专利名称：制成品的制造方法
背景技术：
本发明涉及制成品的制造方法和由该方法所制造的制成品。
众所周知，可以用木材和木材制品来制造许多不同类型的制成品。例如，木纤维可以用来模塑门的表层，硬木可以用来制造模塑制品、窗框、墙壁骨、盖板、屋顶的支撑椽和灰条，胶合板可以用来做散装贮运筐等。此外，某些塑料材料也可以用来制造结构用品。例如，聚氯乙烯可以用来制造壁板和窗框。
但是，由于现在对可回用性的要求和由于木材制品具有吸水的倾向，使其厚度增大以及微生物增长并会使强度下降，因此，需要有新的产品来代替这种木材制品。
发明简述本发明的第一方面是提供一种制成品的制造方法，该方法包括如下步骤(a)提供一种原料，其中包含(1)10-40重量份聚合物组份，该聚合物组份中包含(i)5-100重量份选自粒状聚乙烯、粒状聚氯乙烯，和粒状聚乙烯和聚氯乙烯的混合物的聚合物；和(ii)0-95重量份粒状聚苯乙烯；(2)10-70重量份粒状增量剂；和(3)0-40重量份增强纤维或颗粒；(b)将原料与10-35重量份热固性树脂混合，该热固性树脂选自(i)液态不饱和聚酯树脂和聚酯树脂的催化剂；和(ii)液态环氧树脂和环氧树脂的催化剂；和(c)将(b)步的产物置于适当的温度和压力条件下，使聚乙烯和/或聚氯乙烯和聚苯乙烯，如果有的话，熔融并使热固性树脂固化，形成制成品。
本发明的第二方面是提供一种包含原料的制成品，该原料中包含
(1)10-40重量份聚合物，该聚合物中包含(i)5-100重量份选自粒状聚乙烯、粒状聚氯乙烯，和粒状聚乙烯和聚氯乙烯的混合物的聚合物；和(ii)0-95重量份粒状聚苯乙烯；(2)10-70重量份粒状增量剂；和(3)0-40重量份增强纤维或颗粒；该聚合物与10-35重量份选自如下树脂的热固性树脂相粘合(i)液态不饱和聚酯树脂和聚酯树脂的催化剂；(ii)液态环氧树脂和环氧树脂的催化剂；原料优选包括(1)15-35重量份聚合物组份；(2)15-50重量份增量剂；(3)0-25重量份，优选10-25重量份增强纤维或颗粒；与15-25重量份的热固性树脂混合。
值得注意的是，该制成品中不含任何水硬性粘合剂。换言之，制造制成品的方法是在不使用水硬性粘合剂的情况下实施的，其最终的制成品中不含水硬性粘合剂。
还值得注意的是，本发明的方法是在任何阶段都不使用水的条件下完成的。
该原料的聚合物组份可以包含单独的聚乙烯或单独的聚氯乙烯，或没有其它聚合物的聚乙烯和聚氯乙烯的混合物，或聚乙烯、聚氯乙烯或聚乙烯和聚氯乙烯的混合物中的任一种带有一定数量聚苯乙烯，上述各种聚合物均为颗粒状。
该原料的聚合物组份优选包含(i)40-100重量份选自粒状聚乙烯、粒状聚氯乙烯，和粒状聚乙烯和聚氯乙烯的混合物的聚合物；和(ii)0-60重量份粒状聚苯乙烯。
该原料的聚合物组份更优选包含(i)至少50-100重量份选自粒状聚乙烯、粒状聚氯乙烯，和粒状聚乙烯和聚氯乙烯的混合物的聚合物；和(ii)0-50重量份粒状聚苯乙烯。
聚乙烯和/或聚氯乙烯可提供具有冲击强度和挠曲强度的制成品，而聚苯乙烯可提供具有刚性和硬度的制成品。
根据该制成品的最终用途而定，可以改变聚乙烯、聚氯乙烯和聚苯乙烯的相应用量，以便得到具有所需性能的制成品。
聚乙烯可以从线型低密度聚乙烯至高密度聚乙烯中选择。
聚氯乙烯可以是任何一种适用的聚氯乙烯，并优选是其中已经加入了稳定剂，以防止在本发明所使用方法的温度下发生分解的聚氯乙烯，和加入润滑剂，以增加其热固性树脂聚合前和聚合期间的流动性，也可以与组合物中的其它组份共混。
优选的聚苯乙烯是磨碎的聚苯乙烯泡沫塑料或聚苯乙烯包装材料。
聚乙烯、聚氯乙烯和聚苯乙烯必须为颗粒状。“颗粒状”指的是圆的或扁平的颗粒、粒料和短纤维，其最大尺寸均为3mm。聚乙烯、聚氯乙烯和聚苯乙烯优选用其粉末形式，其优选颗粒直径为1.0mm或更小，更优选为0.5mm或更小。
增量剂可选自轻质无机体积增量剂、轻质有机体积增量剂及其两种或多种的混合物。
增量剂也可以是磨碎的矿物颗粒。
