[发明专利]制备复合材料制品的方法

说明书

制备复合材料制品的方法，包括以下步骤：(a)提供可固化混合物，其包含：‑30‑95重量％的填料，‑5‑70重量％的树脂，其选自不饱和聚酯树脂、乙烯基酯树脂、(甲基)丙烯酸酯树脂及其组合，‑0.5‑10phr的至少一种过氧酯，‑0.1‑2.0phr的至少一种有机氢过氧化物，过氧酯/有机氢过氧化物的重量比小于14.0，所述可固化混合物基本上不含酮过氧化物，(b)将所述混合物成型，和(c)在60‑100℃的温度下加热成型的混合物以影响树脂的硬化和制品的形成。

本发明涉及一种制备填充的复合材料制品的方法。

该类制品的实例是人造石(agglomerated stone)制品。人造石，也称为工程石，是一种复合材料，其中用不饱和聚酯树脂将碎石或碎岩粘结在一起。用于该应用的最常用类型的石材是石英和大理石。

其他实例是高度填充的纤维增强体系，例如玻璃纤维增强杆、成角度的型材和桥柱，其可通过树脂传递模塑或拉挤制备。

这些高度填充的复合材料与其他类型的复合材料如玻璃纤维增强聚酯的不同之处在于它们的高填料含量，因此它们的低聚酯树脂含量。人造石通常包含75-95重量％的石头或岩石颗粒；高度填充的纤维增强体系通常包含50-75重量％的纤维。

通常通过混合所需的成分—包括填料(例如石英、碎石、大理石或砂)、树脂和引发剂—并将混合物浇铸在模具中或在临时载体上，然后将其在烘箱中固化来制备人造石制品。

高度填充的纤维增强复合材料通常通过拉挤制备，其中将所需成分的混合物拉过所需形式的加热模头。

其他类型的含不饱和聚酯的复合材料，例如玻璃纤维增强的复合材料，通常使用酮过氧化物(通常为过氧化甲乙酮)和金属促进剂，例如钴盐在室温下固化。固化反应在室温下通过过氧化物和促进剂的共同作用引发，并且可通过在放热固化反应期间产生的热量进行。这些复合材料通常包含60-70重量％的树脂和30-40重量％的玻璃增强材料。

另一方面，人造石包含明显更少的树脂，即仅约5-25重量％。这意味着在反应期间，复合材料混合物中产生的热量不足以使室温下引发的反应得以扩展。因此，人造石的制备需要外部加热。这同样适用于高度填充的基于纤维的体系。

此外，这些高度填充的体系的制备需要相当长的适用期。适用期是树脂与固化体系混合和固化反应开始之间的时间。加速的酮过氧化物基体系不能提供足够长的适用期。

因此，这些要求需要在比酮过氧化物更高的温度下活化的过氧化物。过氧酯非常适合于该目的。

然而，不幸的是，过氧酯在固化工艺期间倾向于引起非常高的峰值放热。结果，在固化反应期间，复合材料的内部部分暴露于非常高的温度，这在所得制品中导致应力。这种应力通常导致制品的变形和/或裂纹。

因此，本发明的目的是提供一种使用过氧酯制备复合材料制品的方法，该方法导致相对低的峰值放热和足够的适用期。

进一步希望固化时间可接受地短。

该目的通过使用过氧酯和有机氢过氧化物的组合实现。

因此，本发明涉及一种制备复合材料制品的方法，包括以下步骤：

(a)提供可固化混合物，其包含：

-30-95重量％的填料，

-5-70重量％的树脂，其选自不饱和聚酯树脂、乙烯基酯树脂、(甲基)丙烯酸酯树脂及其组合，

-0.5-10phr(＝重量份/百重量份树脂)的至少一种过氧酯，

-0.1-2.0phr(＝重量份/百重量份树脂)的至少一种有机氢过氧化物，过氧酯/有机氢过氧化物的重量比小于14.0，并且所述混合物基本上不含酮过氧化物，

(b)将所述混合物成型，和