[发明专利]用于树脂增强的合成体颗粒材料，其制备及结合它的增强树脂组合物

说明书

对改良工程塑料性能的要求不断增加，因此所作努力一直是改良热塑树脂材料的特性性能。例如，在Polymer，26，1855(1985)中已报道，尼龙66以微细分散形式结合高弹体时展现高冲击强度。然而知道，树脂材料与无机填料结合时可改良其耐热性和刚性。令人遗憾的是这种改良通常会损害其他特性。例如，结合高弹体改良冲击强度会损害耐热性和刚性；反之，结合无机填料或增强材料改良耐热性和刚性会损害Izod冲击强度和刺穿冲击强度。因此，一起同时改良冲击强度，耐热性和刚性极端困难。

现已知道，结合诸如玻璃纤维的纤维增强材料能够尽可能地改良Izod冲击强度(具有缺口冲击强度)以及刚性和耐热性。但是以此方式得到的改良与不进行增强的情况相比，以更加降低刺穿冲击强度和Izod冲击强度(没有缺口冲击强度)而区分。然而用纤维增强材料增强带来的问题是降低拉伸、翘曲和各向异性的机械强度，这是由于纤维增强材料的取向。这些问题不利于工程材料。

另一方面，已作大量研究来防止塑料材料结合非纤维形式无机填料时发生的降低冲击强度。例如日本专利公开No.36340/1986，公开了用涂料剂(诸如硅烷化合物或碳氟化合物)以低于1wt％的量涂覆玻璃珠粒料的工艺。涂覆的玻璃珠粒料对防止降低冲击强度有作用，但所得填充材料与非填充材料比冲击强度差。另外，证明了该公开的工艺并不提供足够的断裂伸长和刺穿冲击强度。

本发明目的是提供一种用于树脂增强的合成体颗粒材料，其制备方法以及将其结合的增强树脂组合物。按照本发明，能够得到与常规工程塑料不同的增强树脂组合物，它在诸如冲击强度，断裂延伸率，耐热性和刚性的多种对立的特性方面有改良，并且能得到机械特性方面具有最小各向异性的模塑制品。

本发明第一方面是用于树脂增强的合成体颗粒材料，包括一种无机颗粒材料(A)和弹性聚合物(B)，(B)具有-10℃或更低的玻璃转换温度并具有能够和待增强树脂形成化学键的官能基，所述成分(A)和(B)的量分别是50-99wt％和50-1wt％，以它们总量计。

本发明第二方面是制备用于树脂增强合成体颗粒材料的方法，该颗粒材料包括一种无机颗粒材料(A)和弹性聚合物(B)，(B)具有-10℃或更低的玻璃转换温度并具有能够和待增强树脂生成化学键的官能基，所述成分(A)和(B)的量以它们总量计分别是50-99wt％和50-1wt％，所述方法包括存在无机颗粒材料(A)时将作为原料的弹性聚合物(B)单体进行聚合。

本发明第三方面是增强的树脂组合物，包括用于树脂增强的合成体颗粒材料(C)和热塑树脂(D)，所述合成体颗粒材料(C)包括一种无机颗粒材料(A)和弹性聚合物(B)，(B)具有-10℃或更低的玻璃转换温度并具有能够和待增强树脂形成化学键的官能基，所述成分(A)和(B)的量以它们总量计分别是50-99wt％和50-1wt％。

按照本发明，组份(C)是用于树脂增强的合成体颗粒材料，它含有作为其组成的无机颗粒材料(A)。尽管成分(A)没有严格限制，应当优选以下物质之一。

*硅酸盐，诸如硅灰石，丝云母，高岭土，粘土，云母，滑石和蒙脱土。

*金属氧化物，诸如硅石，氧化铝，氧化镁，氧化锆和氧化钛。

*碳酸盐，诸如碳酸钙，碳酸镁和白云石。

*硫酸盐，如硫酸钙，硫酸镁和硫酸钡。

*玻璃珠粒料，玻璃片，氮化硼，碳化硅，氮化硅和钛酸钾。尽管这些颗粒材料可以是空心的，象玻璃微球型，Shirasu球形，和碳球形，它们应当优选片状和/或粒状。它们的优选实例包括硅石，氧化铝，玻璃珠粒料，碳酸钙，滑石，云母，粘土和高岭土。

无机颗粒材料应当具有的平均颗粒直径为0.1-10μm，原始颗粒平均直径优选0.5-2μm。术语平均颗粒直径意指沉积法以50％累积测量的颗粒直径。

无机颗粒材料应当优选用硅烷基或钛酸盐基偶联剂或者其他表面处理方式进行表面处理。优选的偶联剂是硅烷化合物。

作为偶联剂的硅烷化合物优选实例包括以下物质：γ-缩水甘油氧丙基三甲氧硅烷(glycidoxyropyltrimethoxysilane)，γ-缩水甘油氧丙基二乙氧硅烷，β-(3，4-环氧环己基)乙基三甲氧硅烷，γ-苯胺基丙基三甲氧硅烷，γ-(2-氨乙基)氨基-丙基三甲氧硅烷，γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧硅烷，和乙烯基三甲氧硅烷。其中优选γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧硅烷和乙烯基三甲氧硅烷。