樹脂，其它包括(不受此限制)EP0N樹脂1031和 164、1007(購自 Resolution Performance Products), ARALDITE EPN 1180、ECN1280、ECN 1285 和 ECN 9699 (購自 Huntsman Advanced Materials)以及 DEN 438 和 439 (購自 The Dow Chemical Co.)。另外一些固態環氧樹脂包括多官能環氧樹脂如三(輕苯基)甲燒三縮水甘油基醚(可購自Dow Chemical Co.的TACTIX 742)，乙二醛酚型線型酚醛四失水甘
5油基醚(可商購的如ARALDITE XB 4399-3)，結晶環氧樹脂如三失水甘油基異氰酸酯(可購自Huntsman的PT810)，以及對苯二甲酸二失水甘油基酯與偏苯三酸三失水甘油基酯(可購自 Huntsman 的 PTI90)。適用的固態環氧樹脂的Mettler軟化點為約65°C -約160°C (更優選約70°C -約 120°C )。適用的固態環氧樹脂平均每一分子具有約兩個環氧基團。適用的固態環氧樹脂的環氧當量為約350-約2000 (更優選為約375-約1000)。大多數符合這些要求的環氧樹脂可從技術人員已知的商業來源購得，和/或將一種以上商購的環氧樹脂相共混而得。在固態可熱膨脹材料中的固態環氧樹脂或固態環氧樹脂混合物的含量可為約40 重量％ -約80重量％ ,更優選約50重量％ -約80重量％或60重量％ -約75重量％ (以 100%固態可熱膨脹材料重量計)。沖擊改性劑或增韌劑沖擊改性劑也稱“增韌劑”是指添加到配料中能改進配料的抗沖擊性能的任何材料。許多可商購的沖擊改性劑在技術上是已知的，并適用于固態可熱膨脹材料中。在一種實施方案中，沖擊改性劑包含一種或多種熱塑性化學品，該沖擊改性劑基本上不含天然或合成橡膠。令人驚奇的是基本不含橡膠的沖擊改性劑能賦予固態可熱膨脹材料良好的加工性。本文中“基本不含”是指占橡膠的含量為0%-約I. 5重量％。具有能與固態環氧樹脂中的環氧基團反應的官能基團的熱塑性化學品適合于與固態可熱膨脹材料一起使用。尤其作為非限制性實例，可采用乙烯丙烯酸丁酯與能提供環氧官能度的甲基丙烯酸失水甘油基酯(EBA-GMA)(與固態環氧樹脂的環氧基團反應)。能與固態環氧樹脂的環氧基團反應的乙烯丙烯酸乙烯基酯與馬來酸酐(EVA與MAH)也可采用。在該實施方案中的固態可熱膨脹材料具有極其出人預料的熱穩定性，環氧樹脂與一種或多種熱塑性沖擊改性劑之間幾乎不會或完全不會發生相分離。該沖擊改性劑會使不含或基本不含橡膠、液態環氧樹脂或半固態環氧樹脂的固態可熱膨脹材料仍具有意外的加工性。在實施例10-14 中，這些基本不含橡膠的熱塑性沖擊改性劑可產生其玻璃化轉變溫度分別為102°C、112°C、 108 °C、108 °C和109 °C的固態可熱膨脹材料。在另一個實施方案中，沖擊改性劑包含橡膠。該橡膠可以是天然或合成的。在該實施方案中，沖擊改性劑也可包括一種或多種經官能化而能與固態環氧樹脂的環氧基團相反應的熱塑性化學品。