[发明专利]用于复合材料的(甲基)丙烯酸系聚合物组合物、其制备方法和用途

说明书

本发明涉及适用于(甲基)丙烯酸系聚合物组合物和(甲基)丙烯酸系聚合物复合材料的(甲基)丙烯酸系组合物、其制备方法及其用途。特别地，本发明涉及(甲基)丙烯酸系组合物，其一旦聚合就轻微交联，并且其适用于(甲基)丙烯酸系复合材料，更特别地适用于筋材。更特别地，本发明涉及适用于筋材的(甲基)丙烯酸系组合物、制备这样的(甲基)丙烯酸系组合物的方法、包含其的复合筋材以及制备这样的复合筋材的方法。本发明还涉及这样的(甲基)丙烯酸系组合物的用途和筋材的用途。

[发明领域]

本发明涉及适用于(甲基)丙烯酸系聚合物组合物和(甲基)丙烯酸系聚合物复合材料的(甲基)丙烯酸系组合物、其制备方法及其用途。

特别地，本发明涉及(甲基)丙烯酸系组合物，其一旦聚合就轻微交联，并且其适用于(甲基)丙烯酸系复合材料，更特别地适用于筋材。

更特别地，本发明涉及适用于筋材的(甲基)丙烯酸系组合物、制备这样的(甲基)丙烯酸系组合物、包含其的复合筋材以及制备这样的复合筋材的方法。

本发明还涉及这样的(甲基)丙烯酸系组合物的用途和筋材的用途。

[技术问题]

复合材料是两种或更多种不混溶材料的宏观组合。复合材料至少由形成用于结构的内聚的连续相的基质材料和具有用于机械性质的各种构造的增强材料构成。

使用复合材料的目的是由复合材料获得如果单独使用其单独组分不能获得的性能。

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、电子和运动，特别是由于它们与均质材料相比具有更好的机械性能(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。

热固性聚合物由交联的三维结构构成。通过固化所谓的预聚物内部的反应性基团获得交联。例如可以通过加热聚合物链以使材料永久地交联和硬化来获得固化。

为了制备聚合物复合材料，将预聚物与其它组分(例如用于颗粒复合材料的玻璃珠或用于纤维复合材料的短纤维)混合，或者将其它组分润湿或浸渍(例如编织网)并随后固化。

热固性聚合物基质的缺点是其交联度非常高。基质不能以其它形式成型。一旦聚合物固化，则形式固定。

热塑性聚合物由线性或支化聚合物链组成或包含线性或支化聚合物链。加热热塑性聚合物以混合生产复合材料所需的两种组分，并被冷却以凝固。使用热塑性聚合物制造复合材料的限制是它们在熔融状态下的高粘度。如果热塑性树脂具有足够的流动性，则仅能实现纤维被热塑性聚合物润湿或正确浸渍。为了使热塑性聚合物具有低粘度或足够的流动性，可以降低链长(分子量)。然而，太低的分子量对复合材料的性能，尤其是机械性质具有负面影响。另一方面，可以升高热塑性聚合物的温度，以便以重要的方式降低粘度。因此，连续工作温度相对较高，高于200℃，由于涉及高能量成本，直接影响复合材料的经济性(成本)。另外，如果温度非常高，热塑性聚合物倾向于降解，这对于具有高熔点的半结晶热塑性聚合物如聚酰胺(例如PA6.6)、聚醚砜(PES)、聚醚酰亚胺(PEI)、聚醚醚酮(PEEK)或聚苯硫醚(PPS)尤其如此。这种热诱导降解导致聚合物基质的分子量降低，这对于复合材料的内聚性是重要的。

浸渍纤维基材的另一种方法是将热塑性聚合物溶解在有机溶剂中。然而，该方法需要大量必须蒸发的溶剂。在能量和污染方面，使用大量溶剂存在环境问题。