、52 和 94(均由 CVC Specialty Chemicals，Inc?生產(chǎn)）。
[0063] 咪唑化合物或其衍生物的商業(yè)產(chǎn)品的例子包括2MZ、2PZ和2E4MZ(均由Shikoku Chemicals Corporation生產(chǎn)）。合適的路易斯酸催化劑的例子包括三鹵化硼和堿的絡(luò)合 物，例如三氟化硼哌啶絡(luò)合物、三氟化硼單甲基胺絡(luò)合物、三氟化硼三乙醇胺絡(luò)合物、和三 氯化硼辛基胺絡(luò)合物。磺酸酯類化合物的例子包括對(duì)甲苯磺酸甲酯、對(duì)甲苯磺酸乙酯和對(duì) 甲苯磺酸異丙酯。
[0064] 粘合性組合物任選可含有其它添加劑，例如增韌劑、層間增韌劑或它們的組合，以 進(jìn)一步改善固化的纖維增強(qiáng)聚合物組合物的機(jī)械性質(zhì)（例如韌性或強(qiáng)度）或物理/熱性 質(zhì)，只要本發(fā)明的效果不劣化即可。
[0065] 可使用一種或更多種聚合性和/或無(wú)機(jī)增韌劑。增韌劑可以以顆粒形式均勻分布 于固化的纖維增強(qiáng)聚合物組合物中。顆粒可以直徑小于5微米（ym)，或者甚至直徑小于 lym。顆粒的最短尺寸可低于300nm。當(dāng)需要增韌劑來(lái)對(duì)纖維床中的熱固性樹(shù)脂增韌時(shí)， 顆粒中的大多數(shù)的最長(zhǎng)尺寸可以不超過(guò)1 um。如果最長(zhǎng)尺寸超過(guò)1 ym，可能導(dǎo)致過(guò)濾效果 (即，顆?？赡芗杏诙喔鰪?qiáng)纖維之外）。此類增韌劑包括但不限于彈性體、支化聚合物、 超支化聚合物、樹(shù)枝狀聚合物（dendrimers)、橡膠狀聚合物、橡膠狀共聚物、嵌段共聚物、 核-殼顆粒、氧化物或無(wú)機(jī)材料，例如粘土、多面體低聚倍半硅氧烷（P0SS)、碳質(zhì)材料（例如 炭黑、碳納米管、碳納米纖維、富勒烯）、陶瓷和金剛砂，它們可具有或不具有表面改性或官 能化。嵌段共聚物的例子包括其組成被描述于US 6894113 (Court et al.，Atofina，2005) 中的共聚物，并且包括"NanostrengdV "sbm(聚苯乙烯-聚丁二烯-聚甲基丙烯酸酯） 和AMA (聚甲基丙烯酸酯-聚丙烯酸丁酯-聚甲基丙烯酸酯），二者均由Arkema生產(chǎn)。其它 合適的嵌段共聚物包括Fortegra?和被轉(zhuǎn)讓給Dow Chemical的US 7820760B2中描述的兩 親性嵌段共聚物。已知的核-殼顆粒包括：核-殼（樹(shù)枝狀聚合物）顆粒，其組成被描述于 US20100280151 Al(Nguyen et al.，Toray Industries，Inc.，2010)中，其中胺支化聚合物 作為殼，接枝至從含有不飽和碳碳鍵的可聚合單體聚合得到的核聚合物；核-殼橡膠顆粒， 其組成被描述于Kaneka Corporation的EP 1632533A1和EP 2123711A1中；以及此類顆粒 /環(huán)氧樹(shù)脂摻合物的"KaneAce MX"產(chǎn)品線，其顆粒具有從可聚合單體（例如丁二烯、苯乙 烯、其它含不飽和碳碳鍵的單體或它們的組合）聚合得到的聚合性核以及可與環(huán)氧樹(shù)脂相 容的聚合性殼（典型地為聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸縮水甘油酯、聚丙烯腈或類似 聚合物）。