体积增量剂指的是堆密度低的颗粒状产品，当将其加入到本发明的组合物中时，能提高其压缩比，即压缩前的产品厚度与压缩后的产品厚度之比。压缩比越大，产品密度的控制就越好，因为越多的颗粒被压缩到一起，最终制品的内聚力就越大。
体积增量剂还有其它有用的功能，包括最大限度地减少本发明组合物在压缩塑模期间的侧向流动，这是其热塑性的一种功能。
在本发明的组合物中使用不同堆密度和粒度的体积增量剂，使制备特定用途的产品时，具有最大的灵活性。
轻质体积增量剂可选自空心玻璃球、磨碎的膨胀珍珠岩颗粒、未增密的热解法二氧化硅、鳞片状蛭石颗粒、软木颗粒、皮革颗粒及其两种或多种的混合物。
上述增量剂也可以是选自碳酸钙颗粒、二氧化硅颗粒、膨胀黏土颗粒等的磨碎的矿物颗粒。
增强纤维或颗粒可选自无机或有机纤维或颗粒。
如上所述，热固性树脂可选自不饱和聚酯树脂和环氧树脂。
优选的热固性树脂是带有聚酯树脂的催化剂的液态不饱和聚酯树脂，其理由是便于控制聚合的引发温度和最大限度地减少聚合时产生的挥发性产物。
最优选的增量剂是无机增量剂，这样可避免因使用有机增量剂所引起的问题。
本发明的方法可包括步骤(b)和步骤(c)之间的一个步骤将(b)步的产物放在片材的第一截上或放在片材的第一和第二截之间，以便在(c)步中，第一截和第二截，如果有的话，被结合到制成品之中。
本发明方法还可包括步骤(c)之后的一个步骤(a)将制成品放在片状材料的第一截上或放在片状材料的第一和第二截之间，同时在制成品和第一和第二截，如果有的话，之间加一层热固性树脂，然后，将所得到的产品置于适宜的温度和压力条件下，将第一截层压到产品上和将第二截，如果有的话，层压到制成品上，形成复合产品。
片材可以，例如，是树脂浸渍纸或无织或纺织物等，或热塑性片材。
附图简述
图1A是用于制造本发明门表层的液压机示意图；图1B是用图1A的液压机制造的两张门表层的侧视图；图2A是用于制造本发明窗框模塑制品的液压机的示意图；图2B是用图2A液压机制造的窗框模塑制品的剖面侧视图；图3是本发明的墙壁骨的剖面侧视图；图4是本发明盖板剖面侧视图；图5A是可以切割成本发明壁板条的片材剖面侧视图；图5B是图5A壁板条组件的剖面侧视图。
具体实施方案描述本发明的关键是由含有聚合物组份的原料制造制成品的方法，所述聚合物组份中包含颗粒状聚乙烯和/或颗粒状聚氯乙烯并任选包含颗粒状聚苯乙烯、增量剂和任选包含增强纤维或颗粒，将上述原料与热固性树脂和该树脂的催化剂混合。然后，将该产品置于适当的温度压力条件下，使聚乙烯和/或聚氯乙烯和聚苯乙烯，如果有的话，熔融，并使热固性树脂固化，形成制成品。
第一种组份是包含聚合物组份的原料，该聚合物组份中包括颗粒状的聚乙烯和/或聚氯乙烯，并任选包括颗粒状的聚苯乙烯。
聚乙烯可以，例如，是用于制造具有韧性和柔软性制成品的线型低密度聚乙烯或用于制造高刚性制成品的高密度聚乙烯。
聚乙烯既可以是纯聚乙烯，也可以，从成本的角度来看，更优选粒度降到比较小的回用聚乙烯或后工业级聚乙烯。如果该聚乙烯是来自废塑料，废塑料是可以接受的，因此原料中的聚乙烯含有一定数量来自废塑料的其它聚合物，如，来自塑料瓶的聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚丙烯、聚碳酸酯和聚酯。这些外加的废聚合物可以起到制成品中原料增量剂的作用，因为其熔点通常高于本发明方法的步骤(c)中所使用的温度。
例如，最大尺寸为10mm的聚对苯二甲酸乙二醇酯的碎片或纤维，在本发明的制成品中能很好地起到一种增量剂的作用。
聚乙烯在115℃-140℃的温度范围内熔融并开始流动。
聚乙烯必须是颗粒状的，优选粉末状的。优选聚乙烯的颗粒直径为1.0mm或更小，更优选直径为0.5mm或更小，最优选直径为150微米或更小。
聚氯乙烯可以是，例如，已经加入了稳定剂，以防止在本发明所使用方法的温度下发生分解的聚氯乙烯，并可以加入润滑剂，以便在热固性树脂聚合前和聚合期间，提高其流动性，还可以与组合物中其它组份共混。一个适用聚氯乙烯的例子是南非Polifin Division ofSasol公司生产的DB178。
