用于制造具有改性的填料顆粒的填充聚合物材料的方法

背景技術(shù)：
一般來講，期望填充的聚合物材料用于各種應(yīng)用，諸如消費(fèi)品和聚合物復(fù)合建筑材料。填充的聚合物材料常常采用著色劑來改善其形成的物體的外觀和美觀特性。通常，在顏料或染料與填料共混之前，將其加入聚合物中。然而，已知著色的填充聚合物材料褪色且發(fā)生美學(xué)上令人不悅的顏色變化。美學(xué)上令人不悅的顏色變化的一種形式被稱為“變白”。當(dāng)由著色的填充聚合物材料形成的物體暴露于物理損壞諸如刮擦、沖擊和彎曲時(shí)，已知其變成白色。所用的典型的礦物填料的顏色是白色的，并且一般理解變白是由于白色填料開始暴露在物體的表面上。在Bianchi等人的美國(guó)專利7,863,369中公開了由聚合物基體和顏料形成的著色的填充聚合物材料。所述顏料包括氧化鋁水合物顆粒，其具有共價(jià)鍵合到所述氧化鋁水合物顆粒的表面上的染料。然而，已知根據(jù)Bianchi的公開制成的材料形成斑點(diǎn)并在不可接受的程度上變白。因此，行業(yè)內(nèi)持續(xù)需要提供著色的填充聚合物材料，其具有對(duì)由于物理損壞而變白的改善的抗性。此外，由聚合物材料分散傳統(tǒng)的顏料是困難的。分散性差導(dǎo)致著色聚合物材料產(chǎn)生漩渦(swirling)和顏色可變性。另外，顏料在塑料制品中的較差分散可導(dǎo)致不可取的機(jī)械特性。因此，增溶劑通常被用于將顏料分散在聚合物材料內(nèi)。此類增溶劑包括有助于分散顏料的多種有機(jī)化合物。然而，增溶劑通常是昂貴的并且還可不利地影響填充的聚合物材料的機(jī)械特性。此外，還使用高剪切機(jī)械工藝將顏料分散于液體預(yù)聚物混合物中，所述工藝不利地影響預(yù)聚物并需要預(yù)聚物混合物脫氣。在日本專利申請(qǐng)公布號(hào)1987030133(A)中，Kaide公開了由事先將著色劑和金屬氧化物的水合物充分共混制成的著色橡膠復(fù)合材料，由此受損部分不經(jīng)歷變白現(xiàn)象。然而，Kaide公開了金屬氧化物的著色水合物，其與高分子量塑料或橡膠材料共混以產(chǎn)生復(fù)合材料。本發(fā)明是用顆粒改性的填料，其中締合的強(qiáng)度足以承受后續(xù)加工，具體地在極性液體介質(zhì)(例如，甲基丙烯酸甲酯)中懸浮和混合。極性液體介質(zhì)提供比Kaide中所公開的環(huán)境更具侵蝕性的環(huán)境，因此對(duì)于保持改性的填料而言是更具挑戰(zhàn)性的環(huán)境。因此，行業(yè)內(nèi)持續(xù)需要著色劑和填料在填充的聚合物材料中的改善的分散，其中填料和改性的材料將耐受加工力。技術(shù)領(lǐng)域本發(fā)明涉及用于聚合物復(fù)合材料的填料材料。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例是改性的填料顆粒，其包含用離散的功能性顆粒改性的填料顆粒，所述離散的功能性顆粒被充分結(jié)合、粘附、或換句話講締合到填料上使得其能夠在后續(xù)制造步驟期間保持締合。本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例是改性的填料顆粒，其包含用顏料顆粒改性的填料顆粒，所述顏料顆粒被充分結(jié)合、粘附、或換句話講締合到填料上使得其能夠在后續(xù)制造步驟期間保持締合。本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例是填充的聚合物材料，其包含至少部分地用填料顆粒填充的聚合物，所述填料顆粒通過在共混過程中將其與功能性顆粒共混來用功能性顆粒改性，在所述共混過程中，碰撞具有足夠的能量來將功能性顆粒結(jié)合、粘附或換句話講締合到填料。附圖說明圖1示出將未改性ATH與由各種顏料改性的ATH進(jìn)行比較的SEM顯微照片。圖2示出將未改性ATH、氧化鐵黑顏料、以及通過干共混用氧化鐵黑顏料改性的ATH進(jìn)行比較的SEM顯微照片。圖3示出將未改性ATH、炭黑顏料、以及通過搖動(dòng)用炭黑顏料改性的ATH進(jìn)行比較的SEM顯微照片。圖4示出通過搖動(dòng)用氧化鐵黑改性石英的SEM顯微照片。圖5示出卜特蘭水泥的SEM顯微照片。圖6示出通過搖動(dòng)用氧化鐵黑改性的卜特蘭水泥的SEM顯微照片。圖7示出氧化鋁的SEM顯微照片。圖8示出用炭黑改性的氧化鋁的SEM顯微照片。圖9示出碳化硅的SEM顯微照片。圖10示出用炭黑改性的碳化硅的SEM顯微照片。圖11示出與顏料干共混的ATH填料和煅燒的ATH的SEM顯微照片。圖12是粘度對(duì)轉(zhuǎn)速的曲線圖，其將直接顏料添加與顏料的干共混添加進(jìn)行比較。圖13示出使用臥式犁攪拌器制成的用炭黑改性的ATH的粒度分布曲線圖。圖14示出ATH(AlcanWH-311)的粒度分布曲線圖。圖15示出輕輕地混合的炭黑與ATH的1∶1(按重量計(jì))混合物的粒度分布曲線圖。圖16示出使用立式高強(qiáng)度攪拌器制成的用炭黑改性的ATH的粒度分布曲線圖。圖17示出使用EIRICH攪拌器制成的炭黑改性的ATH的粒度分布曲線圖。圖18示出通過搖動(dòng)用炭黑、氧化鐵紅以及氧化鐵黃同時(shí)改性的ATH的SEM顯微照片。圖19示出用Graphtol火紅顏料改性的ATH的SEM顯微照片。圖20示出用二氧化鈦改性的ATH的SEM顯微照片。圖21示出用0.2-0.3微米熱解法二氧化硅改性的ATH的SEM顯微照片。圖22示出用0.007微米熱解法二氧化硅改性的ATH的SEM顯微照片。圖23示出各種填充聚合物材料上的刮痕以及所述刮痕掃描的柱狀圖。圖24是刮痕掃描的灰度值的曲線圖。圖25是熱塊測(cè)試之前和之后的測(cè)試塊的照片。圖26(現(xiàn)有技術(shù))示出各種比較填充聚合物材料上的刮痕，以及刮痕掃描的柱狀圖。圖27(現(xiàn)有技術(shù))是各種比較填充聚合物材料上的刮痕的灰度值的曲線圖。定義如本文所用，術(shù)語“固體表面材料”以其正常含義使用并代表三維材料，諸如尤其可用于建筑行業(yè)中而用于功能性和吸引人的外觀兩者均是必要的廚房臺(tái)面、水槽和壁面涂料的材料。一般來講，固體表面材料為包含聚合物基體和礦物填料的復(fù)合材料。如本文所用，術(shù)語“染料”是指著色劑，一般來講，所述著色劑可溶于其所用的介質(zhì)中，因此不具有顆粒性質(zhì)而是具有多個(gè)溶劑化分子。如本文所用，術(shù)語“顏料”是指著色劑，所述著色劑不溶于其所用的介質(zhì)中，因此具有顆粒性質(zhì)，包括其物理特性和化學(xué)特性(例如，表面電荷、表面化學(xué)和形貌)。如本文所用，術(shù)語“填料”是指在室溫和大氣壓下是固體，單獨(dú)或組合使用，并且甚至當(dāng)將這些成分升溫至高于室溫的溫度，具體地升溫至其軟化點(diǎn)或其熔點(diǎn)時(shí)，也不溶于組合物的各種成分中的任何材料。如本文所用，術(shù)語“煅燒的ATH”是指通過熱處理法從其表面除去水而制成的氧化鋁三水合物(ATH)。如本文所用，術(shù)語“離散的功能性顆?！笔侵敢韵虏牧希篒)不溶于其所用的介質(zhì)中，因此在所述介質(zhì)中不作為多個(gè)單獨(dú)的溶劑化分子存在，以及2)可改性另一種固體材料的固體材料。如本文所述，術(shù)語“改性的”是指具有締合的一個(gè)或多個(gè)離散的功能性顆粒。如本文所用，術(shù)語“締合”是指通過包括非鍵合相互作用以及另外鍵合相互作用兩者在內(nèi)的相互作用保持在表面附近，所述非鍵合相互作用諸如范得瓦爾(vanderWaals)力、離子-偶極相互作用、偶極-偶極相互作用、毛細(xì)管作用和靜電相互作用，所述鍵合相互作用諸如共價(jià)鍵合、離子鍵合、氫鍵合、金屬鍵合、酸-堿相互作用、Pearson型酸-堿相互作用、以及配價(jià)(配位共價(jià))鍵合。具體實(shí)施方式本發(fā)明的第一實(shí)施例提供用于摻入填充的聚合物材料中的用離散的功能性顆粒改性的填料顆粒。在將所得的改性的填料摻入液體預(yù)聚物混合物中之前，所述填料顆粒以高能混合法通過將離散的功能性顆粒和填料干共混，來用離散的功能性顆粒改性。發(fā)現(xiàn)在摻入液體預(yù)聚合混合物中之前將離散的功能性顆粒與填料干共混為改性的填料顆粒提供了改善的加工特性和性能特性。由共混法提供的能量必須具有足夠的能量來將所述顏料顆粒結(jié)合、粘附或換句話講締合到填料。本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例提供用于摻入填充聚合物顆粒中的用顏料顆粒改性的填料顆粒。