CN103476839A - 包括纤维以及至少一种氯乙烯聚合物的复合材料的制造和用途 - Google Patents

Abstract

用于制造包括纤维和至少一种氯乙烯聚合物的一种复合材料的方法，该方法包括将这些纤维浸入所述聚合物的一种水溶胶中以便获得涂覆有所述水溶胶的纤维，之后将涂覆在这些纤维上的所述水溶胶干燥并且胶凝。复合材料以及其用于形成物品或用于制造强化物体的用途。通过这种复合材料强化的型材。

Description

包括纤维以及至少一种氯乙烯聚合物的复合材料的制造和用途

本申请要求2011年4月11日提交的法国申请号1153150以及2011年11月8日提交的法国申请号1160168的优先权，为了所有的目的将这些申请的全部内容通过引用结合在此。

本发明涉及一种用于制造复合材料的方法，这种复合材料包括纤维以及至少一种氯乙烯聚合物。本发明还涉及这种复合材料本身。本发明进一步涉及这种复合材料用于形成物品或用于制造强化物体的用途并且还涉及这些物品或强化物体本身以及强化的型材。

很多木构件连接元件例如框架、构架、边框以及窗口的中横框、挡板、门和闸门经常是基于PVC（聚氯乙烯）形成的，这给予它们耐久性、抗腐蚀性以及热绝缘性能，同时仅要求最低量的维护。然而，从某些尺寸开始它们缺乏刚性。

确实，用于这些木构件连接元件结构的这些PVC型材总体上是空心的以便减轻它们并且产生具有热绝缘作用的腔室。然而，PVC固有的一个问题是其低的弹性模量并且因此其在应力下的可变形性，尤其当固定点之间的跨度大时。

刚性的缺乏可以通过用金属强化物并且尤其是钢（参见文件DE19933099）或铝强化物对这些框架进行强化来克服。然而，金属强化物的使用在这种框架的这些型材内产生了热桥，从而通过热传导率的增加导致了显著的热损耗。此外，这些金属强化物的存在使得这些型材的报废回收复杂化。

为了抵消这种热传导率的增加，已经提出使用由热固性树脂构成的强化物（拉挤（pultruded）插件），这些热固性树脂具有纤维，优选地连续的玻璃、芳族聚酰胺或碳的纤维（文件GB2144472或EP0441449）。然而，使用具有玻璃纤维的热固性树脂是昂贵的。至于在文件US2004/062915中描述的通过纤维素纤维强化的热塑性复合材料，它们是更加湿度敏感的并且因此是更不耐用的。

常规地，通过引入一种金属插件或一种拉挤插件而强化的PVC型材是不可回收利用的或是难以再利用的。通过一种拉挤插件强化的型材的另一个缺点是以下事实，即就像对于金属强化物一样，必需手动地引入这种强化物，这增加了它们的生产成本。

在文件EP1276602中描述了包括一种PVC型材的木构件连接元件，这种PVC型材被至少一种由纤维组成的强化带强化，这些纤维由聚酯制成，具体地由掺和有连续玻璃纤维的PET（聚对苯二甲酸乙二酯）或PBT（聚对苯二甲酸丁二酯）制成；以一种纵向的并且平行的方式来安排这些聚合物纤维以及玻璃纤维。对这些纤维带、或粗纱进行加热（以便熔化这种聚合物）、压制并且最后嵌入这种最终PVC型材的外部以及相对壁上以便提供足够的刚性并且由此避免使用金属插件或拉挤插件。即使获得了高的机械性能并且避免了这种金属或拉挤型材的手动插入（由于这种使用卷筒的制造方法，这些卷筒使之有可能展开连续的纱，这些纱包括连续的长丝以及一种掺和在一起的热塑材料），这种方法还是具有很多缺点。这种系统的这些缺陷之一是在最终产品中结合在熔化状态是不相容的两种不同的热塑材料（一方面是一种聚酯（例如PET或PBT）并且另一方面是PVC），这不仅使得这种型材的再利用变得困难，而且使得生产废料以及还有坯料在这些型材的生产线上的再利用变得不可能。另一个缺陷是这些强化物的纵向脆性，这些强化物在多向的冲击过程中优选地沿着这些纤维断裂。最后，考虑到这种PVC和这种强化带具有不同的热膨胀系数，一个主要的缺陷是当它冷却时，校准这种型材方面的困难。

