[发明专利]乙酸乙烯酯共聚物作为低收缩添加剂的用途

说明书

本发明涉及乙酸乙烯酯乙酸异丙烯酯共聚物作为低收缩添加剂(LPA)的用途，其特征在于，所述乙酸乙烯酯乙酸异丙烯酯共聚物是基于2wt％‑98wt％的乙酸乙烯酯、2wt％‑98wt％的乙酸异丙烯酯和可选的一种或多种其它乙烯型不饱和单体，各自都相对于所述乙酸乙烯酯乙酸异丙烯酯共聚物的总重量。

技术领域

本发明涉及乙酸乙烯酯共聚物作为低收缩添加剂(low profile additive)(LPA)的用途，包含上述低收缩添加剂的自由基可交联聚合物组合物以及能够由此获得的复合材料组件。

背景技术

基于，例如，不饱和聚酯树脂(UP树脂)的自由基可交联聚合物组合物经常用于生产复合材料组件。不饱和聚酯树脂通常是二羧酸(酸酐)与多元醇的缩聚物。所述自由基可交联聚合物组合物的进一步组分通常是乙烯型不饱和单体，如苯乙烯或甲基丙烯酸酯单体，以溶解所述可交联聚合物并将所述自由基可交联聚合物组合物转化为可流动性物质。为了引发该聚合物组合物的交联，有可能使用，例如，过氧化物或过氧化氢作为引发剂。此外，这种自由基可交联聚合物组合物还能够可选地包含纤维材料，如玻璃纤维、碳纤维、天然纤维或相应的纤维垫(纤维增强塑料复合材料＝FRP复合材料)，其会导致能够通过固化该物自由基可交联聚合物组合物而获得的复合材料组件增强。自由基可交联聚合物组合物也能够用于，例如，生产填充固体表面或人造石(engineered stone)产品—由不饱和聚酯树脂或丙烯酸酯树脂和矿物填料如二氧化硅或三水合铝(ATH)组成的复合材料。

与自由基可交联聚合物组合物加工而成复合材料组件，具体而言增强或填充组件或材料相关的一个问题是该聚合物组合物固化期间的体积收缩。为了减少固化期间的收缩，因此，要向自由基可交联聚合物组合物中添加称为低收缩添加剂(LPA)的减缩添加剂。低收缩添加剂能够降低固化期间的收缩，消散残余应力，减少微裂纹形成，并有助于遵循制造公差。此外，一个理想的方面是该低收缩添加剂还改善所述复合材料组件的表面质量(具体而言，应该达到A级表面)，并且所述增强纤维在该组件表面上的印迹(“纤维印刷(fiberprint through)”)也应该受到抑制。

作为低收缩添加剂，经常使用热塑性塑料，如聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、饱和聚酯或聚乙酸乙烯酯。例如，DE-A2163089、US 3,718,714 A或WO 2007/125035 A1中描述了基于聚乙酸乙烯酯和可选的羧基官能单体的低收缩添加剂。与聚苯乙烯和聚甲基丙烯酸甲酯相比，聚乙酸乙烯酯显示出显著更低的收缩值和显著更好的组件表面质量，与饱和聚酯LPA相比，具有显著更好的机械性能。

一个进一步的问题是低收缩添加剂会对固化的复合材料组件的静态机械性能，例如，挠曲和拉伸强度产生不利影响。为了减少这种影响，对于低收缩添加剂而言，以非常小的添加量表现出所需程度的减收缩效果是有利的。为此，需要具有更强减缩效果并允许在较低添加量下具有相同收缩控制或在相同添加量下使组件的收缩率更低和更好的表面质量成为可能的低收缩添加剂。

为了提高低收缩添加剂的有效性，建议添加特定的低分子量化合物。为此目的，EP0031434推荐使用低分子量环氧化化合物，例如，环氧化增塑剂。这种低分子量添加剂不参与固化并保留于组件中，并随着时间的推移会从该组件中迁移出来，这会导致VOC值(VOC＝挥发性有机组分)或FOG值(FOG＝雾化；称为可冷凝物质的释气(outgassing))增加和机械性能受损。此外，这种低分子量添加剂会损害该组合物的粘连稳定性，会使得物流、运输和储存变得相当复杂和昂贵。

发明内容

鉴于此背景，本发明的一个目的是提供在自由基可交联聚合物组合物的固化过程中有效对抗体积收缩的低收缩添加剂(LPA)。如果可能，在自由基可交联聚合物组合物中使用相对少量的LPA时，也应该在固化期间实现充分的收缩控制。此外，LPA应该优选是粘连稳定性的。如果可能，应该避免添加低分子量添加剂。

该目的令人惊讶的是通过使用包含特定量的乙酸异丙烯酯和乙酸乙烯酯单体单元的共聚物作为LPA而实现。