用于强化复合材料的内部脱模剂的制作方法
用于强化复合材料的内部脱模剂的制作方法
【技术领域】
[0001] 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。
[0002] 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。
[0003] 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。
[0004] 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。
【发明内容】
[0005] 本发明提供一种丙締酸醋，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】
[0006] 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。
[0007] 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。
[0009]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】
[0010] 本发明提供如下文式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。本发明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。
[0011]
[0012]其中R是具有超过12个碳的控链 [001引式I
[0014]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引在本发明中，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。
[0016]本发明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。在本发明的优选实施例中，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：
[0017]53.6重量％的061?了^ 6508(可购自陶氏化学公司（化6〇〇*化6111；[。日1〔01119日]15〇的 固体环氧树脂）；
[0018] 8.9重量％的063了》331(可购自陶氏化学公司的液体环氧树脂）；
[0019] 26.8重量％的DEN? 438(可购自陶氏化学公司的环氧酪醒树脂）；
[0020] 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
[0021 ] 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）。
[0022] 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用于本发明中的增强纤维包括玻璃纤维、碳纤 维W及芳绝纤维。
[0023] 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。
[0024] 本发明的丙締酸醋可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。
[0025] 除式1的丙締酸醋之外，本发明的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。
[0026] 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。
[0027] 通过W下非限制性实例进一步说明本发明。
[002引样品制备；
[0029] 在塑料杯中使用FlackTek速度混合器来制备含有 环氧化物的树脂组合物。通过下 文概述的程序来制备W下树脂组合物：
[0030]
[0031] 通过向速度混合器杯中添加固体环氧树脂和丙酬来制造组合物。将混合物W1， 5(Κ)巧m-次混合2分钟，重复所述过程，直到固体环氧化物溶解为止。添加其余原材料，包括 液体环氧树脂、固化剂W及加速剂，并且W1，50化pm混合2分钟来制造树脂组合物母料。用 30g上文所描述的母料填充四个速度混合器杯，并且向四个杯中的每一个中添加 IgW下化 合物中的一个：
[0032] 硬脂酸锋
[0033] 丙締酸硬脂酷醋(来自沙多玛公司的SR 257)
[0034] 甲基丙締酸硬脂酷醋(来自沙多玛公司的SR 324)
[0035] 丙締酸月桂醋(来自沙多玛公司的SR 335)
[0036] 一旦添加每种IMR，将树脂组合物材料W1，50化pm混合2分钟。随后将每种材料施 用于由陶氏阿克萨先进复合材料工业有限公司（DowAksa Ileri Kompozit Malzemeler Sanayi Limited Sirketi)提供的碳纤维编织物条带上。将编织碳纤维织物的条带放置在 剥离型纸的顶部上，并且用压舌板将树脂组合物施用在顶面上，使用压舌板来回移动W将 其均匀铺展在织物上，直到实现均匀覆盖为止，并且去除过量树脂组合物。一旦织物的一侧 得到均匀涂布，将条带在剥离型纸上翻转并且在另一侧重复相同程序。由此制造的复合材 料应含有约60重量％的碳纤维。在进行任何测试之前，将经过涂布的条带在通风楓中静止 隔夜w允许所有溶剂蒸发。一旦溶剂蒸发出，运些条带变为将用于进一步测试的无粘性预 浸材料。
