專利名稱：：一種復合材料及其制備方法和用途的制作方法
技術領域：
：本發(fā)明涉及聚氨酯
技術領域：
，特別涉及一種包括聚氨酯與聚丙烯酸酯的復合材料。
背景技術：
：熱塑性材料(例如聚丙烯酸酯)可以制成薄殼產品。為了提高耐壓、承重強度，這種薄殼產品的背面常采用聚氨酯材料進行結構增強，從而使得這種由熱塑性材料和聚氨酯材料構成的復合材料具有輕巧、堅固的特點，既可以被用來制造浴盆、淋浴盤，又可以被用于制造汽車部件、船舶部件、運動器材、航天部件、航空部件等。然而，這種復合材料卻因為熱塑性材料與聚氨酯之間缺少足夠的附著力，容易分層、變形和剝落。己有多種方法用于改善熱塑性材料與聚氨酯之間的附著力。例如，US6967101、US4957603、US6156394披露在鏡片制造中用氧氣與氬氣的等離子體處理聚丙烯酸酯表面以提高聚丙烯酸酯與聚氨酯之間的附著力，但是，這種處理方法成本太高，不能被大規(guī)模地應用于復合材料領域。又如，WO2003047857、W09948933披露通過表面電暈、火焰處理、電離輻射、真空沉淀處理、氧化劑表面磨損等表面處理方法改善難粘塑料間的粘接性能，然而，這些處理方法工藝復雜、成本高昂。因此，有必要從工業(yè)實際應用出發(fā)，提供一種經濟、簡易的方法來提高熱塑性材料與聚氨酯之間的附著力，從而克服此類復合材料容易分層、變形和剝落的問題。
發(fā)明內容本發(fā)明的目的之一是提供一種復合材料，所述復合材料包括一個聚丙烯酸酯層，一個聚氨酯層和一個硅垸層，所述硅垸層介于所述聚丙烯酸酯層與聚氨酯層之間。本發(fā)明的另一目的是提供一種制備所述復合材料的方法，該方法包括步驟在所述聚丙烯酸酯層的一個表面，涂布所述硅垸層；將一個聚氨酯反應體系涂布到所述涂布有硅烷層的聚丙烯酸酯層表面，以形成一個聚氨酯層。本發(fā)明的又一目的是提供一種所述復合材料在衛(wèi)浴產品、汽車部件、船舶部件、運動器材、航天部件、航空部件中的應用。本發(fā)明所提供的復合材料及其制備方法使復合材料中的聚丙烯酸酯層與聚氨酯層之間的附著力得到很大提高，復合材料不易分層、變形和剝落，從而能夠適應多種應用場合。圖1是測試一個根據本發(fā)明所提供的復合材料中聚丙烯酸酯層與聚氨酯層之間的附著力和內聚破壞程度的示意圖。具體實施方式本發(fā)明所提供的復合材料，包括聚丙烯酸酯層，聚氨酯層和硅烷層，所述硅烷層介于所述聚丙烯酸酯層與聚氨酯層之間。所述硅垸層中包括一種或多種硅垸。所述硅垸具有如下通式Y-R-Si-MenX3.n，其中，Y為異氰脲酸酯基、甲基丙烯酰氧基、或環(huán)氧基，R為包括1-5個碳原子的垸基，Me為甲基，n=l-3，X為甲氧基(OCH3)、乙氧基(OC2H5)、異丙氧基(OCH2(CH3)2)、或2-甲氧基乙氧基(OCH3OC2H4)。所述的硅浣，優(yōu)選但不限于，異氰脲酸酯基硅垸、甲基丙烯酰氧基硅垸、環(huán)氧基硅烷、它們的混合物。所述的異氰脲酸酯基硅烷，優(yōu)選但不限于，三-((3-三甲氧基硅)丙基)異氰脲酸酯、三-((3-三乙氧基硅)丙基)異氰脲酸酯、它們的混合物。所述的甲基丙烯酰氧基硅垸，優(yōu)選但不限于，Y-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅垸、Y-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅垸、Y-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅垸、Y-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、Y-甲基丙烯酰氧基丙基三異丙氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基丙基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷、它們的混合物。