DB178挤出级PVC的性能如下
在150-185℃温度范围内，聚氯乙烯熔融并开始流动。
聚氯乙烯必须为颗粒状，优选粉末状。聚氯乙烯优选的颗粒直径为1.0mm或更小，更优选的直径为0.5mm或更小，最优选的直径为150微米或更小。
聚苯乙烯优选为磨碎的聚苯乙烯泡沫塑料或从废塑料中回收的聚苯乙烯包装材料。
聚苯乙烯是采用过氧化苯甲酰作为引发剂，使苯乙烯进行自由基聚合而制成的一种透明的玻璃状材料。它具有优异的绝热和电绝缘性能，并且在本发明的方法中，在熔融之后，它可以通过冷却，固化成非常硬的不能弯曲的玻璃状固体，这种固体极耐水，浸泡24小时后的水吸收率低于0.06wt％。
在100-140℃的温度范围内，聚苯乙烯熔融并开始流动。
聚苯乙烯必须为颗粒状，优选为粉末状。优选聚苯乙烯的颗粒直径为1.0mm或更小，更优选直径为0.5mm或更小，最优选直径为150微米或更小。
聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯和其它聚合物的性能如下表所示。
23℃下各种热塑性塑料之间的典型物理和机械性能比较如下
原料中也包括增量剂。
增量剂可以是轻质无机体积增量剂，如空心玻璃球，通常来自磨碎的煤烧结物，这种玻璃球是硅质的，堆密度较低，只有200g/l至300g/l，其粒度为50-300微米，例子有Fillite SG，或磨碎的膨胀珍珠岩颗粒，如Chemserve Perlite South Africa公司生产的Dicalite 411或471，其堆密度与空心玻璃微球相似；或堆密度为200g/l-300g/l的未增密的热解法二氧化硅；或鳞片状蛭石颗粒，如Palaborwa生产的RSU或Imerys生产的MCF，优选其粒度小于300微米。
增量剂也可以是轻质有机体积增量剂，如堆密度为150-250g/l的软木或皮革颗粒。
增量剂还可以是磨碎的矿物颗粒，如，碳酸钙、二氧化硅或膨胀黏土颗粒。
增量剂可以是两种或多种上述物质的掺混物。
往原料中加入增量剂的目的是要控制制成品的密度，使其劲度的下降达到最小程度和最大限度地减少其线性膨胀系数，以便获得可接受的尺寸稳定性，提高劲度和抗冲击强度并降低成本。
增量剂优选为选自上述材料的无机增量剂。
最优选的增量剂选自空心玻璃球、膨胀黏土颗粒、鳞片状蛭石颗粒和膨胀珍珠岩颗粒。
原料也可以包括增强的无机颗粒或纤维，如玻璃纤维，既可以是磨碎的，也可以是长度达16mm的，但优选长度为12mm级的，以达到最佳的分布和增强效果；小片的矿物质，如云母，其优选粒度为8-100目，更优选为大约40目，或金云母；或棒状颗粒，如钙硅石。
原料还可以包含增强的有机颗粒或纤维，如木质纤维素纤维，例如香蒲苇纤维、洋麻纤维、亚麻纤维、西沙尔麻和木纤维；或合成纤维，如耐受挤压温度超过160℃的聚酯纤维。
增强纤维可以是两种或多种上述纤维的掺混物。
下一个组份是热固性树脂。
可以使用的第一种热固性树脂是液态不饱和聚酯树脂和聚酯树脂的催化剂。
适用的聚酯树脂的例子是用于热压团状模塑料(DMC)用途的高反应性树脂，这种树脂是邻苯二甲酸类不饱和聚酯树脂，是专门设计用于制造玻璃和团聚填充的团状模塑料的。它可以与低截面/低收缩性添加剂结合使用，用于生产零收缩或低收缩的热压模塑制品。这种树脂的典型性能是其25℃粘度为1470mpa.s，挥发物含量为35.5％，固化特性为128℃下每一百份采用一份5分钟胶凝时间的Triganox 29B50催化剂。
另一种适用的树脂是用于生产高性能层压材料的耐化学药品和耐水的间苯二酸，新戊基乙二醇不饱和聚酯树脂。这种树脂的例子有NCSResin South Africa公司生产的NCS 993，其25℃时的粘度为540-800mPa.s，酸值为10-16mg KOH/g，挥发物含量为39-43％，这种树脂可以用，诸如Triganox 29B50等过氧化苯甲酰潜催化剂来固化。
