專利名稱：含有熱塑性塑料的環(huán)氧樹脂及其通過擠出或注模加工的處理的制作方法
含有熱塑性塑料的環(huán)氧樹脂及其通過擠出或注模加工的處
理本發(fā)明涉及特別適合用于制造輕微發(fā)黏或無黏性注射模塑物的環(huán)氧樹脂/熱塑 性塑料摻和物。這些注射模塑物優(yōu)選是可熱膨脹的，適合用于部件的結構性支撐，特別是用 于機動車構造。這里，本發(fā)明包含了物質(zhì)混合物，從該物質(zhì)混合物生產(chǎn)模塑物的方法及其在 結構性支撐中的應用。在許多應用領域中，對于具有較高剛性和結構強度的輕質(zhì)部件的始終尺寸穩(wěn)定的 大批量生產(chǎn)，存在著需求。具體來說，在機動車構造中，由于在該領域中希望減輕重量，因此 對于從薄壁結構生產(chǎn)、但表現(xiàn)出足夠剛性和結構強度的輕質(zhì)部件，存在著巨大的需要。實現(xiàn) 部件的提高的剛性和結構強度與盡可能最低的重量的組合的一種途徑，是利用從相對薄的 片狀金屬或塑料片材制造的中空部件。但是，薄壁的片狀金屬具有容易變形的傾向。因此， 一段時間以來，已經(jīng)了解到使用結構性泡沫填充中空物體結構的空腔，由此一方面防止或 最小化了變形或扭曲，另一方面增加了這些部件的強度和剛性。這種發(fā)泡強化和支撐體系通常是金屬泡沫，或它們含有可熱固化的樹脂或粘合 劑，例如環(huán)氧樹脂。這些組合物一般含有發(fā)泡劑、填充劑和強化填充劑，例如中空玻璃微球。 在發(fā)泡和固化狀態(tài)中，這些泡沫優(yōu)選具有0. 3到0. 7g/cm3的密度。在固化后，這些泡沫預 計能夠抵抗超過130°C，優(yōu)選超過150°C的溫度，至少短時期內(nèi)不發(fā)生損壞。這樣的可發(fā)泡、 可熱固化組合物一般還包含其他成分，例如固化劑、加工輔助劑、穩(wěn)定劑、染料或顏料，任選 的UV吸收劑和黏附促進成分。WO 96/37400描述了 W形的強化結構，它包含可熱膨脹的樹脂類材料，在固化前導 入到待強化的中空物件中。強化聚合物基質(zhì)優(yōu)選由單一成分的糊狀體系組成，其含有環(huán)氧 樹脂、丙烯腈/ 丁二烯橡膠、填充劑、高強度玻璃珠、固化劑和加速劑，以及基于偶氮化合物 或酰胼化合物的發(fā)泡劑。WO 00/27920公開了可熱膨脹的密封和減震組合物，它們是一種熱塑性樹脂或多 種塑性樹脂與環(huán)氧樹脂的摻和物。預期它們是可注射模制和輕質(zhì)的，并具有高的抗壓強度。 可以提到的熱塑性樹脂的例子如下固體橡膠例如苯乙烯/ 丁二烯橡膠和腈/ 丁二烯橡膠 或聚苯乙烯聚合物，例如SBS嵌段共聚物。環(huán)氧樹脂優(yōu)選為液體。WO 00/52086提出從由至少一種固體反應性樹脂、至少一種液體反應性樹脂和至 少一種增韌反應性樹脂以及固化劑和/或加速劑或發(fā)泡劑組成的摻和物，生產(chǎn)可熱固化、 可熱膨脹的模塑物。這些模塑物適合于支撐和/或強化薄壁金屬結構，并適合于支撐中空 的金屬輕質(zhì)結構。根據(jù)該文獻講述的模塑物與已知的可熱固化、可熱膨脹的模塑物的區(qū)別 在于在未固化狀態(tài)下增加的尺寸穩(wěn)定性，以及輕微的表面黏性。通過混合具有不同熔點 的環(huán)氧樹脂，獲得了可加工能力和尺寸穩(wěn)定性特性。但是，表面黏性的降低只能夠在非常狹 窄的溫度范圍內(nèi)獲得，使得制劑盡管在冬天無黏性，但是在夏天表現(xiàn)出非常黏的表面。此 外，該步驟需要使用大量昂貴的樹脂和固化體系。重復地制造和操作出現(xiàn)困難，特別是對于 通過注模廉價地生產(chǎn)這種可膨脹模塑物來說，這對于制造方法的工藝可靠性來說是不理想 的。
