用于固化聚合物树脂的固化剂的制作方法

用于固化聚合物树脂的固化剂
1.本技术是申请号为“201780075725.9”，发明名称为“用于固化聚合物树脂的固化剂”的发明申请的分案申请。
技术领域
2.本发明涉及固化剂，其用于固化聚合物树脂、尤其是聚合物酯树脂，该树脂优选地选自不饱和聚酯树脂、丙烯酸系树脂、甲基丙烯酸系树脂和乙烯基酯树脂；以及包含该固化剂的组合物。本发明还涉及固化剂用于制备合成石的用途。


背景技术：

3.热固性树脂常用于制造复合物、涂料，并且可以更通常地用作不同类型的粉末和纤维的粘合剂。具体而言，模拟各种天然石(例如大理石、石英或花岗岩)的合成石在工业中是常用的。举例而言，合成石用于制造各种成形制品，例如地板、内墙或外墙、瓷砖、工作台面、水池、桌面或建筑饰面。
4.合成石通常由包含聚合物树脂、矿物填料、固化剂和其它化合物(如颜料、偶合剂和着色剂)的组合物制得。
5.聚合物树脂提供良好的机械和化学性质、耐候性以及低成本。此外，聚合物树脂易于处理且可以着色，这对于制备合成石成形制品而言是有利的。
6.聚合物树脂从液体到固体的转化源自聚合物树脂与反应性单体之间的交联反应以形成三维网络。用于该框架的值得注意的反应性单体的实例是苯乙烯。有时也使用(甲基)丙烯酸系单体，尤其是甲基丙烯酸甲酯。
7.通常需要固化剂来诱导聚合物树脂与反应性单体的交联反应。本领域中频繁使用的固化剂尤其包括有机过氧化物。
8.然而，此类固化剂的固化行为可能影响树脂的固化速率和/或最终的品质。从制造观点来看，高固化速率是有利的，但也可能是有害的，因为固化反应是放热的且过高的温度可能在最终材料中产生应力和裂纹。这在合成石的制备中可能特别有害。
9.举例而言，有机过氧化物(例如欧洲申请ep1878712中所公开的过氧化2-乙基己酸叔丁基酯)产生升高的峰值温度(即从液体转变为固体的温度)，导致高固化速率。
10.因此，需要替代的固化剂，其产生较低的峰值温度且容许较低的固化速率，由此避免合成石中的裂纹和降解。


技术实现要素：

11.本发明源自发明人的以下出人意料的发现：包含过氧化甲基异丁基甲酮和至少一种式(i)的有机过氧化物的固化剂可以在与现有技术的固化剂所提供的那些相比较低的峰值温度和较低的固化速率下使聚合物树脂固化，该树脂优选地选自不饱和聚酯树脂、丙烯酸系树脂、甲基丙烯酸系树脂和乙烯基酯树脂。
12.发明人还发现，根据本发明的固化剂可以在与现有技术的固化剂相比较高的温度
下储存、尤其是在室温下储存。这是有利的，因为有机过氧化物对热的敏感性可能因其自身分解而引起运输和储存问题。
13.发明人已经进一步发现，根据本发明的固化剂容许形成涉及苯乙烯交联的合成石，其残余苯乙烯含量低于现有技术的固化剂。这是有利的，因为从合成石中释放的残余苯乙烯可能是环境污染的原因，可具有不合意的效应(例如不良气味)，并且可能是在升高的温度下合成石表面上的有害空隙和起泡的来源。现今，为了减少残余单体，将固化温度提高，从而导致较高的反应峰值且由此导致合成石开裂或降解。
14.因此，本发明涉及一种固化剂，其包含至少一种酮过氧化物和至少一种下式(i)的有机过氧化物：(i)其中
•ꢀ
r1表示具有1至30个碳原子的烷基、具有2至30个碳原子的烯基、具有3至30个碳原子的芳基或具有3至30个碳原子的环烷基，其中该烷基、烯基、芳基或环烷基任选被具有1至30个碳原子的烷基、具有2至30个碳原子的烯基、具有3至30个碳原子的芳基或具有3至30个碳原子的环烷基取代；且
•ꢀ
