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含有热塑性塑料的环氧树脂及其通过挤出或注模加工的处理.pdf

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  • 文档编号:1262095
  • 上传时间:2018-04-11
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  • 摘要
    申请专利号:

    CN200880121440.5

    申请日:

    2008.07.21

    公开号:

    CN101903465A

    公开日:

    2010.12.01

    当前法律状态:

    撤回

    有效性:

    无权

    法律详情:

    发明专利申请公布后的视为撤回IPC(主分类):C08L 63/00申请公布日:20101201|||实质审查的生效IPC(主分类):C08L 63/00申请日:20080721|||公开

    IPC分类号:

    C08L63/00; C08L63/02

    主分类号:

    C08L63/00

    申请人:

    汉高两合股份公司

    发明人:

    克萨韦尔·明茨

    地址:

    德国杜塞尔多夫

    优先权:

    2007.12.19 DE 102007061860.5

    专利代理机构:

    中原信达知识产权代理有限责任公司 11219

    代理人:

    张珂珂;郭国清

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    内容摘要

    本发明涉及含有至少一种环氧树脂和热塑性塑料的材料混合物,该热塑性塑料选自含有至少三种不同单体的热塑性塑料。优选情况下,热塑性塑料选自其中至少一种单体是不含杂原子并具有至少一个C=C双键的烃类,其中至少一种另外的单体是任选取代的丙烯酸或任选取代的丙烯酸酯的热塑性塑料。本发明还涉及另外含有下列成分的所述种类的材料混合物:至少一种发泡剂,至少一种硬化剂和至少一种填充剂。本发明涉及由所述材料混合物制成的模塑物体的生产,涉及模塑物体及其在结构强化中的应用。

    权利要求书

    1: 一种含有聚合物掺和物的物质混合物, 所述聚合物掺合物包含至少一种环氧树脂和 一种或多种热塑性塑料, 其中热塑性塑料选自含有至少三种不同单体的那些共聚物, 其中 热塑性塑料在整个物质混合物中的重量比例在 0.5 到 40wt.%的范围内。
    2: 权利要求 1 的物质混合物, 其中热塑性塑料选自如下的那些热塑性塑料 : 其中至少 一种单体是不含杂原子并具有至少一个 C = C 双键的烃, 至少一种另外的单体是任选取代 的丙烯酸酯或任选取代的丙烯酸的酯。
    3: 权利要求 2 的物质混合物, 其中热塑性塑料选自下列共聚物 : 苯乙烯 / 丁二烯 /( 甲 基 ) 丙烯酸酯, 苯乙烯 / 丁二烯 /( 甲基 ) 丙烯酸的酯, 乙烯 /( 甲基 ) 丙烯酸的酯 /( 甲基 ) 丙烯酸缩水甘油的酯, 乙烯 /( 甲基 ) 丙烯酸的酯 / 马来酸酐, 其中在每种情况下可以采取 无规共聚物或嵌段共聚物的形式。
    4: 权利要求 1 到 3 一项或多项的物质混合物, 其中它另外包含用于环氧树脂的固化剂, 和 / 或发泡剂。
    5: 权利要求 1 到 4 一项或多项的物质混合物, 其中它包含下列成分 : a) 至少一种环氧树脂, b) 至少一种热塑性塑料, 其选自含有至少三种不同单体的共聚物, c) 至少一种发泡剂, d) 至少一种固化剂, e) 至少一种填充剂。
    6: 权利要求 5 的物质混合物, 其中它包含 环氧树脂 2 到 70wt.%, 优选为 15 到 60wt.% 热塑性塑料 0.5 到 40wt.%, 优选为 5 到 30wt.%, 反应性稀释剂 0 到 15wt.%, 优选为 0 到 10wt.%, 固化剂和加速剂 1.5 到 5wt.%, 发泡剂 0.5 到 10wt.%, 填充剂 ( 除了纤维外 ) 5 到 40wt.%, 纤维 0 到 30wt.%, 优选为 0.5 到 10wt.%, 颜料 0 到 1wt.%, 所有成分的总量合计为 100wt.%。
    7: 权利要求 1 到 6 一项或多项的物质混合物, 其中在与固化剂反应之前, 环氧树脂具有 至少 50℃的熔点或软化点。
    8: 前述权利要求至少一项的物质混合物, 其中它采取颗粒形式。
    9: 用于从权利要求 1 到 7 一项或多项的物质混合物生产模塑物的方法, 其中物质混 合物在挤出机的帮助下, 在 50 到 100℃的温度范围下, 被挤出通过模子, 并且在冷却到低于 50℃的温度后, 被切成片。
    10: 用于从权利要求 1 到 7 一项或多项的物质混合物生产模塑物的方法, 其中物质混 2 合物在挤出机的帮助下, 在 50 到 100℃的温度范围下, 被引入到注模中, 并且在冷却到低于 50℃的温度后脱模。
    11: 权利要求 10 的方法, 其中它包含下列主要的方法步骤 : a) 在低于 100℃、 优选 80 到 95℃之间的温度下混合权利要求 1 到 7 至少一项的组合物 组分, b) 将组合物在低于 100℃、 优选 80℃到 95℃的温度下挤出, 任选地挤出到冷金属带上 以形成颗粒, c) 将以这种方式形成的颗粒冷却, d) 任选地对颗粒进行中间储存, 优选在运输容器、 大包、 桶或大袋中, e) 将颗粒输送到注模机中, f) 将颗粒在低于 100℃的温度下熔化, 将熔体注入注模机的预置的模具中, g) 将形成的模塑物冷却, 从模具中取出模塑物。
    12: 权利要求 9 到 11 任何一项的方法, 其中不使用脱模剂。
    13: 按照权利要求 9 到 12 任何一项生产的挤出或注模的模塑物。
    14: 权利要求 13 的模塑物, 用于支撑和强化部件, 特别是用于白色家电的部件, 或机动 车构造中的车体部件例如车身框架、 车门、 行李箱盖、 引擎罩和 / 或车顶部件中的用途。
    15: 一种车辆或金属的部件, 其中它已用权利要求 13 的模模塑物支撑或强化。
    16: 一种用于强化、 绝缘、 减震和 / 或密封中空部件的方法, 其中在制造中空部件之前, 将权利要求 13 的模塑物固定在中空部件的内壁上, 将中空部件封闭, 然后加热到 120 到 220℃的温度范围, 加热时间优选在 10 到 150 分钟的范围内。