4
德國專利申請DE 102006048739，它不是在先公開的，描述了用于生產(chǎn)可膨脹、可 熱固化模塑物的粘合劑，它包含至少一種環(huán)氧樹脂，至少一種在室溫下是固體的聚酯，至少一種發(fā)泡劑，至少一種固化劑，以及至少一種填充劑?？梢粤硗獍霸鲰g劑”。作為增韌劑的例子提到了固體橡膠。適合的固體橡膠的 例子是聚丁二烯，苯乙烯/ 丁二烯橡膠，丁二烯/丙烯腈橡膠，EPDM，合成的或天然的異戊二 烯橡膠，丁基橡膠或聚氨基甲酸酯橡膠。特別適合的是基于異戊二烯/丙烯腈或丁二烯/ 丙烯腈共聚物的部分交聯(lián)的固體橡膠。目前，從結構泡沫制造的三維部件通常通過注模生產(chǎn)。因為材料在高于30°C溫度 下的黏性，使用注模方法生產(chǎn)部件的起始材料不能以顆粒形式使用。雖然如此，為了能夠通 過這種方法生產(chǎn)部件，必須對注模機器的原料進料體系進行昂貴的改造。特制的進料體系 是必需的，因此不可能在任何所需的常規(guī)商業(yè)化注模機器上生產(chǎn)部件。如果使用了具有相對高熔點的制劑以將軟化點增加到大約40°C，那么結構泡沫部 件必須在注模機器中在相對高的溫度下加工，以便填充模具。超過100°c的溫度是不容許 的，因為否則的話將引發(fā)組合物的固化反應，這可能導致機器的堵塞。在剛好高于環(huán)氧樹脂的熔點的溫度下高的黏度，特別是液化環(huán)氧樹脂的黏性，意 味著注射模塑物的生產(chǎn)只能以非常高的難度并付出相當大的技術努力才可能進行。一般來 說，這使得必需在加工機器上安裝特制的設備，因此增加了資金成本。熔化的模制化合物的內(nèi)部黏性嚴重損害了在注模機器和注模中的流動行為。熱 的基于環(huán)氧樹脂的注?；衔锏酿ば钥赡軐е卵b置的污染，從而顯著增加了維護和清理成 本?？梢允褂妹撃┻M行補救。但是，這可能導致工具和機器的腐蝕，這反過來增加了維護 需求。本發(fā)明的目的是提供基于環(huán)氧樹脂的注?；衔铮渲猩鲜龅膯栴}不會發(fā)生或僅 以明顯降低的程度發(fā)生。通過向環(huán)氧樹脂摻和物添加適合的熱塑性塑料，該目的得以實現(xiàn)。已知熱塑性塑 料對環(huán)氧樹脂具有增塑效應。本發(fā)明是基于這一認識，即特定的熱塑性塑料顯著降低環(huán)氧 樹脂熔體或摻和物的黏性，減少或完全防止了機器部件黏在一起的可能性。這甚至可能完 全免除對這樣的摻和物使用脫模劑。通過降低注?；衔锏酿ば裕⑸浼庸み^程中的流動 行為得到顯著改進。這導致模具的改進的填充，減少了循環(huán)時間，從而降低了生產(chǎn)成本。由 于黏性降低，有可能免除用于保護完工部件的特殊的包裝。通過適當?shù)剡x擇熱塑性塑料，可 以調(diào)整固化的注模的硬度，使得甚至大批材料也是可能的(特別是對于小部件來說)。因此，本發(fā)明涉及含有聚合物摻和物的物質(zhì)混合物，所述聚合物摻和物包含至少 一種環(huán)氧樹脂和一種或多種熱塑性塑料，其中熱塑性塑料選自含有至少三種不同單體的共 聚物，其中熱塑性塑料在整個物質(zhì)混合物中的重量比例在0. 5到40wt. %的范圍內(nèi)。特別適合于此目的的熱塑性塑料是選自這樣的熱塑性塑料，其中至少一種單體是 不含雜原子并具有至少一個C = C雙鍵的烴類，至少一種另外的單體是任選取代的丙烯酸