所述的環(huán)氧硅烷，優(yōu)選但不限于，Y-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、Y-縮水甘油醚氧丙基三乙氧基硅垸、Y-縮水甘油醚氧丙基三異丙氧基硅烷、Y-縮水甘油醚氧丙基甲基二甲氧基硅垸、Y-縮水甘油醚氧丙基甲基二乙氧基硅垸、(3-(3,4-環(huán)氧環(huán)己基)乙基三甲氧硅烷、(3-(3，4-環(huán)氧環(huán)己基)乙基三乙氧硅烷、它們的混合物。本發(fā)明所述的聚丙烯酸酯層包括一種或多種聚丙烯酸酯。所述的聚丙烯酸酯，優(yōu)選但不限于，聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸乙酯、聚甲基丙烯酸丁酯、聚丙烯酸甲酯、聚丙烯酸乙酯、聚丙烯酸丁酯。所述聚丙烯酸酯中還可以任選地加入填料或添加劑。所述的填料，優(yōu)選但不限于，碳酸鈣、鈦白粉、滑石粉、硫酸鋇。所述的添加劑，優(yōu)選但不限于，紫外穩(wěn)定劑、增塑劑。所述聚丙烯酸酯層可以包括下列的一種或多種聚丙烯酸酯材料聚丙烯酸酯材料、聚丙烯酸酯共混材料、共聚改型聚丙烯酸酯材料。本發(fā)明所述聚氨酯層包括一種或多種聚氨酯。所述聚氨酯，優(yōu)選但不限于，聚醚型聚氨酯，聚酯型聚氨酯，聚烯烴型聚氨酯。所述聚氨酯，是聚氨酯反應體系的反應產物。所述聚氨酯反應體系包括下列反應成分多異氰酸酯、多元醇、擴鏈劑。所述的多異氰酸酯，優(yōu)選但不限于，脂環(huán)族多異氰酸酯、芳香族多異氰酸酯、它們的改性物、它們與它們的改性物的混合物。所述的改性物，優(yōu)選但不限于，縮二脲、異氰脲酸酯、脲基甲酸酯、異氰酸酯預聚體、它們的混合物。所述的異氰酸酯預聚體指由所述多異氰酸酯與其它化合物反應得到的異氰酸酯封端的預聚體，優(yōu)選但不限于多異氰酸酯與多元醇反應得到的異氰酸酯預聚體。所述的多異氰酸酯，優(yōu)選但不限于，乙烯基二異氰酸酯、1，4-四亞甲基基二異氰酸酯、1,6-環(huán)己基二異氰酸酯、1,12-十二烷基二異氰酸酯、環(huán)丁烷-l,3-二異氰酸酯、環(huán)己基-l,3-二異氰酸酯、環(huán)己基-l，4-二異氰酸酯、環(huán)己基-l,3-二異氰酸酯和環(huán)己基-l，4-二異氰酸酯的混合物、異氟爾酮二異氰酸酯(IPDI)、2，4-六氫-甲苯二異氰酸酯、2,6-六氫-甲苯二異氰酸酯、2,4-六氫-甲苯二異氰酸酯和2,6-六氫-甲苯二異氰酸酯的混合物、二環(huán)己基甲院-4,4'-二異氰酸酯(H12MDI)、2,4-甲苯二異氰酸酯(2,4-TDI)、2,6-甲苯二異氰酸酯(2,6-TDI)、2,4-甲苯二異氰酸酯和2,6-甲苯二異氰酸酯的混合物、二苯基甲烷-2,4，-二異氰酸酯(2，4-MDI)、二苯基甲垸-4,4，-二異氰酸酯(4,4-MDI)、二苯基甲烷-2,4'-二異氰酸酯和二苯基甲垸-4,4'-二異氰酸酯的混合物、多苯基多亞甲基多異氰酸酯(俗稱粗MDI或PAPI)、降莰垸二亞甲基異氰酸酯、m-異氰酸苯基磺?；惽杷狨?、p-異氰酸苯基磺酰基異氰酸酯、它們的混合物。所述的多異氰酸酯，還可以包括，含碳化二亞胺基團的改性多異氰酸酯、含脲酮亞胺基團的改性多異氰酸酯、含異氰脲酸酯基團的改性多異氰酸酯、包含聚氨酯基團的改性多異氰酸酯、包含脲基甲酸酯基團的改性多異氰酸酯、包含脲基的改性多異氰酸酯、包含縮二脲基團的多異氰酸酯、包含酯基的多異氰酸酯、包含聚合脂肪酸基團的多異氰酸酯、上述多異氰酸酯和乙縮醛的反應產物、它們的混合物。