[发明专利]新杂狄尔斯-阿尔德交联剂及其在可逆交联性聚合物体系中的用途

说明书

本发明涉及新的杂狄尔斯‑阿尔德交联剂、其生产方法及其用于可逆交联性聚合物体系的用途。

技术领域

本发明涉及新杂狄尔斯-阿尔德(Diels-Alder)交联剂、其生产方法及其用于可逆交联性聚合物体系的用途。

这种交联剂结构单元及其衍生物的用途包括用于注射成型和挤出用的模塑料的可逆交联性聚合物体系的生产、泡沫生产、用于增材制造(例如通过SLS工艺或FDM工艺)领域、通过RTM工艺生产复合组件、储存稳定的预浸料和由其制成的模制品或复合组件的生产以及用于粘合剂和涂料。本发明涉及用于例如粘合剂或涂料的可逆交联的新方法。

该可逆交联方法在此甚至在室温下就已经能实现很快交联并在更高温度下解开交联位点，使得恢复热塑性可加工性并且例如容易将原先胶粘的基底再次互相分开。在此，一个特别方面在于，用本发明的体系可实现多个交联和解开交联位点的循环。

背景技术

聚合物的可逆交联方法在广泛的应用领域中引起极大兴趣。例如在胶粘用途中，描述了用于汽车工业或半导体工业的多种多样的可能性。但是，此类粘合剂对于机器、精密机械仪器的构造或在建筑工业中也是令人感兴趣的。

除胶粘用途外，能可逆交联的聚合物也可能在密封剂、涂料如清漆或色漆中或在模制品的生产中是令人感兴趣的。

DE 198 32 629和DE 199 61 940描述了热分解基于环氧、脲、(甲基)丙烯酸酯或异氰酸酯的粘合剂的方法。来自DE 199 61 940的粘合剂配方为此包含在加热时活化的热不稳定物质。通过供给特别大量的能量来破坏DE 198 32 629中的粘合层。在这两种情况下粘合层的失活都不可逆。

US 2005/0159521或US 2009/0090461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。这种方法也不可逆地在一个胶粘周期后不再可实施。

在EP 2 062 926中，在用于胶粘用途的聚氨酯的链中结合入热不稳定的位阻脲基团，其通过供应热能被破坏，并由此充分降低粘合作用以解开该粘结。

US 2009/0280330描述了有可能使用多次并具有双层构造的粘合体系。一层是热挠性或可固化的形状记忆层。另一层是具有取决于结构的不同粘合强度的干粘合剂。但是，这种体系的问题是，在构造上复杂且昂贵的双层结构和该形状记忆层在加热后的可预期残余粘性。

在上位术语“点击化学”下，多年来研究了嵌段共聚物的构造方法，尤其是在学术界。在此，将两种不同的具有可连接端基的均聚物彼此组合，并借助例如狄尔斯-阿尔德反应、类狄尔斯-阿尔德反应或另外的环加成反应彼此连接。这种反应的目的是构造热稳定的、线性和任选高分子量的聚合物链。Inglis等人(Macromolecules 2010,43,第33-36页)例如描述了用于此目的的具有环戊二烯基端基的聚合物，其可从通过ATRP制成的聚合物获得。这些环戊二烯基团能在杂狄尔斯-阿尔德反应中很快地与具有缺电子的二硫代酯作为端基的聚合物反应(Inglis等人,Angew.Chem.Int.Ed.2009,48,第2411-2414页)。

在Sinnwell等人(Chem.Comm.2008,2052-2054)中发现了单官能RAFT聚合物用于通过杂狄尔斯-阿尔德反应与具有二氢噻喃基团的单官能聚合物连接的用途。采用这种方法能够实现AB二嵌段共聚物。在Inglis等人(Angew.Chem.Int.Ed.2009,48,第2411-14页)和Inglis等人(Macromol.Rapd Commun.2009,30,第1792-98页)中描述了用于合成具有在RAFT聚合后存在的二硫代酯基团和二烯基端基的AB嵌段共聚物的这种杂狄尔斯-阿尔德连接的快速变型。在Sinnwell等人(J.Pol.Sci.:Part A:Pol.Chem.2009,47,第2207-13页)中发现了多臂星形聚合物的类似制备。