具有改善的表面特性的丙烯酸类复合物的制作方法

1.本发明涉及热塑性树脂在添加剂和纤维材料存在下原位聚合而得的复合材料。更具体地，本发明涉及通过热塑性(甲基)丙烯酸类树脂与纤维材料原位聚合而得的聚合物复合材料，利用添加剂技术改善特性(如表面特性)，还涉及其用途以及用于生产这种复合材料的方法，以及所制造的包含这种聚合物复合材料的机械或结构部件或制品。


背景技术：

2.复合材料是两种或更多种非混溶性材料的宏观组合。复合材料至少由基质材料和增强材料构成，基质材料形成用于结构内聚的连续相，增强材料具有赋予机械特性的各种构造。
3.使用复合材料的目的是为了从复合材料中获得无法从其各组分单独使用时获得的性能。因此，复合材料被广泛应用于多种工业领域中，例如建筑、汽车、航空、运输、休闲、电子和体育，这主要是由于其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)和低密度。
4.从商业工业规模大小来看，最重要的领域是具有有机基质的复合物，其中基质材料通常为聚合物。聚合物复合材料的主要基质或连续相是热塑性聚合物或热固性聚合物。
5.热固性聚合物由交联的三维结构构成。交联是通过固化所谓预聚物内部的反应性基团来实现的。固化例如可以通过加热聚合物链来实现，以永久地将材料交联和硬化。为了制备聚合物复合材料，将预聚物与其它组分(如用于颗粒复合物的玻璃珠或用于纤维复合物的短纤维)混合，或者将其它组分润湿或浸渍(如编织网)并随后进行固化。用于热固性聚合物的预聚物或基质材料的实例为不饱和聚酯、乙烯基酯、环氧或酚醛树脂。
6.热固性聚合物基质的缺点是其刚性。基质无法轻易成形为其他形状。聚合物一旦固化，形状就固定了。这也导致热固性复合材料的回收变得困难，并且废料通常在水泥厂被焚烧或被扔进垃圾场。许多热固性树脂的另一个缺点是，其对紫外(uv)辐射的耐受性差——这限制了它们在户外环境的使用寿命，因为在长时间暴露于阳光下后，其机械或美观特性受损。
7.热塑性聚合物由不交联的直链或支化的聚合物构成。将热塑性聚合物加热以将制备复合材料所需的两种组分混合，并将其冷却以使其凝固。利用热塑性聚合物来制造复合材料的限制在于，它们在熔融状态下具有高粘度。只有当热塑性树脂具有足够的流动性时，才能实现热塑性聚合物对纤维的润湿或正确浸渍。为了使热塑性聚合物具有低的粘度或足够的流动性，可以降低链长(分子量)。但是，过低的分子量对复合材料的性能、特别是机械特性产生不良影响。另一方面，可以通过提高热塑性聚合物的温度来降低粘度，这是一个重要的途径。因此，连续工作温度相对较高(200℃以上)，由于高的能源成本的影响，这直接影响了复合材料的经济(成本)。此外，如果温度很高，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(如pa6.6)、聚醚砜(pes)、聚醚酰亚胺(pei)、聚醚醚酮(peek)或聚苯硫醚(pps))而言尤其如此。这种热诱导的降解导致聚合物基质的分子量
减小，而分子量对于复合材料的内聚是重要的。
8.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。但是，该方法需要大量溶剂，这些溶剂需要被蒸发掉。溶剂的大量使用存在能源和污染等环境问题。
9.us9,777,140描述了一种由(甲基)丙烯酸类单体的原位聚合形成的用于形成热塑性复合物的复合物材料。所得的丙烯酸类基质比大多数热固性材料具有更好的耐uv性，但由于在聚合中使用添加剂和引发剂，总体的耐uv性仍不如许多纯热塑性材料。另外，材料的特性(如耐化学品性或阻燃性，或美学特性如光泽或颜色丰度)可能会不好。
10.wo2014/111129描述了一种改善丙烯酸类复合物的表面特性的方法，其利用多层材料以实现所需特性。多层材料的使用可能是不理想的，因为这增加了制备步骤——导致附加的成本和时间。
11.本发明的目的在于，提供一种表面特性优异的热塑性聚合物复合材料，其可以容易地制备并转化和成形，其中，聚合物基质具有高的分子量。
12.本发明的另一目的在于，提供一种形成表面特性优异的复合材料的方法，并且在可能的情况下以经济的方式实施这种方法。
13.令人惊讶地发现，表面特性优异的热塑性复合材料可以利用热塑性(甲基)丙烯酸类基质和纤维材料并使用聚合物、小分子和/或无机添加剂形成。


技术实现要素：

14.本发明包括一种复合材料，其具有热塑性(甲基)丙烯酸类基质，作为增强物的纤维材料，以及聚合物添加剂、小分子添加剂(其中，小分子被定义为分子量(mw)<10,000道尔顿的有机分子，而聚合物添加剂被定义为分子量>10,000道尔顿)或无机添加剂。具体而言，本发明包括一种使用添加剂(如uv吸收剂、非丙烯酸类聚合物添加剂、染料、颜料或其他着色剂，以及无机添加剂)的材料，其中，添加剂均匀地分布在整个基质中。本发明还包括一种使用任意聚合物添加剂、小分子添加剂或无机添加剂的材料，其中，添加剂不均匀地分布在整个基质中。
15.本发明还包括一种用于形成复合材料的方法，其中，将聚合物、小分子或无机添加剂分散或溶解于包含用于形成热塑性(甲基)丙烯酸类基质的单体的液体浆料中。通过润湿步骤使液体浆料与纤维材料接触，之后对单体进行聚合。该方法中，添加剂将均匀地分布在整个复合物中。
16.本发明还包括一种用于形成复合材料的方法，其通过将含聚合物、小分子或无机添加剂的材料直接引入到纤维载体上来完成。再次通过润湿步骤使包含用于形成热塑性(甲基)丙烯酸类基质的单体的液体浆料与纤维材料接触，之后对单体进行聚合。该方法的优点为能够仅在需要的区域中施加添加剂。例如，复合物的表面特性可以通过仅将添加剂引入到复合物的最外1～10层上来改变。这对于例如改善材料的表面硬度而不影响本体复合物的抗冲击性来说可能是有利的。
17.本发明还包括机械或结构部件，其包含这种聚合物复合材料，其可以由一层或多层构成。
18.在本说明书中，已经以能够写出清楚和简明的说明的方式对实施方式进行了描述，但是旨在于并且应当理解，可以各种方式对实施方式进行组合或分离而不背离本发明。
例如，应当理解，本文描述的所有优选特征适用于本文描述的本发明的所有方面。
19.本发明的方面包括：
20.一种复合材料，其包含：
21.(a)聚合物热塑性(甲基)丙烯酸类基质，以及
22.(b)作为增强物的纤维材料，以及
23.(c)0.005％～5％的一种或多种添加剂，其改善复合材料的uv或热稳定性，其中，纤维材料至少具有至少1000的纤维纵横比或至少二维宏观结构，并具有令人满意的机械和表面特性。