所述的多元醇的平均官能度為1.8-8，優(yōu)選2-6，分子量300-8000，優(yōu)選400-4000。所述的多元醇，優(yōu)選但不限于，聚醚多元醇、聚酯多元醇、聚合物多元醇、聚碳酸酯多元醇、聚烯烴多元醇、它們的混合物；特別優(yōu)混合物。所述的聚醚多元醇，可以通過己知的工藝過程制備，例如，在催化劑存在下，由烯烴氧化物與起始劑反應制得。所述的催化劑，優(yōu)選但不限于，堿性氫氧化物、堿性醇鹽、五氯化銻、氟化硼合乙醚、它們的混合物。所述的烯烴氧化物，優(yōu)選但不限于，四氫呋喃、環(huán)氧乙烷、1,2-環(huán)氧丙垸、1,2-環(huán)氧丁烷、2,3-環(huán)氧丁烷、氧化苯乙烯、環(huán)氧氯丙烷、它們的混合物。所述的起始劑，優(yōu)選但不限于，含活潑氫化合物，所述的含活潑氫化合物，優(yōu)選但不限于，水、乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、二甘醇、三羥甲基丙烷、蔗糖、山梨醇、苯胺、乙醇氨、乙二氨、它們的混合物。所述的聚酯多元醇，由二元羧酸或二元羧酸酐與多元醇反應制得。所述的二元羧酸，優(yōu)選但不限于，含2-12個碳原子的脂肪族羧酸，其非限定性的例子為丁二酸、丙二酸、戊二酸、己二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、十二垸基羧酸、順丁烯二酸、反丁烯二酸、鄰苯二甲酸、異酞酸、對苯二酸、它們的混合物。所述的二元酸酐，優(yōu)選但不限于，鄰苯二甲酸酐、四氯苯酐、馬來酸酐、它們的混合物。所述的多元醇，優(yōu)選但不限于，乙二醇、二甘醇、1，2-丙二醇、1,3-丙二醇、二丙二醇、1,3-甲基丙二醇、1,4-丁二醇、1，5-戊二醇、1,6-己二醇、新戊二醇、1,10-癸二醇、丙三醇、三羥甲基丙烷、它們的混合物。所述的聚合物多元醇，可以通過已知的工藝過程制備，例如，在聚醚存在下，由苯乙烯和丙烯腈聚合反應制得。所述的聚醚，優(yōu)選但不限于，不包含環(huán)氧乙垸單元的聚氧丙烯聚醚。所述的聚碳酸酯多元醇，優(yōu)選但不限于，聚碳酸酯二醇。所述的聚碳酸酯二醇，可以由二醇與二烴基碳酸酯或二芳基碳酸酯或光氣反應制得。所述的二醇，優(yōu)選但不限于，1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、二甘醇、三聚甲醛二醇、它們的混合物。所述的二烴基碳酸酯或二芳基碳酸酯，優(yōu)選但不限于，二苯基碳酸酯。所述的聚烯烴多元醇，優(yōu)選但不限于，端羥基聚丁二烯、端羥基聚苯乙烯丁二烯共聚物、端羥基聚丙烯氰丁二烯共聚物、它們的混合物。所述擴鏈劑，通常選用分子量小于800的含活潑氫原子化合物，優(yōu)選分子量為18-400的含活潑氫原子化合物。所述含活潑氫原子化合物，優(yōu)選但不限于，烷基二醇、二亞烴基二元醇、聚烷基多元醇、它們的混合物，其非限定性的例子為乙二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇、1，7-庚二醇、1,8-辛二醇、1,9-壬二醇、1,10-癸二醇、二甘醇、二丙二醇、聚亞氧烷基乙二醇、它們的混合物。