用于强化复合材料的内部脱模剂制造技术

本发明专利技术提供一种含有用于产生强化复合材料的树脂混合物的丙烯酸酯，以及制造和使用所述丙烯酸酯的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
随着汽车工业朝向更燃料高效的汽车移动，一种减少燃料使用量的途径是减轻车 辆重量。然而，重量需要在不牺牲车辆完整性和安全性的情况下减轻。强化复合材料（即，由 将碳纤维与热固性树脂混合而制成的碳纤维复合材料)提供密度/重量较低、同时保持机械 特性与钢和侣的机械特性类似的材料。 强化复合材料可W被模制成用于汽车装配的成品或半成品模制部件。在此类模制 工艺期间，内部脱模（"IMR")剂典型地用于在所述工艺之后辅助复合材料与模制装置的剥 离。存在许多可W用作IMR剂的已知材料。选择取决于复合材料中所用的树脂类型、待进行 的模制类型W及模制工艺的溫度等。常常，模制部件将经涂漆或W粘着方式粘结于其它元 件上。使用IMR剂的一个挑战是其在已模制出强化复合材料之后可能干扰模制部件的粘着 特性。 典型地，需要对模制部件进行一些预处理W改良与其它衬底元件的粘着性。举例 来说，在西娜·艾布尼萨加德(Sina Ebnesajjad)的粘着性粘结的材料表面处理（Surface Treatment of Materials for A化esion Bonding)(第220页）中，作者描述通过洗涂剂洗 涂、溶剂洗涂或溶剂擦拭，接着进行轻微磨砂来去除存在于热固性材料表面上的脱模剂。在 弗莱克C.坎贝尔的。结合：理解基础知识（Joining:Understanding the Basics)"(第291 页）中，作者描述"许多由热固性材料模制的部件在表面上具有必须在可能实现粘着剂粘结 之前加 W去除的脱模剂"。作者描述用于去除脱模剂的各种技术，包括：用洗涂剂或溶剂洗 涂或擦拭，接着轻微磨砂W及另一次溶剂擦拭。 因此，需要IMR剂在使模制部件与模制装置剥离中工作良好，并且允许在不对模制 部件表面进行大量预处理的情况下对所述模制部件进行粘着。
技术实现思路
本专利技术提供一种丙締酸醋，其作为IMR剂用于强化复合材料，如碳纤维强化复合材 料的模制工艺。丙締酸醋具有与自由基型粘着剂和涂层共聚合的能力，并且因此将不对模 制复合部件的粘着特性具有任何不利影响。怀疑如果丙締酸醋并入或另外W化学方式键结 于粘着剂或涂料的主链中，那么其将不再在模制部件的界面处充当粘着剂/涂层与模制部 件之间的弱边界层。【附图说明】 图1图解说明，当将树脂施用于模制部件表面时，丙締酸醋疑似并入粘着剂或涂层 树脂的主链中。 图2图解说明用于热压测试的侣搭接剪切设置。[000引图3是使用具有各种IMR的碳纤维复合材料作为粘着剂并且使用侣6061作为粘着 物的搭接剪切配置。图4是使用粘结于用各种IMR模制的碳纤维复合衬底上的双组分丙締酸类粘着剂 的搭接剪切配置。【具体实施方式】 本专利技术提供如下文式I中所示的丙締酸醋作为IMR剂用于强化复合材料，如碳纤维 强化复合材料的模制工艺。本专利技术中所用的优选的丙締酸醋将具有高于12的C数目。运些丙 締酸醋包括Ci3-丙締酸十Ξ烧醋(可购自沙多玛公司的SR 489)、均可购自TCI美国公司（TCI America)的Ci4-丙締酸十四烧醋和Ci6-丙締酸十六烧醋、Cl厂丙締酸硬脂酷醋（可购自沙多 玛公司的SR 257。其中R是具有超过12个碳的控链 [001引式I怀疑式1的丙締酸醋并入到施用于模制部件上的粘着剂或涂层的主链中或另外W 化学方式与所述主链键结，并且因此不再在界面处充当粘着剂/涂层与模制复合材料之间 的弱边界层。此主链的实例图解说明于图1中。[001引在本专利技术中，典型地首先将IMR剂与树脂组合物混合。