提供模塑组合物的方法和模塑组合物技术

处理未固化的树脂基质组合物向树脂基质组合物赋予能量能够实现要达到的稳定Tg，由此树脂基质组合物可以被储存并且具有使得之后能够加工和处理的低粘性。本发明专利技术提供在树脂基质组合物未开始固化的情况下达到稳定的Tg的方法、和确定由此可以获得具有稳定的Tg的树脂基质组合物的处理规程的方法。树脂基质组合物可以是新鲜的或重复利用的未固化树脂基质组合物，并且可以包含纤维增强物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】提供模塑组合物的方法和模塑组合物
本专利技术涉及模塑组合物，和使用处理的预浸料和/或处理的树脂基质组合物制备模塑组合物的方法。特别地，处理预浸料，以提供含有纤维增强材料的稳定化的未固化树脂基质组合物，将树脂用另一种树脂基质组合物浸渍以制得模塑组合物。适宜地将预浸料在如下的规程下处理，所述规程通过测试预浸料以查明用于稳定化未固化预浸料的玻璃化转变温度(Tg)的条件来确定。
技术介绍
术语预浸料或半浸料在本申请用于描述模塑材料或结构，其中纤维增强材料已经用液体树脂基质组合物浸渍达所需程度，且液体树脂基质组合物基本上是未固化的或部分固化的。本文中的“未固化的”表示树脂基质组合物低于完全固化树脂基质组合物所需的其总反应焓的95％的固化水平，而且该树脂基质组合物因此仍可固化至为总反应焓的至少95％的水平。可固化热固性树脂基质或树脂基质组合物用于多种应用，包括用于包含浸渍有固化树脂基质的纤维增强材料的复合材料，和用于所谓的“预浸料”，所述预浸料包含浸渍有未固化树脂基质组合物的纤维增强材料，然后将其加工以形成增强的复合材料。可固化热固性树脂基质组合物。这样的复合材料通常是轻质的，具有高强度，用于许多结构应用如汽车和航空航天工业以及用于工业应用例如风力涡轮机部件如用于制备叶片的叶梁和壳。这样的应用通常需要预浸料和复合材料符合严格的要求，通常由这些应用的产品的制造商规定，关于材料的处理、加工和储存，尤其是当安全考量是首要的时。这样的应用通常需要预浸料和复合材料符合严格的要求，通常由这些应用的产品的制造商规定，关于材料的处理、加工和储存，尤其是当安全考量是首要的时。热固性树脂基质组合物(简称“基质”)包含至少一种树脂聚合物组分和至少一种固化剂。固化剂使得树脂组分能够在固化时形成互聚物网络。固化通过将能量赋予给树脂基质组合物来完成，优选能量为热的形式。预浸料可以通过多种方法制备，其通常涉及用液体、熔融的或半固体未固化热固性树脂基质浸渍移动的纤维网。可以将热固性树脂基质在基底上流延，然后将其施用于增强材料，或者，可以将热固性树脂基质组合物直接施用于纤维增强材料(直接浸渍)。预浸料也可以如下制造：将纤维增强材料暴露于溶剂化的热固性树脂基质组合物，然后闪蒸掉溶剂。铺置预浸料必然得到未用过的预浸料的切片(边角料)。同样，预浸料的生产方法可以得到树脂基质的未用过切片或体积。在该应用中，我们将未用过的树脂基质组合物(或树脂基质)和未用过的预浸料称为“副产品”。由于关于树脂基质和预浸料的处理、加工和储存的安全考量和严苛标准，再使用副产品是成问题的。此外，迄今并未在经济上证明再使用废树脂产品。同时已知商业规模的干燥碳纤维废物的回收利用和再使用，通过高温分解(烧掉树脂基质)和溶剂分解(从纤维增强材料溶解树脂)特别从预浸料“回收利用”树脂的成本和技术难点已经展示出由于加工树脂所需的高成本和能量的困难。在预浸料的情况下，由于严格性能和安全规定，移除树脂也是困难的。US2015/0151454描述如下回收利用包含增强纤维和未固化聚合物基质材料的未固化复合边角料的方法和系统：在混合装置中混合未固化的复合材料，以将纤维和基质材料共混成一般而言均匀的混合物，将来自混合装置的混合物进料，以形成组分或半成品。