作為固化促進劑的金屬納米結構化學品的製作方法

2023-06-21 15:32:06

專利名稱：：作為固化促進劑的金屬納米結構化學品的製作方法作為固化促進劑的金屬納米結構化學品相關申請的交叉參考本申請要求2005年9月29日提交的美國臨時申請序列號No.60/722332的優先權。發明領域本發明一般地涉及利用金屬化納米結構的化學品作為固化促進劑、催化劑和合金添加劑改進聚合物的物理、化學和電性能的方法。發明背景長期以來意識到可通過諸如形態、組成、熱動力學和加工條件之類的變量，在高的程度上控制聚合物的性能。類似地已知各種尺寸和形狀的填料(例如碳酸鈣、二氧化矽、炭黑等)可摻入到聚合物內，在某一程度上同時控制聚合物的形態和所得物理性能。此外，已知使用金屬來催化聚合物鏈的固化(連接)。可通過催化劑的性質、固化程度和固化機理，控制聚合物的所得物理性能。例如，眾所周知的是聚氨酯、矽酮、乙烯酯和聚二烯烴通常通過形成金屬催化的化學交聯而固化，另外，已知雙馬來醯亞胺、酚類、可溶可熔酚醛樹脂(novolacs)、二烯烴和乙烯基聚合物可通過在金屬催化劑的輔助下固化。納米科學的最新進展使得能成本有效地製造最好地描迷為金屬化納米結構化學品的大量材料，這是因為它們具有特定並精確的化學式、混雜(無機-有機)化學組成，以及相對於常規的化學分子的尺寸(0.3-0.5nm)和相對於較大尺寸的常規填料O50nm)，大的物理尺寸。含有催化活性金屬的納米結構的化學品的行為類似於填料和催化劑二者，促進聚合物鏈本身之間以及與填料和表面並與納米結構的化學品的連接。納米結構的化學品最好地例舉基於低成本的多面體低聚倍半矽氧烷(P0SS)和多面體低聚矽酸鹽(P0S)的那些。圖1示出了金屬化納米結構的化學品的一些代表性實例，其中所有含有矽的體系被稱為P0SS和金屬化體系稱為P0MS。POMS(多面體低聚金屬倍半矽氧烷)是在中心籠框架的內部或者外部含有一個或更多個金屬的籠。在一些情況下，籠可含有大於一個金屬原子，大於一類金屬原子或者甚至金屬合金。與所有含有矽的P0SS籠一樣，含有POMS的混雜(即有機-無機)組合物含有主要由無機矽-氧鍵組成的內部框架，但還含有鍵合到籠上或者在籠內部的一個或更多個金屬原子(圖2)。除了金屬和矽-氧框架以外，POMS納米結構化學品的外部被反應性和非反應性有機官能度00二者覆蓋，這將確保納米結構與有機聚合物的相容性和可修飾性(tailorabitity)。在美國專利No.5589562中公開了金屬化納米結構的POSS化學品的這些和其它性能。與金屬或其它粒狀填料不同，這些金屬化的納米結構化學品的分子直徑範圍可以是0.5nm-5.Onm，具有低的密度02.5g/ml)、可高度分散在聚合物和溶劑內，顯示出優良的固有阻燃性，並擁有獨特的光學和電性能。與填料、增塑劑、催化劑和聚合物形態有關的現有技術無法在分子水平下充分地控制聚合物鏈、線團和片斷的運動、固化程度或者光學和電性能。因此需要用於聚合物體系的合適尺寸的增強劑並具有控制的直徑(納米尺寸)和分布以及具有可修飾的化學官能度。發明概述本發明公開了通過摻入金屬化納米結構的化學品(最常見地稱為P0MS)到聚合物內來製備聚合物組合物的方法。所得聚合物本身可以使用，也可以與其它聚合物結合形成層壓體或互穿網絡，或者與宏觀增強劑，例如纖維、粘土、玻璃礦物、非金屬化的P0SS籠、金屬顆粒和其它填料一起使用。