5或任選取代的丙烯酸酯。具體來說，適合的熱塑性塑料可以選自下列共聚物苯乙烯/ 丁二 烯/(甲基)丙烯酸酯，苯乙烯/ 丁二烯/(甲基)丙烯酸酯，乙烯/(甲基)丙烯酸酯/(甲 基)丙烯酸縮水甘油酯，乙烯/(甲基)丙烯酸酯/馬來酸酐，其中在每種情況下可以采取 無規(guī)共聚物或嵌段共聚物的形式。在這種情況下，“丙烯酸”之前的前綴“(甲基)”正如通常那樣，意味著這些單體可 以是丙烯酸酯或丙烯酸的酯，也可以是甲基丙烯酸酯或甲基丙烯酸的酯。如果共聚物含有 丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯，酯的醇成分優(yōu)選選自含有1到6個碳原子的醇。具體來說，可以 使用甲基酯和乙基酯。可以使用的熱塑性塑料的具體例子是苯乙烯、丁二烯和甲基丙烯酸的嵌段共聚 物，乙烯、丙烯酸丁基酯和甲基丙烯酸縮水甘油酯的三元共聚物，乙烯、丙烯酸酯和馬來酸 酐的三元共聚物。在與環(huán)氧樹脂組合時，這些熱塑性塑料在其固化后產(chǎn)生了在高達40°C下 堅硬并且尺寸穩(wěn)定的化合物，適合用于大批材料的生產(chǎn)。此外，這些三元共聚物僅僅導致玻 璃化轉(zhuǎn)變溫度的輕微降低，使得本發(fā)明的物質(zhì)混合物非常好地適合用于測試條件高達80°C 的機動車工業(yè)中。有大量每分子具有至少兩個1，2-環(huán)氧基團的聚環(huán)氧化物適合用作環(huán)氧樹脂。用 于此目的的環(huán)氧樹脂，在它們與固化劑反應之前，具有至少50°C的熔點或軟化點，軟化點按 照Dow Plastics (Dow ChemicalCompany的商業(yè)部門)的產(chǎn)品信息，使用方法RPM 108-C測定。適合的聚環(huán)氧化物的環(huán)氧當量可以在150到50000之間，優(yōu)選在170到5000之間。
聚環(huán)氧化物在原則上可以是飽和的、不飽和的、環(huán)狀或非環(huán)狀的、脂族、脂環(huán)族、芳香族或雜 環(huán)聚環(huán)氧化物。適合的聚環(huán)氧化物的例子包括將環(huán)氧氯丙烷或環(huán)氧溴丙烷與多酚在存在 堿的情況下進行反應而產(chǎn)生的聚縮水甘油醚。適合用于此目的的多酚的例子是間苯二酚， 鄰苯二酚，對苯二酚，雙酚A (雙(4-羥基苯基)-2，2-丙烷)，雙酚F (雙(4-羥基苯基)甲 烷)，雙(4-羥基苯基)-1，1_異丁烷，4，4' - 二羥基二苯甲酮，雙(4-羥基苯基)-1，1_乙 烷，1，5_羥基萘。其他適合作為聚縮水甘油醚的基礎的多酚，是已知的從酚和novolak樹脂 類型的甲醛或乙醛制備的縮合產(chǎn)物。此外，可以使用至少一定比例的下列聚環(huán)氧化物多元羧酸的聚縮水甘油酯，例如 縮水甘油或環(huán)氧氯丙烷與脂族或芳香族多元羧酸(例如草酸、琥珀酸、戊二酸、對苯二甲酸 或二聚體脂肪酸)的反應產(chǎn)物。適合的基于環(huán)氧氯丙烷/雙酚A的環(huán)氧樹脂，具有例如475到550g/eq的環(huán)氧化 物當量重量，或環(huán)氧基團含量在1820到2110mmol/g的范圍內(nèi)。按照RPM 108-C確定的軟 化點在75到85°C的范圍內(nèi)。黏合劑組合物可以任選地包含反應性稀釋劑來調(diào)整流動行為。用于本發(fā)明的目的 的反應性稀釋劑是具有脂族或芳香族結構、含有環(huán)氧基團(縮水甘油醚或縮水甘油酯)的 低黏度物質(zhì)。典型的反應性稀釋劑的例子是C6到C14 一元醇或烷基酚的單、二或三縮水甘 油基醚，以及腰果殼油的單縮水甘油基醚，乙二醇、二甘醇、三甘醇、四甘醇、丙二醇、二丙二 醇、三丙二醇、四丙二醇、1，4-丁二醇、1，5-戊二醇、1，6-己二醇、環(huán)己烷二甲醇的二縮水甘 油基醚，三羥甲基丙烷的三縮水甘油基醚，以及C6到C24羧酸的縮水甘油酯或其混合物。本發(fā)明的物質(zhì)混合物優(yōu)選是可固化和/或可熱膨脹的。因此它們適合用于上述希