[0037] 侣搭接剪切测试：
[0038] 为了筛选每种脱模剂的有效性，使用侣作为衬底并且使用碳纤维复合材料条带作 为粘着剂来制造候选搭接剪切物。所用侣是切割成4X1条带的侣6061，用异丙醇对其进行 清洁W防止污染在结果中的干扰。运通过W下来实现:如下文在图2中所示，将先前步骤中 所制备的预浸材料条带切割成20 X 20mm方形，将2个预浸材料方形彼此叠加堆叠，并且将其 放置在侣衬底之间。将侣搭接剪切物放置在12X12金属板上，其中使用间隔件来保持顶部 试片处于底部试片上方。
[0039] 将九个搭接剪切物并列设置在金属板上，使每种IMR筛选Ξ个搭接剪切物，将Ξ个 搭接剪切物铺展在板上W减小从按压中屯、到边缘可能发生的溫度变化的可能影响。随后将 图1中所描述的设置放置在预加热到150°C的热压器中。施加5公吨的力并且保持10分钟，同 时复合材料固化。在10分钟结束时，从压机中移出板，并且在测试之前允许搭接剪切物冷却 到室溫。
[0040] 使用英斯特朗测试仪(Instron)来测试搭接剪切物W测量W剪切方式使两个衬底 分离所需的力。测试在23°C/50%相对湿度下进行，并且将样品Wl2mm/min拉开。记录每个 样品的断裂强度。
[0041] 图3展示通过上文所描述的方法制备和测试的搭接剪切物的数据，其中可变量是 并入树脂组合物中的脱模剂类型。数据展示，硬脂酸锋和丙締酸硬脂酷醋展现极佳剥离特 性，而甲基丙締酸硬脂酷醋和丙締酸月桂醋展示粘着强度的不显著降低。
[0042] 碳纤维复合衬底制备：
[0043] 使用下文所描述的程序来制备W下树脂组合物：
[0044]
[0045] 随后将此树脂组合物分到2个速度混合器杯中，每个含有70g树脂组合物。准备含 有70g此树脂调配物中每一种的六个杯。向那些杯中的两个中添加40g AKSACA碳纤维 AC3101，并且W1500转/分混合2分钟，随后如下文程序中所描述来将运些模制成薄片，并且 标记为不含有任何IMR的对照衬底。对于接下来的2个杯，向每个杯中添加2g硬脂酸锋W及 40g AKSACA碳纤维AC3101，将由运些调配物模制的薄片标记为含有硬脂酸锋作为IMR。向最 后2个杯中添加2g丙締酸硬脂酷醋（SR 257)W及40g AKSACA碳纤维AC3101，将由运些调配 物模制的薄片标记为含有丙締酸硬脂酷醋作为IMR。
[0046] 在塑料杯中使用FlackTek速度混合器来制备树脂组合物。通过向速度混合器杯中 添加固体环氧树脂和丙酬来制造调配物。Wl，5(K)rpm-次混合2分钟，重复所述过程，直到 固体环氧化物溶解为止。添加其余原始组分，包括液体环氧树脂、固化剂W及加速剂，并且 W1，50化pm混合2分钟。向70g树脂/溶剂混合物中添加40g切短的碳纤维，并且w 1500rpm混 合2分钟。一旦纤维均匀分布在树脂/溶剂混合物中，在通风楓内将材料放置在剥离型纸上 持续至少24小时W允许溶剂蒸发。一旦溶剂蒸发，在模制之前，将材料在90°C下的烘箱中放 置10分钟W使材料软化。一旦软化，将材料向下压缩，放置在2片特氣隆(Teflon)涂布纸之 间并且放置在设定于150°C下的具有3mm间隔件的热压机中。用约10,000磅的力压缩材料， 并且在所述压力和溫度下保持10分钟。模制薄片的大小是约6X6英寸。随后将运些薄片切 割成1X4条带，将其用作制造 W粘着方式粘结的搭接剪切物的试片。
[0047] 使用通过上文所描述的方法制备的试片来制造搭接剪切物，所述试片在一组中并 有硬脂酸锋作为IMR，在另一组中并有丙締酸硬脂酷醋作为IMR，并且不具有IMR的对照包括 于第Ξ组中。除用微纤维布干擦之外，不对试片进行表面处理。运些搭接剪切物的粘着性测 试结果列在图4中。
[0048] 如在图4中可见的，硬脂酸锋在衬底中的存在不利地影响粘着性。不仅强度值减 小，而且失效模式从衬底断裂变化成不可接受的粘着剂失效模式。然而，当使用丙締酸硬脂 酷醋时，尽管丙締酸硬脂酷醋展现与硬脂酸锋相同的极佳脱模特性，但不仅强度无减小，而 且失效模式保持为衬底断裂。
【主权项】
1. 一种环氧树脂组合物、纤维W及内部脱模剂的混合物，其中所述内部脱模剂是具有 式I化学结构的丙締酸醋：其中R是具有超过12个碳的控链 式I2. 根据权利要求1所述的混合物，其包含按所述混合物的总重量计超过0.1重量％的式 1丙締酸醋。3. 根据权利要求1所述的混合物，其中R是具有13到18个碳的控链。4. 根据权利要求2所述的混合物，其包含按所述混合物的总重量计超过1重量％的式1 丙締酸醋。5. 根据权利要求4所述的混合物，其包含按所述混合物的总重量计超过3重量％的式1 丙締酸醋。6. 根据权利要求1所述的混合物，其进一步包含选自W下的一或多个:长链脂肪酸、月旨 肪酸盐、脂肪酸醋、酷胺蜡W及脂肪酸、胺和醋的混合物。
【专利摘要】本发明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。
【IPC分类】C08J5/04, C08F290/06, C08L63/00, C08K5/09, C08K7/02
【公开号】CN105555865
【申请号】CN201480048131
【发明人】T·里斯托斯基, D·H·邦克, G·L·加拉内拉
【申请人】陶氏环球技术有限责任公司
【公开日】2016年5月4日
【申请日】2014年8月25日
【公告号】EP3044262A1, US20160185951, WO2015038319A1
【技术领域】
