[发明专利]热塑性复合物/基体

说明书

技术领域

本发明涉及具有改进的机械性能的热塑性基体/复合物。

背景技术

热塑性塑料是一种在加热时软化、在冷却时又硬化的塑料。热塑性塑料通常可经历多次的熔化/冻结循环而没有明显的化学变化，这使得其适于回收。这些特征也使得热塑性塑料适于多种制造技术，如注塑、热成型和焊接。

很多热塑性材料是加成聚合物(链增长聚合物)，例如聚乙烯和聚丙烯。

热塑性聚合物与热固性聚合物相反，热固性聚合物不能经受熔化/冻结循环。

材料的机械和热机械性能是设计制造制品时的基本参数。

为了使材料具有最佳可能的性能，通常寻求使用适宜选择的添加剂或填料来改性它。

这种技术特别被用于热塑性复合物的生产。

已知也可以通过在基体中加入选择尺寸和浓度的矿物质掺杂物来改进热塑性聚合物的冲击强度。

已知使用玻璃纤维来增强热塑性塑料的模量。玻璃纤维是大尺寸的物体，其显著地削弱所述材料。另外，它们必须以约40％的高浓度使用。例如含有玻璃纤维的聚酰胺具有高的模量，但是断裂伸长率低。还有，得到的材料具有低的疲劳强度。

为了改进热塑性塑料的模量，提出了使用比玻璃纤维尺寸小得多的填料。FR 1 134 479描述了含有粒度为17-200nm的二氧化硅颗粒、基于尼龙-6的组合物。更近些时期，描述了含有片状矿物质颗粒的材料，例如剥落的蒙脱石(US 4,739,007)或合成的氟化云母(fluoromica)。这些材料具有增加的模量，但是冲击强度下降。

对于给定的热塑性塑料，发现在冲击强度和模量之间存在有折衷性，其中一种性能的改进通常导致另一种性能的变差。通过高玻璃纤维含量增强的组合物可改进这种折衷性，但是断裂伸长率和疲劳行为下降。

发明内容

本发明的主题是热塑性塑料，其在相对较低的添加剂含量下韧性和模量之间的折衷性大有改进，和/或其断裂伸长率性质和疲劳行为得以保持。

本发明的主题是热塑性基体/复合物，其包含40-99.9重量％的热塑性聚合物，和0.1-60重量％的硅烷化的、结构改性的、热解法制备的二氧化硅。

所述硅烷化的、结构改性的、热解法制备的二氧化硅被公开在DE 10239 423A1中。

相应地，所述硅烷化的、结构改性的、热解法制备的二氧化硅可以是硅烷化的、结构改性的热解法制备的二氧化硅，其特征在于基团固定在表面上，所述基团是二甲基甲硅烷基和/或单甲基甲硅烷基，优选二甲基甲硅烷基。

在优选的实施方案中，所述二氧化硅可以具有以下的物理-化学特征：

BET表面积m²/g                     25-400

初级粒子的平均尺寸nm              5-50

pH值                              3-10

碳含量                            0.1-10

DBP值                             ＜200。

所述二氧化硅的夯实密度可以是100-280、优选100-240g/l。

热解法二氧化硅从Winnacker-küchler Chemische Technologie第3卷(1983)第4版77页以及从Ullmanns Enzyklopdie der technischen Chemie第4版(1982)第21卷462页是已知的。

特别是，热解法二氧化硅通过蒸发性硅化合物如SiCl₄或有机硅化合物如三氯甲基硅烷的火焰水解法来制备。

制备硅烷化的、结构改性的、热解法制备的二氧化硅的方法特征在于，用二甲基二氯硅烷和/或单甲基三氯硅烷、通过己知方法处理热解法制备的二氧化硅，所述二甲基甲硅烷基和/或单甲基甲硅烷基团被固定在热解二氧化硅的表面上，然后对其进行结构改性和任选进行后处理。

可以在结构改性和/或后-研磨后进行回火。

所述二氧化硅可以通过以下步骤制备：

可以根据DE 1 163 784中所描述而制备的二氧化硅然后通过可在研磨机中的机械作用及后研磨来进行结构改性。回火可以在结构改性和/或后研磨后进行。

所述结构改性可以通过球磨机或连续运转球磨机来进行。所述后研磨可以使用空气-喷射研磨机或销式研磨机进行。所述回火可以间歇进行，例如在干燥橱中，或连续进行，例如在流化床中。所述回火可以在保护性气体如氮气下进行。