[发明专利]乙酸乙烯酯共聚物在冷固化体系中作为减缩添加剂的用途

说明书

本发明涉及乙酸乙烯酯共聚物在生产复合材料的冷固化体系中作为减缩剂(低收缩添加剂)的用途，其特征在于，使用40重量％至95重量％乙酸乙烯酯和5重量％至60重量％一种或多种共聚单体的乙酸乙烯酯共聚物，所述共聚单体选自以下组中：具有3至20个碳原子的无支链或支链羧酸的乙烯酯和具有2至15个碳原子的无支链或支链醇的甲基丙烯酸酯和丙烯酸酯，其中以重量％计的数值是基于所述共聚单体的总重量，并且合计达100重量％。

本发明涉及乙酸乙烯酯共聚物在生产复合材料、更特别是聚合物混凝土的冷固化体系中作为减缩剂(低收缩添加剂)的用途。

在用于生产复合材料(复合物)的冷固化体系(这些是在60℃，优选在室温下，即，在40℃的温度下固化的体系)中，通常使用包含不饱和聚酯树脂(UP树脂)或乙烯酯树脂(VE树脂)的树脂组分。这些冷固化的可自由基交联的聚合物组合物进一步包含具有烯键式不饱和基团的单体，通常是苯乙烯或甲基丙烯酸酯单体。将这些单体添加至冷固化的可自由基交联的聚合物组合物中，以溶解可交联聚合物，并确保冷固化的可自由基交联的聚合物组合物是流体物质。为了引发不饱和聚酯树脂或乙烯酯树脂的交联，通常采用过氧化物或氢过氧化物引发剂。对于冷固化，优选另外使用促进剂以加速引发剂在这些低温下的分解-例如钴盐。

作为另外的组分，冷固化的可自由基交联的聚合物组合物任选地进一步包含纤维材料，如玻璃纤维、碳纤维、天然纤维或相应的纤维垫(纤维增强塑料复合物＝FRP复合物)，所述材料使可通过固化可自由基交联的聚合物组合物获得的复合组件得以增强。

冷固化的可自由基交联的聚合物组合物还用于生产聚合物混凝土。聚合物混凝土是复合材料的通用术语，其包含矿物填料，如石英、玄武岩和花岗岩、白垩、膨胀粘土、珍珠岩，它们以限定的粒度组成(分级曲线)存在，并且代替水泥，与由反应性树脂、单体、引发剂和促进剂构成的混合物结合。

与可自由基交联的聚合物组合物加工成增强或填充的组分和材料相关的问题是它们在聚合物组合物固化过程中经历的体积收缩。因此，为了降低固化过程中的收缩，将可自由基交联的聚合物组合物与称为低收缩添加剂(LPA)的减缩剂混合。低收缩添加剂可降低固化时的收缩，抑制内在应力，减少微裂纹，并有助于符合制造公差。

减缩剂(低收缩添加剂)通常是热塑性材料，如聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯，特别是聚乙酸乙烯酯，其通常进一步包含羧基官能共聚单体单元。基于乙酸乙烯酯和烯键式不饱和羧酸的低收缩添加剂描述于例如DE-A 2163089、US 3,718,714 A或WO 2007/125035A1中。DE-A 102007055694公开了基于聚合物的低收缩添加剂，其通过乙烯酯和烯键式不饱和环氧官能单体的聚合，以及随后所得聚合物与烯键式不饱和羧酸的聚合物同型反应获得。

然而，所述聚合物仅在可交联聚合物组合物在60℃和以上的升高温度下固化时才显现出其作为减缩剂(LPA)的活性。在室温下，一般LPA证明无活性或活性不足。在用于生产复合组件的大量工艺(如手工铺叠工艺或灌注或注射工艺，如例如真空灌注或轻质RTM)中，可交联聚合物组合物实际上在这样低的温度下固化，例如在室温下固化。聚合物混凝土也通常在室温下固化。

EP 224370 A2描述了一种冷固化聚合物混凝土组合物，它是通过将不饱和的邻聚酯树脂(orthopolyester resin)、过氧化物交联剂、矿物填料和聚苯乙烯粉末作为LPA共混，随后进行固化而获得的。US 6,034,155 A描述了一种冷固化聚合物混凝土组合物，其中采用混杂型聚酯-聚氨酯树脂作为LPA。

EP 2356159B1描述了即使在室温下也作为低收缩添加剂有活性的特定接枝聚合物。这些接枝聚合物的技术制备在复杂的三阶段反应(自由基聚合、聚合物同型反应(polymer-analogous reaction)和最终的自由基接枝共聚)中进行，这实际上导致高成本和LPA效应的差可再现性，因为即使接枝共聚物的分子结构的微小变化也可能引起作为“室温LPA”的活性的大波动。