[發明專利]含二乙烯基苯的低密度A級片狀模塑料

無效

• 申請號: 200680024279.0
• 申請日: 2006-05-05
• 公開（公告）號: CN101237978A
• 公開（公告）日: 2008-08-06
• 發明（設計）人: M·J·薩姆納爾;D·H·費希爾
• 申請（專利權）人: 亞什蘭許可和知識產權有限公司
• 主分類號: B29C43/28
• 分類號: B29C43/28
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司
• 代理人: 程大軍

技術領域

本發明一般涉及用于片狀模塑料的樹脂配制物。特別地而非限制地，本發明涉及低密度的熱固性片狀模塑料(SMC)，其包含有機改性的無機粘土、熱固性樹脂、低收縮劑、增強劑、低密度填料，并且基本上不含碳酸鈣。本公開內容特別涉及使用以芳族、多烯鍵式不飽和化合物存在的可選活性單體促進熱固性SMC而制備的具有A級表面質量的外部和結構熱固性制品，例如機動車部件、面板等。

背景技術

以下給出的信息并非本發明確認無疑的現有技術，而是僅僅為幫助讀者理解而給出的。

運輸業廣泛采用由片狀模塑料(SMC)形成的標準化復合部件。包含不飽和聚酯玻璃纖維增強塑料(FRP)的片狀模塑料由于其抗腐蝕性、強度和抗毀壞性而廣泛用于外部車身面板應用中。汽車行業對這些車身面板的表面外觀有非常嚴格的要求。一般把合乎需要的光滑表面稱作“A級”表面。表面質量(SQ)由激光光學反射圖像分析儀(LORIA)測得，其由三種測量值決定——阿什蘭(Ashland)指數(AI)、圖像清晰度(DOI)和桔皮(OP)決定。具有A級SQ的SMC一般定義為AI＜80，DOI≥70(數值范圍0-100)，并且OP≥7.0(數值范圍0-10)。

模制的復合制品為成形的固體材料，其是由兩種或多種具有各自獨有特性的不同材料結合而形成的新材料，其結合性能在預期用途中優于單獨原料的性能。一般地，模制復合制品通過固化包含嵌入聚合物基體中的纖維材料例如玻璃纖維的成形片狀模塑料(SMC)形成。纖維束的機械性能較低，但作為粘合劑并將纖維粘合在一起的聚合物基體增強了單根纖維的強度。粘合的纖維提供剛性，并賦予模制復合制品結構強度，當模制復合制品受到環境應力時，聚合物基體防止纖維間發生分離。

模制復合制品的聚合物基體由熱固性樹脂形成，熱固性樹脂與用于制備SMC的纖維混合。熱固性聚合物由固化反應不可逆地“凝固”，并且在加熱時不軟化或熔化，因為其在固化后發生了化學交聯。熱固性樹脂的實例包括酚醛樹脂、不飽和聚酯樹脂、聚氨酯成型樹脂和環氧樹脂。

盡管由基于熱固性聚合物的SMC制得的模制復合制品一般具有良好的機械性能和表面修飾，但這是通過在SMC中加載高含量填料實現的。然而，這些填料增加SMC重量，這是不合需要的，特別是當將其用于制造汽車或其它使用昂貴燃料的交通工具的部件時。因此，為了改善燃料效率，其具有較低的密度，所以存在開發這種SMC的興趣，該SMC能夠為模制復合制品提供良好的機械性能。

另外，當使用高活性不飽和聚酯作為制造復合材料的熱固性聚合物時，高含量填料的使用尤其成為一個問題。由使用高活性不飽和聚酯樹脂的SMC配制物制成的模制復合制品在固化過程中常發生收縮。收縮通過低收縮添加劑(LPA)和大量的填料例如碳酸鈣和高嶺土來控制。盡管所得到的模制復合制品具有優良的強度和表面外觀，但該復合材料密度高，一般為1.9-2.0g/cm³。因此，當用于如汽車車身部件的應用時，額外的重量降低了燃料效率。

US?6,287,992涉及一種熱固性聚合物復合材料，其包含環氧乙烯基酯樹脂或不飽和聚酯基體，所述基體具有分散于其中、衍生自多層無機材料的具有親有機物質性的粒子。具有親有機物質性的多層無機材料在聚合物基體中的分散使得層狀無機材料的平均層間距顯著增大，導致形成納米復合材料。盡管該專利公開了此聚合物復合材料，但未公開模制復合材料的制品及其機械性能，例如拉伸強度(psi)、模量(ksi)、伸長率(％)和熱變形溫度(℃)，也沒有公開包含增強劑、LPA和填料的SMC的制造。使用’992專利的SMC的問題在于，用SMC制備的模制品會明顯收縮并受到顯著的內部應力，導致在模制品中形成裂縫。

US?5,585,439公開了由不飽和聚酯樹脂制得的SMC，并教導在SMC中加入低收縮添加劑(LPA)時，SMC的機械性能可得到改善。然而，該專利未教導或提出在SMC中使用納米復合材料?！?39專利中公開的SMC的問題在于，當單獨使用LPA而沒有大量的填料(例如碳酸鈣和高嶺土)時，由此制得的模制品具有微觀的和宏觀的空隙，這導致模制品強度極低。因此，要求除LPA外大量的常規填料以獲得模制品優良的強度和表面外觀。