在將所得的改性的填料摻入液體預(yù)聚物混合物中之前，所述填料顆粒通過采用高能混合法將離散的顏料顆粒和填料干共混，用顏料來改性。由干共混方法提供的能量必須為足以將功能性顆粒結(jié)合、粘附或換句話講締合到填料的能量發(fā)現(xiàn)與將填料染色，或通過將液體顏料分散體摻入預(yù)聚合混合物中進(jìn)行比較時(shí)，在摻入液體預(yù)聚合混合物中之前將顏料顆粒與填料干共混為著色的填料顆粒提供了改善的加工特性和性能特性。還發(fā)現(xiàn)利用干共混顏料改性的填料，由填充的聚合物材料制成的物體具有對(duì)由于物理損傷而變白的改善的抗性。還發(fā)現(xiàn)在摻入液體預(yù)聚合混合物中之前，將顏料與填料干共混提供著色劑在有色填充的聚合物材料中的改善的分散性，其中改性的填料將比染色的填料或液體顏料分散體更好地耐受加工力。還發(fā)現(xiàn)干共混的改性的填料顆粒提供用于引入高負(fù)載顏料至直接添加壓料所不允許的含量的方法。發(fā)現(xiàn)經(jīng)由干共混填料獲得高顏料負(fù)載是經(jīng)濟(jì)且方便的，然而發(fā)現(xiàn)經(jīng)由傳統(tǒng)分散體添加高含量的顏料是昂貴的，并且由于可由本領(lǐng)域技術(shù)人員分散的顏料的相對(duì)低濃度所以是不可行的。本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例提供包含至少部分地用填料顆粒填充的聚合物的填充聚合物材料，所述填料顆粒以干共混方法通過其共混而用功能性顆粒改性，在所述干共混法中，碰撞具有足夠的能量來將功能性顆粒結(jié)合、粘附或換句話講締合到填料。干共混法在將所得的改性的填料摻入液體預(yù)聚物基質(zhì)之前進(jìn)行。取決于用于改性的填料的材料，各種功能特性被摻入填充的聚合物材料中。發(fā)現(xiàn)與染色的填料或以低能混合法與離散功能性顆?；旌系奶盍蠈⒕哂械那闆r相比，在摻入液體預(yù)聚合混合物中之前，以高能混合法將離散顆粒和填料干共混提供了填料顆粒與離散的功能性顆粒的更強(qiáng)粘合。改性的填料顆粒包括粒狀填料。一般來講，相對(duì)于純聚合物或純聚合物的組合，該填料增大最終制品的硬度、剛度或強(qiáng)度。填料不溶于典型的液體預(yù)聚物的各種成分。一些代表性填料包括氧化鋁、氧化鋁三水合物(ATH)、一水合氧化鋁、氫氧化鋁、氧化鋁、硫酸鋁、磷酸鋁、硅酸鋁、拜耳(Bayer)水合物、硼硅酸鹽、硫酸鈣、硅酸鈣、磷酸鈣、碳酸鈣、氫氧化鈣、氧化鈣、磷灰石、石英、石英巖、二氧化硅(S1O2，包括砂)、玻璃泡、玻璃微球、玻璃纖維、玻璃珠、玻璃片、玻璃粉、玻璃球、碳纖維、陶瓷纖維、金屬纖維、聚合物纖維、納米木纖維、碳納米管、石墨、粘土、碳酸鋇、氫氧化鋇、氧化鋇、硫酸鋇、磷酸鋇、硅酸鋇、硫酸鎂、硅酸鎂、磷酸鎂、氫氧化鎂、氧化鎂、高嶺土、蒙脫土、膨潤(rùn)土、葉蠟石、云母、石膏、陶瓷微球和陶瓷顆粒、滑石粉、二氧化鈦、硅藻土、木粉、硼砂、碳化硅、卜特蘭水泥、或它們的組合。填料以小顆粒的形式存在，其中平均粒度在約0.1-500微米的范圍內(nèi)。優(yōu)選的填料為礦物顆粒。尤其優(yōu)選的填料為氧化鋁三水合物。另一種尤其優(yōu)選的填料為石英。改性的填料顆粒包括離散的功能性顆粒。功能性顆粒可以為通常呈不溶性粉末形式的任何天然或合成的，有機(jī)或無機(jī)的物質(zhì)。功能性顆粒可以為功能性顆粒的任何組合。優(yōu)選的離散的功能性顆粒為顏料。當(dāng)用顏料改性的填料并且將后續(xù)改性的填料顆粒摻入聚合物材料中時(shí)，則發(fā)現(xiàn)賦予改善的著色劑特性。當(dāng)用顏料改善填料時(shí)，優(yōu)選的顏料為氧化鐵和炭黑。其它可用的離散的功能性顆粒為能量吸收改性劑。能量吸收改性劑包括UV吸收改性劑、UV穩(wěn)定改性劑、IR吸收改性劑、射頻波吸收改性劑、熒光響應(yīng)改性劑、磷光響應(yīng)改性劑、熱致變色改性劑、電導(dǎo)率改性劑、磁特性改性劑或它們的任何組合。其它可用的離散的功能性顆粒為機(jī)械特性改性劑。機(jī)械特性改性劑包括表面硬度改性劑、潤(rùn)滑性改性劑、強(qiáng)度改性劑、韌性改性劑、抗沖擊性改性劑、耐刮擦性改性劑、耐擦傷性改性劑以及它們的任何組合。其它可用的離散的功能性顆粒為改性的填料顆粒的表面特性的材料。表面特性改性劑包括耐污染性改性劑、潤(rùn)滑性改性劑、粘附性改性劑、可吸收性改性劑、阻燃劑、抗微生物劑、可自清潔性改性劑、包含改性的填料顆粒的聚合物基體的自修復(fù)改性劑、酸性或堿性改性劑、電特性改性劑、磁特性改性劑、或它們的任何組合。其它可用的離散的功能性顆粒為當(dāng)將改性的填料顆粒加入介質(zhì)中時(shí)改性的填料顆粒與周圍介質(zhì)的相互作用的材料。可用的材料包括表面張力改性劑、流變特性改性劑、改性的填料顆粒的附聚狀態(tài)的改性劑、改性的填料顆粒的填充效率的改性劑、增容劑、分散劑、或它們的任何組合。在本發(fā)明中，顆粒以兩種不同的粒度分布存在。認(rèn)為如果不存在粒度分布，則用功能性顆粒改性的填料顆粒的有益效果不在期望的程度上進(jìn)行。填料的粒度分布在0.1微米至100微米，更優(yōu)選地7至100，并且最優(yōu)選地10至50微米的范圍內(nèi)。功能性顆粒的粒度分布為0.005微米至4微米，更優(yōu)選地0.01至3微米。據(jù)信，大部分商業(yè)顏料在0.2至3微米范圍內(nèi)。填料與功能性顆粒的比率可基于重量計(jì)為99.9∶0.1至最高10∶90。干共混法采用高能量混合方法。高能量混合方法在60分鐘或更少時(shí)間內(nèi)將功能性顆粒與填料混合成均勻的混合物。不受理論的約束，據(jù)信高能量混合方法產(chǎn)生比低能量混合方法更強(qiáng)的顏料與填料之間的化學(xué)鍵。合適的高剪切混合方法為具有高軸速的氣動(dòng)斜槳渦輪。合適的搖動(dòng)方法采用在高速下運(yùn)行的油漆搖動(dòng)器。任選的混合方法包括微波共混、搖動(dòng)、滾光、研磨(射流、球磨)、超臨界流體、勻化器、靜電場(chǎng)、磁場(chǎng)；臥式犁攪拌器、立式高強(qiáng)度攪拌器、水平或豎直葉片式攪拌器、EIRICH型攪拌器、針磨機(jī)、錘磨機(jī)、流化床、振動(dòng)、超聲處理、共混機(jī)(V形、雙錐形)、或它們的組合。本發(fā)明的干共混改性的填料優(yōu)選用于固體表面材料中。固體表面材料為填充的聚合物材料并且用于其制造的各種方法是本領(lǐng)域已知的。優(yōu)選的固體表面材料為含丙烯酸的組合物?；旧嫌扇苡趩误w甲基丙烯酸甲酯中的含甲基丙烯酸甲酯聚合物的漿液(單體包聚合物漿液)、聚合引發(fā)劑以及優(yōu)選氧化鋁三水合物的無機(jī)填料組成的可聚合丙烯酸類組合物的制備公開于授予RayB.Duggins的美國(guó)專利3,847,865中。組合物可澆鑄或模塑并固化以制備片結(jié)構(gòu)，所述片結(jié)構(gòu)具有包括半透明耐候性、抗常用家用材料染色性、阻燃性以及抗應(yīng)力斷裂性在內(nèi)的特性的重要組合。此外，經(jīng)固化的制品可通過包括鋸切和砂磨在內(nèi)的常規(guī)技術(shù)容易地進(jìn)行加工。該特性的特定組合使得此類結(jié)構(gòu)尤其可用作廚房或浴室的臺(tái)面、回濺板、模塑制品如毛巾架等。聚合物組分的含量為按所述填充制品的重量計(jì)，15至80％，優(yōu)選地20至45％，并且可包含甲基丙烯酸甲酯均聚物和甲基丙烯酸甲酯與其它烯鍵式不飽和化合物(例如，乙酸乙烯酯、苯乙烯、丙烯酸烷基酯、丙烯腈、甲基丙烯酸烷基酯、多官能丙烯酸單體諸如二甲基丙烯酸亞烷基酯以及二丙烯酸亞烷基酯)的共聚物。此外，聚合物組分可包含少量其它聚合物，包括微量聚酯。固體表面材料還包含20至85％，優(yōu)選地約55至80％的填料。優(yōu)選的填料為本發(fā)明的干共混填料。一般用作填料的任選的材料可連同干共混填料(例如，鈦酸鹽、硫酸鋇、碳酸鈣、鋅鋇白、陶土、菱鎂礦、云母、氧化鐵、二氧化硅、和各種赭石)一起混合于液體預(yù)聚物混合物中。任選地，固體表面材料可包含被業(yè)內(nèi)稱為“脆片”的宏觀裝飾性顆粒。脆片為各種填充和未填充的、著色或染色的、不溶或交聯(lián)的聚合物碎片，諸如ABS樹脂、纖維素酯、纖維素醚、環(huán)氧樹脂、聚乙烯、乙烯共聚物、三聚氰胺樹脂、酚醛樹脂、聚縮醛、聚丙烯酸類、聚二烯、聚酯、聚異丁烯、聚丙烯、聚苯乙烯、脲/甲醛樹脂、聚脲、聚氨酯、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、聚乙烯酯等。