該實施方案的例證性沖擊改性劑包括(但不受此限制)公開在WO 2004/055092(已列入本文供參考)中的橡膠，固態接枝橡膠，環氧_聚氨酯混合物，分子量為1000-10000道爾頓的異氰酸酯預聚物(例如異氰酸酯封端的聚醚多羥基化合物)，馬來酸酐改性的乙烯丙烯二烯單體(EPDM)，具有氫化聚丁二烯的苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物 (SEBS);酸官能化的乙烯-醋酸乙烯酯三元共聚物(EVA)，羧酸化的苯乙烯-丁二烯橡膠 (CSBR)，羧酸化腈橡膠(如HYCAR CTBN，購自Noveon);環氧化聚丁二烯，環氧化天然橡膠， 環氧化大豆油；熱塑性彈性體如HYTREL(可購自Dupont)或聚對亞苯基醚；固態含羥基材料如雙酚A ;以及具有端羧基官能基團的聚酯。適用于該實施方案的其它沖擊改性劑包括芯-殼型沖擊改性劑，包括三嵌段共聚物，不受此限制，如甲基丙烯酸酯-丁二烯-苯乙烯 (MBS)沖擊改性劑和丙烯酸酯-苯乙烯-丙烯酸(ASA)沖擊改性劑。可商購的MBS芯-殼型沖擊改性劑包括 PARALOID BTA-753 (購自 Rohm&Haas)和 KANA ACE B-564 (購自 Kaneka) 以及SBM(如SBM AF-X22，購自Arkema)。可商購的ASA芯-殼型沖擊改性劑包括GELOY1020 (購自General Electric)。適用的實例包括經丙烯酸酯改性的聚娃氧燒的芯-殼型沖擊改性劑如GENIOPERL M23A (購自Wacker)。在實施例I 5中，采用含橡膠的沖擊改性劑可得到具有的玻璃化轉變溫度分別為95°C，99°C，100°C，101°C和101°C的固態可熱膨脹材料。在固態可熱膨脹材料中，單一沖擊改性劑或沖擊改性劑的混合物的含量可為低于約20重量％，優選約5% -約15重量％ (以100%固態可熱膨脹材料的重量計)。熱活化發泡劑“熱活化發泡劑”，技術熟練人員有時稱為“發泡劑”，是一種物理試劑或化學試劑， 一旦對發泡劑施加預定量的熱量時，就能使被發泡材料產生預定量膨脹。任何已知的熱活化物理發泡劑都可用于固態可熱膨脹材料中。適用的物理熱活化發泡劑包括(但不受此限制)由Akzo Nobel微球生產線制造的EXPANCEL微球產品。 EXPANCEL微球是一種包封了低分子量烴如異丁烷或異戊烷的微小塑料球形顆粒。當加熱至特定烴的沸點時，微球體積會膨脹40倍以上。可商購的EXPANCEL有許多不同品級和形態。任何已知的化學熱活化發泡劑都可用于固態可熱膨脹材料中。適用的化學熱活化發泡劑包括偶氮二甲酰胺及其改性化合物，對，對'-氧雙(苯磺酰肼)，苯磺酰肼，二亞硝基五亞甲基四胺，對甲苯磺酰基氨基脲以及5-苯基四唑。熱活化作用可由外部加熱引起，或由放熱反應中釋放的熱量產生的內部活化作用引起。在一個實施方案中，引起膨脹的活化溫度為至少約180°C，更優選至少約150°C。在固態可熱膨脹材料中熱活化發泡劑或發泡劑混合物的用量為約0. I重量％ -約 5重量％，更優選約0. 5重量％ -約3重量％，(以100%固態可熱膨脹材料重量計)。熱活化發泡劑或熱活化發泡劑混合物能使初始預活化的未固化狀態(為100%以供參比之用) 膨脹約20% -約300% (更優選為約50% -約200% )。其它成分可熱膨脹材料的實施方案中可包含至少一種“填充劑”。適用的填充劑包括纖維狀填充劑、球狀填充劑、片狀填充劑和納米級微粒填充劑。纖維狀填充劑可以是無機纖維如玻璃纖維或硅灰石纖維，或者替代地可以是天然或有機纖維。天然或有機填充劑包括(但不受此限制)碳纖維，芳族聚酰胺KEVLAR纖維，纖維素纖維，黃麻、苧麻纖維等。