[发明专利]一种复合材料及其制备方法和用途

说明书

技术领域

本发明涉及聚氨酯技术领域，特别涉及一种包括聚氨酯与聚丙烯酸酯的复合材料。

背景技术

热塑性材料(例如聚丙烯酸酯)可以制成薄壳产品。为了提高耐压、承重强度，这种薄壳产品的背面常采用聚氨酯材料进行结构增强，从而使得这种由热塑性材料和聚氨酯材料构成的复合材料具有轻巧、坚固的特点，既可以被用来制造浴盆、淋浴盘，又可以被用于制造汽车部件、船舶部件、运动器材、航天部件、航空部件等。然而，这种复合材料却因为热塑性材料与聚氨酯之间缺少足够的附着力，容易分层、变形和剥落。

已有多种方法用于改善热塑性材料与聚氨酯之间的附着力。例如，US6967101、US4957603、US6156394披露在镜片制造中用氧气与氩气的等离子体处理聚丙烯酸酯表面以提高聚丙烯酸酯与聚氨酯之间的附着力，但是，这种处理方法成本太高，不能被大规模地应用于复合材料领域。又如，WO2003047857、WO9948933披露通过表面电晕、火焰处理、电离辐射、真空沉淀处理、氧化剂表面磨损等表面处理方法改善难粘塑料间的粘接性能，然而，这些处理方法工艺复杂、成本高昂。

因此，有必要从工业实际应用出发，提供一种经济、简易的方法来提高热塑性材料与聚氨酯之间的附着力，从而克服此类复合材料容易分层、变形和剥落的问题。

发明内容

本发明的目的之一是提供一种复合材料，所述复合材料包括一个聚丙烯酸酯层，一个聚氨酯层和一个硅烷层，所述硅烷层介于所述聚丙烯酸酯层与聚氨酯层之间。

本发明的另一目的是提供一种制备所述复合材料的方法，该方法包括步骤：

在所述聚丙烯酸酯层的一个表面，涂布所述硅烷层；将一个聚氨酯反应体系涂布到所述涂布有硅烷层的聚丙烯酸酯层表面，以形成一个聚氨酯层。

本发明的又一目的是提供一种所述复合材料在卫浴产品、汽车部件、船舶部件、运动器材、航天部件、航空部件中的应用。

本发明所提供的复合材料及其制备方法使复合材料中的聚丙烯酸酯层与聚氨酯层之间的附着力得到很大提高，复合材料不易分层、变形和剥落，从而能够适应多种应用场合。

附图说明

图1是测试一个根据本发明所提供的复合材料中聚丙烯酸酯层与聚氨酯层之间的附着力和内聚破坏程度的示意图。

具体实施方式

本发明所提供的复合材料，包括聚丙烯酸酯层，聚氨酯层和硅烷层，所述硅烷层介于所述聚丙烯酸酯层与聚氨酯层之间。

所述硅烷层中包括一种或多种硅烷。所述硅烷具有如下通式：Y-R-Si-Me_nX_3-n，其中，Y为异氰脲酸酯基、甲基丙烯酰氧基、或环氧基，R为包括1-5个碳原子的烷基，Me为甲基，n＝1-3，X为甲氧基(OCH₃)、乙氧基(OC₂H₅)、异丙氧基(OCH₂(CH3)₂)、或2-甲氧基乙氧基(OCH₃OC₂H₄)。所述的硅烷，优选但不限于，异氰脲酸酯基硅烷、甲基丙烯酰氧基硅烷、环氧基硅烷、它们的混合物。

所述的异氰脲酸酯基硅烷，优选但不限于，三-((3-三甲氧基硅)丙基)异氰脲酸酯、三-((3-三乙氧基硅)丙基)异氰脲酸酯、它们的混合物。

所述的甲基丙烯酰氧基硅烷，优选但不限于，γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三异丙氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基丙基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷、它们的混合物。

所述的环氧硅烷，优选但不限于，γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三乙氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三异丙氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基甲基二乙氧基硅烷、β-(3，4-环氧环己基)乙基三甲氧硅烷、β-(3，4-环氧环己基)乙基三乙氧硅烷、它们的混合物。