在文件EP0179688中，已经提出将用于复合材料的强化元件（尤其是玻璃纤维）经受由极端的高压电流感应的静电场，然后在它们仍然处于这种场的影响下时，用一种液体基质材料（或这种材料的液体前体）浸渍它们。为了进行这种方法必须使用的极端高压对于操作员不是不具有危险的并且要求大量的电能；这对于恰当地使这些强化纤维在这种静电场的作用下溶胀与它们被这种液态基质材料浸渍同时发生也不是容易的。

本发明的目标是通过提供一种方法来解决这些问题，这种方法用于制造一种易于可回收利用的复合材料，这种复合材料可以形成具有较高刚性的物品并且此外可以易于根据常规方法并且尤其通过拉挤成型来尤其用于生产强化物体。

为此目的，本发明的主题是一种用于制造包括纤维以及至少一种氯乙烯聚合物的一种复合材料的方法，这种方法包括将这些纤维浸入所述聚合物的一种水溶胶中以便获得涂覆有所述水溶胶的纤维，之后将涂覆在这些纤维上的所述水溶胶干燥并且胶凝。

表述“复合材料”在本说明书中理解为是指一种包括至少两种组分的固体材料，这两种组分是不可混的，但是它们具有高粘附能力；这种材料的这些组分之一由提供机械强度的纤维构成；另一种成分，常规地称为“基质”，是确保这种结构的内聚力并且将这些应力重传给这些纤维的该一种或多种氯乙烯聚合物。

术语“纤维”在本说明书中理解为是指任何初级的（或单体的）纤维（还被称为一种“单纤维”）以及还有初级纤维的任何组件。

一种初级纤维组件的实例是纺织物（即一种组件，其中这些初级纤维的一部分被安排在长度方向上并且另一部分安排在宽度方向上）、非纺织物（也被称为“垫”）（即一种组件，其中这些初级纤维随机安排在一个主平面上）以及“粗纱”（即若干初级纤维的一种无捻组件）。

有利地，这些纤维的特征尺寸之一（“长度”）是显著大于另一个（“直径”在单纤维的情况下）或至少显著大于另外两个（“厚度”和“宽度”在一种初级纤维组件的情况下）之一。在其中根据本发明的复合材料的这些组分之一是一种初级纤维组件的情况下，它们的长度优选地显著大于它们的厚度和它们的宽度二者。

表述“显著大于”应理解为是指大于10倍以上，优选地大于25倍以上，更优选地还大于100倍以上并且非常特别优选地大于500倍以上。根据另一个术语，根据本发明的这些纤维可以被称为连续纤维。

优选地，这些纤维是一种初级纤维的组件，特别优选地它们是选自纺织物、非纺织物以及粗纱的一种初级纤维组件。

在这种优选的情况下，这种组件可以是或可以不是有序的并且可以是或可以不是规则的。可以将这些初级纤维以以下的方式安排在这种组件内：

-以一种有序的方式并且是缠绕的，如在纺织物的情况下；

-以一种无序的方式并且是缠绕的，如在非纺织物或“垫”的情况下，或

-以一种不缠绕的方式，纵向地并且彼此平行地，如在“粗纱”的情况下。

非常特别优选地，这些纤维是选自纺织物以及“粗纱”的一种初级纤维组件，其中非常特别的优先选择粗纱。

在这种情况下，这种组件的这些初级纤维因此有利地以一种不缠绕的方式（纵向地并且彼此平行）来安排。

根据本发明可以使用的这些纤维可以是任何可商购的纤维。它们可以是有机纤维、矿物纤维、有机纤维与矿物纤维的混合物、不同有机纤维彼此之间的混合物以及不同矿物纤维彼此之间的混合物。