球狀填充劑可以是無機或有機填充劑。有機球狀填充劑可以是(但不受此限制)聚合物球，無機球狀填充劑可以是(但不受此限制)玻璃微球，陶瓷微球，煅制二氧化硅(經有機改性的或未改性的)，熱解法二氧化硅(經有機改性的或未改性的)等。片狀填充劑可以是無機填充劑如石墨、滑石、云母以及本領域技術人員所已知的其它材料。納米級微粒填充劑可包括(不受此限制)頁硅酸鹽狀伊利石或有機改性的蒙脫石納米粘土(如CLOISITE 30B或CL0ISITE 93A,購自Southern Clay),納米二氧化娃(優選具有反應基團)，以及碳納米管，混合的有機-無機共聚物-多面體-低聚倍半硅氧烷(POSS)。也可采用可熱固化樹脂技術中已知的其它適用的填充劑，其中包括例如碳酸鈣 (包括經包覆的和/或沉淀碳酸鈣)、陶瓷纖維、氧化鈣、氧化鋁、粘土、砂、金屬(例如鋁粉)，玻璃或陶瓷微球，熱塑性樹脂、熱固性樹脂以及炭(所有這些可呈實心或中空、經膨脹或可膨脹的)等。填充劑可以呈錐形或片狀。片的大小為長1-10毫米，寬5-10微米。在一個實施方案中，填充劑包含不同形狀和大小的纖維混合物。這種混合物具有高的填充密度，從而導致改善的低溫，如約-40° -約_5°C等下的抗沖擊性。礦物質填充劑可用例如硅烷進行表面處理以改進與有機基質的粘附性。環氧硅烷或氨基硅烷都是適合的表面處理劑。填充劑或填充劑混合物在固態可熱膨脹材料中的含量可為約5重量％ -約45重量％，更優選約10重量％ -約30重量％，再更優選約15重量％ -約25重量％，(以100% 固態可熱膨脹材料的重量計)。可熱膨脹材料的一個實施方案可包含至少一種“固化劑”或“硬化劑”，有時稱為硫化劑。本發明中使用固化劑是指一種有助于可熱膨脹材料硬化的化學組合物。本領域技術熟練人員有時稱這種化學物質為活化劑、催化劑或促進劑。雖然一些硫化劑是通過催化作用而促進固化的，但另一些固化劑是直接參與固態環氧樹脂反應的，它們通過開環反應、離子聚合反應和/或使樹脂交聯而結合入所形成的熱固性聚合物網絡中。許多可商購的、本領域技術人員已知的硬化劑已在上述Encyclopedia of Polymer and Engineering的章節中有所介紹。適用的交聯劑或硬化劑在約室溫下為固態，并且達到約140°C仍保持潛在性(不會促使任何交聯反應)。這種硬化劑可稱為“潛在性硬化劑”。可以采用一種以上硬化劑。適用的固化劑或硬化劑包括雙氰胺；芳族二胺，包括(但不受此限制)3，3' -二氨基二苯砜，4，4' - 二氨基二苯砜以及它們的混合物；咪唑；多官能固態酐/酸；以及酚類，其中包括單核酚如間苯二酚、氫醌和N，N-雙(2-羥乙基)苯胺，或多核酚如對，對'-雙 (2-羥乙基氨基)二苯甲烷。其它適用的固化劑或硬化劑包括氨基化合物，胺鹽和季銨化合物，胺-環氧加合物，三鹵化硼胺加合物，脲以及胍。適用的三鹵化硼加合物包括三氯化硼與胺如單乙醇胺， 二乙胺，二辛基甲基胺，三乙胺，吡啶，芐胺，芐基二甲基胺等的加合物。三氯化硼胺加合物硫化劑可從 CVC Specialty Chemicals, Inc.商購。固化劑或固化劑混合物在固態可熱膨脹材料中的用量為約0. I重量％ -約5重量％，更優選為約0. 2重量％ -約2重量％，(以100%固態可熱膨脹材料的重量計)。可熱膨脹材料的實施方案中還可包含至少一種“促進劑”，促進劑或能加速固化速度或能降低可熱膨脹材料的固化溫度。