[发明专利]制造贮存稳定的环氧预浸料的方法和由此制造的基于自由基聚合的酸和环氧化物的复合材料

说明书

本发明涉及制造贮存稳定的环氧‑预浸料的方法和由此制造的基于可自由基聚合的酸和环氧化物的复合材料。为了制造该预浸料或者部件，将酸和环氧化物混合，其中两种组分的至少一种含有可自由基聚合的基团。任选地，还可以添加其它的不可自由基聚合的酸和/或环氧化物以及自由基引发剂，例如光引发剂。将该混合或者溶液根据已知的方法施涂到纤维材料，例如碳纤维、玻璃纤维或者聚合物纤维上，并且借助辐射或者等离子体应用使其聚合。

技术领域

本发明涉及制造贮存稳定的环氧-预浸料的方法和由此制造的复合材料-部件（模制品）。为了制造该预浸料或者部件，将酸和环氧化物混合，其中两种组分的至少一种含有可自由基聚合的基团。任选地，还可以添加其它的不可自由基聚合的酸和/或环氧化物以及自由基引发剂，例如光引发剂。将该混合或者溶液根据已知的方法施涂到纤维材料，例如碳纤维、玻璃纤维或者聚合物纤维上，并且借助辐射或者等离子体应用使其聚合。

在聚合之后，例如在室温下或者在最高80℃下产生热塑性塑料或者热塑性预浸料，其之后还可以变形。随后通过提高的温度，酸官能化的组分可以用已经存在于体系中的环氧化物交联。以这样的方式，可以产生形状稳定的热固性塑料或者经交联的复合材料-部件。

相比于替代的湿式叠层（wet-layup）技术，以预浸料形式的纤维增强的材料由于其在加工时的方便的使用和提高的效果已经使用在多种工业应用中。

除了更快速的周期时间和更高的贮存稳定性以外，这种体系的工业用户也还需求在室温下剪切预浸料的可能性，而不在自动化剪切和单个预浸料-层的叠层时，由于通常粘性的基体材料而污染剪切工具。不同的成型工艺，例如反应-传递-模塑（RTM）-方法包括将增强纤维引入到模具中，合上模具、将可交联的树脂配制品引入到模具中，和通常通过热输入使树脂随后交联。

这样的工艺的限制之一是，将增强纤维嵌入模具中相对困难。必须剪切织物或者铺设物的单个层并且调整不同的模具几何形状。特别当模制品应含有泡沫芯或者其它的芯时，这可能是费时和复杂的。在此，简单操作的可变形的纤维增强和存在的变形可能性是所希望的。

背景技术

除了聚酯、乙烯酯和环氧-体系以外，在交联的基体-体系的范围中存在一系列特殊的树脂。其中也包括聚氨酯-树脂，其由于韧性、损坏容许性和强度，经由25种拉挤方法用于制造复合材料-型材。作为缺点，通常提及所使用的异氰酸酯的毒性。

预浸料和由此制造的基于环氧-体系的复合材料例如描述于WO 98/50211、EP 309221、EP 297 674、WO 89/04335和US 4,377,657中。在WO 2006/043019中描述了制造基于环氧树脂-聚氨酯粉末的预浸料的方法。此外，基于的粉末状热塑性塑料的预浸料作为基体是已知的。在WO 99/64216中描述了预浸料和复合材料及其制造方法，其中使用具有如此小的聚合物颗粒的乳状液，从而能够包覆单个纤维。该颗粒的聚合物具有至少5000厘泊的粘度，并且既不是热塑性塑料也不是交联的聚氨酯-聚合物。

在EP 590 702中描述了用于制造预浸料的粉末浸渍，其中该粉末由热塑性塑料和反应性单体或者预聚物的混合物构成。WO 2005/091715同样描述了热塑性塑料用于制造预浸料的用途。