    说明书


    含有热塑性塑料的环氧树脂及其通过挤出或注模加工的处 理

        本发明涉及特别适合用于制造轻微发黏或无黏性注射模塑物的环氧树脂 / 热塑 性塑料掺和物。 这些注射模塑物优选是可热膨胀的, 适合用于部件的结构性支撑, 特别是用 于机动车构造。 这里, 本发明包含了物质混合物, 从该物质混合物生产模塑物的方法及其在 结构性支撑中的应用。
         在许多应用领域中, 对于具有较高刚性和结构强度的轻质部件的始终尺寸稳定的 大批量生产, 存在着需求。 具体来说, 在机动车构造中, 由于在该领域中希望减轻重量, 因此 对于从薄壁结构生产、 但表现出足够刚性和结构强度的轻质部件, 存在着巨大的需要。 实现 部件的提高的刚性和结构强度与尽可能最低的重量的组合的一种途径, 是利用从相对薄的 片状金属或塑料片材制造的中空部件。但是, 薄壁的片状金属具有容易变形的倾向。因此, 一段时间以来, 已经了解到使用结构性泡沫填充中空物体结构的空腔, 由此一方面防止或 最小化了变形或扭曲, 另一方面增加了这些部件的强度和刚性。
         这种发泡强化和支撑体系通常是金属泡沫, 或它们含有可热固化的树脂或粘合 剂, 例如环氧树脂。 这些组合物一般含有发泡剂、 填充剂和强化填充剂, 例如中空玻璃微球。 3 在发泡和固化状态中, 这些泡沫优选具有 0.3 到 0.7g/cm 的密度。在固化后, 这些泡沫预 计能够抵抗超过 130℃, 优选超过 150℃的温度, 至少短时期内不发生损坏。这样的可发泡、 可热固化组合物一般还包含其他成分, 例如固化剂、 加工辅助剂、 稳定剂、 染料或颜料, 任选 的 UV 吸收剂和黏附促进成分。
         WO 96/37400 描述了 W 形的强化结构, 它包含可热膨胀的树脂类材料, 在固化前导 入到待强化的中空物件中。强化聚合物基质优选由单一成分的糊状体系组成, 其含有环氧 树脂、 丙烯腈 / 丁二烯橡胶、 填充剂、 高强度玻璃珠、 固化剂和加速剂, 以及基于偶氮化合物 或酰肼化合物的发泡剂。
         WO 00/27920 公开了可热膨胀的密封和减震组合物, 它们是一种热塑性树脂或多 种塑性树脂与环氧树脂的掺和物。 预期它们是可注射模制和轻质的, 并具有高的抗压强度。 可以提到的热塑性树脂的例子如下 : 固体橡胶例如苯乙烯 / 丁二烯橡胶和腈 / 丁二烯橡胶 或聚苯乙烯聚合物, 例如 SBS 嵌段共聚物。环氧树脂优选为液体。
         WO 00/52086 提出从由至少一种固体反应性树脂、 至少一种液体反应性树脂和至 少一种增韧反应性树脂以及固化剂和 / 或加速剂或发泡剂组成的掺和物, 生产可热固化、 可热膨胀的模塑物。这些模塑物适合于支撑和 / 或强化薄壁金属结构, 并适合于支撑中空 的金属轻质结构。根据该文献讲述的模塑物与已知的可热固化、 可热膨胀的模塑物的区别 在于 : 在未固化状态下增加的尺寸稳定性, 以及轻微的表面黏性。通过混合具有不同熔点 的环氧树脂, 获得了可加工能力和尺寸稳定性特性。 但是, 表面黏性的降低只能够在非常狭 窄的温度范围内获得, 使得制剂尽管在冬天无黏性, 但是在夏天表现出非常黏的表面。此 外, 该步骤需要使用大量昂贵的树脂和固化体系。 重复地制造和操作出现困难, 特别是对于 通过注模廉价地生产这种可膨胀模塑物来说, 这对于制造方法的工艺可靠性来说是不理想 的。
         德国专利申请 DE 102006048739, 它不是在先公开的, 描述了用于生产可膨胀、 可 热固化模塑物的粘合剂, 它包含
         至少一种环氧树脂,
         至少一种在室温下是固体的聚酯,
         至少一种发泡剂,
         至少一种固化剂, 以及
         至少一种填充剂。
         可以另外包含 “增韧剂” 。作为增韧剂的例子提到了固体橡胶。适合的固体橡胶的 例子是聚丁二烯, 苯乙烯 / 丁二烯橡胶, 丁二烯 / 丙烯腈橡胶, EPDM, 合成的或天然的异戊二 烯橡胶, 丁基橡胶或聚氨基甲酸酯橡胶。特别适合的是基于异戊二烯 / 丙烯腈或丁二烯 / 丙烯腈共聚物的部分交联的固体橡胶。
