CN109476866B

CN109476866B - 制备可热膨胀材料的方法

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Publication number: CN109476866B
Application number: CN201780044637.2A
Authority: CN
Inventors: 林耕; L·沃尔史勒格; N·波德鲁
Original assignee: Sika Technology AG
Current assignee: Sika Technology AG
Priority date: 2016-07-20
Filing date: 2017-07-19
Publication date: 2022-05-31
Anticipated expiration: 2037-07-19
Also published as: EP3487915A1; WO2018015461A1; CN109476866A; US20190276624A1; US11377532B2; EP3487915B1

Abstract

本发明公开了一种可热膨胀的组合物，包含至少一种环氧官能的聚合物EP，任选地至少一种热塑性聚合物P，至少一种化学发泡剂B和任选地至少一种活化剂A，其中所述环氧官能的聚合物EP在膨胀之前在组合物中以基于总的组合物计30‑75wt％的量存在，和所述环氧官能的聚合物EP每kg聚合物EP包含至少300mmol环氧基团，和其中所述化学发泡剂B在热分解下能够形成至少一种具有两个氨基基团的反应产物，和所述化学发泡剂B在膨胀之前在组合物中以基于总的组合物计5‑30wt％的量存在。可热膨胀的组合物能够在不使用过氧化物交联剂的情况下膨胀和固化，并且在膨胀稳定性和粘附性方面显示出优异的性能，并且尤其适用于阻挡和/或增强元件，例如在汽车制造中。

Description

制备可热膨胀材料的方法

技术领域

本申请涉及一种可热膨胀的热塑性组合物，其产生稳定的发泡材料，以及包含这种可热膨胀的组合物的用于中空结构的阻挡和/或增强元件，用于制造这种阻挡和/或增强元件的方法，其用于密封、阻挡或增强中空结构的用途，和用于密封、阻挡或增强中空结构的方法。

发明背景

制品经常包含开孔和空腔或者其他中空部件，它们是由制造方法形成的和/或它们被设计到用于不同目的例如减重的产品中。汽车车辆例如在整个车辆中包括若干这样的开孔和空腔，包括在车辆的结构柱中和车门的金属板中的那些。经常令人期望的是依靠置于所述开孔或者空腔中的密封构件或者阻挡元件密封这样的开孔和空腔来最小化噪音、振动、烟雾、脏物、水、湿气等从车辆内一个区域送到另一区域。同样，这样的构件或者元件经常要满足增强制品例如汽车部件的中空结构的额外任务，以使得它变得更耐机械应力，但是仍然保持中空结构的低重量优点。

这样的用于密封、阻挡或者增强的元件经常由以下组成：由塑料、金属或者另外的刚性材料制成的载体，和连接到其上的一个或多个层的热塑性材料，其能够在施加热或者另外的物理或化学形式的能量时使其体积膨胀，但是它们也可以完全由可膨胀材料制成。使用适当的设计，可以将阻挡或者增强元件在制造方法过程中插入所述结构的中空部分中，但是还使得所述结构内壁仍然是例如液体可进入的(或者所述空腔是液体可通过的)。例如在车辆的制造方法过程中，金属框架的中空部分可以仍然大部分覆盖有电涂层(“e-coat”)液体，而阻挡或者增强元件已经插入，并且随后在热处理步骤过程中，该阻挡或者增强元件的可膨胀热塑性材料如所期望的那样膨胀以填充所述空腔。

这样的阻挡或者增强元件的发展已经导致了非常高级的体系，其中可膨胀材料能够将它的体积增大直至1500％或者更大，形成填充所述空腔的泡沫状结构和粘附到打算密封、阻挡或增强的结构的壁上。尤其是在汽车制造中，这已经导致相当大的减重和导致车体中噪音或震动的优异的阻隔。

目前使用的可热膨胀组合物经常由聚合物例如乙烯-乙酸乙烯酯聚合物组成，其可以通过使用例如过氧化物作为引发剂经由自由基化学机制而交联。为了获得泡沫，这些组合物此外含有发泡剂。在活化条件例如升高的温度下，发生通过可交联网络的自由基化学的固化，同时发泡剂分解和释放气体。这导致上述的体积膨胀和形成稳定的泡沫，其在理想情况下填充目标空腔和粘附到它的壁上。这样的体系例如公开在DE 102011080223A1中。

虽然这些标准可膨胀组合物被充分优化成高度先进的产品，但它们仍然遭受其自由基化学固化机理固有的显著缺点。过氧化物引发剂在升高的温度下活化，因此限制了含有这些化合物的组合物的储存稳定性，因为它们甚至在环境温度下就会随时间缓慢分解，这一问题在炎热气候或非理想的储存条件下变得更加严重。此外，由于它们的氧化性质，过氧化物可引起组合物本身和其上使用它们的周围基材的氧化副反应，从而潜在地导致损坏和劣化。必须通过使用昂贵的抗氧化剂来抑制或缓和这些反应，这对于可膨胀组合物的配方造成显著的成本负担。

因此，令人期望的是获得一种可热膨胀的组合物，其通过使用其不同的固化方法代替自由基化学固化机制而克服这些缺陷。

发明概述

本发明的目的在于提供一种可热膨胀的组合物，其能够膨胀并且固化成稳定发泡结构，而不需要固化剂，例如过氧化物。此外，由此制备的泡沫应当能够在150℃-220℃的温度范围内均匀地膨胀并且对金属 (甚至带油的)和汽车制造中常用的其它基材提供优异的粘附性。

令人惊讶地，本发明提供了该问题的解决方案，其通过提供一种包含环氧官能的聚合物，任选地另一种热塑性聚合物，经选择的化学发泡剂和任选地所述化学发泡剂的活化剂的组合物来解决。

因此，本发明通过提供一种可热膨胀的组合物用独立权利要求 1的特征实现了该目的，所述可热膨胀的组合物包含：

(a)至少一种环氧官能的聚合物EP,

(b)任选地至少一种热塑性聚合物P,

(c)至少一种化学发泡剂B,

(d)任选地至少一种活化剂A,

其中所述环氧官能的聚合物EP在膨胀之前在组合物中以基于总的组合物计30-75wt％的量存在，和所述环氧官能的聚合物EP每 kg聚合物EP包含至少300mmol的环氧基团，和

其中所述化学发泡剂B在热分解下能够形成具有至少两个氨基基团的至少一种反应产物，和所述化学发泡剂B在膨胀之前在组合物中以基于总的组合物计5-30wt％的量存在。

根据本发明的组合物特别适用于密封、阻挡或增强元件，例如在汽车应用中。本发明另外的方面是其它独立权利要求的主题。本发明优选的实施方案是从属权利要求的主题。

发明详述

单位术语“wt％”表示重量百分比，基于各自总组合物的重量计，除非另有规定。术语“重量”和“质量”在整个本文中是可互换使用的。

以“聚/多”开头的化合物名称一方面表示化学领域技术人员已知的聚合物，和另一方面表示在每个分子中形式上含有两个或更多个在其名称中出现的官能团的物质。该化合物可以是单体、低聚或聚合化合物。例如，多元醇是具有两个或更多个羟基的化合物，多异氰酸酯是具有两个或更多个异氰酸酯基团的化合物。