所得聚合物尤其可用於生產具有所需物理性能，例如對聚合物、複合材料和金屬表面、皮膚和毛髮具有粘合性，改進的疏水性和表面性能的聚合物組合物。當在P0SS上的R基全部為有機基團時，它們提供拒水性、降低的熔體粘度、低的介電常數、耐磨性和阻燃性、生物相容性以及光學性能。此處提出的優選組合物含有兩種基本材料組合(l)由多面體低聚倍半矽氧烷、多面體低聚矽酸鹽、聚氧金屬化物、卡硼烷、硼烷和碳的多晶型物的化學組得到的金屬化納米結構的化學品、金屬化納米結構的低聚物或含金屬的納米結構的聚合物；和(2)所有可交聯的聚合物體系，例如苯乙烯類、醯胺類、腈類、烯烴類、芳族氧化物類、芳族硫化物類、酯類、離聚物、丙烯酸類、碳酸鹽類(carbonates)、環氧化物、醚類、酯類、矽酮類、醯亞胺類、醯胺類、氨基甲酸酯類、酚類、氰酸酯類、脲類、可溶可熔酚醛樹脂、苯胺類、氟聚合物和合成與天然橡膠。聚合物包括在含官能團的體系，和由生物或天然工藝衍生的半晶、晶體、非結晶或橡膠狀聚合物內。優選地，藉助共混或混合POMS與聚合物、預聚物或單體的混合物或低聚物，實現金屬化納米結構的化學品(POMS)摻入到聚合物內。共混和混合的所有類型和技術，其中包括熔體共混、幹混、溶液共混和反應性與非反應性共混是有效的。除了均勻混合以外，可通過利用化學勢(混溶度)與聚合物內某一區域的化學勢相容的金屬化納米結構的化學品，實現納米結構的化學品選擇摻入到聚合物的特定區域內。由於它們的化學性質，因此可改變金屬化納米結構的化學品以顯示出與幾乎所有聚合物體系的相容性或不相容性。其物理尺寸並結合其可修飾的相容性使得金屬化納米結構的化學品能選擇摻入到塑料內並控制線團、區段、區域、片斷的動力學，和隨後有利地影響許多物理、熱和電性能。最有利地得到改進的性能是依賴於時間的機械和熱性能，例如熱變形、蠕變、壓縮變定、強度、韌度、視覺外觀、觸感、紋理、收縮率、模量、硬度、耐磨性、電阻、CTE、導電率、輻射吸收、氧化穩定性、疏水性、生物相容性和生物功能。除了機械性能以外，有利地得到改進的其它物理性能包括導熱率和導電率、阻燃性、氣體阻擋、和透氣與透溼性，和印刷、塗布、粘合性與膜性能。附圖簡述圖1示出了基於多面體低聚金屬倍半矽氧烷(POMS)的金屬化納米結構化學品的實例。圖2示出了金屬化納米結構的化學品的結構例。圖3示出了各種POMS的熱失重圖表。圖4提供了顯示P0MS吸收區域的UV-可見圖表。圖5示出了對於聚氨酯催化劑和固化促進劑來說的優選POMS組成。圖6是比較P0MS和非POMSBMI開始固化時的DSC圖表。納米結構的化學式的定義為了理解本發明化學組成的目的，對多面體低聚倍半矽氧烷(POSS)和多面體低聚矽酸鹽(POS)納米結構化學式作了下述定義聚倍半矽氧烷是以化學式[RSiOl5]為代表的材料，其中~代表摩爾聚合度，和R-代表有機取代基(H、甲矽烷氧基、環狀或直鏈的脂族或芳族或氟化的基團，所述基團可另外含有反應性官能度，例如醇、酯、胺、酮、烯烴、醚或囟化物)。聚倍半矽氧烷可以是或者均片段或者雜片斷。均片段體系含有僅僅一類R基，而雜片斷體系含有大於一類R基。POSS和POS納米結構組合物用下式表示對於均片段組合物來說，為[(RSi015)n]s#對於雜片斷組合物來說，為[(RSi0u)n(R'Si0L5:Uu(其中R^R')對於官能化的雜片斷組合物來說，為[(RSiO,.5)n(RXSiO!.丄]u(其中R基可相同或不同)對於雜官能化的雜片斷組合物來說，為[(RSiO!.5)n(RS10l。)ffl(M)〗]在所有上述中，R與以上定義的相同，和X包括但不限於ONa、OLi、0K、0H、Cl、Br、I、烷氧化物(OR)、乙酸根(00CR)、過氧化物(00R)、胺(冊2)、異氰酸酯(NCO)和R。符號M是指在該組合物內的金屬元素，它包括高和低Z金屬，其中包括s和p嵌段(block)金屬、d和f嵌段過渡金屬、鑭系和鈳系金屬。特別包括A1、B、Ga、Gd、Ce、W、Re、Ru、Nb、Fe、Co、Ni、Eu、Y、Zn、Mn、0s、Ir、Ta、Cd、Cu、Ag、V、As、Tb、In、Ba、Ti、Sm、Sr、Pd、Pt、Pb、Lu、Cs、Ti和Te。符號m、n和j是指組合物的化學計量。符號S是指該組合物形成納米結構和符號#是指包含在該納米結構內的矽原子數。#的數值通常是m+n之和，其中n的範圍典型地為l-24和m的範圍典型地為1-12。應當注意2:#不應當混淆為測定化學計量的乘數(multiplier)，因為它僅僅描述了該體系(aka籠尺寸)總的納米結構的特徵。發明詳述本發明敘述了金屬化納米結構的化學品作為催化劑、固化促進劑和合金添加劑用於增強可固化聚合物的聚合物線團、區域、鏈和片斷的用途。能使金屬化納米結構的化學品在分子水平下充當增強劑和作為固化促進劑的關鍵是(l)相對於聚合物鏈尺寸，其獨特的尺寸，(2)它們能與聚合物體系相容，以克服排斥力，所述排斥力將通過聚合物鏈促進納米增強劑的不相容和排斥，和(3)它們能包含在聚合物、低聚物和單體內並均勻地分配催化活性金屬原子與合金。可通過改變在每一籠上的R基或者藉助金屬原子與在聚合物內包含的官能度的締合(圖2)，來改變金屬化納米結構的化學品，以顯示出對聚合物微結構優先的親和力/相容性。與此同時，可改變金屬化納米結構的化學品與同一聚合物內的微結構不相容，從而允許選擇增強特定的聚合物微結構。因此，影響選擇性納米增強的因子包括特定的籠尺寸、尺寸分布，以及在金屬化納米結構的化學品與聚合物體系之間的相容性和差異。可通過金屬的性質，或者固定到籠上或在籠附近的金屬原子數量，籠的位阻和電子性能，以及籠的分散特徵，來控制金屬化納米結構的化學品的催化活性和固化促進特性。可通過改變R基和P0SS籠尺寸以及形態來控制物理性能。納米結構的化學品，例如圖1所示的金屬化POMS以固體和油狀物兩種形式獲得。這兩種形式溶解在熔融在聚合物和溶劑內，從而解決了與常規粒狀填料和固化促進刑有關的長期分散問題。此外，由於POMS在分子水平下溶解在塑料內，因此來自溶劑化/混合的力(即自由能)足以防止籠形成聚集區域，這種聚集區域在採用常規和其它有機官能化填料的情況下將會出現。粒狀填料和催化劑的聚集是常規地困擾配混者、模塑者和樹脂製造者的問題。表1列出了相對於聚合物尺寸和填料尺寸，POMS的尺寸範圍。P0MS的尺寸大致相當於大多數聚合物的尺寸，從而在分子水平下籠可有效地改變聚合物鏈的運動。表1納米結構的化學品、聚合物尺寸和填料的相對尺寸tableseeoriginaldocumentpage10當POSS和POMS籠接枝到聚合物鏈上時，它們控制鏈運動和促進固化程度的能力尤其顯而易見。參加美國專利Nos.5412053、美國專利No.5484867、美國專利No.5589562和美國專利No.5047492,所有在此通過參考引入。