[发明专利]由反应性预聚物前体成分制造纤维增强的聚酰胺基体复合材料的方法

摘要

本发明涉及用于制造具有纤维增强物和基体的热塑性复合材料的方法，所述基体为通过如下的经由缩聚的熔融状态的本体聚合原位制备的具有至少80℃的Tg和不高于280℃且高于200℃的Tf的半结晶聚酰胺：根据A的包括携带两个相同的官能团X或Y的至少一种第一聚酰胺预聚物A1和携带两个与A1的那些不同且相对于A1的那些为共反应性的相同的官能团X或Y的至少一种第二聚酰胺预聚物A2的反应性前体成分，或者根据B的包括(在相同的链上)携带彼此共反应性的两个不同官能团X和Y的至少一种预聚物的前体成分、或者根据(A+B)混合物的前体成分，其中X和Y分别为羧基或胺且反之亦然，所述工艺包括以下的相继步骤：i)制备反应性混合物A：(A1+A2)或反应性混合物(A+B)：(A1+A2+B)、或者使根据B的所述预聚物熔融，ii)通过注射熔融状态的所述反应性前体成分将所述纤维浸渍，iii)经由缩聚的熔融状态的原位本体聚合，iv)使所述材料冷却和脱模，所述基体的所述最终聚酰胺和所述预聚物A1、A2或B具有在酰胺单元方面相同的具体组成。本发明还涉及所述反应性前体成分、所得到的复合物部件及其用途。

主权项

1.用于通过在封闭式模具中模塑来制造由热塑性复合材料制成的部件的方法，所述材料包括增强纤维和浸渍所述纤维的聚酰胺热塑性基体，其特征在于所述基体为通过如下的本体熔融缩聚聚合原位制备的具有至少80℃、优选地至少90℃和更优选地至少100℃的玻璃化转变温度Tg和小于或等于280℃且大于200℃、优选地大于220℃的熔融温度Tm的半结晶聚酰胺：根据A的包括带有两个相同的官能团X(X和X)或Y(Y和Y)的至少一种第一聚酰胺预聚物A1和带有两个与A1的那些不同且对于A1的那些为共反应性的相同的官能团X(X和X)或Y(Y和Y)的至少一种第二聚酰胺预聚物A2的反应性前体成分、或根据B的包括(在相同的链上)带有彼此为共反应性的两个不同官能团X和Y的至少一种预聚物的前体成分、或根据(A+B)混合物的前体成分，其中所述官能团X和Y分别为羧基(X)和胺(Y)和相反地(Y和X)，和所述方法包括以下的相继步骤：i)通过使组分熔融共混制备反应性混合物A：(A1+A2)或反应性混合物(A+B)：(A1+A2+B)，或者如果所述预聚物B为所述反应性前体成分的唯一组分则使其熔融，在大于混合物A或混合物(A+B)的熔融温度Tm的温度下或如果所述预聚物B为所述前体成分的唯一组分的情况下在大于所述预聚物B的Tm的温度下，ii)在容纳所述纤维的封闭式模具中注射如步骤i)中获得的熔融状态的所述反应性前体成分并且通过熔融状态的所述反应性前体成分浸渍所述纤维，熔融状态的所述反应性前体成分如适当地为混合物A或(A+B)或者所述预聚物B，优选地具有<100Pa.s、更优选地<50Pa.s、更优选地<10Pa.s的粘度，iii)在所述封闭式模具中且采用受控的聚合时间和受控的聚合温度使得聚合温度高于所述热塑性基体聚酰胺的结晶温度Tc，进行原位本体熔融缩聚聚合，iv)任选地，使所述复合材料部件冷却，v)将所述部件脱模，和其中所述基体的所述最终聚酰胺和所述预聚物A1、A2或B具有相同的酰胺单元组成，且所述酰胺单元源自：a)二酸组分，其在0‑5摩尔％的间苯二甲酸存在的情况下为95‑100摩尔％、优选地100摩尔％的对苯二甲酸结构，a)优选为100％对苯二甲酸，b)由如下构成的二胺组分：b1)55‑85摩尔％、优选地55‑80摩尔％的C9、C10、C11或C12脂族线型二胺，和b2)15‑45摩尔％、优选地20‑45摩尔％的与b1)不同的二胺，其选自：b21)具有甲基或乙基取代基且相对于关联的二胺b1)具有至少两个碳的链长度差异的单支化的脂族二胺，所述二胺b2)优选为2‑甲基五亚甲基二胺b22)间苯二甲胺(mXD)或b23)当b1)为C10‑C12线型脂族二胺时的C4‑C18线型脂族二胺，且当所述二胺b1为C9二胺时b23)为C10‑C18二胺，b24)1,3‑二(氨基甲基)环己基(1,3BAC)、1,4‑二(氨基甲基)环己基(1,4BAC)及其混合物，特别地1,3‑二(氨基甲基)环己基(1,3BAC)，和c)任选地，氨基酸、或者如适当地相应的C6‑C12、优选地C6、C11或C12、和更优选地C11内酰胺，其中c)相对于a)或相对于b)占不超过30摩尔％，所述方法优选为RTM(树脂传递模塑)方法、特别地c‑RTM方法，或者RIM方法、特别地s‑RIM方法，更优选为RTM方法、特别地c‑RTM方法。