在无需预处理边角料的情况下，直接将边角料进料到混合装置中。未固化或未用过的树脂基质组合物和预浸料根据储存场所的优势气候可以储存在宽范围的环境条件，从零度以下到高的温度和湿度，并且可以经历性质的变化，特别是Tg的变化。当将这样的材料加工成预浸料或复合产品和产生废树脂材料时，重新使用这样的材料可能无法用在下述应用中，在所述应用中必须能够保证树脂基质组合物在使用前储存的条件。仍需要适用于形成预浸料和复合产品的未固化树脂基质，而不管树脂基质组合物的性质可能发生变化所处于的先前的储存条件。
技术实现思路
本专利技术的目的是总地消除或者至少缓解上述问题和/或提供改进。根据本专利技术，提供如所附权利要求任一项所限定的方法、组合物、产品和混配物。根据本专利技术，提供制备模塑组合物的方法，其包括：提供浸渍有稳定化的未固化树脂基质组合物的纤维增强材料，和将稳定化的未固化树脂基质组合物和浸渍的纤维增强材料与另一种树脂基质组合物组合。在本申请公开的本专利技术的内容中，稳定化的树脂通过如下获得：处理未固化的树脂以将能量赋予给树脂，而不会将树脂基质组合物的固化推进至高于其总固化焓的所选％的值。该所选％高于60％，但是也可以选择为高于40％或高于50％或高于70％。稳定化的树脂的Tg在延长的时间段(为14天或更长)内不会显著变化(变化小于初始Tg的10％)。未固化的树脂然后可适于加工以形成具有特定应用所需性质的预浸料或复合材料。关于稳定化的树脂的另外的详情提供在本申请的具体说明书中。本专利技术在第一方面提供制备模塑组合物的方法，其包括：提供浸渍有稳定化的未固化树脂基质组合物的纤维增强材料，和将基质组合物和浸渍的纤维增强材料与另一种树脂基质组合物组合。本专利技术在第二方面也提供模塑组合物，其包含：i)浸渍有稳定化的未固化树脂基质组合物的纤维增强材料；和ii)另一种树脂基质组合物。稳定化的未固化树脂基质组合物和另一种树脂基质组合物可以包含相同或不同的树脂基质。另一种树脂基质组合物可以具有如下的性质：允许模塑组合物具有未被第一稳定化的树脂基质组合物赋予的另外性质。另一种基质组合物可以提供在固化之后的快速固化性质、所需颜色、所需流动性质、所需表现性能和/或前述性质的组合。适宜地，稳定化的未固化树脂基质组合物包含第一组合物，另一种树脂基质组合物包含第二组合物。第一组合物和第二组合物可以是相同的或可以是不同的。适宜地，浸渍有处理的未固化树脂基质组合物的纤维增强材料包含之前形成的预浸料。有利地，可以如下再使用废物或副产品预浸料：使预浸料经受处理，以提供具有稳定的Tg的树脂基质组合物。可以将预浸料在处理之前储存以提供稳定的Tg。可供选择地或另外地，可以将含有纤维增强材料的稳定化的未固化树脂基质组合物在与另一种树脂基质组合物组合之前进行储存。浸渍有稳定的未固化树脂基质组合物的纤维增强材料优选为离散元件的形式。离散元件可以具有任何形状，但是优选具有的纵横比(长度/宽度)为至少2，例如5，使得元件可以在加工过程中按需在共同方向上取向。浸渍有稳定的未固化树脂基质组合物的纤维增强材料，不管是离散元件的形式还是其它形式，其在环境温度适宜地具有不大于0.8的粘着力，这期望地减少结块或粘贴。这有助于在下游加工过程中切割和处理，并且例如当与另一种树脂基质组合物组合时可以通过减少对维修或清洁工艺设备的需要减少工艺停机时间。优选地，离散元件在环境温度具有的粘着力不大于0.1至0.45，如参考以下文献限定，WO2013087653A1，和DUBOISETAL.:'Experimentalanalysisofprepregtack'LAMI)UBP/IFMA05March2009，其总结如下。