作为有机纤维的实例，可以提及的是从植物或动物源的天然产品（像大麻、亚麻、棉花、木材以及丝例如）或从合成制品（像聚合物纤维）获得的纤维。

作为矿物纤维的实例，可以提及的是例如石棉纤维、玻璃纤维、金属纤维以及玄武岩纤维。

根据一个第一替代方案，这些纤维是产生于植物源产品（选自大麻和亚麻）的纤维。

根据一个第二替代方案，这些纤维是矿物纤维（选自玻璃纤维和玄武岩纤维）。

当这些纤维是亚麻纤维的粗纱、玻璃纤维的粗纱或玄武岩纤维的粗纱时，已经记录了非常好的结果。

根据本发明可以使用的这些纤维可以已经在它们的制造周期过程中用一种偶联剂进行了涂覆，从而改善它们被氯乙烯聚合物的水溶胶后续浸渍的均匀性以及这种复合材料的机械性能。在通常使用的这些偶联剂之中，可以提及的是（非穷尽地）硅烷、聚酯、丙烯酸的或甲基丙烯酸的聚合物、蜡以及环氧化物。在这些之中，硅烷是优选的。作为实例，尤其可以提及的是以下各项：3-氨基丙基三甲氧基硅烷和3-氨基丙基三乙氧基硅烷以及还有其衍生物例如γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、N-苄基-N-氨乙基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷以及相应的盐酸盐、N-苯基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷以及N-2-(乙烯基苄基氨基)乙基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷。

根据本发明制造的复合材料可以是柔性的（并且因此可以卷绕）或可以是或多或少刚性的。

对于这些纤维，根据本发明制造的这种复合材料的这些特征尺寸之一（“长度”）显著大于另一个（“直径”在单纤维的情况下）或至少显著大于另外两个（“厚度”和“宽度”在一种初级纤维组件的情况下）之一。在其中这种复合材料包括一种初级纤维组件的优选的情况下，这种复合材料的长度显著大于其厚度与其宽度二者。

表述“显著大于”具有与上面与这些纤维有关使用时的同样的意义。

根据本发明制造的复合材料包括至少一种氯乙烯聚合物。在本说明书中，表述“氯乙烯聚合物”或更简洁地“聚合物”理解为是指所有的包含以下量值的衍生自氯乙烯的单体单元的聚合物：按重量计至少约50%、优选地按重量计至少60%、特别优选地按重量计至少70%以及非常特别优选地按重量计至少85%，因此氯乙烯均聚物（包含按重量计100%的衍生自氯乙烯的单体单元）以及氯乙烯与乙烯基酯（例如乙酸乙烯酯）的共聚物二者。在上面提及的这些氯乙烯聚合物之中，优先选择给予氯乙烯均聚物并且给予氯乙烯与乙酸乙烯酯的共聚物，其中特别优先选择给予氯乙烯均聚物。因此，这种氯乙烯聚合物优选地是一种均聚物。

在本发明的背景下，有利地使用了氯乙烯聚合物、优选地氯乙烯均聚物，这些聚合物具有大于55、优选地大于60的熔体流动指数或K值（常规地称为Kw或K-wert），根据标准ISO1628-2测得。这个K值有利地小于85、优选地小于80。因为实际理由（商业可用性），如果非常特别优选地话，使用具有在65与75之间的K值的聚合物。

在本说明书中，表述“至少一种氯乙烯聚合物”指的是这种复合材料可以包含一种单一氯乙烯聚合物或若干氯乙烯聚合物。在本说明书中，术语“聚合物”以单数和复数形式无差别地使用。

在其中这种复合材料可以包含若干氯乙烯聚合物的情况下，这些可以是具有不同熔体流动指数的均聚物的混合物、均聚物与共聚物的混合物或者还有具有不同单体组成的共聚物彼此之间的混合物。优选地，这种复合材料包括一种单一的氯乙烯聚合物，这种氯乙烯聚合物特别优选地是一种氯乙烯均聚物。