r2表示-c(=o)r3基团、-c(=o)or3基团、-r3oor4基团、具有1至30个碳原子的烷基、具有2至30个碳原子的烯基、具有3至30个碳原子的芳基或具有3至30个碳原子的环烷基，优选地，r2表示-c(=o)r3基团、-c(=o)or3基团、具有2至30个碳原子的烯基、具有3至30个碳原子的芳基或具有3至30个碳原子的环烷基，且甚至更优选地，r2表示-c(=o)r3或-c(=o)or3基团，其中该烷基、烯基、芳基或环烷基任选被具有1至30个碳原子的烷基、具有2至30个碳原子的烯基、具有3至30个碳原子的芳基和具有3至30个碳原子的环烷基取代，且r3和r4各自独立地表示具有1至30个碳原子的烷基、具有2至30个碳原子的烯基、具有3至30个碳原子的芳基和具有3至30个碳原子的环烷基，其中该烷基、烯基、芳基或环烷基任选被具有1至30个碳原子的烷基、具有2至30个碳原子的烯基、具有3至30个碳原子的芳基和具有3至30个碳原子的环烷基取代。
15.本发明还涉及一种组合物，其包含；
‑ꢀ
至少一种聚合物树脂、尤其是至少一种聚合物酯树脂，该树脂优选地选自不饱和聚酯树脂、丙烯酸系树脂、甲基丙烯酸系树脂和乙烯基酯树脂，更优选地选自不饱和聚酯树脂和乙烯基酯树脂，
‑ꢀ
至少一种矿物填料，和
‑ꢀ
至少一种如上文所定义的固化剂。
16.优选地，如上文所定义的组合物进一步包含至少一种选自以下的额外试剂：偶合剂、着色剂、颜料、促进剂、抑制剂、稀释剂、分散剂和uv稳定剂。
17.优选地，如上文所定义的组合物不含金属催化剂，具体而言，如上文所定义的组合物不含选自钴催化剂和锌催化剂的金属催化剂。
18.优选地，上文所定义的组合物不含铵盐。
19.本发明还涉及如上文所定义的固化剂的用途，其用于固化聚合物树脂、尤其是聚
合物酯树脂，该树脂优选地选自不饱和聚酯树脂、丙烯酸系树脂、甲基丙烯酸系树脂或乙烯基酯树脂，更优选地选自不饱和聚酯树脂和乙烯基酯树脂。
20.优选地，本发明涉及如上文所定义的固化剂的用途，其用于制备合成石。
21.本发明还涉及用于制备合成石的方法，其包括使如上文所定义的组合物经受容许固化的温度的步骤。
22.所述方法还可包括制备如上文所定义的组合物的先前步骤。
23.所述方法还可包括使如上文所定义的组合物成型为所需形状的先前步骤。
24.优选地，根据本发明的用于制备合成石的方法包括以下步骤：
‑ꢀ
任选地，制备如上文所定义的组合物，
‑ꢀ
任选地，使该组合物成型为所需形状，和
‑ꢀ
使该组合物经受容许固化的温度。
25.本发明还涉及可通过如上文所定义的方法获得的合成石。
26.发明详述如本文中所预期，术语“包含”具有“包括”或“含有”的含义，其意指当物体“包含”一个或若干个要素时，除所提及的那些以外的其它要素也可能包括在该物体中。相比之下，当物体据称为“由一个或若干个要素组成”时，该物体受限于所列示的要素且不能包括除所提及的那些以外的其它要素。
27.固化剂如本文中所预期，术语“烷基”是指直链、支链或环状烷基，“芳基”是指包含至少一个芳族环的芳族基团，且“烷基芳基”是指被至少一个烷基取代的芳基。
28.优选地，根据本发明的式(i)的有机过氧化物选自过氧化酯、过氧缩酮和单过氧碳酸酯，且更优选地，式(i)的有机过氧化物选自过氧化酯、过氧缩酮和单过氧碳酸酯，且甚至更优选地，根据本发明的式(i)的有机过氧化物是过氧化酯。
29.优选地，式(i)的有机过氧化物的一小时半衰期温度为100℃至140℃，优选为110℃至130℃。
30.还优选地，根据本发明的式(i)的有机过氧化物由下式(ii)表示：(ii)其中：
•ꢀ
r5表示具有1至6个碳原子的烷基，且
•ꢀ