其它适用的聚酯树脂包括英国Scott Bader公司生产的Crystic272和Crystic 196，用催化剂粉末B来进行催化反应；DSM公司生产的，以Atlac为商品名称出售的那些树脂；南非National ChemicalProducts公司生产的Polylite 33410、Polylite 8130、Polylite8000和Polylite 8382X，用溶于二丁基邻苯二酸酯中的二-叔丁基过氧化3，3，5-三-甲基环己烷进行催化反应，诸如Triganox 29B240、Lucidol KL50、Triganox 21、Triganox C或Triganox K-70、Interox生产的过氧化苯甲酰制剂、叔丁基过苯甲酸，例如代号为TBTB和TBPB、由Interox公司生产的二苯甲酰过氧化物，代号BP.50-FT和由Interox公司生产的甲基异丁基酮过氧化物，代号MIKP NA1。这些催化剂通常在60℃以上，更典型地在80℃以上引发聚合反应。
不饱和聚酯树脂的催化剂的用量，优选为100wt％不饱和聚酯树脂的0.5wt％至2.5wt％。
可以使用的第二种热固性树脂是液态环氧树脂和环氧树脂的催化剂。优选的环氧树脂是由表氯醇和双酚F生产的低粘度液态环氧树脂。这种树脂的典型例子包括Shell Chemical Company生产的商品名称为Epikote 816、862、232、235和236的那些树脂和Ciba-Geigy AG生产的商品名称为XD.4150、XSA.214、Araldite AZ.15和AralditePY.340-2的那些树脂。其它适用的环氧树脂包括带有封闭胺官能团的环氧树脂，如邻苯二酸酐与二乙烯三胺的反应产物。
用于环氧树脂的适用潜催化剂体系包括由Anchor Chemicals(UK)Limited提供的那些催化剂体系如Ancamine 2014S，这是一种改性的聚胺；Auchor/catalyst 1786B，这是溶于正丁烷中的2-胺-2-甲基-1-丙基的p-甲苯磺酸盐的50/50溶液。
这种催化剂通常在大约80℃或更高的温度下引发聚合反应。
不饱和聚酯树脂可以任选与高达50wt％苯乙烯单体的聚酯树脂混合，以改善其粘度。
为了促进聚乙烯、聚氯乙烯和聚苯乙烯之间的粘结性，即诱导它们之间形成物理共聚物和为了对制成品施加影响，当聚苯乙烯的使用比例比较大时，改善其韧性和耐冲击性，本发明的产品可以包含热塑性弹性体，也即所谓的热塑性橡胶或嵌段共聚物。
热塑性弹性体的优选用量为2.5wt％-35.0wt％，以100wt％聚苯乙烯含量为基础计算。
热塑性弹性体优选溶于苯乙烯单体中，形成一种饱和溶液。然后，在加入到原料中之前，这种饱和溶液优选与热固性树脂和其催化剂掺混。
适用的热塑性弹性体的例子是具有苯乙烯端嵌段和弹性体中嵌段，如丁二烯、异戊二烯、乙烯等的那些弹性体，即在每个分子中都有两个不同聚合物的那些弹性体。因此，例如，适用的热塑性弹性体包括苯乙烯/丁二烯/苯乙烯聚合物、苯乙烯/异戊二烯聚合物和丙烯睛/丁二烯/苯乙烯聚合物。优选热塑性弹性体是苯乙烯/丁二烯聚合物。适用的热塑性弹性体的具体例子是Shell Chemicals的Kraton级产品。“D”系列为不饱和弹性体，适合于内部应用，包含苯乙烯/异戊二烯/苯乙烯线型嵌段共聚物，和苯乙烯/丁二烯径向共聚物。“G”系列是全氢化级的弹性体，供外部应用，包括苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯线型嵌段共聚物和苯乙烯-乙烯/丙烯双嵌段聚合物。Kraton“G”系列热塑性弹性体具有优异的耐氧化、臭氧和耐紫外线光降解的性能。
此外，使用硅烷偶联剂或交联剂可以进一步促进热固性树脂、聚乙烯、聚氯乙烯和聚苯乙烯和其它无机增量剂之间粘结性的提高。例子有Dow Corning的DC 1107，其用量为热固性树脂的约0.5wt％。这是一种可溶剂溶解的聚甲基氢硅氧烷。另一个例子是γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷、Witco Corporation的Silquest A.174硅烷，这是专门用于聚烯烃与聚酯进行无机键合用的，其用量为总组合物的0.1wt％。