平均分子量应理解为是指如使用常规方法，优选通常使用凝胶渗透色谱法(GPC)在35℃下测定的数均分子量，其中通常使用聚苯乙烯作为标样，使用具有100埃、1000埃和10000埃的孔隙率的苯乙烯-二乙烯基苯作为柱和四氢呋喃作为溶剂。

与分子有关的术语“官能度”在本文中描述了每分子化学官能团的数目。术语“多官能”描述了具有大于1个给定类型官能团的分子。例如官能度是3的多官能胺描述了具有3个氨基的分子。如果存在分子的混合物(其在各个官能度上略有不同，但平均显示出给定的官能度)，则使用术语“平均官能度”，因为其有时是工业级别化学品的情况。

如化学领域普通技术人员已知的，本文中与可以通过过氧化物交联的聚合物相关使用的术语“自由基”描述了具有不成对价电子的化学物质。本发明的聚合物体系的固化或硬化中所涉及的交联反应符合自由基机理。

熔体流动指数(MFI)是通过ASTM D1238标准方法，使用毛细管流变仪在190℃和2.16kg重量下测量的。MFI值描述了在规定重量的压力下和在规定温度下且在给定时间过程中从毛细管出来的聚合物的量。

每kg聚合物的环氧基团的量(以mmol计)通过ASTM D1652或DIN 16945标准方法测定或在共聚物的情况下由含环氧基团的单体的重量百分比计算。

可热膨胀材料的体积变化是使用DIN EN ISO 1183密度测量方法(阿基米德原理)，在去离子水中与精密天平测定的样品质量相结合来测定的。

本文提及的全部工业规范参见申请时各自的现行版本。

作为第一必需组分，发明组合物包含至少一种环氧官能的聚合物 EP。作为聚合物EP合适的是所有的每kg聚合物EP包含至少300mmol 环氧基团，优选每kg聚合物EP包含至少400mmol的环氧基团，更优选每kg聚合物EP包含至少500mmol的环氧基团的聚合物。每kg聚合物EP的环氧基团的摩尔量可以基于用于其生产的含环氧基团的单体计算，例如在甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物的情况下，或者其可通过分析方法获得，例如在ASTM D1652和DIN16945中所定义的。优选地，这些聚合物EP是热塑性的聚合物，其在室温下是液体或具有小于150℃、优选小于120℃、更优选小于110℃的熔点。这些聚合物必须具有至少约2的环氧官能度，换句话说，它们是二环氧化物或多环氧化物。

优选的合适的环氧官能的聚合物EP包括乙烯-丙烯酸酯共聚物，例如乙烯-缩水甘油基甲基丙烯酸酯共聚物，例如

共聚物，特别是Lotader AX8900和

AX8840(来自Arkema)，和

共聚物(来自Arkema)。

此外合适和优选的是乙烯甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物例如

PTW和

4170(来自DuPont)。

作为环氧官能的聚合物EP还合适的是式(I)的基于聚氨酯的聚合物，

其中Y表示用异氰酸酯基封端的直链或支化的聚氨酯聚合物PU 在除去n个末端异氰酸酯基团后的n价基团，Z表示在除去羟基和m 个环氧基团之后含有伯或仲羟基的脂肪族、环脂族、芳族或芳脂族环氧化物E的(1+m)价基团，m表示1、2或3值的整数，优选2，和n表示2-4的整数。

以上提及的直链或支化的聚氨酯聚合物PU具有根据式(II)的结构，

其中Y和n具有以上进一步描述的相同含义。

在式(II)中表示的聚氨酯聚合物PU由至少一种二异氰酸酯或三异氰酸酯和由至少一种具有封端羟基、硫醇基、伯氨基或仲氨基的聚合物获得。

用于制备聚氨酯聚合物PU的合适的多元醇例如包括聚氧化烯多元醇，也被称作聚醚多元醇，其是环氧乙烷、1,2-环氧丙烷、1,2- 或2,3-环氧丁烷、四氢呋喃或其混合物的聚合产物，任选地借助具有两个或三个活性H原子的起始剂分子进行聚合，所述起始剂分子例如为水或具有两个或三个OH基团的化合物，例如乙二醇或甘油。

特别优选的聚醚多元醇为环氧乙烷、1,2-环氧丙烷、1,2-或2,3-环氧丁烷、四氢呋喃或其混合物的聚合产物；特别优选的是聚环氧丙烷和聚四氢呋喃。这种聚醚多元醇是可商购获得的。可商购获得的聚四氢呋喃例如为BASF的

产品，例如

2000、

2500CO或

3000CO。可商购获得的聚环氧丙烷例如为来自Shell的

产品，例如

2000或

ED56，或来自Bayer的

产品，例如

Polyol 2200、

Polyol 12200或

Polyol 4200。其它可能的聚醚多元醇为来自Dow的

1010L、

EP1900或

CP4755。尤其优选的聚醚多元醇为聚四氢呋喃。

所使用的聚醚多元醇的平均分子量可以变化。聚醚多元醇例如具有500-5000g/mol，优选1000-3000g/mol和特别优选1500-2500 g/mol，特别是约2000g/mol的重均分子量(Mw)。

所使用的聚醚多元醇的OH官能度优选在约2的范围内，例如在 1.9-2.1的范围内。任选地，OH官能度为3的化合物，例如三羟甲基丙烷、丁氧基化三羟甲基丙烷(例如

TOMB)和/或季戊四醇可以加入到聚醚多元醇中以增加OH官能度。

此外，合适的多元醇包括羟基封端的橡胶。可以使用一种或多种OH-封端的橡胶，其中使用两种OH-封端的橡胶，特别是两种OH- 封端的聚丁二烯是优选的。此处，OH-封端的橡胶应理解为，例如并且优选地是指羟基封端的聚丁二烯和基于蓖麻油的多元醇，其中特别优选羟基封端的聚丁二烯。基于蓖麻油的多元醇包括各种等级的蓖麻油和蓖麻油衍生物。