本領域技術熟練人員有時會將如上所述的“硬化劑” 和“硫化劑”名詞互換使用。適用的促進劑包括(但不受此限制)取代的脲，酚和咪唑以及咪唑鹽。例證性脲的實例包括苯基二甲基脲，4-氯苯基二甲基脲，2，4-甲苯雙(二甲基脲)，4，4'-亞甲基雙(苯基二甲基脲)，脂環族二脲等。例證性咪唑包括2-甲基咪唑， 2-異丙基咪唑，2-苯基咪唑，2-苯基4-甲基咪唑，2-十七烷基咪唑等。一些促進劑如OMICURE U系列和OMICURE B系列等可通過CVC Specialty Chemicals商購。其它促進劑包括MICURE B系列、CUREZ0L系列和AMICURE UR系列可通過 Air Products 商購，而 Dyhard UR 系列和 Dyhard MI 系列可從 Degussa 商購。Adeka 4338S 可從Adeka商購。一種適用的咪唑鹽是從Degussa商購的VestagonB55。促進劑或促進劑混合物在固態可熱膨脹材料中的用量可為約0. 01重量％ -5重量％，更優選為約0. I重量％ -2重量％，(以100%固態可熱膨脹材料的重量計)。可熱膨脹材料的實施方案中還可包含至少一種“觸變劑”，它是一種使產品具有觸變性的添加劑。“觸變性”是指材料在攪拌時會變軟，而當靜止時又會回復到初始狀態的性能。觸變劑有助于防止和減少在最終組合物熱膨脹之后的溫度下的流掛。適用的觸變劑包括未改性或經疏水改性的煅制二氧化硅和沉淀二氧化硅。其它適用的觸變劑包括有機改性的頁硅酸鹽粘土如膨潤土、合成粘土(Iaponite)，蒙脫土等。本領域技術人員已知的其它無論是有機或無機的觸變劑，如經包覆的沉淀碳酸鈣和聚酰胺蠟等都適用于固態熱膨脹材料中。可通過丁基胺與MDI反應制得的脲衍生物(不受此限制)也是適用的觸變劑，并可作為在非遷移的反應性液態橡膠中的分散體形式使用。一些與上述填充劑相同的材料如小片狀填充劑和纖維填充劑也具有觸變作用。觸變劑或觸變劑混合物在固態可熱膨脹材料中的用量可為約0. 5重量％ -約10 重量％，更優選為約I重量％ -約6重量％，再更優選為約2重量％ -約5重量％，(以100% 固態可熱膨脹材料的重量計)。固態可熱膨脹材料的實施方案中還可包含其它添加劑，這類添加劑包括(但不受此限制):增粘劑，著色劑，穩定劑，增塑劑，潤濕劑，抗氧化劑，這些添加劑在技術上是眾所周知并可商購的。其它添加劑的用量可為約0. 01重量％ -約10重量％，更優選約0. I重量％ -約5 重量％，再更優選為約0. 2重量％ -約3重量％ (以100%固態可熱膨脹材料的重量計)。固態可熱膨脹材料的加工可采用標準制備設備將固態可熱膨脹材料混合或成形為粒料，然后注塑在美國專利6649243中所述的載體上，該專利內容已全文列入本文供參考。其它注塑的替代方法在技術上是眾所周知的，并預期也可用于固態可熱膨脹材料中。該注塑步驟(或任何其它所選的加工未固化材料的方法)是在溫度低于可膨脹材料的固化活化溫度下進行的。可采用任何技術上已知的包括擠塑、運行、有載體(包括(但不受此限制)接頭、框架或支柱)熱成形和無載體的熱成形在內的方法對該可膨脹材料進行加工、成形或模塑。作為例證性實例，在圖1-3中的固態可熱膨脹材料(無論是否在載體上)可置于汽車構件的內腔中并進行活化。活化作用使該材料膨脹并粘固在汽車構件內腔中的基體上。膨脹后，該固化材料對基體起結構性增強作用。