在步骤(c)之后的另一个步骤中，可以将制成品放在片材的第一截上或放在片材的第一截和第二截之间，同时，在第一截和第二截，如果有的话，和该制成品之间放一层适宜的热固性树脂，然后将其整体置于适当的温度和压力条件下，将片材的第一截和第二截层压到制成品上，形成复合制品。
在本发明方法的步骤(b)中，将原料和热固性树脂混合到一起。
值得注意的是，本发明的制成品不包含水硬性粘接剂，如卜德兰粘接剂。
在本发明的步骤(c)中，(b)步的产品被置于适当的温度和压力条件下，使聚乙烯和/或聚氯乙烯和聚苯乙烯，如果有的话，熔融，并使热固性树脂固化，形成制成品。
适当的温度和压力条件包括110℃至200℃的温度范围和10至50kg/cm2的压力范围。
例如，(b)步的产品可以放在压机的压板之间，将其压成制成品的板材。
热固性树脂聚合的放热会使组合物的温度提高到压板的温度以上。在放松压机压板的接触之前，需要对产品进行冷却，让产品在卸下之前达到全部的强度和稳定性。
或者，可以将(b)步的产品放在适宜的模具中，将其模塑成精制的模塑制品。
还可以对(b)步的产品进行挤出。
在本发明方法的不同方案中，在(b)步和(c)步之间，可以将(b)步的产品放在片材的第一截上或放在片材的第一截和第二截之间，以使在(c)步中，第一截和第二截，如果有的话，被结合到制成品之中。
例如，可以将(b)步的产品放在片材的第一截和第二截之间，每一截由单层或多层树脂浸渍纸构成，优选选自如下树脂浸渍的饱和的牛皮纸(1)带有其催化剂的不饱和聚酯树脂，任选用在如丙酮溶剂中的苯乙烯单体扩充。适宜的不饱和聚酯树脂的例子是新戊二醇不饱和聚酯树脂，即在丙酮中的NCS Resins South Africa生产的NCS 993，任选包括高达10wt％的苯乙烯单体并且含有0.5wt％至2.5wt％Triganox 29B50催化剂的聚酯树脂。
2.苯酚甲醛酚醛树脂，如Borden Chemical Corporation的代码J2018L，使用的是酸性催化剂，如在甲醇中的Phencat 10(优选用量为树脂的大约6wt％)。
3.二苯基甲烷-4，4-二异氰酸酯(MDI)，例如HuntsmanCorporation的Suprasec 5005或2447，任选包含在诸如丙酮、醋酸乙酯或二氯甲烷等适宜溶剂中的催化剂。
纸片用树脂体系来浸渍，然后脱除溶剂。
然后，在(c)步中，采用上述适当的温度和压力条件，将浸渍过的那截纸结合到(b)步的产品上。
优选牛皮纸的重量约为200 to 400g/m2，厚度约为350 to 500微米。
或者，尤其是如果该制成品要成型，例如，要形成波纹模制平板、非纺纤维片，优选由聚酯或聚对苯二甲酸乙二醇酯制成，这两种材料的熔点均超过245℃，这些材料可用来代替牛皮纸。这种无纺纤维片材任选可以用上述纸张的同样浸渍组合物来进行预浸渍。
适宜的无纺纤维材料的例子是的Kaytech的Bidim Geotextile(代码A2-代码A6)，其重量为150-340g/m2，拉伸强度为11-30kNm，伸长率为40％-60％(这是进行压制成型，使其适应压塑期间的表面积增加所必须的)，熔融温度约为250℃。
适用的片材的其它例子是质量为300 to 600g/m的切短无光泽玻璃纤维片、铝片和三聚氰胺型高压层压板。
另外，片材的第一截和第二截也可以是上述树脂浸渍纸。
用于此目的的热固性树脂可以是不饱和聚酯树脂、苯酚甲醛的酚醛树脂或MDI，优选用适宜的增稠剂进行增稠，诸如Aerosil或热解法二氧化硅。优选的热固性树脂是不饱和聚酯树脂。
如果已按上述方法制造了复合制品，可以再在该复合制品上贴上外表层。例如，可以在复合制品的一面或两面贴上一层本发明制成品的外层。
因此，例如就可以使制品包含下述多层，一层压着另一层外层是线型低密度聚乙烯和已固化的不饱和聚酯树脂制成的本发明的制成品；中间层是用上述树脂浸渍过的纸片；芯是高密度聚乙烯和已固化的不饱和聚酯树脂制成的本发明的制成品；中间层是用上述树脂浸渍过的纸片；和外层是线型低密度聚乙烯和已固化的不饱和聚酯树脂制成的本发明的制成品；任何一层都可以包含一定量的聚苯乙烯。
下面将给出本发明的实施例。
实施例1混合下列物质，制备原料辐照的高密度聚乙烯 700重量份40目的云母 200重量份粒度为80-300微米的Cenolite空心玻璃球300重量份原料与下列物质混合间苯二甲酸聚酯树脂，NCS 993(NCS Resins) 400重量份催化剂，Triganox 29B50 6重量份苯乙烯单体 60重量份在160℃下，将混合物压制成11mm厚，片材的第一截和第二截之间的密度为825kg/m3，第一截和第二截的每一截都包含4片重量为200g/m2的树脂浸渍牛皮纸。
用包含下列物质的组合物来浸渍纸间苯二甲酸聚酯树脂，NCS 993(NCS Resins) 20重量份催化剂，Triganox 29B50 0.04重量份DC1107交联硅氧烷(Dow Corning) 0.20重量份丙酮79重量份促进剂，NCS ACI(NCS Resins)0.06％溶于石油溶剂油溶液中的辛酸钴 0.10％重量份然后，脱除溶剂。
将一层热固性树脂置于第一截和第二截的产品之间，即NCS 993间苯二甲酸聚酯树脂(NCS Resins)，用1.5％ Triganox 29B50来催化和用Degussa的Aerosil来增稠。
所得到的是厚度为15mm的复合制品。
本发明的复合制品在相当于15mm桦木胶合板的负荷下进行试验。
尺寸为300mm×300mm的样品试验数据如下最大应用载荷-806kgf(7907N)最大载荷下本发明板材的挠曲度 7.8mm工作载荷下本发明板材的挠曲度 4.45mm以极限载荷为基础的，与15mm桦木胶合板相比较的％强度 132％
以工作载荷为基础的，与15mm桦木胶合板相比较的％强度 106％实施例2适用于壁板和门表层的复合制品的实例如下
在185℃的压台温度下，将板材加压8分钟，使其密度达1100kg/m3，厚度达8mm，制成尺寸稳定性优异的强度非常高的复合制品。
实施例3适用于制造高性能板材的组合物例子如下
聚苯乙烯颗粒的颗粒直径为0.5mm，聚乙烯为80目。
将上述组合物进行混合，然后在22kg/cm2压力和160℃的温度下压制8分钟，使其厚度达12mm和密度达1200kg/m3。
将这样制成的板材作为单片的12mm板材与12mm 9层用酚醛树脂胶合的桦木胶合板做对比试验，该胶合板的两面上都涂有B级的酚醛树脂。结果如下
24小时的增量是指24小时之后的增加量。
本发明板材的挠曲强度和模量分别为桦木层百叶窗板的1.5倍和2倍。
现参照附图，对本发明制成品的各种实施例进行叙述。
参见图1A，图中示出用于压制异型材的液压机12的压台10。本发明原料与液态不饱和聚酯树脂和聚酯树脂的催化剂的混合物作为层14被放在压台10上。然后用型材模具16来将混合物14压成图1B中的18所示出那样的门表层模塑制品。
从图1B可以看出，两个门表层模塑制品18可以互相结合在一起。它们之间的空隙可以注入聚氨基甲酸酯泡沫塑料，制成聚乙烯复合材料的室外门。
参见图2A，图中再次示出用于压制异型材的液压机22的压台20。上述本发明原料、聚酯树脂和催化剂的混合物作为层24被放在压台22上。然后用型材模具26来将混合物24压入模塑型28。混合物24首先熔融，然后流入模塑型28，然后固化成图2B所示的模塑制品30。
模塑制品30可被切割成型材32，用作窗框。
可用环氧树脂代替不饱和聚酯树脂来制作类似的制品。
参见图3，图中示出由本发明方法制成的墙壁骨40，它可用来代替木结构典型的4英寸×2英寸(10.16cm×5.08cm)的壁骨。本发明的壁骨40在体积上优于25∶1的传统木结构壁骨，但仍具有能得到适当强度的密度0.95。