         目前, 从结构泡沫制造的三维部件通常通过注模生产。因为材料在高于 30℃温度 下的黏性, 使用注模方法生产部件的起始材料不能以颗粒形式使用。 虽然如此, 为了能够通 过这种方法生产部件, 必须对注模机器的原料进料体系进行昂贵的改造。特制的进料体系 是必需的, 因此不可能在任何所需的常规商业化注模机器上生产部件。
         如果使用了具有相对高熔点的制剂以将软化点增加到大约 40℃, 那么结构泡沫部 件必须在注模机器中在相对高的温度下加工, 以便填充模具。超过 100℃的温度是不容许 的, 因为否则的话将引发组合物的固化反应, 这可能导致机器的堵塞。
         在刚好高于环氧树脂的熔点的温度下高的黏度, 特别是液化环氧树脂的黏性, 意 味着注射模塑物的生产只能以非常高的难度并付出相当大的技术努力才可能进行。 一般来 说, 这使得必需在加工机器上安装特制的设备, 因此增加了资金成本。
         熔化的模制化合物的内部黏性严重损害了在注模机器和注模中的流动行为。热 的基于环氧树脂的注模化合物的黏性可能导致装置的污染, 从而显著增加了维护和清理成 本。可以使用脱模剂进行补救。但是, 这可能导致工具和机器的腐蚀, 这反过来增加了维护 需求。
         本发明的目的是提供基于环氧树脂的注模化合物, 其中上述的问题不会发生或仅 以明显降低的程度发生。
         通过向环氧树脂掺和物添加适合的热塑性塑料, 该目的得以实现。已知热塑性塑 料对环氧树脂具有增塑效应。本发明是基于这一认识, 即特定的热塑性塑料显著降低环氧 树脂熔体或掺和物的黏性, 减少或完全防止了机器部件黏在一起的可能性。这甚至可能完 全免除对这样的掺和物使用脱模剂。通过降低注模化合物的黏性, 注射加工过程中的流动 行为得到显著改进。这导致模具的改进的填充, 减少了循环时间, 从而降低了生产成本。由 于黏性降低, 有可能免除用于保护完工部件的特殊的包装。 通过适当地选择热塑性塑料, 可 以调整固化的注模的硬度, 使得甚至大批材料也是可能的 ( 特别是对于小部件来说 )。
         因此, 本发明涉及含有聚合物掺和物的物质混合物, 所述聚合物掺和物包含至少 一种环氧树脂和一种或多种热塑性塑料, 其中热塑性塑料选自含有至少三种不同单体的共 聚物, 其中热塑性塑料在整个物质混合物中的重量比例在 0.5 到 40wt.%的范围内。
         特别适合于此目的的热塑性塑料是选自这样的热塑性塑料, 其中至少一种单体是 不含杂原子并具有至少一个 C = C 双键的烃类, 至少一种另外的单体是任选取代的丙烯酸或任选取代的丙烯酸酯。 具体来说, 适合的热塑性塑料可以选自下列共聚物 : 苯乙烯 / 丁二 烯 /( 甲基 ) 丙烯酸酯, 苯乙烯 / 丁二烯 /( 甲基 ) 丙烯酸酯, 乙烯 /( 甲基 ) 丙烯酸酯 /( 甲 基 ) 丙烯酸缩水甘油酯, 乙烯 /( 甲基 ) 丙烯酸酯 / 马来酸酐, 其中在每种情况下可以采取 无规共聚物或嵌段共聚物的形式。
         在这种情况下, “丙烯酸” 之前的前缀 “( 甲基 )” 正如通常那样, 意味着这些单体可 以是丙烯酸酯或丙烯酸的酯, 也可以是甲基丙烯酸酯或甲基丙烯酸的酯。如果共聚物含有 丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯, 酯的醇成分优选选自含有 1 到 6 个碳原子的醇。具体来说, 可以 使用甲基酯和乙基酯。
         可以使用的热塑性塑料的具体例子是苯乙烯、 丁二烯和甲基丙烯酸的嵌段共聚 物, 乙烯、 丙烯酸丁基酯和甲基丙烯酸缩水甘油酯的三元共聚物, 乙烯、 丙烯酸酯和马来酸 酐的三元共聚物。在与环氧树脂组合时, 这些热塑性塑料在其固化后产生了在高达 40℃下 坚硬并且尺寸稳定的化合物, 适合用于大批材料的生产。 此外, 这些三元共聚物仅仅导致玻 璃化转变温度的轻微降低, 使得本发明的物质混合物非常好地适合用于测试条件高达 80℃ 的机动车工业中。