下面將通過實施例對本發明作進一步的說明，這些實施例不是對本發明范圍作任何的限制。而大家都知道，技術熟練人員在閱讀本說明書后，是可在不背離本發明的精神和 /或所附權利要求的范圍的情況下，提出其它不同的實施方案、修改以及它們的等同體。工業實用性通過在攪拌機中混合各成分，然后在置有切粒機的雙螺桿擠出機中進行配混以制備下列實施例。通過注塑步驟制備機械性能試驗的試樣。除非另有說明，用DSC法測定玻璃化轉變溫度。各成分的所有百分比是重量百分比。表I
權利要求
1.一種可熱膨脹材料，該材料包含(a)基本不含(i)液態環氧樹脂和(ii)半固態環氧樹脂的固態環氧樹脂，(b)沖擊改性劑，(c)固化劑以及(d)熱活化發泡劑，所述材料經熱活化后可粘合到基材上。
2.權利要求I的材料，其中所述固態環氧樹脂占該材料的約40重量約80重量％， 以100%材料計。
3.權利要求I的材料,其中所述沖擊改性劑占該材料約5重量％-約20重量％，以 100%材料計。
4.權利要求I的材料,其中沖擊改性劑包含橡膠。
5.權利要求I的材料,其中沖擊改性劑基本上不含橡膠。
6.權利要求5的材料，其中沖擊改性劑包含熱塑性材料。
7.權利要求5的材料，其中固化劑是雙氰胺或其衍生物。
8.權利要求I的材料,還包含水分釋放調節體系。
9.權利要求8的材料，其中所述水分釋放調節體系還包含芳族聚酰胺纖維。
10.權利要求I的材料，還包含約O.01重量％ -約5重量％芳族聚酰胺纖維，以100% 材料計。
11.權利要求I的材料，其中基材包括金屬。
12.一種固化的膨脹增強材料，該增強材料包含a.基本不含液態環氧樹脂和半固態環氧樹脂的固態環氧樹脂，和b.沖擊改性劑。
13.權利要求12的材料，其中該材料的玻璃化轉變溫度為至少約95°C。
14.權利要求12的材料，其中該材料的玻璃化轉變溫度為至少約100°C。
15.權利要求12的增強材料，其中沖擊改性劑基本上不含橡膠。
16.權利要求12的增強材料，其中固化的材料粘合在汽車中的基材上。
17.一種增強在結構中的基材的方法，該方法包括(a)將未固化的增強材料施加于至少空腔的第一部分，該未固化增強材料包含(i)基本上不含液態環氧樹脂和半固態環氧樹脂的固態環氧樹脂。( )沖擊改性劑，(iii)固化劑，以及(iv)熱活化發泡劑，所述材料經熱活化后能粘合在基材上，和(b)對所述結構加熱至至少約150°C，使增強材料膨脹并粘合在至少基材的第二部分上。
18.
19.
20.權利要求17的方法,其中基材位于汽車車體內。權利要求17的方法,其中基材包括至少部分汽車車體的框形梁架。 權利要求17的方法，其中基材包括至少部分汽車車體的立柱。
全文摘要
本發明提供了一種固態可熱膨脹材料。該材料包含基本上不含液態環氧樹脂和半固態環氧樹脂的固態環氧樹脂。該材料還包含沖擊改性劑，固化劑和熱活化發泡劑。該沖擊改性劑在一個實施方案中包含橡膠，而在另一實施方案中基本上不含橡膠。該材料經熱活化后會發生膨脹并粘合在基體上。本發明還提供了固化的膨脹增強材料以及增強基體的方法。
文檔編號C08G59/20GK102585439SQ201210008290
公開日2012年7月18日 申請日期2006年6月30日 優先權日2005年7月1日
發明者C·科瓦, F·赫費林, J·芬特, N·布蘭克, S·羅森伯格 申請人:Sika技術股份公司