[发明专利]包含两种引发剂的液体组合物、其聚合方法、用途以及在组合物聚合后获得的材料或组合物

说明书

本发明涉及一种液体组合物，其包含单体、(甲基)丙烯酸类聚合物和至少两种引发剂。特别地，本发明涉及包含单体、(甲基)丙烯酸类聚合物和至少两种具有不同半衰期的引发剂的液体组合物。该液体组合物可以用作浆液，尤其用作浸渍纤维或纤维质材料的浆液。还涉及该液体组合物聚合后获得的热塑性材料。本发明还涉及制造此类液体组合物的方法。本发明还涉及用所述液体组合物浸渍长纤维的纤维质基材的方法。本发明还涉及用所述液体组合物浸渍的纤维质基材，其可用于制造复合材料部件。本发明还涉及制造由复合材料制成的机械部件或结构元件的方法，并涉及经由使用此类液体组合物的方法获得的复合材料所制成的机械部件或结构元件。

发明领域

本发明涉及包含单体、(甲基)丙烯酸类聚合物和至少两种引发剂的液体组合物。

特别地，本发明涉及包含单体、(甲基)丙烯酸类聚合物和至少两种具有不同半衰期的引发剂的液体组合物。该液体组合物可以用作浆液，尤其用作浸渍纤维或纤维质材料的浆液。还涉及该液体组合物聚合后获得的热塑性材料。本发明还涉及制造此类液体组合物的方法。本发明还涉及用所述液体组合物浸渍长纤维的纤维质基材的方法。本发明还涉及用所述液体组合物浸渍的纤维质基材，其可用于制造复合材料部件。

本发明还涉及制造由复合材料制成的机械部件或结构元件的方法，并涉及经由使用此类液体组合物的方法获得的复合材料所制成的机械部件或结构元件。

现有技术

热塑性聚合物是如今广泛用于多个领域和应用的材料，例如用于工程建设、航空、汽车或铁路部门，在那里它们是机械部件的一部分。

在它们的使用过程中必须承受高应力的这些机械部件广泛地由复合材料制造。复合材料是两种或更多种不混溶材料的宏观组合。复合材料由至少一种形成基质（即确保该结构的内聚力的连续相）的材料和增强材料组成。

使用复合材料的目的是获得在单独使用其成分时无法从它们各自获得的性能品质。因此，复合材料广泛用于多个工业部门，例如建筑、汽车、航空航天、运输、休闲、电子和运动，尤其是由于它们与均质材料相比更好的机械性能（更高的抗张强度、更高的拉伸模量、更高的断裂韧性）以及它们的低密度。

为了能够进行热成型和再循环，优选也在复合材料中使用热塑性聚合物。

热塑性聚合物由直链或支链聚合物组成，其通常未交联。加热该热塑性聚合物以混合制造复合材料所需的成分并冷却以固定最终形式。这些熔融的热塑性聚合物的问题在于它们的粘度非常高。为了制备基于热塑性聚合物的聚合物复合材料，使用热塑性聚合物树脂（通常称为“浆液”）来浸渍增强材料，例如纤维质基材。一旦聚合，该热塑性聚合物浆液构成该复合材料的基质。

在浸渍时，当制备聚合物复合材料时，必须控制和调整浸渍浆液的粘度，以便不会太过流动或太过粘稠，从而正确地浸渍该纤维质基材的各纤维。当部分润湿时，取决于该浆液是太过流动还是太过粘稠，分别出现“裸露”区域（即未浸渍区域）和其中聚合物液滴在纤维上形成（这是产生气泡的原因）的区域。这些“裸露”区域和这些气泡在最终的复合材料中导致出现缺陷，这尤其导致最终复合材料的机械强度损失。

此外，在没有浸渍的情况下使用时，希望存在一种液体组合物，其以良好的转化率快速聚合以提高生产率。

在WO 2013/056845和WO 2014/013028中描述了包含(甲基)丙烯酸类单体和(甲基)丙烯酸类聚合物的液体组合物或浆液。两篇文献中单体的聚合采用生成自由基的引发剂或包含自由基发生引发剂体系的引发体系来实现。这两篇文献在实施例中均采用过氧化苯甲酰。

文献WO2014/174098公开了一种液体(甲基)丙烯酸类浆液。该浆液包含引发体系，所述引发体系包含促进剂、有机醛、一种过酸和一种液体过氧化合物。该文献的实施例中的聚合时间为几小时或几十分钟。