         有大量每分子具有至少两个 1, 2- 环氧基团的聚环氧化物适合用作环氧树脂。用 于此目的的环氧树脂, 在它们与固化剂反应之前, 具有至少 50℃的熔点或软化点, 软化点按 照 Dow Plastics(Dow ChemicalCompany 的商业部门 ) 的产品信息, 使用方法 RPM 108-C 测 定。 适合的聚环氧化物的环氧当量可以在 150 到 50000 之间, 优选在 170 到 5000 之间。 聚环氧化物在原则上可以是饱和的、 不饱和的、 环状或非环状的、 脂族、 脂环族、 芳香族或杂 环聚环氧化物。适合的聚环氧化物的例子包括将环氧氯丙烷或环氧溴丙烷与多酚在存在 碱的情况下进行反应而产生的聚缩水甘油醚。适合用于此目的的多酚的例子是间苯二酚, 邻苯二酚, 对苯二酚, 双酚 A( 双 (4- 羟基苯基 )-2, 2- 丙烷 ), 双酚 F( 双 (4- 羟基苯基 ) 甲 烷 ), 双 (4- 羟基苯基 )-1, 1- 异丁烷, 4, 4′ - 二羟基二苯甲酮, 双 (4- 羟基苯基 )-1, 1- 乙 烷, 1, 5- 羟基萘。 其他适合作为聚缩水甘油醚的基础的多酚, 是已知的从酚和 novolak 树脂 类型的甲醛或乙醛制备的缩合产物。
         此外, 可以使用至少一定比例的下列聚环氧化物 : 多元羧酸的聚缩水甘油酯, 例如 缩水甘油或环氧氯丙烷与脂族或芳香族多元羧酸 ( 例如草酸、 琥珀酸、 戊二酸、 对苯二甲酸 或二聚体脂肪酸 ) 的反应产物。
         适合的基于环氧氯丙烷 / 双酚 A 的环氧树脂, 具有例如 475 到 550g/eq 的环氧化 物当量重量, 或环氧基团含量在 1820 到 2110mmol/g 的范围内。按照 RPM 108-C 确定的软 化点在 75 到 85℃的范围内。
         黏合剂组合物可以任选地包含反应性稀释剂来调整流动行为。 用于本发明的目的 的反应性稀释剂是具有脂族或芳香族结构、 含有环氧基团 ( 缩水甘油醚或缩水甘油酯 ) 的 低黏度物质。典型的反应性稀释剂的例子是 C6 到 C14 一元醇或烷基酚的单、 二或三缩水甘 油基醚, 以及腰果壳油的单缩水甘油基醚, 乙二醇、 二甘醇、 三甘醇、 四甘醇、 丙二醇、 二丙二 醇、 三丙二醇、 四丙二醇、 1, 4- 丁二醇、 1, 5- 戊二醇、 1, 6- 己二醇、 环己烷二甲醇的二缩水甘 油基醚, 三羟甲基丙烷的三缩水甘油基醚, 以及 C6 到 C24 羧酸的缩水甘油酯或其混合物。
         本发明的物质混合物优选是可固化和 / 或可热膨胀的。因此它们适合用于上述希
         望的强化或支撑中空部件、 特别是机动车构造中的中空部件的应用。
         适合的发泡剂原则上可以是任何已知的发泡剂, 例如在分解时释放气体的 “化学 发泡剂” , 或 “物理发泡剂” , 即膨胀的中空球。 所述的第一类发泡剂的例子是偶氮二异丁腈、 偶氮双甲酰胺、 二亚硝基五亚甲基四胺、 4, 4′ - 氧代双苯磺酰肼、 二苯砜 -3, 3′ - 二磺酰 肼、 苯 -1, 3- 二磺酰肼、 对甲苯磺酰氨基脲。 基于聚偏氯乙烯共聚物或丙烯腈 /( 甲基 ) 丙烯 酸共聚物的可膨胀中空塑料微球是特别优选的。它们是可商购的, 例如从 Pierce&Stevens 或 Casco Nobel 在商标名
         或下。可热活化的或潜性固化剂被用作环氧树脂黏合剂体系的固化剂。 它们可以选自下 列化合物 : 胍, 取代的胍, 取代的脲, 三聚氰胺树脂, 胍胺衍生物, 环状叔胺, 芳香胺和 / 或其 混合物。这里, 固化剂可以以化学计量参加固化反应, 但是它们也可以是具有催化活性的。 取代的胍的例子是甲基胍、 二甲基胍、 三甲基胍、 四甲基胍、 甲基异双胍、 二甲基异双胍、 四 甲基异双胍、 六甲基异双胍、 七甲基异双胍、 以及非常特别是氰基胍 ( 双氰胺 )。 可以提到的 适合的胍胺衍生物的代表性例子是烷基化苯并胍胺树脂, 苯并胍胺树脂或甲氧基甲基乙氧 基甲基苯并胍胺。优选情况下双氰胺是适合的。
         可以另外或代替上述固化剂使用具有催化活性的取代脲。它们具体来说是对 - 氯 苯基 -N, N- 二甲基脲 (Monuron), 3- 苯基 -1, 1- 二甲基脲 (Fenuron) 或 3, 4- 二氯苯基 -N, N- 二甲基脲 (Diuron)。具有催化活性的丙烯酸叔酰胺或烷基叔胺, 例如苯甲基二甲胺, 三 ( 二甲基氨基 ) 酚, 哌啶或哌啶衍生物, 原则上也可以使用。 此外, 混杂的优选固体的咪唑衍 生物也可以用作催化活性加速剂。作为例子可以提到的是 2- 乙基 -2- 甲基咪唑、 N- 丁基 咪唑、 苯并咪唑和 N-C1- 到 C12- 烷基咪唑或 N- 芳基咪唑。此外, 氨基化合物在环氧树脂上 的加成物, 适合用作向上述固化剂添加的加速添加剂。 适合的氨基化合物是脂族、 芳香族或 环状叔胺。适合的环氧化合物是例如基于双酚 A 或 F 或间苯二酚的缩水甘油基醚的聚环氧 化物。这样的加成物的具体例子是叔胺 ( 例如 2- 二甲基氨基乙醇、 N- 取代哌嗪、 N- 取代高 哌嗪、 N- 取代氨基酚 ) 在双酚 A 或 F 或间苯二酚的二或多缩水甘油基醚上的加成物。