可商购获得的羟基封端的聚丁二烯例如为来自Cray Valley的 Poly

和

产品，例如

LBH-P 2000或Poly

R45V，或来自Evonik的

HT，或来自Emerald Materials 的

2800X95HTB。基于蓖麻油的多元醇例如为来自 Alberdingk Boley的

产品，例如

901，或来自Baker Castor Oil Company的

产品，例如

-GR80。

所使用的羟基封端的橡胶的OH官能度对于阴离子制备的类型为1.7-2.2或对于自由基聚合制备的类型为2.2-2.8。

还适合作为多元醇的是多羟基封端的丙烯腈/丁二烯共聚物，其可以例如由羧基封端的丙烯腈/丁二烯共聚物(以名称

(以前为

)CTBN商购获自EmeraldMaterials)，和由环氧化物或氨基醇制备。

此外合适的是聚酯多元醇，其例如由二元醇至三元醇(例如 1,2-乙二醇、二乙二醇、1,2-丙二醇、二丙二醇、1,4-丁二醇、1,5- 戊二醇、1,6-己二醇、新戊二醇、甘油、1,1,1-三羟甲基丙烷或上述醇的混合物)与有机二羧酸或其酸酐或酯(例如琥珀酸、戊二酸、己二酸、辛二酸、癸二酸、十二烷二酸、马来酸、富马酸、邻苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸和六氢邻苯二甲酸，或上述酸的混合物)制备，以及由内酯例如ε-己内酯制备的聚酯多元醇。

适合作为多元醇的还有聚碳酸酯多元醇，其可通过使例如上述醇(用于合成聚酯多元醇的那些)与碳酸二烷基酯、碳酸二芳基酯或光气反应而得到；

通过还原二聚脂肪酸得到的多元醇也是合适的。

聚氨酯聚合物PU可以仅包含一种类型的多元醇。优选的单一多元醇为聚醚多元醇，特别是聚四氢呋喃。然而使用不同多元醇的混合物用于制备聚氨酯聚合物PU可以是有利的。在一个优选的实施方案中，聚氨酯PU包含聚醚多元醇，特别是聚四氢呋喃和聚丁二烯多元醇。

除多元醇外，还可以使用多胺，当与多异氰酸酯反应时产生聚脲聚合物。然而，仅使用多元醇或多元醇和多胺的混合物也是优选的。合适的多胺中特别是氨基封端的聚乙烯醚或聚丙烯醚，例如以 Huntsman的名称

销售；氨基封端的聚丁烯醚、聚丁二烯、丁二烯/丙烯腈共聚物，更特别是例如以名称

(之前为

)ATBN由Emerald Materials销售的那种；和氨基封端的合成橡胶。

用于制备聚氨酯PU的合适的多异氰酸酯为二异氰酸酯或三异氰酸酯。合适的二异氰酸酯为脂肪族、环脂族、芳族或芳脂族二异氰酸酯，特别是商业产品例如亚甲基二苯基二异氰酸酯(MDI)、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、甲苯二异氰酸酯(TDI)、甲苯胺二异氰酸酯(TODI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、三甲基六亚甲基二异氰酸酯(TMDI)、2,5-或2,6-双(异氰酸基甲基)-双环[2.2.1] 庚烷、1,5-萘二异氰酸酯(NDI)、二环己基甲基二异氰酸酯(H₁₂MDI)、对亚苯基二异氰酸酯(PPDI)、间四甲基亚二甲苯基二异氰酸酯 (TMXDI)等，以及它们的二聚体。HDI、IPDI、MDI或TDI是优选的。特别优选的是脂肪族，特别是环脂族二异氰酸酯，例如HDI、H₁₂MDI 和IPDI。

合适的三异氰酸酯是脂肪族、环脂族、芳族或芳脂族二异氰酸酯的三聚体或缩二脲，特别是前一段中描述的二异氰酸酯的异氰脲酸酯和缩二脲。

使用聚氨酯化学领域平均技术人员熟知的标准方法将至少一种多异氰酸酯与至少一种多元醇反应以制备异氰酸酯封端的聚氨酯聚合物PU。

所述异氰酸酯官能的聚氨酯聚合物PU随后用根据式(III)的至少一种羟基官能的环氧化物E封端，

其中Z和m具有以上进一步所述的相同含义。

含有伯或仲羟基的脂肪族、环脂族、芳族或芳脂族环氧化物E，在本文中也被称为单羟基环氧化合物，含有1、2或3个环氧基团。该单羟基环氧化合物E的羟基可以是伯或仲羟基。

环氧树脂E特别是液体环氧树脂。环氧树脂含有或由含羟基的物质组成，特别是式(III)的羟基环氧化合物。环氧树脂或液体环氧树脂可以是可商购获得的环氧树脂产品。

这种单羟基环氧化物可以通过例如使多元醇与表氯醇反应来制备。取决于反应机制，多官能醇与表氯醇的反应产生副产物，包括不同浓度的相应单羟基环氧化合物。这些可以通过常规分离操作分离。然而，一般而言，使用在多元醇的缩水甘油化反应中获得的产物混合物就足够了，该多元醇包括完全反应的多元醇和其已部分反应形成缩水甘油醚的多元醇。这种含羟基的环氧化合物的实例是丁二醇单缩水甘油醚(包含在丁二醇二缩水甘油醚中)、己二醇单缩水甘油醚(包含在己二醇二缩水甘油醚中)、环己烷二甲醇缩水甘油醚、三羟甲基丙烷二缩水甘油醚(作为混合物包含在三羟甲基丙烷三缩水甘油醚中)、甘油二缩水甘油醚(作为混合物包含在甘油三缩水甘油醚中)、季戊四醇三缩水甘油醚(作为混合物包含在季戊四醇四缩水甘油醚)。使用三羟甲基丙烷二缩水甘油醚是优选的，其在通常制备的三羟甲基丙烷三缩水甘油醚中以相对高的比例出现。

然而，也可以使用其他类似的含羟基的环氧化物，尤其是缩水甘油、3-缩水甘油氧基苄醇或羟甲基环己烯氧化物。进一步优选式 (IV)的β-羟基醚，其在由双酚A(R＝CH₃)和表氯醇制备的市售液体环氧树脂中以约5-15重量％存在，以及相应的式(IV)的β- 羟基醚，它们在双酚F(R＝H)或双酚A和双酚F的混合物与表氯醇的反应中形成。

这种式(IV)的液体环氧树脂是市售产品，例如

GY 250、

PY 304、

GY 282(Huntsman和Hexion) 或

331、

330或

332(Dow)或

828 (Hexion)。

式(V)中所示的那些反应产物，特别是双酚A和F与具有较高分子量的表氯醇的反应产物也是直接的(并且无需与聚氨酯聚合物 PU反应地)适合作为环氧官能的聚合物EP，如果它们满足上面定义的环氧官能的聚合物EP的要求的话。优选的这种环氧官能的聚合物例如包括Dow的

产品系列。

优选用于封端上述聚氨酯聚合物PU的延及蒸馏残余物，所述蒸馏残余物是在制备高纯度蒸馏液体环氧树脂中获得的。这种蒸馏残余物具有的含羟基环氧化合物的浓度比商业未蒸馏的液体环氧树脂的浓度高三倍。这种树脂的实例是来自Leuna-Harze的产品