参见图4，图中示出按照本发明方法压塑的一截盖板50的剖面侧视图。
参见图5A，图中示出按照本发明方法制成的片材60的剖面侧视图，它可被切割成壁板条62。
参见图5B，可以通过传统方法将壁板条62制成壁板组件。
本发明的其它制成品包括屋顶瓦楞板、屋顶椽和梁、可拆卸的散装贮运筐、托盘、竖框挺和门的滑轨、窗底梁和门槛、百叶窗板或型板等等。
本发明的制成品具有如下优点聚乙烯用于挤出或其它加工时，在固化前需要进行冷却。按照本发明的配方使用聚酯时，可以使聚乙烯首先流动，然后使催化剂分解和使聚酯固化。用这种方法制成的制成品没有记忆力，保持其形状，可以在加工温度或接近加工温度下脱模。
在混合干粉热塑性材料和液态热固性树脂时，无须进行预混合，就可以包含的增量剂的数量和类型而言，其配方的灵活性要大得多。
由于与不是反应性的聚乙烯相比，所使用的聚酯树脂是反应性的，所以本发明的制成品可以涂漆或涂胶。对未改性的聚乙烯制品而言，这是不可能的。
由于其中所使用的材料的缘故，本发明的制成品具有很高的强度。尤其是热固性树脂提供了废品回收的热塑性树脂的非均质性质所须的强度。
与其它树脂，如苯酚甲醛的酚醛树脂和异氰酸酯等不同，聚酯和环氧树脂在聚合时不会产生气体，这在加工方面具有优越性，例如不会产生空隙或起泡。
因为由本发明原料与聚酯或环氧树脂共混制成的混合物具有热塑性材料和热固性材料的性能，所以在压塑时，这种混合物便会以0.8-1.2即800-1200kg/m3的最终密度梯度流动导入型内，而不会在本质上降低制成品的功能性。因此，其加工灵活性远比通过挤出法所可能达到的要大得多。
增量剂的含量远超过最终产品20wt％以上的聚乙烯型挤出制品或压塑制品，由于聚乙烯和增量剂之间缺乏相容性和粘结性，其强度显示明显的损失。在本发明的制成品中使用热固性树脂可克服这类问题。
用来制造本发明制成品的聚乙烯和聚苯乙烯均可取自废料，在成本上是有利的。
权利要求
1.一种制造制成品的方法，该方法包括如下步骤(a)提供一种原料，其中包括(1)10-40重量份包含如下的聚合物组份(i)5-100重量份选自颗粒状聚乙烯、颗粒状聚氯乙烯和颗粒状聚乙烯和聚氯乙烯混合物的聚合物；和(ii)0-95重量份颗粒状聚苯乙烯；(2)10-70重量份粒状增量剂；和(3)0-40重量份增强纤维或颗粒；(b)将原料与10-35重量份选自如下的热固性树脂混合(i)液态不饱和聚酯树脂和聚酯树脂的催化剂；和(ii)液态环氧树脂和环氧树脂的催化剂；和(c)将(b)步骤的产品置于适当的温度和压力条件下，使聚乙烯和/或聚氯乙烯和聚苯乙烯，如果有的话，熔融并使热固性树脂固化，形成制成品。
2.根据权利要求1的方法，其中包括(a)一种原料，该原料包含(1)15-35重量份聚合物组份；(2)15-50重量份增量剂；(3)0-25重量份增强纤维或颗粒；(b)与15-25重量份热固性树脂混合。
3.根据权利要求1或2的方法，其中，原料的聚合物组份包含(i)40-100重量份选自颗粒状聚乙烯、颗粒状聚氯乙烯和颗粒状聚乙烯和聚氯乙烯混合物的聚合物；和(ii)0-60重量份颗粒状聚苯乙烯；
4.根据权利要求3的方法，其中，原料的聚合物组份包含(i)至少50-100重量份选自颗粒状聚乙烯、颗粒状聚氯乙烯和颗粒状聚乙烯和聚氯乙烯混合物的聚合物；和(ii)0-50重量份颗粒状聚苯乙烯。
5.根据权利要求1至4中任一项的方法，其中，所使用的聚乙烯、聚氯乙烯和聚苯乙烯均为粉末形式，其颗粒直径为1.0mm或更小。
6.根据权利要求1至5中任一项的方法，其中，热固性树脂是液态不饱和聚酯树脂和聚酯树脂的催化剂。
7.根据权利要求1至6中任一项的方法，其中，增量剂选自轻质无机体积增量剂、轻质有机体积增量剂、磨碎的矿物颗粒及其两种或多种的混合物。
8.根据权利要求7的方法，其中，增量剂选自空心玻璃球、磨碎的膨胀珍珠岩颗粒、未增密的热解法二氧化硅、鳞片状蛭石颗粒、软木颗粒、皮革颗粒、碳酸钙颗粒、膨胀黏土颗粒、二氧化硅颗粒及其两种或多种的混合物。
