模塑体制造技术

本发明专利技术涉及一种由复合材料制成的模塑体，复合材料具有硬化的聚合物粘结剂和嵌入其中的填充材料颗粒，其特征在于，在粘结剂(6)中加入有无规律分布的聚酰胺纤维(8)，其中，纤维具有5‑20mm的长度和0.05‑0.2mm的直径，纤维(8)的份额占模塑体(1)总质量的0.02‑0.5wt％重量百分比。

Molded body

The invention relates to a molded body made of composite material, polymer binder and filler material particles embedded in composite materials with hardening, which is characterized in that the adhesive (6) is added in the distribution of the polyamide fiber (8), among them, 5 fiber with 20mm length and 0.05 0.2mm the diameter of the fiber (8) of the share of the molded body (1) of the total mass of 0.02 weight percentage 0.5wt%.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种由复合材料制成的模塑体，该复合材料具有硬化的、聚合物的粘结剂和嵌入其中的填充材料颗粒。
技术介绍
这种模塑体例如以厨房洗涤盆、水盆、工作盘或浴盆的形式已知。其以注塑/浇注方法制成，如例如在文献EP0361101A1中所描述的。除了良好的外观质量，其也具有非常好的使用性能，这特别是涉及耐磨强度和抗划伤强度。这种例如厨房洗涤盆形式的模塑件通常具有后侧和可见侧，后侧和可见侧为面积相对大的构成部分。模塑件通常具有相对高的填充材料颗粒含量，填充材料颗粒嵌入在聚合物粘结剂基质中。这为材料赋予了一定的易碎性，特别是当粘结剂具有高的交联剂份额时，如例如在文献DE102004055365A1中已知的。由于这种成型体/模制体在通常的工作中可能完全暴露在机械的或热的负载下，在极端情况中可能由于材料的易碎性以及因此减小的冲击韧性而导致开裂，也就是说，当模塑体特别是在可见侧表面处出现过高的负荷时，有一定的开裂倾向。这种高负荷例如在非常热的液滴落到冷的表面上并且由此引起热应力时或者在由于落下的物品等引起撞击应力时出现。
技术实现思路
因此，本专利技术提出的目标是，给出具有改善的抗开裂承受力的模塑体。为了实现该目标，在开头所述的类型的模塑体中，根据本专利技术设置成，在粘结剂中加入有无规律分布的由聚酰胺制成的纤维，其中，纤维具有5-20mm的长度和0.05-0.2mm的直径以及占模塑体总质量的0.02-0.5wt％(重量百分数)的纤维份额。本专利技术提出将聚酰胺纤维集成到粘结剂基质中，以便为模塑体赋予更高的冲击韧性以及进而更好的抗开裂倾向的承受力。用于该承受力的典型的技术特征值是根据DIN53448的所谓的冲击韧性。在此重要的是，对于相应的注塑体所需的注塑混合料保留相应必要的作业能力/工艺处理能力，也就是说注塑能力或流动能力。为了该目的，在根据本专利技术的模塑体中，在粘结剂基质中加入无规律分布的聚酰胺纤维。该模塑体具有在必要时局部可能不同的厚度或强度，其中，聚酰胺纤维无规律地、然而优选尽可能均匀地分布在模塑体中。但是优选地，纤维在此不必具有与模塑体的可见侧平行的基本取向。根据本专利技术，术语“基本取向”理解成，长形的纤维如此被结合到粘结剂基质中，即，使得纤维基本上平行于可见侧伸延，其中，这当然不是理解成绝对的平行，而是也可为相对于可见面平面稍微有角度的取向，也就是说，纤维以平坦的角度相对于可见面平面定向。