M850。此外，还可以使用含有β-羟基醚基的多种环氧化物，其通过 (多)环氧化物与亚化学计量的单官能亲核试剂如羧酸、苯酚、硫醇或仲胺的反应制备。

在本发明组合物中作为环氧官能的聚合物EP最优选的是甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物(使用乙烯和/或丙烯酸酯共聚单体)，以及双酚A和双酚F与表氯醇的环氧官能的反应产物。

在膨胀前至少一种环氧官能的聚合物EP在组合物中以基于总的组合物计30-75wt％的量存在，特别是30-70wt％，优选35-60wt％，更优选 40-55wt％，基于膨胀前组合物的总重量。

对于本发明优选的是一种或多种这样的聚合物EP，其在室温下为液体，或在其为固体热塑性材料的情况下，表现出0.5-25g/10min、优选1-20g/10min、更优选2.5-15g/min的平均熔体流动指数(MFI)。

此外本发明任选地但优选地包含至少一种热塑性的聚合物P。原则上所有的热塑性聚合物或热塑性弹性体适合作为聚合物P。

合适的聚合物P包括例如苯乙烯-丁二烯共聚物、苯乙烯-异戊二烯共聚物、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)、乙烯-甲基丙烯酸酯共聚物、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物、乙烯-丙烯酸丁酯共聚物(EBA)、乙烯-(甲基)丙烯酸共聚物、乙烯-丙烯酸2-乙基己基酯共聚物、乙烯-丙烯酸酯共聚物、聚烯烃嵌段共聚物、和聚烯烃如聚乙烯或聚丙烯，和卤化聚烯烃，如聚氯乙烯(PVC)。其中，共聚物(是指由多于一类单体制成的聚合物)可以是嵌段型共聚物或无规共聚物。

聚合物P可以含有不饱和的烯键，并且它们也可以被官能化，这意味着它们可以含有官能团，例如卤素、腈、硫醇、羟基、羧基、酸酐、丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸缩水甘油酯基团。然而，如果它们可能干扰组合物的固化机理，则使用没有这种进一步官能化的聚合物P是优选的。该方法提供了更好的固化机理可控性和次要性能，例如粘合性能。

对于本发明优选的是一种或多种平均熔体流动指数(MFI)为1-200g/min，优选10-100g/10min，更优选25-75g/10min，最优选 35-55g/10min的聚合物P。

聚合物P优选包含或主要由乙烯-乙酸乙烯酯(EVA)组成。在这种情况下，EVA中乙酸乙烯酯单体的含量应当为8-45wt％，优选15-30wt％，基于EVA聚合物的总重量计。

在一个优选的实施方案中，聚合物P包含具有32wt％乙酸乙烯酯单体和43g/10minMFI的EVA。

在另一个优选的实施方案中，聚合物P包含具有35wt％丙烯酸丁酯单体和40g/10min的MFI的乙烯-丙烯酸丁酯(EBA)共聚物。

在其中使用多于一种类型聚合物P的情况下，各个MFI组合成所使用的聚合物混合物的平均MFI，其必须根据ASTM D1238测定。

根据本发明的可热膨胀的组合物优选含有所述至少一种聚合物P，其量为0-40wt％，特别是5-40wt％，优选10-40wt％，更优选15-40wt％，基于膨胀前总组合物的重量计。

在一个优选的实施方案中，多于一种类型的聚合物被用作聚合物P。发现对于本发明组合物的性质而言有利的是使用具有不同熔体流动指数(MFI)的至少两种类型的聚合物(本文中称为P1和P2)，一种比另一种高得多。例如，尤其优选的实施方案使用MFI为100至200g/10min 的第一聚合物P1和MFI为0.1至60g/10min、优选0.1至10g/10min 的第二聚合物P2，优选组合物中两种聚合物P1：P2的重量比为0.7-2.0、优选1-1.7。

使用两种EVA共聚物优选的实施方案包含具有18wt％的乙酸乙烯酯单体和150g/10min熔体流动指数(MFI)的EVA作为聚合物P1和具有 28wt％的乙酸乙烯酯单体和6g/10min的MFI的EVA作为聚合物P2。两种聚合物P1：P2的最优选的重量比为1.3-1.7。

当使用两种聚合物时，包含具有100-200g/10min的MFI的P1和具有0.1-60g/10min的MFI的第二聚合物P2，对于P1优选的量为1-35wt％、优选10-35wt％和对于P2优选的量为10-50wt％、优选15-30wt％。

另一优选的实施方案使用两种乙烯-丙烯酸丁酯(EBA)共聚物，其包含具有34wt％的丙烯酸丁酯单体和40g/10min的MFI的EBA作为P1 和具有30wt％的丙烯酸丁酯单体和2g/10min的MFI的EBA作为P2。

本发明组合物的接下来的主要组分是至少一种化学发泡剂B。所述化学发泡剂B在热分解下能够形成至少一种具有至少两个氨基基团的反应产物，并且所述化学发泡剂B在膨胀前在组合物中以5-30wt％、优选7-25wt％、更优选9-15wt％的量存在，基于总的组合物。

化学发泡剂是有机或无机的化合物，其在例如温度或者湿度影响下分解，同时所形成的分解产物中的至少一种是气体。

用于本发明组合物的优选的化学发泡剂包括偶氮化合物、亚硝基化合物和氨基甲酸酯。

合适优选的化学发泡剂B包括例如偶氮二甲酰胺、偶氮环己基腈，二亚硝基五亚甲基四胺，偶氮二氨基苯，和其组合等。

在尤其优选的实施方案中，发泡剂B包含或基本上由偶氮二甲酰胺组成。

在另一个优选的实施方案中，发泡剂B包含或基本上由氨基甲酸酯组成。特别优选的是根据式(V)的氨基甲酸酯，

其中

R¹表示氢基或具有1-10个碳原子、优选1-5个碳原子的直链或支化的单价烃基，其任选地含有一个或多个杂原子，和/或C–C多键，和 /或环脂族，和/或芳族基团，或者与A一起表示具有4-40个碳原子、优选4-20个碳原子的(n+1)价烃基，其任选地含有一个或多个杂原子，和/或环脂族基团；

A表示具有1-20个碳原子的直链或支化的n-价烃基，其任选地含有一个或多个杂原子，特别是以醚氧或胺氮形式的杂原子，和任选地一种或多种C-C多键，和/或环脂族，和/或芳族基团，或者与R¹一起表示具有4-40个碳原子、优选4-20个碳原子的(n+1)价烃基，其任选地含有一种或多种杂原子，和/或环脂族基团；

指数p表示2或3或4的值，优选2或3，最优选2。

对于R¹最优选的是氢基。

根据式(V)的氨基甲酸酯具有以下优点：它们在分解时产生尤其高的气体量，因为相对于每个根据(V)的氨基甲酸酯基团释放1分子的CO₂和1分子的异丁烯。这导致更高的气体体积和更好的泡沫结构。