r6表示-c(=o)r7、-c(=o)or7基团或-r7oor8基团，其中r7和r8各自独立地表示具有1至10个碳原子的烷基、具有3至6个碳原子的环烷基或具有3至6个碳原子的芳基，优选地，r6表示-c(=o)r7或-c(=o)or7基团。
31.更优选地，根据本发明的式(i)或(ii)的有机过氧化物由下式中的至少一者表示：式(iii)、(iv)、(v)、(vi)和(vii)，优选地由下式中的至少一者表示：式(iii)、(iv)和(v)：
(vii)或其组合。
32.式(iii)的化合物是过氧化苯甲酸叔丁基酯，式(iv)的化合物是oo-叔丁基-o-(2-乙基己基)单过氧碳酸酯，式(v)的化合物是oo-叔戊基-o-(2-乙基己基)单过氧碳酸酯，式(vi)的化合物是1,1-双(叔戊基过氧)环己烷且式(vii)的化合物是1,1-双(叔丁基过氧)环己烷。
33.举例而言，根据本发明的有机过氧化物可在luperox
®
产品(arkema)中找到，具体而言，过氧化苯甲酸叔丁基酯可在luperox
®ꢀ
p中找到；oo-叔丁基-o-(2-乙基己基)单过氧碳酸酯可在luperox
®ꢀ
tbec中找到；oo-叔戊基-o-(2-乙基己基)单过氧碳酸酯可在luperox
®ꢀ
taec中找到；1,1-双(叔戊基过氧)环己烷可在luperox
®ꢀ
531m80中找到且1,1-双(叔丁基过氧)环己烷可在luperox
®
331m80中找到，优选地选自过氧化苯甲酸叔丁基酯，其可在luperox
®ꢀ
p中找到；oo-叔丁基-o-(2-乙基己基)单过氧碳酸酯，其可在luperox
®ꢀ
tbec中找到；和oo-叔戊基-o-(2-乙基己基)单过氧碳酸酯，其可在luperox
®ꢀ
taec中找到。
34.甚至更优选地，根据本发明的有机过氧化物是式(iii)的过氧化苯甲酸叔丁基酯。
35.如本文中所预期，“酮过氧化物”是指包含至少一个过氧化物官能团(-ooh)的有机化合物。
36.根据本发明的酮过氧化物具有下式(viii)：
(viii)举例而言，根据本发明的酮过氧化物可在luperox
®ꢀ
k2中找到。
37.优选地，如上文所定义的式(i)的有机过氧化物在环境温度下为液体。
38.根据本发明的固化剂可进一步包含至少一种溶剂。根据本发明的溶剂可以为本领域技术人员已知的适于使有机过氧化物溶剂化的任何类型。优选地，根据本发明的溶剂是选自以下的有机溶剂：酮溶剂、芳基溶剂、醚溶剂、醇溶剂、矿物油和烃溶剂。更优选地，该溶剂选自邻苯二甲酸二甲酯、四邻苯二甲酸二甲酯(dimethyl tetraphthalate)、甲基异丁基酮、环己酮、乙酸乙酯、异十二烷或其组合。
39.优选地，相对于固化剂的总重量计，根据本发明的固化剂包含10重量%至70重量%的式(i)的有机过氧化物和30重量%至90重量%的过氧化甲基异丁基甲酮，优选10重量%至30重量%的式(i)的有机过氧化物和30重量%至45重量%的过氧化甲基异丁基甲酮，且更优选15重量%至25重量%的式(i)的有机过氧化物和35重量%至40重量%的根据本发明的酮过氧化物，任选地其余部分是根据本发明的溶剂。
40.甚至更优选地，相对于固化剂的总重量计，该固化剂包含约20重量%的式(i)的有机过氧化物和约38重量%的过氧化甲基异丁基甲酮，任选地其余部分是根据本发明的溶剂。
41.最优选地，根据本发明的固化剂包含15%至25%的luperox
®ꢀ
p和75%至85%的luperox
®ꢀ
k2。甚至最优选地，根据本发明的固化剂包含约20%的luperox
®ꢀ
p和约80%的luperox
®ꢀ
k2。
42.根据本发明的固化剂可进一步包含至少一种增塑剂。根据本发明的增塑剂可以为本领域技术人员已知的任何类型。优选地，根据本发明的增塑剂选自邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二乙酯、邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二-(2-乙基己基)酯、聚丙二醇和聚乙二醇。
43.根据本发明的固化剂优选在室温下稳定。如本文中所预期，“稳定”意指固化剂实质上不会降解或失去其固化性质，且“室温”优选涉及15℃至30℃的温度范围。因此，在本发明的具体实施方案中，根据本发明的固化剂可储存在、尤其是稳定地储存在0℃至35℃、更优选10℃至30℃、甚至更优选15℃至27℃的温度下尤其达至少6个月、12个月或18个月。在本发明的实施方案中，根据本发明的固化剂未储存超过24个月、36个月或48个月。
44.组合物如本文中所预期，表述“聚合物树脂”是指与反应性单体缔合的聚合物。
45.如本文中所预期，表述“聚合物酯树脂”是指包含与反应性单体缔合的重复性酯单元的聚合物。优选地，根据本发明的聚合物树脂、尤其是聚合物酯树脂选自不饱和聚酯树脂、丙烯酸系树脂、甲基丙烯酸系树脂和乙烯基酯树脂。更优选地，该聚合物酯树脂选自不饱和聚酯树脂和乙烯基酯树脂，且甚至更优选地，该聚合物树脂是不饱和聚酯树脂。
46.合成聚合物树脂的方法为本领域技术人员所熟知。
47.优选地，将聚合物溶解在反应性单体组合物(即包含反应性单体的组合物)中。优选地，根据本发明的所述反应性单体可通过共聚合反应与根据本发明的聚合物反应。
48.优选地，该反应性单体选自乙烯基系化合物、丙烯酸系化合物和烯丙基系化合物。
49.作为根据本发明可使用的乙烯基系化合物的实例，可列举苯乙烯化合物(如苯乙烯、甲基苯乙烯、对氯苯乙烯、叔丁基苯乙烯、二乙烯基苯或溴苯乙烯)、乙烯基萘、二乙烯基萘、乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、新戊酸乙烯酯、乙烯基醚和二乙烯基醚。
50.作为根据本发明可使用的丙烯酸系化合物的实例，可列举丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸异丙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸苯酯和丙烯酸苄酯。
51.作为根据本发明可使用的烯丙基化合物的实例，可列举邻苯二甲酸烯丙酯、邻苯二甲酸二烯丙酯、间苯二甲酸二烯丙酯、氰脲酸三烯丙酯和对苯二甲酸二烯丙酯。
52.优选地，根据本发明的不饱和聚酯树脂的聚合物可通过使一种或多种酸单体和/或一种或多种酸酐单体与一种或多种多元醇单体缩合来获得，条件是至少一种组分包含烯属不饱和度。更优选地，根据本发明的不饱和聚酯树脂通过使一种或多种多羧酸单体和/或一种或多种多羧酸酐单体与一种或多种二醇单体缩合来获得，条件是至少一种组分包含烯属不饱和度。
53.优选地，根据本发明的乙烯基酯树脂的聚合物可通过使一种或多种聚环氧化物树脂与一种或多种具有烯属不饱和度的单羧酸单体缩合来获得。
54.根据本发明的酸单体可以为本领域技术人员已知的任何类型。然而，根据本发明的酸单体优选地选自邻苯二甲酸、马来酸、草酸、丙二酸、间苯二甲酸、四氢邻苯二甲酸、六氢邻苯二甲酸、琥珀酸、癸二酸、壬二酸、己二酸和富马酸。
55.根据本发明的单羧酸单体可以为本领域技术人员已知的任何类型。优选地，根据本发明的单羧酸单体选自丙烯酸(如甲基丙烯酸、乙基丙烯酸、丙基丙烯酸、异丙基丙烯酸、丁基丙烯酸、异丁基丙烯酸、苯基丙烯酸、苄基丙烯酸、卤化丙烯酸)，和肉桂酸。
56.根据本发明的酸酐单体可以为本领域技术人员已知的任何类型。优选地，根据本发明的酸酐单体选自邻苯二甲酸酐、马来酸酐、草酸酐、丙二酸酐、间苯二甲酸酐、四氢邻苯二甲酸酐、六氢邻苯二甲酸酐、琥珀酸酐、癸二酸酐、壬二酸酐、己二酸酐和富马酸酐。
57.根据本发明的多元醇可以为本领域技术人员已知的任何类型。优选地，根据本发明的多元醇是选自脂族二醇和芳族二醇的二醇。更优选地，根据本发明的多元醇选自乙二醇、丙二醇、二乙二醇、二丙二醇、三乙二醇、三丙二醇、戊二醇、己二醇和新戊二醇。
58.根据本发明的聚环氧化物树脂可以为本领域技术人员已知的任何类型。根据本发明的聚环氧化物树脂优选地选自多元醇的缩水甘油基聚醚和多元酚的缩水甘油基聚醚。
59.优选地，根据本发明的聚合物树脂、尤其是聚合物酯树脂(优选地选自不饱和聚酯树脂、丙烯酸系树脂、甲基丙烯酸系树脂和乙烯基酯树脂)是热固性树脂。
60.本领域技术人员应当清楚，根据本发明的聚合物树脂、尤其是聚合物酯树脂(优选地选自不饱和聚酯树脂、丙烯酸系树脂、甲基丙烯酸系树脂和乙烯基酯树脂)可优选地在容许固化反应的温度下通过添加根据本发明的固化剂来固化。
61.优选地，相对于组合物的总重量计，根据本发明的组合物包含0.1重量%至50重量%、更优选0.5重量%至40重量%的根据本发明的聚合物树脂、尤其是聚合物酯树脂(优选地
选自不饱和聚酯树脂、丙烯酸系树脂、甲基丙烯酸系树脂和乙烯基酯树脂)。
62.根据本发明的矿物填料可以为本领域技术人员所熟知的任何类型。优选地，根据本发明的矿物填料由碎石、尤其是压碎的非合成石制得。更优选地，根据本发明的矿物填料选自石英集料、石英颗粒、石英粉末、大理石集料、大理石颗粒、大理石粉末、花岗岩集料、花岗岩颗粒和花岗岩粉末。
63.优选地，相对于组合物的总重量计，矿物填料的含量为30重量%至99.3重量%、尤其是50重量%至90重量%。更优选地，相对于组合物的总重量计，根据本发明的矿物填料的含量为约85重量%。
64.优选地，根据本发明的矿物填料的平均粒度大于0.001 mm、0.002 mm、0.003 mm、0.004 mm、0.005 mm、0.006 mm、0.007 mm、0.008 mm、0.009 mm或0.010 mm。还优选地，根据本发明的矿物填料的平均粒度小于10 mm、9 mm、8 mm、7 mm、6 mm、5 mm、4 mm、3 mm、2 mm或1 mm。更优选地，根据本发明的矿物填料的粒度为0.005 mm至5 mm。
65.甚至更优选地，矿物填料的粒度分布如下定义：
‑ꢀ
相对于组合物中矿物填料的总重量计，约55重量%至65重量%的根据本发明的矿物填料的粒度为0.075 mm至5 mm；
‑ꢀ
相对于组合物中矿物填料的总重量计，约20重量%至30重量%的根据本发明的矿物填料的粒度为0.005 mm至0.045 mm。
66.根据本发明的偶合剂可以为本领域技术人员已知的任何类型。然而，优选的是根据本发明的偶合剂为硅烷偶合剂，优选地具有下式(ix)：(ix)其中，
‑ꢀ
x表示乙烯基、环氧基、氨基、甲基丙烯酰氧基或丙烯酰氧基；且
‑ꢀ
r9、r
10
和r
11
各自独立地表示具有1至6个碳原子的烷氧基或具有1至6个碳原子的烷基。
67.优选地，根据本发明的硅烷偶合剂选自乙烯基硅烷，如乙烯基三甲氧基硅烷和乙烯基三乙氧基硅烷；甲基丙烯酰氧基硅烷，如3-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二乙氧基硅烷和3-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷；丙烯酰氧基硅烷，如3-丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷。
68.优选地，根据本发明的组合物包含相对于组合物的总重量计0.1重量%至20重量%的偶合剂，且更优选1重量%至10重量%的偶合剂。
69.更优选地，根据本发明的组合物包含相对于组合物的总重量计0.1重量%至20重量%的硅烷偶合剂，且甚至更优选1重量%至10重量%的硅烷偶合剂。
70.根据本发明的着色剂可以为本领域技术人员已知的任何类型。优选地，该着色剂选自偶氮化合物、蒽醌化合物、靛蓝衍生物、三芳基甲烷化合物、氯化合物和多甲川化合物。
71.根据本发明的颜料可以为本领域技术人员已知的任何类型。优选地，根据本发明
的颜料选自二氧化钛、炭黑、氧化钴、钛酸镍、二硫化钼、铝片、氧化铁、氧化锌、有机颜料(例如酞菁和蒽醌衍生物)和磷酸锌。
72.根据本发明的促进剂可以为本领域技术人员已知的任何类型。优选地，根据本发明的促进剂选自金属盐(例如钴盐、锌盐)、基于胺的化合物、基于铁的化合物和基于锰的化合物。优选地，根据本发明的促进剂是不含钴和不含锌的促进剂。
73.根据本发明的抑制剂可以为本领域技术人员已知的任何类型。优选地，根据本发明的抑制剂选自叔丁基儿茶酚、氢醌和甲基氢醌。
74.根据本发明的稀释剂可以为本领域技术人员已知的任何类型。优选地，根据本发明的稀释剂选自有机稀释剂。
75.根据本发明的分散剂可以为本领域技术人员已知的任何类型。优选地，根据本发明的分散剂是硅烷化合物。根据本发明的uv稳定剂可以为本领域技术人员已知的任何类型。优选地，根据本发明的uv稳定剂选自间苯二酚衍生物、苯并三唑、苯基三嗪和水杨酸酯。
76.优选地，根据本发明的组合物是热固性组合物，其尤其可以以所需形状成型并固化以产生合成石成形制品。
77.优选地，根据本发明的组合物的峰值温度低于150℃、149℃、148℃、147℃、147℃、149℃、145℃、144℃、143℃、142℃或141℃，其中固化温度为82℃。或者，根据本发明的组合物的峰值温度低于175℃、174℃、173℃、172℃、171℃、169℃、168℃、167℃、166℃或165℃，其中固化温度为90℃。优选地，根据本发明的组合物包含相对于组合物的总重量计0.1重量%至10重量%的如上文所定义的固化剂。
78.合成石优选地，根据本发明的合成石的制备包括以下步骤：
‑ꢀ
任选地，制备根据本发明的组合物，和
‑ꢀ
任选地，使该组合物成型为所需形状，和
‑ꢀ
使该组合物经受容许固化的温度。
79.根据本发明的组合物可尤其通过在真空下振动模制和压制成型为各种形状。然后使根据本发明的组合物经历容许固化的温度，从而得到呈所需形式的合成石。然后可以使该合成石冷却且最后进行抛光。
80.优选地，根据本发明的容许固化的温度或固化温度为70℃至100℃、更优选75℃至95℃、甚至更优选80℃至92℃。更优选地，反应温度为90℃。
81.优选地，当根据本发明的组合物溶解在苯乙烯中时，则获得低含量的残余苯乙烯。优选地，残余苯乙烯占1 ppm至25 ppm，更优选3 ppm至7 ppm。
82.优选地，根据本发明的合成石选自合成变质石、合成结晶石和合成沉积石，尤其是合成石英、合成花岗岩和合成大理石。
83.根据本发明产生的合成石的成形制品的实例包括外墙和内墙、桌面、建筑饰面、灯具、浴室用品、水池、地板、瓷砖和工作台面。
附图说明
84.图1图1是表示含有luperox
®ꢀ
k2(曲线b)的组合物和含有luperox
®ꢀ
26(曲线c) 的
组合物的温度(垂直轴)随时间(水平轴)变化的图。
85.图2图2是表示含有根据本发明的固化剂(曲线a)、luperox
®
k2(曲线b)和luperox
®
26(曲线c)的组合物的温度(垂直轴)随时间(水平轴)变化的图。
具体实施方式
86.1.材料和方法1.1.组合物以下组合物通过将所有组分混合在一起来制备(表1中所呈现的数据以组分相对于组合物的总重量计的重量来表示)：
组分组合物e1(根据本发明)组合物c2(对比例)组合物c3(对比例)不饱和聚酯树脂10%矿物填料85��%硅烷2%2%2%固化剂(本发明)1%0%0%luperox
®
260%1%0%luperox
®
k20%0%1%
表1：组合物e1、c2和c3。
87.luperox
®
26(arkema)是包含过氧化2-乙基己酸叔丁基酯的固化剂。
88.luperox
®
k2(arkema)是包含过氧化甲基异丁基甲酮的固化剂。
89.根据本发明的固化剂包含相对于该固化剂的总重量计20重量%的luperox
®
p(过氧化苯甲酸叔丁基酯)和80重量%的luperox
®
k2(过氧化甲基异丁基甲酮)。
90.不饱和聚酯树脂由马来酸酐与间苯二甲酸和二醇的缩聚产生。然后将所获得的不饱和聚酯树脂溶解在苯乙烯中。
91.矿物填料包含石英集料、石英颗粒和石英粉末，其粒度分布如上文所定义的那样：-55重量%至65重量%的矿物填料的粒度为0.075mm至5mm；且-20重量%至30重量%的矿物填料的粒度为0.005mm至0.045mm。
92.硅烷化合物为kh570，也称为3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷。
93.1.2.固化性质的评估将所有原材料在混合器中充分共混半小时。所有原材料的重量比均列示在上表1中。组合物的总重量为1kg。然后将所有原材料置于模具中。然后将模具置于在所需温度下的烘箱中。同时将一个热电偶置于原材料中间。通过计算机(gelprof518,wuhanjiuweicompositescompany)来记录温度。
94.通过温度探针分析在82℃和90℃下组合物的固化性质随时间的变化。
95.在固化后，将模具置于室温中以使其冷却。
96.1.3.苯乙烯单体残余物的测量在固化过程之后24小时，通过顶空气相色谱法来测量苯乙烯单体的残余物。
97.2.结果2.1.固化性质
结果呈现于图1和图2以及下表2和表3中。反应温度：82℃峰值时间(s)峰值温度(℃)苯乙烯残余物(ppm)e11,109142.820,642c21,031171.16,266c3971146.622,249表2：组合物e1、c2和c3在82℃下的固化性质。反应温度：90℃峰值时间(s)峰值温度(℃)苯乙烯残余物(ppm)e1837166.95,939c25731735,800表3：组合物e1和c2在90℃下的固化性质。
98.在图1和图2中，曲线中的峰与不溶性材料的形成一致。
99.结果显示，由根据本发明的固化剂引发的反应在较低温度下发生。此外，含有根据本发明的固化剂的组合物e1获得了最缓慢的固化速率峰值时间。
100.这意味着根据本发明的组合物的固化速率较慢，且由此通过使开裂或降解最小化来容许形成合成石。
101.此外，当温度为90℃时，采用组合物e1获得低的残余苯乙烯含量。这意味着在根据本发明的固化剂存在下，不饱和聚酯树脂与苯乙烯之间的反应达到高的最终转化率。因此，残余苯乙烯在环境中的释放受到限制，从而使得挥发性有机化合物较少且气味较小。
102.在90℃下，组合物c2获得的峰值温度较高且快速获得峰值时间，这意味着固化速率较快，温度可由此超过降解温度，这将造成合成石的降解。