24.一种复合材料，其包含：
25.(a)聚合物热塑性(甲基)丙烯酸类基质，以及
26.(b)作为增强物的纤维材料，以及
27.(c)0.5～50％的非丙烯酸类聚合物添加剂，
28.其中，纤维材料至少具有至少1000的纤维纵横比或至少二维宏观结构，并具有令人满意的机械和表面特性。
29.一种复合材料，其包含：
30.(a)聚合物热塑性(甲基)丙烯酸类基质，以及
31.(b)作为增强物的纤维材料，以及
32.(c)0.1～10％的赋予复合物颜色的添加剂，例如染料调色剂或颜料，其中，纤维材料至少具有至少1000的纤维纵横比或至少二维宏观结构，并具有令人满意的机械和表面特性。
33.一种复合材料，其包含：
34.(a)聚合物热塑性(甲基)丙烯酸类基质，以及
35.(b)作为增强物的纤维材料，以及
36.(c)0.1～50％的无机添加剂，其改变复合物的光扩散、光反射、光吸收、表面硬度、体积密度或电子传导率，
37.其中，纤维材料至少具有至少1000的纤维纵横比或至少二维宏观结构，并具有令人满意的机械和表面特性。
38.一种复合材料，其包含：
39.(a)聚合物热塑性(甲基)丙烯酸类基质，以及
40.(b)作为增强物的纤维材料，以及
41.(c)0.005％～50％的一种或多种聚合物、小分子或无机添加剂，
42.其中，所述添加剂中的一种或多种在复合物中实现不均匀分布，其中至少1体积％的复合物中所含添加剂之一的重量浓度比同一添加剂在复合物的其余部分中的重量浓度至少多1重量％或少1重量％。
43.一种用于形成本发明的复合材料的方法，其中，将聚合物、小分子或无机添加剂分散或溶解于包含用于形成热塑性(甲基)丙烯酸类基质的单体的液体浆料中。通过润湿步骤使纤维材料与液体浆料接触，之后将用于形成聚合物热塑性(甲基)丙烯酸类基质的单体聚合。
44.一种用于形成本发明的复合材料的方法，其中，将聚合物、小分子或无机添加剂直
接引入到纤维材料上。通过润湿步骤使纤维材料与液体浆料(其包含用于形成热塑性(甲基)丙烯酸类基质的单体)接触，之后将用于形成聚合物热塑性(甲基)丙烯酸类基质的单体聚合。
45.所制造的包含这种聚合物复合材料的机械或结构部件或制品。
具体实施方式
46.本发明包括具有热塑性(甲基)丙烯酸类基质、作为增强物的纤维材料以及聚合物、小分子或无机添加剂的复合材料。
47.除非另有说明，否则所有分子量均为通过凝胶渗透色谱法确定的重均分子量。所有列出的参考文献都以参考的方式纳入本文中。除非另有说明，否则所有浓度均以重量百分数(％)的形式给出。
48.本文中，术语“(甲基)丙烯酸类”是指所有类型的丙烯酸类和甲基丙烯酸类单体。
49.本文中，术语“pmma”是指甲基丙烯酸甲酯(mma)的均聚物和共聚物，对于mma的共聚物而言，pmma中mma的重量比为至少50重量％。
50.本文中，术语“热塑性聚合物”是指当加热时变成液体或变得液体性质更强或粘性更低，并且可以通过施加热和压力而变为新形状的聚合物。
51.本文中，术语“热固性聚合物”是指处于柔软的固态或粘性状态下的预聚物，其通过固化不可逆地转变为不熔的、不溶的聚合物网络。
52.本文中，术语“聚合物复合物”是指含多个不同相域的多组分材料，其中，至少一种类型的相域为连续相，并且其中至少一种组分为聚合物。
53.本文中，术语“浸渍”是指单体、低聚物或聚合物液体或其混合物渗透到纤维组件中。
54.本文中，术语“预浸料”是指已经用可固化的预聚物或液体反应物或热塑性塑料浸渍并准备好用于制造层压体的基材片。
55.本文中，术语“润湿”是指一种方法，通过该方法，固体与气体之间的界面被相同固体与液体之间的界面所取代。
56.本文中，术语“高分子量”是指通过gpc测得的重均分子量mw>50000g/mol。
57.本文中，用于纤维的术语“纵横比”是指纤维的长度与直径的比。
58.本文中，用于纤维材料的术语“二维结构”是指纤维不是单独的，而是彼此接触，从而形成例如非织造或网或织物形式的至少二维结构。
59.本文中，术语“原位聚合”是指复合材料的聚合物热塑性基质的最终聚合在纤维增强物材料的周围发生以直接获得热塑性复合材料。
60.基质聚合物
61.关于热塑性(甲基)丙烯酸类基质，可以提及热塑性聚合物，例如聚甲基丙烯酸烷基酯或聚丙烯酸烷基酯。烷基或相应的甲基丙烯酸烷基酯或丙烯酸烷基酯单体由c1～c12烷基构成。
62.在一个优选的实施方式中，热塑性(甲基)丙烯酸类基质为聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)。
63.术语“pmma”是指甲基丙烯酸甲酯(mma)均聚物，或包含至少70％、优选至少80％、
更优选至少90％、仍更优选至少95重量％甲基丙烯酸甲酯的共聚物，或mma的至少一种均聚物和至少一种共聚物的混合物，或mma的平均分子量不同的至少两种均聚物或两种共聚物的混合物，或mma的单体组成不同的至少两种共聚物的混合物。
64.甲基丙烯酸甲酯(mma)的共聚物包含70％～99.7重量％甲基丙烯酸甲酯和0.3～30重量％具有至少一个烯键式不饱和基团的至少一种单体，所述烯键式不饱和基团能够与甲基丙烯酸甲酯发生共聚。这些单体是公知的，特别可以提及苯乙烯、α
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甲基苯乙烯、丙烯酸和甲基丙烯酸以及(甲基)丙烯酸烷基酯烷基(其中，烷基具有1～12个碳原子)。作为实例，可以提及丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯或(甲基)丙烯酸2
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乙基己酯。共聚单体优选为丙烯酸烷基酯，其中，烷基具有1～4个碳原子。
65.在一个优选的实施方式中，甲基丙烯酸甲酯(mma)的共聚物包含80％～99.7％、更优选90％～99.7％、仍更优选90％～99.5重量％甲基丙烯酸甲酯和0.3％～20％、更优选0.3％～10％、仍更优选0.5％～10重量％具有至少一个烯键式不饱和基团的至少一种单体，所述烯键式不饱和基团能够与甲基丙烯酸甲酯发生共聚。共聚单体优选为丙烯酸甲酯或丙烯酸乙酯或其混合物。
66.热塑性(甲基)丙烯酸类基质的重均分子量应较高，即大于50000g/mol，优选大于100000g/mol。
67.重均分子量可以通过尺寸排阻色谱而测得(sec)。
68.纤维增强物
69.关于增强物材料，可以提及纤维材料。纤维材料可以具有不同的形式和维度(一维、二维或三维)。
70.一维形式为线性长纤维。纤维可以是不连续的或连续的。纤维可以随机排列或作为彼此平行的连续纤丝。纤维由其纵横比来定义，纵横比为纤维的长度与直径的比。本发明所使用的纤维为长纤维或连续的纤维。纤维的纵横比为至少1000，优选至少1500，更优选至少2000，更优选至少3000，最优选至少5000。
71.二维形式为纤维垫或非织造增强物或织造粗纱或纤维束，其也可以是束编的。
72.三维形式例如为堆叠或折叠的纤维垫或非织造增强物或纤维束或其混合物，是二维形式在第三维度中的集合。
73.纤维材料的来源可以是天然或合成材料。作为天然材料，可以提及植物纤维、木质纤维、动物纤维或矿物纤维。
74.天然纤维例如为剑麻、黄麻、大麻、亚麻、棉花、椰子纤维和香蕉纤维。动物纤维例如为羊毛或头发。
75.作为合成材料，可以提及选自热固性聚合物纤维、热塑性聚合物纤维或其混合物的聚合物纤维。
76.聚合物纤维可以由聚酰胺(脂肪族或芳族)、聚酯、聚乙烯醇、聚烯烃、聚氨酯、聚氯乙烯、聚乙烯、不饱和聚酯、环氧树脂和乙烯基酯制成。
77.矿物纤维也可以选自玻璃纤维(特别是e型、r型或s2型)、碳纤维、硼纤维或二氧化硅纤维。
78.本发明的纤维材料选自植物纤维、木质纤维、动物纤维、矿物纤维、合成聚合物纤维、玻璃纤维、碳纤维或其混合物。
79.添加剂
80.关于聚合物、小分子或无机添加剂，其可以以相对于热塑性基质为0.005％～50重量％的含量存在于复合物中。
81.本发明的聚合物添加剂包括但不限于苯乙烯类聚合物、聚烯烃、聚乳酸(pla)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(pbt)、聚氯乙烯(pvc)、聚碳酸酯(pc)、聚氨酯(pu)、聚酰胺、热塑性含氟聚合物、嵌段共聚物或其混合物。聚合物添加剂优选以0.5％～50％、更优选5％～40％、最优选10％～30％的量使用。聚合物添加剂可以影响材料的许多特性和/或表面特性；包括但不限于机械、密度、热、表面硬度、耐刮擦或擦伤性、电子传导率、介电特性、抗静电性能、阻燃性、耐火焰蔓延性、透光性、反射或吸收、表面粗糙度、颜色、光泽和其他美学特性。
82.本文中，苯乙烯类聚合物包括但不限于聚苯乙烯、高抗冲聚苯乙烯(hips)、丙烯腈
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丁二烯
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苯乙烯(abs)共聚物、丙烯腈
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苯乙烯
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丙烯酸酯(asa)共聚物、苯乙烯丙烯腈(san)共聚物、甲基丙烯酸酯
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丙烯腈
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丁二烯
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苯乙烯(mabs)共聚物、苯乙烯
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丁二烯共聚物(sb)、苯乙烯
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丁二烯
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苯乙烯嵌段(sbs)共聚物及其部分或完全氢化衍生物、苯乙烯
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异戊二烯共聚物、苯乙烯
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异戊二烯
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苯乙烯(sis)嵌段共聚物及其部分或完全氢化衍生物、苯乙烯
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(甲基)丙烯酸酯共聚物(如苯乙烯
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甲基丙烯酸甲酯共聚物(s/mma))，以及它们的混合物。优选的苯乙烯类聚合物为asa。
83.可以用于本发明的用途的含氟聚合物包括但不限于聚偏二氟乙烯(pvdf)、乙烯四氟乙烯(etfe)、乙烯与四氟乙烯和六氟丙烯(efep)的三元共聚物、四氟乙烯
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六氟丙烯
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氟乙烯(thv)的三元共聚物、氟乙烯的共聚物，以及pvdf与官能化或未官能化聚甲基丙烯酸甲酯聚合物和共聚物的共混物。含氟聚合物可以是官能化或未官能化的，并且可以是均聚物或共聚物——优选与其他氟单体的共聚物，包括氟乙烯；偏二氟乙烯(vdf)；三氟乙烯(vf3)；三氟氯乙烯(ctfe)；1,2
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二氟乙烯；四氟乙烯(tfe)；六氟丙烯(hfp)；全氟(烷基乙烯基)醚，例如全氟(甲基乙烯基)醚(pmve)、全氟(乙基乙烯基)醚(peve)和全氟(丙基乙烯基)醚(ppve)；全氟(l,3
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二氧杂环戊烯)；全氟(2,2
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二甲基
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1,3
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二氧杂环戊烯)(pdd)；及其共混物。共聚物包含至少60％vdf单体单元、优选至少70％vdf单体单元。
84.在本发明的一个特别有用的实施方式中，含氟聚合物为偏二氟乙烯的均聚物或偏二氟乙烯与六氟丙烯的共聚物。
85.另一种特别有用的添加剂类型为抗冲改性剂。也可以认为抗冲改性剂是具有弹性体核和至少一种热塑性壳的细颗粒形式，颗粒的尺寸通常小于1微米，更优选为50～300nm。抗冲改性剂可以通过乳液聚合来制备。也可以认为嵌段共聚物为抗冲改性剂。抗冲改性剂在聚合物热塑性基质中的含量为1～50重量％，优选5～25重量％，更优选10～20重量％。
86.另一种特别有用的聚合物添加剂类型为聚合物球形颗粒，其粒径为0.5微米～1,000微米，其可以用于改变光吸收或扩散特性，可以用作消光剂或可以赋予材料表面纹理。这些球形聚合物添加剂以1～20％、优选2～10％的量使用。
87.本发明的小分子添加剂包括但不限于uv吸收剂(包括苯并三唑、三嗪、氰基丙烯酸酯和受阻胺光稳定剂)，稳定剂，增塑剂，着色剂，染料，抗氧化剂，抗静电剂，表面活性剂，调色剂，折射率匹配添加剂，具有特定光衍射、光吸收或光反射特性的添加剂，分散助剂，辐射稳定剂(如聚乙二醇、聚丙二醇、乳酸丁酯和羧酸(如乳酸、草酸和乙酸))，或具有特定光衍
射、光吸收或光反射特性的添加剂。小分子添加剂在本发明中优选以0.005％～5％、更优选以0.01～3％、最优选以0.1～1％的量使用。
88.在本发明的一个特别有用的方面中，一种小分子添加剂为苯并三唑化学类的uv吸收剂。p或360为苯并三唑uv吸收剂的特别优选的类型。
89.在本发明的另一个特别有用的方面中，小分子添加剂为受阻胺光稳定剂。770为受阻胺光稳定剂的特别优选的类型。
90.在本发明的另一个特别有用的方面中，小分子为基于硫或磷化学物质的抗氧化剂。
91.本发明的有用的无机添加剂包括但不限于填料(包括但不限于碳酸镁、碳酸钙、水滑石、二水滑石、滑石、二羟基硅酸镁和酒石酸锑)，矿物氧化物(包括但不限于二氧化硅、氧化铝、氧化锌、氧化镁、氧化钡、二硫化钼、氧化锌、氧化钛、氧化钙、三氧化二锑、氮化硼、二硫化钨和氧化钛)，粘土/膨润土，纳米材料(如纳米矿物氧化物、纳米粘土或纳米碳质材料(包括但不限于纳米石墨、热还原氧化石墨、石墨薄片、膨胀石墨、石墨纳米片、石墨烯、单壁碳纳米管、多壁碳纳米管))，具有特定光衍射、光吸收或光反射特性的添加剂，光改性添加剂(如粒径为0.5微米～1,000微米的无机球形颗粒)，以及阻燃剂(包括但不限于磷基添加剂(如次膦酸盐、二次膦酸盐、膦酸盐、磷酸盐、红磷、多磷酸铵)，或水合矿物填料(如金属氢氧化物(如三水合铝(al(oh)3)或氢氧化镁(mg(oh))))。无机添加剂优选以0.1～50％的量使用，更优选以1～30％的量使用。无机添加剂可以影响材料的许多特性和/或表面特性；包括但不限于机械、密度、热、表面硬度、耐刮擦或擦伤性、电子传导率、介电特性、抗静电性能、阻燃性、耐火焰蔓延性、透光性、反射或吸收、表面粗糙度、颜色、光泽和其他美学特性。
92.在本发明的一个特别有用的方面中，小分子或无机添加剂被用作着色剂。本发明的有用的染料和颜料包括但不限于：硫化镉锌(ci颜料黄35，cas注册号8048
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07
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5，检索号01
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2119981639
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18
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0001)、硫硒化镉橙(ci颜料橙20，cas注册号12656
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57
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4，检索号01
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2119981636
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24
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0001)、硫硒化镉红(ci颜料红108，cas注册号58339
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34
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7，检索号01
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2119981636
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24
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0001)、碳黑(pblk
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7)、tio2(pw
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6)、baso4(pw
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21和pw
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22)、caco3(pw
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18)、pbco3、pb(oh)2、(pw1)、黄6g、黄3g、黄g、黄e2r、黄rn、橙3g、橙r、红e2g、红a红eg、红g、红h、红b、红5b、红紫、紫3r、紫b、紫3b、蓝3r、蓝rr、蓝2b、绿5b、绿g、荧光yel.和着色剂优选以0.1～10％的量使用，更优选以0.5～8％的量使用。
93.本发明还考虑了在复合物中实现添加剂的不均匀分布的能力。该不均匀分布是指，至少1体积％的复合物中所含添加剂之一的重量浓度比同一添加剂在复合物的其余部分中的重量浓度至少多1重量％或少1重量％。作为一个实例，若复合物制品厚100mm且制品顶部1mm的层含有3重量％颜料，而其余99mm的层含有小于2.97重量％或大于3.03重量％颜料，则这将构成颜料添加剂的不均匀分布，即3％的1％为0.03％。
94.为了评估非混溶性添加剂在最终复合物部件中的分布，可以考虑截面显微图(如原子力显微图或扫描电子显微图)，其中，拍摄制品的两个部分的代表性截面图像，并利用图像分析软件计算添加剂在两个区域中的体积百分比。之后，本领域技术人员可以利用基质和添加剂的相对密度来将体积百分比转换为重量百分比。对于混溶性或非混溶性添加剂，可以考虑分离和/或化学分析技术，包括但不限于nmr、gc、lc、ir或热解gc，其可以提供添加剂的重量百分比。
95.实现这种不均匀分布的一种特定方法是通过将添加剂直接引入到选择性纤维载体层或该层的部分上，但是也可以考虑实现这种不均匀分布的其它方法，包括但不限于使用优先迁移到表面或界面上的添加剂，或者使用在固化期间由于热、压力或电磁场的施加而迁移的添加剂。
96.方法
97.本发明的聚合物复合物包含纤维材料，聚合物热塑性(甲基)丙烯酸类基质，聚合物、小分子或无机添加剂。在本发明的一种方法中，在聚合之前将添加剂溶解或分散于液体树脂中。这可以通过本领域已知的任何方法实现，包括通过顶置混合器使用剪切混合，任选地将液体树脂加热，以增加分散或溶解的速率。掺入添加剂的另一种特别有用的方法为，首先在单体(如mma)中制备添加剂的浓度较高的母粒。之后可以以合适的用量将该母粒添加至包含用于形成热塑性(甲基)丙烯酸类聚合物的单体的液体浆料中，从而实现所需目标添加剂含量。之后，通过液体浆料对纤维材料的润湿步骤使纤维与液体树脂接触，该液体浆料包含用于形成热塑性(甲基)丙烯酸类聚合物的单体以及溶解的或分散的添加剂。之后，进行单体的聚合。
98.在本发明的第二种方法中，将添加剂材料直接引入到纤维材料上，之后在聚合步骤之前进行液体浆料对纤维材料的润湿步骤，该液体浆料包含用于形成热塑性(甲基)丙烯酸类聚合物的一种或多种单体以及添加剂。可以通过本领域已知的任何方法将添加剂直接引入到纤维材料上，包括但不限于液体涂覆步骤(其中，添加剂是液体，或者添加剂溶解或分散在液体溶剂中)或粉末涂覆。对于液体涂覆方法，可以通过本领域已知的任何方法(如喷涂或浸涂)将液体加到纤维上，并且若有需要，可以将过量的溶剂(对于添加剂溶解或分散在液体中的情况)蒸发掉。对于粉末涂覆，可以在纤维制备期间或之后将添加剂施加在一个面或两个面上。无论是对于液体涂覆还是对于粉末涂覆而言，可以在沉积添加剂之前用粘合剂对纤维进行处理，以改善添加剂对纤维的粘附性。
99.在引入添加剂之后，通过液体浆料对纤维材料的润湿步骤使纤维与液体树脂接触，该液体浆料包含用于形成热塑性(甲基)丙烯酸类聚合物的单体。之后，进行单体的聚合。该方法的优点为，可以实现添加剂的不均匀分布。这在需要改善表面特性的情况下可能是特别有利的，该表面特性包括但不限于uv稳定性、耐化学品性、耐刮擦性、耐擦伤性、颜色、光泽、电子传导率、抗静电性能或耐火焰蔓延性。在这些情况下，为了实现特性的改善，可能仅需要将添加剂引入到非常接近部件表面的地方——这可以通过仅将添加剂引入到复合物的顶部层或顶部几层上的方法来实现。相反，若将材料引入到树脂中，则可以预期添加剂的分布会更加均匀。均匀的分布可能是有害的，因为添加剂可能使其它机械特性恶化。均匀的分布也可能带来经济损失(特别是对于较昂贵的添加剂而言)，因为若添加剂在整个部件中均匀地分布，则需要总量较多的添加剂。
100.在本发明的第三种方法中，通过在复合物层压结构中引入多孔膜的方式引入添加剂。该膜可以由100％添加剂构成，或者添加剂可以分散在聚合物载体基质中，膜基质优选与复合物的丙烯酸类树脂基质相容。该方法的优点也是添加剂的不均匀分布。类似地，可以将含添加剂的非多孔膜引入到层压结构的一侧上。
101.在本发明的第四种方法中，添加剂的分散在包含不同含量(其中，一种基质中的含量可以是0％)或不同类型的添加剂的两种不同的液体树脂基质中进行。例如，可以将非多孔阻挡膜引入到复合物结构的中间层中。可以用含有不同量或类型添加剂的树脂向复合物的各区域(由阻挡膜隔开)进行树脂的两种不同的输注或注射——其允许非均匀分布。在本发明的一种替代性方法中，可以使用表面rtm。模具可以用具有给定含量和类型的添加剂的第一树脂来完全填充。在聚合之后，可以将模具稍微打开，之后用具有给定含量和类型的添加剂的第二树脂来填充，其也允许非均匀分布。
102.关于获得热塑性(甲基)丙烯酸类基质的聚合方法，可以提及自由基聚合、阴离子聚合或光聚合。
103.关于自由基引发剂，其可以选自二酰基过氧化物、过氧酯、二烷基过氧化物、过氧缩醛或偶氮化合物。可能合适的自由基引发剂例如为碳酸异丙酯、过氧化苯甲酰、过氧化月桂酰、过氧化己酰、过氧化二异丙酯、过苯甲酸叔丁酯、过
‑
(2
‑
乙基己酸)叔丁酯、氢过氧化异丙酯、1,1
‑
二(过氧叔丁基)
‑
3,3,5
‑
三甲基环己烷、过氧异丁酸叔丁酯、过乙酸叔丁酯、过新戊酸叔丁酯、过新戊酸戊酯、过辛酸叔丁酯、偶氮二异丁腈(aibn)、偶氮二异丁酰胺、2,2
’‑
偶氮二
‑
(2,4
‑
二甲基戊腈)或4,4
’‑
偶氮二
‑
(4
‑
氰基戊酸)。使用选自上述列举的自由基引发剂的混合物不会偏离本发明的范围。优选的自由基引发剂为偶氮二异丁腈。
104.自由基引发剂相对于铸模中浇铸的混合物的单体的含量为100～2000ppm(以重量计)，优选200～1000ppm(以重量计)。
105.另一种成分也可以是用于控制分子量的链限制剂(如γ
‑
松油烯或松油醇烯)，其相对于混合物的单体的含量为0～2500ppm，优选0～1500ppm。
106.若液体预聚物或浆料在给定温度下的粘度对于正确的浸渍而言太高，则可以加热浆料，以便在浸渍发生的相应温度下在上述动态粘度区间内具有液体性质更强的浆料，以对纤维材料进行充分的润湿和正确、完全的浸渍。
107.关于本发明的聚合物复合材料的结构或组成，基于总组成，其包含至少20重量％纤维材料、优选至少40重量％纤维材料、更优选至少50重量％纤维材料、更优选至少55重量％纤维材料。
