[发明专利]通过物理混合乙烯基官能树脂与热塑性树脂组合物而生产的乙烯基官能互穿网络聚合物、使用方法和制备方法

说明书

交叉引用相关申请

该申请涉及2012年7月5日提交的题为Resins,Resin/Fibre Composites,Methods of Use and Methods of Preparation的国际PCT(说明书编号16722207)；2011年7月6日提交的题为Resin/Fibre Composites,Methods of Use and Methods of Preparation的美国临时申请号61/457,916；2006年10月17日提交的国际申请：PCT/AU2006/001536；2005年10月17日提交的澳大利亚临时申请号2005905733；2005年12月1日提交的澳大利亚临时申请号2005906723；2006年2月3日提交的澳大利亚临时申请号2006900511和2006年5月24日提交的澳大利亚临时申请号2006902791，这些申请中的每个以引用方式全部并入本文。

技术领域

本披露涉及通过将，例如，选定的热固性树脂和热塑性塑料组合来制造互穿聚合物网络(IPN)组合物和/或伪互穿网络(SIPN)聚合物组合物的方法。

发明背景

将可溶的热塑性树脂溶解在活性稀释剂中，然后将这些混合形成乙烯基官能树脂以降低收缩是本领域已知的。但是，这个过程不生产互穿聚合物网络组合物和/或伪互穿网络聚合物组合物，经所得的固化物质的物理性质证明，其只不过是一种混合物。简单地混合两种或多种聚合物，用彼此结合以形成一个聚合物分子(杂聚物或共聚物)的两种或更多种单体创造聚合物网络都不会产生互穿聚合物网络(聚合物共混物)。

例如，在制造玻璃纤维、热固性IPN复合材料时，如果可以减少所需玻璃的量或在某些应用中，不需要玻璃，那么可以配制更加牢固的树脂体系。这是因为与配制它们的热固性物相比，热固性IPN具有优良的延展率和低得多的收缩率。当将市售的热固性树脂用作基体树脂时，在注塑部件的固化期间中，玻璃短纤维在极短的纤维聚合液体复合材料(VSFPLC)中 的存在对于防止(或减少)裂缝形成是有用的。这些纤维的存在增加了屈服应力和模量，但降低了固化复合材料的延展率。在某些应用中延展率的减少相当于脆性的增加。玻璃也在凝胶化期间中被用于复合材料以加强树脂以及以降低收缩率。因此，玻璃纤维的存在通常被用于乙烯基官能液体热固性物中。如果在树脂凝胶化和最终固化期间有了极小的收缩率，那么玻璃纤维将不会需要或可能被减少以生产耐用的模制零件。收缩率的降低和延展率的增加使得SIPN和/或IPN树脂可以成型而无需玻璃增强。

本技术披露用VSFPLC树脂组合物生产的复合材料。然而，对于某些应用来说，这些组合物中的某些缺乏足够的韧性(如应力应变曲线下区域所测量的)。加工厂都需要更牢固的产品。

影响韧性的一个因素是延展率。市面上有具有足够延展率和屈服应力的树脂。然而，这些树脂倾向于具有低的热变形温度(HDT)。对于外部应用，预期固化树脂的HDT至少应为80℃。

这已经通过某些橡胶改性的乙烯基酯(VE)树脂达到，但这些树脂相对昂贵并具有局限性。例如，橡胶改性的VE树脂可具有下列一个或多个问题：它们粘在模具中、昂贵、固化时收缩，它们的HDT被限制到约80℃并且它们具有最小的可接受的延展率，所有这些都限制了它们被市场更广泛地接纳。

乙烯基官能热固性物的一个其他问题是它们聚合成玻璃质固体以及具有固有的脆性。在不饱和聚酯(UP)或VE分子中对乙烯基团相距的距离有实际的限制。这是延展率越高(即乙烯基团相距的距离越大)则HDT越低的原因之一。这是由较低的交联密度造成的以及是交联点之间分子内距离增加的直接后果。需要新的乙烯基官能树脂，以提高VSFPLC的性能以及提供商业上可行的牢固耐用的树脂。本文披露的些方法和/或系统提供提供商业上可行的牢固耐用的树脂的IPN和/或SIPN。

将聚氨酯和乙烯基官能树脂组合以形成各种树脂是本领域已知的。这些工艺涉及使用化学过程使聚氨酯穿过乙烯基官能热固性物，与本文披露的物理过程相比较，这是一种化学方法。这些类型的树脂组合物需要精心的储存条件，以防止过早聚合。此外，所需要的树脂注射设备涉及额外的注射泵，这使得系统更加难以使用。由于在控制这些系统方面的困难，它们没有被广泛使用。此外，这些系统具有高收缩因素，这使得它们更难以模压部件。

相应地，需要改善本技术中披露的这些和其他问题的系统、方法、树脂组合物和/或树脂复合材料。本披露旨在克服和/或改善现有技术缺点中的 至少一个，这点将从本文的讨论内容中看出。本披露还提供，如本文所讨论的其他的优点和/或改进。