         此外, 一般来说, 本发明可以使用的物质混合物含有本身已知的填充剂, 例如各种 不同的研磨或沉淀白垩、 碳黑、 碳酸钙 - 镁、 滑石、 重晶石、 以及特别是铝 - 镁 - 钙硅酸盐类 型的硅酸盐填充剂, 例如硅灰石、 绿泥石。 优选情况下, 可以共同使用含有云母的填充剂, 非 常特别优选的是使用由白云母和具有非常低重金属含量的石英制备的 “2 成分” 填充剂。
         除了上面陈述的 “正常” 填充剂之外, 物质混合物可以含有 “轻质” 填充剂, 以便减 少重量。它们可以选自中空金属球, 例如中空钢球, 中空玻璃球, 粉煤灰 (Fillite), 基于酚 醛树脂、 环氧树脂或聚酯的中空塑料球, 壁材料为 ( 甲基 ) 丙烯酸酯共聚物、 聚苯乙烯、 苯乙 烯 ( 甲基 ) 丙烯酸酯共聚物、 特别是聚偏氯乙烯和偏氯乙烯与丙烯腈和 / 或 ( 甲基 ) 丙烯 酸酯的共聚物的可膨胀的中空微球, 陶瓷中空球, 或天然来源的有机轻质填充剂例如研磨 的坚果壳, 例如腰果、 椰子、 花生壳, 以及软木粉或焦炭粉。 特别优选的轻质填充剂是基于中 空微球的填充剂, 它在完全固化的模塑物基质中, 确保模塑物的升高的抗压强度。
         在特别优选实施方案中, 用于可热固化化合物的组合物另外包含纤维, 它们基于 芳族聚酰胺纤维、 碳纤维、 金属纤维例如铝纤维, 玻璃纤维, 聚酰胺纤维, 聚乙烯纤维或聚 酯纤维, 这些纤维优选为纸浆纤维或短纤维, 其纤维长度在 0.5 到 6mm 之间, 直径为 5 到 20μm。在这里, 芳香聚酰胺纤维类型的聚酰胺纤维或聚酯纤维也是特别优选的。因此, 本发明的优选物质混合物包含 :
         a) 至少一种环氧树脂,
         b) 至少一种热塑性塑料, 选自含有至少三种不同单体的共聚物,
         c) 至少一种发泡剂,
         d) 至少一种固化剂,
         e) 至少一种填充剂,
         上面的解释适用于优选被选择的组分。
         此外, 本发明使用的可固化化合物可以包含其他的辅助性物质和添加剂, 例如增 塑剂、 反应性稀释剂、 流变学辅助剂、 润湿剂、 抗氧化剂、 稳定剂和 / 或着色颜料。每种成分 的量的比例, 可以根据在加工特性、 柔性、 所需的支撑作用和与基材的黏附性粘合方面的要 求情况, 在相对广泛的范围内变化。
         基本成分的典型范围是 :
         环氧树脂 2 到 70wt.%, 优选为 15 到 60wt.%
         热塑性塑料 0.5 到 40wt.%, 优选为 5 到 30wt.%,
         反应性稀释剂 0 到 15wt.%, 优选为 0 到 10wt.%, 固化剂和加速剂 1.5 到 5wt.%,
         发泡剂 0.5 到 10wt.%,
         填充剂 ( 除了纤维之外 ) 5 到 40wt.%,
         纤维 0 到 30wt.%, 优选为 0.5 到 10wt.%,
         颜料 0 到 1wt.%,
         所有成分的总量合计为 100wt.%。
         本发明的组合物可以容易地以颗粒形式生产, 因此可以容易地在常规运输容器、 大袋子、 桶或麻袋中储存和运输。 它们可以进一步在常规注模装置中加工, 不需要特殊的供 应、 分配和传送装置。可以从这些组合物生产的结构泡沫, 在暴露于压缩或弯曲载荷时, 具 有与迄今为止已知的基于环氧化物的组合物相当的良好特性。令人吃惊的是, 尽管在注模 机器中具有良好的流动行为, 但在机动车构建过程中车身工程的制造序列中, 本发明的组 合物在 65℃的清洁和预处理浴中并同时暴露于流动条件下时没有显示出任何流挂或剥裂。 此外, 在低于 45℃的温度下模塑物或颗粒没有可观察到的黏性。