纤维不是在相对于可见面平面较大的角度下伸延，其中，≥15°的角度便已理解成所述较大的角度。无论如何，纤维都不是相对于可见面平面较陡地伸延或者甚至几乎垂直于可见面平面伸延。这导致，粘结剂基质具有纤维强化结构，该纤维强化结构尽可能均匀地、然而以相对于大面积的、但在厚度或强度方面相对薄的构件几乎平行的取向和分布给出。作为纤维，使用聚酰胺纤维，其突出之处特别在于充分的强度和刚性。优选地，但不是必要地，待使用的聚酰胺纤维具有至少250N/mm2的断裂强度，这与其到粘结剂基质中的固定结合和其以上描述的基本取向相结合，确保高的冲击韧性。为了实现良好的结果，充分地定义纤维几何形状。纤维应具有5-20mm的长度和0.05-0.2mm的直径。已表明，具有该尺寸的纤维一方面可良好地结合到粘结剂基质中，并且另一方面由于其无规律的、然而由基本取向还算定向的分布而确保良好的限定的基质渗透。较短的纤维不能充分地被结合到粘结剂基质中，过长的纤维可能导致形成线团。如果纤维在直径上小于给出的下极限，则当为了充分提高冲击韧性使用必要的使用量时，在作业能力方面出现问题，也就是说，导致过高的粘度。如果纤维在直径上大于给出的上极限，则为了充分地附着在粘结剂基质中，在相同的使用量下需要比例过大地更长的纤维，由此，再次由于例如因为形成线团造成的注塑混合料更差的可处理性，作业能力受到限制。随着纤维的横截面积减小，在保持相同的纤维长度时纤维的表面积比例过大地增加，并且反之亦然。相对于成型体的总质量，纤维的份额应在0.02wt％-0.5wt％的范围中。过少的纤维添加导致不显著的性能改善，特别是当使用相对短的纤维时。而过多的纤维添加在注塑混合料的流变性能方面不利，由此导致过高的粘度和不再在合适的范围中可作业，特别是当使用较长的且直径上较细的纤维时。在过高的纤维份额时，还可导致更强的结构破坏。如果在所给出的量范围中加入具有相应几何形状以及机械性能的聚酰胺纤维，其中，根据长度和直径选择所添加的纤维和纤维量以便一方面获得能作业的注塑混合料并且另一方面获得外观无缺陷的成型体，则获得这样的模塑体，即，与没有纤维添加的模塑体相比，该模塑体具有在冲击韧性方面显著改善的性能，因此同时，在相应的机械或热负荷下明显更不易开裂，而模塑体的由聚合物粘结剂和嵌入的填充材料颗粒得到的其它性能还被保持，或者说不受被加入的纤维的影响。作为聚酰胺纤维，优选地使用由PA6或PA6.6组成的纤维。PA6或PA6.6都具有超过200℃的高熔点的突出之处，这在模塑体的负荷方面是重要的。PA6或PA6.6也具有足够高的断裂强度或足够高的抗拉强度，并且尤其好地适合用于纤维加强。在另一具体方案中，纤维具有7-15mm、特别是8-12mm且特别优选地10mm的长度。特别是，利用该长度范围中的纤维获得了非常好的冲击韧性值，其使得该纤维可良好地且牢固地结合到粘结剂基质中，而不会导致在线团形成方面的问题或者由于过高粘度引起有缺陷的可见面。也为此做出贡献的是，在本专利技术的改进方案中，纤维具有0.075-0.175mm、特别是0.1-0.15mm直径。该直径的纤维是强度充分的并且还具有足够大的表面积，以能够牢固地被结合到粘结剂基质中。在本专利技术的另一具体方案中，相对于模塑体的总质量，纤维的份额为0.025-0.25wt％、优选地0.03-0.2wt％、特别是0.05-0.15wt％。纤维自身可为无色的或被染色的，其中，其色调优选地相应于具有天然色/本色的、被染色的或进行颜色涂覆的填充材料颗粒，或者说，相应于注塑体的粘结剂的染色。根据本专利技术的改进方案，可设置成，与成型体的可见侧相邻接的边缘区域是无纤维的，并且纤维仅仅分布地存在于成型体的其余体积中。已证实，在所给出的添加量下使用所给出的类型的纤维时，在成型体的可见侧处得到边缘区域(尽管非常薄)，在该边缘区域中不存在纤维或者仅仅存在可忽略的纤维数量。在使用相对短且细的纤维时，这归因于表现的很弱的沉淀过程，在沉淀过程中，稍微较重的填充材料在注塑模(其几乎头冲下地竖立，从而可见侧位于下方)中在形成极薄的边缘区域的情况下稍微聚集在模子表面上。