6望的強化或支撐中空部件、特別是機動車構造中的中空部件的應用。適合的發(fā)泡劑原則上可以是任何已知的發(fā)泡劑，例如在分解時釋放氣體的“化學 發(fā)泡劑”，或“物理發(fā)泡劑”，即膨脹的中空球。所述的第一類發(fā)泡劑的例子是偶氮二異丁腈、 偶氮雙甲酰胺、二亞硝基五亞甲基四胺、4，4'-氧代雙苯磺酰胼、二苯砜_3，3' - 二磺酰 胼、苯-1，3-二磺酰胼、對甲苯磺酰氨基脲?；诰燮纫蚁┕簿畚锘虮╇?(甲基)丙烯 酸共聚物的可膨脹中空塑料微球是特別優(yōu)選的。它們是可商購的，例如從Pierce&Stevens 或 Casco Nobel 在商標名“Dualite ”或“Expancel ”下?？蔁峄罨幕驖撔怨袒瘎┍挥米鳝h(huán)氧樹脂黏合劑體系的固化劑。它們可以選自下 列化合物胍，取代的胍，取代的脲，三聚氰胺樹脂，胍胺衍生物，環(huán)狀叔胺，芳香胺和/或其 混合物。這里，固化劑可以以化學計量參加固化反應，但是它們也可以是具有催化活性的。 取代的胍的例子是甲基胍、二甲基胍、三甲基胍、四甲基胍、甲基異雙胍、二甲基異雙胍、四 甲基異雙胍、六甲基異雙胍、七甲基異雙胍、以及非常特別是氰基胍(雙氰胺)?？梢蕴岬降?適合的胍胺衍生物的代表性例子是烷基化苯并胍胺樹脂，苯并胍胺樹脂或甲氧基甲基乙氧 基甲基苯并胍胺。優(yōu)選情況下雙氰胺是適合的?？梢粤硗饣虼嫔鲜龉袒瘎┦褂镁哂写呋钚缘娜〈濉Ｋ鼈兙唧w來說是對_氯 苯基-N，N-二甲基脲(Monuron)，3-苯基-1，1-二甲基脲(Fenuron)或3，4-二氯苯基-N， N-二甲基脲(Diuron)。具有催化活性的丙烯酸叔酰胺或烷基叔胺，例如苯甲基二甲胺，三 (二甲基氨基)酚，哌啶或哌啶衍生物，原則上也可以使用。此外，混雜的優(yōu)選固體的咪唑衍 生物也可以用作催化活性加速劑。作為例子可以提到的是2-乙基-2-甲基咪唑、N- 丁基 咪唑、苯并咪唑和N-C1-到C12-烷基咪唑或N-芳基咪唑。此外，氨基化合物在環(huán)氧樹脂上 的加成物，適合用作向上述固化劑添加的加速添加劑。適合的氨基化合物是脂族、芳香族或 環(huán)狀叔胺。適合的環(huán)氧化合物是例如基于雙酚A或F或間苯二酚的縮水甘油基醚的聚環(huán)氧 化物。這樣的加成物的具體例子是叔胺(例如2-二甲基氨基乙醇、N-取代哌嗪、N-取代高 哌嗪、N-取代氨基酚)在雙酚A或F或間苯二酚的二或多縮水甘油基醚上的加成物。此外，一般來說，本發(fā)明可以使用的物質(zhì)混合物含有本身已知的填充劑，例如各種 不同的研磨或沉淀白堊、碳黑、碳酸鈣_鎂、滑石、重晶石、以及特別是鋁-鎂-鈣硅酸鹽類 型的硅酸鹽填充劑，例如硅灰石、綠泥石。優(yōu)選情況下，可以共同使用含有云母的填充劑，非 常特別優(yōu)選的是使用由白云母和具有非常低重金屬含量的石英制備的“2成分”填充劑。除了上面陳述的“正常”填充劑之外，物質(zhì)混合物可以含有“輕質(zhì)”填充劑，以便減 少重量。它們可以選自中空金屬球，例如中空鋼球，中空玻璃球，粉煤灰(Fillite)，基于酚 醛樹脂、環(huán)氧樹脂或聚酯的中空塑料球，壁材料為(甲基)丙烯酸酯共聚物、聚苯乙烯、苯乙 烯(甲基)丙烯酸酯共聚物、特別是聚偏氯乙烯和偏氯乙烯與丙烯腈和/或(甲基)丙烯 酸酯的共聚物的可膨脹的中空微球，陶瓷中空球，或天然來源的有機輕質(zhì)填充劑例如研磨 的堅果殼，例如腰果、椰子、花生殼，以及軟木粉或焦炭粉。特別優(yōu)選的輕質(zhì)填充劑是基于中 空微球的填充劑，它在完全固化的模塑物基質(zhì)中，確保模塑物的升高的抗壓強度。在特別優(yōu)選實施方案中，用于可熱固化化合物的組合物另外包含纖維，它們基于 芳族聚酰胺纖維、碳纖維、金屬纖維例如鋁纖維，玻璃纖維，聚酰胺纖維，聚乙烯纖維或聚 酯纖維，這些纖維優(yōu)選為紙漿纖維或短纖維，其纖維長度在0. 5到6mm之間，直徑為5到 20 μ m。在這里，芳香聚酰胺纖維類型的聚酰胺纖維或聚酯纖維也是特別優(yōu)選的。