         可用于支撑和 / 或强化金属部件的可热膨胀模塑物, 优选从可膨胀的、 可热固化 的组合物, 通过在低压和低温下注模来生产。
         因此, 本发明还涉及从如上所述的物质混合物生产模塑物的方法, 物质混合物在 挤出机的帮助下, 在 50 到 100℃范围内的温度下, 被挤出通过模, 并且在冷却到低于 50℃的 温度后, 被切成片。通过这种方式, 通过挤出通过适合形状的模并切成所需长度, 有可能生 产其形状适合于待支撑空腔形状的 ( 优选可固化和可热膨胀的 ) 模塑物。
         通过这种方式, 获得了例如在 120 到 220℃的温度范围内优选交联并可膨胀至少 20%的反应性化合物的模塑物。它优选包含至少一个固定元件和 / 或至少一个垫片, 它们 在每种情况下具有正面和背面, 它们被定义为其中包含固定元件或垫片的整个模塑物被两 个平行的平面分隔, 每个固定元件或每个垫片的正面位于一个平行面中, 背面位于另一个 平行面中。它被用于强化、 绝缘、 减震和 / 或密封中空部件。这种模塑物的更精确的描述以
         及与其生产方法相关的详细情况, 可以在德国专利申请 DE 102007038659 中发现, 该专利 不是现有技术出版物。
         本发明还涉及从上述物质混合物生产模塑物的方法, 物质混合物在挤出机的帮助 下, 在 50 到 100℃范围内的温度下, 被导入到注模中, 并且在冷却到低于 50℃的温度后脱 模。
         这里, 挤出可以从物质混合物开始, 该物质混合物作为预混的、 但是未造型的化合 物导入到挤出机中, 或仅仅在挤出机自身中从单独的原材料混合在一起。 但是, 使用前面描 述的颗粒形式的物质混合物也是可能的。然后将其在导入挤出机中之前、 或优选在挤出机 自身中熔化, 并在这种状态下压入注模。
         该方法的变体的特征为具有下列基本方法步骤 :
         a) 将前面描述的组合物组分, 在低于 100℃、 优选 80 到 95℃之间的温度下混合,
         b) 将组合物在低于 100℃、 优选 80℃到 95℃的温度下挤出, 任选地挤出到冷却的 金属带上以形成颗粒,
         c) 将以这种方式形成的颗粒冷却,
         d) 任选地对颗粒进行中间储存, 优选在运输容器、 大袋子、 桶或麻袋中,
         e) 将颗粒输送到注模机中,
         f) 将颗粒在低于 100℃的温度下熔化, 将熔体注入注模机的预置的模具中,
         g) 将形成的模塑物冷却, 从模具中取出模塑物。
         添加热塑性塑料使含有环氧树脂的化合物的黏性降低到这样的程度, 即在挤出或 注模工艺过程中不需要使用脱模剂。
         此外, 本发明包含了通过本发明的方法生产的挤出或注模的模塑物。
         本发明的模塑物的主要用途是用于支撑和强化部件, 特别是用于白色家电的部 件, 或机动车构造中的车体部件例如车身框架、 车门、 行李箱盖、 引擎罩和 / 或车顶部件。因 此, 本发明还包含了如下的车辆或金属部件, 所述车辆或金属部件已经用至少一种上述的 通过挤出、 特别是通过异形挤出或通过注模获得的模塑物支撑或强化。
         具体来说, 本发明包含了用于强化、 绝缘、 减震和 / 或密封中空部件的方法, 其中 在制造中空部件之前, 将按照本发明获得的模塑物固定在中空部件的内壁上, 将中空部件 封闭, 然后加热到 120 到 220℃范围内的温度, 加热时间优选在 10 到 150 分钟的范围内。
         该方法使用在车辆构建中用于拉伸中空结构、 例如用于环绕乘客舱的框架的常规 生产工艺方法来进行。这些中空结构通常通过从金属生产两个相应形状的半壳, 并将这些 半壳组装以形成中空框架结构或其部件, 来制造。 这样的中空结构或中空柱, 是例如车体的 支持车顶结构或车顶纵梁、 底梁、 车轮拱罩或发动机安装部件的 A、 B 或 C 柱。与现有技术中 在这种中空结构中使用 “柱填充剂” 或 “隔板” 时的通常情况相同, 按照本发明获得的模塑 物可以在固定元件或黏性表面部分的帮助下, 在所述半壳与另外一个半壳组装以形成中空 结构之前, 固定在随后将变成空腔内壁的半壳的表面上。