其它可用的宏觀半透明和透明的裝飾性顆粒為天然或合成的礦物質(zhì)或材料，諸如瑪瑙、雪花石膏、鈉長(zhǎng)石、方解石、玉髓、燧石、長(zhǎng)石、燧石石英、玻璃、孔雀石、大理石、云母、黑曜巖、蛋白石、石英、石英巖、巖石膏、砂、二氧化硅、石灰華、鈣硅石等；布料、天然和合成纖維；以及金屬片。當(dāng)將干共混改性的填料摻入液體預(yù)聚物混合物中時(shí)，可將用各種顏料材料改性的各種填料材料混合。任選使用的干共混填料包括電纜涂料、地毯背襯和混凝土?？墒褂貌皇且后w預(yù)聚物的方法，諸如澆鑄、熔融處理、粉末涂覆、溶液處理、注漿成型、流延成型、振動(dòng)密實(shí)、壓塑、燒結(jié)、擠出和注塑，將干共混的改性的填料與聚合物基質(zhì)混合。作為本發(fā)明實(shí)施例的代表，包括以下實(shí)例。實(shí)例實(shí)例1通過搖動(dòng)用顏料顆粒改性ATH在八個(gè)獨(dú)立的制備例中，I-夸脫容器中裝入217.5g的氧化鋁三水合物(AlcanWH-311)。在用四葉氣動(dòng)斜槳渦輪以500RPM的轉(zhuǎn)速攪拌時(shí)，在15分鐘時(shí)間內(nèi)，加入32.5g的給定固體顏料。持續(xù)混合直至混合物看起來被均勻著色。對(duì)于改性填料的每個(gè)樣品采集SEM顯微照片：顏料SEM顯微照片的圖無；未改性ATH1ABASF磁黑S00451B氧化鐵黃1888D1CKroma紅30971DIrgazin藍(lán)33671EMonolite綠7511FMeteor亮黃83201G喹吖啶酮紅紫191HArosperseF138炭黑1I顯微照片展示剪切過程在用顏料改性填料方面是有效的，并且干共混方法對(duì)有機(jī)顏料、無機(jī)顏料和炭黑顏料起作用。然后，使干共混顏料改性的填料的八個(gè)樣品中的每一個(gè)在甲基丙烯酸甲酯中經(jīng)受洗滌以確保制造工藝中顏料改性的持久性。具體地，將測(cè)試設(shè)計(jì)成確定顏料是否與填料脫離，并造成由摻入改性的填料液體預(yù)聚物制成的物體形成色斑。在每一種情況下，將10.0g改性填料置于40mL玻璃小瓶中。向該玻璃小瓶中加入30.0g甲基丙烯酸甲酯。將所述小瓶封端并置于手動(dòng)搖動(dòng)器臺(tái)上四小時(shí)。將完全懸浮的混合物澆鑄到淺鋁盤中。使大量甲基丙烯酸甲酯蒸發(fā)。此后，將樣品置于45℃下的干燥烘箱中一小時(shí)。烘箱溫度每小時(shí)增加～10℃并持續(xù)四小時(shí)?？偢稍飼r(shí)間為6小時(shí)。目視檢查確認(rèn)，對(duì)于全部的八個(gè)樣品而言，顏料均保留在填料上。顯微照片示出顏料由締合保持，所述締合足夠強(qiáng)以耐受后續(xù)加工，尤其是在極性液體介質(zhì)中懸浮和混合。采集三個(gè)干燥樣品的SEM顯微照片：實(shí)例2經(jīng)由搖動(dòng)用氧化鐵黑改性ATH在一加侖油漆罐中裝入1,500gATH和714.3gBayferrox318NM(氧化鐵黑)。將容器密封，然后在RedDevil單臂油漆搖動(dòng)器上搖動(dòng)30分鐘，此時(shí)組分看起來是均勻共混的。通過SEM分析樣品(圖3C)。顯微照片示出相對(duì)小的氧化鐵黑顆粒存在于相對(duì)大的ATH顆粒的表面上。這展示搖動(dòng)法在用功能性顆粒改性填料方面是有效的。實(shí)例3經(jīng)由搖動(dòng)用氧化鐵黑改性石英在一加侖油漆罐中，裝入217.5g的Blackburn84目石英和32.5g的Bayferrox318NM(氧化鐵黑)。將容器密封，然后在RedDevil單臂油漆搖動(dòng)器上搖動(dòng)30分鐘，此時(shí)組分看起來是均勻共混的。由SEM分析樣品(圖4B)連同未改性的石英樣品(圖4A)。顯微照片示出存在均勻分布在大石英顆粒表面上的相對(duì)小的氧化鐵黑顆粒，這表示均勻的共混物。使改性的樣品經(jīng)受實(shí)例1的甲基丙烯酸甲酯洗滌程序。采集經(jīng)洗滌、澆鑄和干燥的樣品的SEM顯微照片(圖4C)。顯微照片示出顏料改性由締合保持，所述締合足夠強(qiáng)以耐受后續(xù)加工，尤其是在極性液體介質(zhì)中懸浮和混合。實(shí)例4經(jīng)由搖動(dòng)用氧化鐵黑改性卜特蘭水泥在一加侖油漆罐中裝入1,224g卜特蘭水泥(Quikrete)和576g氧化鐵黑(Bayferrox318)。將容器密封，然后在RedDevil單臂油漆搖動(dòng)器上搖動(dòng)60分鐘。樣品為細(xì)小的自由流動(dòng)的均勻深黑色粉末。由SEM分析示出在水泥的表面上存在小氧化鐵顆粒(參見圖5(未改性水泥)對(duì)圖6(用氧化鐵黑改性的水泥))。這展示可使用本文所述的方法用功能性顆粒改性無機(jī)化合物的混合物，如卜特蘭水泥。實(shí)例5經(jīng)由搖動(dòng)用炭黑改性氧化鋁在一加侖油漆罐中，裝入1,757.5g氧化鋁(C-l，87微米，RioTintoAlcan)和42.5gArosperseF138炭黑。將容器密封，然后在RedDevil單臂油漆搖動(dòng)器上搖動(dòng)60分鐘。樣品為細(xì)小的自由流動(dòng)的均勻深黑色粉末。通過SEM分析示出在氧化鋁的表面上存在小炭黑顆粒(參見圖7(未改性的氧化鋁)對(duì)圖8(用炭黑改性的氧化鋁))。這進(jìn)一步展示可使用本文所述的方法用功能性顆粒改性金屬氧化物填料。實(shí)例6經(jīng)由搖動(dòng)用炭黑改性碳化硅在一加侖油漆罐中，裝入1,757.5g碳化硅(黑色碳化硅顆粒，80微米，碳化硅制品)和42.5gArosperseF138炭黑。將容器密封，然后在RedDevil單臂油漆搖動(dòng)器上搖動(dòng)60分鐘。樣品為細(xì)小的自由流動(dòng)的均勻深黑色粉末。通過SEM分析示出在碳化硅的表面上存在小顆粒(參見圖9(未改性的碳化硅)對(duì)圖10(用炭黑改性的碳化硅))。這展示可使用本文所述的方法用功能性顆粒改性碳化物化合物。實(shí)例7經(jīng)由搖動(dòng)和后續(xù)加工用炭黑改性ATH在一加侖油漆罐中，裝入1,500gATH和36.3gArosperseF138(炭黑)。將容器密封，然后在RedDevil單臂油漆搖動(dòng)器上搖動(dòng)30分鐘以形成干共混改性的填料。通過SEM分析改性填料的樣品(圖11C)。顯微照片示出存在均勻分布在相對(duì)大ATH顆粒的表面上的相對(duì)小炭黑顆粒。第一測(cè)試樣品通過在一夸脫容器中將上述混合物的125g第一樣品與125g未改性的ATH混合，并將其在RedDevil單臂油漆搖動(dòng)器中干共混30分鐘以形成干共混改性的填料來制備。第二樣品通過在一夸脫容器中將上述混合物的125g第二樣品與125g煅燒的ATH混合，并將其在RedDevil單臂油漆搖動(dòng)器中干共混30分鐘以形成干共混改性的填料來制備。煅燒的ATH通過將ATH加熱至800℃并持續(xù)24小時(shí)以除去水合的全部三個(gè)水分子來制備。兩個(gè)樣品均通過SEM分析。包含與等重量未改性ATH干共混的炭黑改性ATH的第一樣品的顯微照片(圖11D)示出在所有ATH顆粒上的炭黑顆粒的均勻涂層，類似于圖11C中所示。然而，包含與等重量煅燒的ATHATH干共混的炭黑改性ATH的第二樣品的顯微照片(圖11E)示出具有不同表面形貌的顆粒的混合物，一些表現(xiàn)出剛性幾何形狀和尖銳邊緣(圖11F)，另一些表現(xiàn)出相對(duì)平滑的邊緣(圖11G)。前者為煅燒的ATH的未改性顆粒，后者為完整的ATH的改性顆粒。這示出當(dāng)經(jīng)受干共混時(shí)，存在于干共混ATH表面上的炭黑顆?？稍谖锤男訟TH顆粒之間再分配。然而，當(dāng)炭黑著色的ATH顆粒與煅燒的ATH混合并干共混時(shí)，炭黑顆粒保留在干共混顏料改性ATH的表面上，并且不在煅燒的ATH之間再分配。因此，參與典型的聚合物加工的力具有的能量不足以使顏料在具有截然不同的表面化學(xué)的填料之間再分配。顏料將在干共混期間保留在被其改性的填料上。這展示干共混顏料改性的填料將耐受加工力。實(shí)例8經(jīng)由搖動(dòng)用喹吖啶酮紫紅改性ATH，并且使用改性的填料形成填充的丙烯酸復(fù)合材料在一加侖油漆罐中裝入1,500gATH(AlcanWH-311)和24.20g喹吖啶酮紫紅19(LanscoColors)。