7
因此，本發(fā)明的優(yōu)選物質(zhì)混合物包含a)至少一種環(huán)氧樹脂，b)至少一種熱塑性塑料，選自含有至少三種不同單體的共聚物，c)至少一種發(fā)泡劑，d)至少一種固化劑，e)至少一種填充劑，上面的解釋適用于優(yōu)選被選擇的組分。此外，本發(fā)明使用的可固化化合物可以包含其他的輔助性物質(zhì)和添加劑，例如增 塑劑、反應性稀釋劑、流變學輔助劑、潤濕劑、抗氧化劑、穩(wěn)定劑和/或著色顏料。每種成分 的量的比例，可以根據(jù)在加工特性、柔性、所需的支撐作用和與基材的黏附性粘合方面的要 求情況，在相對廣泛的范圍內(nèi)變化。基本成分的典型范圍是
環(huán)氧樹脂2 到 70wt. %，優(yōu)選為 15 到 60wt. %
熱塑性塑料0. 5 到 40wt. %，優(yōu)選為 5 到 30wt. %，
反應性稀釋劑0 到 15wt. %，優(yōu)選為 0 到 IOwt. %,
固化劑和加速劑1. 5 至Ij 5wt. %,
發(fā)泡劑0. 5 到 IOwt. %,
填充劑(除了纖維之外)5 至Ij 40wt. %，
纖維0 到 30wt. %，優(yōu)選為 0. 5 到 IOwt. %,
顏料0 至Ij Iwt. %，
所有成分的總量合計為IOOwt.% O
本發(fā)明的組合物可以容易地以顆粒形式生產(chǎn)，因此可以容易地在常規(guī)運輸容器
大袋子、桶或麻袋中儲存和運輸。它們可以進一步在常規(guī)注模裝置中加工，不需要特殊的供 應、分配和傳送裝置。可以從這些組合物生產(chǎn)的結構泡沫，在暴露于壓縮或彎曲載荷時，具 有與迄今為止已知的基于環(huán)氧化物的組合物相當?shù)牧己锰匦浴Ａ钊顺泽@的是，盡管在注模 機器中具有良好的流動行為，但在機動車構建過程中車身工程的制造序列中，本發(fā)明的組 合物在65°C的清潔和預處理浴中并同時暴露于流動條件下時沒有顯示出任何流掛或剝裂。 此外，在低于45°C的溫度下模塑物或顆粒沒有可觀察到的黏性。可用于支撐和/或強化金屬部件的可熱膨脹模塑物，優(yōu)選從可膨脹的、可熱固化 的組合物，通過在低壓和低溫下注模來生產(chǎn)。因此，本發(fā)明還涉及從如上所述的物質(zhì)混合物生產(chǎn)模塑物的方法，物質(zhì)混合物在 擠出機的幫助下，在50到100°C范圍內(nèi)的溫度下，被擠出通過模，并且在冷卻到低于50°C的 溫度后，被切成片。通過這種方式，通過擠出通過適合形狀的模并切成所需長度，有可能生 產(chǎn)其形狀適合于待支撐空腔形狀的(優(yōu)選可固化和可熱膨脹的)模塑物。通過這種方式，獲得了例如在120到220°C的溫度范圍內(nèi)優(yōu)選交聯(lián)并可膨脹至少 20%的反應性化合物的模塑物。它優(yōu)選包含至少一個固定元件和/或至少一個墊片，它們 在每種情況下具有正面和背面，它們被定義為其中包含固定元件或墊片的整個模塑物被兩 個平行的平面分隔，每個固定元件或每個墊片的正面位于一個平行面中，背面位于另一個 平行面中。它被用于強化、絕緣、減震和/或密封中空部件。這種模塑物的更精確的描述以