根据本发明的方法包括将这些纤维浸入这种氯乙烯聚合物的一种水溶胶中。

在本说明书中，术语“水溶胶”理解为是指一种流体和胶体的系统，其中的分散相包括这种氯乙烯聚合物并且其中的连续相是水。

这种氯乙烯聚合物的水溶胶有利地是通过在水性乳剂中的自由基聚合获得的。

表述“在水性乳剂中的自由基聚合”在本说明书中理解为是指在一种水性介质中在乳化剂（例如烷基硫酸钠以及烷基芳基磺酸钠，等）以及自由基引发剂的存在下进行的任何自由基聚合方法。

这种定义具体地包括在水性乳剂中的“经典的”聚合反应，其中除了一种水性聚合反应介质之外，使用了至少一种水溶性自由基引发剂（例如选自水溶性过氧化物像碱金属过硫酸盐或过硫酸铵、过氧化氢、过硼酸盐、过氧化氢叔丁基，等）以及至少一种乳化剂；以及还有在水性微悬浮液中的聚合反应（也被称为在均匀化的水性分散体中的聚合反应），其中使用了至少一种油溶性的引发剂（例如，选自油溶性的有机过氧化物以及油溶性的重氮化合物，等）并且借助于一种强力机械搅拌以及乳化剂的存在制备了一种单体液滴的乳液。

优选地，这种氯乙烯聚合物的水溶胶是通过在水性乳剂中的“经典的”自由基聚合获得的。

由此产生的这种氯乙烯聚合物的水性分散体（也被称为胶乳）（在根据本发明的方法中使用的水溶胶）包含具有非常小的平均直径的初级聚合物颗粒，这些平均直径可以在从约10至约5000nm（纳米）、优选地从约50至约1500nm的范围内。

这种水溶胶的氯乙烯聚合物含量有利地是按重量计大于15%、优选地按重量计大于20%、非常特别地按重量计大于25%。它有利地是按重量计小于50%、优选地按重量计小于40%、非常特别地按重量计小于35%。

根据本发明可以使用的这种水溶胶有利地还包含至少一种增塑剂例如邻苯二甲酸二烷基酯或已二酸烷基酯，以及，任选地，其他的常规添加剂，例如稳定剂、防沫剂、防垢剂、增稠剂、颜料、染料，等。这种水溶胶有利地不包含一种有机溶剂。

为了实施根据本发明的方法，将这些纤维浸入这种水溶胶中以便获得涂覆有所述水溶胶的纤维。为此目的，可以使这些纤维（有利地呈上述物理形式之一）任选地首先经受以下处理中的一项或多项：

-在一种初级纤维组件的情况下，穿过一个设备以便使这些纤维在横向上扩散分开；

-穿过张力控制装置；

-抗静电处理。

然后将这些纤维有利地淹没在一种水溶胶浴中，这种浴具有适用于确保它们的完全浸没的尺寸，从而导致它们被这种水溶胶涂覆。有利地在0℃与这种聚合物的玻璃化转变温度之间、优选地在15℃与40℃之间的温度下进行这种浸没。有利地在0.1与10MPa之间、优选地在大气压的附近（0.1MPa）的压力下进行这种浸没。使用的纤维与水溶胶的对应量有利地是这样，即最终复合材料有利地包含按重量计以下量值的纤维：在50%与95%之间、优选地在60%与90%之间并且特别优选地在70%与90%之间；以及有利地按重量计以下量值的聚合物：在50%与5%之间、优选地在40%与10%之间并且特别优选地在30%与10%之间。

将这些纤维浸没在这种水溶胶中的步骤可以连续地或以批次处理方式进行。优选地是连续进行这个步骤。在这种情况下，如果将这些纤维封装在一个卷筒上或一个辊上，为了将它们传递至这种水溶胶的浴中，有利地首先将它们展开。

这些纤维在这种水溶胶中的浸没之后然后干燥这种水溶胶。任何已知的、能够使水从一种固体在水相中的分散体上离开的干燥方法都适用于干燥这种水溶胶。应理解，在根据本发明的方法中，有待干燥的水溶胶通常呈一种涂覆这些纤维的膜或层的状态并且这种膜或层的厚度经常是在0.1与1mm之间，优选地在0.2与0.6mm之间，在任选地刮去可能过剩的水溶胶后它可以被有利地例如通过以下手段干燥（分开地或组合地施用）：置于真空下；微波加热；施用红外辐射；通过鼓风机或风扇施用热空气；在加热的并且旋转的辊之间或在加热的并且固定的棒之间穿过，等。