9.根据权利要求1至8中任一项的方法，其中，增强纤维或颗粒选自玻璃纤维、云母颗粒、金云母颗粒、硅灰石颗粒、木质纤维素纤维、合成纤维及其两种或多种的混合物。
10.根据权利要求1至9中任一项的方法，其中，在(c)步骤中，将(b)步的产品置于110-200℃的温度和10kg/cm2-50kg/cm2的压力下。
11.根据权利要求1至10中任一项的方法，其中，该方法包括步骤(b)和步骤(c)之间的一个步骤将(b)步的产物放在片材的第一截上或放在片材的第一和第二截之间，以便在(c)步中，第一截和第二截，如果有的话，被结合到制成品之中。
12.根据权利要求1至10中任一项的方法，其中，该方法包括(c)步骤之后的一个步骤(a)将制成品放在片材的第一截上或放在片材的第一截和第二截之间，在制成品和第一截和第二截，如果有的话，之间放一层热固性树脂，然后将所得到的产品置于适当的温度和压力条件下，将第一截层压到制成品上，并将第二层，如果有的话，层压到制成品上，形成复合制品。
13.根据权利要求11或12的方法，其中，片材选自树脂浸渍纸、无纺织物、纺织物和热塑性片材。
14.一种包含一种原料的制成品，该原料包括(1)10-40重量份包括如下的聚合物组份(i)5-100重量份选自颗粒状聚乙烯、颗粒状聚氯乙烯和颗粒状聚乙烯和聚氯乙烯混合物的聚合物；和(ii)0-95重量份颗粒状聚苯乙烯；(2)10-70重量份粒状增量剂；和(3)0-40重量份增强纤维或颗粒与10-35重量份选自如下的热固性树脂粘结(iii)液态不饱和聚酯树脂和聚酯树脂的催化剂；和(iv)液态环氧树脂和环氧树脂的催化剂。
15.根据权利要求14的制成品，该制成品包括(1)15-35重量份聚合物组份；(2)15-50重量份增量剂；(3)0-25重量份增强纤维或颗粒；与15-25重量份热固性树脂相粘结。
16.根据权利要求14或15的制成品，其中，原料的聚合物组份包括(i)40-100重量份选自颗粒状聚乙烯、颗粒状聚氯乙烯和颗粒状聚乙烯和聚氯乙烯混合物的聚合物；和(ii)0-60重量份颗粒状聚苯乙烯。
17.根据权利要求16的制成品，其中，原料的聚合物组份包括(i)至少50-100重量份选自颗粒状聚乙烯、颗粒状聚氯乙烯和颗粒状聚乙烯和聚氯乙烯混合物的聚合物；和(iii)0-50重量份颗粒状聚苯乙烯。
18.根据权利要求14-17中任一项的制成品，其中，聚乙烯、聚氯乙烯和聚苯乙烯以粉末形式使用，其颗粒直径为1.0mm或更小。
19.根据权利要求14-18中任何一项的权利要求的制成品，其中，热固性树脂是液态不饱和聚酯树脂和聚酯树脂的催化剂。
20.根据权利要求14-19中任一项的制成品，其中，增量剂选自轻质无机体积增量剂、轻质有机体积增量剂、磨碎的矿物颗粒及其两种或多种的混合物。
21.根据权利要求20的制成品，其中，增量剂选自空心玻璃球、磨碎的膨胀珍珠岩颗粒、未增密的热解法二氧化硅、鳞片状蛭石颗粒、软木颗粒、皮革颗粒、碳酸钙颗粒、膨胀黏土颗粒、二氧化硅颗粒及其两种或多种的混合物。
22.根据权利要求14-21中任一项的制成品，其中，增强纤维选自玻璃纤维、云母颗粒、金云母颗粒、硅灰石颗粒、木质纤维素纤维、合成纤维及其两种或多种的混合物。
全文摘要
制成品的制造方法，包括提供包含聚合物组分的原料的步骤，该聚合物组份中包含50－100重量份选自粒状聚乙烯、粒状聚氯乙烯，和粒状聚乙烯和聚氯乙烯的混合物的聚合物；0－95重量份粒状聚苯乙烯；增量剂；和任选的增强纤维或颗粒；将该原料与选自液态不饱和聚酯树脂和该聚酯树脂的催化剂和液态环氧树脂和该环氧树脂的催化剂的热固性树脂混合；将该产物置于适当的温度和压力条件下，使聚乙烯和/或聚氯乙烯和聚苯乙烯，如果有的话，熔融并使热固性树脂固化，形成制成品，例如百叶窗板。
文档编号C08L67/06GK1617902SQ02827865
公开日2005年5月18日 申请日期2002年12月4日 优先权日2001年12月5日
发明者M·W·斯蒙斯 申请人:托尔技术控股股份有限公司