將容器密封，然后在RedDevil單臂油漆遙動(dòng)器上搖動(dòng)30分鐘以形成第一批料。將該程序重復(fù)第二次已形成第二批料。將第一批料和第二批料混合已形成干共混填料的測(cè)試批料。實(shí)驗(yàn)測(cè)試塊(測(cè)試塊8A)由液體預(yù)聚物混合物在室溫下共混制備，所述液體預(yù)聚物混合物由87.0g甲基丙烯酸甲酯(MMA)、260.9g24重量％丙烯酸聚合物溶液(分子量約30kg/mol的聚甲基丙烯酸甲酯溶于MMA中的溶液)、4.3g三羥甲基丙烷三(甲基丙烯酸酯)、10.0g叔丁基過氧馬來酸(PMA-25，Arkema)、0.7gZelecPH不飽和磷酸酯(StepanCo.)以及1.5gAOT-S(Cytec)組成。在用氣動(dòng)斜槳渦輪以300rpm的轉(zhuǎn)速攪拌時(shí)，經(jīng)過一分鐘加入630.0g上述干共混喹吖啶酮紫紅改性的ATH填料?；旌铣掷m(xù)另外的兩分鐘。將所得的混合物轉(zhuǎn)移到封閉的容器中，其中經(jīng)過兩分鐘時(shí)間段在真空(24inHg)中除去溶解的氣體，同時(shí)以1,000rpm的轉(zhuǎn)速攪拌。在真空下蒸餾時(shí)，經(jīng)由注射器穿過橡膠隔膜加入4.2g氫氧化鈣懸浮液(在溶劑中45重量％)。此后，緊接著添加1.6g雙巰基乙酸乙二醇酯(GDMA)。在混合30秒之后，釋放真空并將混合物傾注到帶膜襯里的澆鑄腔中，所述澆鑄腔被預(yù)加熱至35℃。然后將膜置于澆鑄物的背面上，將絕緣覆蓋件置于頂部上?；旌衔镌?5分鐘內(nèi)固化。在使所得的塊冷卻至室溫之后，將其在轉(zhuǎn)筒磨砂機(jī)中粗加工，然后用逐步變細(xì)粒度的砂紙打磨，最后用4000粒度打磨，以形成測(cè)試塊8A。經(jīng)液體分散著色的填充聚合物材料的對(duì)照測(cè)試塊(測(cè)試塊8B)由以如上所述相同方式制備的液體預(yù)聚物混合物制備。在用氣動(dòng)斜槳渦輪以300rpm的轉(zhuǎn)速攪拌時(shí)，經(jīng)過一分鐘加入620.0g未改性的ATH(AlcanWH-311)?；旌铣掷m(xù)另外的兩分鐘。此后，經(jīng)過一分鐘向攪拌的混合物中加入10.0g喹吖啶酮紫紅19(LanscoColor)。再次持續(xù)混合另外的兩分鐘。將所得的混合物轉(zhuǎn)移到封閉的容器中，其中經(jīng)過兩分鐘時(shí)間段在真空(24inHg)中除去溶解的氣體，同時(shí)以1,000rpm的轉(zhuǎn)速攪拌。在真空下蒸餾時(shí)，經(jīng)由注射器穿過橡膠隔膜加入4.2g氫氧化鈣懸浮液(在溶劑中45重量％)。此后，緊接著添加1.6g雙巰基乙酸乙二醇酯(GDMA)。在混合30秒之后，釋放真空并將混合物傾注到帶膜襯里的澆鑄腔中，所述澆鑄腔被預(yù)加熱至35℃。然后將膜置于澆鑄物的背面上，將絕緣覆蓋件置于頂部上?；旌衔镌?5分鐘內(nèi)固化。在使所得的塊冷卻至室溫之后，將其在轉(zhuǎn)筒磨砂機(jī)中粗加工，然后用逐步變細(xì)粒度的砂紙打磨，最后用4000粒度打磨，以形成測(cè)試塊8B。使用HunterMiniscan分光光度計(jì)測(cè)量?jī)蓚€(gè)測(cè)試塊的顏色。L，a，b色彩空間用于描述顏色測(cè)量，其中“L”值是明度的量度(低“L”為暗，高“L”為亮)，“a”值表示紅/綠軸(負(fù)“a”為向綠色調(diào)，正“a”為向紅色調(diào))，并且“b”值表示黃/藍(lán)軸(負(fù)“b”為向藍(lán)色調(diào)，正“b”為向黃色調(diào))。兩個(gè)樣品(或單個(gè)樣品在物理測(cè)試之前和之后)之間的顏色差可表示為每個(gè)顏色軸的變化：ΔL、Δa和Δb。另選地，可計(jì)算三個(gè)Δ值的均方根平均值以給出總顏色差ΔE。如表1中所示，雖然等量負(fù)載顏料，但復(fù)合材料的顏色具有顯著的差異。具體地，測(cè)試塊8B的復(fù)合材料的L值比測(cè)試塊8A的L值高(亮)兩個(gè)單元。這表示顏料的著色力的差異，從而表示5B中顏料顆粒的較差分散性。表1：Lab色值實(shí)例9通過搖動(dòng)用炭黑改性ATH，并使用改性的填料形成填充的丙烯酸復(fù)合材料在一加侖油漆罐中裝入1,500gATH(AlcanWH-311)和36.3gArosperseF138炭黑(Evonik)。將容器密封，然后在RedDevil單臂油漆搖動(dòng)器上搖動(dòng)30分鐘，以形成改性填料的第一批料。將該程序重復(fù)第二次，將所得的改性填料的批料與第一批料混合以形成干共混填料的總批料。實(shí)驗(yàn)測(cè)試塊(測(cè)試塊9A)由液體預(yù)聚物混合物在室溫下共混制備，所述液體預(yù)聚物混合物由85.8g甲基丙烯酸甲酯(MMA)、257.3g的24重量％丙烯酸聚合物溶液(分子量約30kg/mol的聚甲基丙烯酸甲酯溶于MMA中的溶液)、4.2g三羥甲基丙烷三(甲基丙烯酸酯)、9.9g叔丁基過氧馬來酸(PMA-25，Arkema)、0.7gZelecPH不飽和磷酸酯(StepanCo.)以及1.5gAOT-S(Cytec)組成。在用氣動(dòng)斜槳渦輪以300rpm的轉(zhuǎn)速攪拌時(shí)，經(jīng)過一分鐘加入635.0g上述炭黑改性的ATH。混合持續(xù)另外的兩分鐘。此時(shí)測(cè)量Brookfield粘度(RV-DV-II，S-72葉片主軸，21-22℃)并示于圖12中。然后將混合物轉(zhuǎn)移到封閉的容器中，其中經(jīng)過兩分鐘的時(shí)間段在真空(24inHg)中除去溶解的氣體，同時(shí)以1,000rpm的轉(zhuǎn)速攪拌。在真空下蒸餾時(shí)，經(jīng)由注射器穿過橡膠隔膜加入4.1g氫氧化鈣懸浮液(45重量％溶劑)。此后，緊接著添加1.6g雙巰基乙酸乙二醇酯(GDMA)。在混合30秒之后，釋放真空并將混合物傾注到帶膜襯里的澆鑄腔中，所述澆鑄腔被預(yù)加熱至35℃。然后將膜置于澆鑄物的背面上，將絕緣覆蓋件置于頂部上?；旌衔镌?5分鐘內(nèi)固化。在使所得的塊冷卻至室溫之后，將其在轉(zhuǎn)筒磨砂機(jī)中粗加工，然后用逐步變細(xì)粒度的砂紙打磨，最后用240粒度打磨，以形成測(cè)試塊9A，用干共混填料著色的填充聚合物材料。對(duì)照測(cè)試塊(測(cè)試塊9B)由以如上所述相同方式制備的液體預(yù)聚物混合物制備。在用氣動(dòng)斜槳渦輪以300rpm的轉(zhuǎn)速攪拌時(shí)，經(jīng)過一分鐘加入620.0g未改性的ATH(AlcanWH-311)?；旌铣掷m(xù)另外的兩分鐘。此后，經(jīng)過一分鐘將15.0gArosperseF138加入攪拌的混合物中。再次持續(xù)混合另外的兩分鐘。此時(shí)測(cè)量Brookfield粘度(RV-DV-II，S-72葉片主軸，21-22℃)并示于圖12中。然后將混合物轉(zhuǎn)移到封閉的容器中，其中經(jīng)過兩分鐘的時(shí)間段在真空(24inHg)中除去溶解的氣體，同時(shí)以1,000rpm的轉(zhuǎn)速攪拌。在真空下蒸餾時(shí)，經(jīng)由注射器穿過橡膠隔膜加入4.1g氫氧化鈣懸浮液(45重量％溶劑)。此后，緊接著添加1.6g雙巰基乙酸乙二醇酯(GDMA)。在混合30秒之后，釋放真空并將混合物傾注到帶膜襯里的澆鑄腔中，所述澆鑄腔被預(yù)加熱至35℃。然后將膜置于澆鑄物的背面上，將絕緣覆蓋件置于頂部上?；旌衔镌?5分鐘內(nèi)固化。在使所得的塊冷卻至室溫之后，將其在轉(zhuǎn)筒磨砂機(jī)中粗加工，然后用逐步變細(xì)粒度的砂紙打磨，最后用240粒度打磨，以形成測(cè)試塊9B，其中顏料直接加入液體預(yù)聚物混合物中的填充聚合物材料。對(duì)于兩個(gè)測(cè)試塊而言，液體預(yù)聚物混合物對(duì)氣動(dòng)斜槳渦輪轉(zhuǎn)速的曲線圖在圖12中給出。與測(cè)試塊9A的混合物相比，測(cè)試塊9B的混合物(其中炭黑直接填入批料中)表現(xiàn)出在所有轉(zhuǎn)速下的較高粘度，并且還表現(xiàn)出顯著的剪切致稀性能。測(cè)試塊9A具有高視覺質(zhì)量，表現(xiàn)出均勻的黑色外觀。測(cè)試塊9B具有較差的視覺質(zhì)量，表現(xiàn)出在塊的所有表面上可見的黑點(diǎn)。根據(jù)目視檢測(cè)，所述黑點(diǎn)被確定為附聚的顏料。使用HunterMiniscan分光光度計(jì)測(cè)量?jī)蓚€(gè)測(cè)試塊的顏色。如表2中所示，盡管顏料的加載相同，但存在顯著的復(fù)合材料的L色差值。