热塑性复合材料的制作方法_2

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的,具有大于1. 5的多分 散性指数。
[0035] 对于该基质聚合物尤其优选的热塑性塑料是苯乙締类聚合物(包括SAN、ABS、 MBS、ASA、HIP巧和丙締酸类聚合物。
[0036] 还预期的是本发明还将用热固性塑料基质工作,尽管它们在许多应用中通常不和 衬底一样有用。
[0037] 氣聚合物
[0038] 氣聚合物存在于本发明的复合材料的外层中,作为在富含苯乙締的层上的富含氣 聚合物的外层或者呈单层,该单层是该氣聚合物与一种或多种热塑性聚合物的共混物。在 共混物的情况下,基于该整个聚合物(基质聚合物加氣聚合物),该热塑性基质聚合物具有 在其中分散的从5至60重量百分比的一种或多种氣聚合物,优选地10至40重量百分比、 更优选地15至35重量百分比。如果该氣聚合物的水平太低,将没有足够的氣含量来有效 地降低阻燃性。太高水平的氣聚合物可能导致太昂贵的复合材料。
[0039] 预期该氣聚合物与该基质热塑性聚合物的相容性水平不影响阻燃性(条件是良 好混合获得了相对均匀复合材料),但是不相容性可能对于物理特性具有消极影响,比如影 响改性和耐候性。
[0040] 可W在共混物中与该氣聚合物一起使用的有用的热塑性聚合物是苯乙締类、丙締 酸类、和苯乙締-PVC混合物。
[0041] 用于本发明中的有用的氣聚合物包括但不限于聚偏二氣乙締(PVD巧、乙締-四氣 乙締(ET阳)、乙締与四氣乙締和六氣丙締的S聚物巧阳巧、四氣乙締-六氣丙締-氣乙締 的S聚物灯HV)、聚氣乙締(PVF)、氣乙締的共聚物、W及PVDF与官能化的或非官能化的聚 甲基丙締酸甲醋聚合物和共聚物的共混物。氣聚合物可W是官能化的或非官能化的,并且 可W是均聚物或共聚物,优选地是与包括W下各项的其他氣单体的共聚物:氣乙締;偏二 氣乙締(VD巧己氣乙締(V顿己氣氯乙締(CT阳);1,2-二氣乙締;四氣乙締师E);六 氣丙締(HFP);全氣(烷基乙締基)酸,比如全氣(甲基乙締基)酸(PMVE)、全氣(乙基乙 締基)酸牌VE)W及全氣(丙基乙締基)酸肿VE);全氣(1,3-间二氧杂环戊締);全氣 (2, 2-二甲基-1,3-间二氧杂环戊締)(P孤)、W及其共混物。
[0042] 在本发明的一个实施例中,该氣聚合物是偏二氣乙締和六氣丙締的共聚物。
[0043] 在本发明的一个实施例中,该基质聚合物和氣聚合物的共混物可W是两种聚合物 的紧密共混物,比如在丙締酸改性的氣聚合物(AM巧中,其中在氣聚合物种子存在下使(甲 基)丙締酸醋单体聚合。在工厂中或者在场地中,可W将该AMF涂覆或层压到衬底聚合物 上,W生产阻燃的阻挡层。
[0044] 其他添加剂
[0045] 该氣聚合物可W是,并且优选地用作单独的阻燃剂,从而消除了来自添加通常使 用的其他阻燃剂的毒性问题和对于物理特性的不利作用。然而,还可W将小量的其他阻燃 剂(大于0. 0001重量百分比)共混到该复合材料中。优选地其他阻燃剂是W基于聚合物 (基质聚合物和氣聚合物)的总重量低于20重量百分比、优选低于10重量百分比、更优选 低于5重量百分比的水平使用,并且甚至更优选使用低于3重量百分比。
[0046] 有用的阻燃剂包括,但不限于鹤酸盐、钢酸盐、娃酸盐、憐、漠、W及舰的化合物。
[0047] 本发明的复合材料还可W包含,在一个或多个层中,W通常有效量使用的用于聚 合物组合物的一种或多种典型的添加剂,包括但不限于,抗冲改性剂(核-壳和线性嵌段共 聚物二者),稳定剂,增塑剂,填充剂,着色剂,颜料,抗氧化剂,抗静电剂,表面活性剂,调色 剂,折射率匹配添加剂,具有特定光衍射、光吸收、或反光射特征的添加剂,分散助剂,福射 稳定剂例如聚(乙二醇)、聚(丙二醇)、乳酸下醋、W及簇酸如乳酸、草酸、和乙酸,光改性 添加剂,如具有在0. 5微米与1,000微米之间的颗粒尺寸的聚合物或无机球形颗粒。 阳04引衬底
[0049] 本发明的衬底是基于热塑性或热固性材料的结构塑料。有用于该衬底的热塑性塑 料包括但不限于,丙締酸类聚合物、聚氯乙締(PVC)、丙締腊-下二締-苯乙締(ABS)、高抗 冲聚苯乙締化IP巧、聚締控(聚丙締、聚乙締、它们的共聚物和混合物)、聚碳酸醋(PC)、聚 氨醋(PU)。优选的热塑性材料是PVC。有用于该衬底的热固性塑料包括但不限于聚醋、环 氧树脂、聚氨醋。聚酷亚胺。优选的热固性材料是聚醋。