优选地通过施用热空气来干燥这种水溶胶，优选地将它加热至低于这种水溶胶以及这些纤维的分解温度的一个温度。这个温度优选地低于或等于160℃，更特别地低于或等于150℃。优选地，用于干燥这种水溶胶的空气的温度是高于或等于80℃、更特别地高于或等于110℃。

可以连续或以批次处理方式进行这种水溶胶的干燥。优选连续进行干燥。在其中这种水溶胶的干燥是通过施用空气连续进行的情况下，有利地使用一种烘干隧道或多个热空气产生器，将这些热空气产生器沿着正在制造的这种复合材料的路线规则地间隔开。

这种干燥可以在一个单一步骤中或在若干个步骤中进行，可以在不同的温度下进行。优选地在若干步骤中、特别优选地在两个步骤中并且非常特别优选地在两个具有不同温度的不同的步骤中进行。

在对这种水溶胶进行干燥后，使它有利地在热的作用下胶凝（即它的组成颗粒从一种不均匀相变为一种均相（没有粒状结构））。可以通过施用红外辐射或激光辐射有利地使这种水溶胶胶凝。优选地通过施用红外辐射使这种水溶胶达到一个温度来使这种水溶胶胶凝，这个温度高于它包含的这种聚合物的玻璃化转变温度并且低于这些纤维的分解温度。这个温度优选地低于或等于250℃，更具体地低于或等于230℃。优选地，这个温度高于或等于100℃，更具体地高于或等于150℃。

类似于将这些纤维浸入这种水溶胶中以及干燥这种水溶胶的步骤，使这种水溶胶胶凝的步骤可以连续地或以批次处理方式进行。优选地是连续进行这个步骤。

然后可以使这种复合材料（在上述制造方法结束时获得的）经受处理，这种复合材料的性质不同，这取决于这种材料是否旨在或者是被存储为了后续使用，或者是被立即使用（即随着其制造在线使用）。

无论如何，通过使其经受以下处理有利地将获得的复合材料的最终形状赋予到其上：一种能够给予它均匀厚度的成型处理，例如在一种压力机中或在冷却的或未冷却的辊之间的压延或层压，任选地与一种机械处理相结合，这种机械处理能够给予它所希望的均匀宽度，例如通过在刀片（定位成与这种行进结构的纵轴线平行）之间的传递，或这两种方法的组合。

获得的复合材料的厚度可以有利地在以下范围内改变：在0.1与3mm之间、优选地在0.15与2mm之间、非常具体地在0.2与1mm之间。获得的复合材料的宽度可以是非常可变的，取决于制成它的纤维的物理形式。在其中获得的复合材料呈一种粗纱形式的常见的情况下，这个宽度有利地是在3与100mm之间、优选地在5与50mm之间、非常特别地在5与25mm之间。

如果这种复合材料是旨在使用前被存储，在一种任选的补充冷却之后，如果它是柔性的则有利地以一个卷筒或辊的形式围绕它本身缠绕或是如果它是刚性的则有利地通过堆积薄膜或片材来存储。

如果这种复合材料是旨在被立即使用，有利地将它引入一个适合的成型设备（参见下面）。

在另一个方面中，本发明涉及如上所述的与本方法相连的一种复合材料。具体地，本发明提出了一种包括纤维的复合材料，这些纤维用至少一种氯乙烯聚合物进行涂覆，其方式为将所述纤维浸入所述聚合物的一种水溶胶中以便获得涂覆有所述水溶胶的纤维，之后将涂覆在这些纤维上的所述水溶胶干燥并且胶凝。根据本发明的这种复合材料是有利地通过根据本发明的方法获得的。因此，上面提到以及描述的用于本发明的方法的定义、限制和优先选择根据本发明适用于根据本发明的这种复合材料。

