[发明专利]包含多级聚合物和(甲基)丙烯酸类聚合物的组合物、其制备方法及其用途

说明书

本发明涉及包含多级聚合物和(甲基)丙烯酸类聚合物的组合物、其制备方法及其用途。特别地，本发明涉及包含通过多级法制备的聚合物粒子形式的多级聚合物和(甲基)丙烯酸类聚合物的组合物，同时(甲基)丙烯酸类聚合物具有中等分子量。更特别地，本发明涉及包含通过包括至少两个级的多级法制备的聚合物粒子和具有中等分子量的(甲基)丙烯酸类聚合物的聚合物组合物、其制备方法、其在用于包含热固性树脂或热塑性聚合物的复合材料的聚合物组合物中作为抗冲改性剂的用途、以及包含它的组合物和制品。

发明领域

本发明涉及包含多级聚合物和(甲基)丙烯酸类聚合物的组合物、其制备方法及其用途。

特别地，本发明涉及包含通过多级法制备的聚合物粒子形式的多级聚合物和(甲基)丙烯酸类聚合物的组合物，同时(甲基)丙烯酸类聚合物具有中等分子量。

更特别地，本发明涉及包含通过包括至少两个级的多级法制备的聚合物粒子和具有中等分子量的(甲基)丙烯酸类聚合物的聚合物组合物、其制备方法、其在用于包含热固性树脂或热塑性聚合物的复合材料的聚合物组合物中作为抗冲改性剂的用途、以及包含它的组合物和制品。

技术问题

在其使用期间必须吸收高应力的机械或结构部件或制品或结构粘合剂广泛地由聚合物材料制造。虽然机械或结构部件或制品通常是复合材料，但结构粘合剂可以是纯聚合物的。复合材料是两种或更多种不可混溶材料的宏观组合。复合材料至少由形成用于结构内聚的连续相的基质材料和具有用于机械性质的各种架构的增强材料构成。

使用复合材料的目的是由复合材料实现如果独自使用由其单独成分无法获得的性能。因此，复合材料广泛用于若干工业部门，例如建筑、汽车、航空航天、运输、休闲、电子和体育，特别是由于它们与均质材料相比更好的机械性能（更高的拉伸强度、更高的拉伸模量、更高的断裂韧性）以及它们的低密度。

就商业工业规模的体量而言，最重要的类别是具有有机基质的复合材料，其中基质材料通常是聚合物。聚合物复合材料的主基质或连续相是热塑性聚合物或热固性聚合物。

热固性聚合物由交联的三维结构组成。交联通过固化在所谓的预聚物内部的反应性基团来获得。固化例如可以通过加热聚合物链以便使材料永久交联和硬化来获得。

为了制备聚合物复合材料，将预聚物与其它组分如玻璃珠或纤维或润湿或浸渍的其它组分混合，并随后固化。热固性聚合物的预聚物或基质材料的实例是不饱和聚酯、乙烯基酯、环氧或酚醛类聚合物。

热固性树脂一旦固化就具有尺寸稳定性、机械强度、电绝缘性质、耐热性、耐水性和耐化学性方面的优异性质。此类热固性树脂例如是环氧树脂或酚醛树脂。然而，此类固化树脂具有小的断裂韧性，并且是脆性的。

热塑性聚合物由未交联的直链或支链聚合物组成。可以将热塑性聚合物加热以便混合用于生产复合材料所需的成分（例如纤维基材和用于基质的热塑性聚合物）并冷却以便凝固。在热塑性树脂具有足够的流动性的情况下，才能够实现热塑性聚合物对纤维的润湿或正确浸渍。

浸渍纤维基材的另一种方法是在有机溶剂中溶解热塑性聚合物或使用基于单体或单体与聚合物的混合物的浆料。

为了确保和获得在大的温度范围内令人满意的机械性能，必须提高热塑性聚合物基质的冲击性能。

通常，通过多级法制造核壳粒子形式的抗冲改性剂，其中至少一级包含橡胶状聚合物。随后，将粒子并入用于复合材料的脆性聚合物或用于结构粘合剂的相之一中以提高成品的抗冲击性。

但是，这些类型的多级聚合物不容易分散在所有类型的树脂或聚合物中，尤其是均匀分布和/或以主要量分散；例如分散在环氧树脂或甲基丙烯酸类树脂中，但也可以是用于复合材料和结构粘合剂的聚合物相的其它前体或单体。

为了具有令人满意的冲击性能，良好的均匀分散体是必需的。