         这里, 按照本发明获得的模塑物优选被造型成, 使得通过其纵向轴垂直观察时, 其 横截面对应于空腔的横截面形状。 但是, 模塑物的尺寸使得在发泡前, 它仅仅在一个或几个 点处与中空部件的内壁相接触。除了这些点之外, 在平行于模塑物纵向轴延伸的定义面与 中空部件的内壁之间, 保留有宽度为大约 1 到大约 10mm, 优选为大约 2 到大约 4mm 的溢流间隙。 该溢流间隙确保用于处理车体壳的各种不同加工液体能够浸湿空腔壁内侧面的所有部 分。直到模塑物被热膨胀, 从而其执行其所预计的强化、 绝缘、 减震和 / 或密封中空部件的 目的后, 溢流间隙才封闭。 模塑物上的垫片确保在模塑物发泡之前可靠地获得溢流间隙, 并 将其维持到发泡。 实施例 下面的表包含了实施例 1 到 3 的本发明的物质混合物, 和比较物质混合物 1 到 3。所陈述的量是相对于总的组合物的重量百分率。使用的环氧树脂是在 20℃为固体, 按 照 RPM 108-C 方法测定的软化点在 75 到 85℃范围内的环氧树脂。环氧当量重量在 475 到 550g/eq 的范围内。
         SBS 和 EVA 是用于比较的热塑性塑料, 它们不产生足够的本发明的效应。 “三元共 聚物” 和 “嵌段共聚物” 是指本发明使用的产生所需结果的热塑性塑料。在示例性实施方案 中, 使用的三元共聚物主要是乙烯、 丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸缩水甘油酯的三元共聚物, 或 乙烯 / 丙烯酸酯和马来酸酐的三元共聚物, 它们产生了可比的结果。使用的嵌段聚合物是 苯乙烯 / 丁二烯 / 甲基丙烯酸聚合物。
         将单独的原材料在双螺杆挤出机中彼此混合。 在第一步中, 加入环氧树脂、 热塑性 塑料和填充剂, 然后加入玻璃纤维和中空玻璃球, 在最后一步中加入反应性成分 ( 固化剂, 加速剂, 发泡剂 )。对于注模试验, 设定了下列参数 :
         柱体和螺旋温度 : 90℃ ;
         进料速度 : 25m/min ;
         背压 : 10 巴 ;
         进料体积, 螺旋 / 刀片 : 80cm3/8cm3 ;
         注射压力 : 400 巴 ;
         注射时间 : 4秒;
         注模温度 : 15℃ ;
         冷却时间 : 10 秒。
         对于获得的注射模制部件, 在 0 到 5 的等级评定级别下, 评估了它们在 40 ℃和 70℃的黏性, 在 40℃的硬度, 以及它们的注射模制能力。较高的等级意味着较好的应用性 质。至少为 3 的等级被认为是可接受的。正如表中所示, 本发明的组合物对于所有评估标 准来说获得了至少 3 的等级, 而比较组合物对于至少一种标准来说获得了 2 或以下的等级。
         比较例 2 原材料 以%计 环氧树脂 40.00比较例 3实施例 1实施例 2实施例 3比较例 1以%计 40.00以%计 40.00以%计 40.00以%计 50.00以%计 60.0010101903465 A CN 101903466说20.00 0.00 0.00 0.00 5.00 15.00 7.00 0.00 20.00 0.00 0.00 5.00 15.00 7.00明0.00 0.00书0.00 0.00 0.00 20.00 5.00 15.00 7.00 0.00 0.00 10.00 0.00 5.00 15.00 7.008/8 页SBS EVA 三元共聚物 嵌段聚合物 玻璃纤维 中空玻璃球 硅酸盐 填充剂 碳酸钙 颜料 可膨胀中空塑料 微球 环氧树脂 / 胺加 成物 双氰胺0.00 0.00 0.00 0.00 5.00 15.00 7.0020.00 0.00 5.00 15.00 7.007.90 0.10 2.307.90 0.10 2.307.90 0.10 2.307.90 0.10 2.307.90 0.10 2.307.90 0.10 2.300.600.600.600.600.600.602.102.102.102.102.102.10100.00 性质 : 在 40℃的黏性 在 70℃的黏性 在 40℃的硬度 注射模制能力 5 4 5 1100.00100.00100.00100.00100.004 2 2 55 5 4 44 4 3 34 4 4 34 1 4 1