測(cè)試塊9B的L值比測(cè)試塊9A的L值亮1.13個(gè)單元，再次指示將顏料直接加入含ATH-混合物中導(dǎo)致顏料的較差分散性，從而導(dǎo)致較低的著色力。表2：Lab色值這展示與傳統(tǒng)的直接加入液體預(yù)聚物混合物中相比，干共混提供用于以實(shí)現(xiàn)增強(qiáng)的顏色特性的方式將功能性顆粒(諸如顏料)引入液體預(yù)聚物混合物中的方法。其還展示相比于通過在與液體預(yù)聚物混合之前，通過首先將其干共混而將顏料結(jié)合至填料從而將顏料加入填充的預(yù)聚物混合物中，將顏料直接加入液體預(yù)聚物中導(dǎo)致附聚物形成，并降低顏料的著色力。其還展示通過在與液體預(yù)聚物混合之前，首先通過將其干共混而將顏料結(jié)合到填料，從而將顏料加入填充的預(yù)聚物混合物中導(dǎo)致混合物粘度的顯著減小。預(yù)聚物的粘度減小對(duì)于為了由所述預(yù)聚物形成物體所需的制造工藝具有有益效果。實(shí)例10使用具有切碎機(jī)的商業(yè)規(guī)模臥式犁攪拌器用炭黑改性ARH，并使用改性的填料形成填充的丙烯酸復(fù)合材料在配備有4-葉倒圣誕樹形切碎機(jī)(4英寸、6英寸、7英寸、7英寸)的130-LLittlefordDay臥式犁攪拌器(型號(hào)FM-130)中，裝入172.5lbsATH(AlcanWH-311)和4.13lbsArosperseF-138炭黑(Evonik)。攪拌器以155rpm的犁速度和3,400rpm的切碎機(jī)速度運(yùn)行。5分鐘之后取出混合物的樣品。樣品為細(xì)小的自由流動(dòng)的均勻黑色粉末。通過SEM分析示出在ATH的表面上存在炭黑，相當(dāng)于對(duì)于使用小規(guī)模方法如搖動(dòng)所生成的材料所描述的。使用MalvernMastersizer2000，通過光散射使樣品經(jīng)受粒度分析。在偏磷酸鈉作為分散劑的情況下，在水中測(cè)量樣品。粒度分布(PSD)示于圖13中。其幾乎覆蓋圖14中所描繪的未改性ATH的PSD。相比之下，通過將ATH和炭黑混合(按重量計(jì)，1∶1)，然后輕輕地手動(dòng)混合而制成的樣品產(chǎn)生具有雙峰和寬PSD的樣品(圖15)?？梢灶A(yù)知，由本文所述的方法制成的功能性顆粒改性的填料產(chǎn)生單個(gè)單峰PSD曲線，然而相同兩種組分的簡(jiǎn)單混合物產(chǎn)生寬的雙峰PSD曲線。樣品用于澆鑄實(shí)驗(yàn)測(cè)試塊(測(cè)試塊10-A)。這由液體預(yù)聚物混合物在室溫下共混制備，所述液體預(yù)聚物混合物由83.4g甲基丙烯酸甲酯(MMA)、264.00g24重量％丙烯酸聚合物溶液(分子量約30kg/mol的聚甲基丙烯酸甲酯溶于MMA中的溶液)、4.26g三羥甲基丙烷三(甲基丙烯酸)酯、7.10g叔丁基過氧馬來酸(PMA-25，Arkema)、0.68gZelecPH不飽和磷酸酯(StepanCo.)以及1.50gAOT-S(Cytec)組成。在用氣動(dòng)斜槳渦輪以300rpm的轉(zhuǎn)速攪拌時(shí)，經(jīng)過一分鐘加入635.0g上述炭黑改性的ATH?；旌铣掷m(xù)另外的兩分鐘。然后將混合物轉(zhuǎn)移到封閉的容器中，其中經(jīng)過兩分鐘的時(shí)間段在真空(24inHg)中除去溶解的氣體，同時(shí)以1,000rpm的轉(zhuǎn)速攪拌。在真空下蒸餾時(shí)，經(jīng)由注射器穿過橡膠隔膜加入2.98g氫氧化鈣懸浮液(在溶劑中45重量％)。此后，緊接著添加1.11g雙巰基乙酸乙二醇酯(GDMA)。在混合30秒之后，釋放真空并將混合物傾注到帶膜襯里的澆鑄腔中，所述澆鑄腔被預(yù)加熱至35℃。然后將膜置于澆鑄物的背面上，將絕緣覆蓋件置于頂部上?；旌衔镌?5分鐘內(nèi)固化。在使所得的塊冷卻至室溫之后，將其在轉(zhuǎn)筒磨砂機(jī)中粗加工，然后用逐步變細(xì)粒度的砂紙打磨，最后用500粒度打磨，以形成測(cè)試塊10-A，用干共混填料著色的填充聚合物材料。測(cè)試塊具有高質(zhì)量，表現(xiàn)出均勻的著色并且沒有可視缺陷。這展示臥式犁攪拌器是用功能性顆粒改性填料的有效機(jī)器。實(shí)例11使用商業(yè)規(guī)模的立式高強(qiáng)度攪拌器用炭黑改性ATH在180-LLittlefordDay立式高強(qiáng)度攪拌器(型號(hào)W-180)中裝入200lbsATH(AlcanWH-311)和4.92lbsArosperseF-138炭黑(Evonik)。攪拌器以900rpm的犁速度運(yùn)行。5分鐘之后取出混合物的樣品。樣品為細(xì)小的自由流動(dòng)的均勻黑色粉末。使用與實(shí)例10中所述相同的技術(shù)使樣品經(jīng)受粒度分析。PSD描繪于圖16中。曲線相對(duì)窄并且是單峰的指示，通過用功能性顆粒(炭黑)改性填料(ATH)生成單一顆粒物質(zhì)。樣品用于澆鑄實(shí)驗(yàn)測(cè)試塊(測(cè)試塊11-A)。使用與實(shí)例10中所述相同的配方、澆鑄程序、和塊加工程序。測(cè)試塊具有高質(zhì)量，表現(xiàn)出均勻的著色并且沒有可視缺陷。這展示立式高強(qiáng)度攪拌器是用功能性顆粒改性填料的有效機(jī)器。實(shí)例12使用EIRICH攪拌器用炭黑改性ATH在配備有星形轉(zhuǎn)子的EIRICH攪拌器(RV02E)中裝入用52.7kgATH(AlcanWH-311)和1.3kgArosperseF-138炭黑(Evonik)。攪拌器在30m/s的攪拌器端速度和37rpm的盤轉(zhuǎn)速下進(jìn)行。5分鐘之后取出混合物的樣品。樣品為細(xì)小的自由流動(dòng)的均勻黑色粉末。使用與實(shí)例10中所述相同的技術(shù)使樣品經(jīng)受粒度分析。PSD描繪于圖17中。曲線相對(duì)窄并且是單峰的指示，通過用功能性顆粒(炭黑)改性填料(ATH)生成單一顆粒物質(zhì)。樣品用于澆鑄實(shí)驗(yàn)測(cè)試塊(測(cè)試塊12-A)。使用與實(shí)例10中所述相同的配方、澆鑄程序、和塊加工程序。測(cè)試塊具有高質(zhì)量，表現(xiàn)出均勻的著色并且沒有可視缺陷。這展示EIRCH型攪拌器是用功能性顆粒改性填料的有效機(jī)器。實(shí)例13通過搖動(dòng)同時(shí)用炭黑、氧化鐵紅和氧化鐵黃改性ATH，并使用改性的填料形成填充的丙烯酸復(fù)合材料在一加侖油漆罐中裝入1,758.42gATH(AlcanWH-311)和9.54gArosperseF138炭黑(Evonik)、16.02g氧化鐵紅(Rockwood，KromaRed，R03097)和16.02g氧化鐵黃(Rockwood，UltraYellow，YL01888D)。將容器密封，然后在RedDevil單臂油漆搖動(dòng)器上搖動(dòng)60分鐘。樣品為細(xì)小的自由流動(dòng)的均勻深棕色粉末。由SEM分析示出在ATH的表面上存在多個(gè)顆粒(參見圖1A(未改性的ATH)對(duì)圖18(用炭黑、氧化鐵紅和氧化鐵黃改性的ATH))。實(shí)驗(yàn)測(cè)試塊(測(cè)試塊13-A)由液體預(yù)聚物混合物在室溫下共混制備，所述液體預(yù)聚物混合物由83.4g甲基丙烯酸甲酯(MMA)、264.00g24重量％丙烯酸聚合物溶液(分子量約30kg/mol的聚甲基丙烯酸甲酯溶于MMA中的溶液)、4.26g三羥甲基丙烷三(甲基丙烯酸酯)、7.10g叔丁基過氧馬來酸(PMA-25，Arkema)、0.68gZelecPH不飽和磷酸酯(StepanCo.)以及1.50gAOT-S(Cytec)組成。在用氣動(dòng)斜槳渦輪以300rpm的轉(zhuǎn)速攪拌時(shí)，經(jīng)過一分鐘加入635.0g上述改性的ATH?；旌铣掷m(xù)另外的兩分鐘。然后將混合物轉(zhuǎn)移到封閉的容器中，其中經(jīng)過兩分鐘的時(shí)間段在真空(24inHg)中除去溶解的氣體，同時(shí)以1,000rpm的轉(zhuǎn)速攪拌。在真空下蒸餾時(shí)，經(jīng)由注射器穿過橡膠隔膜加入2.98g氫氧化鈣懸浮液(在溶劑中45重量％)。此后，緊接著添加1.11g雙巰基乙酸乙二醇酯(GDMA)。在混合30秒之后，釋放真空并將混合物傾注到帶膜襯里的澆鑄腔中，所述澆鑄腔被預(yù)加熱至35℃。然后將膜置于澆鑄物的背面上，將絕緣覆蓋件置于頂部上?；旌衔镌?5分鐘內(nèi)固化。