制造根据式(V)的氨基甲酸酯的这种方法使用胺与等摩尔量的二碳酸二叔丁基酯反应形成相应的叔丁基氨基甲酸酯(V)。已知该反应将叔丁氧基羰基(BOC)基团(通常作为保护基团)引入胺中。这是用众所周知的合成步骤进行的，例如在25℃下用三乙胺碱在四氢呋喃 (THF)中进行。

适用于该反应的胺包括具有1-20个碳原子的直链或支化的二胺或多胺，其任选地含有一个或多个杂原子，特别是以醚氧或胺氮形式的，和任选地一个或多个C-C多键，和/或环脂族，和/或芳族基团。这些胺可具有1至4个伯和/或仲氨基，而具有2或3个伯和/或仲氨基的多胺是优选的。

最优选的是二胺和三胺，尤其是二胺，包括乙烷-1,2-二胺、丙烷 -1,2-二胺、丙烷-1,3-二胺、丁烷-1,3-二胺、丁烷-1,4-二胺、戊烷-1,5- 二胺、2-甲基-1,5-戊烷二胺(MPMD)、辛烷-1,8-二胺、癸烷-1,8-二胺、十二烷-1,12-二胺、2,2-二甲基丙烷-1,3-二胺、4-(氨基甲基) 辛烷-1,8-二胺、哌嗪、3-氧杂戊烷-1,5-二胺(可以商品名

EDR-104获得，由Huntsman提供)、3,6-二氧杂辛烷-1,8-二胺(以商品名

EDR-148获得，由Huntsman提供)和4,7-二氧杂癸烷 -1,10-二胺(可以商品名

EDR-176获得，由Huntsman提供)。最优选的式(V)的化学发泡剂B是二叔丁基己烷-1,6-二基二氨基甲酸酯。

根据式(V)的化学发泡剂B优选包含具有低分子量和/或高氨基甲酸酯官能度的氨基甲酸酯。这确保了在任何方法中使用的每质量单位化学发泡剂的高气体体积。因此，其中所述氨基甲酸酯具有131g/mol至 750g/mol的分子量、优选131g/mol至500g/mol、更优选131g/mol至 450g/mol的那些实施方案是优选的。

引起发泡(膨胀)的分解反应所需的热可以外部或内部施加，后者例如来自放热反应。优选地，发泡剂在小于160℃的温度下活化(即在气体释放下开始分解)。

如果本发明的可热膨胀组合物用于阻挡和/或增强元件例如汽车制造中的，则优选的是将发泡剂的活化温度调节到待阻挡或增强的汽车部件的制造条件。作为示例，该阻挡和/或增强元件可以插入需要通过电涂液体来处理的结构的空腔中，在它的未膨胀状态仍然使得该结构表面可以触及，随后在汽车部件热处理过程中(即电涂液体的固化程序)，所述阻挡和/或增强元件同时(或者其后不久)膨胀到它的目标最终形状和至少部分地封闭或者填充所述空腔。在这种情况中，膨胀温度应当对应于所述热处理的温度条件，例如140℃-220℃。

在优选的实施方案中，根据本发明的组合物还包含至少一种用于分解至少一种发泡剂B的活化剂A。

尽管本发明的任何实施方案可以通过化学发泡剂B以合适的方式在对于某些应用适当的温度下且在不使用活化剂A的情况下分解而膨胀，但通常优选使用活化剂A。这种活化剂以可以实现较低分解温度和/ 或更快分解的方式催化或促进化学发泡剂B的分解，这对于膨胀过程可能是有益的。

合适的活化剂A是催化或活化化学发泡剂B的分解的所有化合物。取决于发泡剂B的各自结构和化学基础，这些化合物可以包括有机或无机的酸、碱或金属复合物。

适用于该目的的化合物的实例包括锌化合物，例如氧化锌、乙酸锌、硬脂酸锌、双(对甲苯亚磺酸)锌，或者双(苯亚磺酸)锌、氧化钛、氧化镁或脲衍生物，特别是脲、N-甲基脲、N,N-二甲基脲、 N,N'-二甲基脲、N,N,N'-三甲基脲、N,N,N',N'-四甲基脲，和其中一些或所有甲基替代为乙基的那些衍生物。最优选的是锌化合物，尤其是氧化锌，和锌化合物的混合物，尤其是氧化锌和乙酸锌的混合物，以及锌化合物和羧酸的混合物，特别是氧化锌和硬脂酸。此外，尤其优选的是氧化锌和羧酸的混合物，尤其是硬脂酸和脲化合物，特别是N,N-二甲基脲。

强烈建议优化活化剂A相对于发泡剂B的量。对于本发明，使用活化剂A的量为10-80重量％、优选12-60重量％、更优选15-50重量％、最优选20-35重量％是优选的，基于包含在组合物中的发泡剂B的重量。

在本发明优选的实施方案中，尤其是当使用偶氮二甲酰胺作为化学发泡剂B时，活化剂A包含锌化合物，尤其是氧化锌，和锌化合物的混合物，尤其是氧化锌和乙酸锌的混合物。

在其它优选的实施方案中，特别是当使用氨基甲酸酯作为化学发泡剂B时，活化剂A包含至少一种酸，优选羧酸。合适的酸特别包括在室温下(23℃)为固体的羧酸。单酸和多酸均是合适的。在尤其优选的实施方案中，特别是当使用氨基甲酸酯作为化学发泡剂B时，活化剂A包含至少一种具有2.5-5的pKa值的羧酸。可以使用更强的羧酸，例如三氟乙酸，其在分解氨基甲酸酯方面甚至更有效。然而，使用pKa值在2.5 和5之间的较弱的羧酸是优选的，以保持化学发泡剂B的有用稳定性，特别是当使用氨基甲酸酯时。

优选的活化剂A包括羧酸，特别是在室温(23℃)下呈固体和/或表现出pKa值在2.5和5之间的那些。这种优选的活化剂AC的实例包括单羧酸，例如C10至C20脂肪酸，特别是硬脂酸、芳族羧酸如苯甲酸或水杨酸，或多羧酸如己二酸、富马酸或柠檬酸。最优选的是硬脂酸、水杨酸和柠檬酸。

在至少一种氨基甲酸酯被用作化学发泡剂B和至少一种羧酸被用作活化剂A的优选的实施方案中，化学发泡剂B展现出大约1:1的所述氨基甲酸酯的氨基甲酸酯官能与所述活化剂A的羧酸官能的摩尔比。

根据本发明的可热膨胀的组合物可以优选包含至少一种稳定剂S。

所述稳定剂S稳定由分解本发明组合物中的发泡剂B的气体所产生的泡沫。

泡沫稳定化通常借助于泡沫稳定剂和/或通过热塑性熔体的快速交联来实现。泡沫稳定剂有助于保持泡沫的气泡的稳定性，其保护泡沫免于塌陷，直到热塑性材料固化或硬化到足以维持泡孔结构。