[0050] 聚氯乙締(PVC)衬底聚合物包括聚氯乙締、氯化PVC、发泡或膨胀PVC、填充PVC、包 括用填充剂W 0. 1至80重量百分比填充的PVC或膨胀PVC,运些填充剂包括但不限于纤维 素纤维、碳酸巧、松香、石灰石、=水合侣、石英、W及二氧化娃。
[0051] 本发明的衬底还可W含有W通常有效的量用于聚合物组合物的一种或多种典型 的添加剂,包括但不限于抗冲击改性剂(核壳的和支链的嵌段共聚物二者)、稳定剂、增塑 剂、填料(例如,玻璃纤维、木纤维)、阻燃剂、着色剂、颜料、抗氧化剂、抗静电剂、表面活性 剂、调色剂、分散助剂。
[0052] 本发明的衬底可W是发泡的。
[0053] 在本发明的一个实施例中,该多层复合材料按顺序包括,富含氣聚合物的外层、富 含苯乙締聚合物的层、W及衬底层。
[0054] 基于该层中的聚合物重量,该富含氣聚合物的层含有大于50重量百分比的氣聚 合物、优选地大于60重量百分比的氣聚合物、更优选地大于75重量百分比的氣聚合物,并 且最高达100重量百分比的氣聚合物。该富含氣聚合物的层可化含有从0至49重量百分 比、优选地1至35重量百分比、并且更优选地5至30重量百分比的一种或多种丙締酸聚合 物。在一个优选的实施例中,该氣聚合物是聚偏二氣乙締均聚物,或具有70-99重量百分比 的偏二氣乙締单元和1至30重量百分比的六氣丙締单元的共聚物。该富含氣聚合物的层 具有从0. 25密尔至5密尔、优选地从0. 3密尔至3密尔的厚度。 阳化5]该富含苯乙締的聚合物层含有51至100重量百分比的一种或多种苯乙締聚合物。 在一个实施例中,该富含苯乙締的层可W含有从0至49重量百分比、优选地1至35重量百 分比、并且更优选地从5至30重量百分比的一种或多种氣聚合物。该富含苯乙締的层还可 W任选地与1至60重量百分比、并且优选地5至49重量百分比的PVC聚合物共混。该富 含苯乙締的层具有从2密尔至50密尔、并且优选地从15密尔至35密尔的厚度。
[0056] 任选地,可W在该富含氣聚合物的层与该富含苯乙締聚合物的层之间使用粘结 层。所使用的粘结层的类型没有限制。在一个实施例中,该粘结层是基于丙締酸的粘结层。
[0057] 方法
[0058] 该热塑性基质聚合物、氣聚合物和其他添加剂能够W本领域任何已知的方式共 混。在一种方法中,首先粉末共混运些组分,然后将其放置于挤出机中,在其中将其烙融共 混为复合材料并且作为流挤出并且将其切割为粒料。然后将运些粒料使用或不使用粘结层 在衬底上(在1侧或多侧)共挤出。还可W使运些复合粒料形成膜或片并且然后层压或插 入成型(ins&rt-molded)在衬底的一侧或多侧上。最终的多层结构,包含该衬底和一个或 多个阻燃层,能够W型材形状(例如盖板、立柱、栅栏、窗户型材)直接挤出,或能够W片状 挤出并且然后热成型为最终形状。
[0059] 在富含氣聚合物的层、富含苯乙締的层W及衬底的情况下,可W使用挤出、共挤 出、层压和涂覆的任何组合。在一个实施例中,该富含苯乙締的层与该衬底层一起共挤出, 该氣聚合物层分开地形成薄膜,然后将该氣聚合物膜层压或用粘结层或粘合剂层粘附到该 共挤出的苯乙締层/衬底上。可替代地,可W表面处理与该共挤出的苯乙締层/衬底接触 的氣聚合物膜的表面,W提高对于该苯乙締层的粘附性。可W使用本领域中已知的增加此 表面的表面能的任何方法,运些方法包括但不限于电晕、等离子体、火焰、电子束、钢蚀刻、 或化学处理。在另一个实施例中,该氣聚合物层可w作为薄涂层来施用。
[0060] 用途
[0061] 当在ASTME84阻燃性试验中测试时,预期本发明的复合材料达到与无该氣聚合物 的相似的组合物相比高至少一个字母等级的等级。优选地具有本发明的帽层的衬底达到至 少等级B的ASTME84等级、并且最优选地等级A的等级。
[0062]帽原料的可燃性等级与该帽原料的厚度相关,其中更薄的帽原料具有更好的阻燃 性等级,但是薄的帽原料还缺少磨损和耐候性保护。
[0063] 当通过化-94燃烧试验来测试时,预期本发明的复合材料得到比具有相同组成但 无该氣聚合物添加的多层结构高至少一个等级的化-94等级(V0,VI,V2)。
[0064] 还可W预期本发明的苯乙締/氣聚合物复合材料产生增加的对于水致发白的耐 受性。例如,如与具有相同组成但无该氣聚合物添加的多层结构相比,预期本发明的苯乙 締/氣聚合物复合材料在约80°C的水浴中浸泡24小时之后显示出更少的雾度增加(ASTM D1003,l/8英寸厚的样品)。 W65] 还可W预期本发明的苯乙締/氣聚合物复合材料产生增加的耐候性。例如,将预 期本发明的苯乙締/氣
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