[0001] 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。
[0002] 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。
[0003] 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。
[0004] 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。
【发明内容】
[0005] 本发明提供一种丙締酸醋，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】
[0006] 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。
[0007] 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。
[0009]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】
[0010] 本发明提供如下文式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。本发明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。
[0011]
[0012]其中R是具有超过12个碳的控链 [001引式I
[0014]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引在本发明中，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。
[0016]本发明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。在本发明的优选实施例中，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：
[0017]53.6重量％的061?了^ 6508(可购自陶氏化学公司（化6〇〇*化6111；[。日1〔01119日]15〇的 固体环氧树脂）；
[0018] 8.9重量％的063了》331(可购自陶氏化学公司的液体环氧树脂）；
[0019] 26.8重量％的DEN? 438(可购自陶氏化学公司的环氧酪醒树脂）；
[0020] 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
[0021 ] 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）。
[0022] 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用于本发明中的增强纤维包括玻璃纤维、碳纤 维W及芳绝纤维。
[0023] 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。
[0024] 本发明的丙締酸醋可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。
[0025] 除式1的丙締酸醋之外，本发明的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。
[0026] 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。
[0027] 通过W下非限制性实例进一步说明本发明。
[002引样品制备；
[0029] 在塑料杯中使用FlackTek速度混合器来制备含有 环氧化物的树脂组合物。通过下 文概述的程序来制备W下树脂组合物：
[0030]
[0031] 通过向速度混合器杯中添加固体环氧树脂和丙酬来制造组合物。将混合物W1， 5(Κ)巧m-次混合2分钟，重复所述过程，直到固体环氧化物溶解为止。添加其余原材料，包括 液体环氧树脂、固化剂W及加速剂，并且W1，50化pm混合2分钟来制造树脂组合物母料。用 30g上文所描述的母料填充四个速度混合器杯，并且向四个杯中的每一个中添加 IgW下化 合物中的一个：
[0032] 硬脂酸锋
[0033] 丙締酸硬脂酷醋(来自沙多玛公司的SR 257)
[0034] 甲基丙締酸硬脂酷醋(来自沙多玛公司的SR 324)
[0035] 丙締酸月桂醋(来自沙多玛公司的SR 335)
[0036] 一旦添加每种IMR，将树脂组合物材料W1，50化pm混合2分钟。随后将每种材料施 用于由陶氏阿克萨先进复合材料工业有限公司（DowAksa Ileri Kompozit Malzemeler Sanayi Limited Sirketi)提供的碳纤维编织物条带上。将编织碳纤维织物的条带放置在 剥离型纸的顶部上，并且用压舌板将树脂组合物施用在顶面上，使用压舌板来回移动W将 其均匀铺展在织物上，直到实现均匀覆盖为止，并且去除过量树脂组合物。一旦织物的一侧 得到均匀涂布，将条带在剥离型纸上翻转并且在另一侧重复相同程序。由此制造的复合材 料应含有约60重量％的碳纤维。在进行任何测试之前，将经过涂布的条带在通风楓中静止 隔夜w允许所有溶剂蒸发。一旦溶剂蒸发出，运些条带变为将用于进一步测试的无粘性预 浸材料。
[0037] 侣搭接剪切测试：