108.本发明的聚合物复合材料基于总组成包含至多99重量％纤维材料、优选至多95重量％纤维材料、更优选至多90重量％纤维材料、更优选至多80重量％纤维材料。
109.复合物的结构也涉及层压体。几层或几片热塑性纤维复合材料可以通过层压结合在一起。
110.关于聚合物复合材料的制备方法，可以采用多种方法来制备三维样品。可以提及层压、拉挤、输注、真空袋模塑、压力袋模塑、高压釜模塑、树脂传递模塑(rtm)、增强反应注射模塑(r
‑
rim)及其变体、压制模塑、纤维缠绕、压缩模塑或湿法叠层。
111.所有方法都包括在聚合步骤之前用包含用于形成聚合物热塑性(甲基)丙烯酸类基质的单体的液体浆料润湿纤维材料的步骤。如上文所述，将添加剂溶解或分散在聚合物
基质中，或将其直接加到纤维材料上。
112.热塑性聚合物基质的最终分子量是在制备聚合物复合材料的所述方法之一的期间中获得的。
113.在拉挤法中，生产出长且连续的等截面的产品。来自纤维架(creel)的纤维在树脂浴中用液体树脂润湿和浸渍，之后进行预成形、成形和聚合。
114.树脂传递模塑是利用双面模具组形成复合材料的两个表面的方法。下侧是刚性的模具。上侧可以是刚性或柔性模具。柔性模具可以由复合材料、硅酮或挤出聚合物薄膜(如尼龙)制成。两个侧面合在一起产生模腔。树脂传递模塑的突出的特点是将增强物材料放入模腔中，并且在引入基质材料之前将模具组封闭。树脂传递模塑包括许多种类，其在树脂如何加到模腔中的增强物上的技术方面有所不同。这些种类包括从真空输注到真空辅助树脂传递模塑(vartm)的一切变化形式。该方法可以在常温或高温下进行。常温是指10℃～50℃。高温是指高达200℃。优选地，高温为50℃～160℃。
115.在输注法中，液体预聚物浆料必须具有与聚合物复合材料的制备方法相适应的粘度。通过施加轻微的真空使浆料进入特殊模具中的纤维材料中。纤维材料被液体预聚物浆料输注并完全润湿。
116.该方法的一个优点为，复合物中纤维材料的量高。
117.制备复合材料的优选方法是将尚未聚合的基质材料的液体树脂(更优选在模具中)转移到纤维材料中的方法。
118.更优选地，纤维材料的润湿步骤在封闭模具中通过树脂传递模塑或通过输注完成。
119.仍更优选地，纤维材料的润湿步骤和热塑性复合材料的制备在相同模具中进行，其为封闭模具。模具至少在一侧上对可见和紫外辐射是不透明的。
120.封闭模具可以避免和降低单体的蒸发并保护环境，等等。
121.本发明的另一个方面为，制造包含本发明的热塑性复合材料的机械或结构部件或制品的制造方法，其包括以下步骤：
122.a)用液体浆料浸渍纤维基材，
123.b)将浸渍所述纤维基材的液体浆料聚合。
124.优选地，步骤a)中纤维基材的浸渍在封闭模具中完成。
125.更优选地，步骤a)和步骤b)在相同封闭模具中完成。
126.在模具的至少一侧上，模具对可见和紫外辐射是不透明的。
127.相同封闭模具的使用将避免浸渍后材料的转移，而在封闭模具中的聚合将保证热的良好分布，具有令人满意的聚合产率和一种或多种单体的最终蒸发。
128.关于聚合物复合材料的用途，可以提及汽车用途、航海用途、铁路用途、运动、航天与航空用途、光伏用途和风能用途。
129.本发明的聚合物复合材料被应用于制造机械或结构部件或制品，特别是三维的机械或结构部件。
130.由于在浸渍过程中纤维基材的完全、正确和均匀的润湿，不存在纤维润湿的缺陷(如气泡和空隙，其降低复合材料的机械性能)。
131.所制造的包含本发明的聚合物复合材料的机械或结构部件或制品基本不含任何
孔。孔是指直径为至少1μm或更大的球形空隙，或最小主轴为至少0.5μm或更大的扁球形细长椭球状空隙。“基本不含孔”是指孔占热塑性复合材料的总体积的小于1体积％、优选小于0.5体积％、更优选小于0.2体积％。
132.关于所制造的机械或结构部件或制品的用途，可以提及汽车用途、航海用途、铁路用途、运动、航天与航空用途、光伏用途、计算机相关用途、无线通信用途和风能用途。
133.具体而言，三维机械或结构部件为汽车部件、轮船部件、火车部件、运动制品、飞机或直升机部件、太空船或火箭部件、光伏模块部件、风力涡轮机部件、家具部件、结构或建筑部件、电话或手机部件、计算机或电视部件、打印机或影印部件。
134.关于热塑性复合材料或所制造的包含热塑性复合材料的机械或结构部件或制品的回收，其可以通过研磨或解聚热塑性聚合物来完成。
135.为了获得更小的碎片，用机械方式进行研磨。由于结构部件包含热塑性聚合物，因此该聚合物可以被加热，并且碎片在一定限度内再次转变，以获得回收物。
136.优选地，将包含热塑性复合物的结构部件加热，以使pmma热解或热分解并回收作为单体的甲基丙烯酸甲酯(mma)。
137.更优选地，通过热分解回收聚合物中存在的mma的至少50重量％。
138.在至少200℃且不大于400℃的温度下加热结构部件。
139.为了获得更小的碎片，用机械方式进行研磨。由于结构部件包含热塑性聚合物，因此该聚合物可以被加热，并且碎片在一定限度内再次转变，以获得回收物。
140.关于热塑性复合材料或所制造的包含热塑性复合材料的机械或结构部件或制品的后处理，可以考虑诸如制品的热成形或熔融共混以在初始处理后获得新形状的方法。还可以考虑将复合物制品与第二种材料粘附的机制——其无论是聚合物、金属、陶瓷、复合物还是由另一种结构材料制成的。可以用粘合剂来连接材料。另一种可以提及的特别有用的连接相似或不相似的复合物或热塑性材料的方法是焊接。可以使用焊接将本发明的复合材料和制品与第二种材料连接。
141.测试方法
142.复合材料中纤维的重量分数通过规范nf en 2564(“航空航天系列——碳纤维树脂薄片和孔隙率(series aerospatiale
‑
sletfiels de carbone fibres de resine et du taux de porosite)”)获得。
143.牵引机械特性通过规范iso 527
‑
4(“塑料——拉伸性能的测定——第4部分：各向同性和正交异性纤维增强塑料复合物的试验条件”)3型来表征。
144.压缩机械特性在c
é
lan
è
se类型的设置之后通过规范iso 14126：1999(“纤维增强塑料复合物——面内方向上压缩特性的测定”)a1型来表征。
145.三点弯曲的机械特性通过规范nf en 2562(“碳纤维增强塑料；单向层压板；平行于纤维方向的弯曲试验”)1型来表征。
146.实施例
147.实施例1：uv吸收剂的作用