在使所得的塊冷卻至室溫之后，將其在轉(zhuǎn)筒磨砂機(jī)中粗加工，然后用逐步變細(xì)粒度的砂紙打磨，最后用500粒度打磨，以形成測(cè)試塊13-A，用干共混填料著色的填充聚合物材料。測(cè)試塊具有高質(zhì)量，表現(xiàn)出均勻的著色并且沒有可視缺陷。這展示可使用本文所述的方法用多個(gè)功能性顆粒一步改性填料。實(shí)例14經(jīng)由搖動(dòng)用偶氮/鍶鹽顏料改性ATH，并且使用改性的填料形成填充的丙烯酸復(fù)合材料在一加侖油漆罐中裝入1,746.00gATH(AlcanWH-311)和54.00gGraphtolFireRed3RLP(Clariant)。將容器密封，然后在RedDevil單臂油漆搖動(dòng)器上搖動(dòng)60分鐘。樣品為自由流動(dòng)的均勻亮紅/橙粉末。通過SEM分析示出在ATH的表面上存在小顏料顆粒(參見圖1A(未改性ATH)對(duì)圖19(用Graphtol火紅改性的ATH))。樣品用于澆鑄實(shí)驗(yàn)測(cè)試塊(測(cè)試塊14-A)。使用與實(shí)例13中所述相同的配方、澆鑄程序和塊加工程序，不同的是用在該實(shí)例中制備的改性ATH取代。測(cè)試塊具有高質(zhì)量，表現(xiàn)出均勻的著色并且沒有可視缺陷。這展示可使用本文所述的方法，用描述成偶氮化合物的金屬鹽的顏料來改性填料。實(shí)例15通過搖動(dòng)用二氧化鈦改性ATH，并使用改性的填料形成填充的丙烯酸復(fù)合材料在一加侖油漆罐中裝入1,746.00gATH(AlcanWH-311)和54.00g二氧化鈦(TiPureR960，DuPont)。將容器密封，然后在RedDevil單臂油漆搖動(dòng)器上搖動(dòng)60分鐘。樣品為細(xì)小的自由流動(dòng)的均勻白色粉末。通過SEM分析示出在ATH的表面上存在小二氧化鈦顆粒(參見圖1A(未改性ATH)對(duì)圖20(用二氧化鈦改性的ATH))。樣品用于澆鑄實(shí)驗(yàn)測(cè)試塊(測(cè)試塊15-A)。使用與實(shí)例13中所述相同的配方、澆鑄程序和塊加工程序，不同的是用在該實(shí)例中制備的改性ATH取代。測(cè)試塊具有高質(zhì)量，表現(xiàn)出均勻的著色并且沒有可視缺陷。這展示可使用本文所述的方法用二氧化鈦改性填料。實(shí)例16經(jīng)由搖動(dòng)用熱解法二氧化硅(0.2-0.3微米)改性ATH，并且使用改性的填料形成填充的丙烯酸復(fù)合材料在一加侖油漆罐中裝入1,757.5gATH(AlcanWH-311)和42.5g熱解法二氧化硅(0.2-0.3微米，Aldrich)。將容器密封，然后在RedDevil單臂油漆搖動(dòng)器上搖動(dòng)60分鐘。樣品為細(xì)小的自由流動(dòng)的均勻白色粉末。通過SEM分析示出在ATH的表面上存在小二氧化硅顆粒(參見圖1A(未改性ATH)對(duì)圖21(用0.2-0.3微米熱解法二氧化硅改性的ATH))。樣品用于澆鑄實(shí)驗(yàn)測(cè)試塊(測(cè)試塊16-A)。使用與實(shí)例13中所述相同的配方、澆鑄程序和塊加工程序，不同的是用在該實(shí)例中制備的改性ATH取代。測(cè)試塊具有高質(zhì)量，表現(xiàn)出均勻的著色并且沒有可視缺陷。這展示可使用本文所述的方法，用無定形二氧化硅顆?；衔锔男蕴盍稀?shí)例17經(jīng)由搖動(dòng)用熱解法二氧化硅(0.007微米)改性ATH，并且使用改性的填料形成填充的丙烯酸復(fù)合材料完全重復(fù)實(shí)例16中所述的用于填料改性和形成填充丙烯酸類復(fù)合材料的程序，不同的是將粒度0.007微米(Aldrich)的熱解法二氧化硅用作功能性顆粒。通過SEM分析再次示出在ATH的表面上存在小二氧化硅顆粒(參見圖1A(未改性ATH)對(duì)圖22(用0.007微米熱解法二氧化硅改性的ATH))。實(shí)例18通過搖動(dòng)用滑石粉改性ATH，并使用改性的填料形成填充的丙烯酸復(fù)合材料在一加侖油漆罐中裝入1,757.5gATH(AlcanWH-311)和42.5g滑石粉(由光散射(ReactAmineTechnology)測(cè)量的D50＝10微米)。將容器密封，然后在RedDevil單臂油漆搖動(dòng)器上搖動(dòng)60分鐘。樣品為細(xì)小的自由流動(dòng)的均勻白色粉末。樣品用于澆鑄實(shí)驗(yàn)測(cè)試塊(測(cè)試塊18-A)。使用與實(shí)例13中所述相同的配方、澆鑄程序和塊加工程序，不同的是用在該實(shí)例中制備的改性ATH取代。測(cè)試塊具有高質(zhì)量，表現(xiàn)出均勻的著色并且沒有可視缺陷。這展示可使用本文所述的方法用功能性片形顆粒改性填料。實(shí)例19通過搖動(dòng)用Tinuvin328改性ATH，并使用改性的填料形成填充的丙烯酸復(fù)合材料在一加侖油漆罐中裝入1,757.5gATH(AlcanWH-311)和42.5gTinuvin328(BASF)。將容器密封，然后在RedDevil單臂油漆搖動(dòng)器上搖動(dòng)60分鐘。樣品為細(xì)小的自由流動(dòng)的均勻白色粉末。樣品用于澆鑄實(shí)驗(yàn)測(cè)試塊(測(cè)試塊19-A)。使用與實(shí)例13中所述相同的配方、澆鑄程序和塊加工程序，不同的是用在該實(shí)例中制備的ATH取代。測(cè)試塊具有高質(zhì)量，表現(xiàn)出均勻的著色并且沒有可視缺陷。這展示可使用本文所述的方法，用結(jié)晶小有機(jī)分子改性填料。實(shí)例20通過搖動(dòng)用FEP粉末改性ATH，并使用改性的填料形成填充的丙烯酸復(fù)合材料在一加侖油漆罐中裝入1,757.5gATH(AlcanWH-311)和42.5g氟化乙丙烯共聚物粉末(FEP，DuPont)。將容器密封，然后在RedDevil單臂油漆搖動(dòng)器上搖動(dòng)60分鐘。樣品為細(xì)小的自由流動(dòng)的均勻白色粉末。樣品用于澆鑄實(shí)驗(yàn)測(cè)試塊(測(cè)試塊20-A)。使用與實(shí)例13中所述相同的配方、澆鑄程序和塊加工程序，不同的是用在該實(shí)例中制備的改性ATH取代。測(cè)試塊具有高質(zhì)量，表現(xiàn)出均勻的著色并且沒有可視缺陷。這展示可使用本文所述的方法用半結(jié)晶聚合物顆粒改性填料。實(shí)例21通過搖動(dòng)用PFA粉末改性ATH，并使用改性的填料形成填充的丙烯酸復(fù)合材料在一加侖油漆罐中裝入1,757.5gATH(AlcanWH-311)和42.5g全氟烷氧基聚合物粉末(PFA，DuPont)。將容器密封，然后在RedDevil單臂油漆搖動(dòng)器上搖動(dòng)60分鐘。樣品為細(xì)小的自由流動(dòng)的均勻白色粉末。樣品用于澆鑄實(shí)驗(yàn)測(cè)試塊(測(cè)試塊21-A)。使用與實(shí)例13中所述相同的配方、澆鑄程序和塊加工程序，不同的是用在該實(shí)例中制備的改性ATH取代。測(cè)試塊具有高質(zhì)量，表現(xiàn)出均勻的著色并且沒有可視缺陷。這再次展示可使用本文所述的方法用半結(jié)晶聚合物顆粒改性填料。比較例1針對(duì)下文所述的實(shí)例22和23制備的實(shí)驗(yàn)樣品，制備用于對(duì)比分析的對(duì)照樣品。對(duì)照樣品是商業(yè)上出售的ATH-填充的丙烯酸固體表面材料(購自DuPont)復(fù)合材料片，其具有高度飽和的黑色。材料用含量為0.058重量％的炭黑著色。經(jīng)由本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的一般組合物分散體，將炭黑引入液體預(yù)聚物混合物中。對(duì)照樣品與實(shí)驗(yàn)樣品同樣進(jìn)行磨砂，如下文實(shí)例22中所述。在測(cè)量對(duì)照樣品的色值之后(表7)，將其鋸成十個(gè)測(cè)試塊，對(duì)比測(cè)試塊1A、1B、1C、1D、1E、1F、1G、1H、1T和1J。對(duì)照樣品提供由傳統(tǒng)液體分散體著色的填充聚合物材料相對(duì)于通過在摻入液體預(yù)聚物混合物之前將顏料和填料干共混來著色的填充聚合物材料的比較結(jié)果，并且另外與摻入液體預(yù)聚物混合物之前染色的填料的比較結(jié)果。