[0038] 为了筛选每种脱模剂的有效性，使用侣作为衬底并且使用碳纤维复合材料条带作 为粘着剂来制造候选搭接剪切物。所用侣是切割成4X1条带的侣6061，用异丙醇对其进行 清洁W防止污染在结果中的干扰。运通过W下来实现:如下文在图2中所示，将先前步骤中 所制备的预浸材料条带切割成20 X 20mm方形，将2个预浸材料方形彼此叠加堆叠，并且将其 放置在侣衬底之间。将侣搭接剪切物放置在12X12金属板上，其中使用间隔件来保持顶部 试片处于底部试片上方。
[0039] 将九个搭接剪切物并列设置在金属板上，使每种IMR筛选Ξ个搭接剪切物，将Ξ个 搭接剪切物铺展在板上W减小从按压中屯、到边缘可能发生的溫度变化的可能影响。随后将 图1中所描述的设置放置在预加热到150°C的热压器中。施加5公吨的力并且保持10分钟，同 时复合材料固化。在10分钟结束时，从压机中移出板，并且在测试之前允许搭接剪切物冷却 到室溫。
[0040] 使用英斯特朗测试仪(Instron)来测试搭接剪切物W测量W剪切方式使两个衬底 分离所需的力。测试在23°C/50%相对湿度下进行，并且将样品Wl2mm/min拉开。记录每个 样品的断裂强度。
[0041] 图3展示通过上文所描述的方法制备和测试的搭接剪切物的数据，其中可变量是 并入树脂组合物中的脱模剂类型。数据展示，硬脂酸锋和丙締酸硬脂酷醋展现极佳剥离特 性，而甲基丙締酸硬脂酷醋和丙締酸月桂醋展示粘着强度的不显著降低。
[0042] 碳纤维复合衬底制备：
[0043] 使用下文所描述的程序来制备W下树脂组合物：
[0044]
[0045] 随后将此树脂组合物分到2个速度混合器杯中，每个含有70g树脂组合物。准备含 有70g此树脂调配物中每一种的六个杯。向那些杯中的两个中添加40g AKSACA碳纤维 AC3101，并且W1500转/分混合2分钟，随后如下文程序中所描述来将运些模制成薄片，并且 标记为不含有任何IMR的对照衬底。对于接下来的2个杯，向每个杯中添加2g硬脂酸锋W及 40g AKSACA碳纤维AC3101，将由运些调配物模制的薄片标记为含有硬脂酸锋作为IMR。向最 后2个杯中添加2g丙締酸硬脂酷醋（SR 257)W及40g AKSACA碳纤维AC3101，将由运些调配 物模制的薄片标记为含有丙締酸硬脂酷醋作为IMR。
[0046] 在塑料杯中使用FlackTek速度混合器来制备树脂组合物。通过向速度混合器杯中 添加固体环氧树脂和丙酬来制造调配物。Wl，5(K)rpm-次混合2分钟，重复所述过程，直到 固体环氧化物溶解为止。添加其余原始组分，包括液体环氧树脂、固化剂W及加速剂，并且 W1，50化pm混合2分钟。向70g树脂/溶剂混合物中添加40g切短的碳纤维，并且w 1500rpm混 合2分钟。一旦纤维均匀分布在树脂/溶剂混合物中，在通风楓内将材料放置在剥离型纸上 持续至少24小时W允许溶剂蒸发。一旦溶剂蒸发，在模制之前，将材料在90°C下的烘箱中放 置10分钟W使材料软化。一旦软化，将材料向下压缩，放置在2片特氣隆(Teflon)涂布纸之 间并且放置在设定于150°C下的具有3mm间隔件的热压机中。用约10,000磅的力压缩材料， 并且在所述压力和溫度下保持10分钟。模制薄片的大小是约6X6英寸。随后将运些薄片切 割成1X4条带，将其用作制造 W粘着方式粘结的搭接剪切物的试片。
[0047] 使用通过上文所描述的方法制备的试片来制造搭接剪切物，所述试片在一组中并 有硬脂酸锋作为IMR，在另一组中并有丙締酸硬脂酷醋作为IMR，并且不具有IMR的对照包括 于第Ξ组中。除用微纤维布干擦之外，不对试片进行表面处理。运些搭接剪切物的粘着性测 试结果列在图4中。
[0048] 如在图4中可见的，硬脂酸锋在衬底中的存在不利地影响粘着性。不仅强度值减 小，而且失效模式从衬底断裂变化成不可接受的粘着剂失效模式。然而，当使用丙締酸硬脂 酷醋时，尽管丙締酸硬脂酷醋展现与硬脂酸锋相同的极佳脱模特性，但不仅强度无减小，而 且失效模式保持为衬底断裂。
【主权项】
1. 一种环氧树脂组合物、纤维W及内部脱模剂的混合物，其中所述内部脱模剂是具有 式I化学结构的丙締酸醋：其中R是具有超过12个碳的控链 式I2. 根据权利要求1所述的混合物，其包含按所述混合物的总重量计超过0.1重量％的式 1丙締酸醋。3. 根据权利要求1所述的混合物，其中R是具有13到18个碳的控链。4. 根据权利要求2所述的混合物，其包含按所述混合物的总重量计超过1重量％的式1 丙締酸醋。5. 根据权利要求4所述的混合物，其包含按所述混合物的总重量计超过3重量％的式1 丙締酸醋。6. 根据权利要求1所述的混合物，其进一步包含选自W下的一或多个:长链脂肪酸、月旨 肪酸盐、脂肪酸醋、酷胺蜡W及脂肪酸、胺和醋的混合物。
【专利摘要】本发明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。
【IPC分类】C08J5/04, C08F290/06, C08L63/00, C08K5/09, C08K7/02
【公开号】CN105555865
【申请号】CN201480048131
【发明人】T·里斯托斯基, D·H·邦克, G·L·加拉内拉
【申请人】陶氏环球技术有限责任公司
【公开日】2016年5月4日
【申请日】2014年8月25日
【公告号】EP3044262A1, US20160185951, WO2015038319A1
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