合适的泡沫稳定剂S例如包括低分子量、两亲分子，例如聚醚改性的聚硅氧烷(例如Evonik的

产品，或Altana Group的

9000、

9020和

9230)或甘油单酯(例如甘油单硬脂酸酯，例如Danisco的Dimodan

)。此外合适的是由AkzoNobel 以商品名

3002销售的仲链烷磺酸钠。其他合适的泡沫稳定剂S包括硅氧烷-二醇无规共聚物，或长链支化的聚合物，例如在WO 2014/040913 A1中描述的，其公开内容在此引入作为参考。合适的稳定剂S也是触变剂，例如碳酸钙，例如以商品名

5-GU销售的或气相二氧化硅，例如Evonik的

R972或Wacker的

H18。

在根据本发明的可热膨胀组合物的一个优选实施方案中，所述稳定剂S以0.1-3wt％，优选0.2-2wt％，更优选0.25-1wt％的量包含，基于可热膨胀组合物的总重量。

此外，本发明的组合物优选包含至少一种抗氧剂。抗氧剂通常用于基于聚合物的组合物中并且是基于聚合物的组合物配方领域技术人员已知的。对于本发明，它们的使用能提供更受控制的发泡过程的优点，包括组合物的均匀膨胀和在宽温度范围内交联环氧官能的聚合物EP。

合适的抗氧剂的实例包括空间受阻的芳族胺和/或空间受阻酚，例如双(3,3-双(4'-羟基-3-叔丁基苯基)丁酸)乙二醇酯或四(亚甲基(3,5- 二-叔丁基-4-羟基-氢肉桂酸酯))甲烷。最优选的抗氧剂为四(亚甲基 (3,5-二-叔丁基-4-羟基-氢肉桂酸酯))甲烷。还优选的是四(2,4-二-叔丁基苯基)-4,4-联苯二亚膦酸酯。

抗氧剂优选以0.05-1.5wt％，优选0.075-1wt％，更优选0.1-0.5wt％的量包括，基于组合物的总重量。

将增效剂与抗氧剂一起使用可能是有利的。增效剂改善了抗氧剂的性能，尤其是在高温下，并且可以导致本发明组合物甚至更好的膨胀。合适增效剂的实例包括空间受阻的硫醚，例如3,3'-硫代二丙酸双十二烷基酯，3,3'-硫代二丙酸二硬脂基酯和/或锌-2-巯基甲苯咪唑。最优选的是3,3'-硫代二丙酸双十二烷基酯。

在一个优选的实施方案中，抗氧剂以基于组合物的总重量计 0.05-1.5wt％、优选0.075-1wt％、更优选0.1-0.5wt％的量，与基于组合物的总重量计0.05-1.5wt％、优选0.075-1wt％、更优选0.1-0.5wt％的量的增效剂一起使用。

根据本发明的可热膨胀组合物优选基本上不含自由基化学和/ 或硫化领域技术人员已知的硫或过氧化物交联剂。这意味着能够交联具有不饱和C-C键的聚合物的这类物质的量优选低于0.2wt％，更优选低于0.1wt％，更优选低于0.05wt％，基于膨胀前总的组合物计。特别地，本发明的组合物不含或基本上不含过氧化物是优选的。

类似地，优选的是本发明的组合物在膨胀之前不含或基本上不含具有若干个马来酸酐官能团或伯氨基，特别是伯氨基的其它化合物或聚合物。这些官能团能够以可能在配混或储存期间引起初步的不希望反应的方式与环氧基团反应，并因此会导致储存稳定性降低。这意味着，具有若干个酸酐或伯氨基的聚合物或其他化合物的量优选低于0.5wt％，更优选低于0.25wt％，更优选低于0.1wt％，基于膨胀前总的组合物。然而，将少量，即低于0.5wt％的这种聚合物包含在本发明的组合物中可能是有利的，因为这导致所得组合物的抗流挂性改善。

在优选的实施方案中，本发明的组合物基本不含酸酐、硫或过氧化物交联剂。术语“交联剂”是指具有多于一个这些官能团和/或能够与本发明中包含的聚合物形成交联网络的物质。

除了上面列出的基本和任选的成分外，本发明的可热膨胀组合物可以含有通常用于这种组合物中并且是本领域普通技术人员已知的其它组分。这些包括例如填料、着色剂、增粘剂、分散助剂或均化剂、粘合促进剂、稳定剂等。

作为填料合适的是例如研磨或者沉淀的碳酸钙、碳酸钙镁、滑石、石膏、石墨、重晶石、二氧化硅、硅酸盐、云母、硅灰石、炭黑或者其混合物等。

如果存在，填料优选以1-15wt％的量并入本发明的组合物中，基于组合物的总重量。

着色剂或者染料如颜料，例如基于炭黑的颜料，可以包括在本发明组合物中。它们的量优选是0-1wt％，基于所述组合物的总重量。

加工助剂以及增粘剂对于本发明的组合物可能是有益的，以促进均匀混合的组合物。优选使用的这类化合物包括烃树脂，例如可由Rütgers(德国)获得的

TL90，

树脂(由 Cray Valley提供)、

增粘树脂(例如

1304，由 ExxonMobil提供)和

烃树脂(例如Eastman的

1100或

1100E)或聚烯烃蜡。基于组合物的总重量计，这些化合物优选包含在本发明组合物中，其量为2-15重量％，优选 4-10重量％，更优选5-8重量％。

在一个尤其优选的实施方案中，根据本发明的可热膨胀的组合物包含基于膨胀前总的组合物计30-55wt％量的所述环氧官能的聚合物EP，和基于膨胀前总的组合物计15-40wt％量的所述至少一种热塑性的聚合物P，和基于膨胀前总的组合物计9-15wt％量的所述化学发泡剂B，和基于膨胀前总的组合物计2.5-10wt％量的所述活化剂A，和任选地包含一种或多种选自增粘剂、加工助剂、稳定剂、抗氧剂、增效剂和填料的添加剂，其中调节所有单独的量使得总重量百分比等于100重量％。

根据本发明的组合物可以通过将组分在任何合适的混合设备中混合来制备，例如在分散混合器、行星式混合器、双螺杆混合器、连续混合器、挤出机或者双螺杆挤出机中。

可以有利的是在混合之前或期间，通过施加外部热源或者通过混合方法本身产生的摩擦加热所述组分，以通过降低各个组分的粘度和/或使各个组分熔融来促进所述组分加工成均匀混合物。然而，必须小心，例如在适当的时候通过温度监控和使用冷却装置，不超过发泡剂的活化温度。最终组合物优选在室温(23℃)基本上是固体，这意味着在这个温度仅仅通过重力在至少24h内它不会出现可见的变形。

