可热活化的自由基引发剂和包含磁性颗粒的复合材料制造技术

本发明专利技术提供一种复合材料，其包含：选自有机过氧化物和/或含有不稳定的碳-碳键的引发剂的一种或多种可热活化的自由基引发剂，和具有核-壳结构的颗粒，并且所述核包含一种或多种磁性材料，同时所述壳包含二氧化硅。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及复合材料，其包含可热活化的自由基引发剂和磁性颗粒。本专利技术还涉及制备此材料的方法，及其用途。
技术介绍
可热活化的自由基引发剂用于聚合物的交联或固化是熟知的常规实践。有机过氧化物在此最重要。交联过程与热有关，其缺点是待交联的整个组合物必须被加热，导致能量输入不经济。此外，待交联的整个组合物经受热应力，这会不利地影响其性质。最后，还应提及过氧化物的敏感性质，这意味着在贮藏和交联过程中必须采取特别的预防措施。因此，本专利技术的目的之一是提供能够更有效且破坏性较低地将热能导入待交联的组合物中的材料。另一个目的是提供制备该材料的方法。
技术实现思路
本专利技术提供复合材料，其包含-选自有机过氧化物和/或含有不稳定的碳-碳键的引发剂(C-C引发剂)的一种或多种可热活化的自由基引发剂，和-具有核-壳结构的颗粒，并且所述核包含一种或多种磁性材料，同时所述壳包含二氧化硅。对于本专利技术，复合材料是所述组分的物理混合物。本专利技术所述的复合材料可采用粉末或糊状物、或者液体悬浮体或液体分散体的形式，或者可以是具有低至高粘度的可模塑的组合物。本专利技术所述的复合材料的一个特征是已确保可热活化的引发剂的高稳定性。在长达1个月，优选长达6个月，特别优选长达12个月，非常特别优选2年或更久的时间内，所述可热活化的引发剂的浓度降低通常小于引发剂的用量的2％。这更加出人意料，因为所述颗粒包含磁性材料，而磁性材料的已知性质是例如它们一般使过氧化物瞬时分解或者在长时间内逐渐分解；所以，本领域技术人员不会考虑到可制备或贮藏包含磁性组分和过氧化物的复合材料。对于本专利技术，可热活化是指通过热量形成自由基。聚合物交联时的温度通常为约50℃-250℃，随自由基引发剂和待交联的聚合物而改变。对于本专利技术，具有核-壳结构的颗粒是如下所述的颗粒：-被壳包围的孤立的个体颗粒，-附着的核的聚集体，其中所述聚集体被壳包围和/或-通过所述壳附着的聚集体。聚集体是通过例如烧结颈而紧密附着的个体颗粒。本专利技术所述的复合材料中所含的具有核-壳结构的颗粒的壳可以是包围所述核的一层或多层壳，其中这些壳中至少之一包含二氧化硅，或者基本上由其组成。若所述具有核-壳结构的颗粒具有多层壳，优选的是，外层是完全包围所述核的由二氧化硅组成的无孔壳。相对接近于所述核的壳不必完全无孔。这些壳可包含例如，由所述壳材料中所含的元素和所述核材料中所含的元素组成的化合物。例如，若所述核包含铁或铁化合物，则壳材料可以是硅酸铁。短语“基本上由其组成”是指在此类情况中所述壳还可包含典型的杂质。杂志的量，在每种情况中基于所述壳，通常小于1重量％，优选小于0.1重量％，特别优选小于0.01重量％。所述壳的二氧化硅主要或完全是非结晶的二氧化硅。所述壳的厚度优选在纳米范围内。特别优选的厚度可以是2-500nm，非常特别优选的厚度可以是5-30nm。所述壳优选为基本上无孔并且在表面上具有游离的羟基基团。本专利技术所述的磁性材料是顺磁性、铁磁性、亚铁磁性或超顺磁性的材料，或者这些的混合物。可优选超顺磁性材料和仅具有少量剩余磁化强度的材料。可优选具有核-壳结构并且表现出超顺磁性(Neel驰豫)和磁滞的颗粒。这些性质取决于例如化学组成、颗粒粒度分布、颗粒的形状及其可磁化性。适合的核材料可以是，例如，纯金属例如Fe、Co和Ni，氧化物例如Fe3O4和γ-Fe2O3、尖晶石型铁磁性材料例如MgFe2O4、MnFe2O4和CoFe2O4，以及合金例如CoPt3和FePt。在本专利技术的一个具体实施方案中，所述核材料包含或由选自赤铁矿、磁铁矿和磁赤铁矿的一种或多种铁氧化物组成，或者包含或由两种或三种这些铁氧化物的混合物组成。