當POMS納米結構與聚合物鏈締合時，它們起到促進固化程度和延遲鏈運動的作用，並進而大大地提高依賴於時間的性能，例如Tg、HDT、蠕變、模量、硬度和變定，這些性能與增加的模量、硬度和耐磨性以及耐久性有關。本發明證明了可通過以催化劑、固化促進劑和合金添加劑形式摻入催化活性的金屬化納米結構的化學品到塑料內，來實現顯著的性能提高。這大大地簡化了現有技術。現有技術的催化劑在聚合物形態內沒有充當增強劑，也沒有充當合金添加劑。此外，由於金屬化POSS納米結構的化學品是單一的化學物體，且具有離散(不連續)的熔點，並溶解在溶劑內、單體和塑料內，因此它們還有效地降低聚合物體系的粘度。後者類似於通過將增塑劑摻入到聚合物內得到的情況，且附加的優勢是促進聚合物固化和增強單獨的聚合物鏈，這是由於該化學品的納米級性質導致的。因此，通過使用金屬化納米結構的化學品(例如POMS)可獲得容易加工的性能和增強效果，其中現有技術將要求使用增塑劑和填料這兩種物質或者將P0SS共價交聯到聚合物鏈上。實施例可應用於所有工藝上的通用工藝變量與化學工藝一樣典型的是，可使用許多變量來控制任何工藝的純度、選擇率、速度和機理。影響摻入金屬化納米結構的化學品(例如POMS)到塑料內的變量包括納米結構的化學品的尺寸、多分散性和組成，類似地，聚合物體系的分子量、多分散性和組成也必須與納米結構化學品相匹配。最後，動力學、熱動力學和在配混過程中所使用的加工助劑也是可影響由摻入納米結構的化學品到聚合物內得到的負載水平和提高程度的商業工具。諸如熔體共混、幹混和溶液混合共混之類的共混工藝全部有效地混合併合金化金屬化納米結構的化學品到塑料內。實施例1.POMS催化劑的熱穩定性檢驗POMS的熱穩定性，以測定它是否可維持其催化促進聚合物的固化同時沒有經歷分解的能力。發現POMS沒有受到低溫影響且在最多250匸(480。F)和550X:(1022°F)下顯示出熱穩定性(圖3)。實施例2.POMS的紫外和真空紫外穩定性POMS籠另外在聚合物中是有益的，因為它們具有吸收輻射的特徵(圖4)。吸收波長在寬泛的範圍內可調節且高度依賴於在籠上R基的性質以及金屬原子的類型。與高熱穩定性相結合的吸收範圍超過了全體有機吸收劑的性能並提供新的機率保護高溫聚合物、複合材料和塗層避免UV損壞。實施例3.聚氨酯樹脂的固化POMS存在各種多樣的結構或者組成(圖1)。這些體系中的許多能在不同的樹脂體系內充當催化劑和固化促進劑。用於聚氨酯的優選的組合物是圖5所示的[(RSi015)7(HOTi015)]S8、[(RSi015)7(異丙基OTiOu)]u和[(RSiOu)7(Me3SiO)(異丙基0)2TiO。.5]￡8。POMS對聚氨酯固化的活性在0.001°/。到50wt。/。的POMS負載範圍內是可能的，其中優選的負載是0.1%-10%。通過混合1分鐘，緊跟著隨後添加POMS並混合2分鐘，緊跟著在規定溫度下固化，從而進行含有desmophen多元醇1150(100質量份)和desmodur多異氰酸酯N75MPA/X(70質量份)的Bayer雙組分聚氨酯的固化。聚氨酯適合於在玻璃上作為塗層或者作為整體式材料。儘管所有催化劑在24-72小時內促進固化，但[(RSiO,.5)7(Me3SiO)(異丙基0)2140。.5]￡8體系產生優選的光滑表面塗層和透明度與最小的顏色。