在混合后，所形成的组合物可以例如通过挤出、吹塑、造粒、注塑、压塑、冲孔或者冲压或者任何其他合适的方法来成形成它期望的形式。

所述可热膨胀组合物可以在基本上一步法中生产，其包括顺序和/ 或同时加入全部组分。然而，还可以有利的是将所述组合物配制成两部分体系或者甚至多部分体系，并且在后面的阶段将这些部分混合成最终组合物。这样的方案例如可以增加组合物在苛刻条件(例如极高温度)之处的存储寿命，优化存储室要求和运输重量，并且允许对于不同应用来定制模块化的组合物。

根据本发明的可热膨胀组合物的膨胀是通过热来触发的。这意味着化学发泡剂通过热过程来活化，该热过程超过了其活化温度并且表现出对于发泡剂分解(包括气体形成)足够长的持续时间，直到该可膨胀材料已经膨胀和固化成其目标最终(充分膨胀和稳定的)状态。最佳温度和持续时间(驻留时间)取决于用于本发明组合物中的发泡剂。各种合适的发泡剂的分解温度通常是通过这样的组分的制造商提供的和/或是本领域普通技术人员已知的。通常，这样的活化温度是140℃-250℃、优选150℃ -220℃，并且需要5-90min、优选10-60min的驻留时间。

本发明另一方面是使用这样的可热膨胀组合物来制造阻挡和/或增强元件。这样的元件用于密封、阻挡和/或增强中空结构，例如汽车中空结构部件中的空腔。小汽车中的中空部件可以包括主体部件(例如面板)、框架部件(例如液压成型管)、柱结构(例如A，B，C或者D柱)、保险杠、顶蓬等。

关于当用于汽车制造时根据本发明的可热膨胀组合物的活化，有利的是将该组合物的热活化与涉及热处理的另一方法步骤相组合。这样的方法步骤的实例是电涂(阴极浸涂/涂覆)底盘或者车体。

在一种优选的实施方案中，这样的用于中空结构的阻挡和/或增强元件基本由可热膨胀组合物组成。在这种情况中，有利的是将所述元件的形状以这样的方式设计，使得它可以容易装入和连接到要阻挡和/或增强的中空结构的壁上。在这种情况中优选通过注塑，冲孔或者冲压，或者通过形状模板挤出来进行制造。

在另一优选的实施方案中，这样的用于中空结构的阻挡和/或增强元件除了可热膨胀组合物之外，还包括本发明的可热膨胀组合物沉积或者连接到其上的载体元件。这样的设计可以是更有成本效率的，并且它可以促进所述阻挡和/或增强元件固定到待阻挡和/或增强的结构的壁上，例如通过在载体元件上引入销钉、螺栓或者挂钩。此外，通过载体元件的合适设计，可以增加根据本发明的阻挡和/或增强元件的机械性能和稳定性。

所述的载体元件可以由任何能够加工成可用于本发明实施方案的形状的材料组成。优选的材料是聚合物材料，例如塑料、弹性体、热塑性材料、可热固化聚合物、其共混物或者其他组合等。优选的热塑性材料包括但不限于聚合物例如聚氨酯、聚酰胺、聚酯、聚烯烃、聚砜、聚 (对苯二甲酸乙二醇酯)、聚氯乙烯、氯化的聚烯烃等。尤其优选的是高温稳定的聚合物例如聚(苯醚)、聚砜、聚醚砜、聚酰胺，优选聚酰胺6，聚酰胺6,6、聚酰胺11、聚酰胺12或者其混合物。其他合适的材料包括金属，尤其是铝或者钢，或者天然生长的有机材料例如木材或者其他 (压制的)纤维材料。还可以使用玻璃或者陶瓷材料。可以使用这样的材料的任意组合。还可以预期的是这样的材料可以是填充的(例如用纤维、矿物、粘土、硅酸盐、碳酸盐，其组合等填充)或者发泡的。

所述载体元件可以进一步表现出任何形状或者几何形状。它还可以由若干个不直接连接的部件组成。例如，它可以是密实的、中空的或者发泡的，或者它可以表现出格子状结构。根据阻挡和/或增强元件的目标用途，该载体元件的表面可以典型地是光滑的，粗糙的或者结构化的。

根据本发明的阻挡和/或增强元件的制造方法主要取决于载体元件的材料。如果该载体元件的材料可以(注射)模塑或者挤出，则整个阻挡和/或增强元件可以在载体元件和可热膨胀组合物的两步注塑方法或者共挤出方法中来生产。如果使用两步注塑方法，则在第一步骤中，将用于载体元件的材料注入模具中。在凝固后，将注塑工具的空腔扩大或者调节，或者将注塑件转移到另一工具中，并且注入第二组分，其在这种情况中是用于可热膨胀组合物的材料。

如果所述载体元件没有通过注塑或挤出来成形，例如因为它由金属或者合金组成，则它可以首先通过合适的方法制造，然后引入注塑工具中，并且所述的可热膨胀组合物可以注塑到载体元件置于其中的工具中。另一可能性是将该可热膨胀组合物挤出到预制的载体元件上。当然还存在着这样的可能性：通过合适的方法单独制造载体元件和可膨胀组合物元件，然后通过任何合适的手段将可膨胀组合物元件连接到载体元件上，例如化学或者物理地，例如通过胶合等，或者机械地，例如通过螺栓连接，螺纹连接等。

本发明另一方面是上述的阻挡和/或增强元件的用途，其用于密封、阻挡或者增强陆地、水面或者空中交通工具，优选汽车车辆的空腔或者中空结构，和/或建筑物的空腔，从而减少噪音、振动、水分和/或热的透过，和/或机械增强环绕所述空腔的物体。

本发明的另一方面是一种用于密封、阻挡和/或增强空腔或者中空结构的方法，特征在于将上述的包含可热膨胀组合物的元件引入所述的空腔或者中空结构中，随后热膨胀，以使得所述空腔或者中空结构至少部分地被膨胀的组合物填充。用于热膨胀方法的优选温度是150℃ -220℃。用于组合物的优选的焙烤时间是5min-30min。

本发明进一步在下面的实验部分中解释，然而其不应解释为限制本发明的范围。

实施例

1.实施例组合物的配方

1.1.组合物

表1：发明(C1至C4)和非发明(R-1)配方的热膨胀和固化的定性评估

表2：以基于膨胀前组合物的总重量的成分的wt％计的详细的发明组合物C-5 至C-6，以及各组合物的体积膨胀数据。“n/m”是指“未测量”。

根据以下所示的步骤制备了11种本发明的组合物(C-1至C-11) 和一种非本发明的参考组合物(R-1)。基于各个组合物在膨胀之前的总重量，以wt％计的确切的各个组合物列于表1至3中。