粘着力测量使用以上Dubois等人论文中公开的探针粘着力试验进行。使用1kNInstron5543万能试验机(Norwood，MA，USA)。经由50N容量侧压元件用安装在机器的移动十字头上的10mm直径的圆柱形铝探针替代机器的上夹头。可以用柔性加热器本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.制备模塑组合物的方法，其包括：提供浸渍有稳定化的未固化树脂基质组合物的纤维增强材料，和将所述稳定化的未固化树脂基质组合物和浸渍的纤维增强材料与另一种树脂基质组合物组合，其中所述稳定化的未固化树脂基质组合物如下实现：提供具有初始Tg的树脂基质组合物，和使所述树脂基质组合物经受：I.第一规程，其包括将能量赋予给所述树脂基质组合物以将所述Tg升高至少5℃，从而提供升高的Tg，而基本上不会固化树脂；和II.第二规程，其包括储存所述树脂基质组合物以提供稳定化的树脂基质组合物，其中所述稳定化的未固化树脂的Tg使得当该树脂储存至少24小时其Tg相对于升高的Tg提高不超过10℃；和在步骤I中，“基本上不会固化”表示所述树脂基质的残余固化减少的最大值为20％，优选减少的最大值为10％，更优选减少的最大值5％。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.12.24 EP 15202668.8;2015.12.24 EP 15202664.71.制备模塑组合物的方法，其包括：提供浸渍有稳定化的未固化树脂基质组合物的纤维增强材料，和将所述稳定化的未固化树脂基质组合物和浸渍的纤维增强材料与另一种树脂基质组合物组合，其中所述稳定化的未固化树脂基质组合物如下实现：提供具有初始Tg的树脂基质组合物，和使所述树脂基质组合物经受：I.第一规程，其包括将能量赋予给所述树脂基质组合物以将所述Tg升高至少5℃，从而提供升高的Tg，而基本上不会固化树脂；和II.第二规程，其包括储存所述树脂基质组合物以提供稳定化的树脂基质组合物，其中所述稳定化的未固化树脂的Tg使得当该树脂储存至少24小时其Tg相对于升高的Tg提高不超过10℃；和在步骤I中，“基本上不会固化”表示所述树脂基质的残余固化减少的最大值为20％，优选减少的最大值为10％，更优选减少的最大值5％。2.根据权利要求1的方法，其中所述稳定化的树脂基质组合物和所述另一种树脂基质组合物包含相同的组合物。3.根据权利要求1的方法，其中所述稳定化的树脂基质组合物包含第一组合物，所述另一种树脂基质组合物包含不同于第一组合物的第二组合物。4.根据前述权利要求任一项的方法，其中所述具有纤维增强材料的稳定化的未固化树脂基质组合物先储存，然后与另一种树脂基质组合物组合。5.根据前述权利要求任一项的方法，其中浸渍有未固化树脂基质组合物的纤维增强材料包含之前形成的预浸料。6.根据前述权利要求任一项的方法，其中浸渍有未固化树脂基质组合物的纤维增强材料为离散元件的形式。7.根据权利要求6的方法，其中所述离散元件在室温(21℃)的粘着F/Fref不大于0.6，其中Fref＝28.19N，F是最大脱粘力。8.根据前述权利要求任一项的方法，其中所述稳定化的未固化树脂基质组合物如下制备：处理未固化树脂基质组合物，以制备具有稳定的玻璃化转变温度的稳定化的未固化树脂基质组合物。9.根据权利要求8的方法，其中处理所述未固化树脂基质组合物包括将能量赋予给所述未固化树脂基质组合物以将所述树脂基质组合物的Tg...

【专利技术属性】
技术研发人员：E·维拉隆，J·格罗宁，
申请(专利权)人：赫克塞尔合成股份有限公司，
类型：发明
国别省市：法国,FR