[發明專利]用于注塑-方法中的復合材料

在審

• 申請號: 201380063821.3
• 申請日: 2013-10-07
• 公開（公告）號: CN105008437A
• 公開（公告）日: 2015-10-28
• 發明（設計）人: M.邁基施
• 申請（專利權）人: M塑料有限責任公司
• 主分類號: C08J5/04
• 分類號: C08J5/04;C08K3/10;C08K3/14;C08K3/36;C08K3/40
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 周鐵;石克虎

技術領域

本發明涉及具有聚合基體和無機填料的復合材料。

背景技術

塑料-注塑方法被證明有利于大批量地成本有效地制造塑料工件。其允許以高的精確度和/或高的生產速率來制造部件。用合適的注塑-工具，可以實現復雜的幾何形狀，還可以制造內螺紋和其它的凹陷（hinterschnitten）的結構。同樣可以在一個工序中制造由不同的塑料種類構成的組件。

在注塑-方法中制造的工件的強度來源于所使用的塑料組成。所使用的塑料必須是熱塑性的，從而能夠在高壓下將其以液態熔體的形式引入到注塑-模具中，然后在此處使其凝固。對于注塑，例如使用熱塑性聚合物，聚丙烯PP、聚甲基丙烯酸甲酯PMMA、聚碳酸酯PC、聚苯乙烯PS、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯-共聚物ABS、聚酰胺PA、聚甲醛POM，但也使用聚酯和聚氯乙烯PVC。

通過添加合適的功能性填料，可以影響塑料的性能，例如彈性和機械強度。例如玻璃纖維和硅灰石的功能性填料尤其用于提高聚酯、聚酰胺和聚丙烯的硬度和抗彎強度。同樣地，對于例如環氧樹脂的熱固性反應樹脂使用這樣的填料，以由此避免由于收縮而造成的應力裂紋。

由于各種原因，使用塑料-組件對于某些用途而言可能是不可行或者不希望的。例如，塑料-部件可達到的機械強度對于某些應用而言可能是不足的。在其它的情況中，例如對于高價的消費品，塑料-組件盡管可比的性能卻是不希望的，因為消費者通常將塑料與廉價-產品作關聯。

相比于塑料，金屬材料具有不同的優點。對于金屬材料而言，存在用于成本有效地大批量生產的不同的方法，例如壓鑄-方法。在該方法中，在高壓下將液態的金屬熔體，例如鋁、鎂或者鋅壓入可多次使用的澆鑄模具中，其在此處凝固。

由于相對于塑料-注塑而言受限的澆鑄模具的可能性，用金屬-壓鑄來制造成型復雜的工件是更復雜的，因為尤其可能需要更多后處理步驟。例如不可以用壓鑄-方法直接地制造內螺紋，而必須注入相應的鋼芯，其隨后在進一步的工序中被再次去除。

已知具有金屬粉末作為填料的環氧樹脂-預聚物（所謂的“金屬填充的環氧樹脂”）?。所產生的物料可以作為可固化的材料例如用于修理金屬工件或者用于將導體印制到板坯上。然而，這樣的環氧樹脂-材料是熱固性塑料，其不適合于注塑-方法。

同樣地已知具有金屬粉末作為填料的熱塑性聚合物。然而，其僅具有小的機械強度。應用領域例如是快速原型法，其中逐層地用激光燒結用鋁粉填充的聚酰胺。

從EP?0185783?A1中已知用于制造電子裝置的屏蔽無線電頻率的外殼的熱塑性組合物。該組合物由熱塑性聚合物、粗的金屬薄片、導電纖維和導電碳粉構成。

JP?63205362同樣公開了用于制造屏蔽無線電頻率的部件的熱塑性組合物，其由熱塑性聚合物、分布在聚合物中的具有非常低的熔點的金屬合金顆粒和作為填料的玻璃纖維構成。一起混合和擠出聚合物/填料-粒料和（Pb-Sn-Sb）-合金薄片，其中在擠出溫度下該金屬熔化，并且通過混合相應地細致地分布在聚合物中。軟的金屬-合金具有小的機械穩定性。

JP?2006096966展示了用于制造屏蔽無線電頻率的部件的熱塑性組合物。拉伸細的鋼纖維和玻璃纖維的絞束、用尼龍-66-聚合物浸漬、擠出，并且以約12?mm的長度粒化。將該纖維/尼龍-粒料和正常的尼龍-粒料以約1:1的重量比一起擠出。長的纖維長度導致復合材料不適合于細致的結構。

還已知由硬鐵素體粉末和熱固性或者熱塑性聚合物構成的復合材料，其用于制造同樣僅具有相對小的機械強度的永磁體。

相應地存在這樣的需求，即結合壓鑄-方法和注塑-方法的優點，或者使這樣的制造方法可以用于不能夠壓鑄的金屬。

本發明的目的

本發明的目的是提供不具有以上所提及的和其它的缺點的材料。特別地，應可以用注塑-方法加工這樣的材料。在加工之后，該材料應例如在強度、傳導性、比重和外觀方面具有盡可能類似金屬的性能。

這些和其它的目的通過根據獨立權利要求的本發明的復合材料、由這樣的本發明復合材料構成的本發明的工件和半成品、用于制造這樣的復合材料的本發明的組分盒（Kits）、這樣的復合材料的根據本發明的用途和用于制造這樣的復合材料的本發明的方法來實現。其它的優選的實施方案存在于從屬權利要求中。

發明內容