本发明的另一个方面进一步涉及根据本发明的复合材料或通过根据本发明的方法获得的复合材料一方面用于形成物品，以及另一方面用于制造强化物体的用途。为此目的，可以通过任何已知的、与其成分相容的方法（例如像压延、热压成形、拉挤成型、共挤出，等）来使用这种复合材料。

根据本发明的复合材料可以作为纤维增强材料例如用于片材用于在以下各项内的内部配件：机动车辆产业、造船产业、家具产业、建筑产业；作为外部强化物用于管和软管；作为强化物用于注塑模制的零件；等。

特别有利地，根据本发明的复合材料可以用于制造强化型材（由热塑材料制成、优选地由刚性PVC制成），例如木构件连接元件、尤其是固定框架和/或挡板和/或门和/或闸门和/或窗框的元件。在本申请中，根据本发明的复合材料有利地改善了这些型材的刚性以及它们在纵向方向上的抗张力强度。此外，通过本发明的复合结构强化的刚性PVC型材是易于可回收利用的。

本发明的另一个方面最后涉及从上述复合材料或从通过上述根据本发明的方法获得复合材料获得的物品或强化物体。本发明的这个方面更具体地涉及通过上面的复合材料或通过由上述方法获得的复合材料强化的型材。

若任何引用结合在此的专利、专利申请以及公开物中的披露内容与本申请的描述相冲突的程度到了可能导致术语不清楚，则本说明应该优先。

现在将通过以下实例来说明根据本发明的用于制造一种复合材料的方法，这些实例提及了随本说明书的附图。这种附图包括所附的图1，示意性地示出了本发明的这个主题的一个实际实施例。那些实例旨在说明本发明，但无意限制其范围。

实例1

一个卷筒1递送一种玻璃纤维的“粗纱”（由欧文思科宁维托特克斯公司（Owens Corning Vetrotex）以RO99P192名称提供），这种粗纱具有4800特克斯（4.8g/m，根据标准ISO1889测得）的线密度，用一种基于硅烷的偶联剂对这种粗纱进行处理，并且这种粗纱的组成单纤维的直径是24μm。将这种“粗纱”（以2.5m/min的速度行进）在23℃并且在大气压下经由卷筒2浸入一种水溶胶浴3中，其中定位有多个圆柱形棒4，它们以相对于彼此交错的排来安排并且这些圆柱形棒的对应的高度和间距是可调的以便将所希望的张力强加给这种“粗纱”上。

水溶胶浴3具有以下组成：

-按重量计31.40%的一种氯乙烯均聚物的分散体，这种氯乙烯均聚物（在经典水性乳剂中聚合的）具有等于72的K值，由索尔威公司（Solvin）以072GA的名称出售；

-按重量计12.44%的增塑剂（邻苯二甲酸二异壬酯）；

-按重量计0.65%的热稳定剂（二(正辛基)巯基乙酸锡）；

-按重量计0.91%的一种阴离子乳化剂（脂肪酸钠盐和十二烷基苯磺酸钠的混合物）；

-按重量计0.50%的一种非离子乳化剂，由西格玛化工公司（Sigma Chemical）以Triton X100的名称出售；

-按重量计0.5%的纤维素醚；

-按重量计53.6%的水。

将用水溶胶浸渍的这种玻璃纤维的“粗纱”通过圆柱形棒5系列从浴3中拉出，这还确保了其恰当的张力，并且将这种粗纱在120℃下鼓风的风扇6之间以33l/sec的流量运输然后在145℃下鼓风的风扇7之间以17l/sec的流量运输。

然后在IR辐射扩散器8之间运输这种复合材料的前体（以便胶凝这种水溶胶持续约20秒），使这种结构的辐射朝向的面达到220℃的温度。

然后将因此获得的复合材料（包含按重量计约80%的玻璃纤维）在层合辊9之间传递以便使它成型为具有0.2mm厚度以及10mm宽度的一种带，在卷筒10上收集这种带。

为了确定因此获得的复合材料的机械性能，将获得的带的片段并排着并且彼此上下地置于一个模型中同时将它们以相同的方向定向，以便在压制后获得具有1.7mm厚度的片材。

这些片材的冲击强度是7.6J/mm（根据标准ISO6603测得）。拉伸模量、断裂伸长率以及抗张力强度分别是47.6Gpa、0.71%以及301Mpa（在纵向方向上根据标准ISO527测得）。