8及與其生產(chǎn)方法相關的詳細情況，可以在德國專利申請DE 102007038659中發(fā)現(xiàn)，該專利 不是現(xiàn)有技術出版物。本發(fā)明還涉及從上述物質(zhì)混合物生產(chǎn)模塑物的方法，物質(zhì)混合物在擠出機的幫助 下，在50到100°C范圍內(nèi)的溫度下，被導入到注模中，并且在冷卻到低于50°C的溫度后脫模。這里，擠出可以從物質(zhì)混合物開始，該物質(zhì)混合物作為預混的、但是未造型的化合 物導入到擠出機中，或僅僅在擠出機自身中從單獨的原材料混合在一起。但是，使用前面描 述的顆粒形式的物質(zhì)混合物也是可能的。然后將其在導入擠出機中之前、或優(yōu)選在擠出機 自身中熔化，并在這種狀態(tài)下壓入注模。該方法的變體的特征為具有下列基本方法步驟a)將前面描述的組合物組分，在低于100°C、優(yōu)選80到95°C之間的溫度下混合，b)將組合物在低于100°C、優(yōu)選80°C到95°C的溫度下擠出，任選地擠出到冷卻的 金屬帶上以形成顆粒，c)將以這種方式形成的顆粒冷卻，d)任選地對顆粒進行中間儲存，優(yōu)選在運輸容器、大袋子、桶或麻袋中，e)將顆粒輸送到注模機中，f)將顆粒在低于100°C的溫度下熔化，將熔體注入注模機的預置的模具中，g)將形成的模塑物冷卻，從模具中取出模塑物。添加熱塑性塑料使含有環(huán)氧樹脂的化合物的黏性降低到這樣的程度，即在擠出或 注模工藝過程中不需要使用脫模劑。此外，本發(fā)明包含了通過本發(fā)明的方法生產(chǎn)的擠出或注模的模塑物。本發(fā)明的模塑物的主要用途是用于支撐和強化部件，特別是用于白色家電的部 件，或機動車構造中的車體部件例如車身框架、車門、行李箱蓋、引擎罩和/或車頂部件。因 此，本發(fā)明還包含了如下的車輛或金屬部件，所述車輛或金屬部件已經(jīng)用至少一種上述的 通過擠出、特別是通過異形擠出或通過注模獲得的模塑物支撐或強化。具體來說，本發(fā)明包含了用于強化、絕緣、減震和/或密封中空部件的方法，其中 在制造中空部件之前，將按照本發(fā)明獲得的模塑物固定在中空部件的內(nèi)壁上，將中空部件 封閉，然后加熱到120到220°C范圍內(nèi)的溫度，加熱時間優(yōu)選在10到150分鐘的范圍內(nèi)。該方法使用在車輛構建中用于拉伸中空結構、例如用于環(huán)繞乘客艙的框架的常規(guī) 生產(chǎn)工藝方法來進行。這些中空結構通常通過從金屬生產(chǎn)兩個相應形狀的半殼，并將這些 半殼組裝以形成中空框架結構或其部件，來制造。這樣的中空結構或中空柱，是例如車體的 支持車頂結構或車頂縱梁、底梁、車輪拱罩或發(fā)動機安裝部件的A、B或C柱。與現(xiàn)有技術中 在這種中空結構中使用“柱填充劑”或“隔板”時的通常情況相同，按照本發(fā)明獲得的模塑 物可以在固定元件或黏性表面部分的幫助下，在所述半殼與另外一個半殼組裝以形成中空 結構之前，固定在隨后將變成空腔內(nèi)壁的半殼的表面上。這里，按照本發(fā)明獲得的模塑物優(yōu)選被造型成，使得通過其縱向軸垂直觀察時，其 橫截面對應于空腔的橫截面形狀。但是，模塑物的尺寸使得在發(fā)泡前，它僅僅在一個或幾個 點處與中空部件的內(nèi)壁相接觸。除了這些點之外，在平行于模塑物縱向軸延伸的定義面與 中空部件的內(nèi)壁之間，保留有寬度為大約1到大約10mm，優(yōu)選為大約2到大約4mm的溢流間
9隙。該溢流間隙確保用于處理車體殼的各種不同加工液體能夠浸濕空腔壁內(nèi)側(cè)面的所有部 分。直到模塑物被熱膨脹，從而其執(zhí)行其所預計的強化、絕緣、減震和/或密封中空部件的 目的后，溢流間隙才封閉。模塑物上的墊片確保在模塑物發(fā)泡之前可靠地獲得溢流間隙，并 將其維持到發(fā)泡。