表3：以基于膨胀前组合物的总重量的成分的wt％计的详细发明组合物C-7至C-11，以及各组合物的体积膨胀数据。

表1(显示了仅包含最重要组分的模型配方)清楚地表明只有本发明的组合物在提高的温度条件下导致组合物的膨胀和固化。缺乏合适的发泡剂(R-1)导致组合物不能形成膨胀和固化的泡沫。

表4中列出了本文所述的本发明实施例组合物C-1至C-11和非本发明的参考组合物R-1中所使用的成分的细节。

表4:用于本发明和非发明实施例组合物C1至C-11和R-1的成分的细节。

1.2.混合和塑模步骤

本文中的所有本发明和非本发明的实施例组合物是在适合于温度控制的复合热塑性塑料的标准生产设备上生产的，即双螺杆挤出机、Buss捏合机或班伯里密炼机。将聚合物混合至均匀，然后使体系冷却至低于热反应性原料的活化点。然后将热反应性原料混入体系中直至均匀。随后将材料成形，同时热成形为用于膨胀测试步骤的样品形状。

2.实施例组合物的膨胀测试

通过在烘箱中在20分钟内在各种温度下对各个样品进行热处理(烘烤)来测试所有样品的膨胀和膨胀稳定性。从室温(23℃) 到相应烘烤温度的加热梯度总是20分钟。在相应的烘烤温度下的膨胀温度和膨胀程度(基于膨胀前的原始体积以％计)示于表1至3 中。

通过测量膨胀前后的密度，对每个样品进行膨胀定量分析。密度根据DIN EN ISO1183使用水浸法(阿基米德原理)在去离子水中测定，并使用精密天平测量质量。

可以通过比较不同温度下样品的体积热膨胀(以％计，基于非膨胀状态下的原始体积)来估算膨胀稳定性。

3.粘合测试

在160℃下将各个样品膨胀20分钟后，在尼龙和涂油热涂镀锌钢板基材上对C-5本发明组合物进行粘合性测试，其中组合物在每种情况下在两个基材板之间膨胀，两个基材板的间隙为12毫米。用于测试的油是

61MAL HCL(Quaker Chemical Corp，USA)，其分别以2g/m²和3g/m²的量施加在钢板上。结果表5中显示的值给出了内聚失效的百分比。低于100的值表明样品的部分粘合失效。

基材	粘合内聚失效[％]
		尼龙	100
涂油热浸镀锌钢(2g/m<sup>2</sup>油)	100
		涂油热浸镀锌钢(3g/m<sup>2</sup>油)	100

表5：尼龙和涂油钢基材上的粘合测试结果

当然，本发明不限于本文描述的实施例，其仅阐明了本发明的一般原理或所选择的实施方案。然而，本领域普通技术人员将认识到，某些修改将落入本发明的教导内。因此，应研究以下权利要求以确定本发明的真实范围和内容。

Claims

1.可热膨胀的组合物，其包含

(a)至少一种环氧官能的聚合物EP，

(b)任选地至少一种热塑性聚合物P，

(c)至少一种化学发泡剂B，

(d)至少一种活化剂A，所述活化剂A包含氧化锌和/或烷基化脲，

其中所述环氧官能的聚合物EP在膨胀之前在组合物中以基于总的组合物计30-75wt％的量存在，和所述环氧官能的聚合物EP包含每kg聚合物EP至少300mmol环氧基团，和

其中所述化学发泡剂B在热分解下能够形成至少一种具有至少两个氨基基团的反应产物并且选自偶氮化合物、亚硝基化合物和氨基甲酸酯，和所述化学发泡剂B在膨胀之前在组合物中以基于总的组合物计7-30wt％的量存在，和

其中具有若干个酸酐或伯氨基的聚合物或其他化合物在组合物中的量低于0.5wt％，基于膨胀前总的组合物。

2.根据权利要求1的可热膨胀的组合物，其中所述组合物以基于膨胀前总的组合物计低于0.2wt％的量包含硫或过氧化物交联剂。

3.根据权利要求1的可热膨胀的组合物，其中所述组合物以基于膨胀前总的组合物计低于0.5wt％的量包含具有酸酐基团的聚合物或化合物。

4.根据权利要求1- 3任一项的可热膨胀的组合物，其中所述环氧官能的聚合物EP选自缩水甘油基-甲基丙烯酸酯共聚物和表氯醇-双酚共聚物。

5.根据权利要求1-3的任一项的可热膨胀的组合物，其中所述发泡剂B包含偶氮二甲酰胺。

6.根据权利要求1-3的任一项的可热膨胀的组合物，其中所述化学发泡剂B包含聚氨基甲酸酯。

7.根据权利要求6的可热膨胀的组合物，其中所述化学发泡剂B包含二叔丁基己烷-1,6-二基二氨基甲酸酯。

8.根据权利要求6的可热膨胀的组合物，其中所述活化剂A包含柠檬酸。

9.根据权利要求1-3的任一项的可热膨胀的组合物，包含基于在膨胀前总的组合物计30-55wt％的量的所述环氧官能的聚合物EP，并且包含基于在膨胀前总的组合物计15-40wt％的量的至少一种热塑性的聚合物P，和包含基于在膨胀前总的组合物计9-15wt％的量的所述化学发泡剂B，和包含基于在膨胀前总的组合物计2.5-10wt％的量的所述活化剂A，和任选地包含一种或多种选自增粘剂、加工助剂、稳定剂、抗氧剂、增效剂和填料的添加剂，其中调整所有单独的量使得总重量百分比等于100wt％。

10.用于中空结构的阻挡和/或增强元件，其中所述元件包含或由根据权利要求1-9任一项的可热膨胀的组合物组成。

11.权利要求10的阻挡和/或增强元件，其中所述元件包含其上沉积或连接所述可热膨胀的组合物的载体，其中所述载体由热塑性材料制成。

12.权利要求11的阻挡和/或增强元件，其中所述热塑性材料为至少一种选自环氧树脂、乙烯-醋酸乙烯酯、聚氨酯、聚烯烃或其衍生物或混合物的热塑性聚合物。

13.制造根据权利要求11的阻挡和/或增强元件的方法，其中将可热膨胀的组合物注塑到载体上或与载体共同挤出。

14.使根据权利要求1-9任一项的可热膨胀的组合物发泡的方法，其中使所述可热膨胀的组合物经受150-220℃的温度10-30分钟。

15.权利要求10- 12任一项的阻挡和/或增强元件用于密封、阻挡或加固陆地、水面或空中运输工具的空腔或中空结构，和/或建筑的空腔的用途，使得减少噪音、振动、水分和/或热的透过，和/或机械增强环绕所述空腔的物体。

16.根据权利要求15的用途，其中所述运输工具是汽车。

17.密封、阻挡和/或增强空腔或中空结构的方法，其中将包含根据权利要求1-9任一项的可热膨胀的组合物的元件引入到所述空腔或中空结构中并且随后热膨胀使得所述空腔或中空结构至少部分被膨胀组合物填充。