[发明专利]经涂覆的增强材料

说明书

本发明涉及经涂覆的增强材料及其应用。

当要用树脂涂覆增强材料时，必须考虑对增强材料和树脂的不同要求。应获得一种最终对具体应用足够的机械稳定性的产品。此外还应当以不复杂且尽可能耗时少的方式对增强材料进行涂覆。但是常见的用于涂覆增强材料的方法受到多种限制，因为通过混合物的特性以及通过混合物组成预定了加工技术的极限。

可以按照常见的方式和方法，以手糊成型技术、以预浸技术或者还借助灌注技术对增强材料进行涂覆。对于借助灌注技术对增强材料进行涂覆，可仅采用具有相应特性的树脂混合物，其一方面完全允许实施这种方法(易于注射性，粘度)，另一方面产生具有希望的机械特性或化学特性的产品。例如可使用基于聚酯、乙烯基酯和环氧树脂的树脂混合物。

如果将常规树脂混合物例如基于环氧树脂的树脂混合物用于灌注法，则尽管这些树脂混合物易于注射，但是通常无法赋予最终产品对冲击影响的足够的冲击韧性和损伤容限，而这正是许多应用所需的。

为了改善树脂的冲击韧性，另外已知的是将粉末状软填料例如橡胶粉掺入到灌注树脂混合物之中。EP 1375591 B1中描述了将基于聚有机硅氧烷的可交联弹性体颗粒用于能够以RTM方法进行加工的树脂混合物。但是利用此类措施还是不能充分改善机械特性。此外，迄今为止固态颗粒在灌注法中的使用还会导致固态粒子无法渗透纤维材料，后果就是无法为纤维材料涂以均匀的树脂混合物，这对最终产品的特性，尤其是最终产品的机械特性产生不利影响。

此外还已知，通过碳纳米管(Carbon nano tube)可以对热固性树脂的特性产生有利影响。例如，用碳纳米管填充的热固性树脂可以改善导电性或者机械特性如冲击韧性或断裂伸长率(例如WO 2007/011313或者Li Dan、Zhang Xianfeng等人的：Toughness improvement of epoxy by incorporating carbon nano tubes into the resin，Journal of Materials Science Letters(2003)，22(11)，791-793，ISSN：0261-8028)。从现有技术(例如德累斯顿工业大学的科学杂志《纳米世界》56(2007)第1-2期)同样已知碳纳米管的特性及其制备，这里所涉及是由碳构成的微小管状成形物。例如，有单壁或多壁、开口或闭口的碳纳米管或者填充碳纳米管。纳米管的直径在0.2～50nm之间，长度从数毫米直至目前的20厘米变化，例如可从美国休士顿SES Research公司或者韩国CNT Co.Ltd.公司购得的碳纳米管。但是如果将此类碳纳米管用于用来生产纤维增强产品的组合物，特别是用在灌注法中，也会出现迄今为止在树脂混合物中使用其它固体颗粒时仍将遇到的相同难题(纤维材料未被渗透，因此涂层不均匀)。因此在应用至少以灌注法生产的纤维增强产品的情况下，碳纳米管并不能发挥其特性。

从现在起，本发明的任务在于提供经涂覆的增强材料，其涂层使得最终能够提供一种具有优异机械特性的纤维增强产品，特别是以灌注法提供。

该任务通过如下解决：使得增强材料的表面具有由如下组合物构成的涂层，该组合物由固体树脂和碳纳米管构成，并且在任选自交联性的固体树脂的熔化温度或软化范围以上和交联温度以下对该组合物进行热处理，从而将该组合物固定在增强材料的表面上。

使用固体树脂和碳纳米管(carbon nanotube)构成的混合物对本发明所述的增强材料进行涂覆。