實(shí)例22實(shí)驗(yàn)性規(guī)模澆鑄包含用0.094重量％炭黑改性的ATH的填充丙烯酸組合物經(jīng)由如實(shí)例3所述的搖動(dòng)通過干共混制成用低含量(0.094重量％)ArosperseF138炭黑改性的ATH的批料，以制備干共混炭黑改性的ATH。使用船用螺旋槳/斜槳渦輪葉輪在帶襯里的10加侖鋼制容器中在室溫下將液體預(yù)聚物混合物共混，所述液體預(yù)聚物混合物由2.5kg甲基丙烯酸甲酯(MMA)、10.1kg的24重量％丙烯酸聚合物溶液(分子量約30kg/mol的聚甲基丙烯酸甲酯溶于MMA中的溶液)、152.8g三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、280.2g叔丁基過氧馬來酸(PMA-25，Arkema)、23.8gZelecPH不飽和磷酸酯(StepanCo.)以及52.5gAOT-S(Cytec)組成。在以300rpm的轉(zhuǎn)速攪拌時(shí)，經(jīng)過一分鐘加入21.7kg上述干共混炭黑改性的ATH。共混持續(xù)另外的兩分鐘。然后將混合物轉(zhuǎn)移到封閉的容器中，其中經(jīng)過兩分鐘的時(shí)間段在真空(24inHg)中除去溶解的氣體，同時(shí)以500rpm的轉(zhuǎn)速攪拌。在真空下蒸餾時(shí)，經(jīng)由注射器穿過橡膠隔膜加入117.7g氫氧化鈣懸浮液(45重量％溶劑)。此后，緊接著加入44.0g雙巰基乙酸乙二醇酯(GDMA)。在混合30秒之后，釋放真空并將液體預(yù)聚物混合物傾注到帶膜襯里的澆鑄腔中。然后將膜置于澆鑄物的背面上，將絕緣覆蓋件置于頂部上?；旌衔镌?5分鐘內(nèi)固化。在使所得的片材冷卻至室溫之后，將其在轉(zhuǎn)筒磨砂機(jī)中粗加工，然后依次用逐步變細(xì)粒度的砂紙打磨，最后用240粒度打磨，以形成低含量干共混實(shí)驗(yàn)樣品。具有干共混在填料上的低含量顏料的實(shí)驗(yàn)樣品具有高視覺質(zhì)量，表現(xiàn)出在整個(gè)樣本上的均勻著色，不具有瑕疵或其它缺陷。顏色測(cè)量使用HunterMiniscan分光光度計(jì)由低含量實(shí)驗(yàn)樣品進(jìn)行(表3)。具有通過標(biāo)準(zhǔn)液體分散引入的炭黑的對(duì)照樣品的顏色與使用干共混炭黑改性的ATH制成的低含量實(shí)驗(yàn)樣品的顏色大致相同。表3：初始色值然后，將低含量實(shí)驗(yàn)樣品鋸成三片以形成測(cè)試塊22A、22B和22C。通過浸入72℃水中16小時(shí)，使測(cè)試塊22A和對(duì)比測(cè)試塊1A經(jīng)受水沖測(cè)試。在測(cè)試之前和之后對(duì)每個(gè)樣品進(jìn)行顏色測(cè)量，并計(jì)算AE值(表4)。數(shù)據(jù)示出比較測(cè)試塊1A具有比對(duì)于測(cè)試塊22A所觀察到的顯著更大的由于水沖而造成的變白。這展示干共混填料提供著色的填充聚合物材料，其具有對(duì)由于水沖而變白的改善的抗性。表4：水沖測(cè)試后計(jì)算的顏色變化使對(duì)比測(cè)試塊1B和測(cè)試塊22B經(jīng)受熱彎曲測(cè)試。在雙臺(tái)板烘箱中將兩個(gè)樣品加熱至160℃。此后，將其置于具有3英寸半徑的彎曲形狀之上。使樣品在真空壓機(jī)中完全冷卻。在測(cè)試之前和之后讀取每個(gè)樣品的中心區(qū)域的顏色。在下表5中提供的結(jié)果示出與比較測(cè)試塊1B相比，測(cè)試塊22B的顯著更小的顏色變化。這展示干共混填料提供著色的填充聚合物材料，其具有對(duì)由于熱彎曲而變白的改善的抗性。表5：熱彎曲后計(jì)算的顏色變化實(shí)例23實(shí)驗(yàn)性規(guī)模澆鑄包含與2.36重量％炭黑干共混的ATH的填充丙烯酸組合物經(jīng)由如實(shí)例3所述的搖動(dòng)通過干共混制成用高含量(2.36重量％)ArosperseF138炭黑改性的ATH批料，以制備干共混炭黑改性的ATH。使用船用螺旋槳/斜槳渦輪葉輪在帶襯里的10加侖鋼制容器中在室溫下將液體預(yù)混物共混，所述液體預(yù)混物由2.4kg甲基丙烯酸甲酯(MMA)、9.7kg24重量％丙烯酸聚合物溶液(分子量約30kg/mol的聚甲基丙烯酸甲酯溶于MMA中的溶液)、147.0g三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、269.5g叔丁基過氧馬來酸(PMA-25，Arkema)、23.8gZelecPH不飽和磷酸酯(StepanCo.)以及52.5gAOT-S(Cytec)組成。在以300rpm的轉(zhuǎn)速攪拌時(shí)，經(jīng)過一分鐘加入22.2kg上述炭黑改性的ATH。混合持續(xù)另外的兩分鐘。然后將混合物轉(zhuǎn)移到封閉的容器中，其中經(jīng)過兩分鐘的時(shí)間段在真空(24inHg)中除去溶解的氣體，同時(shí)以500rpm的轉(zhuǎn)速攪拌。在真空下蒸餾時(shí)，經(jīng)由注射器穿過橡膠隔膜加入113.2g氫氧化鈣懸浮液(在溶劑中45重量％)。此后，緊接著加入42.3g雙巰基乙酸乙二醇酯(GDMA)。在混合30秒之后，釋放真空并將混合物傾注到帶膜襯里的澆鑄腔中。然后將膜置于澆鑄物的背面上，將絕緣覆蓋件置于頂部上?；旌衔镌?5分鐘內(nèi)固化。在使所得的片材冷卻至室溫之后，將其在轉(zhuǎn)筒磨砂機(jī)中粗加工，然后用逐步變細(xì)粒度的砂紙打磨，最后用240粒度打磨，以形成高含量實(shí)驗(yàn)樣品。具有干共混在填料上的高含量顏料的實(shí)驗(yàn)樣品具有高視覺質(zhì)量，表現(xiàn)出在整個(gè)樣本上的均勻著色，不具有瑕疵或其它缺陷。使用HunterMiniscan分光光度計(jì)進(jìn)行顏色測(cè)量(表6)。高含量實(shí)驗(yàn)樣品的顏色顯著深于比較例1中制成的對(duì)照樣品的顏色。表6：初始色值在測(cè)量高含量實(shí)驗(yàn)樣品的色值之后，將其鋸成五片，以形成測(cè)試塊23A、23B、23C、23D和23E。通過浸入72℃水中16小時(shí)，使測(cè)試塊23A和對(duì)比測(cè)試塊IC經(jīng)受水沖測(cè)試。在測(cè)試之后進(jìn)行顏色測(cè)量并且相比于初始值計(jì)算AE值(表7)。相比于對(duì)比測(cè)試塊1C的對(duì)照物，對(duì)于測(cè)試塊23A觀察到由于水沖而造成的變白顯著降低。這展示與通過傳統(tǒng)的液體分散摻入的顏料相比，干共混的顏料改性的填料在水沖變白方面的改善。表7：水沖測(cè)試后計(jì)算的顏色變化使測(cè)試塊23B和對(duì)比測(cè)試塊ID經(jīng)受熱彎曲測(cè)試。在雙臺(tái)板烘箱中將兩個(gè)測(cè)試塊加熱至160℃。此后，將測(cè)試塊置于具有3英寸半徑的彎曲形狀之上。使樣品在真空壓機(jī)中完全冷卻。在測(cè)試之后讀取每個(gè)測(cè)試塊的中心區(qū)域的顏色，并與表6中所示的初始值進(jìn)行比較。下表8中提供的結(jié)果示出相比于比較測(cè)試塊ID的對(duì)照樣品，測(cè)試塊23B的顯著減小的顏色變化。表8：熱彎曲后計(jì)算的顏色變化使對(duì)照樣品(對(duì)比測(cè)試塊IE)、低含量實(shí)驗(yàn)樣品(測(cè)試塊22C)和高含量實(shí)驗(yàn)塊(測(cè)試塊23C)經(jīng)受恒力刮擦測(cè)試。將配備有1mm鋼球的Micro-Scratch測(cè)試機(jī)(CSMInstruments)用于刮擦每個(gè)樣品，其使用15N的恒力在20mm路徑長(zhǎng)度的范圍內(nèi)進(jìn)行。圖23示出在每個(gè)測(cè)試塊上的所得刮痕。對(duì)照樣品刮痕顯著變白。雖然低含量實(shí)驗(yàn)樣品刮痕以與對(duì)照相似的方式變白，但是對(duì)于高含量實(shí)驗(yàn)樣品而言，刮痕變白顯著減小。使用ImageJ軟件(版本1.45s)(購自NationalInstitutesofHealth的圖像處理程序)來分析經(jīng)刮擦樣品的圖像。生成在圍繞每個(gè)刮痕內(nèi)切的區(qū)域內(nèi)所見的灰度值的柱狀圖(圖23)與刮痕的外觀符合，對(duì)照樣品和低含量試樣樣品表現(xiàn)出一組明度值，然而高含量實(shí)驗(yàn)樣品則沒有。柱狀圖數(shù)據(jù)概述于下表9中。相對(duì)于對(duì)照和低含量實(shí)驗(yàn)樣品，高含量實(shí)驗(yàn)樣品表現(xiàn)出較低平均灰度值、較低最小和最大灰度值，以及灰度值降低模式。