148.为了改善具有聚合物热塑性(甲基)丙烯酸类基质的复合材料的uv稳定性，在加入引发剂之前，向液体树脂中掺入两类uv吸收剂。其实现方式为，首先通过剪切搅拌在mma中产生所述uv吸收剂的浓缩物。将该浓缩物以达到目标配方的适当含量加入液体复合物树脂
中，该液体复合物树脂包含溶解在80％mma中的20重量％pmma，pmma的mfi为1.5g/10分钟(根据astm d1238在230℃/3.8kg下测量)。之后，通过真空输注将液体浆料与玻璃纤维结合，其中，使用过氧化苯甲酰引发剂(3％afr 40)来在室温下固化浆料。
149.所使用的两种苯并三唑uv吸收剂为p和360。使用含150ppm和700ppm的p的树脂制剂。还制作并测试了不含uv吸收剂的比较例。
150.采用sae
‑
j2527氙弧加速风化法对样品进行3800hr(5000kj/m2)暴露后，根据黄度指数(yi)和δ
‑
b(黄蓝颜色空间)对样品进行评价。研究结果如表1所示。
151.表1
[0152][0153]
可以容易地观察到，掺入uv吸收剂添加剂大大改善了材料的uv稳定性(其导致较低程度的yi和较小的δ
‑
b值，这两个值都表明在uv暴露后部件中黄度较小)，这对于室外美学应用是至关重要的。
[0154]
实施例2：着色剂的作用
[0155]
评价了颜料对c195的作用，并根据颜料颜色测定了粘度的变化。
[0156]
样品：
[0157]
1.c195，(20重量％pmma溶解于80重量％mma单体中)
[0158]
2.带黑色颜料的c195
[0159]
3.带白色颜料的c195
[0160]
4.带蓝色颜料的c195
[0161]
5.带红色颜料的c195
[0162]
6.带银色颜料的c195
[0163]
实验：
[0164]
在8盎司玻璃罐中，使用移液管称取适量颜料(4g或1g)，并加入相应量的c195树脂(93g或96g)，盖上罐盖。材料在室温下稳定至少1小时。
[0165]
之后，加入3％(3g)a75引发剂。使用压舌器将材料搅拌5分钟，当混合开始时立即启动秒表。大约30秒后，将热电偶导线放入溶液中并固定到位。然后启动温度和粘度记录仪，并在此时记下起始温度。对材料进行目视监测，并记录温度和粘度的周期性读数。当达到峰值温度时进行记录。
[0166]
粘度用布鲁克菲尔德(brookfield)dvii pro粘度计记录，其可以记录0cp～2000cp的粘度。
[0167]
制备以下制剂，反应在室温(22℃)下进行。
[0168]
表2
[0169][0170][0171]
结果
[0172]
分别于第1、2、3、7天记录粘度。有蓝色颜料的c195的粘度在第2天超过2000cp，这是粘度计的极限。有黑色颜料的树脂的粘度在第7天超过了2000cp。
[0173]
表3和图1中给出了粘度随时间变化的总结，并附有评述和外观观察。
[0174]
表3
[0175][0176]
有蓝色颜料的c195在第3天率先凝胶化。有黑色颜料的c195也快速变得黏稠，在第7天测得大于2000cp。有红色颜料的c195在第7天变得黏稠，但仍然为液体。有白色和银色颜料的c195的粘度在第7天有所增加，但是材料仍完全为液体。
[0177]
实施例3：有颜料的液体树脂的输注
[0178]
有颜料的rt150溶液的配方：
[0179]
95％rt150(20％pmma溶解于80％mma中)
[0180]
5％绿色颜料(25％酞菁绿/75％乙酸丁酸纤维素)
[0181]
混合方法：
[0182]
·
在hdpe烧杯中加入285g的rt150至1000m
[0183]
·
加入15g绿色“碎屑”颜料
[0184]
·
颜料凝固
[0185]
·
用铝箔覆盖烧杯以防止mma从rt150中蒸发
[0186]
用剪切混合头在200rpm下搅拌1 小时。烧杯底部仍残留着凝结的颜料团块。除去团块，重新称重树脂——260g。加入7.8g或3％ezflo并用木棒混合，直至溶解(～30秒)。
[0187]
在水平玻璃模具表面上预制备用于输注的12”x10”层压体：
[0188]
·
8层平纹编织科纺勒(chomorat)玻璃纤维垫
[0189]
·
垫顶部的剥离层
[0190]
·
1405
‑
b；ldpe输注流动介质，红色
[0191]
·
stretchlon 800pe袋
[0192]
·
灰色真空带
[0193]
层压板的输注：
[0194]
·
将真空调节器设为300托
[0195]
·
19分钟完全润湿纤维，这比正常的3分钟更长——可能与堆叠结构有关。入口下方的流动介质与玻璃板之间有约1/4”的间隙。通过剥离层将该间隙连接，剥离层的多孔性比流动介质小得多
[0196]
·
关闭入口，保持恒定真空度
[0197]
·
树脂桶温度：
[0198]
o 38分钟＝28℃
[0199]
o 48分钟＝51℃
[0200]
o 1小时＝91℃(仍未完全引发)
[0201]
o 1小时5分钟＝完全引发
[0202]
·
引发后90分钟将固化板脱模
[0203]
板说明
[0204]
·
外观上10个中9个为润湿的
[0205]
·
出口前3英寸具有相当大的孔隙率
[0206]
·
板在b侧上更暗，在那里有流动介质，而且树脂更多
[0207]
·
b侧有空气滞留或在流动介质内形成的迹象
[0208]
·
非常漂亮的绿色！
[0209]
结论/发现：
[0210]
·
颜料可使操作员更容易地看清润湿过程
[0211]
·
树脂在填注结束时的流动不恒定，并截留空气形成孔
[0212]
实施例4：非丙烯酸类聚合物添加剂
[0213]
将150的样品(20％pmma溶解于80％mma中)与相同150的样品进行比较，后者中用20％的abs树脂取代20％pmma。液体树脂混合物的粘度为141cps。基于abs的液体树脂混合物的粘度为227cps。
[0214]
将混合物引发并形成铸片。进行了缺口、非缺口和锐缺口夏比测量，结果如下：
[0215]
非缺口夏比值：150:19,24kj/m^2；
[0216]
基于abs的48,7kj/m^2
[0217]
缺口夏比值：150＝1,57kj/m^2；
[0218]
基于abs的＝4,89kj/m^2
[0219]
锐缺口夏比测试(kic值)：150＝1,09kj/m^2；
[0220]
基于abs的＝3,66kj/m^2

技术特征：