该沉淀过程也最终由于注塑混合料或聚合物基质的粘度而几乎体现不出来。如已经描述的那样，纤维均匀地分布在成型体的体积中，如有必要除了非常薄的、以上描述的边缘区域外。也就是说，在准备注塑混合料时，便已确保了纤维均匀地分布在粘稠的注塑混合料中，从而在注塑混合料被填充到注塑模中时并且必然在完成的模塑体中便已得到相应的分布连同基本取向的设定。为了为模塑体赋予更好的冲击韧性，适宜的是，将纤维尽可能固定/牢固地结合在粘结剂基质中。出于这一原因，特别适宜的是，纤维通过表面的反应基团结合到粘结剂上。该表面的反应基团可以已经在纤维方面通过相应的等离子处理产生。通过来自等离子的能本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种由复合材料制成的模塑体，所述复合材料具有硬化的、聚合物的粘结剂和嵌入粘结剂中的填充材料颗粒，其特征在于，在所述粘结剂(6)中加入有无规律分布的由聚酰胺制成的纤维(8)，其中，所述纤维具有5‑20mm的长度和0.05‑0.2mm的直径，纤维(8)的份额占模塑体(1)总质量的0.02‑0.5wt％。

【技术特征摘要】
2015.09.18 DE 102015115769.11.一种由复合材料制成的模塑体，所述复合材料具有硬化的、聚合物的粘结剂和嵌入粘结剂中的填充材料颗粒，其特征在于，在所述粘结剂(6)中加入有无规律分布的由聚酰胺制成的纤维(8)，其中，所述纤维具有5-20mm的长度和0.05-0.2mm的直径，纤维(8)的份额占模塑体(1)总质量的0.02-0.5wt％。2.根据权利要求1所述的模塑体，其特征在于，所述纤维(8)由PA6或PA6.6制成。3.根据权利要求1或2所述的模塑体，其特征在于，所述纤维(8)具有5-15mm、优选8-12mm且特别是10mm的长度。4.根据上述权利要求中任一项所述的模塑体，其特征在于，所述纤维(8)具有0.075-0.175mm、特别是0.1-0.15mm的直径。5.根据上述权利要求中任一项所述的模塑体，其特征在于，纤维(8)的份额占模塑体(1)总质量的0.025-0.25wt％、优选地0.03-0.2wt％、特别是0.05-0.15wt％。6.根据上述权利要求中任一项所述的模塑体，其特征在于，所述纤维(8)处于基本上平行于所述模塑体(1)的可见侧(5)的基本取向中。7.根据上述权利要求中任一项所述的模塑体，其特征在于，所述纤维具有至少250N/mm2的断裂强度。8.根据上述权利要求中任一项所述的模塑体，其特征在于，所述纤维(8)为无色的或相应于所述模塑体的颜色染色。9.根据上述权利要求中任一项所述的模塑体，其特征在于，与所述模塑体(1)的可见侧相邻接的边缘区域(9)是无纤维的，纤维(8)仅分布在模塑体的其余体积中。10.根据上述权利要求中任一项所述的模塑体，其特征在于，在必要时除了所述边缘区域(9)外，所述纤维(8)均匀分布。11.根据上述权利要求中任一项所述的模塑体，其特征在于，所述纤维(8)通过表面的反应基团结合到所述粘结剂(6)上。12.根据权利要求1至10中任一项所述的模塑体，其特征在于，所述纤维(8)敷设有附着介质，所述纤维通过所述附着介质结合到粘结剂(6)上。13.根据上述权利要求中任一项所述的模塑体，其特征在于，所述粘结剂(6)包括单体和溶解在其中的聚合物。14.根据权利要求13所述的模塑体，其特征在于，所述单体是甲基丙烯酸甲酯，而所述聚合物是聚甲基丙烯酸甲酯。15.根据上述权利要求中任一项所述的模塑体，其特征在于，所述粘结剂(6)包括交联剂。16.根据权利要求15所述的模塑体，其特征在于，所述交联剂...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·帕特诺斯特，X·普莱德尔，
申请(专利权)人：肖克有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE