技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及樹脂、纖維、和/或樹脂/纖維復合材料。

發(fā)明背景

纖維增強的聚合物復合材料是本領(lǐng)域已知的，并且通常通過在自由基引發(fā)劑的存在下，使可固化樹脂與反應性稀釋劑進行反應而制得。通常，該可固化樹脂是不飽和聚酯樹脂，該反應性稀釋劑是乙烯基單體。在該配制物中經(jīng)常包括諸如纖維的增強材料。這樣的增強的復合材料用于多種工業(yè)應用，包括：建筑業(yè)、汽車業(yè)、航空航天業(yè)、以及航海業(yè)，并且用于耐腐蝕產(chǎn)品。

對于許多纖維增強的聚合物復合材料，通常，纖維的長度范圍為約3mm以上，例如，呈絲狀纏繞。在這些纖維聚合物復合材料中，大部分纖維利用機械摩擦被保持在適當位置，而纖維與樹脂基體之間僅存在相對較弱的鍵合。因此，這樣的聚合物復合材料的性能受到所采用的纖維的長度的影響，而且在這些復合材料中，在纖維與樹脂之間存在中斷/間隙/空間。始于樹脂基體中的裂紋難以躍過間隙，因此在這些復合材料中，始于樹脂中的裂紋通常止于樹脂邊界處，而不會到達纖維表面。然而，傳統(tǒng)的樹脂/纖維復合材料具有多個缺點。

例如，在固化之前難以利用該樹脂組合物來“潤濕”纖維，甚至難以將長纖維分散于整個復合材料中，尤其是對于復雜部分。

此外，這樣的傳統(tǒng)纖維增強的聚合物復合材料受限于其一般需要手工進行層壓的制造技術(shù)，或受限于模具的形狀和復雜性。

為了克服這些缺點中的一些，如國際申請?zhí)朠CT/AU2006/001536中公開的，可以使用短纖維，如短玻璃纖維。

極短纖維可聚合液體復合材料(“VSFPLC”)能夠制造具有多種所需性能的的復合材料。在多種應用(例如在開口成型和封閉成型應用)中，VSFPLC能夠被用于代替標準的纖維排布(fibre layout)，并且還能夠被用于樹脂注塑成型和/或滾塑成型應用中，用作例如熱塑性樹脂的替代物。它們還可以與傳統(tǒng)的層壓材料一起使用。通常，在固化過程中，VSFPLC中的纖維在樹脂與纖維之間形成強的化學鍵。其可使用偶聯(lián)劑來獲得。硅烷偶聯(lián)劑的問題在于，其是未改性的，能夠可提供催化性表面，該催化性表面容易導致極短纖維/樹脂配制物在隨時間發(fā)生脆化。PCT/AU2006/001536描述了一種實質(zhì)上降低了隨時間變脆的趨勢的纖維處理方法。在上述參考專利文獻中公開的纖維處理之前，進行了多種嘗試，以降低該復合材料的脆性。然而，這些嘗試中沒有一種是完全成功的。該較早(PCT/AU2006/001536之前)的現(xiàn)有技術(shù)的問題之一在于，隨著這些較早的復合材料的撓曲強度增加，撓曲模量也隨之增加，這使得應力應變曲線下面積減小，并且使脆性增加。此外，這些較早的復合材料對于裂紋擴展幾乎不具有抗性。如果該復合材料出現(xiàn)了微小的裂紋，或如果在張力下表面中存在缺陷，則極限屈服應力會從例如原始層壓材料的150MPa下降至在張力下在表面上具有小瑕疵的面板的小于80MPa。

此外，還發(fā)現(xiàn)，利用可商購磨制玻璃制得的極短纖維復合材料缺少一種或多種性能，例如，該復合材料較脆、具有差的抗沖擊性、差的耐裂紋擴展性和/或界面相隨時間變脆。此外，為了生產(chǎn)強復合材料，纖維體積分數(shù)高，而這影響了物理性能。在纖維的表面上聚合偶聯(lián)劑沒有降低脆性，因為該界面相不具有與本體樹脂(bulk resin)類似的性能。

如根據(jù)本文內(nèi)容可顯而易見的，本發(fā)明意在克服和/或改進現(xiàn)有技術(shù)中的至少一個缺點。如本文所述，本發(fā)明還提供了其他的優(yōu)點和/或改進。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的某些實施方式涉及樹脂、纖維、和/或樹脂/纖維復合材料。

一些方面涉及：適用于極短纖維可聚合液體復合材料和其他復合材料的樹脂的結(jié)構(gòu)、樹脂組合物、樹脂的制造方法、樹脂體系和/或樹脂共混物。

一些方面涉及纖維和其他類型增強填料的處理，以使其適用于極短纖維可聚合液體復合材料和其他復合材料。

一些方面涉及極短纖維可聚合液體復合材料的使用方法和/或制造方法，可通過組合上述樹脂、樹脂體系和/或樹脂共混物，以及處理過的纖維和其他類型的增強填料，以生產(chǎn)合適的極短纖維可聚合液體復合材料。

某些實施方式涉及樹脂-纖維固化的復合材料，包含：

A)樹脂組合物，具有3000至15000道爾頓的分子量，其中該樹脂組合物是樹脂-纖維復合材料的30至95wt.％；

B)多個纖維，其中該多種纖維是該樹脂-纖維復合材料的5至65wt.％；

C)偶聯(lián)劑組合物，其中該偶聯(lián)劑組合物是該復合材料中的纖維重量的0.5至5wt.％；

其中：

a)該樹脂-纖維復合材料具有以下一種或多種性能：

i)30至150MPa的撓曲強度；

ii)20至110MPa的拉伸強度；

iii)1.5至6KJ/m²的無缺口伊佐德沖擊強度；和/或

iv)顯示出增加的耐裂紋擴展性；

b)該多種纖維具有以下一種或多種性能：

i)至少85wt.％的該多種纖維的長度小于1mm；

ii)平均纖維長度的范圍為200至700微米；和/或

iii)平均纖維直徑的范圍為5至20微米。

某些實施方式涉及樹脂-纖維復合材料，包含：

A)樹脂組合物，具有3000至15000道爾頓的分子量，其中該樹脂組合物是該樹脂-纖維復合材料的30至95wt.％；

B)多種纖維，其中該多種纖維是該樹脂-纖維復合材料的5至65wt.％；并且該纖維體積分數(shù)是該樹脂-纖維復合材料的3％至45％；以及

C)偶聯(lián)劑組合物，其中該偶聯(lián)劑組合物是該復合材料中纖維重量的0.5至5wt.％；

其中：

a)該樹脂-纖維復合材料具有以下一種或多種性能：

i)1至7GPa的撓曲模量；

ii)30至150MPa的撓曲強度；

iii)2％至20％的撓曲斷裂伸長率；

iv)20至110MPa的拉伸強度；

v)1至7GPa的拉伸模量；

vi)2％至15％的拉伸伸長率；

vii)1.5至6KJ/m²的無缺口伊佐德沖擊強度；

viii)50℃至150℃的HDT；

ix)顯示出增加的耐裂紋擴展性；

x)大于或等于2.5J的用于斷裂彎曲的標準板所需的能量；和/或

xi)基本上各向同性；

b)該多種纖維具有以下一種或多種性能：

i)至少85wt.％的該多種纖維的長度小于1mm；

ii)平均纖維長度的范圍為200至700微米；

iii)平均纖維直徑的范圍為5至20微米；

iv)相當大比例的該多種纖維具有6至60的縱橫比；

v)不多于3wt.％的該多種纖維的長度大于2mm；和/或

vi)不多于5wt.％的該多種纖維的長度大于1mm；

c)該樹脂-纖維復合材料具有以下一種或多種其他性能：

i)該多種纖維的至少一種纖維具有處于圍繞該至少一種纖維的圓柱狀空間中的至少一個其他纖維，其中該圓柱狀空間具有作為其軸的該至少一種纖維，并且其直徑為該至少一種纖維的直徑的1.25倍至6倍；

ii)該樹脂組合物的一部分經(jīng)由所述偶聯(lián)劑組合物的偶聯(lián)劑殘基結(jié)合至該多種纖維的至少一種纖維；

iii)經(jīng)由偶聯(lián)劑殘基結(jié)合的該多種纖維的大部分是基本上非催化性的；

iv)該多種纖維的至少一種纖維與該樹脂組合物之間的界面相具有與該樹脂組合物基本上相同的性能，其中該基本上相同的性能選自以下的一種或多種：拉伸模量、拉伸伸長率、撓曲模量和/或撓曲伸長率；

v)該樹脂組合物的一部分經(jīng)由偶聯(lián)劑殘基粘著至該多種纖維的至少一種纖維；

vi)該界面相被塑化以降低、或?qū)嵸|(zhì)上降低該固化的復合材料中的界面應力；

vii)該界面相與該樹脂組合物相似、基本上相似或足夠相似，其中該物理性能選自以下的一種或多種：拉伸模量、拉伸伸長率、撓曲模量和/或撓曲伸長率；

viii)該界面相將應力從該樹脂組合物有效地傳遞至該固化的復合材料的至少一種纖維；和/或

ix)該界面相使該固化的復合材料中的至少一種纖維的催化性表面鈍化。

某些實施方式涉及樹脂-纖維復合材料，包含：

A)樹脂組合物，具有3000至15000道爾頓的分子量，其中該樹脂組合物是該樹脂-纖維復合材料的30至95wt.％；

B)多種纖維，其中該多種纖維是該樹脂-纖維復合材料的5至65wt.％；且該纖維體積分數(shù)是該樹脂-纖維復合材料的3％至45％；以及

C)偶聯(lián)劑組合物，其中該偶聯(lián)劑組合物是該復合材料中纖維重量的0.5至5wt.％；

其中：

a)該樹脂-纖維復合材料具有以下的一種或多種性能：

i)1至7GPa的撓曲模量；

ii)30至150MPa的撓曲強度；

iii)2％至20％的撓曲斷裂伸長率；

iv)20至110MPa的拉伸強度；

v)1至7GPa的拉伸模量；

vi)2％至15％的拉伸伸長率；

vii)1.5至6KJ/m²的無缺口伊佐德沖擊強度；

viii)50℃至150℃的HDT；

ix)顯示出增加的耐裂紋擴展性；

x)大于或等于2.5J的用于斷裂彎曲的標準板所需的能量；和/或

xi)基本上各向同性；

b)該多種纖維具有以下的一種或多種特性：

i)至少85wt.％的該多種纖維的長度小于1mm；

ii)平均纖維長度的范圍為200至700微米；

iii)平均纖維直徑的范圍為5至20微米；

iv)相當大比例的該多種纖維具有6至60的縱橫比；

v)不多于3wt.％的該多種纖維的長度大于2mm；和/或

vi)不多于5wt.％的該多種纖維的長度大于1mm。另外，可將如本文中所述的一種或多種另外的性能與上述實施方式組合。

某些實施方式涉及樹脂，包含具有3000至15000道爾頓的分子量的樹脂組合物；

其中：

a)該樹脂組合物是該樹脂的30至95wt.％；

b)在固化之后，該樹脂具有以下的一種或多種性能：

i)1至7GPa的撓曲模量；

ii)30至150MPa的撓曲強度；

iii)2％至20％的撓曲斷裂伸長率；

iv)20至110MPa的拉伸強度；

v)1.0至7GPa的拉伸模量；

vi)2％至15％的拉伸伸長率；

vii)1.5至6KJ/m²的無缺口伊佐德沖擊強度；

viii)50℃至150℃的HDT；

ix)顯示出增加的耐裂紋擴展性；

x)大于或等于2.5J的用于斷裂彎曲的標準板所需的能量；和/或

xi)基本上各向同性。

某些實施方式涉及樹脂，包含：

i)第一聚酯段，包含一個或多個第一二羧酸殘基和一個或多個第一二醇殘基；

ii)第二聚酯段，包含一個或多個第二二羧酸殘基和一個或多個第二二醇殘基；以及

iii)第三聚酯段，包含一個或多個第三含乙烯基的酸殘基和一個或多個第三二醇殘基；

其中：

a)第一聚酯段的末端結(jié)合至第二聚酯段；

b)結(jié)合至第一聚酯段的第二聚酯段，進一步結(jié)合至第三聚酯段；

c)由第三聚酯段封端的樹脂，由一個或多個第三含乙烯基的酸殘基和/或一個或多個第三二醇殘基封端；以及

d)在固化之后，該樹脂具有以下的一種或多種性能：

i)1至7GPa的撓曲模量；

ii)30至150MPa的撓曲強度；

iii)2.0％至20％的撓曲斷裂伸長率；

iv)20至110MPa的拉伸強度；

v)1至7GPa的拉伸模量；

vi)2.0％至15％的拉伸伸長率；

vii)1.5至6KJ/m²的無缺口伊佐德沖擊強度；

viii)50℃至150℃的HDT；

ix)顯示出增加的耐裂紋擴展性；

x)大于或等于2.5J的用于斷裂彎曲的標準板所需的能量；和/或

xi)基本上各向同性。

某些實施方式涉及液體樹脂-纖維復合材料，包含：

A)樹脂組合物，具有3000至15000道爾頓的分子量，其中該樹脂組合物是樹脂-纖維復合材料的30至95wt.％；

B)多個纖維，其中該多種纖維是樹脂-纖維復合材料的5至65wt.％；且該纖維體積分數(shù)是該樹脂-纖維復合材料的3％至45％；以及

C)偶聯(lián)劑組合物，其中該偶聯(lián)劑組合物是該復合材料中的纖維重量的0.5至5wt.％；

其中：

a)該液體樹脂-纖維復合材料具有以下的一種或多種性能：

i)在25℃下具有的粘度范圍為50至5000cps；和/或

ii)基本上各向同性；

b)固化后，該樹脂-纖維復合材料具有以下的一種或多種性能：

i)1至7GPa的撓曲模量；

ii)30至150MPa的撓曲強度；

iii)2％至20％的撓曲斷裂伸長率；

iv)20至110MPa的拉伸強度；

v)1至7GPa的拉伸模量；

vi)2％至15％的拉伸伸長率；

vii)1.5至6KJ/m²的無缺口伊佐德沖擊強度；

viii)50℃至150℃的HDT；

ix)顯示出增加的耐裂紋擴展性；

x)大于或等于2.5J的用于斷裂彎曲的標準板所需的能量；和/或

xi)基本上各向同性；

c)該多種纖維具有以下的一種或多種性能：

i)至少85wt.％的該多種纖維的長度小于1mm；

ii)平均纖維長度的范圍為200至700微米；

iii)平均纖維直徑的范圍為5至20微米；

iv)相當大比例的該多種纖維具有6至60的縱橫比；

v)不多于3wt.％的該多種纖維的長度大于2mm；和/或

vi)不多于5wt.％的該多種纖維的長度大于1mm；

d)該液體樹脂-纖維復合材料具有以下的一種或多種性能：

i)該樹脂組合物的一部分經(jīng)由所述偶聯(lián)劑組合物的偶聯(lián)劑殘基結(jié)合至該多種纖維的至少一種纖維；

ii)經(jīng)由偶聯(lián)劑殘基結(jié)合的該多種纖維的大部分是基本上非催化性的；

iii)該多種纖維的至少一種纖維與該樹脂組合物之間的界面相具有與固化后的該樹脂組合物基本上相同的性能，其中該基本上相同的性能選自以下的一種或多種：拉伸模量、拉伸伸長率、撓曲模量和/或撓曲伸長率；

iv)該樹脂組合物的一部分經(jīng)由偶聯(lián)劑殘基粘著至該多種纖維的至少一種纖維；

v)該界面相被塑化以降低、或?qū)嵸|(zhì)上降低該固化的復合材料中的界面應力；

vi)該界面相與該樹脂組合物相似、基本上相似或足夠相似，其中固化后的物理性能選自以下的一種或多種：拉伸模量、拉伸伸長率、撓曲模量和/或撓曲伸長率；

vii)該界面相使該固化的復合材料中的至少一種纖維的催化性表面鈍化；

viii)該多種纖維的大部分的表面能與樹脂的表面張力相匹配，以便通過減小樹脂在該液體樹脂-纖維復合材料中的纖維上的接觸角來促進潤濕；和/或

ix)該偶聯(lián)劑化學鍵合至相當大比例的該多種纖維的表面，以使得在固化過程中，相當大比例的該多種纖維經(jīng)由偶聯(lián)劑與該樹脂組合物的一部分形成化學鍵。

某些實施方式涉及液體樹脂-纖維復合材料，包含：

A)樹脂組合物，具有3000至15000道爾頓的分子量，其中該樹脂組合物是樹脂-纖維復合材料的30至95wt.％；

B)多種纖維，其中該多種纖維是樹脂-纖維復合材料的5至65wt.％；且該纖維體積分數(shù)是該樹脂-纖維復合材料的3％至45％；以及

C)偶聯(lián)劑組合物，其中該偶聯(lián)劑組合物是該復合材料中的纖維重量的0.5至5wt.％；

其中：

a)該液體樹脂-纖維復合材料具有以下一種或多種性能：

i)在25℃下具有的粘度范圍為50至5000cps；和/或

ii)基本上各向同性；

b)該樹脂-纖維復合材料具有以下一種或多種性能：

i)1至7GPa的撓曲模量；

ii)30至150MPa的撓曲強度；

iii)2％至20％的撓曲斷裂伸長率；

iv)20至110MPa的拉伸強度；

v)1至7GPa的拉伸模量；

vi)2％至15％的拉伸伸長率；

vii)1.5至6KJ/m²的無缺口伊佐德沖擊強度；

viii)50℃至150℃的HDT；

ix)顯示出增加的耐裂紋擴展性；

x)大于或等于2.5J的用于斷裂彎曲的標準板所需的能量；和/或

xi)基本上各向同性；

c)該多種纖維具有以下一種或多種性能：

i)至少85wt.％的該多種纖維的長度小于1mm；

ii)平均纖維長度的范圍為200至700微米；

iii)平均纖維直徑的范圍為5至20微米；

iv)相當大比例的該多種纖維具有6至60的縱橫比；

v)不多于3wt.％的該多種纖維的長度大于2mm；和/或

vi)不多于5wt.％的該多種纖維的長度大于1mm。

另外，可將如本文中所述的一種或多種另外的性能與上述實施方式組合。

某些實施方式涉及樹脂組合物，包含：至少兩種或更多種的樹脂的共混物；

其中：

a)該至少兩種或更多種的樹脂的共混物具有以下的一種或多種性能：

i)在25℃下具有的粘度范圍為50至5000cps；以及

ii)基本上各向同性；以及

b)該樹脂組合物具有以下一種或多種性能：

i)1至7GPa的撓曲模量；

ii)30至150MPa的撓曲強度；

iii)2％至20％的撓曲斷裂伸長率；

iv)20至110MPa的拉伸強度；

v)1至7GPa的拉伸模量；

vi)2％至15％的拉伸伸長率；

vii)1.5至6KJ/m²的無缺口伊佐德沖擊強度；

viii)50℃至150℃的HDT；

ix)顯示出增加的耐裂紋擴展性；

x)大于或等于2.5J的用于斷裂彎曲的標準板所需的能量；和/或

xi)基本上各向同性。

某些實施方式涉及樹脂-纖維復合材料，包含：

A)至少兩種或更多種的樹脂的共混物；以及

B)多種纖維，其中該多種纖維是該樹脂-纖維復合材料的5至65wt.％；且該纖維體積分數(shù)是該樹脂-纖維復合材料的3％至45％；

其中：

a)該至少兩種或更多種的樹脂的共混物具有以下一種或多種性能：

i)在25℃下具有的粘度范圍為50至5000cps；和/或

ii)基本上各向同性；

b)該樹脂-纖維復合材料具有以下一種或多種其他性能：

i)1至7GPa的撓曲模量；

ii)30至150MPa的撓曲強度；

iii)2％至20％的撓曲斷裂伸長率；

iv)20至110MPa的拉伸強度；

v)1至7GPa的拉伸模量；

vi)2％至15％的拉伸伸長率；

vii)1.5至6KJ/m²的無缺口伊佐德沖擊強度；

viii)50℃至150℃的HDT；

ix)顯示增強的耐裂紋擴展性；

x)大于或等于2.5J的用于斷裂彎曲的標準板所需的能量；和/或

xi)基本上各向同性；

c)該多種纖維具有以下一種或多種性能：

i)至少85wt.％的該多種纖維的長度小于1mm；

ii)平均纖維長度的范圍為200至700微米；

iii)平均纖維直徑的范圍為5至20微米；

iv)相當大比例的該多種纖維具有6至60的縱橫比；

v)不多于3wt.％的該多種纖維的長度大于2mm；和/或

vi)不多于5wt.％的該多種纖維的長度大于1mm；和/或

d)該樹脂-纖維復合材料具有以下的一種或多種其他性能：

i)該多種纖維的至少一種纖維具有處于圍繞該至少一種纖維的圓柱狀空間中的至少一個其他纖維，其中該圓柱狀空間具有作為其軸的該至少一種纖維，并且其直徑為該至少一種纖維的直徑的1.25倍至6倍；

ii)該樹脂組合物的一部分經(jīng)由所述偶聯(lián)劑組合物的偶聯(lián)劑殘基結(jié)合至該多種纖維的至少一種纖維；

iii)經(jīng)由偶聯(lián)劑殘基結(jié)合的該多種纖維的大部分是基本上非催化性的；

iv)該多種纖維的至少一種纖維與該樹脂組合物之間的界面相具有與該樹脂組合物基本上相同的性能，其中該基本上相同的性能選自以下的一種或多種：拉伸模量、拉伸伸長率、撓曲模量和/或撓曲伸長率；

v)該樹脂組合物的一部分經(jīng)由偶聯(lián)劑殘基粘著至該多種纖維的至少一種纖維；

vi)該界面相被塑化以降低、或?qū)嵸|(zhì)上降低該固化的復合材料中的界面應力；

vii)該界面相與該樹脂組合物相似、基本上相似或足夠相似，其中該物理性能選自以下的一種或多種：拉伸模量、拉伸伸長率、撓曲模量和/或撓曲伸長率；

viii)該界面相將應力從該樹脂組合物有效地傳遞至該固化的復合材料的至少一種纖維；和/或

ix)該界面相使該固化的復合材料中的至少一種纖維的催化性表面鈍化。

某些實施方式涉及樹脂-纖維復合材料，包含：

A)樹脂組合物，具有3000至4000道爾頓的分子量，具有以下一種或多種性能：大于或等于5％的拉伸斷裂伸長率；和/或大于100MPa的撓曲屈服應力(flexural yield stress)；其中該樹脂組合物是樹脂-纖維復合材料的35wt.％至40wt.％；

B)多種纖維，其中該多種纖維是樹脂-纖維復合材料的60wt.％至65wt.％；并且纖維體積分數(shù)是該樹脂-纖維復合材料的24％至26％；以及

C)偶聯(lián)劑組合物，其中該偶聯(lián)劑組合物是該復合材料中的該多種纖維和該偶聯(lián)劑組合物的總重量的3至5wt.％；

其中：

a)該樹脂-纖維復合材料具有以下一種或多種性能：

i)5.8至7GPa的撓曲模量；

ii)130至140MPa的撓曲強度；

iii)2％至3％的撓曲斷裂伸長率；

iv)84MPa至100MPa的拉伸強度；

v)70℃至75℃的HDT；和/或

vi)基本上各向同性；

b)該多種纖維具有以下一種或多種性能：

i)至少85wt.％的該多種纖維的長度小于1mm；

ii)平均纖維長度的范圍為200至350微米；

iii)平均纖維直徑的范圍為10至14微米；和/或

iv)相當大比例的該多種纖維具有6至30的縱橫比；

c)該樹脂-纖維復合材料具有以下的一種或多種其他性能：

i)該多種纖維的至少一種纖維具有處于圍繞該至少一種纖維的圓柱狀空間中的至少一個其他纖維，其中該圓柱狀空間具有作為其軸的該至少一種纖維，并且其直徑為該至少一種纖維的直徑的1.25倍至6倍；

ii)該樹脂組合物的一部分經(jīng)由所述偶聯(lián)劑組合物的偶聯(lián)劑殘基結(jié)合至該多種纖維的至少一種纖維；

iii)經(jīng)由偶聯(lián)劑殘基結(jié)合的該多種纖維的大部分是基本上非催化性的；和/或

iv)該多種纖維的至少一種纖維與該樹脂組合物之間的界面相具有與該樹脂組合物基本上相同的性能，其中該基本上相同的性能選自以下的一種或多種：拉伸模量、拉伸伸長率、撓曲模量和/或撓曲伸長率。

以下實施方式可用于一般目的注塑成型、以及其他應用。樹脂-纖維復合材料包含：

A)樹脂組合物，具有3000至5000道爾頓的分子量，具有以下的一種或多種性能：大于或等于7％的拉伸斷裂伸長率；和/或大于80MPa的撓曲屈服應力，其中該樹脂組合物是樹脂-纖維復合材料的70wt.％至82wt.％；

B)多種纖維，其中該多種纖維是樹脂-纖維復合材料的18wt.％至30wt.％；并且該纖維體積分數(shù)是該樹脂-纖維復合材料的8％至15％；以及

C)偶聯(lián)劑組合物，其中該偶聯(lián)劑組合物是該復合材料中的該多種纖維與該偶聯(lián)劑組合物的總重量的3至5wt.％；

其中：

a)該樹脂-纖維復合材料具有以下一種或多種性能：

i)3至4.5GPa的撓曲模量；

ii)80至120MPa的撓曲強度；

iii)4.5％至7.5％的撓曲斷裂伸長率；

iv)48MPa至70MPa的拉伸強度；

v)60℃至65℃的HDT；和/或

vi)基本上各向同性；

b)該多種纖維具有以下的一種多種性能：

i)至少85wt.％的該多種纖維的長度小于1mm；

ii)平均纖維長度的范圍為300至750微米；

iii)平均纖維直徑的范圍為11至13微米；和/或

iv)相當大比例的該多種纖維具有58至62的縱橫比；

c)該樹脂-纖維復合材料具有以下一種或多種其他性能：

i)該多種纖維的至少一種纖維具有處于圍繞該至少一種纖維的圓柱狀空間中的至少一個其他纖維，其中該圓柱狀空間具有作為其軸的該至少一種纖維，并且其直徑為該至少一種纖維的直徑的1.25倍至6倍；

ii)該樹脂組合物的一部分經(jīng)由所述偶聯(lián)劑組合物的偶聯(lián)劑殘基結(jié)合至該多種纖維的至少一種纖維；

iii)經(jīng)由偶聯(lián)劑殘基結(jié)合的該多種纖維的大部分是基本上非催化性的；如/或

iv)該多種纖維的至少一種纖維與該樹脂組合物之間的界面相具有與該樹脂組合物基本上相同的性能，其中該基本上相同的性能選自以下的一種或多種：拉伸模量、拉伸伸長率、撓曲模量和/或撓曲伸長率。

以下實施方式可用于高HDT注塑成型、以及其他應用。樹脂-纖維復合材料包含：

A)樹脂組合物，具有3000至7000道爾頓的分子量，具有以下一種或多種性能：大于或等于3％的拉伸斷裂伸長率；和/或大于70MPa的撓曲屈服應力和/或大于130℃的HDT，其中該樹脂組合物是樹脂-纖維復合材料的70wt.％至82wt.％；

B)多種纖維，其中該多種纖維是樹脂-纖維復合材料的18wt.％至30wt.％；且該纖維體積分數(shù)是該樹脂-纖維復合材料的8％至15％；以及

C)偶聯(lián)劑組合物，其中該偶聯(lián)劑組合物是該復合材料中的該多種纖維與該偶聯(lián)劑組合物的總重量的3至5wt.％；

其中：

a)該樹脂-纖維復合材料具有以下一種或多種性能：

i)3.7至4.5GPa的撓曲模量；

ii)80至100MPa的撓曲強度；

iii)2.5％至3.5％的撓曲斷裂伸長率；

iv)48MPa至60MPa的拉伸強度；

v)120℃至150℃的HDT；和/或

vi)基本上各向同性；

b)該多種纖維具有以下的一種或多種性能：

i)至少85wt.％的該多種纖維的長度小于1mm；

ii)平均纖維長度的范圍為300至750微米；

iii)平均纖維直徑的范圍為約12微米；和/或

iv)相當大比例的該多種纖維具有60的縱橫比；

c)該樹脂-纖維復合材料具有以下的一種或多種其他性能：

i)該多種纖維的至少一種纖維具有處于圍繞該至少一種纖維的圓柱狀空間中的至少一個其他纖維，其中該圓柱狀空間具有作為其軸的該至少一種纖維，并且其直徑為該至少一種纖維的直徑的1.25倍至6倍；

ii)該樹脂組合物的一部分經(jīng)由所述偶聯(lián)劑組合物的偶聯(lián)劑殘基結(jié)合至該多種纖維的至少一種纖維；

iii)經(jīng)由偶聯(lián)劑殘基結(jié)合的該多種纖維的大部分是基本上非催化性的；和/或

iv)該多種纖維的至少一種纖維與該樹脂組合物之間的界面相具有與該樹脂組合物基本上相同的性能，其中該基本上相同的性能選自以下的一種或多種：拉伸模量、拉伸伸長率、撓曲模量和/或撓曲伸長率。

以下實施方式可用于耐化學性注塑成型、以及其他應用。樹脂-纖維復合材料包含：

A)環(huán)氧乙烯基酯樹脂組合物，具有3000至5000道爾頓的分子量，具有以下一種或多種性能：大于或等于7％的拉伸斷裂伸長率；和/或大于80MPa的撓曲屈服應力，其中該樹脂組合物是樹脂-纖維復合材料的70wt.％至82wt.％；

B)多種纖維，其中該多種纖維是樹脂-纖維復合材料的18wt.％至30wt.％；且該纖維體積分數(shù)是該樹脂-纖維復合材料的8％至15％；以及

C)偶聯(lián)劑組合物，其中該偶聯(lián)劑組合物是該復合材料中纖維的3至5wt.％；

其中：

a)該樹脂-纖維復合材料具有以下一種或多種性能：

i)3至4.5GPa的撓曲模量；

ii)80至120MPa的撓曲強度；

iii)4.5％至7.5％的撓曲斷裂伸長率；

iv)48MPa至70MPa的拉伸強度；

v)60℃至75℃的HDT；和/或

vi)基本上各向同性；

b)該多種纖維具有以下一種或多種性能：

i)至少85wt.％的該多種纖維的長度小于1mm；

ii)平均纖維長度的范圍為300至750微米；

iii)平均纖維直徑的范圍為11至13微米；和/或

iv)相當大比例的該多種纖維具有57至63的縱橫比；

c)該樹脂-纖維復合材料具有以下一種或多種其他性能：

i)該多種纖維的至少一種纖維具有處于圍繞該至少一種纖維的圓柱狀空間中的至少一個其他纖維，其中該圓柱狀空間具有作為其軸的該至少一種纖維，并且其直徑為該至少一種纖維的直徑的1.25倍至6倍；

ii)該樹脂組合物的一部分經(jīng)由所述偶聯(lián)劑組合物的偶聯(lián)劑殘基結(jié)合至該多種纖維的至少一種纖維；

iii)經(jīng)由偶聯(lián)劑殘基結(jié)合的該多種纖維的大部分是基本上非催化性的；如/或

iv)該多種纖維的至少一種纖維與該樹脂組合物之間的界面相具有與該樹脂組合物基本上相同的性能，其中該基本上相同的性能選自以下的一種或多種：拉伸模量、拉伸伸長率、撓曲模量和/或撓曲伸長率。

在某些實施方式中，該樹脂-纖維復合材料具有的纖維體積分數(shù)是該樹脂-纖維復合材料的4％至45％。

在某些實施方式中，該樹脂-纖維復合材料具有1至7Gpa的撓曲模量。

在某些實施方式中，該樹脂-纖維復合材料具有2％至20％的撓曲斷裂伸長率。

在某些實施方式中，該樹脂-纖維復合材料具有1Gpa至7Gpa的拉伸模量。

在某些實施方式中，該樹脂-纖維復合材料具有2％至15％的拉伸伸長率。

在某些實施方式中，該樹脂-纖維復合材料具有50℃至150℃的HDT。

在某些實施方式中，該樹脂-纖維復合材料具有大于或等于2.5J的用于斷裂彎曲的標準板所需的能量。

在某些實施方式中，該樹脂-纖維復合材料是基本上各向同性的。

在某些實施方式中，該樹脂-纖維復合材料中相當大比例的該多種纖維具有6至60的縱橫比。

在某些實施方式中，該樹脂-纖維復合材料中不多于3wt.％的該多種纖維的長度大于2mm。

在某些實施方式中，該樹脂-纖維復合材料中不多于5wt.％的該多種纖維的長度大于1mm。

在某些實施方式中，該樹脂-纖維復合材料中，該多種纖維的至少85wt.％獨立地與該樹脂-纖維復合材料中的至少一個其他纖維重疊。

在某些實施方式中，該樹脂-纖維復合材料中，相當大比例的該多種纖維具有6至60的縱橫比；不多于3wt.％的該多種纖維的長度大于2mm；并且不多于5wt.％的該多種纖維的長度大于1mm。

在某些實施方式中，該樹脂-纖維復合材料中，該樹脂的一部分經(jīng)由所述偶聯(lián)劑組合物的偶聯(lián)劑殘基結(jié)合至該多種纖維的至少一種纖維。

在某些實施方式中，該樹脂-纖維復合材料中，經(jīng)由偶聯(lián)劑殘基結(jié)合的該多種纖維的大部分是非催化性的。

在某些實施方式中，該樹脂-纖維復合材料具有多種纖維的至少一種纖維與樹脂組合物之間的界面相，該界面相具有與該樹脂組合物基本上相同的性能，其中該基本上相同的性能選自以下的一種或多種：拉伸模量、拉伸伸長率、撓曲模量和/或撓曲伸長率。

在某些實施方式中，該樹脂-纖維復合材料經(jīng)由偶聯(lián)劑組合物的偶聯(lián)劑殘基在該樹脂組合物的一部分與相當大比例的該多種纖維之間具有化學粘著。

在某些實施方式中，該樹脂組合物與相當大比例的該多種纖維之間的界面相被塑化，以降低、或?qū)嵸|(zhì)上降低該固化的復合材料中的界面應力。

在某些實施方式中，該界面相被改性，以使該多種纖維的至少一種纖維與該樹脂組合物之間的物理性能相似、基本上相似、或足夠相似，其中該物理性能選自以下的一種或多種：拉伸模量、拉伸伸長率、撓曲模量和/或撓曲伸長率。

在某些實施方式中，該樹脂組合物與相當大比例的該多種纖維之間的界面相將應力從該樹脂組合物有效地傳遞至該固化的復合材料的相當大比例的該多種纖維。

在某些實施方式中，該樹脂組合物與相當大比例的該多種纖維之間的界面相使該固化的復合材料中相當大比例的該多種纖維的催化性表面鈍化。

在某些實施方式中，該樹脂組合物包含：至少兩種或更多種的樹脂的共混物；其中該至少兩種或更多種樹脂的共混物在25℃下的粘度范圍為50至5000cps。

在某些實施方式中，該至少兩種或更多種樹脂的共混物包含97/3(對于合金樹脂)至50/50(對于作遵循混合定律(Law of Mixture)的混合物)的重量比。

在某些實施方式中，該樹脂-纖維復合材料具有樹脂，包含：

i)第一聚酯段，包含一個或多個第一二羧酸殘基和一個或多個第一二醇殘基；

ii)第二聚酯段，包含一個或多個第二二羧酸殘基和一個或多個第二二醇殘基；以及

iii)第三聚酯段，包含一個或多個第三含乙烯基的酸殘基和一個或多個第三二醇殘基；

其中：

a)第一聚酯段的末端結(jié)合至第二聚酯段；

b)結(jié)合至第一聚酯段的第二聚酯段進一步結(jié)合至第三聚酯段；以及

c)由第三聚酯段封端的樹脂，由一個或多個第三含乙烯基的酸殘基和/或一個或多個第三二醇殘基封端。

在某些實施方式中，該樹脂-纖維復合材料中的至少一種纖維是該多種纖維的至少50wt.％。

在某些實施方式中，該樹脂-纖維復合材料中的至少一種纖維是該多種纖維的至少75wt.％。

在某些實施方式中，該樹脂-纖維復合材料中的至少一種纖維是該多種纖維的至少85wt.％。

在某些實施方式中，該樹脂-纖維復合材料中的至少一種纖維是該多種纖維的至少90wt.％。

在某些實施方式中，該樹脂-纖維復合材料中的至少一種纖維是該多種纖維的至少92wt.％。

在某些實施方式中，該樹脂-纖維復合材料中的至少一種纖維是該多種纖維的至少95wt.％。

在某些實施方式中，該樹脂-纖維復合材料中的至少一種纖維是該多種纖維的至少98wt.％。

在某些實施方式中，該樹脂-纖維復合材料中的至少一種纖維是該多種纖維的至少99wt.％。

在某些實施方式中，該樹脂-纖維復合材料中的纖維具有圓柱狀空間，該圓柱狀空間的直徑不大于該至少一種纖維的直徑的兩倍。

在某些實施方式中，該樹脂-纖維復合材料中的纖維具有圓柱狀空間，該圓柱狀空間的直徑不大于該至少一種纖維的直徑的3倍。

在某些實施方式中，該樹脂-纖維復合材料中的纖維具有圓柱狀空間，該圓柱狀空間的直徑不大于該至少一種纖維的直徑的4倍。

在某些實施方式中，該樹脂-纖維復合材料中的纖維具有圓柱狀空間，該圓柱狀空間的直徑不大于該至少一種纖維的直徑的5倍。

在某些實施方式中，該樹脂-纖維復合材料中的纖維具有圓柱狀空間，該圓柱狀空間的直徑不大于該至少一種纖維的直徑的6倍。

附圖說明

以例舉的方式參照附圖，以便更好地理解本發(fā)明，并更清楚地描述其如何根據(jù)一種或多種實施方式來進行實施。

圖1示出了根據(jù)某些實施方式的描述基本結(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu)功能的樹脂分子的三階段處理(cook)。

圖2是示出了由于長纖維的引入導致的粒/塊形成的照片。左側(cè)的是由于存在不可接受的量的較長纖維導致的結(jié)塊(lumpy)。右側(cè)的平整得多，并且是根據(jù)某些所記載的實施方式制得的。

圖3是示出了在纖維涂覆過程中由于長纖維的影像而出現(xiàn)的粒形成(右側(cè)照片)的照片。左側(cè)的被涂覆的纖維樣品根據(jù)某些所記載的實施方式制得，含有很少的長纖維因此沒有成粒的趨勢。

圖4是示出了在磨制纖維中的粒形成的照片。

圖5是根據(jù)某些實施方式的利用偶聯(lián)劑單體和低聚物涂覆的極短纖維的SEM照片。

圖6是約4mm長的未處理的標準E-玻璃纖維無捻粗紗(E-glass roving)的照片，其用于適合磨制的纖維。該粗紗已在手間進行了摩擦，以表明當該粗紗被磨制時該多個股如何分離為離散絲。

圖7是約4mm長的未處理的熱塑性樹脂注塑成型的E-玻璃纖維的照片，其以與圖6中玻璃無捻粗紗相同的方式，已在手間進行了摩擦。這些纖維不分離為離散絲，因為其在熱塑性樹脂注塑成型機中被剪切時不會發(fā)生斷裂是非常重要的。

圖8是根據(jù)某些實施方式的經(jīng)磨制的和未經(jīng)處理的斷裂為小于1mm單絲的圖6的E-玻璃纖維無捻粗紗的顯微照片。

圖9是根據(jù)某些實施方式的真空除氣過程的示意圖。

圖10是根據(jù)某些實施方式的真空除氣過程的示意圖。

圖11是根據(jù)某些實施方式的可用于增韌乙烯基酯樹脂的不飽和聚酯合金樹脂的選擇。

圖12是根據(jù)某些實施方式的乙烯基酯分子通式。

圖13是示出了根據(jù)某些實施方式的描述基本結(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu)功能的的樹脂分子的3階段處理。

圖14是示出了根據(jù)某些實施方式的纖維長度分布的圖，其中重量分數(shù)為y軸，纖維長度為x軸。

圖15是示出了根據(jù)某些實施方式的纖維長度分布的圖，其中重量分數(shù)為y軸，纖維長度為x軸。

圖16示出了根據(jù)某些實施方式的關(guān)于VSFPLC的纖維分數(shù)與屈服應力的關(guān)系。

圖17示出了針對低伸長率板的示例性的3點彎曲測試。

圖18示出了針對中伸長率板的示例性的3點彎曲測試。

圖19示出了針對高伸長率板的示例性的3點彎曲測試。

圖20是利用未處理的玻璃纖維制得的VSFPLC的斷裂面的顯微照片，其表明在樹脂與玻璃纖維之間不存在有效化學鍵合。

圖21是根據(jù)某些實施方式的利用樹脂組合物中的經(jīng)處理的玻璃纖維制得的VSFPLC的斷裂面的顯微照片，其表明該樹脂與經(jīng)處理的玻璃纖維之間的化學鍵導致該玻璃絲已經(jīng)斷裂。

圖22是根據(jù)某些實施方式的利用樹脂組合物中的經(jīng)處理的玻璃纖維制得的VSFPLC的斷裂面的另一顯微照片，其表明該樹脂與處理過的玻璃纖維之間的化學鍵導致該玻璃絲已經(jīng)斷裂。

具體實施方式

以下描述針對一些具有共同的特性和特征的實施方式而提供。應當理解，一種實施方式中的一個或多個特征可以與其他實施方式中一個或多個特征相結(jié)合。此外，在某些實施方式中的單個特征或多個特征的組合可以構(gòu)成其他的實施方式。本文中描述的特定的結(jié)構(gòu)上和功能上的具體描述不應被理解為是限制性的，而僅僅是作為代表性基礎(chǔ)，用于教導本領(lǐng)域技術(shù)人員以各種方式應用該公開的實施方式以及這些實施方式的變型。

包括了在具體實施方式部分所使用的標題僅僅是為了便于閱讀者參考，而不是為了限制在說明書或權(quán)利要求中出現(xiàn)的主題名稱。該標題不應用于構(gòu)成權(quán)利要求或權(quán)利要求限定的技術(shù)方案的保護范圍。

附圖不需按比例繪制，而是可以將一些特征放大或縮小，以示出特定組件的詳情。

本發(fā)明的某些實施方式涉及：

a)適用于極短纖維可聚合液體復合材料以及其他復合材料的樹脂、樹脂體系和/或樹脂共混物的結(jié)構(gòu)、組成和生產(chǎn)方法；

b)纖維及其他類型的增強填料的處理，以使其適用于極短纖維可聚合液體復合材料以及其他復合材料；以及

c)極短纖維可聚合液體復合材料的使用方法和/或生產(chǎn)方法，可以通過混合上述樹脂、樹脂體系和/或樹脂共混物、以及處理過的纖維和其他類型的增強填料，來生產(chǎn)合適的極短纖維可聚合液體復合材料。

所選擇的纖維(“纖維”)可以選自以下范圍的材料，包括但不限于：玻璃、陶瓷、天然存在的玻璃、聚合物、纖維素、蛋白質(zhì)基纖維或礦物纖維(例如硅灰石、粘土顆粒、云母類)、或其組合。在一些方面，該纖維可以選自E-類玻璃、S-類玻璃或C-類玻璃，可選地涂覆有有偶聯(lián)劑。在某些實施方式中，優(yōu)選的纖維可以是E-類玻璃、S-類玻璃，或其組合。

極短纖維可聚合液體復合材料(“VSFPLC”)是表面被處理過的、短的增強纖維在可聚合樹脂/熱固性樹脂中的懸浮液，該樹脂例如但不限于：UP樹脂、乙烯基功能性樹脂、環(huán)氧樹脂、聚氨酯樹脂、或其組合物。

某些實施方式涉及適用于復合材料的樹脂，該復合材料利用短或極短纖維如玻璃纖維或陶瓷纖維制得，其中該復合材料具有一種或多種改進的性能。某些實施方式還涉及復合材料中的這樣的樹脂和/或樹脂體系的生產(chǎn)和使用。

本發(fā)明的某些實施方式涉及具有改進性能的樹脂。本發(fā)明的某些實施方式涉及適用于配制物的這些樹脂，該配制物包含短纖維或極短纖維，如玻璃纖維或陶瓷纖維，其中該液體形式和/或固化形式的配制物具有一種或多種改進的性能。本發(fā)明還涉及復合材料中的這樣的樹脂和/或樹脂體系的生產(chǎn)和使用。到目前為止，能夠在這樣的復合材料中使用短纖維或極短纖維的樹脂缺少一種或多種性能和/或表現(xiàn)低于一種或多種性能。

某些實施方式涉及樹脂和/或樹脂體系，該樹脂和/或樹脂體系具有使其更適合在復合材料中使用短纖維和極短纖維的一些性能。某些實施方式涉及適合用于VSFPLC的樹脂和/或樹脂體系。某些實施方式涉及生產(chǎn)適合用于VSFPLC及其他復合材料的熱固性樹脂的方法。

本發(fā)明的一些方面涉及使用短纖維和/或VSFPLC用于生產(chǎn)產(chǎn)品的樹脂，該產(chǎn)品例如為復合材料和/或?qū)訝畈牧?，該產(chǎn)品具有以下性能中的一個或多個：足夠的拉伸強度、足夠的撓曲強度、良好的延展性(即，不脆)、足夠的韌性和/或抗裂性。本發(fā)明的一些方面涉及由韌性的抗裂性熱固性樹脂、表面處理過的極短玻璃和/或陶瓷纖維配置成的VSFPLC制品。例如，由MIRteq Pty Limited制造的極短纖維。

本發(fā)明的某些實施方式涉及可用于生產(chǎn)層狀材料的VSFPLC，該層狀材料包括以下性能中的至少一個或多個：拉伸強度大于40MPa、撓曲強度大于60MPa、和/或充分缺少脆性，即伊佐德(Izod)無缺口沖擊強度大于或等于3KJ/m²。對于某些實施方式，可以將韌性定義為應力/應變曲線下面積，即需要將120mm×18mm×6mm的標準測試棒在彎曲部分斷裂的能量的量(以焦耳計)通常≥2.5J。還可以使用韌性，的其他值。某些實施方式涉及利用極短纖維制造復合材料的方法，其中該復合材料具有以下性能這的一個或多個：足夠的拉伸強度、足夠的撓曲強度、足夠的延展性(即，缺少脆性)、良好的抗沖擊性(大于或等于3KJ/m²)、和/或能夠耐受裂紋擴展，其中，相對于該復合材料的總體積，纖維體積分數(shù)為3％至12％、10％至12％、13％至17％、18％至27％、28％至37％、38％至45％。在這些實施方式中，在固化之前，纖維對復合材料的物理性能具有很小的影響。還可以使用良好抗沖擊性的其他值。

相對于所記載的某些實施方式，利用可商購的磨制玻璃與可商購的層壓樹脂制得的未處理的極短纖維復合材料并不能產(chǎn)生可使用的液體復合材料所需要的最低性能，因為可商購的磨制纖維表面在乙烯基功能性樹脂中具有正催化劑的作用，使界面相的交聯(lián)密度隨時間增加，并最終導致脆化。

在某些實施方式中，大部分纖維互相重疊，或基本上互相重疊，因為在纖維的末端施加至纖維的應力為零或接近零，而朝向纖維中部的應力最大或接近最大。

在某些實施方式中，多種纖維的至少一種纖維可以具有至少一種其他纖維，該至少一種其他纖維處于關(guān)于該至少一種纖維的圓柱狀空間中，其中，該圓柱狀空間具有作為其軸的該至少一種纖維，并且其直徑為該至少一種纖維的直徑的1.25倍至6倍，例如不大于該至少一種纖維的直徑的1.5倍，如不大于該至少一種纖維的直徑的2倍、不大于3倍、不大于4倍、不大于5倍、或不大于6倍。在某些實施方式中，多種纖維的50wt.％至99wt.％獨立地與該樹脂-纖維復合材料中的至少一種其他纖維所重疊，例如多種纖維的至少50wt.％、如至少60wt.％、至少70wt.％、至少75wt.％、至少80wt.％、至少85wt.％、至少90wt.％、至少92wt.％、至少95wt.％、至少97wt.％、或至少98wt.％獨立地與該樹脂-纖維復合材料中的至少一種其他纖維重疊。因此，如果想要使纖維行動一致，則其重疊是合乎需要的。在某些實施方式中，由此這種合乎需要的重疊定義了一起行動以增強復合材料的極短纖維的最低量。參見下表1，列舉了復合材料的一些示例性實施方式，以及隨著纖維含量的變化可能存在的性能的一些示例性實施方式。在該表中使用的纖維是是根據(jù)某些實施方式制備的經(jīng)處理的極短纖維。

表1

某些實施方式涉及對該纖維進行處理，以在樹脂與纖維之間形成化學鍵和/或粘著。該處理涉及對樹脂組合物與纖維之間的界面相進行處理，以獲得以下一個或多個：

a)塑化該界面相(interphase)，以便降低或?qū)嵸|(zhì)上降低固化的復合材料中的界面應力；

b)改性該界面相，以使得一種或多種所選的物理性能(即，拉伸模量、拉伸伸長率、撓曲模量和/或撓曲伸長率)與液體復合材料和/或固化的復合材料中的本體樹脂的所選物理性能相似、基本上相似、或足夠相似；

c)將應力從本體樹脂有效地傳遞至固化的復合材料中的懸浮的纖維；

d)使液體復合材料和/或固化的復合材料中的纖維的催化性表面鈍化；

e)使纖維的表面能與樹脂的表面張力基本上相匹配，以便通過減小樹脂在該液體復合材料中的纖維上的接觸角來促進潤濕；和/或

f)將偶聯(lián)劑化學鍵合至纖維表面，以便在固化過程中使纖維經(jīng)由偶聯(lián)劑與熱固性樹脂形成強化學鍵。這些化學鍵允許在固化的樹脂基體中形成的應力有效地被傳遞至極短纖維。

某些實施方式涉及樹脂-纖維復合材料，其包含：

其中，該樹脂-纖維復合材料具有以下一種或多種性能：

i)1至7GPa的撓曲模量；

ii)30至150MPa的撓曲強度；

iii)2％至20％的撓曲斷裂伸長率；

iv)20至110MPa的拉伸強度；

v)1至7GPa的拉伸模量；

vi)2％至15％的拉伸伸長率；

vii)1.5至6KJ/m²的無缺口伊佐德沖擊強度；

viii)50℃至150℃的HDT；

ix)顯示增強的耐裂紋擴展性；

x)大于或等于2.5J的用于斷裂彎曲的標準板所需的能量；和/或

xi)基本上各向同性。

在一些方面，撓曲模量可以是1至2GPa；2至2.5GPa；3至4GPa；4.5至5.6GPa；5.5至7GPa，1至4GPa或3至7GPa。在一些方面，撓曲強度可以是25至125MPa；30至40MPa；35至55MPa；45至80MPa；70至140MPa；或100至150Mpa。在一些方面，撓曲強度可以大于25、30、40、55、70、100、120、140、或150GPa。在一些方面，撓曲斷裂伸長率可以是2％至20％；2％至2.5％；3％至3.8％；4％至6％；5％至9％；9％至20％；2％至10％或15％至20％。在一些方面，撓曲斷裂伸長率可以大于2％、6％、9％、15％或20％。在一些方面，拉伸強度可以是20至35MPa；40至65MPa；或70至110MPa。在一些方面，拉伸強度可以大于20MPa、35MPa、40MPa、65MPa、70MPa、100MPa或110MPa。在一些方面，拉伸模量可以是1至7GPa；1至2GPa；2.5至3.3GPa；3.6至4.5GPa；以及＞4.5GPa。在一些方面，拉伸伸長率可以是2％至15％；2％至2.5％；3％至4％；以及3.5％至8％。在一些方面，無缺口伊佐德沖擊強度可以是1.5至6KJ/m²；1.5至2KJ/m²；2.5至3.5KJ/m²；3.5至6KJ/m²。在一些方面，HDT可以是50℃至150℃；50℃至60℃；60℃至85℃；75℃至112℃；70℃至75℃；110℃至150℃。在一些方面，用于斷裂彎曲的標準板所需的能量可以大于或等于2.5J、3J、3J、3.5J、4J或6J。在一些方面，用于斷裂彎曲的標準板所需的能量可以是2.5至3J；3至3.5J；4至6J；2.5至6J或3至6J。

某些實施方式涉及使界面相的性能與本體樹脂的性能充分匹配，以降低固化的復合材料中的脆性(即，撓曲伸長率隨時間的損失)。

某些實施方式涉及將所選的樹脂與所選的協(xié)同作用的短纖維結(jié)合組合以生產(chǎn)具有最佳性能的VSFPLC。某些實施方式涉及生產(chǎn)具有其具有優(yōu)異的耐裂紋擴展性的強韌熱固性樹脂，其中界面相和本體樹脂的所選性能充分相似，并保持界面相與纖維表面之間的適當粘著。

在某些實施方式中，使得所使用的纖維長度保持為極短是合乎需要的，以便可以保持液體復合材料的適當粘度。在一些方面，合適的粘度范圍為在25℃下為500至5000cps。在其他方面，合適的粘度范圍為在25℃下為300至7000cPs、700至6000cPs、1000至4000cPs、或750至5000cPs。某些所披露的實施方式的優(yōu)點之一在于，樹脂-纖維混合物具有適當?shù)恼扯?，以使得該混合物是可噴射的?或可泵送的。在某些實施方式中，這通過將樹脂基體與極短纖維組合來實現(xiàn)，其中，這些纖維的表面上的涂層能夠在聚合/固化過程中與樹脂基體化學鍵合，使得應力從樹脂基體有效地傳遞至纖維。

在開放和封閉的成型應用中，可以利用VSFPLC替代標準的玻璃纖維結(jié)合部(fiberglass lay-up)。其還可以用作樹脂注塑成型和滾塑成型中的熱塑性樹脂的替代品，并且能夠與傳統(tǒng)的層狀材料一起使用。VSFPLC技術(shù)優(yōu)于標準的玻璃纖維生產(chǎn)的一些優(yōu)點包括以下一種或多種：比大多數(shù)目前的玻璃纖維生產(chǎn)技術(shù)更加環(huán)保；比目前的玻璃纖維生產(chǎn)技術(shù)更快速且更容易使用；生產(chǎn)率增加；和/或形成更加安全的工作環(huán)境。VSFPLC材料是各向同性的，或基本上是各向同性的，這意味著其能夠比標準的玻璃纖維層狀材料更易于成型，并且開創(chuàng)了更多的設計機會。其還具有更加改善的尺寸穩(wěn)定性，更加穩(wěn)定的物理性能，并且因為存在較少的材料處理和層壓而需要較少的勞動，和/或在該工作環(huán)境中更低的有害空氣污染物。圖6是約4mm長的未經(jīng)處理的標準E-玻璃無捻粗紗的照片，其用于磨制合適的纖維。該粗紗已經(jīng)在雙手間進行了摩擦，以表明在該粗紗被磨制時該多個股如何分離為離散絲。圖7是約4mm長的未經(jīng)處理的熱塑性樹脂注塑成型的E-玻璃纖維的照片，其以與圖6中玻璃無捻粗紗相同的方式，已在雙手間進行了摩擦。對這些纖維進行處理，以使其不分離為離散絲，因為在熱塑性樹脂注塑成型機中被剪切時不會發(fā)生斷裂是很重要的。對于其強度的貢獻，取決于摩擦相互作用以及和股長度。圖8是根據(jù)某些實施方式的經(jīng)磨制的和未處理的斷裂為小于1mm單絲的圖6的E-玻璃纖維無捻粗紗的顯微照片。在樹脂和經(jīng)處理的纖維之間形成的化學鍵的強度至少部分地是由玻璃絲提供的增加表面積的函數(shù)。

可以在例如樹脂注塑成型和滾塑成型的應用中可發(fā)現(xiàn)某些實施方式的其他優(yōu)點。例如，在某些實施方式中存在以下一個或多個優(yōu)點：與目前的熱塑性樹脂注塑成型中使用的模具和樹脂注塑裝置相比，所使用的模具和樹脂注塑裝置能夠更便宜地構(gòu)建；和/或與目前用于熱固性樹脂注塑成型中的RTM和輕型RTM工藝，一些VSFPLC實現(xiàn)了改善的生產(chǎn)率，因為在注塑之前不需要或較少需要調(diào)整(tailor)玻璃增強劑并且將其放置于模具中。這實現(xiàn)了比樹脂灌注成型(resin infusion moulding)的更快的模具周轉(zhuǎn)，并因此提供了改善的生產(chǎn)率；VSFPLC層狀材料是各向同性的，或基本上是各向同性的，因此比標準的長玻璃纖維層狀材料更易于設計；相比于標準的長玻璃纖維層狀材料(標準的長玻璃纖維層狀材料的平均纖維長度等于或大于2mm)，VSFPLC層狀材料具有更好的尺寸穩(wěn)定性；并且VSFPLC具有更穩(wěn)定的物理性能。

本發(fā)明的一些方面涉及保持樹脂-纖維復合材料和/或VSFPLC層狀材料中的高屈服應力并同時降低脆性的解決方案。該解決方案需要注意以下四個方面中的一個或多個：1)纖維表面；2)界面相；3)本體樹脂；和/或4)纖維分數(shù)。

纖維表面和處理以及纖維分數(shù)

在某些實施方式中，由于纖維能夠起到改變界面相性能的正催化劑的作用從而會使其比基體樹脂更脆，因此希望所使用的纖維是最小的。

在某些實施方式中，希望VSFPLC中所使用的纖維是經(jīng)加工的，以使正催化劑活性降低和/或最小。正催化劑活性能夠改變界面相的性能，從而會使其變得比基體樹脂更脆。例如，由MIRteq Pty Limited制造的纖維可以用作對這些對樹脂界面相幾乎不具有負面影響的纖維，并適合用于VSFPLC的制造。

在某些實施方式中，纖維可以包括微玻璃磨制纖維，如E-玻璃絲。這些纖維可以在VSFPLC中提供增強性以提高機械性能；如沖擊、拉伸、壓縮和彎曲；改善的尺寸穩(wěn)定性；和/或高溫下的最小變形。例如，合適的纖維可以包括但不限于一種或多種以下特性：平均纖維直徑為10微米；平均纖維長度為小于500微米，(含有微小灰塵)；縱橫比為33∶1；松散體密度為0.22至0.30g/cc；水分含量為小于0.1％；燒失量為小于1.05％；不含或基本上不含污染物，如來自外來物質(zhì)、污垢、油、或油脂的污染物，并且不含或基本上不含結(jié)節(jié)狀和/或未磨制纖維的硬塊；白色；硅烷浸潤劑(silane sizing)；和/或絮片狀外觀。

某些實施方式涉及懸浮于乙烯基功能性樹脂中的極短增強纖維的表面上的改性，其中所得界面相具有與基體樹脂相同或基本上相同的、或相似的本體物理性能(bulk physical property)。

以下表2比較了示例性實施方式與可商購纖維之間的斷裂能。

表2

硅烷處理的陶瓷纖維的表面可以是催化性的。其能夠增加接近于纖維的、被稱作界面相區(qū)域的交聯(lián)密度。這會具有導致該固化的復合材料隨著時間變脆的效果。在本發(fā)明的某些實施方式中使用的纖維已進行了處理，以使該表面不再具有催化劑的作用(或?qū)嵸|(zhì)上降低該活性)，和/或界面相的交聯(lián)密度/性能基本上反映了基體樹脂的一種或多種所選性能(即，拉伸模量、拉伸伸長率、撓曲模量和/或撓曲伸長率)。

在某些實施方式中，希望VSFPLC中使用的樹脂盡可能地有韌性、有彈性。這通過斷裂板所需的能量來舉例說明。VSFPLC中使用的拉伸伸長率低于2％的樹脂提供了＜1焦耳的斷裂標準板所需的能量，其中該標準板含有以重量計20％的玻璃含量。VSFPLC中使用的拉伸伸長率2-4％的樹脂需要1-2焦耳來使填充了20％玻璃的板斷裂。VSFPLC中使用的拉伸伸長率4-6％的樹脂需要2-2.8焦耳來使填充了20％玻璃的板斷裂。由在VSFPLC中使用的拉伸伸長率＞6％的樹脂制得的板，需要大于3焦耳來使填充了20％玻璃的板斷裂。通常，基體樹脂的拉伸伸長率越高，用于使板斷裂所需的能量就越大。

在一些使用未經(jīng)適當處理(例如，MIRteq處理或其他處理)的纖維的液體復合材料實施方式中，制品隨著時間變脆。這是由于未處理的纖維具有作為提高界面相的交聯(lián)密度以使該界面相比本體樹脂基體更高程度地交聯(lián)的催化劑的行為。這種脆化是一個時間依賴的過程。界面相隨著時間推移變得越來越脆，并因此有可能不再適合使用。

在某些實施方式中，由于纖維可能短于其對應的臨界纖維長度，因此在VSFPLC中可能需要偶聯(lián)劑。關(guān)于偶聯(lián)劑和裸露的陶瓷纖維的潛在問題是，兩者均具有提高界面相交聯(lián)密度從而導致脆化的催化性表面。

某些實施方式涉及對纖維進行處理，以便在樹脂與纖維之間形成化學鍵/粘著，并涉及這種纖維的使用。該處理涉及對樹脂組合物與纖維之間的界面相進行處理，以獲得以下一個或多個：

a)塑化該界面相，以便降低或?qū)嵸|(zhì)上降低固化的復合材料中的界面相應力；

b)改性該界面相，以使一種或多種所選的物理性能(即，拉伸模量、拉伸伸長率、撓曲模量和/或撓曲伸長率)與液體復合材料和/或固化的復合材料中的本體樹脂的所選物理性能相似、基本上相似、或足夠相似；

c)將應力從本體樹脂有效地傳遞至在固化的復合材料中懸浮的纖維；

d)使液體復合材料和/或固化的復合材料中的纖維的催化性表面鈍化；

e)使纖維的表面能與樹脂的表面張力相匹配，以便通過減小樹脂在該液體復合材料中的纖維上的接觸角來促進潤濕；和/或

f)將偶聯(lián)劑化學鍵合至纖維表面，以便在固化過程中經(jīng)由偶聯(lián)劑使纖維與熱固性樹脂形成強化學鍵。這些化學鍵允許在固化的樹脂基體中形成的應力被有效地傳遞至極短纖維。

在某些實施方式中，可以使用各種短纖維和極短纖維。

可以利用偶聯(lián)劑來處理VSFPLC纖維。在一些方面，希望經(jīng)處理的纖維使正催化劑活性最小化。在一些方面，希望其中所使用的纖維不會實質(zhì)上增加界面相中的交聯(lián)密度。

在某些實施方式中，纖維可具有如下的長度分布：98％通過1mm的篩網(wǎng)，至少50％通過0.5mm的篩網(wǎng)，且約10％通過0.1mm的篩網(wǎng)。一種示例性的平均纖維長度可以是0.3至0.7mm。也可以使用如本文中記載的其他的平均纖維長度。在某些實施方式中，纖維長度和/或纖維長度分布會影響固化的復合材料的性能和/或特性。在某些實施方式中，平均纖維長度為0.2至0.4mm，0.5至1mm，0.2至0.7mm，0.3至1mm，或0.3至0.8mm或0.3至0.7mm。

在某些實施方式中，為了使經(jīng)處理的纖維的表面成為加速自由基聚合的催化劑的能力最小，有用的是使該纖維表面鈍化。例如，可通過以下方式實現(xiàn)：1.利用保濕劑涂覆該纖維表面；或2.在將涂層結(jié)合至纖維的表面上時，使一定量的水在一種纖維涂覆溶液中乳化，并將其添加至纖維。例如，纖維已經(jīng)涂覆有保濕劑，并與乳化劑混合。還可以使用用于鈍化該纖維的其他方式。在某些實施方式中，纖維處理的目的之一在于，在固化的層狀材料中產(chǎn)生與本體樹脂基體具有相似或相同物理性能的界面相。

在某些實施方式中，適合的纖維(例如E-玻璃或S-玻璃)可具有以下一種或多種特性：強度，如20至110MPa的拉伸強度，或30至150MPa的撓曲強度；當置于去離子水中時浸出(leaching)最少或無浸出；一般的耐化學性；和/或良好的電阻。也可以使用如本文中記載的其他范圍和特性。纖維長度可以是約40至100μ，40至150μ，40至200μ，40至250μ，40至300μ，40至350μ直至1500μ。在某些實施方式中，希望纖維分布為，當分散于未固定(un-thixed)層壓樹脂中時不會導致纏結(jié)，且該樹脂在占總層狀復合材料的重量百分比范圍為12％至65％且粘度為300cPs至700cPs。在某些實施方式中，希望纖維分布為，當分散于未固定(un-thixed)層壓樹脂中時導致最少的纏結(jié)，且該樹脂在占總的層狀復合材料的重量百分比范圍為5％至70％、10％至40％、20％至65％、30％至70％、或15％至65％，且粘度為200cPs至900cPs、300cPs至500cPs、250cPs至700cPs、或400cps至600cps。只要將該纏結(jié)保持在可接受的水平，可以設想粘度范圍與重量百分比范圍的各種組合。在某些實施方式中，只要分散后該纖維長度和纖維分布不會導致纏結(jié)，可以使用各種纖維長度和纖維分布。利用短纖維或極短纖維制得的復合材料可以具有不同于在一些樹脂-纖維配制物使用長纖維的性能的一些性能。典型的長纖維復合材料可以定義為，在纖維長度不大于2mm，利用該復合材料中基于重量至少5％的纖維制得的復合材料。

在樹脂/纖維復合材料中使用的纖維的量可以變化。在某些實施方式中，該纖維的重量百分比可以為該樹脂-纖維復合材料的5至65wt％、10至65wt％、12至65wt％、10至50wt％、20至50wt％、或10至30wt％。

在某些實施方式中，樹脂組合物、樹脂-纖維復合材料、或液體樹脂-纖維復合材料中的多種纖維中的至少一種纖維所賦予的性能和特性，能夠被賦予至所述樹脂組合物、所述樹脂-纖維復合材料、或所述液體樹脂-纖維復合材料中的多種纖維的50wt％至99wt％。例如，所述樹脂組合物、所述樹脂-纖維復合材料、或所述液體樹脂-纖維復合材料中的多種纖維的至少50wt％，例如至少75wt％、至少85wt％、至少90wt％、至少92wt％、至少95wt％、至少98wt％、至少99wt％。在某些實施方式中，被賦予至少一種纖維的性能和特性可以是所述樹脂組合物、所述樹脂-纖維復合材料、或所述液體樹脂-纖維復合材料中的多種纖維的75wt％至99wt％、95wt％至99wt％、50wt％至70wt％、85wt％至98wt％、75wt％至90wt％、或95wt％至98wt％。在一些實施方式中，基于重量，VSFPLC至少具有98％的小于1mm的纖維。在其他的實施方式中，基于重量，至少86％、88％、90％、94％、或98％的纖維小于或等于0.7mm、0.9mm、1mm、1.1mm、1.2mm、或1.3mm。在一些實施方式中，多達40％的纖維可以小于0.2mm。在一些實施方式中，多達20％、25％、30％、35％、40％、45％、或50％的纖維可以小于0.1mm、0.2mm、0.3mm、0.4mm、或0.5mm。在一些實施方式中，希望在這樣的配制物中，對于大部分的所用纖維，發(fā)生樹脂與纖維的實質(zhì)化學鍵合。

在典型的長纖維層狀材料中，極短纖維的使用表示自由基離開樹脂轉(zhuǎn)移至玻璃界面相。在典型的長纖維層狀材料中，樹脂與玻璃之間的大部分相互作用是摩擦相互作用，并且這些纖維的纖維長度通常大于2mm。在典型的長纖維層狀材料中，在樹脂基體與纖維之間存在空隙/間斷。在典型的長纖維復合材料樹脂基體中形成的裂紋在該表面上被抑制(arrest)。VSFPLC不具有該空隙/間斷，因此其具有發(fā)生脆斷(brittle failure)的固有趨勢，并需要某些所記載的實施方式。

VSFPLC中脆性的趨勢來自裂紋，該裂紋始于樹脂中并作為裂紋(crack)而非龜裂(craze)行進至玻璃表面。因為某些VSFPLC中的樹脂可以實質(zhì)上化學鍵合至纖維、或大部分的纖維，因此驅(qū)動裂紋擴展的能量的一部分被集中于纖維上的一點，或多點，且該纖維會發(fā)生斷裂使裂紋擴展貫穿該纖維。

在某些實施方式中，相對小百分比的長纖維(即長度大于1mm的纖維)會發(fā)生相互作用以形成纖維的顆粒(pill)和/或聚集體(agglomerate)，尤其是分散于液體中時(參見例如圖2、圖3和圖4)。這些顆粒難以除去，因為其不斷地再形成。圖2和圖3描述了纖維長度對顆粒形成的影響。圖3中，左側(cè)的玻璃樣品具有非常少量的長纖維，因此不具有形成顆粒的趨勢。相比之下，右側(cè)的玻璃樣品具有稍長的平均纖維長度，并規(guī)則地形成顆粒。圖4描述了在經(jīng)磨制的纖維中的顆粒形成。

在一些實施方式中，難以將長纖維均勻地分散在液體復合材料中，這會導致長纖維結(jié)塊(lump)。如果液體復合材料中存在這些塊，可能會不容納(accept)化學添加劑，如促進劑和引發(fā)劑，由此會在復合材料中形成固化不足的區(qū)域，弱化了該結(jié)構(gòu)。此外，長纖維還會阻止氣體釋放，這也弱化了該結(jié)構(gòu)。為了努力消除或減少顆粒形成：1)將平均纖維長度降低至低于1mm；將長度大于1mm、1.1mm、1.25mm、1.4mm、1.5mm、1.7mm或2mm的纖維的百分比，降低至以重量分數(shù)計小于3％、5％、7％、或10％，或它們的組合。在某些實施方式中，平均纖維長度可以是以下范圍之一：0.2mm至0.4mm；0.3mm至0.5mm；0.6mm至0.7mm；0.8mm至0.9mm；0.2mm至1mm或0.3mm至0.9mm。

在一些實施方式中，為了由接近均勻的纖維間分布促進基本上平均的纖維分布，通過在分散于基體樹脂之前，在行星式混合機中，使用大約相等重量的纖維和樹脂使纖維分散于樹脂中來制得糊狀物是合乎需要的。如果完全地實施該過程，則大部分或足夠部分的纖維被涂覆了樹脂/聚合物。這樣的分散有助于消除和/或減少顆粒形成。在一些方面，為了保持強度和/或處于美觀的原因，消除顆粒形成是合乎需要的。顆粒的存在會導致固化的VSFPLC物體的表面不平整。本文披露了可使用的示例性經(jīng)處理的纖維。

在某些實施方式中，纖維長度分布還關(guān)系到樹脂-纖維復合材料的性能。例如，圖14和圖15示出了描述3種不同的纖維分布的兩幅曲線圖。這些圖表明，在某些實施方式中，隨著平均纖維分數(shù)的增加，更加需要緊密(tight)的纖維分布。在這些實施方式中，一旦長度大于約1mm的纖維分數(shù)超過液體樹脂-纖維的以重量計約3％，就會影響液體復合材料的流變性，并促進顆粒的形成。

在某些實施方式中，以液體復合材料的重量％表示的最佳纖維分數(shù)為15％至50％，其中所希望的是優(yōu)化屈服應力和能量，以使標準板(120mm×18mm×6mm)在彎曲處斷裂。在其他的實施方式中，以液體復合材料的重量％表示的最佳纖維分數(shù)可以是本文中披露的其他的百分比范圍。

在某些實施方式中，對于玻璃和/或陶瓷纖維的最佳平均纖維長度分布可以是200微米至700微米。在其他的實施方式中，平均纖維長度分布可以是本文中披露的其他范圍。在某些實施方式中，最佳纖維直徑分布為5微米至20微米。在其他的實施方式中，纖維直徑分布可以是本文中披露的其他范圍，例如，5微米至10微米、5微米至25微米、10微米至25微米、或5微米至30微米。

在某些實施方式中，利用表面經(jīng)處理的硅灰石纖維制得的液體復合材料可以具有大于6的縱橫比，且優(yōu)選的縱橫比為12以上。在其他的實施方式中，利用表面經(jīng)處理的硅灰石纖維制得的復合材料可以具有大于6、8、10、12、14、16或18的縱橫比。

在一些是實施方式中，所使用的纖維可以具有大于6的縱橫比，且優(yōu)選的縱橫比為12以上，如20至40之間。在其他的實施方式中，該纖維可以具有大于6、8、10、12、14、16、20、25、30、35、38、40、42、45、47、50、53、55、57或60的縱橫比。

在某些實施方式中，利用表面經(jīng)處理的纖維制得的液體復合材料可以具有大于6的縱橫比，且優(yōu)選的縱橫比為12以上，如20至40之間。在其他的實施方式中，利用表面經(jīng)處理的纖維制得的復合材料可以具有大于6、8、10、12、14、16、20、25、30、35、38、40、42、45、47、50、53、55、57或60的縱橫比。

在某些實施方式中，VSFPLC中的纖維長度和纖維長度分布可由所希望的流變性能來限制。例如，超過了一定％的長纖維(例如，長于1mm的纖維)，液體復合材料將開始喪失其均質(zhì)的外觀，并開始在分散體中形成纏結(jié)。這是不希望的，因為其將干擾(影響)材料的粘度、使固化的復合材料的陶瓷外觀降級和/或降低可用性。

長纖維復合材料與VSFPLC之間的斷裂機理和相互作用是非常不同的。VSFPLC樹脂類型的相互作用貫穿強化學鍵，當該強化學鍵斷裂時使鍵合的纖維斷裂，參見顯微照片圖21和圖22。標準玻璃纖維相互作用是摩擦性的。參見圖20，其中清晰顯示了在該單個纖維上不存在化學鍵合。

在某些實施方式中，可利用本文中披露的相似的纖維處理來制備片狀成型料(SMC)/玻璃復合材料以及預制整體模塑料(BMC)/玻璃復合材料。SMC與BMC均是高度填充的體系，因此在這些體系中的玻璃纖維不得不與該填料競爭，用于樹脂涂層。本文中披露的纖維處理，使纖維在摻混至SMC或BMC配制物中之前，基本上涂覆了樹脂溶液。結(jié)果，纖維將更加緊密地與SMC和BMC中的其他組分相互作用，從而在深度按壓中改進裝飾性精飾、屈服應力、使纖維分離最小化，并改進該層狀材料的整體性能。

制備VSFPLC纖維

以下內(nèi)容涉及可針對本發(fā)明的某些實施方式使用的一些VSFPLC纖維。然而，在該部分中論述的多個點可應用至記載的其他實施方式中。

VSFPLC中的纖維種類、纖維長度分布、纖維直徑、和/或纖維的體積比率均在固化的復合材料中性能中發(fā)揮作用。

液體樹脂-纖維復合材料的流變性可以影響某些實施方式中使用的纖維長度。在某些實施方式中，VSFPLC中的單絲通常短于1mm。更長的纖維傾向于導致顆粒的形成和/或局部性增厚，這將玻璃的量限制為小于可添加至VSFPLC的量，因此負面地影響了固化的層狀材料的物理性能。

對于纖維直徑，初始的理論是，玻璃單絲越微細，所得的VSFPLC層狀材料越強。這是因為單絲直徑越微細，需要用于提供預定的縱橫比的單絲長度越短。還未證明其屬于該情況，因為處理-偶聯(lián)劑-硅烷以及其所得的化合物為自由基聚合提供了催化性表面。這并不是所希望的結(jié)果，因為硅烷偶聯(lián)劑增大了界面相間的交聯(lián)密度，導致所得的復合材料變脆。微細直徑纖維具有增大的比表面，這僅僅加劇了催化性的問題。(比表面越大，催化效果越強)。限制該纖維的催化效果的一種方式是減小其表面積。圓柱的表面積對體積比率，與單絲的平均直徑成反比。因此，若其他量相等，則單絲的直徑越大，其對于纖維的預定體積的催化效果越弱。此外，對于具有更大直徑的纖維，單絲之間的平均距離增大，這是非常希望的結(jié)果。纖維之間的平均距離越大，裂紋更可能在達到纖維表面之前穩(wěn)定。纖維表面的交聯(lián)密度越低，進行傳播的裂紋當擴展貫穿該界面相時則具有越低的能量，這意味著將更少的能量集中于纖維表面上的一點，使其斷裂的趨勢最小化。對于某些實施方式，通過實驗，合適的直徑纖維為5至20微米的范圍。也可以使用本文中披露的其他直徑。

對于纖維體積分數(shù)，這可以影響VSFPLC的性能，因為這涉及到復合材料中增強纖維的體積％。圖16說明了VSFPLC復合材料的纖維分數(shù)對于屈服應力的影響。隨著纖維表面的催化性能降低，通過添加少量的纖維導致的原始傾斜變小。二次傾斜由纖維間距離減小所導致，其降低了樹脂在裂紋到達界面相并最終達到纖維表面之前使裂紋穩(wěn)定的能力。

對于催化性表面，使纖維的表面積最小化可以限制其作為催化劑的效果。對于給定的纖維體積/重量分數(shù)，纖維直徑越大，纖維的表面積越低，催化效果就越低。在某些實施方式中，這是所希望的。隨著纖維的直徑增大，其臨界纖維長度也增大。這是因為纖維的拉伸強度由于半徑的平方而增大，而比表面下降。因此，在某些實施方式中，可以對于纖維直徑設定典型的上限。在某些實施方式中，相信，對于微細玻璃單絲的最佳縱橫比為其長度的20至40倍，來用于一些VSFPLC。因此，在某些實施方式中，所希望的纖維小于1mm，以便優(yōu)化流變/流動性能，然后根據(jù)該纖維直徑來選擇約900、850、750、700、600、500、400、300或250微米的平均纖維長度。通常，這樣的纖維可以具有約5微米至20微米直徑的平均直徑。如所記載的，可以使用其他的平均纖維長度或范圍和/或直徑或直徑的范圍。在某些實施方式中，希望所使用的纖維具有基本上不含有表面雜質(zhì)的表面。在一些應用中，為了活化纖維的表面，希望將其在緩沖于pH 8-9之間的清水(clean wter)中煮沸，持續(xù)約10分鐘。在某些實施方式中，可以實施在硅烷偶聯(lián)劑中來基本上涂覆該纖維。然而，硅烷涂層對于UP樹脂溶液的自由基聚合是催化性的。通常，纖維利用硅烷被涂覆得越充分，其催化效果越強。

對于催化性表面的改性，其目的在于，通過降低單絲表面的催化效果，來降低界面相處的交聯(lián)密度。這可以利用例如單體缺陷粘性樹脂(monomer deficient viscous resin)、水、受阻酚、受阻胺、其他的自由基清除劑、或其組合。在某些實施方式中，希望在VSFPLC作為液體的壽命中，將這些化合物保持于纖維/細絲表面。一種實現(xiàn)的方式是在開始該固化反應之前，將VSFPLC纖維混合至樹脂。另一種方式是改性該纖維的表面，以使該降低交聯(lián)的化學藥品在混合至樹脂之后，保持與單絲結(jié)合。

以下是降低交聯(lián)密度的改性溶液的一些不受限的實施例。

改性溶液1

使用83克的Z6030、23克的TMP和33克的DPG，制備如下：

1.將23克的TMP溶解于33克的DPG中，加熱至120℃以驅(qū)趕水。

2.之后，添加1克錫催化劑，并添加83克的Z6030，在110℃下加熱，直至開始形成粘性。

3.在室溫下冷卻并存儲。

改性溶液2

使用83克的Z6030、17克的季戊四醇和33克的DPG，制備如下：

1.將17克的季戊四醇溶解于33克的DPG中，加熱至120℃以驅(qū)趕水。

2.之后，添加1克錫催化劑，并添加83克的Z6030，在110℃下加熱，直至開始形成粘性。

3.在室溫下冷卻并存儲。

改性溶液3

使用83克的Z6030、23克的TMP和28克的DEG，制備如下：

1.將23克的TMP溶解于28克的DEG中，加熱至120℃以驅(qū)趕水。

2.添加1克錫催化劑，并添加83克的Z6030，在110℃下加熱，直至開始形成粘性。

3.在室溫下冷卻并存儲。

改性溶液4

使用83克的Z6030、17克的季戊四醇和28克的DEG，制備如下：

1.將17克的季戊四醇溶解于28克的DEG中，加熱至120℃以驅(qū)趕水。

2.添加1克錫催化劑，并添加83克的Z6030，在110℃下加熱，直至開始形成粘性。

3.在室溫下冷卻并存儲。

改性溶液5

使用83克的Z6030、23克的TMP和18克的PG，制備如下：

1.將23克的TMP溶解于18克的PG中，加熱至120℃以驅(qū)趕水。

2.添加1克錫催化劑，并添加83克的Z6030，在110℃下加熱，直至開始形成粘性。

3.在室溫下冷卻并存儲。

改性溶液6

使用83克的Z6030、17克的季戊四醇和18克的乙二醇，制備如下：

1.將17克的季戊四醇溶解于18克的乙二醇中，加熱至120℃以驅(qū)趕水。

2.添加1克錫催化劑，并添加83克的Z6030，在110℃下加熱，直至開始形成粘性。

3.在室溫下冷卻并存儲。

根據(jù)某些實施方式，上述改性/氫鍵溶液(hydrogen bonding solution)是可以利用硅烷來涂覆含硅表面，并使其具有親水性的多官能醇和二官能醇的代表。

將偶聯(lián)劑添加至纖維：

a)將纖維篩濾通過1mm篩孔。在這些實施方式中，篩濾不持續(xù)超過約30秒。應當注意，較長的纖維會通過1mm篩網(wǎng)。丟棄尺寸太大的纖維，而保留通過篩孔落下的。目的在于將小于1mm的纖維與更長纖維區(qū)分開。一次篩濾約80克，直至你有足夠的纖維用于測試。例如，一次篩濾800克至1.2kg，適合用于這些說明性實驗。也可以使用其他方式來獲得合適的纖維。

b)將該篩濾的纖維在緩沖于pH8-9的水中煮沸持續(xù)約10分鐘，以便從表面Z6030中除去污染物(該過程根據(jù)具體進行測試的纖維是可選的)。

c)倒出熱水，并添加約6升的水和20克的Z6030或Z6032、或Dynasylan MEMO。

d)充分混合5分鐘，隨后添加50ml的丙烯酸，并攪拌1小時。隨后添加40g的水解溶液，并混合約45分鐘，直至水解溶液真正地水解并與纖維表面反應。這在25℃下完成。

e)之后，排出該溶液，并離心分離該纖維。在盤上形成厚度約10mm的纖維床。在盤中的纖維中放置熱電偶，以使傳感器元件位于纖維表面以下約5mm。在烘箱中加熱該纖維，直至熱電偶讀數(shù)為123℃。將其在該溫度下保持5分鐘，隨后使其在風扇驅(qū)動的(forced)烘箱中冷卻至室溫。這些是具有能夠與基體樹脂的組分進入自由基聚合的親水性表面的偶聯(lián)纖維。

由低單體含量的UP樹脂制備乳液，優(yōu)選地，基于摩爾分數(shù)，飽和酸與不飽和酸的比率大于1∶1。水樹脂乳液通常將以重量計0.2％至0.4％的水加入至纖維的親水性表面。這些乳液在其被添加至基體樹脂之前，被用于涂覆纖維。乳液的一個目的是將水松散地鍵合至纖維的親水性表面。在放熱過程中，水從纖維釋放，在固化反應中降低了界面相中的交聯(lián)密度。

之后，將5克乳液與36克偶聯(lián)的玻璃混合，并混合直至其充分混合且單絲被涂覆。此時，這些纖維準備進入樹脂，以制備液體復合材料。

VSFPLC與長纖維復合材料是不同的。通常，長纖維復合材料是在復合材料中具有基于重量至少90％的纖維的復合材料，且該纖維長于2mm。相比之下，一些VSFPLC實施方式通常具有以重量計95％的＜1mm的纖維。在某些實施方式中，VSFPLC中使用的纖維很短，以至于需要將臨界纖維長度降低至通常小于0.2mm。在其他的實施方式中，所使用的纖維具有小于或等于0.1mm的臨界纖維長度。在其他的實施方式中，該臨界纖維長度可以是小于或等于0.4mm、0.3mm、0.25mm、0.15mm、或0.075mm。這使得需要將樹脂化學鍵合至纖維。在這些實施方式中，降低臨界纖維長度是有用的，以便對這些極短纖維賦予顯著的應力。這表示，在典型的長纖維層狀材料中，自由基從樹脂轉(zhuǎn)移至玻璃界面相。在典型的長纖維層狀材料中，樹脂和玻璃之間的大部分界面相是磨擦作用，且這些纖維的臨界纖維長度通常大于2mm。換言之，在典型的的長纖維層狀材料中，在樹脂基體與纖維之間存在間隙/間斷。在典型的長纖維復合材料樹脂基體中形成的裂紋在該表面上被抑制。在記載的某些實施方式中，VSFPLC不具有該間隙/間斷，因此其具有發(fā)生脆性破壞的固有傾向。該脆性的傾向來自裂紋，該裂紋產(chǎn)生于樹脂中并作為裂紋而非裂縫延伸至玻璃表面。因為一些VSFPLC的實施方式中的樹脂可以緊密地化學鍵合至玻璃，驅(qū)動裂紋的擴展的能量被集中于纖維上的一點，并且該纖維斷裂使裂紋擴展貫穿該不受阻的纖維。通常，存在涂覆纖維的大部分的樹脂的最小網(wǎng)厚度，以使大部分裂縫在到達纖維表面之前“穩(wěn)定化”。

示例性地，為用于VSFPLC而提供所需性能的可商購樹脂是中度的高分子量雙酚類環(huán)氧乙烯基酯樹脂，其單體(苯乙烯)含量低于35％。在這樣的低單體含量的情況下，這些樹脂傾向于在液體狀態(tài)下粘性更大。它們在某些實施方式中不是理想的樹脂，但是如果較少地關(guān)注最終制品的抗沖擊性，它們可用于VSFPLC配制物。為了實現(xiàn)一定的高抗沖擊性，VSFPLC需要具有較多的彈性UP和較少的VE樹脂的更具柔性的共混樹脂。本文中披露了，根據(jù)某些實施方式合成適合用于VSFPLC的UP和VE樹脂的其他的樹脂和方法。例如，可以通過添加具有合適的分子形狀的反應性低聚物來改性單體缺陷性VE樹脂，以使該共混物更適合用作VSFPLC樹脂。一種這樣的低聚物共混物是CHDM CHDA低聚物二丙烯酸酯與對苯二甲酸HPHP低聚物二丙烯酸酯的50/50的混合物，并以15％的添加量添加至單體缺陷性樹脂。該添加使屈服應力提高了約12％，并使最大負荷下的伸長率提高了高達約50％。

偶聯(lián)劑

該偶聯(lián)劑可以選自各種偶聯(lián)劑。在某些實施方式中，該偶聯(lián)劑包括多個分子，每個分子具有固化時適合于鍵合至纖維的第一末端和適合于鍵合至樹脂的第二末端。一種示例性的偶聯(lián)劑是Dow Z-6030(甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷)。其他的示例性偶聯(lián)劑為可購自DeGussa和Crompton的Dow Z-6032、和Z-6075(乙烯基三乙酰氧基硅烷)、以及相似的偶聯(lián)劑，如Dynasylan。OCTEO(辛基三乙氧基硅烷)、DOW Z6341(辛基三乙氧基硅烷)、Dynasylan GLYMO(3-氧化縮水甘油基丙基三甲氧基硅烷)、DOW Z6040(氧化縮水甘油基丙基三甲氧基硅烷)、Dynasylan IBTEO(異丁基三乙氧基硅烷)、Dynasylan 9116(十六基三甲氧基硅烷)、DOW Z2306(異丁基三甲氧基硅烷)、Dynasylan AMEO(3-氨基丙基三乙氧基硅烷)、DOW Z6020(氨乙基氨丙基三甲氧基硅烷)、Dynasylan MEMO(3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷)、DOW Z6030、DOW Z6032(乙烯基芐基氨基乙基氨基丙基三甲氧基硅烷)、DOW Z6172(乙烯基-三-(2-甲氧基乙氧基)硅烷)、DOW Z6300(乙烯基三甲氧基硅烷)、DOW Z6011(氨基丙基三乙氧基硅烷)以及DOW Z6075(乙烯基三乙酰氧基硅烷)。其他的示例性偶聯(lián)劑為鈦酸酯，以及其他的有機金屬配體。

樹脂-纖維復合材料中所用的偶聯(lián)劑的量可以變化。在某些實施方式中，在復合材料中，該偶聯(lián)劑組合物為纖維重量的0.5至5wt.％。在其他的實施方式中，在復合材料中，該偶聯(lián)劑組合物為纖維重量的0.5至1.5wt.％、1至3wt.％、0.5至2wt.％、或其他合適的重量百分比范圍。

樹脂和聚合物組分

在某些實施方式中，利用增韌乙烯基酯和聚酯樹脂制得的VSFPLC可作為可選材料用于熱塑性塑料。例如，這樣的實施方式適用于注塑成型應用的小規(guī)模至中等規(guī)模。本文中披露的樹脂的某些實施方式可以在平等的基礎(chǔ)上、或基本上平等的基礎(chǔ)上競爭，其中，如果纖維涂層和樹脂體系被優(yōu)化，則強度是選擇因素之一。

某些實施方式還涉及適用于VSFPLC的熱固性樹脂的生產(chǎn)方法，其中表面被處理的、增強纖維的長度保持為極短，以使其不會基本上增加液體復合材料的粘度。在一些方面，其特征為在具有這樣的粘度的情況下，樹脂-纖維混合物是可噴霧的和/或可泵送的。

本發(fā)明的一些方面涉及用于改善韌性和/或改善UP和VE層壓/浸漬樹脂對裂紋傳播的抗性的方法和/或配制物。一些方法和/或配制物涉及芳香族結(jié)構(gòu)和脂環(huán)族結(jié)構(gòu)之間的平衡，以改性分子的相互作用和結(jié)晶性。一些方面還涉及使用長鏈和短鏈二醇、不對稱二醇、支鏈或無支鏈的共混物，以降低結(jié)晶性，以及其他的分子結(jié)合體。一些這樣的實施方式可用于層壓/浸漬樹脂。

某些實施方式涉及適用于短纖維復合材料的基體樹脂或樹脂的配制和性能。某些實施方式涉及適用于VSFPLC的基體樹脂或樹脂的配制和性能。某些實施方式涉及如何合成包括以下一種或多種性能的樹脂，該性能包括：強度、韌性、和/或高伸長率。某些實施方式涉及如何合成聚酯和/或乙烯基酯樹脂，其進行配制以便與短纖維復合材料、VSFPLC、和/或MIRteq纖維協(xié)同工作，并具有以下一種或多種性能：強度、韌性、和/或高伸長率。

例如，樹脂組合物可包括具有一個或多個聚酯鏈段的聚酯，該聚酯鏈段通過一個或多個接頭(linkage)連接。該一個或多個聚酯鏈段可包括一個或多個羧酸殘基，如一個或多個二羧酸殘基；一個或多個醇殘基，如一個或多個二醇殘基。該樹脂可包括多個聚酯鏈段，如兩個或更多個的聚酯鏈段、三個以上、四個以上、五個以上、或六個以上的聚酯鏈段。該多個聚酯鏈段可以通過共價鍵、如一個或多個酯鍵連接在一起。該多個聚酯鏈段可以順序地或并列地連接在一起。該樹脂合適的聚酯鏈段可以由一種或多種羧酸和一種或多種醇的聚酯化得到。

羧酸殘基可以包括二羧酸殘基，如飽和二羧酸殘基、不飽和二羧酸殘基、環(huán)二羧酸殘基、或芳香族二羧酸殘基；和/或單羧酸殘基，如飽和或不飽和單羧酸殘基，例如含乙烯性基團的酸殘基。

醇殘基可以包括飽和二醇殘基、不飽和二醇殘基、含酯基的二醇殘基、環(huán)二醇殘基、和/或芳香族二醇殘基。

在某些實施方式中，該樹脂組合物可以例如由醇殘基封端，包括由下式表示的聚酯的混合物，其中該樹脂包括由式(I)、(II)、(III)、或(IV)表示的結(jié)構(gòu)：

其中：

i)R₁、R₃和R₅獨立地表示一種或多種二羧酸的殘基；

ii)R₂、R₄和R₆獨立地表示一種或多種二醇的殘基；

iii)p獨立地表示2-10的平均值；

iv)q獨立地表示2-10的平均值；

v)r獨立地表示0-10的平均值；以及

vi)n獨立地表示1-2的平均值。

R₁獨立地表示一種或多種羧酸的殘基，包括：芳香族二羧酸；脂環(huán)族二羧酸；鄰苯二甲酸，如鹵代衍生物；間苯二甲酸，如鹵化衍生物；對苯二甲酸，如鹵化衍生物；1，4-環(huán)己烷二羧酸(1，4-CHDA)；苯二甲酸；氫化的苯二甲酸；和/或其衍生物或混合物；其中該一種或多種羧酸的殘基可來自酸、酯、酸酐、酰-鹵形式、或其混合物；

R₂獨立地表示一種或多種醇的殘基，包括：乙二醇；丙二醇；季戊四醇；三羥甲基丙烷；MP二醇；新戊二醇；分子量為210道爾頓以下的二醇(glycol)；和/或其衍生物或混合物；

R₃獨立地表示一種或多種羧酸的殘基，包括1，4-CHDA、C1-C24飽和二羧酸，如琥珀酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、和/或更高級的同系物；和/或其衍生物或混合物；其中該一種或多種羧酸的殘基可以來自酸、酯、酸酐、酰-鹵形式、或其混合物；

R₄獨立地表示一種或多種醇的殘基，包括：二乙二醇；三乙二醇；二丙二醇；季戊四醇；1，6-己二醇、或更高級的同系物；大脂環(huán)族二醇，如大脂環(huán)族伯二醇；2-丁基-2-乙基-1，3-丙二醇；側(cè)烯丙基醇和二醇；新戊二醇；HPHP二醇；脂肪族環(huán)氧化合物；脂環(huán)族環(huán)氧化合物；和/或其衍生物或混合物；

R₅獨立地表示一種或多種羧酸的殘基，包括：飽和或不飽和酸，例如含乙烯基基團的酸，如馬來酸、富馬酸、丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸、和/或其更高級的同系物、同分異構(gòu)體、或衍生物；不飽和酸酐，如含乙烯性基團的酸酐，如馬來酸酐、琥珀酸酐、和/或其更高級的同系物、同分異構(gòu)體或衍生物；和/或其衍生物或混合物；其中該一種或多種羧酸的殘基可以來自酸、酯、酸酐、酰-鹵形式、或其混合物；

R₆獨立地表示一種或多種醇的殘基，包括：飽和二醇或不飽和二醇，如飽和或不飽和直鏈二醇，和/或

支鏈飽和/或不飽和二醇，其中該二醇可包括一級或多級的不飽和度；且其中：

p獨立地表示1-10的平均值；

q獨立地表示1-10的平均值；

r獨立地表示0-10的平均值；以及

n獨立地表示1-2的平均值。

該一種或多種聚酯鏈段的合適的第一聚酯鏈段可以來自一種或多種R₁羧酸與一種或多種R₂醇的聚酯化。該第一聚酯鏈段可具有1500道爾頓以下的分子量，例如300-1500道爾頓。該第一聚酯鏈段可具有1至2.5的多分散指數(shù)(PDI)。該第一聚酯鏈段會影響、提供一些控制、或整體性控制一個或多個樹脂性能，如撓曲模量和/或HDT。該一種或多種聚酯鏈段中的合適的第二聚酯鏈段可來自一種或多種R₃羧酸與一種或多種R4醇的聚酯化。該第二聚酯鏈段可具有800道爾頓以上的分子量，例如800-2000道爾頓。該第二聚酯鏈段可具有1至2.5的多分散指數(shù)(PDI)。該第二聚酯鏈段會影響、提供一些控制、或整體性控制一個或多個樹脂性能，如抗沖擊性和/或拉伸率。該一種或多種聚酯鏈段中的合適的第三聚酯鏈段可來自一種或多種R₅羧酸與一種或多種R₆醇的聚酯化。該第三聚酯鏈段可具有800道爾頓以上的分子量，例如800-2000道爾頓。該第三聚酯鏈段可具有1至2.5的多分散指數(shù)(PDI)。該第三聚酯鏈段會影響、提供一些控制、或整體性控制一個或多個樹脂性能，如交聯(lián)密度。

某些實施方式涉及適用于VSFPLC的乙烯基功能性樹脂和聚酯樹脂，如由Ashland化學公司制造的Derakane 8084 and 8090、以及Swancor 890和891、Reichhold’s Dion 9400、Dion 9500、Dion 9600、Dion 9800以及Dion 9102。在某些實施方式中，另一種合適的樹脂可以是由于Cray Vally提供的橡膠改性的樹脂RF3200。然而，在某些實施方式中，上述樹脂缺少某些所需的性能。

圖12說明了適合用作VSFPLC基體樹脂的乙烯基酯的化學式，其中在某些實施方式中，n＝10以上。

一些短纖維復合材料或VSFPLC可利用中度的高分子量橡膠改性的雙酚類環(huán)氧乙烯基酯樹脂來制得，其中單體(苯乙烯)含量為25％至30％、30％至35％、35％至50％的范圍。它們可能不是一些應用中所希望的樹脂，但是，如果較少地關(guān)注最終制品的抗沖擊性，它們可用于例如VSFPLC配制物。然而，如所記載的，乙烯基酯樹脂可以通過例如添加具有合適的分子形狀的乙烯基功能性低聚物和聚合物來改性，以使該共混物更適合作為VSFPLC樹脂用于一些應用。某些實施方式涉及配制具有合適性能的不飽和聚酯樹脂，如單獨(standalone)的樹脂和/或共混的樹脂。

在一些方面，單體缺陷乙烯基酯樹脂可以通過添加具有適當分子形狀的乙烯基功能性低聚物和/或聚合物來改性，以使該共混物更適合用于一些VSFPLC樹脂。一些方面涉及配制具有合適性能的不飽和聚酯樹脂，如單獨的樹脂和/或共混的樹脂。

此外，針對分子構(gòu)建段(building block)的選擇，酯化反應可以在3個或更多的階段中實施，以便在增長的不飽和聚酯中定位特定位置的部分。調(diào)整的最終結(jié)果使UP樹脂具有特定的分子結(jié)構(gòu)。這些UP樹脂可以相互共混，或與合適的不飽和聚酯樹脂、VE樹脂、或其組合共混，以得到具有所選的希望性能的樹脂配制物。一些方面涉及生產(chǎn)固化的復合材料的樹脂，該固化的復合材料可通過使傳播的裂紋前面的裂縫區(qū)穩(wěn)定，從而充分地抑制裂紋傳播。這些樹脂可以進一步利用聚酯丙烯酸酯、丁二烯丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、其他的UP樹脂或其組合來改性。一些方面涉及生產(chǎn)韌性、抗裂紋傳播的樹脂，其具有的撓曲強度等于或大于70、80、90、100、110、120、130、140、或150MPa。

聚酯樹脂例如可以具有經(jīng)由一個或多個接頭連接的一個或多個聚酯鏈段。該一個或多個聚酯鏈段可包括一個或多個羧酸殘基，如一個或多個二羧酸殘基、一個或多個醇殘基，如一個或多個二醇殘基。該樹脂可包括多個聚酯鏈段，如兩個或更多個的聚酯鏈段、三個以上、四個以上、五個以上、或六個以上的聚酯鏈段。該多個聚酯鏈段可以通過共價鍵、如一個或多個酯鍵連接在一起。該多個聚酯鏈段可以順序地或并列地連接在一起。該樹脂合適的聚酯鏈段可以由一種或多種羧酸和一種或多種醇的聚酯化得到。

羧酸殘基可以包括二羧酸殘基，如飽和二羧酸殘基、不飽和二羧酸殘基、環(huán)二羧酸殘基、或芳香族二羧酸殘基；和/或單羧酸殘基，如飽和或不飽和單羧酸殘基，例如含乙烯性基團的酸殘基。

醇殘基可以包括飽和二醇殘基、不飽和二醇殘基、含酯基的二醇殘基、環(huán)二醇殘基、和/或芳香族二醇殘基。

該一種或多種聚酯鏈段的合適的第一聚酯鏈段可以來自一種或多種羧酸與一種或多種醇的聚酯化，其中該一種或多種羧酸可包括以下物質(zhì)的酸、酯、酸酐、或酰-鹵形式，該物質(zhì)包括：芳香族二羧酸和/或脂環(huán)族二羧酸，如鄰苯二甲酸、間苯二甲酸、對苯二甲酸、1，4-環(huán)己烷二羧酸、和/或氫化的苯二甲酸；其中該一種或多種醇包括：乙二醇、丙二醇、季戊四醇、三羥甲基丙烷、MP二醇、新戊二醇、分子量為210道爾頓以下的二醇(glycol)、和/或其衍生物。該第一聚酯鏈段可具有1500道爾頓以下的分子量，例如300-1000、500至1000、800至1500、1000至1500、或500至1500道爾頓。該第一聚酯鏈段可具有1至2.5的多分散指數(shù)(PDI)。該第一聚酯鏈段會影響、提供一些控制、或整體性(over)控制一種或多種樹脂性能，如撓曲模量和/或HDT。

合適的第二聚酯鏈段可來自一種或多種羧酸與一種或多種醇的聚酯化，其中該一種或多種羧酸包括以下物質(zhì)的酸、酯、酸酐、或酰-鹵形式，該物質(zhì)包括：包括1，4-CHDA、C₁-C₂₄飽和二羧酸，如琥珀酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、和/或更高級的同系物；且其中該一種或多種醇包括分子量為50、60、或65道爾頓以上的直鏈和/或支鏈二醇，如二乙二醇、三乙二醇、二丙二醇、季戊四醇、1，6-己二醇、或更高級的同系物、大環(huán)伯二醇、2-丁基-2-乙基-1，3-丙二醇、新戊二醇、HPHP二醇、脂肪族環(huán)氧化合物、脂環(huán)族環(huán)氧化合物、和/或其衍生物。該第二聚酯鏈段可具有2000道爾頓或更大的分子量，例如700至2000、900至1500、800至2000、1000至1500、1000至2000、1500至2000道爾頓、或1500至3000道爾頓。該第二聚酯鏈段可具有1至2.5的多分散指數(shù)(PDI)。該第二聚酯鏈段會影響、提供一些控制、或整體性控制一種或多種樹脂性能，如抗沖擊性和/或拉伸率。

該一種或多種聚酯鏈段中的合適的第三聚酯鏈段可來自一種或多種羧酸與一種或多種醇的聚酯化，其中該一種或多種羧酸包括以下物質(zhì)的酸、酯、酸酐、或?；?鹵化的形式，該物質(zhì)包括：不飽和酸，例如含乙烯性基團的酸，如馬來酸、富馬酸、丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸、和/或其更高級的同系物、同分異構(gòu)體、或衍生物；或不飽和酸酐，如含乙烯性基團的酸酐，如馬來酸酐、琥珀酸酐、和/或其更高級的同系物、或衍生物；且其中該一種或多種醇包括：支鏈和/或支鏈二醇，其中該二醇可包括一級或多級的不飽和度。該第三聚酯鏈段可具有1400道爾頓或更大的分子量，例如1400-10000道爾頓。該第三聚酯鏈段可具有1至2.5的多分散指數(shù)(PDI)。該第三聚酯鏈段會影響、提供一些控制、或整體性控制一種或多種樹脂性能，如交聯(lián)密度。

在某些實施方式中，該樹脂組合物可具有3000至15000道爾頓的分子量。在其他實施方式中，該樹脂組合物可具有2500至25000道爾頓、4000至17000道爾頓、3000至6000道爾頓、5000至12000道爾頓的分子量，以及其他的分子量范圍。

在某些VSFPLC中，可以將本體樹脂配制為，當該本體樹脂發(fā)生斷裂以使裂紋前面的阻止該裂紋傳播的裂縫穩(wěn)定時，在裂縫區(qū)產(chǎn)生足夠強的小纖維。希望這些纖維是足夠強的，以便其能夠使裂紋前面的裂縫區(qū)足夠穩(wěn)定、基本上穩(wěn)定、或穩(wěn)定，以阻止這些裂紋傳播。在某些實施方式中，樹脂分數(shù)是決定VSFPLC中一些本體性能的主要因素。在某些實施方式中，希望在每個纖維周圍存在足夠量的樹脂，以使該復合材料能夠使傳播的裂紋前面的裂縫區(qū)穩(wěn)定。裂縫去的穩(wěn)定降低了達到界面相，并最終達到纖維表面的破壞性能量。在某些實施方式中，該樹脂分數(shù)可以是該復合材料總重量的50％、60％、70％、80％、90％、或95％。在一些實施方中，該樹脂分數(shù)可以是該復合材料總重量的50％至95％、60％至85％、50％至80％、50％至60％、70％至95％、80％至95％、或90％至95％。在某些實施方式中，希望存在足夠量(體積)的樹脂，以便利用樹脂基本上圍繞大部分的纖維。在某些實施方式中，希望存在足夠量的樹脂，以便利用樹脂基本上圍繞大部分的纖維，且該復合材料能夠使復合材料中裂紋傳播的前面發(fā)現(xiàn)的裂縫區(qū)的大部分基本上穩(wěn)定、足夠穩(wěn)定、或穩(wěn)定。

如所述，一些VSFPLCA中脆性的傾向在一部分上來自裂紋，該裂紋產(chǎn)生于樹脂中并作為裂紋而非裂縫延伸至玻璃表面。因為一些VSFPLC中的樹脂可以緊密地化學鍵合至玻璃，驅(qū)動裂紋的擴展的能量的一部分被集中于纖維上的一點，且該纖維斷裂使裂紋擴展貫穿該纖維。

因此，在一些VSFPLC中，復合材料的所選性能涉及到樹脂基體組合物。因此，在某些實施方式中，(其中纖維的體積分數(shù)范圍為8％至35％、6％至40％、8％至20％、10％至35％、20％至50％，因為這些分數(shù)使該樹脂占有主要體積，且單絲/纖維獨立地被纏結(jié))希望復合材料中存在涂覆纖維的相當大部分的樹脂的最小網(wǎng)厚度，以使大部分裂縫在到達纖維表面之前穩(wěn)定。在某些實施方式中，在一些VSFPLC中，纖維的體積分數(shù)為以體積計8％至18％。

圖1示出了根據(jù)一些記載的實施方式，用于生產(chǎn)具有所希望性能的不飽和聚酯的特定類型分子結(jié)構(gòu)的視圖。并參見附圖13。如所述，根據(jù)某些實施方式，在3或4階段處理(cook)中，將這些樹脂在反應器中在氮氣下進行處理。還可以使用1、2、3、或4階段(在4級處理中，可以將不飽和部分從第3階段移至第4階段)。在某些實施方式中，可以利用(with)聚酯，使用3或4階段處理。在這些實施方式中，在處理過程中要注意位置、在該生長的聚合物鏈中的特定位置的二醇(glycol)、飽和酸、以及不飽和酸。這些聚酯樹脂由以下一種或多種物質(zhì)的組合制得，該物質(zhì)包括：鄰苯二甲酸、間苯二甲酸及酯、對苯二甲酸及酯、環(huán)己烷二羧酸、脂肪酸、馬來酸、富馬酸、丙烯酸、甲基丙烯酸、乙二醇、二乙二醇、丙二醇、二丙二醇、MP二醇、HPHP二醇、CHDM、季戊四醇、側(cè)烯丙基醇和二醇、雙酚、雙份環(huán)氧化合物、脂肪族環(huán)氧化合物、和/或脂環(huán)族環(huán)氧化合物。圖1描述了3階段的UP樹脂處理器。第一階段實現(xiàn)部分地控制或控制撓曲模量和/或HDT。第二階段實現(xiàn)部分地影響或影響抗沖擊性和/或韌性。且第三階段實現(xiàn)部分控制或控制隨著UP樹脂固化的交聯(lián)密度。

在某些實施方式中，可以利用乙烯基酯，使用1階段或2階段處理器來實施。

當處理基本上完成時，可以在冷卻過程中添加乙烯基功能性單體，以調(diào)節(jié)粘度和/或促進最終固化過程中的交聯(lián)反應。反應稀釋劑的選擇性和用量會影響固化樹脂的性能。反應性稀釋劑可選自以下乙烯基功能性單體或其組合的種類的代表：苯乙烯、α-甲基苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯單體、二甲基丙烯酸乙二醇酯、二甲基丙烯酸二乙二醇酯、二甲基丙烯酸1，6-己二醇酯、聚二甲基丙烯酸乙二醇酯、TMP三甲基丙烯酸酯、乙氧化雙酚A二甲基丙烯酸酯、CN9101脂肪族烯丙基低聚物、甲基丙烯酸異癸基酯、甲基丙烯酸月桂醇酯、2-苯氧基乙基丙烯酸酯、異冰片基丙烯酸酯、聚單甲基丙烯酸乙二醇酯、丙氧基化的NPG二丙烯酸酯或其組合。還可以使用其他的反應性稀釋劑。

以下Sartmoer丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯可用于增韌UP和VE樹脂，如：SR242、SR257、SR313、SR324、SR335、SR339、SR340、SR379、SR423、SR495、以及SR506。通常的添加劑為2％至10％。

以下Sartmoer丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯還可用于提高UP和VE樹脂的HDT，如：SR206、SR209、SR238、SR247、SR268、CD540、CD541、SR350、SR351、以及SR444。這些丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯可以分開使用或組合使用。通常的添加劑為2％至10％。例如，2％的TMPTA添加量提高了某些樹脂的HDT，例如，將MIRteq的MIR100樹脂從51℃提高至62℃。

在某些實施方式中，聚酯樹脂可以適用于封閉成型(cloded moulding)。該樹脂可用作一般目的樹脂或用作乙烯基酯樹脂。例如，合適的樹脂可包括但不限于以下一種或多種特征：至少100MPa的撓曲強度；6％至15％的撓曲伸長率；至少2.9GPa的撓曲模量；約30至110MPa的拉伸強度；約6至15％的拉伸伸長率；小于3GPa的拉伸模量；和/或50至150℃的HDT。

在某些實施方式中，不飽和聚酯的合成和制備可以是以下步驟的組合，其中：以兩種活性(at two activifies)處理特定的不飽和聚酯，即飽和酸與不飽和酸的比例為0.9∶1和3∶2；將其共混以制備具有所希望性能的基體樹脂，隨后將低聚物或高聚物或組合添加至基體樹脂以進一步改善性能。如果在VSFPLC配制物中使用酰胺觸變膠(amide thixatrope)，在該階段將其剪切至樹脂中，注意混合溫度不超過25℃。

某些實施方式涉及，如本文中披露的，用于結(jié)合纖維與樹脂的方法，其中利用消泡劑來實施混合，以使捕獲的空氣最少。隨后，將樹脂-纖維混合物置于28至29英寸汞柱真空度(vacuum)，以除去剩余的空氣。此外，該樹脂-纖維混合物可包括添加促進劑，諸如：辛酸鈷、環(huán)烷酸鈷、辛酸鉀、辛酸鈣、辛酸鋅、辛酸鋯、環(huán)烷酸銅、二甲基苯胺、二乙基苯胺、乙?；?、或其組合。例如，這些可以單獨地或組合地添加至VSFPLC，其濃度為基于總樹脂、低聚物和單體的含量而計算的至少0.01％、0.03％、0.05％、0.07％、0.1％、0.2％、0.3％、0.4％、0.5％、0.6％、0.7％、0.8％、0.9％、1％、1.2％、1.4％、或2％。

某些實施方式涉及，如本文中披露的，用于結(jié)合纖維與樹脂的方法，其中，該短纖維混合物或VSFPLC混合物包括促進劑，諸如：辛酸鈷、環(huán)烷酸鈷、辛酸鉀、辛酸鈣、辛酸鋅、辛酸鋯、環(huán)烷酸銅、二甲基苯胺、二乙基苯胺、乙酰基丙酮。這些可以單獨地或組合地添加短纖維混合物或VSFPLC混合物，其濃度為基于總樹脂、低聚物和單體的含量而計算的至少0.01％、0.03％、0.05％、0.07％、0.1％、0.2％、0.3％、0.4％、0.5％、0.6％、0.7％、0.8％、0.9％、1％、1.2％、1.4％、或2％。某些實施方式涉及包括短纖維VSFPLC混合物的產(chǎn)品，其中，該產(chǎn)品還包括促進劑，諸如：辛酸鈷、環(huán)烷酸鈷、辛酸鉀、辛酸鈣、辛酸鋅、辛酸鋯、環(huán)烷酸銅、二甲基苯胺、二乙基苯胺、乙?；?、或其組合，其濃度為基于總樹脂、低聚物和單體的含量而計算的至少0.01％、0.03％、0.05％、0.07％、0.1％、0.2％、0.3％、0.4％、0.5％、0.6％、0.7％、0.8％、0.9％、1％、1.2％、1.4％、或2％。

某些實施方式涉及，如本文中披露的，用于結(jié)合纖維與樹脂的方法，其中，將至少一種觸變膠添加至該混合物。某些實施方式涉及包括結(jié)合纖維和樹脂的產(chǎn)品，其中該產(chǎn)品還包括至少一種添加的觸變膠。這些觸變膠例如可以選自：表面改性的粘土、酰胺觸變膠、改性的尿基觸變膠、氫化蓖麻油、霧化二氧化硅觸變膠、表面涂覆的霧化二氧化硅觸變膠、或其組合。根據(jù)配制物的需求，觸變膠可以是基于總樹脂、低聚物和單體的含量而計算的以下重量百分比之一：0.3％、0.4％、0.5％、0.6％、0.7％、0.8％、0.9％、1％、1.2％、1.4％、1.6％、1.8％、2％、2.4％、2.8％、3％、3.5％、4％、4.5％、5％、5.5％、6％、7％、8％、9％、或10％。在某些實施方式中，觸變膠可以是基于總樹脂、低聚物和單體的含量而計算的以下重量百分比之一：至少0.3％、至少0.7％、至少1％、至少1.6％、至少2％、至少4％、至少8％、或至少10％。某些實施方式涉及，如本文中披露的，用于結(jié)合纖維和樹脂的方法，其中該短纖維混合物或VSFPLC混合物包括：至少一種促進劑，選自：辛酸鈷、環(huán)烷酸鈷、辛酸鉀、辛酸鈣、辛酸鋅、辛酸鋯、環(huán)烷酸銅、二甲基苯胺、二乙基苯胺、乙酰基丙酮、或其組合，其濃度為0.01％、0.05％、0.07％、0.1％、0.3％、0.4％、0.6％、0.9％、1％、1.2％、1.4％、或2％；以及至少一種觸變膠，選自：表面改性的粘土、酰胺觸變膠、氫化蓖麻油、霧化二氧化硅觸變膠、改性的尿基觸變膠、以及表面涂覆的霧化二氧化硅觸變膠、或其組合，以以下重量百分比之一：0.3％、0.4％、0.5％、0.6％、0.7％、0.8％、0.9％、1％、1.2％、1.4％、1.6％、1.8％、2％、2.4％、2.8％、3％、3.5％、4％、4.5％、5％、5.5％、6％、7％、8％、9％、或10％。某些實施方式涉及包括纖維和樹脂的產(chǎn)品，其中該產(chǎn)品還包括至少一種促進劑和至少一種觸變膠。

某些實施方式涉及，如本文中披露的，用于結(jié)合纖維和樹脂的方法，其中該短纖維混合物或VSFPLC混合物進一步包括至少一種添加的空氣釋放劑?？諝忉尫艅┛梢园凑栈诳倶渲?、低聚物和單體的含量而計算的以下重量百分比來添加：0.5％、0.75％、1％、1.25％、1.5％、2％、2.5％、3％、或4％?？梢允褂酶鞣N可商購的空氣釋放劑。在一些方面，可以使用由其他公司制造的適用于高分子量醇酸樹脂配制物的空氣釋放劑，諸如BYK A500、BYK A515、BYK A555、Bevaloid 6420、或Swancor 1317、EFKA 20、或上述空氣釋放劑的等價物。

某些實施方式涉及，如本文中記載的，用于結(jié)合纖維和樹脂的的方法，進一步從該配制物中移除空氣的方法。例如，可以在圖9描述的空氣移除裝置中在28″至29″的Hg真空度下進行。圖10是根據(jù)某些實施方式的另一種真空空氣移除方法的概圖。

某些實施方式涉及，如本文中披露的，用于結(jié)合纖維和樹脂的方法，其中該短纖維混合物或VSFPLC混合物進一步包括添加至少一種HALS(受阻的胺光穩(wěn)定劑)和/或受阻的酚類，以減弱自由基反應。該HALS和/或受阻酚類可以按0.01至0.1％的范圍添加。可以使用的HALS和/或受阻酚類的實例包括：HQ、MEHQ、TBHQ、TBC、TBA等，或其組合。在一些方面，HALS和/或受阻酚類可選自各種高分子量受阻胺光穩(wěn)定劑，該選擇取決于VSFPLC配制物及其最終使用。

某些實施方式涉及使用至少一種引發(fā)劑的方法。例如，該至少一種引發(fā)劑可選自：低分子量MEKP、中分子量MEKP、高分子量MEKP、過氧化氫異丙苯、過氧化環(huán)己酮、BPO、或這些引發(fā)劑的混合物，以便引發(fā)固化反應。通常，引發(fā)劑按照基于該配制物中存在的單體、低聚物和聚合物的總重量計算的1％至3％的范圍添加，并控制添加引發(fā)劑時VSFPLC的溫度和/或所需的凝膠時間。

某些實施方式涉及，如本文中披露的，用于結(jié)合纖維和樹脂的方法，其中該方法進一步包括將短纖維配制物和/或VSFPLC配制物置于模具中或模具上，以便當該配制物固化時形成固體的成型制品。

某些實施方式涉及，如本文中披露的，用于結(jié)合纖維和樹脂的方法，其中該短纖維混合物或VSFPLC混合物進一步包括將至少一種顏料膏添加至該配制物。顏料膏可以按照1％的配制物重量至20％的配制物重量添加。在某些實施方式中，由于考慮將一些無機填料作為顏料膏配制物的一部分，因此該量進一步變化。

某些實施方式涉及，如本文中披露的，用于結(jié)合纖維和樹脂的的方法，其中該短纖維混合物或VSFPLC混合物進一步包括添加至少一種引發(fā)劑以便引發(fā)固化反應，并添加至少一種顏料膏至該配制物中，其中該引發(fā)劑選自：低分子量MEKP、中分子量MEKP、高分子量MEKP、過氧化氫異丙苯、過氧化環(huán)己酮、BPO、或這些引發(fā)劑的混合物。引發(fā)劑按照基于該配制物中存在的單體、低聚物和聚合物的總重量計算的1至3％的范圍添加，并控制添加引發(fā)劑時VSFPLC的溫度和/或所需的凝膠時間。此外，可以將這些配制物置于模具中或模具上，以便當該配制物固化時形成固體的成型制品。

某些實施方式涉及，如本文中披露的，用于結(jié)合纖維和樹脂的方法，其中該短纖維混合物或VSFPLC混合物進一步包括添加至少一種無機填料至該配制物。無機填料可以獨立地或組合地添加。在一些方面，根據(jù)所需要的應用，該填料可以按照總分子量的5％至25％的范圍添加。

某些實施方式涉及，如本文中披露的，用于結(jié)合纖維和樹脂的方法，其中該方法進一步包括通過利用樹脂-單體-水乳液來處理這些觸變膠來移除霧化二氧化硅觸變膠的表面的催化作用。例如，可以通過將少量水添加至樹脂溶液，隨后乳化該混合物來進行制備。這可以是相同的如所述用于鈍化VSFPLC纖維表面的乳化劑。

用于生產(chǎn)測試面板的配制物

在示例性的配制物中，該配制的乙烯基酯樹脂在干凈的(閑置的)鑄模中固化，且不含有觸變膠。其使用0.3％至6％的辛酸鈷溶液、0.1％至100％的DMA來促進。其使用2.2％的高分子量MEKP來引發(fā)。該組分以及測試空間的溫度總是在25℃以上/0.5℃以下。該干凈鑄模的聚酯面板利用0.5％至6％的辛酸鈷溶液以及0.3％至10％的辛酸鉀溶液來促進。該聚酯配制物利用2.2％中等反應性MEKP來相對于測試條件進行催化，并保持在25℃。包含VSFPLC纖維的樹脂利用BYK 410改性的聚脲觸變膠進行全部觸變。

樹脂和低聚物合成

該示例性樹脂和低聚物合成在3升的玻璃反應器中進行。該反應器能夠達到235℃。將其極有效地滯后，并具有熔融溫度、冷凝器入口溫度、和冷凝器出口溫度監(jiān)視器。并未對其進行改性以便允許未反應的揮發(fā)組分的真空除氣。該樣品在測試之前，在29″Hg的真空度和30℃下保持30分鐘。

下表3列舉了示例性樹脂，以說明用于制造具有合適韌性的樹脂的分子工程的種類，用于VSFPLC配制物。

圖3用于處理的數(shù)據(jù)

下表4是在一些VSFPLC配制物中使用的一些示例性UP樹脂的物理強度數(shù)據(jù)的總結(jié)。從該數(shù)據(jù)可看出，當固化時，該配制物對于干凈的鑄模，具有小于3GPa的撓曲模量，對于纖維填充的VSFPLC層狀材料小于4.5GPa。這些配制物顯示出優(yōu)異的沖擊韌性。

表4：一些VSFPLC配制物中使用選擇UP樹脂的物理強度數(shù)據(jù)的總結(jié)。

表4

如本文中披露的，許多可商購的VE和UP樹脂不具有所希望的耐裂紋擴展性。對于制備更具抗沖擊性的UP樹脂、并增強其拉伸伸長率的最常見的策略是：

1.添加飽和二羧酸如己二酸，以降低芳香性；

2.降低不飽和酸在該化學式中的比例；

3.在該化學式中使用高分子量和/或分支二醇；和/或

4.添加增塑劑如鄰苯二甲酸或己二酸酯，或其組合。

這些方案本身或一致地生產(chǎn)具有低機械性能和低HDT的UP樹脂。如本文中披露的，在某些實施方式中，VSFPLC的性能可依賴于本體樹脂的性能，因此已知用于改進UP樹脂的拉伸伸長率和抗沖擊性的方案并不適用于VSFPLC配制物。

本發(fā)明提供了樹脂以及用于生產(chǎn)該樹脂的方法，其中該樹脂具有所需要的韌性、和/或耐裂紋擴展性。在某些實施方式中，所記載的樹脂產(chǎn)生了芳香族結(jié)構(gòu)與脂環(huán)族結(jié)構(gòu)的平衡，以改性分子的相互作用和結(jié)晶性。本發(fā)明還公開了使用長鏈二醇和短鏈二醇、分支或未分支的共混物，以降低結(jié)晶性和其他的分子締合。

除了分子構(gòu)建段的選擇之外，該酯化反應以兩個階段或優(yōu)選三個階段或更多個階段來實施以使得(分子)部分位于生長的聚酯上的特定位置。調(diào)整該末端結(jié)果制成了具有特定分子結(jié)構(gòu)的UP樹脂。將這些UP樹脂共混，以獲得具有所希望性能的UP樹脂配制物。這些樹脂的發(fā)展的目的之一是生產(chǎn)固化的復合材料，該復合材料通過使“擴展的”裂紋前面的裂縫區(qū)穩(wěn)定，來抑制裂紋傳播。這些樹脂可利用聚酯丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯來進一步改性。在某些實施方式中，所記載的樹脂具有韌性和/或耐裂紋擴展性，并具有75MPa至120MPa的撓曲強度。

表3列舉了示例性樹脂的小樣品，用于說明對生產(chǎn)適當韌性樹脂所需要的分子工程的種類，該適當韌性樹脂可用于一些VSFPLC配制物。

可商購的UP樹脂具有隨機地位于整個分子的乙烯基。

當前市場上出售的樹脂未進行優(yōu)化來賦予所希望的性能的組合。該樹脂骨架需要以多種方式來構(gòu)建和/或合成，以顯示分子中所有亞組(subgroup)的所需性能。

單一階段處理確保不飽和部分(乙烯基)會隨機地分布于分子中，負面地影響性能。兩個階段處理是較好的選擇，但其限制了乙烯基之間相距的距離。此外乙烯基不必要地位于分子的末端，但隨機地分散于整個第二階段。這導致降低了未利用交聯(lián)而締合的樹脂中構(gòu)建塊貢獻(促成，contrbution)的表現(xiàn)。經(jīng)兩個階段處理的樹脂可適用于共混樹脂，但對于一些應用并不是所希望的。兩個階段處理其本身不得不為了伸長率而犧牲HDT。這對于VSFPLC不是所希望的。在兩個階段處理中，我們不得不提高飽和酸對不飽和酸的比率，以獲得預定的伸長率。

這導致對于預定伸長率的更低的HDT。利用這些樹脂，通過在第二階段將小百分比的多官能團醇添加至酯化反應，并通過在“減退(let dowm)”過程中當將官能性單體添加至該聚酯中時，將少量的二、三、和四官能團乙烯基單體添加至單體混合物中，可獲得HDT中微小的改進。

對于三個階段處理，本文中披露的樹脂結(jié)構(gòu)需要多級酯化反應?？梢允蛊鋽嗔殉蔀楦逪DT和低HDT變型(高HDT大于70℃，低HDT小于70℃)。該高HDT可具有由芳香族化合物和其他環(huán)狀化合物占主導的中心核。低HDT變型在生長的聚酯中具有低的芳香族含量。

圖1和圖13中記載的是形成適用于一些VSFPLC的UP樹脂的示例性方式。合成這些示例性樹脂的目的之一在于使HDT最高，并獲得大于7％的拉伸伸長率。如本文中披露的，還可使用其他的拉伸伸長率。第一階段：在第一階段中，利用低分子量二醇如乙二醇、丙二醇、MP二醇、或NPG、或其組合來酯化芳香族或脂環(huán)族二羧酸。這些結(jié)構(gòu)的存在增強了生長的聚酯的韌性。由于空間原因，需要這些結(jié)構(gòu)位于生長的聚酯的中心。第一階段聚酯化的分子量越高，所得的不飽和聚酯的越具有韌性且HDT越高，所有其他階段中也一樣。第一階段中的熔融溫度首先在160℃至175℃下穩(wěn)定，用于完成第一階段聚酯化反應，隨后將該溫度升高至190℃至210℃，用于第二階段反應的完成，隨后將反應器加熱至225℃，直至后端溫度開始下降。隨后關(guān)閉電源，并增強該噴氣(sparging gas)流以除去最后的水和其他揮發(fā)物，并形成稍高的分子量。

第二階段：當熔融溫度降低至180℃以下時，添加第二階段反應器填充料，并重復加熱過程。如前述，該級由狹窄且分支的結(jié)構(gòu)做主導，因為這賦予了耐受性、拉伸率和韌性。

第三階段：在第三階段處理中，注意以約0.13％的估計的融化重量來添加TBHQ，以防止凝膠化?，F(xiàn)在，添加最后的反應物至該熔融體，該熔融體包括含有不飽和部分的化合物。持續(xù)該酯化反應，直至熔融物的酸值下降至25mg KOH/g以下。隨后，在冷卻過程中增強氮氣噴氣，目的是除去任何剩余的揮發(fā)物。隨后，將熔融物迅速冷卻至約120℃。隨后該熔融物利用反應性單體/多種單體減退(let down)，并迅速冷卻至室溫。該過程獲得三種有用的結(jié)果。首先，芳香族/塊體部分位于聚酯的中心。第二，提供拉伸率和耐受性的部分基本上不進行交聯(lián)，并能夠顯示其性能貢獻。第三，將乙烯基定位為足夠遠，以使剩余的分子貢獻其性能至由交聯(lián)而受阻的UP。對于高HDT變型，其具有緊密的(tight)的中心核，低的飽和酸與不飽和酸的比率，即4∶3、5∶4、6∶5、7∶6、以及1∶1。其還可以包括小百分比的TMP，或五赤蘚醇(penta erithritol)以產(chǎn)生生長的聚合物的一些交聯(lián)。通常，這些包含于該處理的第一階段中時是有效的。

在第一階段中使用芳香族和脂環(huán)族的酸/二醇。這些結(jié)構(gòu)的存在增強了生長的分子的韌性。由于空間原因，需要這些結(jié)構(gòu)位于分子的中心。第一階段聚酯化的分子量越高，分子越具有韌性，所有其他情況中也相同。生長的分子的結(jié)構(gòu)越呈線性，反應物分子越具有韌性，且所有其他情況中也相同。隨著第一階段分子量百分比的生長，韌性也增強，且HDT也升高。是結(jié)構(gòu)與摩爾百分比的組合起作用、部分地控制或控制聚酯的該部分對最終UP分子的性能的影響。以下是三個階段處理的一些實施例。

實施例1

實施例2

以上說明了提高不飽和酸的比率的效果。

實施例3

實施例4

以上實施例2、3和4的HDT通常很大程度上高于現(xiàn)今市場上可購得的撓性樹脂。這部分地歸因于在開始的處理中添加少量的0.5摩爾TMP，以及在單體封裝中添加2％的TMPTA。

圖17、圖18和圖19描述了對于脆性面板對較不脆面板的應變纖維(strainedfibre)的體積。圖17描述了低伸長率面板在斷裂之前的情況。據(jù)估計，對于該脆性面板，約1500個纖維承受負載。圖18描述了中等伸長率面板在斷裂之前的情況。據(jù)估計，對于該面板，約4150個纖維承受負載，這遠強于1500纖維面板。圖19描述了高伸長率面板斷裂之前的情況。據(jù)估計，對于該面板，約6090個纖維承受負載。這些圖確認了該6090纖維面板比4150纖維面板承載更多負載，且顯著地比1500纖維承載更多負載?；w樹脂的彈性越高，則有越多的纖維涉及承受負載，該面板將越來越傾斜。這就是在一些VSFPLC中需要使用具有高伸長率的樹脂的原因。該樹脂越具韌性，則需要越多的負載來使面板偏斜預定的距離。一些VSFPLC需要其能夠利用的高撓曲模量的剩余樹脂。這樣的樹脂對于平均纖維長度為臨界纖維長度的多倍的組合物不是所需要的，因此不是可商購的。

在某些實施方式中，可以將現(xiàn)有的可商購樹脂共混以形成具有適當用于一些VSFPLC的配制物的性能的樹脂共混物。以下是共混后的樹脂的一些實施例，其適用于一些VSFPLC。

表5 彈性不飽和聚酯樹脂與乙烯基酯樹脂的共混物。

表5

在表5中，樹脂F(xiàn)010是F010，其可購自AOC，East Collierville，田納西州，美國；并且是溶解于苯乙烯中的雙酚A環(huán)氧類乙烯基酯樹脂。樹脂0922是STYPOL 040-0922，其購自Cook Composites and Polymers，堪薩斯城，密蘇里州。樹脂F(xiàn)013是F013，其可購自AOC，East Collierville，田納西州，美國；并且是溶解于苯乙烯中的雙酚A環(huán)氧類乙烯基酯樹脂。樹脂1508是柔性不飽和聚酯樹脂，其由Cray Valley，巴黎，法國制得。

表6.彈性不飽和聚酯樹脂與乙烯基酯樹脂的共混物。

表6

在表6中，Dion 9800是氨基甲酸酯改性的乙烯基酯樹脂，其可購自Reichhold Industries，北卡羅來納，美國。樹脂1508是柔性不飽和聚酯樹脂，其由Cray Valley，巴黎，法國制得。樹脂0922是STYPOL 040-0922，其購自Cook Composites and Polymers，堪薩斯城，密蘇里州。樹脂31830也被稱為31830-00，是非促進的、低反應性的、低粘度柔性、溶解于苯乙烯的間苯二甲酸改性的不飽和聚酯樹脂，購自Reichhold Industries，北卡羅來納，美國。

表7.乙烯基酯樹脂的共混物。

表7

在表7中，樹脂Dion 9800是氨基甲酸酯改性的乙烯基酯樹脂，其可購自Reichhold Industries，北卡羅來納，美國。樹脂Dion 9600是柔性、韌性乙烯基酯樹脂，其可購自Reichhold Industries，北卡羅來納，美國。樹脂Dion 31038也被稱為31038-00，是氨基甲酸酯改性的乙烯基酯樹脂，購自Reichhold Industries，北卡羅來納，美國。

根據(jù)某些實施方式，還可以通過將Dion 9600(其是柔性的、韌性乙烯基酯樹脂)與Dion 9400共混，來制造乙烯基酯樹脂的其他的共混物。Dion 9600的HDT對于一些應用來說太低，然而，將Dion 9400酚醛乙烯基酯樹脂的一定部分與Dion 9600共混改進了屈服應力和HDT?？砂凑找韵卤嚷蕘砉不鞓渲涸?5％Dion 9600中共混5％Dion 9400、在95％Dion 9600中共混5％Dion 9400、在95％Dion 9600中共混5％Dion 9400、在90％Dion 9600中共混10％Dion 9400、在85％Dion 9600中共混15％Dion 9400、或在80％Dion 9600中共混20％Dion 9400。這些共混物保持足夠的拉伸率，并具有增高的HDT。Dion 9600是柔性、韌性乙烯基酯樹脂，其可購自Reichhold Industries，北卡羅來納，美國。9400是未促進的(non-accelcrated)、酚醛環(huán)氧基乙烯基酯樹脂，其可購自Reichhold Industries，北卡羅來納，美國。

使用一些記載的實施方式，本文中披露的樹脂和/或樹脂-纖維復合材料可改進以下一種或多種性能：高于已知相似的樹脂-纖維復合材料至少10％的拉伸屈服應力、拉伸伸長率、撓曲伸長率和/或韌性(伊佐德抗沖擊器強度)。在某些實施方式中，可以將這些性能改進高于已知相似的樹脂-纖維復合材料至少10％、20％、30％、40％、或50％，有時對于斷裂/破壞能達到35至50％。

如該實施例所說明的，Dion 9600 LC具有以下性能：撓曲強度81 MPa、撓曲拉伸率5.8％、撓曲模量3.1GPa、以及使標準板斷裂所需的3.6焦耳。Dion 9600+12％的Dion 9400撓曲強度為90MPa、撓曲拉伸率為6.9％、撓曲模量為3.4GPa、以及使標準板斷裂所需的5.6焦耳。這表示拉伸率中33％的增長，和使標準板斷裂所需能量的56％的增長。因此，根據(jù)某些實施方式，混合(blend off)骨架樹脂可改進該樹脂用于一些VSFPLVC的性能。

不飽和聚酯和乙烯基酯樹脂的分子結(jié)構(gòu)可決定固化的樹脂的一些性能。例如，對于本文中披露的乙烯基酯樹脂，更特別地，雙酚-A環(huán)氧乙烯基酯樹脂。然而，該內(nèi)容還可應用與不飽和聚酯樹脂、丙烯酸樹脂、環(huán)氧樹脂、聚氨酯樹脂、或其組合。當樹脂如熱固性樹脂的情況作為固化反應的結(jié)果而固化、或如熱塑性樹脂的情況由于顯著降低溫度導致固化時，相鄰分子或結(jié)合體。如果這些結(jié)合強，且在分子結(jié)構(gòu)的部分中是規(guī)則的，則可形成“結(jié)晶區(qū)域”。這些結(jié)晶區(qū)域結(jié)構(gòu)導致該聚合物變得更具剛性和/或更剛硬。

在某些實施方式中，這些區(qū)域可具有變化的分辨度。在某些實施方式中，為了試圖影響一些性能，可以配制該樹脂配制物，以增強剛性(即結(jié)晶性)，并以足夠量添加增塑劑以獲得所需的大塊性能(整體性能)。

例如，一些增塑劑可以特征為更高反應性增塑劑和更低反應性增塑劑。

在某些實施方式中，不飽和聚酯樹脂和/或乙烯基酯樹脂可具有增塑劑的作用。在某些實施方式中，添加極具柔性(撓曲性)的不飽和聚酯樹脂和/或乙烯基酯樹脂以使樹脂更剛硬，導致樹脂混合物更具柔性。

在某些實施方式中，可以將其分子結(jié)構(gòu)影響了該基體樹脂的性能，以形成結(jié)晶區(qū)域和/或強分子間結(jié)合的樹脂，添加至樹脂混合物。這些添加劑當以例如3-15％添加時，可以不按照混合律，并對樹脂共混物的性能具顯著的影響。通常，這針對合金樹脂來描述。還可以使用本文中披露的其他范圍。

實施例5.Reichhold的Dion 9600加13％的Dion 9400。該實施例是合金化的良好說明，因為Dion 9400是本身具有低伸長率的酚醛乙烯基酯樹脂，但當以12至13添加至Dion 9600時，顯著增長了用于液體復合材料時的樹脂的拉伸率和韌性。

表7.顯示了在液體復合材料中，將增加量的Dion 9400添加至Dion 9600的結(jié)果。

表7

實施例6.表8描述了少量調(diào)整劑制得的、溶解于Derakane 411/350雙酚A環(huán)氧乙烯基酯樹脂的UP樹脂的效果。

表8

以下，借助于隨后的實施例來說明其他的實施方式。

實施例7.一種樹脂，包括：

i)第一聚酯段，包括一個或多個第一二羧酸殘基和一個或多個第一二醇殘基；

ii)第二聚酯段，包括一個或多個第二二羧酸殘基和一個或多個第二二醇殘基；

iii)第三聚酯段，包括一個或多個第三含乙烯基的酸殘基，一個或多個飽和羧酸殘基和一個或多個第三二醇殘基；

其中：

a)第一聚酯段的末端結(jié)合至第二聚酯段；

b)結(jié)合至第一聚酯段的第二聚酯段，進一步結(jié)合至第三聚酯段；以及

c)由第三聚酯段封端的樹脂，由一個或多個第三含乙烯基的酸殘基和/或一個或多個第三二醇殘基封端。

實施例8.實施例7的樹脂，其中，第一聚酯段位于樹脂中的中心。

實施例9.實施例7至8的任一種的樹脂，其中，第一聚酯段包括芳香族和/或大殘基(bulky residues)。

實施例10.實施例7至9的任一種的樹脂，其中，該第一聚酯段提供剛性和/或包括對于其拉伸率的高HDT。

實施例11.實施例7至10的任一種的樹脂，其中，該第一聚酯段具有范圍為300至1500道爾頓的分子量。

實施例12.實施例7至11的任一種的樹脂，其中，該一個或多個第一二羧酸殘基包括一個或多個環(huán)二羧酸殘基。

實施例13.實施例7至12的任一種的樹脂，其中，該一個或多個第一二羧酸殘基包括脂環(huán)族二羧酸殘基和/或芳香族二羧酸殘基。

實施例14.實施例7至13的任一種的樹脂，其中，該一個或多個第一二羧酸殘基包括脂環(huán)族二羧酸殘基。

實施例15.實施例7至14的任一種的樹脂，其中，該一個或多個第一二羧酸殘基包括一個或多個芳香族二羧酸殘基。

實施例16.實施例7至15的任一種的樹脂，其中，該一個或多個第一二醇殘基包括一個或多個二醇(glycol)殘基。

實施例17.實施例7至16的任一種的樹脂，其中，該一個或多個第一二醇殘基具有210道爾頓以下的分子量。

實施例18.實施例7至17的任一種的樹脂，其中，該第一聚酯段包括：

i)一個或多個脂環(huán)族二羧酸殘基和/或芳香族二羧酸殘基；以及

ii)一個或多個二醇殘基。

實施例19.實施例7至18的任一種的樹脂，其中，該第一聚酯段進一步包括小百分比的交聯(lián)劑，包括TMP或季戊四醇，基于重量的1％至5％的量級。

實施例20.實施例7至19的任一種的樹脂，其中，該第二聚酯段提供拉伸率和彈性性能。

實施例21.實施例7至20的任一種的樹脂，其中，該第二聚酯段基本上無交聯(lián)。

實施例22.實施例7至21的任一種的樹脂，其中，該第二聚酯段具有范圍為800至2000道爾頓的分子量。

實施例23.實施例7至22的任一種的樹脂，其中，該一個或多個第二二羧酸殘基包括飽和二羧酸殘基。

實施例24.實施例7至23的任一種的樹脂，其中，該一個或多個第二二醇殘基包括分子量為85道爾頓以上的直鏈和/或支鏈二醇。

實施例25.實施例7至24的任一種的樹脂，其中，該第二聚酯段包括一個或多個飽和二羧酸殘基和分子量大于100道爾頓的一個或多個二醇殘基。

實施例26.實施例7至25的任一種的樹脂，其中，該第三聚酯段影響交聯(lián)密度。

實施例27.實施例7至26的任一種的樹脂，其中，該第三聚酯段具有范圍為800至2000道爾頓的分子量。

實施例28.實施例7至27的任一種的樹脂，其中，該樹脂的一部分通過偶聯(lián)劑殘基結(jié)合至至少一種纖維。

實施例29.實施例28的樹脂，其中：

i)通過偶聯(lián)劑殘基結(jié)合至樹脂的該多種纖維是非催化性的；

ii)通過偶聯(lián)劑殘基結(jié)合至樹脂的該多種纖維的絕大部分是非反應性的；和/或

iii)該多種纖維的至少一種纖維與樹脂之間界面相，與樹脂具有基本上相同的性能，其中，該基本上相同的性能選自以下一種或多種：拉伸模量、拉伸伸長率、撓曲強度和/或撓曲伸長率。

實施例30.實施例7至29的任一種的樹脂，其中，該偶聯(lián)劑鍵合至纖維的表面，并通過低聚物橋鍵合至一個或多個第三含乙烯基的酸殘基段，該低聚物橋由樹脂配制物中的反應性稀釋劑制得。

實施例31.實施例7至30的任一種的樹脂，其中，該樹脂包括飽和酸對不飽和酸為0.9∶1至3∶2的比率。

實施例32.實施例7至31的任一種的樹脂，其中，該樹脂包括飽和酸對不飽和酸為4∶3的比率。

實施例33.實施例7至32的任一種的樹脂，其中，該樹脂包括飽和酸對不飽和酸為5∶4的比率。

實施例34.實施例7至33的任一種的樹脂，其中，該樹脂包括飽和酸對不飽和酸為6∶5的比率。

實施例35.實施例7至34的任一種的樹脂，其中，該樹脂包括飽和酸對不飽和酸為7∶6的比率。

實施例36.實施例7至35的任一種的樹脂，其中，該樹脂包括飽和酸對不飽和酸為1∶1的比率。

實施例37.實施例7至36的任一種的樹脂，其中，該樹脂包括比具有相同伸長率的可商購的樹脂的高HDT變型。

實施例38.實施例7至37的任一種的樹脂，其中，該樹脂包括低HDT變型。

實施例39.實施例7至38的任一種的樹脂，其中，樹脂或其部分包括以下一種以上性能：

i)1至7GPa的撓曲模量；

ii)30至150MPa的撓曲強度；

iii)2至20％的撓曲斷裂伸長率；

iv)20至110MPa的拉伸強度；

v)1至7GPa的拉伸模量；

vi)2至15％的拉伸伸長率；

vii)1.5至6KJ/m²的無缺口伊佐德沖擊強度；

viii)50至150℃的HDT；

ix)顯示增強的耐裂紋擴展性；

x)大于或等于2.5J的用于斷裂彎曲的標準板所需的能量；和/或

xi)基本上各向同性。

實施例40.實施例7至39的任一種的樹脂，其中，該樹脂包括由式(I)、(II)、(III)、或(IV)表示的結(jié)構(gòu)：

其中：

i)R₁、R₃和R₅獨立地表示一種或多種二羧酸的殘基；

ii)R₂、R₄和R₆獨立地表示一種或多種二醇的殘基；

iii)p獨立地表示2-10的平均值；

iv)q獨立地表示2-10的平均值；

v)r獨立地表示0-10的平均值；以及

vi)n獨立地表示1-2的平均值。

實施例41.實施例7至40的任一種的樹脂，其中，R₁獨立地表示一種或多種羧酸的殘基，包括：芳香族二羧酸；脂環(huán)族二羧酸；鄰苯二甲酸；間苯二甲酸；對苯二甲酸；1，4-環(huán)己烷二羧酸(1，4-CHDA)；苯二甲酸；氫化的苯二甲酸；和/或其衍生物或混合物；其中該一種或多種羧酸的殘基可來自酸、酯、酸酐、酰-鹵形式、或其混合物。

實施例42.實施例7至41的任一種的樹脂，其中，R₂獨立地表示一種或多種醇的殘基，包括：乙二醇；丙二醇；季戊四醇；三羥甲基丙烷；MP二醇；新戊二醇；分子量為210道爾頓以下的二醇；和/或其衍生物或混合物。

實施例43.實施例7至42的任一種的樹脂，其中，R₃獨立地表示一種或多種羧酸的殘基，包括1，4-CHDA、C1-C24飽和二羧酸；和/或其衍生物或混合物；其中該一種或多種羧酸的殘基可以來自酸、酯、酸酐、酰-鹵形式、或其混合物。

實施例44.實施例7至43的任一種的樹脂，其中，該C1-C24飽和二羧酸包括：琥珀酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、和/或更高級的同系物。

實施例45.實施例7至44的任一種的樹脂，其中，R₄獨立地表示一種或多種醇的殘基，包括：二乙二醇；三乙二醇；二丙二醇；季戊四醇；1，6-己二醇、或更高級的同系物；大脂環(huán)族二醇；大脂環(huán)族伯二醇；2-丁基-2-乙基-1，3-丙二醇；側(cè)烯丙基醇和二醇；新戊二醇；HPHP二醇；脂肪族環(huán)氧化合物；脂環(huán)族環(huán)氧化合物；和/或其衍生物或混合物。

實施例46.實施例7至45的任一種的樹脂，其中，R₅獨立地表示一種或多種羧酸的殘基，包括：不飽和酸；不飽和酸酐；和/或其衍生物或混合物；其中該一種或多種羧酸的殘基可以來自酸、酯、酸酐、酰-鹵形式、或其混合物。

實施例47.實施例7至46的任一種的樹脂，其中，該不飽和酸包括含乙烯基的酸。

實施例48.實施例7至47的任一種的樹脂，其中，該含乙烯基的酸包括：馬來酸、富馬酸、丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸、和/或其更高級的同系物、同分異構(gòu)體、或衍生物。

實施例49.實施例7至48的任一種的樹脂，其中，該不飽和酸酐包括含乙烯基的酸酐。

實施例50.實施例7至49的任一種的樹脂，其中，該含乙烯基的酸酐包括：馬來酸酐、琥珀酸酐、和/或其更高級的同系物、同分異構(gòu)體或衍生物。

實施例51.實施例7至50的任一種的樹脂，其中，R₆獨立地表示一種或多種醇的殘基，包括：一種或多種飽和二醇或可選的一種或多種不飽和二醇，其中該二醇包括一級或多級的不飽和度。

實施例52.實施例7至51的任一種的樹脂，其中，該不飽和二醇包括不飽和直鏈二醇和/或不飽和支鏈二醇。

實施例53.一種樹脂-纖維固化的復合材料，包括：

A)樹脂組合物，具有3000至15000道爾頓的分子量，其中該樹脂組合物是樹脂-纖維復合材料的30至95wt.％；

B)多個(種)纖維，其中該多種纖維是該樹脂-纖維復合材料的5至65wt.％；

C)偶聯(lián)劑組合物，其中該偶聯(lián)劑組合物是該復合材料中的纖維重量的0.5至5wt.％；

其中：

a)該樹脂-纖維復合材料具有以下一種或多種性能：

i)30至150MPa的撓曲強度；

ii)20至110MPa的拉伸強度；

iii)1.5至6KJ/m²的無缺口伊佐德沖擊強度；和/或

iv)顯示增強的耐裂紋擴展性；

b)該多種纖維具有以下一種或多種性能：

i)該多種纖維的至少85wt.％的長度小于1mm；

ii)平均纖維長度的范圍為200至700微米；和/或

iii)平均纖維直徑的范圍為5至20微米。

實施例54.實施例53的樹脂-纖維復合材料，其中纖維體積分數(shù)為樹脂-纖維復合材料的3至45％。

實施例55.實施例53至54的任一種的樹脂-纖維復合材料，其中，該樹脂-纖維復合材料的撓曲模量為1至7GPa。

實施例56.實施例53至55的任一種的樹脂-纖維復合材料，其中，該樹脂-纖維復合材料的撓曲斷裂伸長率為2至20％。

實施例57.實施例53至56的任一種的樹脂-纖維復合材料，其中，該樹脂-纖維復合材料的拉伸模量為1至7GPa。

實施例58.實施例53至57的任一種的樹脂-纖維復合材料，其中，該樹脂-纖維復合材料的拉伸伸長率為2至15％。

實施例59.實施例53至58的任一種的樹脂-纖維復合材料，其中，該樹脂-纖維復合材料的HDT為50至150℃。

實施例60.實施例53至59的任一種的樹脂-纖維復合材料，其中，該樹脂-纖維復合材料的使彎曲的面板斷裂所需的能量大于或等于2.5J。

實施例61.實施例53至60的任一種的樹脂-纖維復合材料，其中，該樹脂-纖維復合材料基本上是各向同性的。

實施例62.實施例53至61的任一種的樹脂-纖維復合材料，其中，相當大比例的該多種纖維的縱橫比為6至60。

實施例63.實施例53至62的任一種的樹脂-纖維復合材料，其中，不大于3wt.％的該多種纖維的長度大于2mm。

實施例64.實施例53至63的任一種的樹脂-纖維復合材料，其中，不大于5wt.％的該多種纖維的長度大于1mm。

實施例65.實施例53至64的任一種的樹脂-纖維復合材料，其中，在該樹脂-纖維復合材料中，至少85wt.％的該多種纖維獨立地由至少一個其他纖維重疊。

實施例66.實施例53至65的任一種的樹脂-纖維復合材料，其中，相當大比例的該多種纖維具有6至60的縱橫比；不多于3wt.％的該多種纖維的長度大于2mm；且不多于5wt.％的該多種纖維的長度大于1mm。

實施例67.實施例53至66的任一種的樹脂-纖維復合材料，其中，該樹脂復合材料的一部分通過所述偶聯(lián)劑組合物的偶聯(lián)劑殘基結(jié)合至該多種纖維的至少一種纖維。

實施例68.實施例53至67的任一種的樹脂-纖維復合材料，其中，通過偶聯(lián)劑殘基結(jié)合的該多種纖維的大部分是基本上非催化性的。

實施例69.實施例53至68的任一種的樹脂-纖維復合材料，其中，該多種纖維的至少一種纖維與該樹脂組合物之間的界面相具有與該樹脂組合物基本上相同的性能，其中該基本上相同的性能選自以下一種或多種：拉伸模量、拉伸伸長率、撓曲模量和/或撓曲伸長率。

實施例70.實施例53至69的任一種的樹脂-纖維復合材料，其中，該樹脂復合材料的一部分通過偶聯(lián)劑殘基粘合至該多種纖維的至少一種纖維。

實施例71.實施例53至70的任一種的樹脂-纖維復合材料，其中，該界面相被塑化以降低、或?qū)嵸|(zhì)上降低該固化的復合材料中的界面應力。

實施例72.實施例53至71的任一種的樹脂-纖維復合材料，其中，該界面相與該樹脂組合物相似、基本上相似或足夠相似，其中該物理性能選自以下一種或多種：拉伸模量、拉伸伸長率、撓曲模量和/或撓曲伸長率。

實施例73.實施例53至72的任一種的樹脂-纖維復合材料，其中，該界面相有效地將應力從該樹脂組合物傳遞至該固化的復合材料的至少一種纖維。

實施例74.實施例53至73的任一種的樹脂-纖維復合材料，其中，該界面相使該固化的復合材料中的至少一種纖維的催化性表面鈍化。

實施例75.實施例53至74的任一種的樹脂-纖維復合材料，其中，該樹脂組合物包括：至少兩種或更多種的樹脂的共混物；其中該至少兩種或更多種樹脂的共混物具有在25℃下的范圍為50至5000cps的粘度。

實施例76.實施例75的樹脂組合物，其中，該至少兩種或更多種樹脂的共混物包括70/30至50/50的重量比。

實施例77.實施例53至74的任一種的樹脂-纖維復合材料，其中，該樹脂包括：

i)第一聚酯段，包含一個或多個第一二羧酸殘基和一個或多個第一二醇殘基；

ii)第二聚酯段，包含一個或多個第二二羧酸殘基和一個或多個第二二醇殘基；

iii)第三聚酯段，包含一個或多個第三含乙烯基的酸殘基和一個或多個第三二醇殘基；

其中：

a)第一聚酯段的末端結(jié)合至第二聚酯段；

b)結(jié)合至第一聚酯段的第二聚酯段，進一步結(jié)合至第三聚酯段；

c)由第三聚酯段封端的樹脂，由一個或多個第三含乙烯基的酸殘基和/或一個或多個第三二醇殘基封端。

實施例78.一種樹脂-纖維復合材料，包括：

A)樹脂組合物，具有3000至15000道爾頓的分子量，其中該樹脂組合物是該樹脂-纖維復合材料的30至95wt.％；

B)多種纖維，其中該多種纖維是該樹脂-纖維復合材料的5至65wt.％；且該纖維體積分數(shù)是該樹脂-纖維復合材料的3至45％；以及

C)偶聯(lián)劑組合物，其中該偶聯(lián)劑組合物是該復合材料中纖維重量的0.5至5wt.％；

其中：

a)該樹脂-纖維復合材料具有以下一種或多種性能：

i)1至7GPa的撓曲模量；

ii)30至150MPa的撓曲強度；

iii)2至20％的撓曲斷裂伸長率；

iv)20至110MPa的拉伸強度；

v)1至7GPa的拉伸模量；

vi)2至15％的拉伸伸長率；

vii)1.5至6KJ/m²的無缺口伊佐德沖擊強度；

viii)50至150℃的HDT；

ix)顯示增強的耐裂紋擴展性；

x)大于或等于2.5J的用于斷裂彎曲的標準板所需的能量；和/或

xi)基本上各向同性；

b)該多種纖維具有以下一種或多種性能：

i)該多種纖維的至少85wt.％的長度小于1mm；

ii)平均纖維長度的范圍為200至700微米；

iii)平均纖維直徑的范圍為5至20微米；

iv)相當大比例的該多種纖維具有6至60的縱橫比；

v)不多于3wt.％的該多種纖維的長度大于2mm；和/或

vi)不多于5wt.％的該多種纖維的長度大于1mm；

c)該樹脂-纖維復合材料具有以下一種或多種其他性能：

i)該多種纖維的至少一種纖維具有處于圍繞該至少一種纖維的圓柱狀空間中的至少一個其他纖維，其中該圓柱狀空間具有該至少一種纖維作為其軸，且其直徑為該至少一種纖維的直徑的1.25至6倍；

ii)該樹脂組合物的一部分通過所述偶聯(lián)劑組合物的偶聯(lián)劑殘基結(jié)合至該多種纖維的至少一種纖維；

iii)通過偶聯(lián)劑殘基結(jié)合的該多種纖維的大部分是基本上非催化性的；

iv)該多種纖維的至少一種纖維與該樹脂組合物之間的界面相具有與該樹脂組合物基本上相同的性能，其中該基本上相同的性能選自以下一種或多種：拉伸模量、拉伸伸長率、撓曲模量和/或撓曲伸長率；

v)該樹脂組合物的一部分通過偶聯(lián)劑殘基粘合至該多種纖維的至少一種纖維；

vi)該界面相被塑化以降低、或?qū)嵸|(zhì)上降低該固化的復合材料中的界面應力；

vii)該界面相與該樹脂組合物相似、基本上相似或足夠相似，其中該物理性能選自以下一種或多種：拉伸模量、拉伸伸長率、撓曲模量和/或撓曲伸長率；

viii)該界面相有效地將應力從該樹脂組合物傳遞至該固化的復合材料的至少一種纖維；和/或

ix)該界面相使該固化的復合材料中的至少一種纖維的催化性表面鈍化。

實施例79.一種樹脂，包括具有3000至15000道爾頓的分子量的樹脂組合物；

其中：

a)該樹脂組合物是樹脂的30至95wt.％；

b)該樹脂在固化之后，具有以下一種或多種性能：

i)1至7GPa的撓曲模量；

ii)30至150MPa的撓曲強度；

iii)2至20％的撓曲斷裂伸長率；

iv)20至110MPa的拉伸強度；

v)1.0至7GPa的拉伸模量；

vi)2至15％的拉伸伸長率；

vii)1.5至6KJ/m²的無缺口伊佐德沖擊強度；

viii)50至150℃的HDT；

ix)顯示增強的耐裂紋擴展性；

x)大于或等于2.5J的用于斷裂彎曲的標準板所需的能量；和/或

xi)基本上各向同性。

實施例80.樹脂，包含：

A)第一聚酯段，包含一個或多個第一二羧酸殘基和一個或多個第一二醇殘基；

B)第二聚酯段，包含一個或多個第二二羧酸殘基和一個或多個第二二醇殘基；以及

C)第三聚酯段，包含一個或多個第三含乙烯基的酸殘基和一個或多個第三二醇殘基；

其中：

a)第一聚酯段的末端結(jié)合至第二聚酯段；

b)結(jié)合至第一聚酯段的第二聚酯段，進一步結(jié)合至第三聚酯段；

c)由第三聚酯段封端的樹脂，由一個或多個第三含乙烯基的酸殘基和/或一個或多個第三二醇殘基封端；以及

d)該樹脂在固化之后，具有以下一種或多種性能：

i)1至7GPa的撓曲模量；

ii)30至150MPa的撓曲強度；

iii)2.5至20％的撓曲斷裂伸長率；

iv)20至110MPa的拉伸強度；

v)1至7GPa的拉伸模量；

vi)2.0至15％的拉伸伸長率；

vii)1.5至6KJ/m²的無缺口伊佐德沖擊強度；

viii)50至150℃的HDT；

ix)顯示增強的耐裂紋擴展性；

x)≥2.5J的用于斷裂彎曲的標準板所需的能量；和/或

xi)基本上各向同性。

實施例81.一種樹脂-纖維復合材料，包括：

A)樹脂組合物，具有3000至15000道爾頓的分子量，其中該樹脂組合物是樹脂-纖維復合材料的30至95wt.％；

B)多個(種)纖維，其中該多種纖維是樹脂-纖維復合材料的5至65wt.％；且該纖維體積分數(shù)是該樹脂-纖維復合材料的3％至45％；

C)偶聯(lián)劑組合物，其中該偶聯(lián)劑組合物是該復合材料中的纖維重量的0.5至5wt.％；

其中：

a)該樹脂組合物包含：

A)第一聚酯段，包含一個或多個第一二羧酸殘基和一個或多個第一二醇殘基；

B)第二聚酯段，包含一個或多個第二二羧酸殘基和一個或多個第二二醇殘基；以及

C)第三聚酯段，包含一個或多個第三含乙烯基的酸殘基和一個或多個第三二醇殘基；

其中：

i)第一聚酯段的末端結(jié)合至第二聚酯段；

ii)結(jié)合至第一聚酯段的第二聚酯段，進一步結(jié)合至第三聚酯段；以及

iii)由第三聚酯段封端的樹脂，由一個或多個第三含乙烯基的酸殘基和/或一個或多個第三二醇殘基封端；

b)該樹脂-纖維復合材料具有以下一種或多種性能：

i)1至7GPa的撓曲模量；

ii)30至150MPa的撓曲強度；

iii)2至20％的撓曲斷裂伸長率；

iv)20至110MPa的拉伸強度；

v)1至7GPa的拉伸模量；

vi)2至15％的拉伸伸長率；

vii)1.5至6KJ/m²的無缺口伊佐德沖擊強度；

viii)50至150℃的HDT；

ix)顯示增強的耐裂紋擴展性；以及

x)大于或等于2.5J的用于斷裂彎曲的標準板所需的能量；和/或

xi)基本上各向同性；

c)該多種纖維具有以下一種或多種性能：

i)該多種纖維的至少85wt.％的長度小于1mm；

ii)平均纖維長度的范圍為200至700微米；

iii)平均纖維直徑的范圍為5至20微米；

iv)相當大比例的該多種纖維具有6至60的縱橫比；

v)不多于3wt.％的該多種纖維的長度大于2mm；和/或

vi)不多于5wt.％的該多種纖維的長度大于1mm；

d)該樹脂-纖維復合材料具有以下一種或多種其他性能：

i)該多種纖維的至少一種纖維具有處于圍繞該至少一種纖維的圓柱狀空間中的至少一個其他纖維，其中該圓柱狀空間具有該至少一種纖維作為其軸，且其直徑為該至少一種纖維的直徑的1.25至6倍；

ii)該樹脂組合物的一部分通過所述偶聯(lián)劑組合物的偶聯(lián)劑殘基結(jié)合至該多種纖維的至少一種纖維；

iii)通過偶聯(lián)劑殘基結(jié)合的該多種纖維的大部分是基本上非催化性的；

iv)該多種纖維的至少一種纖維與該樹脂組合物之間的界面相具有與該樹脂組合物基本上相同的性能，其中該基本上相同的性能選自以下一種或多種：.拉伸模量、拉伸伸長率、撓曲模量和/或撓曲伸長率；

v)該樹脂組合物的一部分通過偶聯(lián)劑殘基粘合至該多種纖維的至少一種纖維；

vi)該界面相被塑化以降低、或?qū)嵸|(zhì)上降低該固化的復合材料中的界面應力；

vii)該界面相與該樹脂組合物相似、基本上相似或足夠相似，其中該物理性能選自以下一種或多種：拉伸模量、拉伸伸長率、撓曲模量和/或撓曲伸長率；

viii)該界面相有效地將應力從該樹脂組合物傳遞至該固化的復合材料的至少一種纖維；和/或

ix)該界面相使該固化的復合材料中的至少一種纖維的催化性表面鈍化。

實施例82.一種樹脂-纖維復合材料，包括：

A)樹脂，包含：

a)第一聚酯段，包含一個或多個第一二羧酸殘基和一個或多個第一二醇殘基；

b)至少兩個第二聚酯段，包含一個或多個第2二羧酸殘基和一個或多個第2二醇殘基；以及

c)至少兩個第三聚酯段，包含一個或多個第三含乙烯基的酸殘基和一個或多個第三二醇殘基；以及

B)通過偶聯(lián)劑殘基結(jié)合至樹脂的纖維；

其中：

i)第一聚酯段的末端結(jié)合至該至少兩個第二聚酯段；

ii)結(jié)合至第一聚酯段的該至少兩個第二聚酯段，進一步結(jié)合至該至少兩個第三聚酯段；以及

iii)由該至少兩個第三聚酯段封端的樹脂，由一個或多個第三含乙烯基的酸殘基和/或一個或多個第三二醇殘基封端；

iv)通過偶聯(lián)劑殘基結(jié)合的纖維是非催化性的；和/或

v)該纖維與該樹脂之間的界面相具有與該樹脂基本上相同的性能，其中該基本上相同的性能選自以下一種或多種：拉伸模量、拉伸伸長率、撓曲模量和/或撓曲伸長率。

實施例83.一種樹脂-纖維復合材料，包括：

A)樹脂，衍生自：

a)將該第一聚酯段的每一個末端結(jié)合至至少兩個第二聚酯段；以及

b)將結(jié)合至第一聚酯段的該至少兩個第二聚酯段進一步結(jié)合至至少兩個第三聚酯段；

B)纖維；以及

C)結(jié)合至該樹脂與該纖維的偶聯(lián)劑殘基；

其中：

i)第一聚酯段，包含一個或多個第一二羧酸殘基和一個或多個第一二醇殘基；

ii)至少兩個第二聚酯段，包含一個或多個第二二羧酸殘基和一個或多個第二二醇殘基；

iii)至少兩個第三聚酯段，包含一個或多個第三含乙烯基的酸殘基、一個或多個二羧酸殘基和一個或多個第三二醇殘基；以及

iv)由一個或多個第三含乙烯基的酸殘基和/或一個或多個第三二醇殘基封端的樹脂。

實施例84.一種液體樹脂-纖維復合材料，包含：

A)樹脂組合物，具有3000至15000道爾頓的分子量，其中該樹脂組合物是樹脂-纖維復合材料的30至95wt.％；

B)多個(種)纖維，其中該多種纖維是樹脂-纖維復合材料的5至65wt.％；且該纖維體積分數(shù)是該樹脂-纖維復合材料的3至45％；以及

C)偶聯(lián)劑組合物，其中該偶聯(lián)劑組合物是該復合材料中的纖維重量的0.5至5wt.％；

其中：

a)該液體樹脂-纖維復合材料具有以下一種或多種性能：

i)具有在25℃下的范圍為50至5000cps的粘度；和/或

ii)基本上各向同性；

b)固化后該樹脂-纖維復合材料具有以下一種或多種性能：

i)1至7GPa的撓曲模量；

ii)30至150MPa的撓曲強度；

iii)2％至20％的撓曲斷裂伸長率；

iv)20至110MPa的拉伸強度；

v)1至7GPa的拉伸模量；

vi)2％至15％的拉伸伸長率；

vii)1.5至6KJ/m²的無缺口伊佐德沖擊強度；

viii)50℃至150℃的HDT；

ix)顯示增強的耐裂紋擴展性；

x)≥2.5J的用于斷裂彎曲的標準板所需的能量；和/或

xi)基本上各向同性；

c)該多種纖維具有以下一種或多種性能：

i)該多種纖維的至少85wt.％的長度小于1mm；

ii)平均纖維長度的范圍為200至700微米；

iii)平均纖維直徑的范圍為5至20微米；

iv)相當大比例的該多種纖維具有6至60的縱橫比；

v)不多于3wt.％的該多種纖維的長度大于2mm；和/或

vi)不多于5wt.％的該多種纖維的長度大于1mm；

d)該液體樹脂-纖維復合材料具有以下一種或多種性能：

i)該樹脂組合物的一部分通過所述偶聯(lián)劑組合物的偶聯(lián)劑殘基結(jié)合至該多種纖維的至少一種纖維；

ii)通過偶聯(lián)劑殘基結(jié)合的該多種纖維的大部分是基本上非催化性的；

iii)該多種纖維的至少一種纖維與該樹脂組合物之間的界面相具有與固化后的該樹脂組合物基本上相同的性能，其中該基本上相同的性能選自以下一種或多種：拉伸模量、拉伸伸長率、撓曲模量和/或撓曲伸長率；

iv)該樹脂組合物的一部分通過偶聯(lián)劑殘基粘合至該多種纖維的至少一種纖維；

v)該界面相與該樹脂組合物相似、基本上相似或足夠相似，其中固化后的該物理性能選自以下一種或多種：拉伸模量、拉伸伸長率、撓曲模量和/或撓曲伸長率；

vi)該界面相使該固化的復合材料中的至少一種纖維的催化性表面鈍化；

vii)該多種纖維的大部分的表面能基本上匹配該樹脂的表面張力，以便通過減小樹脂在該液體樹脂-纖維復合材料中的纖維上的接觸角，以促進潤濕；和/或

viii)該偶聯(lián)劑化學鍵合至相當大比例的該多種纖維的表面，以使得在固化過程中，相當大比例的該多種纖維通過偶聯(lián)劑與該樹脂組合物的一部分形成化學鍵。

實施例85.一種液體樹脂-纖維復合材料，包括：

A)樹脂組合物，具有3000至15000道爾頓的分子量，其中該樹脂組合物是樹脂-纖維復合材料的30至95wt.％；

B)多種纖維，其中該多種纖維是樹脂-纖維復合材料的5至65wt.％；且該纖維體積分數(shù)是該樹脂-纖維復合材料的3％至45％；以及

C)偶聯(lián)劑組合物，其中該偶聯(lián)劑組合物是該復合材料中的纖維重量的0.5至5wt.％；

其中：

a)該樹脂組合物包含：

i)第一聚酯段，包含一個或多個第一二羧酸殘基和一個或多個第一二醇殘基；

ii)第二聚酯段，包含一個或多個第二二羧酸殘基和一個或多個第二二醇殘基；以及

iii)第三聚酯段，包含一個或多個第三含乙烯基的酸殘基和一個或多個第三二醇殘基；

其中：

i)第一聚酯段的末端結(jié)合至第二聚酯段；

ii)結(jié)合至第一聚酯段的第二聚酯段，進一步結(jié)合至第三聚酯段；以及

iii)由第三聚酯段封端的樹脂，由一個或多個第三含乙烯基的酸殘基和/或一個或多個第三二醇殘基封端；

b)該液體樹脂-纖維復合材料具有以下一種或多種性能：

i)在25℃下具有的粘度范圍為50至5000cps；和/或

ii)基本上各向同性；

c)該樹脂-纖維復合材料具有以下一種或多種性能：

i)1至7GPa的撓曲模量；

ii)30至150MPa的撓曲強度；

iii)2％至20％的撓曲斷裂伸長率；

iv)20至110MPa的拉伸強度；

v)1至7GPa的拉伸模量；

vi)2至15％的拉伸伸長率；

vii)1.5至6KJ/m²的無缺口伊佐德沖擊強度；

viii)50℃至150℃的HDT；

ix)顯示出增加的耐裂紋擴展性；

x)大于或等于2.5J的用于斷裂彎曲的標準板所需的能量；和/或

xi)基本上各向同性；

d)該多種纖維具有以下一種或多種性能：

i)該多種纖維的至少85wt.％的長度小于1mm；

ii)平均纖維長度的范圍為200至700微米；

iii)平均纖維直徑的范圍為5至20微米；

iv)相當大比例的該多種纖維具有6至60的縱橫比；

v)不多于3wt.％的該多種纖維的長度大于2mm；和/或

vi)不多于5wt.％的該多種纖維的長度大于1mm；

e)該液體樹脂-纖維復合材料具有以下一種或多種其他性能：

i)該樹脂組合物的一部分通過所述偶聯(lián)劑組合物的偶聯(lián)劑殘基結(jié)合至該多種纖維的至少一種纖維；

ii)通過偶聯(lián)劑殘基結(jié)合的該多種纖維的大部分是基本上非催化性的；

iii)該多種纖維的至少一種纖維與該樹脂組合物之間的界面相具有與固化后的該樹脂組合物基本上相同的性能，其中該基本上相同的性能選自以下一種或多種：拉伸模量、拉伸伸長率、撓曲模量和/或撓曲伸長率；

iv)該樹脂組合物的一部分通過偶聯(lián)劑殘基粘合至該多種纖維的至少一種纖維；

v)該界面相使該固化的復合材料中的至少一種纖維的催化性表面鈍化；

vi)該多種纖維的大部分的表面能基本上匹配該樹脂的表面張力，以便通過減小樹脂在該液體樹脂-纖維復合材料中的纖維上的接觸角，以促進潤濕；和/或

vii)該偶聯(lián)劑化學鍵合至相當大比例的該多種纖維的表面，以使得在固化過程中，相當大比例的該多種纖維通過偶聯(lián)劑與該樹脂組合物的一部分形成化學鍵。

實施例86.一種制備樹脂-纖維復合材料的方法，包括：

A)形成樹脂，包括：

a)將一個或多個第一二羧酸殘基和一個或多個第一二醇殘基反應，以形成第一聚酯；

b)將形成的第一聚酯的每一個末端與一個或多個第二二羧酸殘基和一個或多個第二二醇殘基反應，以形成延長的聚酯；以及

c)將該延長的聚酯的每一個末端與一個或多個第三含乙烯基的酸殘基和一個或多個第三二醇殘基反應，以形成樹脂；以及

B)將該樹脂的每一個末端通過偶聯(lián)劑結(jié)合至多種纖維，以形成樹脂-纖維復合材料；

其中：

a)該樹脂-纖維復合材料具有以下一種或多種性能：

i)1至7GPa的撓曲模量；

ii)30至150MPa的撓曲強度；

iii)2％至20％的撓曲斷裂伸長率；

iv)20至110MPa的拉伸強度；

v)1.0至7GPa的拉伸模量；

vi)2至15％的拉伸伸長率；

vii)1.5至6KJ/m²的無缺口伊佐德沖擊強度；

viii)50℃至150℃的HDT；

ix)顯示增強的耐裂紋擴展性；

x)大于或等于2.5J的用于斷裂彎曲的標準板所需的能量；和/或

xi)基本上各向同性；

b)該多種纖維具有以下一種或多種性能：

i)該多種纖維的至少85wt.％的長度小于1mm；

ii)平均纖維長度的范圍為200至700微米；

iii)平均纖維直徑的范圍為5至20微米；

iv)相當大比例的該多種纖維具有6至60的縱橫比；

v)不多于3wt.％的該多種纖維的長度大于2mm；和/或

vi)不多于5wt.％的該多種纖維的長度大于1mm；

c)該樹脂-纖維復合材料具有以下一種或多種其他性能：

i)該多種纖維的至少一種纖維具有處于圍繞該至少一種纖維的圓柱狀空間中的至少一個其他纖維，其中該圓柱狀空間具有該至少一種纖維作為其軸，且其直徑為該至少一種纖維的直徑的1.25至6倍；

ii)該樹脂組合物的一部分通過所述偶聯(lián)劑組合物的偶聯(lián)劑殘基結(jié)合至該多種纖維的至少一種纖維；

iii)通過偶聯(lián)劑殘基結(jié)合的該多種纖維的大部分是基本上非催化性的；

iv)該多種纖維的至少一種纖維與該樹脂組合物之間的界面相具有與該樹脂組合物基本上相同的性能，其中該基本上相同的性能選自以下一種或多種：拉伸模量、拉伸伸長率、撓曲模量和/或撓曲伸長率；

v)該樹脂組合物的一部分通過偶聯(lián)劑殘基粘合至該多種纖維的至少一種纖維；

vi)該界面相被塑化以降低、或?qū)嵸|(zhì)上降低該固化的復合材料中的界面應力；

vii)該界面相與該樹脂組合物相似、基本上相似或足夠相似，其中該物理性能選自以下一種或多種：拉伸模量、拉伸伸長率、撓曲模量和/或撓曲伸長率；

viii)該界面相有效地將應力從該樹脂組合物傳遞至該固化的復合材料的至少一種纖維；和/或

ix)該界面相使該固化的復合材料中的至少一種纖維的催化性表面鈍化。

實施例87.一種樹脂組合物，包括：至少兩種或更多種的樹脂的共混物；

其中：

A)該至少兩種或更多種的樹脂的共混物具有以下一種或多種性能：

i)具有在25℃下的范圍為50至5000cps的粘度；和/或

ii)基本上各向同性；以及

B)該樹脂組合物具有以下一種或多種性能：

i)1至7GPa的撓曲模量；

ii)30至150MPa的撓曲強度；

iii)2％至20％的撓曲斷裂伸長率；

iv)20至110MPa的拉伸強度；

v)1至7GPa的拉伸模量；

vi)2％至15％的拉伸伸長率；

vii)1.5至6KJ/m²的無缺口伊佐德沖擊強度；

viii)50℃至150℃的HDT；

ix)顯示增強的耐裂紋擴展性；

x)大于或等于2.5J的用于斷裂彎曲的標準板所需的能量；和/或

xi)基本上各向同性。

實施例88.實施例87的樹脂組合物，其中，該至少兩種或更多種的樹脂的共混物包括：樹脂F(xiàn)010；樹脂0922；樹脂F(xiàn)013；樹脂1508；樹脂Dion 9800；樹脂1508；樹脂0922；樹脂Polylite 31830；樹脂Dion 9600；樹脂Dion 31038；或樹脂Dion 9400或等價物。

實施例88.實施例87的樹脂組合物，其中，該至少兩種或更多種的樹脂的共混物包括：

i)樹脂F(xiàn)010和樹脂0922；

ii)樹脂F(xiàn)013和樹脂0922；

iii)樹脂F(xiàn)010和樹脂1508；

iv)樹脂F(xiàn)013和樹脂1508；

v)樹脂Dion 9800和樹脂1508；

vi)樹脂Dion 9800和樹脂0922；

vii)樹脂F(xiàn)010和樹脂1508；

viii)樹脂F(xiàn)013和樹脂1508；

ix)樹脂Dion 9800和樹脂Polylite 31830；

x)樹脂Dion 9800和樹脂Dion 9600；或

xi)樹脂Dion 31038和樹脂Dion 9600；

xii)樹脂Dion 9400和樹脂Dion 9600；

xiii)或來自其他制造商的等價物樹脂。

實施例90.實施例87至89的任一種的樹脂組合物，其中，該至少兩種或更多種的樹脂的共混物包括70/30至50/50的重量比。

實施例91.實施例87至89的任一種的樹脂組合物，其中，該至少兩種或更多種的樹脂的共混物包括75/35至55/45的重量比。

實施例92.一種樹脂-纖維復合材料，包括：

A)至少兩種或更多種的樹脂的共混物；以及

B)多種纖維，其中該多種纖維是該樹脂-纖維復合材料的5至65wt.％；且該纖維體積分數(shù)是該樹脂-纖維復合材料的3％至35％；以及

C)偶聯(lián)劑組合物，其中該偶聯(lián)劑組合物是該復合材料中纖維重量的0.5至5wt.％；

其中：

a)該至少兩種或更多種的樹脂的共混物具有以下一種或多種性能：

i)具有在25℃下的范圍為50至5000cps的粘度；和/或

ii)基本上各向同性；

b)該樹脂-纖維復合材料具有以下一種或多種其他性能：

i)1至7GPa的撓曲模量；

ii)30至150MPa的撓曲強度；

iii)2％至20％的撓曲斷裂伸長率；

iv)20至110MPa的拉伸強度；

v)1至7GPa的拉伸模量；

vi)2％至15％的拉伸伸長率；

vii)1.5至6KJ/m²的無缺口伊佐德沖擊強度；

viii)50℃至150℃的HDT；

ix)顯示增強的耐裂紋擴展性；

x)大于或等于2.5J的用于斷裂彎曲的標準板所需的能量；和/或

xi)基本上各向同性；

c)該多種纖維具有以下一種或多種性能：

i)該多種纖維的至少85wt.％的長度小于1mm；

ii)平均纖維長度的范圍為200至700微米；

iii)平均纖維直徑的范圍為5至20微米；

iv)相當大比例的該多種纖維具有6至60的縱橫比；

v)不多于3wt.％的該多種纖維的長度大于2mm；和/或

vi)不多于5wt.％的該多種纖維的長度大于1mm；

d)該樹脂-纖維復合材料具有以下一種或多種其他性能：

i)該多種纖維的至少一種纖維具有處于圍繞該至少一種纖維的圓柱狀空間中的至少一個其他纖維，其中該圓柱狀空間具有該至少一種纖維作為其軸，且其直徑為該至少一種纖維的直徑的1.25至6倍；

ii)該樹脂組合物的一部分通過所述偶聯(lián)劑組合物的偶聯(lián)劑殘基結(jié)合至該多種纖維的至少一種纖維；

iii)通過偶聯(lián)劑殘基結(jié)合的該多種纖維的大部分是基本上非催化性的；

iv)該多種纖維的至少一種纖維與該樹脂組合物之間的界面相具有與該樹脂組合物基本上相同的性能，其中該基本上相同的性能選自以下一種或多種：拉伸模量、拉伸伸長率、撓曲模量和/或撓曲伸長率；

v)該樹脂組合物的一部分通過偶聯(lián)劑殘基粘合至該多種纖維的至少一種纖維；

vi)該界面相被塑化以降低、或?qū)嵸|(zhì)上降低該固化的復合材料中的界面應力；

vii)該界面相與該樹脂組合物相似、基本上相似或足夠相似，其中該物理性能選自以下一種或多種：拉伸模量、拉伸伸長率、撓曲模量和/或撓曲伸長率；

viii)該界面相有效地將應力從該樹脂組合物傳遞至該固化的復合材料的至少一種纖維；和/或

ix)該界面相使該固化的復合材料中的至少一種纖維的催化性表面鈍化。

實施例93.實施例92的樹脂-纖維復合材料，其中，該至少兩種或更多種的樹脂的共混物包括：樹脂F(xiàn)010；樹脂0922；樹脂F(xiàn)013；樹脂1508；樹脂Dion 9800；樹脂1508；樹脂0922；樹脂Polylite 31830；樹脂Dion 9600；樹脂Dion 31038；或樹脂Dion 9400或等價物。

實施例94.實施例92至93的任一種的樹脂-纖維復合材料，其中，該至少兩種或更多種的樹脂的共混物包括：

a)樹脂F(xiàn)010和樹脂0922；

b)樹脂F(xiàn)013和樹脂0922；

c)樹脂F(xiàn)010和樹脂1508；

d)樹脂F(xiàn)013和樹脂1508；

e)樹脂Dion 9800和樹脂1508；

f)樹脂Dion 9800和樹脂0922；

g)樹脂F(xiàn)010和樹脂1508；

h)樹脂F(xiàn)013和樹脂1508；

i)樹脂Dion 9800和樹脂Polylite 31830；

j)樹脂Dion 9800和樹脂Dion 9600；或

k)樹脂Dion 31038和樹脂Dion 9600；

l)樹脂Dion 9400和樹脂Dion 9600；

m)或來自其他制造商的等價物樹脂。

實施例95.實施例92至94的任一種的樹脂-纖維復合材料，其中，該至少兩種或更多種的樹脂的共混物包括70/30至50/50的重量比。

實施例96.實施例92至94的任一種的樹脂-纖維復合材料，其中，該至少兩種或更多種的樹脂的共混物包括75/35至55/45的重量比。

實施例97.一種制備樹脂-纖維復合材料的方法，包括：

A)將至少兩種或更多種的樹脂共混；以及

B)添加多種纖維，其中該多種纖維是該樹脂-纖維復合材料的5至65wt.％；且該纖維體積分數(shù)是該樹脂-纖維復合材料的3至40％；

其中：

a)該至少兩種或更多種的樹脂的共混物具有以下一種或多種性能：

i)具有在25℃下的范圍為50至5000cps的粘度；和/或

ii)基本上各向同性；

b)該樹脂-纖維復合材料具有以下一種或多種其他性能：

i)1至7GPa的撓曲模量；

ii)30至150MPa的撓曲強度；

iii)2％至20％的撓曲斷裂伸長率；

iv)20至110MPa的拉伸強度；

v)1至7GPa的拉伸模量；

vi)2％至15％的拉伸伸長率；

vii)1.5至6KJ/m²的無缺口伊佐德沖擊強度；

viii)50℃至150℃的HDT；

ix)顯示增強的耐裂紋擴展性；

x)大于或等于2.5J的用于斷裂彎曲的標準板所需的能量；和/或

xi)基本上各向同性。

實施例98.實施例97的方法，其中，該至少兩種或更多種的樹脂的共混物包括：樹脂F(xiàn)010；樹脂0922；樹脂F(xiàn)013；樹脂1508；樹脂Dion 9800；樹脂1508；樹脂0922；樹脂Polylite 31830；樹脂Dion 9600；樹脂Dion 31038；或樹脂Dion 9400或等價物。

實施例99.實施例97的方法，其中，該至少兩種或更多種的樹脂的共混物包括：

a)樹脂F(xiàn)010和樹脂0922；

b)樹脂F(xiàn)013和樹脂0922；

c)樹脂F(xiàn)010和樹脂1508；

d)樹脂F(xiàn)013和樹脂1508；

e)樹脂Dion 9800和樹脂1508；

f)樹脂Dion 9800和樹脂0922；

g)樹脂F(xiàn)010和樹脂1508；

h)樹脂F(xiàn)013和樹脂1508；

i)樹脂Dion 9800和樹脂Polylite 31830；

j)樹脂Dion 9800和樹脂Dion 9600；或

k)樹脂Dion 31038和樹脂Dion 9600；

l)樹脂Dion 9400和樹脂Dion 9600；

m)或來自其他制造商的等價物樹脂。

實施例100.實施例97至99的任一種方法，其中，該至少兩種或更多種的樹脂的共混物包括70/30至50/50的重量比。

實施例101.實施例97至99的任一種方法，其中，該至少兩種或更多種的樹脂的共混物包括75/35至55/45的重量比。

實施例102.實施例97至101的任一種方法，其中，該多種纖維具有以下一種或多種性能：

a)該多種纖維的至少85wt.％的長度小于1mm；

b)平均纖維長度的范圍為200至700微米；

c)平均纖維直徑的范圍為5至20微米；

d)相當大比例的該多種纖維具有6至60的縱橫比；

e)不多于3wt.％的該多種纖維的長度大于2mm；和/或

f)不多于5wt.％的該多種纖維的長度大于1mm。

實施例103.實施例97至101的任一種方法，其中：

i)該多種纖維的至少一種纖維具有處于圍繞該至少一種纖維的圓柱狀空間中的至少一個其他纖維，其中該圓柱狀空間具有該至少一種纖維作為其軸，且其直徑為該至少一種纖維的直徑的1.25至6倍；

ii)通過偶聯(lián)劑殘基結(jié)合的該多種纖維的大部分是基本上非催化性的；以及

iii)該多種纖維的至少一種纖維與該樹脂組合物之間的界面相具有與該樹脂組合物基本上相同的性能，其中該基本上相同的性能選自以下一種或多種：拉伸模量、拉伸伸長率、撓曲模量和/或撓曲伸長率。

實施例104.實施例75-76、87-89、92-94、或97-99的任一種樹脂組合物，其中：該至少兩種或更多種樹脂的共混物對于合金樹脂包括97/3至50/50的重量比，用作遵循混合定律的混合物。

實施例105.實施例29-52、67-78、81、84-86、92-96、或103-104的任一種樹脂組合物，其中：該至少一種纖維是該多種纖維的至少50wt.％。

實施例105.實施例29-52、67-78、81、84-86、92-96、或103-104的任一種樹脂組合物，其中：該至少一種纖維是該多種纖維的至少75wt.％。

實施例107.實施例29-52、67-78、81、84-86、92-96、或103-104的任一種樹脂組合物，其中：該至少一種纖維是該多種纖維的至少85wt.％。

實施例108.實施例29-52、67-78、81、84-86、92-96、或103-104的任一種樹脂組合物，其中：該至少一種纖維是該多種纖維的至少90wt.％。

實施例109.實施例29-52、67-78、81、84-86、92-96、或103-104的任一種樹脂組合物，其中：該至少一種纖維是該多種纖維的至少92wt.％。

實施例110.實施例29-52、67-78、81、84-86、92-96、或103-104的任一種樹脂組合物，其中：該至少一種纖維是該多種纖維的至少95wt.％。

實施例111.實施例29-52、67-78、81、84-86、92-96、或103-104的任一種樹脂組合物，其中：該至少一種纖維是該多種纖維的至少98wt.％。

實施例112.實施例29-52、67-78、81、84-86、92-96、或103-104的任一種樹脂組合物，其中：該至少一種纖維是該多種纖維的至少99wt.％。

實施例113.實施例78、81、86、92-96、或103-112的任一種樹脂組合物，其中：該圓柱狀空間具有的直徑不大于該至少一種纖維的直徑的2倍。

實施例114.實施例78、81、86、92-96、或103-112的任一種樹脂組合物，其中：該圓柱狀空間具有的直徑不大于該至少一種纖維的直徑的3倍。

實施例115.實施例78、81、86、92-96、或103-112的任一種樹脂組合物，其中：該圓柱狀空間具有的直徑不大于該至少一種纖維的直徑的4倍。

實施例116.實施例78、81、86、92-96、或103-112的任一種樹脂組合物，其中：該圓柱狀空間具有的直徑不大于該至少一種纖維的直徑的5倍。

實施例117.實施例78、81、86、92-96、或103-112的任一種樹脂組合物，其中：該圓柱狀空間具有的直徑不大于該至少一種纖維的直徑的6倍。

實施例118.實施例29-79、81、84-86、或92-117的任一種樹脂組合物，其中：該多種纖維的至少50wt.％獨立地由該樹脂-纖維復合材料中的至少一個其他纖維重疊。

實施例118.實施例29-79、81、84-86、或92-117的任一種樹脂組合物，其中：該多種纖維的至少75wt.％獨立地由該樹脂-纖維復合材料中的至少一個其他纖維重疊。

實施例118.實施例29-79、81、84-86、或92-117的任一種樹脂組合物，其中：該多種纖維的至少85wt.％獨立地由該樹脂-纖維復合材料中的至少一個其他纖維重疊。

實施例118.實施例29-79、81、84-86、或92-117的任一種樹脂組合物，其中：該多種纖維的至少90wt.％獨立地由該樹脂-纖維復合材料中的至少一個其他纖維重疊。

實施例118.實施例29-79、81、84-86、或92-117的任一種樹脂組合物，其中：該多種纖維的至少92wt.％獨立地由該樹脂-纖維復合材料中的至少一個其他纖維重疊。

實施例118.實施例29-79、81、84-86、或92-117的任一種樹脂組合物，其中：該多種纖維的至少95wt.％獨立地由該樹脂-纖維復合材料中的至少一個其他纖維重疊。

實施例118.實施例29-79、81、84-86、或92-117的任一種樹脂組合物，其中：該多種纖維的至少98wt.％獨立地由該樹脂-纖維復合材料中的至少一個其他纖維重疊。

實施例118.實施例29-79、81、84-86、或92-117的任一種樹脂組合物，其中：該多種纖維的至少99wt.％獨立地由該樹脂-纖維復合材料中的至少一個其他纖維重疊。

盡管已經(jīng)結(jié)合某些實施方式描述了本發(fā)明，但是應當理解，本發(fā)明并不限于所記載的實施方式，相反地，本發(fā)明意在包括各種修改和等價的方式。此外，本文中記載的各種實施方式可以與其他實施方式相結(jié)合地實施，例如一種實施方式的多個方面可以與另一種實施方式的多個方面相結(jié)合以實現(xiàn)其他的實施方式。此外，任一個所給實施方式的每一個獨立特征或部件均可構(gòu)成另外的實施方式。