在本發(fā)明中還適用為嵌段共聚物的包括JSR Corporation生產(chǎn)的羧基化聚苯乙 稀 / 聚二乙烯基苯的"JSR SX"系列；"Kureha Paraloid"EXL_2655(由 Kureha Chemical Industry Co.，Ltd.生產(chǎn)），其是丁二稀、甲基丙稀酸烷基醋和苯乙稀的共聚物（butadiene alkyl methacrylate styrene copolymer) ;"Stafiloid"AC_3355 和 TR_2122(二者均 由Takeda Chemical Industries，Ltd.生產(chǎn)），每種均為丙稀酸醋和甲基丙稀酸醋的共聚 物；以及"PARALOID" EXL-2611和EXL-3387 (二者均由Rohm&Haas生產(chǎn)），每種均為丙烯酸 丁醋和甲基丙稀酸甲醋的共聚物。合適的氧化物顆粒的例子包括nanoresins AG生產(chǎn)的 NanopOX?。其是官能化的納米二氧化娃顆粒和環(huán)氧樹(shù)脂的大量摻合物（master blend)。
[0066] 層間增韌劑可以是一種或多種熱塑性物質(zhì)、一種或多種彈性體、或一種或多種彈 性體和一種或多種熱塑性物質(zhì)的組合、或彈性體和無(wú)機(jī)材料（例如玻璃）的組合、或多種 納米纖維或多種微纖維。層間增韌劑可具有顆粒的形式或具有期望厚度的片材（例如膜、 墊層（mat)、編織或非編織織物/紗布（veil))的形式，其優(yōu)選集中于纖維增強(qiáng)聚合物組 合物中的兩處多根增強(qiáng)纖維之間。在一些情況下，片材形式對(duì)于易于制造纖維增強(qiáng)聚合物 組合物而言是優(yōu)選的。如果層間增韌劑是顆粒形式的，層間增韌劑的平均粒徑可不超過(guò) 100 ym，或?yàn)?0~50 ym，以在固化后將它們保持在層間，從而提供最大化的韌性增強(qiáng)。認(rèn) 為顆粒被局限于多根增強(qiáng)纖維之外。此類顆粒通常以按重量計(jì)最多大約30%、或最多大約 15%的量使用（基于復(fù)合物組合物中全部樹(shù)脂的重量）。合適的熱塑性材料的例子包括聚 酰胺類。已知的聚酰胺顆粒包括Toray Industries，Inc.生產(chǎn)的SP-500、Arkema生產(chǎn)的 "Orgasol?，，、EMS-Grivory 生產(chǎn)的 Grilamid? TR-55、尼龍-6、尼龍-12、尼龍 6/12、尼 龍6/6、和Evonik生產(chǎn)的TrogamicT' CX。如果增韌劑為纖維狀，則其可沉積于粘合性組 合物含浸過(guò)的多根增強(qiáng)纖維的墊層的任一表面上。層間增韌劑還可包含上文定義的與粘合 性組合物反應(yīng)的可固化官能團(tuán)。層間增韌劑可以是傳導(dǎo)性材料或可被傳導(dǎo)性材料或傳導(dǎo)性 材料和非傳導(dǎo)性材料的組合涂覆，以使得固化的纖維增強(qiáng)聚合物組合物重新獲得因引入富 含樹(shù)脂的層間而失去的Z-方向上的導(dǎo)電性和/或?qū)嵝浴?br>[0067] 本發(fā)明的另一實(shí)施方式涉及多功能纖維增強(qiáng)聚合物組合物，其包含增強(qiáng)纖維和 粘合性組合物，所述多功能纖維增強(qiáng)聚合物組合物經(jīng)固化后具有至少is/m的電導(dǎo)率、 至少90MPa(13ksi)的層間剪切強(qiáng)度（ILSS)、提供至少70%的轉(zhuǎn)移的抗張強(qiáng)度、和至少 1240MPa(180ksi)的抗壓強(qiáng)度。"多功能/多功能性"在本文中表示復(fù)合體具有攜帶負(fù)荷的 能力以及至少一種非負(fù)荷攜帶功能，例如電、熱、電熱、傳感或健康監(jiān)控功能。
[0068] 在該實(shí)施方式中，增強(qiáng)纖維和粘合性組合物是必需的。對(duì)于增強(qiáng)纖維和粘合性組 合物的選擇沒(méi)有特別的限制或限定，只要本發(fā)明的效果不被劣化即可。合適的增強(qiáng)纖維和 粘合性組合物的例子如前文所述。
[0069] 在一種實(shí)施方式中，粘合性組合物至少包含選自但不限于前述例子中的熱固性 樹(shù)脂和固化劑，從而使得粘合性組合物在固化時(shí)可具有至少2. 8GPa、至少3. 5GPa、至少 4. OGPa、至少4. 5GPa或甚至至少5. OGPa的撓曲樹(shù)脂模量（下文稱為"樹(shù)脂模量"，在室溫下 按照ASTMD-790中描述的三點(diǎn)彎曲方法干式測(cè)量）。需要注意，較高的樹(shù)脂模量通常導(dǎo)致較 低的撓曲畸變。較高的樹(shù)脂模量向固化的纖維增強(qiáng)聚合物組合物提供優(yōu)異的抗壓強(qiáng)度、開(kāi) 孔抗壓強(qiáng)度和0°撓曲強(qiáng)度，因?yàn)檩^高的樹(shù)脂模量易于提供較高的強(qiáng)度，在一些情況下，抗 張強(qiáng)度和/或90°撓曲強(qiáng)度可能被一定程度地犧牲。然而，當(dāng)固化的粘合性組合物的撓曲 畸變?yōu)?_、至少3mm或甚至至少4mm時(shí)，固化的纖維增強(qiáng)聚合物組合物能夠維持或提高上 述各強(qiáng)度。
[0070] 在另一實(shí)施方式中，對(duì)于包含環(huán)氧樹(shù)脂的粘合性樹(shù)脂組合物而言，為了實(shí)現(xiàn)高樹(shù) 脂模量，每個(gè)單體中具有超過(guò)兩個(gè)環(huán)氧基團(tuán)的樹(shù)脂是合適的。環(huán)氧樹(shù)脂或固化劑或二者可 含有至少一個(gè)酰胺基，以提供高樹(shù)脂模量和優(yōu)異的對(duì)增強(qiáng)纖維的粘合性二者。當(dāng)在固化的 環(huán)氧樹(shù)脂網(wǎng)絡(luò)中包括進(jìn)酰胺基時(shí)，其可在無(wú)損于氫鍵形成導(dǎo)致的大的應(yīng)變的情況下增加樹(shù) 脂模量。包含酰胺基或具有前述特性的其它基團(tuán)的熱固化劑、固化劑或添加劑在本文中被 稱為環(huán)氧強(qiáng)化性試劑或環(huán)氧強(qiáng)化劑。在此類情況下，可觀察到超過(guò)3. 5GPa的樹(shù)脂模量和至 少大約3_的撓曲畸變。此類體系對(duì)于提高纖維增強(qiáng)聚合物組合物的抗壓性質(zhì)以及斷裂韌 性二者來(lái)說(shuō)是重要的。增加此類化合物具有的苯環(huán)的數(shù)量通常導(dǎo)致產(chǎn)生更高的樹(shù)脂模量。 此外，在另一實(shí)施方式中，可使用熱固化劑或固化劑的異構(gòu)體。在本文中使用時(shí)術(shù)語(yǔ)異構(gòu)體 指具有相同原子數(shù)和基團(tuán)數(shù)、但其中一個(gè)或更多個(gè)基團(tuán)的位置不同的化合物。例如，氨基苯 甲酰胺的酰胺基和胺基可在苯環(huán)上彼此位于鄰位（1，2)、間位（1，3)或?qū)ξ唬?，4)，分別成 為2-氨基苯甲酰胺、3-氨基苯甲酰胺和4-氨基苯甲酰胺。將基團(tuán)放置于互為鄰位或間位 的情況下，易于獲得比基團(tuán)相互為對(duì)位的情況更高的樹(shù)脂模量。
[0071] 在另一實(shí)施方式中，固化劑可至少包含酰胺基和芳香族基團(tuán)，其中所述酰胺基選 自有機(jī)酰胺基、磺酰胺基和磷酰胺基或它們的組合。酰胺基不僅提高粘合性組合物對(duì)增強(qiáng) 纖維的粘合性，并且還在無(wú)損于氫鍵形成導(dǎo)致的應(yīng)變的情況下促進(jìn)高樹(shù)脂模量。固化劑額 外包含一種或多種可固化官能團(tuán)，例如含氮基團(tuán)（例如胺基）、羥基、羧酸基或酸酐基。特別 地，胺基具有提供更高的交聯(lián)密度以及由此提供提高的樹(shù)脂模量的趨勢(shì)。至少具有酰胺基 和胺基的固化劑在本文中被稱為"酰胺基胺"固化劑。具有至少包含芳香族基團(tuán)、酰胺基和 胺基的化學(xué)結(jié)構(gòu)的固化劑在本文中被稱為"芳香族酰胺基胺類"。通常而言，增加芳香族酰 胺基胺所具有的苯環(huán)的數(shù)量具有導(dǎo)致更高的樹(shù)脂模量的趨勢(shì)。
[0072] 芳香環(huán)上可取代有額外的可固化官能團(tuán)和/或酰胺基。芳香族酰胺基胺類，例 如，適用于在本發(fā)明中用作為固化劑。上述固化劑的例子包括但不限于苯甲酰胺類，苯甲 酰苯胺類和苯磺酰胺類（包括基礎(chǔ)化合物，還包括經(jīng)取代的衍生物，例如其中酰胺基上的 氮原子和/或苯環(huán)被一個(gè)或更多個(gè)取代基例如烷基、芳基、芳烷基、非烴基取代而成的化合 物），氨基苯甲酰胺類和其衍生物或異構(gòu)體，包括鄰氨基苯甲酰胺（anthranilamide，也稱 o-aminobenzamide，或2-氨基苯甲酰胺）、3_氨基苯甲酰胺、4-氨基苯甲酰胺，氨基對(duì)苯二 甲酰胺類和其衍生物或異構(gòu)體，例如2-氨基對(duì)苯二甲酰胺、N，N' -雙（4-氨基苯基）對(duì) 苯二甲酰胺，二氨基苯甲酰苯胺類和其衍生物或異構(gòu)體，例如2,3_二氨基苯甲酰苯胺、3， 3-二氨基苯甲酰苯胺、3,4_二氨基苯甲酰苯胺、4,4_二氨基苯甲酰苯胺，氨基苯磺酰胺類 和其衍生物或異構(gòu)體，例如2-氨基苯磺酰胺、3-氨基苯磺酰胺、4-氨基苯磺酰胺（磺胺）、 4_(2_氨基乙基）苯磺酰胺和N-(苯磺?；┍交酋０罚突酋ｋ骂?，例如對(duì)甲苯磺酰肼。 芳香族酰胺基胺固化劑中，氨基苯甲酰胺類、氨基對(duì)苯二甲酰胺類、二氨基苯甲酰苯胺類和 氨基苯磺酰胺類適于提供優(yōu)異的樹(shù)脂模量和易于加工性。
[0073] 實(shí)現(xiàn)所需的樹(shù)脂模量的另一方法可以是使用上述環(huán)氧樹(shù)脂和苯并噁嗪樹(shù)脂的組 合作為必需的熱固性樹(shù)脂。在這種情況下，苯并噁嗪樹(shù)脂作為固化劑發(fā)揮作用并且不需 要額外的固化劑。但是，可使用如前文定義的促進(jìn)劑來(lái)加速固化過(guò)程。合適的苯并噁嗪 樹(shù)脂的例子包括但不限于：多官能n-苯基苯并噁嗪樹(shù)脂，例如，基于酚酞、基于硫代二苯 (thiodiphenyl)、基于雙酚A、基于雙酚F和/或基于雙環(huán)戊二烯的苯并噁嗪樹(shù)脂。當(dāng)環(huán)氧 樹(shù)脂或具有不同官能性的環(huán)氧樹(shù)脂混合物與苯并噁嗪樹(shù)脂或不同種類的苯并噁嗪樹(shù)脂混 合物一起使用時(shí)，環(huán)氧樹(shù)脂與苯并噁嗪樹(shù)脂的重量比可以在〇. 01至1〇〇之間。另一方法是 將高模量添加劑摻入粘合性組合物中。高模量添加劑的例子包括但不限于氧化物（例如二 氧化硅）、粘土、多面體低聚倍半硅氧烷（P0SS)、碳質(zhì)材料（例如有或沒(méi)有高度取向的碳納 米管、碳納米微片、碳納米纖維）、纖維質(zhì)材料（例如，鎳納米鏈（nickel nanostrand)、多水 高嶺石（halloysite))、陶瓷、金剛砂、鉆石和它們的混合物。
[0074] 除了上述之外，在一種實(shí)施方式中，粘合性組合物還包含迀移劑和一種或更多種 界面材料，其中增強(qiáng)纖維聚合物組合物固化后，所述一種或更多種界面材料較之遠(yuǎn)離增強(qiáng) 纖維的位置而言更為集中于增強(qiáng)纖維附近，其中，所述一種或更多種界面材料中的至少一 種是傳導(dǎo)性材料。對(duì)于界面材料和迀移劑的選擇沒(méi)有限制或限定，只要本發(fā)明的性質(zhì)不劣 化即可。傳導(dǎo)性材料和迀移劑的例子如前文所討論的那樣。非傳導(dǎo)性界面材料可以是（但 不限于）聚合物、核-殼橡膠顆粒、氧化物、基于硅的材料。針對(duì)迀移過(guò)程對(duì)這些材料的官 能團(tuán)要求已討論過(guò)。
[0075] 增強(qiáng)纖維和粘合性組合物之間的界面區(qū)域至少包含一種或更多種界面材料，以形 成界面相，所述界面相是降低該區(qū)域的應(yīng)力集中、并且使得固化的增強(qiáng)聚合物組合物實(shí)現(xiàn) 有實(shí)質(zhì)改進(jìn)的綜合性能（沒(méi)有此類增強(qiáng)界面相時(shí)無(wú)法實(shí)現(xiàn)）所必需的。為產(chǎn)生增強(qiáng)界面 相，需要增強(qiáng)纖維提供與界面材料的表面化學(xué)相容的表面化學(xué)，以及任選地，需要迀移劑以 進(jìn)一步促進(jìn)界面材料向增強(qiáng)纖維附近的迀移。界面材料在纖維增強(qiáng)聚合物組合物的固化 期間原位集中于界面區(qū)域，使得界面材料在界面區(qū)域具有濃度梯度，即，在靠近增強(qiáng)纖維處 較之在遠(yuǎn)離增強(qiáng)纖維處更為集中。為使復(fù)合體兼具期望的機(jī)械性質(zhì)和電性質(zhì)，可在粘合性 組合物中應(yīng)用傳導(dǎo)性和非傳導(dǎo)性界面材料的組合，其隨后在迀移劑的存在下迀移至界面區(qū) 域。例如，針對(duì)抗張相關(guān)的性質(zhì)和傳導(dǎo)性二者而言，可將核-殼橡膠顆