实例2

一个卷筒1递送一种亚麻纤维的“粗纱”（由Depestele公司提供），这种粗纱具有0.5g/m的线密度。然后将这种“粗纱”浸入如实例1中所述的一种水溶胶浴中。

这种水溶胶浴具有以下组成：

-按重量计31.40%的一种氯乙烯均聚物分散体，这种氯乙烯均聚物（在经典水性乳剂中聚合的）具有等于72的K值，由索尔威公司以072GA的名称出售；

-按重量计12.30%的增塑剂（邻苯二甲酸二异壬酯）；

-按重量计0.65%的热稳定剂（二(正辛基)巯基乙酸锡）；

-按重量计0.90%的一种阴离子乳化剂（脂肪酸钠盐和十二烷基苯磺酸钠的混合物）；

-按重量计0.49%的一种非离子乳化剂，由西格玛化工公司（Sigma Chemical）以Triton X100的名称出售；

-按重量计1.14%的纤维素醚；

-按重量计53.49%的水。

然后类似于实例1中提到的“粗纱”一样来处理这种用水溶胶浸渍的亚麻纤维的“粗纱”。

然后在IR辐射扩散器8之间运输这种复合材料的前体（以便胶凝这种水溶胶持续约20秒），使这种结构的辐射朝向的面达到200℃的温度。

然后将因此获得的复合材料（包含按重量计约50%的亚麻纤维）在层合辊9之间传递以便使它成型为具有0.2mm厚度以及5mm宽度的一种带，在卷筒10上收集这种带。

为了确定因此获得的复合材料的机械性能，将获得的带的片段并排着并且彼此上下地置于一个模型中同时将它们以相同的方向定向，以便在压制后获得一种具有0.5mm厚度的片材。

拉伸模量、断裂伸长率以及抗张力强度分别是14.6Gpa、1.67%以及190Mpa（在纵向方向上根据标准ISO527测得）。

还确定了由浸渍带制成的织物的机械性能。为了这样做，编织这些带并且将获得的织物（以几层同时以同样的方向定向这种织物的纤维）置于一个模型中以便在压制后获得一种具有0.97mm厚度的片材。

拉伸模量、断裂伸长率以及抗张力强度分别是8.3GPa、1.69%以及100Mpa（根据标准ISO527测得）。

实例3

一个卷筒1递送一种玄武岩纤维的“粗纱”（由Flocart公司以KVT1200Tex13EKV11名称提供），这种粗纱具有1200特克斯的线密度（根据标准ISO1889测得）。然后将这种“粗纱”浸入如实例1中所述的一种水溶胶浴中。

这种水溶胶浴具有如实例2中同样的组成。

然后类似于实例1中提到的“粗纱”一样处理这种用水溶胶浸渍的玄武岩纤维的“粗纱”。

然后在IR辐射扩散器8之间运输这种复合材料的前体（以便胶凝这种水溶胶持续约20秒），使这种结构的辐射朝向的面达到190℃的温度。

然后将因此获得的复合材料（包含按重量计约80%的玄武岩纤维）在层合辊9之间传递以便使它成型为具有0.2mm厚度以及4mm宽度的一种带，在卷筒10上收集这种带。

为了确定因此获得的复合材料的机械性能，将获得的带的片段并排着并且彼此上下地置于一个模型中同时将它们以相同的方向定向，以便在压制后获得一种具有0.78mm厚度的片材。

拉伸模量、断裂伸长率以及抗张力强度分别是43.9Gpa、0.05%以及397Mpa（在纵向方向上根据标准ISO527测得）。

还确定了由浸渍带制成的织物的机械性能。为了这样做，编织这些带并且将获得的织物（以几层的形式同时以同样的方向定向这种织物的纤维）置于一个模型中以便在压制后获得一种具有0.52mm厚度的片材。

