[发明专利]基于多异氰酸酯的各向异性复合材料

权利要求书

1.用于制备复合材料的方法，其包括以下步骤：

a)提供包含至少一种反应性多异氰酸酯组合物A和至少一种交联催化剂B的反应性树脂混合物，

b)提供纤维填料C，所述纤维填料C的纤维具有至少1000的长径比，

c)用来自工艺步骤a)的所述反应性树脂混合物将所述纤维填料C润湿，

d)借助一种或更多种化学反应固化被树脂浸渍的纤维填料以产生型材，其中所述多异氰酸酯组合物A中的至少50％的游离异氰酸酯基团交联以产生至少一种选自脲二酮、异氰脲酸酯、缩二脲、亚氨基噁二嗪二酮和噁二嗪三酮结构的结构。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述多异氰酸酯组合物A在至少50重量％的程度上由一种或更多种脂族异氰酸酯组成。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述至少一种脂族异氰酸酯选自1,4-二异氰酸基丁烷、1,5-二异氰酸基戊烷、1,6-二异氰酸基己烷、异佛尔酮二异氰酸酯和4,4'-二异氰酸基二环己基甲烷。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中所述多异氰酸酯组合物A在至少55重量％的程度上由低聚多异氰酸酯组成。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中所述多异氰酸酯组合物A具有>1.0至6.0的平均异氰酸酯官能度。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中所述纤维填料选自玻璃纤维、玄武岩纤维、硼纤维、陶瓷纤维、晶须、石英纤维、金属增强纤维及其混合物。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中所述反应性树脂混合物中游离异氰酸酯基团与羟基、氨基和硫醇基团的总和的摩尔比为至少2.5:1.0。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其中交联催化剂B的特征在于在添加其之后，所述多异氰酸酯组合物A在23℃下具有至少5分钟的适用期。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其中至少一种交联催化剂B包含碱金属化合物或季铵盐或鏻盐。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的方法，其特征在于所述交联催化剂B包含聚醚、聚乙二醇、尤其是数均分子量M_n为100至1000g/mol的的聚乙二醇。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的方法，其特征在于所述催化交联在180℃以上的温度下在少于10分钟内进行到至少高达以下转化水平：在该水平下仅至多20％的原始存在于所述多异氰酸酯组合物A中的异氰酸酯基团仍存在。

12.一种复合材料，其就至少一种性质而言是各向异性的，并且是可通过包括以下步骤的拉挤成型方法获得的：

a)提供包含至少一种反应性多异氰酸酯组合物A和至少一种交联催化剂B的反应性树脂混合物，其中所述反应性树脂混合物中游离异氰酸酯基团与羟基、氨基和硫醇基团的总和的摩尔比为至少2.5:1.0，

b)提供纤维填料C，所述纤维填料C的纤维具有至少1000的长径比，

c)用来自工艺步骤a)的所述反应性树脂混合物将所述纤维填料C润湿，

d)借助一种或更多种化学反应固化被树脂浸渍的纤维填料以产生型材，其中所述多异氰酸酯组合物A中的至少50％的游离异氰酸酯基团交联以产生至少一种选自脲二酮、异氰脲酸酯、缩二脲、亚氨基噁二嗪二酮和噁二嗪三酮结构的结构。

13.一种复合材料，其就至少一种性质而言是各向异性的并包含具有至少1000的长径比的纤维C，所述复合材料在轴向上的弯曲模量为至少30GPa，其中基于树脂含量计，所述复合材料具有至少9重量％的氮含量，并且至少60％的氮结合在异氰脲酸酯基团中。