實施例下面的表包含了實施例1到3的本發(fā)明的物質(zhì)混合物，和比較物質(zhì)混合物1到 3。所陳述的量是相對于總的組合物的重量百分率。使用的環(huán)氧樹脂是在20°C為固體，按 照RPM 108-C方法測定的軟化點在75到85°C范圍內(nèi)的環(huán)氧樹脂。環(huán)氧當量重量在475到 550g/eq的范圍內(nèi)。SBS和EVA是用于比較的熱塑性塑料，它們不產(chǎn)生足夠的本發(fā)明的效應?！叭?聚物”和“嵌段共聚物”是指本發(fā)明使用的產(chǎn)生所需結果的熱塑性塑料。在示例性實施方案 中，使用的三元共聚物主要是乙烯、丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸縮水甘油酯的三元共聚物，或 乙烯/丙烯酸酯和馬來酸酐的三元共聚物，它們產(chǎn)生了可比的結果。使用的嵌段聚合物是 苯乙烯/丁二烯/甲基丙烯酸聚合物。將單獨的原材料在雙螺桿擠出機中彼此混合。在第一步中，加入環(huán)氧樹脂、熱塑性 塑料和填充劑，然后加入玻璃纖維和中空玻璃球，在最后一步中加入反應性成分(固化劑， 加速劑，發(fā)泡劑)。對于注模試驗，設定了下列參數(shù)柱體和螺旋溫度90°C ；進料速度25m/min；背壓10巴；進料體積，螺旋/刀片80cm3/8cm3 ；注射壓力400巴；注射時間4秒；注模溫度15°C;冷卻時間10秒。對于獲得的注射模制部件，在0到5的等級評定級別下，評估了它們在40°C和 70°C的黏性，在40°C的硬度，以及它們的注射模制能力。較高的等級意味著較好的應用性 質(zhì)。至少為3的等級被認為是可接受的。正如表中所示，本發(fā)明的組合物對于所有評估標 準來說獲得了至少3的等級，而比較組合物對于至少一種標準來說獲得了 2或以下的等級。
比較例2比較例3實施例1實施例2實施例3比較例1原材料以％計以％計以％計以％計以％計以％計環(huán)氧樹脂40. 0040. 0040. 0040. 0050. 0060. 00
10 黏性等級標度從0-50=非常黏5=無黏性
硬度等級標度從0-50=非常硬5=非常軟
注射模制能力等級標度從0-50 11=非常差5=非常好
權利要求
一種含有聚合物摻和物的物質(zhì)混合物，所述聚合物摻合物包含至少一種環(huán)氧樹脂和一種或多種熱塑性塑料，其中熱塑性塑料選自含有至少三種不同單體的那些共聚物，其中熱塑性塑料在整個物質(zhì)混合物中的重量比例在0.5到40wt.％的范圍內(nèi)。
2.權利要求1的物質(zhì)混合物，其中熱塑性塑料選自如下的那些熱塑性塑料其中至少 一種單體是不含雜原子并具有至少一個C = C雙鍵的烴，至少一種另外的單體是任選取代 的丙烯酸酯或任選取代的丙烯酸的酯。
3.權利要求2的物質(zhì)混合物，其中熱塑性塑料選自下列共聚物苯乙烯/丁二烯/(甲 基)丙烯酸酯，苯乙烯/ 丁二烯/(甲基)丙烯酸的酯，乙烯/(甲基)丙烯酸的酯/(甲基) 丙烯酸縮水甘油的酯，乙烯/(甲基)丙烯酸的酯/馬來酸酐，其中在每種情況下可以采取 無規(guī)共聚物或嵌段共聚物的形式。
4.權利要求1到3—項或多項的物質(zhì)混合物，其中它另外包含用于環(huán)氧樹脂的固化劑， 和/或發(fā)泡劑。
5.權利要求1到4一項或多項的物質(zhì)混合物，其中它包含下列成分a)至少一種環(huán)氧樹脂，b)至少一種熱塑性塑料，其選自含有至少三種不同單體的共聚物，c)至少一種發(fā)泡劑，d)至少一種固化劑，e)至少一種填充劑。
