[发明专利]通过自由基聚合可热固化的低散发的纤维-基体材料

说明书

本发明要求DE 102011050035.9的优先权。

该优先权的文献通过参考全文引入本发明的公开内容中。

技术领域

本发明涉及通过自由基聚合可热固化的低散发(low-emission)的纤维-基体材料，更特别地，片状模塑料(SMC)或预制整体模塑料(BMC)。

本发明进一步涉及生产通过自由基聚合可热固化的低-释放的纤维-基体材料，更特别地SMC或BMC，的方法。

本发明还涉及通过自由基聚合可热固化的纤维-基体材料，更特别地SMC或BMC，用于生产纤维-增强的热固性模塑料的用途。

引证的公开文献

在本申请中引证的所有文献通过参考全部是本申请公开内容的一部分，或者通过参考全文引入到本发明的公开内容中。

现有技术

纤维-基体材料，更特别地SMC和BMC，是本领域技术人员公知的且公开于教科书中(G.Erhard:Konstruieren mit Kunststoffen.Munich:Hanser-Verlag,1993,ISBN3-446-17397-8;M.Flemming,G.Ziegmann,S.Roth:Faserverbundbauweisen.Fertigungsverfahren:Fertigungsverfahren mit duroplastischer Matrix.Springer-Verlag,1998,ISBN 3-540-61659-4)。

在许多情况下，SMC和BMC包括在作为可固化组分的苯乙烯内的不饱和聚酯树脂。为了减少固化过程中的收缩，添加减缩剂添加剂或LP（low profile）添加剂。这一添加剂通常是饱和聚酯。该材料进一步包括填料，其实例是微细碳酸钙。使用氧化镁，以便控制流变学。最常用的增强性纤维是玻璃纤维。使用各种添加剂以供润湿和掺入填料与玻璃纤维。通过添加过氧化物来固化该材料。在复杂的模具内压塑BMC。加工SMC以形成片材。这在压机内，在例如140℃-160℃下进行1-5分钟。加工的目的是生产不含可释放化学品的模塑料，这是因为，在该情况下，模塑料伴随有气味。所释放的物质是未聚合的残留的苯乙烯，或者是过氧化物分解形成的碎片。

在这一方面中，苯是尤其关键的。它在过苯甲酸叔丁酯的分解中形成。为此，常常采用不含芳族结构的过碳酸酯固化SMC和BMC。一个这样的实例是过氧-2-乙基己基碳酸叔丁酯(Trigonox117,Akzo Nobel)。

已进行了消除与化学品释放有关问题的尝试。

因此，国际专利申请WO 03/055946公开了使用在75-95℃和在105-125℃处具有它们的半衰期的过氧化物的混合物。据说它在一部分模塑材料上导致较低的释放和固有的气味。不过，不可能通过这些方式消除与使用过氧化物有关的问题。

欧洲专利申请EP 1621567公开了使用脲二酮二异氰酸酯。例如，通过异氰酸酯基将Desmodur TT偶联到LP添加剂上。其他异氰酸酯基与来自过氧化物的释放-相关的消除产物反应。然而，这一措施没有根本地改变最初产生释放-相关的消除产物这一事实，和随后必须被清除掉。因此期望甚至没有产生这种消除产物。

DE 2632294描述了制备各种苯频哪醇甲硅烷基醚及其作为自由基聚合引发剂的用途。这些引发剂类似地充当过氧化物，但不具有后者潜在的危害。它们作为自由基引发剂的活性源自极长的四苯基-取代的C-C单键的均裂性断裂。与过氧化物相反，该断裂是吸热的且在不存在充当反应物的单体情况下，也是可逆的。然而，可仅仅在溶液中使用这些苯频哪醇甲硅烷基醚。因此，在SMC和BMC中使用它们将导致挥发性溶剂的释放。

苯频哪醇本身也可用作不饱和聚酯树脂聚合的自由基引发剂(Heinrich Wolfers等人的Die Makromolekulare Chemie,180,3，第649-655页)。然而，苯频哪醇在苯乙烯和苯乙烯类不饱和聚酯树脂中不可溶。在DE 102009026185中描述了使用苯频哪醇作为自由基引发剂。

根据欧洲专利申请EP 0033750，还已知含苯频哪醇作为引发剂的可自由基聚合的齿状组合物。然而，已固化的齿状组合物具有大的叶状气泡。仅仅2,2′-二烷基苯频哪醇没有显示出这一缺点。

常规的SMC/BMC的缺点是由于从引发剂中释放的分解化合物，它们具有令人不悦的气味，从而限制了它们使用的可能性。

发明目的