[发明专利]用于热塑性低糙度添加剂的改进剂

说明书

塑料，例如用于外表的汽车部件的玻璃纤维增强的热固性聚酯树脂的应用一直在稳步增加。由于这些固化的树脂体系强度高、耐热，它们能够成功地形成一个塑料部件而代替几个金属部件。然而它们是相当易损坏的，而且由于消费者要求较好的质量，所以必须改进表面抛光平滑度和尺寸稳定性。    

许多产品已用于改进塑料部件的表面质量。这些产品降低表面粗糙度，并且改进表面平滑度或“糙度（profile)”而被称为低糙度添加剂(LPA′s，low profile additives)。当表面粗糙时，在高倍放大下，截面显示出高峰和深谷。当表面较平滑时，截面也较平滑，有较低的峰和较浅的谷。有效的LPA能降低最高峰和最浅的谷之间的差距。但即使是最好的LPA’s也不能得到镜状表面。

已经使用各种聚丙二醇(PPG)、聚乙二醇(PEG)、G-己内酯和PPG的聚酯的低聚体和二酸以改进LPA′s的有效性。然而这些产品趋向于引起这些固化的树脂体系的巴科尔硬度和物理性能的显著是降。由终端是羟基的多元醇和聚酯低聚体用于板状成型化合物(SMC)中引起的其它问题可能包括由模具打开时释放的挥发物增加而引起的“冒烟”。使用并配制前贮存这些体系还可能通过酯基转移的加速和添加剂混入碱性树脂中而使有效性受到损失。区分出没有这些缺点的材料将会是有益的，这样的材料会改进低糙度添加剂的效果并提供较好的“A”级表面。

已发现用脂肪酸如硬脂酸、月桂酸和妥尔油封端的多元醇和聚酯低聚体比未封端的低聚体更有效。脂肪酸封端的材料还表明是良好的润湿剂，能改进固体的分散、粘度和流动性。脂肪酸封端的低聚体还能改进成型部件的脱模和表面光泽。出人意料的是这种封端还显示出能消除使SMC成型时有时能看到的“冒烟”，并显著地减少酯基转移，从而延长添加剂配制后在贮存体系中的有效性。

已发现一些与固化的树脂相容的低糙度添加剂改进剂对巴科尔硬度和物理性能有明显的副作用，而且还会延缓低压成型化合物(LPMC)的固化。低压成型化合物由晶状的不饱和碱性树脂、低糙度添加剂和不饱和单体反应物以及抑制剂、固化引发剂和填充剂配制成。LPMC制剂在120°F以上是液体，但冷却到90°F以下所述碱性树脂结晶，而且制剂固化，粘度达到超过50兆厘泊。LPMC板材象板状成型化合物一样制备但仅含有足够的玻璃以能够加工(2-6％(重量))。板材的切片放到在约90℃(194°F)的模具中的玻璃纤维预型件的顶部。当模具封闭时，在非常低的压力下，晶状树脂熔化，并且这种充有液体的树脂流动并填充模腔，在5-10分钟内固化成最终部件。

关于熟化的热固性基体的数据暗示对LPMC的物理性质的副作用是由可溶解的添加剂对基体的增塑引起的。从理论上说与熟化的基体不相容的添加剂不会有这样的增塑效果，并且会得到较好的物理性能，其它的用各种脂肪酸封端的低聚体被证实在熟化过程中在基体内形成一个单独的相。这些脂肪酸封端的低聚物或加合物象低糙度添加剂一样与熟化的不饱和聚酯和单体相容。测定表明，大多数多封端的低聚体就象表面质量改进剂一样有效，在熟化的热固性方面不相容，而且通常几乎不显示出对物理性质和巴科尔硬度的副作用。

已经发现有效的低糙度添加剂改进的多封端的而且与熟化的热固性基体不相容的低聚体，可由许多种用脂肪酸封端的低聚体制备。由于这些化合物在熟化过程中形成一个单独的相，对物理性质和巴科尔硬度的副作用大大降低。另外，这些添加剂是有效的润湿剂，能降低填充的树脂的加工粘度和改进填充剂的分散、流动、表面光泽和脱模。

附图是按照US专利4,853,777中描述的数字指标的成型的饰板的表面质量曲线图。指标数越低，表面越好或越平滑。钢板有70-90的指数。玻璃板有15-25的指数。成型的复合的汽车外部的车身板应有50-70的指数。低糙度添加剂和改进剂的浓度按每百份用于含有不饱和聚酯树脂、低糙度添加剂、反应单体和多封端的低聚体改进剂的三个成型制剂的树脂的份数给出。该图记录了在零份本发明的改进剂存在下(圆圈)、一份本发明的多封端的低聚体改进剂存在下(三角)、和四份本发明的多封端的低聚体改进剂存在下(方块)各种含量低糙度添加剂的表面质量。