在本专利技术中感应加热复合材料的特别有利的性质是通过使用包含赤铁矿、磁铁矿和磁赤铁矿的核材料获得的，其中X-射线衍射图测得，在每种情况下基于所述核，赤铁矿的比例为1重量％-10重量％，磁铁矿的比例为20重量％-50重量％，磁赤铁矿的比例为40重量％-75重量％，并且这些比例总计为100重量％。在本专利技术的一个优选实施方案中，赤铁矿的比例为4重量％-8重量％，磁铁矿的比例为35重量％-40重量％，磁赤铁矿的比例为50重量％-60重量％。核材料的比例和壳材料的比例可在宽范围内随着核材料、所述壳的厚度、孤立的或聚集的颗粒的结构而改变。所述核材料和所述壳材料的比例一般在每种情况中为10重量％-90重量％。可优选具有50重量％-90重量％的核材料比例和10重量％-50重量％的壳材料比例的核-壳颗粒。所述核-壳颗粒的BET表面积可以为5-500m2/g，优选30-300m2/g，非常特别优选40-150m2/g。所述颗粒的平均直径优选5-100nm，特别优选30-80nm。本专利技术所述的颗粒的比例分布的90％的分散范围优选为5-60nm。在本专利技术的一个具体实施方案中，所述具有核-壳结构的颗粒可以以表面改性的形式存在。对于本专利技术，表面改性是指位于所述粉末表面上的至少部分的羟基基团已与表面改性剂反应形成化学键。该化学键优选为共价键、离子键，或者在表面活性剂和所述颗粒之间形成络合物的配位键。配位键是指形成络合物。所述表面改性剂可优选地为含有作为官能团的羧酸基团、酰氯基团、酯基团、腈基团、异腈基团、羟基基团、硫醇基团、环氧基团、酸酐基团、酰胺基团、氨基基团或硅醇基团的表面改性剂。特别优选的表面改性剂是含有至少一个不可水解的基团或一个羟基基团的硅烷，特别是含有至少一个不可水解的基团的可水解的有机硅烷。实例是通式为RaSiX4-a的硅烷，其中基团R相同或不同，并且是不可水解的基团，基团X相同或不同，并且是可水解的基团或羟基基团，且a为值1、2或3。a值优选为1。通式中的可水解基团X的实例是，其中这些X可以彼此相同或不同，-氢或卤素，F、Cl、Br或I；-烷氧基，特别是C1-C6-烷氧基，例如甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基和丁氧基；-芳氧基，特别是C6-C10-芳氧基，例如苯氧基；-酰氧基，特别是C1-C6-酰氧基，例如乙酰氧基或丙酰氧基；-烷基羰基，特别是C2-C7-烷基羰基，例如乙酰基；-氨基，特别是单烷基胺基或双烷基胺基，优选在每种情况中具有1-6个碳原子。优选的可水解基团是卤素、烷氧基基团和酰氧基基团。特别优选的可水解基团是C1-C4-烷氧基基团，特别是甲氧基和乙氧基。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2009.06.23 DE 102009027091.41.复合材料，其包含：
选自有机过氧化物和/或含有不稳定的碳-碳键的引发剂的一种或多种
可热活化的自由基引发剂，和
具有核-壳结构的颗粒，所述核包含一种或多种磁性材料，同时所述壳
包含二氧化硅。
2.权利要求1所述的复合材料，其特征在于所述壳的厚度为2-500nm。
3.权利要求1或2所述的复合材料，其特征在于所述壳包含铁氧化物
或由铁氧化物组成。
4.权利要求1-3所述的复合材料，其特征在于所述核材料的比例为
50重量％-90重量％，所述壳材料的比例为10重量％-50重量％。
5.权利要求1-4所述的复合材料，其特征在于所述核-壳颗粒已被表
面改性。
6.权利要求1-5所述的复合材料，其特征在于所述有机过氧化物选
自氢过氧化物、二烷基过氧化物、二芳基过氧化物、过氧羧酸、过氧羧酸
酯、二酰基过氧化物、过氧碳酸酯、过氧二碳酸酯、酮过氧化物、过氧缩
酮和/或这些的混合物。
7.权利要求1-6所述的复合材料，其特征在于所述含有不稳定的碳-
碳键的引发剂选自具有通式Ph-R4R3C-CR5R6-Ph的化合物，其中Ph是苯基
基团或者取代的苯基基团，并且R3、R4、R5和R6各彼此独立地为氢或烷<...

【专利技术属性】
技术研发人员：H·赫尔佐克，K·罗克施泰因，S·卡图希奇，M·孔茨，I·纳格尔，H·沃尔夫，
申请(专利权)人：赢创德固赛有限公司，优耐德引发剂两合公司，
类型：发明
国别省市：