6.權利要求5的物質(zhì)混合物，其中它包含環(huán)氧樹脂2到70wt. %，優(yōu)選為15到60wt. %熱塑性塑料0.5到40襯.％，所有成分的總量合計為IOOwt. %。
7.權利要求1到6—項或多項的物質(zhì)混合物，其中在與固化劑反應之前，環(huán)氧樹脂具有 至少50°C的熔點或軟化點。
8.前述權利要求至少一項的物質(zhì)混合物，其中它采取顆粒形式。
9.用于從權利要求1到7—項或多項的物質(zhì)混合物生產(chǎn)模塑物的方法，其中物質(zhì)混 合物在擠出機的幫助下，在50到100°C的溫度范圍下，被擠出通過模子，并且在冷卻到低于 50°C的溫度后，被切成片。
10.用于從權利要求1到7 —項或多項的物質(zhì)混合物生產(chǎn)模塑物的方法，其中物質(zhì)混固化劑和加速劑 發(fā)泡劑填充劑(除了纖維外) 纖維反應性稀釋劑優(yōu)選為5到30wt. %， 0 至Ij 15wt. %, 優(yōu)選為0到IOwt. %, 1. 5 至Ij 5wt. %, 0. 5 到 IOwt. %, 5 至Ij 40wt. %， 0 至Ij 30wt. %， 優(yōu)選為0. 5到IOwt. %, 0 至Ij Iwt. %，合物在擠出機的幫助下，在50到100°C的溫度范圍下，被引入到注模中，并且在冷卻到低于 50°C的溫度后脫模。
11.權利要求10的方法，其中它包含下列主要的方法步驟a)在低于100°C、優(yōu)選80到95°C之間的溫度下混合權利要求1到7至少一項的組合物 組分，b)將組合物在低于100°C、優(yōu)選80°C到95°C的溫度下擠出，任選地擠出到冷金屬帶上 以形成顆粒，c)將以這種方式形成的顆粒冷卻，d)任選地對顆粒進行中間儲存，優(yōu)選在運輸容器、大包、桶或大袋中，e)將顆粒輸送到注模機中，f)將顆粒在低于100°C的溫度下熔化，將熔體注入注模機的預置的模具中，g)將形成的模塑物冷卻，從模具中取出模塑物。
12.權利要求9到11任何一項的方法，其中不使用脫模劑。
13.按照權利要求9到12任何一項生產(chǎn)的擠出或注模的模塑物。
14.權利要求13的模塑物，用于支撐和強化部件，特別是用于白色家電的部件，或機動 車構造中的車體部件例如車身框架、車門、行李箱蓋、引擎罩和/或車頂部件中的用途。
15. 一種車輛或金屬的部件，其中它已用權利要求13的模模塑物支撐或強化。
16. 一種用于強化、絕緣、減震和/或密封中空部件的方法，其中在制造中空部件之前， 將權利要求13的模塑物固定在中空部件的內(nèi)壁上，將中空部件封閉，然后加熱到120到 220°C的溫度范圍，加熱時間優(yōu)選在10到150分鐘的范圍內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明涉及含有至少一種環(huán)氧樹脂和熱塑性塑料的材料混合物，該熱塑性塑料選自含有至少三種不同單體的熱塑性塑料。優(yōu)選情況下，熱塑性塑料選自其中至少一種單體是不含雜原子并具有至少一個C＝C雙鍵的烴類，其中至少一種另外的單體是任選取代的丙烯酸或任選取代的丙烯酸酯的熱塑性塑料。本發(fā)明還涉及另外含有下列成分的所述種類的材料混合物至少一種發(fā)泡劑，至少一種硬化劑和至少一種填充劑。本發(fā)明涉及由所述材料混合物制成的模塑物體的生產(chǎn)，涉及模塑物體及其在結構強化中的應用。
文檔編號C08L63/02GK101903465SQ200880121440
公開日2010年12月1日 申請日期2008年7月21日 優(yōu)先權日2007年12月19日
發(fā)明者克薩韋爾·明茨 申請人:漢高兩合股份公司