有機金屬絡合物幾乎不被視為已有聚氨酯催化劑體系，例如錫、胺或其混合物的可行替代物。有機金屬絡合物沒有被廣泛使用的主要原因是它們的水解穩定性差和因此儲存期短。這對於其中常常存在大於或等於0.5wt。/。水的聚氨酯泡沫體系來說尤其是事實。所有[(RSi015)7(HOTi015)]￡8、〖(RSi0.5)7(異丙基OTi015)]ss和[(RSi015)7(Me3SiO)(異丙基0)2TiO05]ssPOMS顯示出優良的水解穩定性。在籠上龐大且疏水的R基有效地提供金屬原子疏水性同時維持高水平的催化活性。另外，在籠上的R基提供POMS在樹脂組分內的增溶。對於脂族樹脂體系來說，優選在POMS上的脂族R基，而對於芳族樹脂來說，優選在POMS上的芳族基團。含有Sn的POMS衍生物對聚氨酯的固化來說也是高度有效的。實施例4.雙組分環氧樹脂的固化用於環氧樹脂的優選的POMS是如圖5所示的[(RSi015)"(A1015)2〗s18和[(RSiOl5)"(MeZn)2(ZiiOl5)2〗s18(其中R-Ph)。POMS對環氧樹脂固化的活性在0.001%-50wtM的POMS負載範圍內是可能的，其中優選的負載為0.1%-10%。通過混合合適比值的各組分，緊跟著添加並徹底混合POMS組分，從而進行由aralditeGY764BD雙酚A環氧樹脂(100份)和araldur42脂環族胺(23份)的Vantico雙組分環氧樹脂的固化。該環氧樹脂適合於用作塗層、整料、預浸漬體、VARTMable樹脂或長絲纏繞。儘管所有催化劑在24-120小時內促進固化，但[(PhSiOu)n(A10.5)2]^體系產生具有透光度和最小顏色的優選樹脂。在籠上的龐大和疏水R基有效地提供金屬原子疏水性，同時維持高水平的催化活性。[(RSi015)n(A1015)2]slsPOMS，其中R-Ph顯示出最好的總體穩定性和催化活性。這可能是由於在籠上的芳族R-Ph基和樹脂體系中的芳族雙酚A組分之間具有高水平的相容性。實施例5.芳族環氧樹脂的均聚固化與酸酐固化或胺固化的環氧體系相反，可使用POMS，均聚環氧樹脂成具有與常規固化體系相類似熱機械性能的網絡聚合物。另外，所得聚合物含有提供優異溼性能的聚瞇鍵。採用[(RSiOL5)"(A10,.5)2]^POMS(其中R-Ph)，在150'C下均聚兩種常見的環氧樹脂單體，雙酚A的二縮水甘油醚(DGEBA)和四縮水甘油基二氨基二苯曱烷(TGDDM)16小時，並相對於具有芳族胺的樹脂體系固化劑，比較所得熱機械性能。表2中的熱機械數據表明POMS固化的體系相當於由胺固化劑得到的性能並具有改進疏水性的額外優點。該數據還表明當POMS濃度增加時性能改進。這與下述發現相關約0.75mol。/。的POMS負載水平導致可獲得的環氧基80%的轉化率。DGEBA的聚合速率快於TGDDM。發現對於DGEBA來說，POMS促進在1小時內室溫膠凝，而TGDDM要求在IIOX:下加熱2小時以促進膠凝。對於所有體系來說，通過加熱到150X:來荻得最佳的熱機械性能。發現機械性能高度取決於組成。一般地，發現通過採用P0MS固化，在升高溫度(240C)下模量(E')的保留率有利地得到改進。[(PhSi0l5)"(MeZn)2(Zn(k5)2〗E18P0MS對聚合也是具有活性的。