         黏性等级 : 标度从 0-5 硬度等级 : 标度从 0-5 注射模制能力等级 : 标度从 0-50 =非常黏 0 =非常硬 0 =非常差115 =无黏性 5 =非常软 5 =非常好101903465 A CN 101903466权利要求书(按照条约第19条的修改)1/2 页1. 挤出或注模的模塑物的用途, 用于支撑和强化部件, 特别是用于白色家电的部件, 或机动车构造中的车体部件例如车身框架、 车门、 行李箱盖、 发动机罩和 / 或车顶部件的用 途, 挤出或注模的模塑物由含有聚合物掺合物的物质混合物构成, 聚合物掺合物包含至少 一种环氧树脂和一种或多种热塑性塑料, 其中热塑性塑料选自含有至少三种不同单体的那 些共聚物, 其中热塑性塑料在整个物质混合物中的重量比例在 0.5 到 40wt.%的范围内。 2. 权利要求 1 的用途, 其中热塑性塑料选自如下的那些热塑性塑料 : 其中至少一种单 体是不含杂原子并具有至少一个 C = C 双键的烃, 至少一种另外的单体是任选取代的丙烯 酸酯或任选取代的丙烯酸的酯。 3. 权利要求 2 的用途, 其中热塑性塑料选自下列共聚物 : 苯乙烯 / 丁二烯 /( 甲基 ) 丙 烯酸酯, 苯乙烯 / 丁二烯 /( 甲基 ) 丙烯酸的酯, 乙烯 /( 甲基 ) 丙烯酸酯 /( 甲基 ) 丙烯酸 缩水甘油酯, 乙烯 /( 甲基 ) 丙烯酸的酯 / 马来酸酐, 其中在每种情况下可以采取无规共聚 物或嵌段共聚物的形式。 4. 权利要求 1 到 3 一项或多项的用途, 其中它另外包含用于环氧树脂的固化剂和 / 或 发泡剂。 5. 权利要求 1 到 4 一项或多项的用途, 其中所述物质混合物包含下列成分 : a) 至少一种环氧树脂, b) 至少一种热塑性塑料, 其选自含有至少三种不同单体的共聚物, c) 至少一种发泡剂, d) 至少一种固化剂, e) 至少一种填充剂。 6. 权利要求 5 的用途, 其中物质混合物包含 : 环氧树脂 2 到 70wt.%, 优选为 15 到 60wt.% 热塑性塑料 0.5 到 40wt.%, 优选为 5 到 30wt.%, 反应性稀释剂 0 到 15wt.%, 优选为 0 到 10wt.%, 固化剂和加速剂 1.5 到 5wt.%, 发泡剂 0.5 到 10wt.%, 填充剂 5 到 40wt.%, ( 除了纤维之外 ) 纤维 0 到 30wt.%, 优选为 0.5 到 10wt.%, 颜料 0 到 1wt.%, 所有成分的总量合计为 100wt.%。 7. 权利要求 1 到 6 一项或多项的用途, 其中在与固化剂反应之前, 环氧树脂具有至少 50℃的熔点或软化点。 8. 权利要求 1 到 7 一项或多项的用途, 其中在挤出机的帮助下, 在 50 到 100℃的温度范 围内, 将物质混合物挤出通过模, 并且在冷却到低于 50℃的温度后切成片, 来生产模塑物。12101903465 A CN 101903466权利要求书(按照条约第19条的修改)2/2 页9. 权利要求 1 到 7 一项或多项的用途, 其中在挤出机的帮助下, 在 50 到 100℃的温度范 围内, 将物质混合物引入到注模中, 并且在冷却到低于 50℃的温度后脱模, 来生产模塑物。 10. 一种车辆或金属部件, 其中它已用根据权利要求 1 到 9 一项或多项的用途的模塑物 支撑或强化。 11. 一种用于强化、 绝缘、 减震和 / 或密封中空部件的方法, 其中在制造中空部件之前, 将根据权利要求 1 到 9 一项或多项的用途的模塑物固定在中空部件的内壁上, 将中空部件 封闭, 然后加热到 120 到 220℃的温度范围, 时间段范围优选在 10 到 150 分钟内。13

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    含有 塑性 塑料 环氧树脂 及其 通过 挤出 加工 处理
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