拉伸模量、断裂伸长率以及抗张力强度分别是12GPa、0.47%以及263Mpa（根据标准ISO527测得）。

通过参考伴随本说明书的另一个附图来说明根据实例1获得的复合材料用于制造强化型材的用途。这个附图包括所附的图2，示意性地示出了（以透视的形式）一个用于使这些型材成型的设备13的一个局部分解截面。这个截面是沿着一个平面制成的，这个平面竖直穿过这个设备13（在其中间），（因此仅显示了这个设备的后一半）、垂直于这种复合材料（以一种如上述获得的带11的形式）的平面，并且垂直于这种带的行进方向（由箭头F1表示）。

一方面，通过装备有一个贯穿狭缝19的连接件17给这个成型设备13提供带11并且，另一方面，给这个成型设备13提供一个模口15（定位在一个常规挤出机（未示出）的螺钉头14的末端），在压力下，这个模口提供熔融的PVC（在箭头F2的方向上引入）。

成型设备13的截面的局部分解使之有可能显示熔融的PVC进料装置14和15以及这种熔融的PVC进入这个成型设备13的路线（通过通道16和16bis），以便在贯穿狭缝19（在连接件17的前端）的前面、在行进带11之上以及之下出现。贯穿狭缝19与2个壁18与18bis邻接，这样使得这种熔融的PVC均匀地涂覆这种带11的两个面上以便产生型材12，这种型材在箭头F3的方向上从设备13出来。

通过参考伴随本说明书的另一个附图来说明通过根据本发明的复合材料强化的型材。这个附图包括所附图3，附图3示出了由PVC制成的一个开放窗框的截面。这个开放框架已经通过呈2mm厚的带的形式的复合材料20进行了强化，这种复合材料是如图1中所示以及上面的它的说明制造的。这种结构已经使之有可能使这种开放框架的长度增加大于60%（与一种未强化的型材相比）并且增加10%（与通过1mm钢强化物强化的一种型材相比）。

Claims (15)

1.用于制造包括纤维以及至少一种氯乙烯聚合物的复合材料的方法，该方法包括将所述纤维浸入所述聚合物的水溶胶中以获得涂覆有所述水溶胶的纤维，之后将涂覆在所述纤维上的所述水溶胶干燥并且胶凝。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述纤维是选自纺织物、非纺织物以及粗纱的初级纤维的组件。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于所述纤维是产生于植物源的产品的纤维，所述植物源的产品选自大麻和亚麻。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于所述纤维是选自玻璃纤维和玄武岩纤维的矿物纤维。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于所述纤维是亚麻纤维的粗纱、玻璃纤维的粗纱或玄武岩纤维的粗纱。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于所述氯乙烯聚合物是均聚物。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其特征在于所述氯乙烯聚合物的水溶胶是通过在水性乳剂中的自由基聚合获得的。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其特征在于将所述纤维淹没在如下水溶胶浴中，该浴具有适用于确保它们的完全浸没的尺寸，从而导致它们被所述水溶胶涂覆。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其特征在于通过施用热空气来干燥所述水溶胶，优选地将该水溶胶加热至低于该水溶胶和所述纤维的分解温度的温度。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的方法，其特征在于通过施用红外辐射使所述水溶胶达到如下温度来胶凝所述水溶胶，所述温度高于它包含的所述聚合物的玻璃化转变温度并且低于所述纤维的分解温度。

11.包括纤维的复合材料，所述纤维通过如下方式用至少一种氯乙烯聚合物进行涂覆，所述方式为通过将所述纤维浸入所述聚合物的水溶胶中以获得涂覆有所述水溶胶的纤维，之后将涂覆在所述纤维上的所述水溶胶干燥并且胶凝。

12.根据权利要求11所述的复合材料或通过根据权利要求1至10中任一项所述的方法获得的复合材料用于形成物品的用途。

13.根据权利要求11所述的复合材料或通过根据权利要求1至10中任一项所述的方法获得的复合材料用于制造强化物体的用途。

14.从根据权利要求11所述的复合材料或从通过根据权利要求1至10中任一项所述的方法获得的复合材料而获得的物品或强化物体。

15.由根据权利要求11所述的复合材料或通过根据权利要求1至10中任一项所述的方法获得的复合材料强化的型材。

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