表2.POMS固化的DGEBA和TGDDM樹脂的熱機械性能tableseeoriginaldocumentpage14實施例6.脂族環氧樹脂的均聚固化與常規的酸酐固化或胺固化的環氧體系相反，[(PhSi015)4(A1015)2]E18POMS對脂環族環氧化物的固化具有極大的活性。可固化所有脂環族環氧樹脂。優選組合物是含有[(環氧基環己基乙基SiOu)U(環氧基環己基乙基SiOL5)i。]^。、[(環氧基環己基乙基SiOu)J^[(環氧基環己基乙基SiO丄〗的ShellERL4221和HybridPlasticsEP0408。有效的POMS負載範圍為0.01wt%-10wt%，優選負載為0.1%-3%。在混合下，將POMS加入到脂環族樹脂中，並促進室溫聚合，得到具有突出熱性能和耐溼性並抗氧化劑，例如蒸汽、臭氧、過氧化氫的光學透明和硬質的樹脂。使用POMS和脂環族環氧樹脂對於要求滅菌的醫療器件或者對於電子粘合劑，例如底層填料和封裝劑來說是理想的。[(PhSi015)n(MeZn)2(ZnOL5)2huPOMS在這些樹脂體系內也是有效的。實施例7.雙馬來醯亞胺樹脂的固化已知諸如鋁之類的金屬能催化烯和Diels-Alder這兩種反應，這兩種反應均在BMI樹脂固化中發生。歷史上，使用鋁有機金屬和無機化合物作為BMI樹脂用催化劑受到這種體系的溼氣和空氣敏感度阻礙。[(RSiOL5)"(A10L5)2]^POMS(其中R-Ph)在芳族雙馬來醯亞胺樹脂(BMI)中顯示出最好的總體穩定性和催化活性。這可能是由於在籠上芳族R=Ph基和樹脂體系中芳族雙酚A組分之間具有高水平的相容性。此外，[(PhSiOl5)14(AIO!.5)2h18POMS對空氣和溼氣穩定。將用量範圍為0.001%-50%，優選負載為0.1-5%的POMS[(PhSiOL5)n(A10L5)2]w配混到CytecBMI樹月旨5250-4內。藉助攪拌，將POMS加入到預混的BMI樹脂內，並將其用作單組分體系，儘管還將預見可用作雙組分體系。遵照標準固化工序將導致具有改進的熱機械性能的BMI樹脂。通過添加POMS得到的特定優點是，在較低溫度下催化促進固化和樹脂體系更加完全固化，這通過直接掃描量熱法顯示(圖6)。使用POMS使得能快速、在低溫下和更加完全固化樹脂，有利地實現較低的成本加工和改進的高溫性能。儘管為了闡述本發明的目的，示出了一些代表性實施方案和細節，但對於本領域的技術人員來說，顯而易見的是可在沒有脫離所附權利要求定義的本發明範圍情況下對此處公開的方法和裝置作出各種變化。權利要求1.一種複合材料，它包括(a)選自由多面體低聚金屬倍半矽氧烷和多面體低聚金屬矽酸鹽組成的組中的金屬化納米結構的化學品；和(b)選自由丙烯酸類、碳酸鹽類、環氧化物、酯類、矽酮類、聚烯烴、聚醚類、聚酯類、聚碳酸酯類、聚醯胺類、聚氨酯類、聚醯亞胺類、苯乙烯類、醯胺類、腈類、烯烴類、芳族氧化物類、芳族硫化物類、酯類和離聚物或由烴和矽酮衍生的橡膠狀聚合物組成的組中的聚合物，其中通過反應性或非反應性共混，將金屬化納米結構的化學品配混到聚合物內。2.權利要求l的材料，它進一步包括通過反應性或非反應性共混，配混到聚合物內的選自由P0SS和P0S組成的組中的非金屬化納米結構的化學品。3.權利要求1的材料，其中多種金屬化納米結構的化學品配混到聚合物內。4.權利要求2的材料，其中多種金屬化納米結構的化學品配混到聚合物內。5.