[發明專利]穩定的水基聚合物乳液和基于CB[8]客體-主體技術的用于增強的纖維潤濕和浸漬的纖維改性

在審

• 申請號: 201880046598.4
• 申請日: 2018-07-13
• 公開（公告）號: CN110892011A
• 公開（公告）日: 2020-03-17
• 發明（設計）人: 巴爾特·范多梅爾
• 申請（專利權）人: 沙特基礎工業全球技術有限公司
• 主分類號: C08J7/04
• 分類號: C08J7/04;C08J5/06;C08J5/10
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 殷爽

本發明公開了一種穩定的水基聚合物(或低聚物)乳液，其可以與功能化增強纖維組合以用于基于纖維潤濕和浸漬的復合材料生產。水基聚合物乳液是使用客體?主體分子技術生產的，并與功能化的纖維增強填料結合以形成纖維增強的熱塑性復合材料。可定制或定做聚合物樹脂、表面活性劑和纖維增強材料以促進與客體?主體絡合劑的相互作用。

技術領域

本公開一般地涉及但不限于復合材料。更具體地，本公開涉及用于纖維浸漬和預浸料生產目的的基于聚合物樹脂的乳液以及用于生產包括基于聚合物樹脂的乳液的復合材料的方法。

背景技術

纖維增強的熱塑性復合材料(FRTC)可用于制造各種行業中的制品，并且代表發展中的一類先進的制造材料。FRTC吸引了制造商的興趣，因為它們是傳統制造材料(如金屬)的輕質替代品，同時具有可比的機械性能。FRTC可包括作為連續纖維的增強纖維。FRTC可能具有很高的強度和剛度，并且通常使用基于結構或堆疊的連續纖維增強中間體(單向(UD)、紡織品、編織物和墊子)生產，因為它們具有所用纖維增強的高排列性和體積分數。連續纖維預浸料(預浸漬的復合纖維)可以通過許多浸漬方法生產，包括熱熔、溶液、聚合物乳液、漿料、表面聚合、纖維多根并合、膜交織、電鍍和干粉技術。然而，制備FRTC的常規方法是復雜且昂貴的。

通過本公開的方面解決了這些和其它缺點。

發明內容

本發明涉及一種通過將聚合物乳液和改性的纖維增強材料與客體-主體絡合劑結合而形成纖維增強的熱塑性復合材料的方法。用于形成復合材料的方法可包括在客體-主體絡合劑的存在下將熱塑性聚合物和表面活性劑結合以形成客體-主體聚合物乳液。可以對纖維增強填料進行改性以形成改性的纖維增強填料，然后可以將其與客體-主體聚合物乳液結合。

在其他方面，本公開涉及通過以下方法形成的纖維增強的熱塑性復合材料，該方法包括：在葫蘆[8]脲(CB[8])存在下將熱塑性聚合物和表面活性劑結合以提供基于CB[8]的聚合物乳液。可使用基于CB[8]的聚合物乳液浸漬功能化的增強纖維以取代表面活性劑，從而形成纖維增強的熱塑性復合材料。

附圖說明

在附圖(不必須按比例繪制)中，相同的數字可以描述不同視圖中的類似組件。具有不同字母后綴的相同數字可表示類似組件的不同實例。附圖大體上通過實例而非限制的方式示出了本文件中討論的各個實施例。在附圖中：

圖1示出了顯示對客體-主體絡合劑和電子供體具有親和力的側鏈部分的選擇。

圖2示出了葫蘆[8]脲(CB[8])結構和基于疏水性和/或親水性的客體部分的選擇。

圖3A示出了對CB[8]具有親和力的側鏈部分的選擇。

圖3B示出了CB[8]MBBI-三元絡合物和CB[8]MV-三元絡合物的結合常數(K_a)值的圖示。

圖4A和圖4B示出了對CB[8]具有親和力的側鏈部分的選擇。

圖5A示出了對于環氧樹脂上漿的增強纖維的功能化的圖。

圖5B示出了對于通過接枝過程對未上漿的增強纖維的功能化的圖。

圖6示出了CB[8]的聚合物乳液浸漬的形成和復合材料生產的示意圖。

圖7示出了控制使用基于CB[8]的聚合物乳液進行浸漬和復合材料生產的反應動力學的方案。

具體實施方式