此外，三個(gè)樣品的特征曲線圖給出在圖24中。該曲線圖示出從左到右沿刮痕的灰度值，如圖24中所描繪的。高含量實(shí)驗(yàn)樣品的特征曲線顯著低于對(duì)照或低含量樣品的特征曲線。表9：灰度值柱狀圖中的參數(shù)(圖24)使對(duì)照樣品對(duì)比測(cè)試塊1E、實(shí)驗(yàn)樣品測(cè)試塊22D和測(cè)試塊23D經(jīng)受沖擊變白測(cè)試。將配有2-lb柱塞頭的落錘沖擊測(cè)試儀用于用逐漸增大的力沿其長(zhǎng)度連續(xù)撞擊每個(gè)樣品。關(guān)于引起變白缺陷所需的最小力進(jìn)行視覺測(cè)定。雖然在對(duì)照樣品中賦予變白缺陷所需的力在2-4in-lb范圍內(nèi)，但在實(shí)驗(yàn)樣品中賦予變白缺陷所需的力在6-8in-lb范圍內(nèi)，這表示抗沖擊變白性。這展示與通過傳統(tǒng)液體分散摻入的顏料相比，干共混的顏料改性的填料在沖擊變白方面的改善。使對(duì)照樣品對(duì)比測(cè)試塊IF和實(shí)驗(yàn)樣品測(cè)試塊23E經(jīng)受耐溫性測(cè)試。將恒溫控制在250℃的加熱塊置于每個(gè)樣品的表面上并持續(xù)5分鐘。在此之前和之后讀取樣品的進(jìn)行測(cè)試之處的顏色。下表10示出實(shí)驗(yàn)樣品對(duì)對(duì)照物在由于發(fā)生高溫而變白方面的顯著的差異(3.98對(duì)13.02AE單元)。圖25描繪了測(cè)試之前和之后每個(gè)樣品的外觀。下表10中提供的結(jié)果示出相比于比較測(cè)試塊1F的對(duì)照樣品，測(cè)試塊23E的顯著減小的顏色變化。這展示與通過傳統(tǒng)液體分散摻入的顏料相比，干共混的顏料改性的填料在高溫變白方面的改善。表10：熱塊測(cè)試之后計(jì)算的顏色變化比較例2染色的三水合鋁填料如美國(guó)專利7,863,369的實(shí)例2所述來合成。在四升反應(yīng)釜中裝入氧化鋁三水合物(ATH，Rio-Tinto-Alcan，WH311-540g)在去離子水(3,377g)中的含水懸浮液。使用硝酸的稀水溶液(～1mL的14％溶液)將含水懸浮液的pH調(diào)節(jié)成～3.5。向反應(yīng)釜中加入活性紅198粉末(4.22g，活性紅198為具有硫酸根合乙基砜官能團(tuán)的三嗪染料，并購自O(shè)rganicDyestuffsCorp，1015Highway29N，Concord，NC28025，產(chǎn)品號(hào)161980R12)。在持續(xù)攪拌下，將所得的ATH-染料懸浮液加熱至65℃并持續(xù)一小時(shí)間隔。在持續(xù)攪拌下，將含水懸浮液維持在介于60℃和70℃之間的溫度下兩小時(shí)。在完成兩小時(shí)加熱間隔后，使懸浮液冷卻并在不攪拌的情況下沉降過夜。過量液體從沉降的ATH中潷出，并且將獲得的濕固體在60℃至70℃下首先在熱空氣箱中干燥，然后在真空(＞740mmHg)下干燥。將在干燥步驟期間形成的任何附聚體通過用陶瓷介質(zhì)球磨粉碎。在1500mL樹脂釜(10.5×23cm)中，合成包含丙烯酸基體和染色的三水合鋁填料的填充聚合物材料的染色填料對(duì)照樣品，所述樹脂釜配有釜頂，所述釜頂具有溫度探頭、氣動(dòng)攪拌器、橡膠隔膜和AllihnTM型回流冷凝器的口。將以下成分依次稱重到釜中：PMA-25(叔丁基過氧化馬來酸糊劑，Arkema)17.16g氣溶膠-OT表面活性劑(CytecIndustries)2.74gTRIM(三羥甲基丙烷三(甲基丙烯酸酯)，Sartomer)7.46gMMA(甲基丙烯酸甲酯，International)56.07gPH(不飽和磷酸酯，StepanCo)1.23g聚合物漿液(溶于MMA的24％PMMA(～30,000道爾頓))587.35g喹吖啶酮紅顏料糊劑(PennColor，PC9S172)6.84g在室溫下使用高速分散器(HSD)刮刀(60mm直徑-INDCOCowles型)以500rpm轉(zhuǎn)速將這些成分混合一分鐘之后，經(jīng)過兩分鐘間隔分批添加1116.0g染色的ATH(如上所述制備)。在分批添加染色ATH期間，HSD的轉(zhuǎn)速逐步增加至約1,500rpm。在染色的ATH添加完成之后，將HSD速度增加至2,000rpm并維持10分鐘。然后，在1,000rpm攪拌下(3’-四片螺旋槳)，將所得的混合物在75托(約27英寸的Hg)下抽真空(回流冷凝器冷卻至-10℃)。使用水浴將混合物加熱至45℃。將混合轉(zhuǎn)速增加至1,500rpm，隨后經(jīng)由注射器快速連續(xù)地注入以下成分：去離子水0.25g氫氧化鈣(45％懸浮液，DuPont)7.21gGDMA(雙巰基乙酸乙二醇酯，Evans)2.69g使所得的漿液在45℃下混合(1,500rpm)約10秒。停止攪拌并用空氣釋放真空。在一分鐘間隔內(nèi)，將初始混合物傾注到15mm厚片材澆鑄模具中。用于實(shí)現(xiàn)138℃的峰值溫度所需的時(shí)間為約6分鐘。認(rèn)為GDMA添加是“零時(shí)間”。在冷卻時(shí)，在約一小時(shí)后從模具中取出硬化的聚合的復(fù)合材料塊，在轉(zhuǎn)筒磨砂機(jī)中粗加工，然后用逐步變細(xì)粒度的砂紙打磨，最后用240粒度打磨，以形成染色的填料對(duì)照樣品。在測(cè)量染色的填料對(duì)照樣品的色值之后將其鋸成四個(gè)測(cè)試塊，對(duì)比測(cè)試2A、2B、2C和2D。由于熱水浸漬的顏色變化(水沖測(cè)試)。通過浸入72℃水16小時(shí)中，使作為對(duì)照樣品的對(duì)比測(cè)試塊IG和作為實(shí)驗(yàn)樣品的對(duì)比測(cè)試塊2A經(jīng)受水沖測(cè)試。在浸漬之后對(duì)每個(gè)樣品進(jìn)行顏色測(cè)量，并計(jì)算AE值(表11)。與對(duì)照(對(duì)比測(cè)試塊IG-液體分散)相比，對(duì)比測(cè)試塊2A(染色的ATH)表現(xiàn)出熱水浸漬后的顯著較大的顏色變化。表11：熱水浸漬之后計(jì)算的顏色變化由于熱彎曲的變白程度使作為對(duì)照樣品的對(duì)比測(cè)試塊1H和作為實(shí)驗(yàn)樣品的對(duì)比測(cè)試塊2B經(jīng)受熱彎曲測(cè)試。在雙臺(tái)板烘箱中將每個(gè)樣本加熱至160℃。此后，將樣本置于具有3英寸半徑的彎曲形狀之上。使測(cè)試塊在真空壓機(jī)中完全冷卻。在測(cè)試之前和之后讀取每個(gè)測(cè)試塊的中心區(qū)域的顏色。下表12中提供的結(jié)果指示每個(gè)樣品之間不具有由于熱彎曲造成的顏色變化的顯著差異。表12：熱彎曲后計(jì)算的顏色變化刮擦變白的程度使對(duì)比測(cè)試塊1T和對(duì)比測(cè)試塊2B經(jīng)受恒力刮擦測(cè)試。配備有Imm鋼球的Micro-Scratch測(cè)試機(jī)(CSMInstruments)用于刮擦每個(gè)樣品，其使用15N的恒力在20mm路徑長(zhǎng)度的范圍內(nèi)進(jìn)行。圖26示出在每個(gè)樣本上的所得刮痕。液體分散樣品(比較例11)和使用染色的填料制成的樣品(比較例2B)顯著地刮擦-變白。使用ImageJ軟件(版1.45s)分析刮擦測(cè)試塊的圖像。生成在圍繞每個(gè)刮痕內(nèi)切的區(qū)域內(nèi)所見的灰度值的柱狀圖(圖26)符合刮痕的外觀，兩個(gè)測(cè)試塊均表現(xiàn)出一大組明度值。柱狀圖數(shù)據(jù)概述于下表13中。雖然液體分散樣品的平均灰度值一定程度地高于染色的ATH樣品，但后者具有較高的最大灰度值。此外，兩個(gè)樣品的特征曲線圖給出在圖27中。該曲線圖示出沿刮痕從左到右的灰度值，如圖26中所描繪的。兩個(gè)樣品的刮痕的特征曲線非常相似。當(dāng)將所有可視數(shù)據(jù)合在一起時(shí)，可得出以下結(jié)論：不存在刮擦變白的強(qiáng)度的明顯差異。表13：灰度值柱狀圖中的參數(shù)(圖26)由于高溫變白的程度使對(duì)比測(cè)試塊IJ和對(duì)比測(cè)試塊2C經(jīng)受耐溫性測(cè)試。將恒溫控制在250℃的加熱塊置于每個(gè)樣品的表面上并持續(xù)5分鐘。在除去熱塊之后，測(cè)量測(cè)試塊的顏色。下表14中提供的結(jié)果指示每個(gè)樣品之間不具有由于發(fā)生高溫的顏色變化的顯著差異。表14：熱塊測(cè)試之后計(jì)算的顏色變化