随后将含有IMR的树脂组合 物与碳纤维混合并且模制成模制部件。本专利技术中所用的的树脂组合物可W包含固体环氧树脂、液体环氧树脂、环氧酪醒 树脂或其混合物。在本专利技术的优选实施例中，树脂组合物包含(所有重量百分比均按所述树 脂组合物的总重量计）：40到70重量％并且优选地45到60重量％的固体环氧树脂、0到20重 量％并且优选地5到15重量％的液体环氧树脂、15到35重量％并且优选地20到30重量％的 环氧酪醒树脂、5到10重量％并且优选地6至化重量％的固化剂W及1至化重量％并且优选地2 至化重量％的催化剂。在一个优选实施例中，树脂组合物包含：53.6重量％的061?了^ 6508(可购自陶氏化学公司（化6〇〇*化6111；15〇的 固体环氧树脂）； 8.9重量％的063了》331(可购自陶氏化学公司的液体环氧树脂）； 26.8重量％的DEN? 438(可购自陶氏化学公司的环氧酪醒树脂）； 7.0重量％的Ami州re?CG 1200(可购自空气产品公司（Air Products)的二氯二胺 固化剂）；W及 3 . 7重量％的Omi cur e? 4 10M (可购自艾默罗德性能材料公司（Emera 1 d Performance Materials)的芳香族取代脈加速剂）。 可W将树脂组分与固化剂和催化剂一起混合成一个混合物，或固化剂和催化剂可 W与增强纤维同时并入树脂混合物中。可W用于本专利技术中的增强纤维包括玻璃纤维、碳纤 维W及芳绝纤维。 在一些实施例中，树脂组合物可W进一步含有添加剂、催化剂、固化剂、增稠剂、稀 释剂、润湿剂、冲击改性剂W及填充剂。 本专利技术的丙締酸醋可W用任何已知方法与树脂组合物混合。可W将丙締酸醋在约 35°C下预加热W烙化成液体，并且在任何混合步骤期间添加到树脂组合物中。在将IMR剂与 树脂组合物混合之后，按混合物的总重量计，混合物典型地含有超过0.1重量％，优选地超 过1.0重量％并且更优选地超过3.ο重量％的式1丙締酸醋。 除式1的丙締酸醋之外，本专利技术的IMR剂还可W包括其它已知的常规内部脱模化学 品。运些内部脱模化学品包括长链脂肪酸、脂肪酸盐、脂肪酸醋、酷胺蜡W及脂肪酸、胺和醋 的混合物。已知IMR的可商购实例包括硬脂酸、硬脂酸锋、硬脂酸巧、由阿克塞尔塑料实验室 (Axel Plastics Laboratories) W商标名称Mold Wiz出售的专有混合物W及由莱斯克模 具护理公司（Rexco Mold Care)W商标名称Marbalease IMR出售的专有混合物。在一个典 型实施例中，当使用式1的丙締酸醋IMR剂和其它常规IMR剂两者时，所述其它常规IMR剂W 小于10重量％并且优选地W小于5%加 W使用。 一旦向树脂组合物中添加 IMR剂，混合物准备好进行加工W包括强化材料(如碳纤 维)并且进行模制。按混合物的总重量计，混合物将典型地含有10%到80%的纤维，优选地 30到70重量％的纤维。替代性地，可W在添加强化材料的同时向树脂组合物中添加 IMR剂。 通过W下非限制性实例进一步说明本专利技术。[002引样品制备； 在塑料杯中使用FlackTek速度混合器来制备含有当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种环氧树脂组合物、纤维以及内部脱模剂的混合物，其中所述内部脱模剂是具有式I化学结构的丙烯酸酯：其中R是具有超过12个碳的烃链式I

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：T·里斯托斯基，D·H·邦克，G·L·加拉内拉，
申请(专利权)人：陶氏环球技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US