[发明专利]用于冷塑的聚合物复合材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于冷塑的塑性复合材料及其制备方法。

背景技术

塑性树脂，例如聚酯树脂用于获得高性能材料的用途是公知的。 典型的例子是所谓的聚合化合物，即那些衍生自具有不同来源并且具 有不同特性的两种基质的组合的那些材料，当将所述两种基质彼此适 当组合时，其形成至少部分保持其组成基质的特性的材料。使用的大 多数材料包括如下聚酯，该聚酯用玻璃纤维(Fiberglass^TM)或用聚合 物材料或用编织织物增强例如以赋予其多方向的抵抗性。还已知乙烯 基酯树脂，由于其结构，对玻璃纤维具有良好的亲合性。然而，尽管 乙烯基酯树脂具有良好的对化学试剂的耐性，但并不推荐在高温应用 领域中使用它们。

塑性材料如聚丙烯的高性能也是已知的。然而，这些材料的缺点 与模塑工艺有关，所述模塑工艺包括在昂贵的钢模具中进行的，并且 采用高吨位压力的热模塑操作。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高性能材料，该材料特别具有显著的 抗断裂性、无菌性、疏水性、耐酸性、高声学性以及热绝缘性等，并 且该材料可以通过简单和成本有效的方法获得。

该目的通过聚合化合物及其制备方法来实现，如所附权利要求中 定义的。

参考附图，将通过下文给出的非限制性的说明对本发明一些示例 性实施方案的描述，而更清楚的理解作为本发明目的的复合材料的更 多特征和优点：

图1是用于制备本发明的复合材料的装置的示意性透视图。

根据本发明的复合材料由乙烯基酯树脂组成，其中混入其中的填 料是聚烯烃，优选选自聚丙烯和聚乙烯。更优选该聚烯烃是聚乙烯。

所述乙烯基酯树脂优选是基于与苯乙烯交联的双酚-A环氧树脂的 环氧乙烯基酯树脂，其中苯乙烯比率为30wt％至50wt％，优选35wt％ 至45wt％。这种乙烯基酯树脂优选具有超过1g/cc，更优选1.1至 1.2g/cc的密度，并且玻璃化转变温度为110℃至130℃。

在优选的实施方案中，所述聚烯烃以微粒化的形式存在，并且具 有20μm至50μm，更优选22μm至30μm的粒度。在微粒化的微粒 的可能形状中，优选球状。

在本发明的复合材料中，所述聚烯烃优选以所述乙烯基酯树脂的 小于55wt％，更优选35wt％～50wt％，最优选约40wt％的量混合。 已经令人惊奇地发现所述聚烯烃能够赋予所述聚合化合物高机械性和 耐酸性；特别是关于聚乙烯，其比在类似现有技术的应用中更通常用 作填料的聚丙烯获得了更高的性能。

本发明的复合材料将进一步含有交联催化剂和底漆，如在下文中 将更好地论述的。

本发明的聚合化合物可以进一步含有合适的颜料或着色剂，以使 所述聚合化合物具有期望的美观外观。

现在将借助图1描述根据本发明的用于制备所述聚合物复合材料 的方法，图1示意性地示出用于这种方法的系统1。

系统1是由用于乙烯基酯树脂(树脂+苯乙烯交联剂)的第一贮器2 和用于聚烯烃的第二贮器3组成。贮器2和3是分别通过相应的管2′， 3′与配有搅拌器的容器4的底部连通，其中通过合适的排气元件5产生 真空。容器4的底部还通过管4′与泵送元件6流体连通，泵送元件6 将所述材料的混合物进料到通常是动态混合器的混合元件7中。分别 在相应的贮器8，9中含有的催化剂和颜料或着色剂，也被进料到混合 元件7中。通过管7′，混合元件7直接将所述反应混合物进料到模具(未 示出)中，在这里所述复合材料被成形。下文中将描述根据所述方法的 模式，控制所述材料流动的合适的阀门和指令以及控制单元。

实际上，以如上所述的比率将乙烯基酯树脂和聚烯烃装入容器4 中，并且在搅拌下进行真空处理(5巴低压)2小时以上，优选3小时以 上，最优选约4小时。所述真空处理对于防止在交联反应中气泡的产 生是非常重要的。因此，所述复合材料的最终性能得以改善。

当完成该处理后，通过泵送元件6将混合物输送到混合元件7中， 在这里，适量的催化剂/底漆和着色剂或颜料被加入到所述混合物中。 在该添加结束时，将反应混合物浇注入模具中，在这里，将完成所述 聚合物复合材料的交联反应和随后的成形。所述反应是放热的，以至 于温度可以达到70-80℃，并且通常在相当短的时间(几分钟)内完成。 为了获得均匀的复合材料，重要的是获得在混合元件7中提供的所有 组分，尤其是树脂和聚乙烯的适当的混合。