1.一种复合材料，其包含：(a)聚合物热塑性(甲基)丙烯酸类基质，(b)作为增强物的纤维材料，以及(c)0.005％～5％的一种或多种添加剂，其改善复合材料的uv或热稳定性，其中，纤维材料至少具有至少1000的纤维纵横比或至少二维宏观结构，并具有令人满意的机械和表面特性。2.如权利要求1所述的复合材料，其中，用于改善uv或热稳定性的添加剂为苯并三唑、受阻胺光稳定剂、三嗪或氰基丙烯酸酯，或者基于硫或磷化学物质的抗氧化剂。3.一种复合材料，其包含：(a)聚合物热塑性(甲基)丙烯酸类基质，(b)作为增强物的纤维材料，以及(c)0.5～50％的一种或多种非丙烯酸类聚合物添加剂，其中，纤维材料至少具有至少1000的纤维纵横比或至少二维宏观结构，并具有令人满意的机械和表面特性。4.如权利要求3所述的复合材料，其中，一种或多种非丙烯酸类聚合物添加剂为苯乙烯类聚合物、聚烯烃、聚乳酸(pla)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(pbt)、聚氯乙烯(pvc)、聚碳酸酯(pc)、聚氨酯(pu)、聚酰胺、热塑性含氟聚合物、嵌段共聚物或其混合物。5.如权利要求4所述的复合材料，其中，一种或多种非丙烯酸类聚合物添加剂为偏二氟乙烯的均聚物或偏二氟乙烯与六氟丙烯的共聚物。6.一种复合材料，其包含：(a)聚合物热塑性(甲基)丙烯酸类基质，(b)作为增强物的纤维材料，以及(c)0.1～10％的赋予复合物颜色的添加剂，例如染料、调色剂或颜料，其中，纤维材料至少具有至少1000的纤维纵横比或至少二维宏观结构，并具有令人满意的机械和表面特性。7.一种复合材料，其包含：(a)聚合物热塑性(甲基)丙烯酸类基质，(b)作为增强物的纤维材料，以及(c)0.1～50％的无机添加剂，其改变复合物的光扩散、光反射、光吸收、表面硬度、体积密度或电子传导率，其中，纤维材料至少具有至少1000的纤维纵横比或至少二维宏观结构，并具有令人满意的机械和表面特性。8.如权利要求7所述的复合材料，其中，一种或多种无机添加剂为填料、颜料、矿物氧化物、纳米矿物氧化物或纳米碳质材料。9.一种复合材料，其包含：(a)聚合物热塑性(甲基)丙烯酸类基质，(b)作为增强物的纤维材料，以及(c)0.005％～50％的一种或多种聚合物、小分子或无机添加剂，
其中，所述添加剂中的一种或多种在复合物中实现不均匀分布，其中至少1体积％的复合物中所含添加剂之一的重量浓度比同一添加剂在复合物的其余部分中的重量浓度至少多1重量％或少1重量％。10.如权利要求1～9中任一项所述的聚合物复合物，其中，聚合物热塑性(甲基)丙烯酸类基质选自甲基丙烯酸甲酯的均聚物或共聚物或其混合物。11.如权利要求1～9中任一项所述的聚合物复合物，其中，聚合物热塑性(甲基)丙烯酸类基质选自甲基丙烯酸甲酯(mma)均聚物或包含至少70％、优选至少80％、更优选至少90％、仍更优选至少95重量％甲基丙烯酸甲酯的共聚物。12.如权利要求1～9中任一项所述的聚合物复合物，其中，聚合物热塑性(甲基)丙烯酸类基质选自mma的至少一种均聚物与至少一种共聚物的混合物，或mma的重均分子量不同的至少两种均聚物或两种共聚物的混合物，或mma的单体组成不同的至少两种共聚物的混合物。13.如权利要求1～9中任一项所述的聚合物复合物，其中，纤维材料选自植物纤维、木质纤维、动物纤维、矿物纤维、合成聚合物纤维、玻璃纤维、碳纤维或其混合物。14.用于制备如权利要求1～13中任一项所述的聚合物复合材料的方法，其包括：将添加剂材料溶解或分散于液体树脂中，之后在聚合步骤之前用包含用于形成聚合物热塑性(甲基)丙烯酸的一种或多种单体和添加剂材料的液体浆料对纤维材料进行润湿步骤。15.如权利要求14所述的用于制备聚合物复合材料的方法，其包括：将所述添加剂材料溶解或分散于液体树脂中，其中制备至少两种不同的液体树脂，其中，液体树脂的所述不同是指具有不同含量或不同类型的一种或多种添加剂；之后进行润湿步骤，其包括分开注射或输注每种不同的液体树脂，其在聚合步骤之前进行。16.如权利要求15所述的用于制备聚合物复合材料的方法，其中，在复合物层压结构中引入阻挡膜，从而允许通过两次分开的注射或输注产生添加剂的浓度或类型不同的区域。17.如权利要求15所述的用于制备聚合物复合材料的方法，其利用表面rtm，其中，第一次注射用给定添加剂浓度或类型的树脂填充模具，之后将模具打开得更大，以允许用不同的添加剂浓度或类型进行第二次注射。18.如权利要求14所述的用于制备聚合物复合材料的方法，其包括：将添加剂材料直接加到纤维材料上，之后是在聚合步骤之前用包含用于形成聚合物热塑性(甲基)丙烯酸的一种或多种单体的液体浆料对纤维材料进行润湿的步骤。19.如权利要求14所述的用于制备聚合物复合材料的方法，其包括：将添加剂材料以膜的形式或通过使用载体膜引入复合物层压结构中，之后是在聚合步骤之前用包含用于形成聚合物热塑性(甲基)丙烯酸的一种或多种单体的液体浆料对纤维材料和膜进行润湿的步骤。20.如权利要求14～19中任一项所述的用于制备聚合物复合材料的方法，其中，纤维材料的润湿步骤在封闭模具中进行。21.如权利要求14～20中任一项所述的用于制备聚合物复合材料的方法，其中，纤维材料的润湿步骤在封闭模具中通过树脂传递模塑或通过输注进行。22.如权利要求14～19中任一项所述的用于制备聚合物复合材料的方法，其中，纤维材料的润湿步骤通过拉挤发生。
23.一种制造的机械或结构部件或制品，其包含如权利要求1～13中任一项所述的聚合物复合材料。24.如权利要求22或23所述的制造的机械或结构部件或制品，其中，所述部件或制品基本不含孔。25.如权利要求23或24所述的制造的机械或结构部件或制品，其中，所述部件或制品包含汽车、轮船、铁路、运动、航天、航空、光伏或风能用途的部件。26.如权利要求22～25中任一项所述的制造的机械或结构部件或制品，其中，所述部件或制品选自汽车部件、轮船部件、火车部件、运动制品、飞机或直升机部件、太空船或火箭部件、光伏模块部件、风力涡轮机部件、家具部件、结构或建筑部件、电话或手机部件、计算机或电视部件、打印机或影印部件。
技术总结
本发明涉及热塑性树脂在添加剂和纤维材料存在下原位聚合而得的复合材料。更具体地，本发明涉及通过热塑性(甲基)丙烯酸类树脂与纤维材料原位聚合而得的聚合物复合材料，通过利用添加剂技术以改善特性(如表面特性)，还涉及其用途以及用于生产这种复合材料的方法，以及所制造的包含这种聚合物复合材料的机械或结构部件或制品。结构部件或制品。结构部件或制品。


技术研发人员：D
受保护的技术使用者：阿科玛法国公司
技术研发日：2019.11.19
技术公布日：2021/6/29