權利要求4的方法，其中多種非金屬化納米結構的化學品配混到聚合物內。6.將選自由多面體低聚金屬倍半矽氧烷和多面體低聚金屬矽酸鹽組成的組中的金屬化納米結構的化學品摻雜到選自由丙烯酸類、碳酸鹽類、環氧化物、酯類、矽酮類、聚烯烴、聚醚類、聚酯類、聚碳酸酯類、聚醯胺類、聚氨酯類、聚醯亞胺類、苯乙烯類、醯胺類、腈類、烯烴類、芳族氧化物類、芳族硫化物類、酯類和離聚物或由烴和矽酮衍生的橡膠狀聚合物組成的組中的聚合物內的方法，該方法包括通過反應性或非反應性共混來配混金屬化納米結構的化學品到聚合物內的步驟。7.權利要求6的方法，該方法進一步包括通過反應性或非反應性共混來配混選自由P0SS和P0S組成的組中的非金屬化納米結構的化學品到聚合物內。8.權利要求6的方法，其中多種金屬化納米結構的化學品配混到聚合物內。9.權利要求7的方法，其中多種金屬化納米結構的化學品配混到聚合物內。10.權利要求9的方法，其中多種非金屬化納米結構的化學品配混到聚合物內。11.權利要求6的方法，其中聚合物為選自由非結晶、半晶、結晶、彈性體和橡膠組成的組中的物理狀態。12.權利要求6的方法，其中聚合物含有化學序列和相關的聚合物微結構。13.權利要求6的方法，其中聚合物選自由聚合物線團、聚合物區域、聚合物鏈和聚合物片斷組成的組。14.權利要求6的方法，其中金屬化納米結構的化學品在分子水平下增強聚合物。15.權利要求6的方法，其中配混是非反應性的。16，權利要求6的方法，其中配混是反應性的。17.權利要求6的方法，其中摻入金屬化納米結構的化學品到聚合物內的結果是，聚合物的物理性能得到改進。18.權利要求17的方法，其中物理性能選自由對聚合物表面的粘合性、對複合材料表面的粘合性、對金屬表面的粘合性、拒水性、密度、低介電常數、導熱率、玻璃化轉變溫度、粘度、熔融轉變、儲能模量、鬆弛、應力轉移、耐磨性、阻燃性、生物相容性、透氣性、孔隙率、光學質量和輻射屏蔽組成的組。19.權利要求6的方法，其中通過共混金屬化納米結構的化學品到聚合物內實現配混。20.權利要求19的方法，其中通過選自由熔融共混、幹混和溶液共混組成的組中的共混工藝實現配混。21.權利要求6的方法，其中金屬化納米結構的化學品行使選自由增塑劑、填料、相容劑、抗氧化劑和穩定劑組成的組中的至少一種功能。22.權利要求7的方法，其中金屬化和非金屬化納米結構的化學品充當相容劑。23.權利要求6的方法，其中金屬化納米結構的化學品選擇性配混到聚合物內，以便金屬化納米結構的化學品摻入到聚合物內的預定區域中。24.權利要求23的方法，其中由於金屬化納米結構的化學品配混到聚合物內，使物理性能得到提高。25.權利要求24的方法，其中性能選自由Tg、HDT、模量、蠕變、變定和滲透率組成的組。全文摘要金屬化多面體低聚倍半矽氧烷和金屬化多面體低聚矽酸鹽用作固化促進劑，催化劑和合金添加劑用於在分子水平下增強聚合物微結構，其中包括聚合物線團、區域、鏈和片斷。由於它們與聚合物相容性的可修飾性，因此多面體低聚金屬倍半矽氧烷(POMS)可通過常見的混合工藝容易並選擇地摻入到聚合物內。文檔編號C08K5/5419GK101278003SQ200680036100公開日2008年10月1日申請日期2006年9月28日優先權日2005年9月29日發明者H·C·L·艾博本休斯,J·D·裡奇滕漢,J·J·施瓦博,P·威勒,宣符申請人:雜混複合塑料公司