所述含活潑氫原子化合物，也可以包括其它接枝或不飽和的垸基二醇，其非限定性的例子為1,2-丙二醇、2-甲基-l,3-丙二醇、2,2-二甲基-1,3-丙二醇、2-丁基-2-乙基-l，3-丙二醇、2-丁烯-l,4-二醇、2-丁炔-l,4-二醇、鏈烷醇胺、N-烷基二鏈垸醇胺、它們的混合物；所述的N-垸基二鏈烷醇胺，優(yōu)選但不限于，乙醇胺、2-丙醇胺、3-氨基-2,2-二甲基丙醇、N-甲基二乙醇胺、N-乙基二乙醇胺、它們的混合物。所述含活潑氫原子化合物，還可以包括脂肪族胺、芳香族胺、它們的混合物，其非限定性的例子為1,2-乙二胺、1,3-丙二胺、1，4-丁二胺、1,6-己二胺，異佛爾酮二胺、1,4-環(huán)己二胺、N,N，-二乙基-苯基二胺、2,4-二氨基甲苯、2,6-二氨基甲苯、它們的混合物。所述的制備聚氨酯的反應成分，還可以包括，發(fā)泡劑、催化劑、任選的添加劑。所述的發(fā)泡劑，優(yōu)選但不限于，水、鹵代烴、烴類化合物、氣體。所述鹵代烴，優(yōu)選但不限于，一氯二氟代甲烷、二氯一氟代甲烷、二氯氟代甲烷、三氯氟代甲垸、它們的混合物。所述烴類化合物，優(yōu)選但不限于，丁烷、戊烷、環(huán)戊垸、己垸、環(huán)己垸、庚烷、它們的混合物。所述氣體，優(yōu)選但不限于，空氣，二氧化碳、氮氣、它們的混合物。所述的催化劑，優(yōu)選但不限于，胺類催化劑、有機金屬催化劑、它們的混合物。所述的胺類催化劑，優(yōu)選但不限于，叔胺類催化劑。所述的叔胺類催化劑，優(yōu)選但不限于，三亞乙基二胺、三乙基胺、三丁基胺、N-乙基嗎啉、N，N,N，,N，-四甲基-乙二胺、五甲基二亞乙基-三胺、N,N-甲基苯胺、N,N-二甲基苯胺、它們的混合物。所述的有機金屬催化劑，優(yōu)選但不限于，有機錫類化合物。所述的有機錫類化合物，優(yōu)選但不限于，有機錫類羧酸鹽、二烴基錫(IV)鹽、它們的混合物。所述的有機錫類羧酸鹽，優(yōu)選但不限于，乙酸錫(II)、辛酸錫(II)、乙基己酸錫、月桂酸錫、二丁基氧化錫、二丁基二氯化錫、二丁基二乙酸錫、二丁基馬來酸錫、二辛基二乙酸錫、它們的混合物。所述的二烴基錫(IV)鹽，優(yōu)選但不限于，二丁基二乙酸錫，二丁基二月桂酸錫，二丁基馬來酸錫和二辛基二乙酸錫、它們的混合物。所述的添加劑，優(yōu)選但不限于，增強纖維、色素、表面活性劑、穩(wěn)定劑、填料。所述的增強纖維，優(yōu)選但不限于，天然纖維、人造纖維、它們的混合物。所述的天然纖維，優(yōu)選但不限于，亞麻纖維、黃麻纖維、劍麻纖維、礦物纖維、它們的混合物。所述的人造纖維，優(yōu)選但不限于，聚酰胺纖維、聚酯纖維，碳纖維、聚氨酯纖維、玻璃纖維、它們的混合物。所述的表面活性劑，優(yōu)選但不限于，硅氧垸的氧化乙烯衍生物。所述的穩(wěn)定劑，優(yōu)選但不限于，抗氧劑、紫外穩(wěn)定劑、它們的混合物。所述的填料，優(yōu)選但不限于，玻璃薄片、云母、硫酸鋇、碳酸鈣、滑石粉、它們的混合物。本發(fā)明所提供的復合材料的制備方法，包括步驟在所述聚丙烯酸酯層的表面，涂布所述硅烷層；將聚氨酯反應體系涂布到所述涂布有硅烷層的聚丙烯酸酯層表面，以形成聚氨酯層。根據本發(fā)明所提供的制備方法，可以通過但不限于噴涂、刷涂、或擦拭的方式將硅垸或硅垸溶液涂布到聚丙烯酸酯層上。所述硅烷具有如下通式Y-R-Si-MenX3.n，其中，Y為異氰脲酸酯基、甲基丙烯酰氧基、或環(huán)氧基，R為包括l-5個碳原子的垸基，Me為甲基，n=l-3,X為甲氧基(OCH3)、乙氧基(OC2H5)、異丙氧基(OCH2(CH3)2)、或2-甲氧基乙氧基(OCH3OC2H4)。所述的硅烷，優(yōu)選但不限于，異氰脲酸酯基硅烷、甲基丙烯酰氧基硅烷、環(huán)氧基硅烷、它們的混合物。所述硅烷溶液的溶質，包括一種或多種硅烷，所述硅烷具有如下通式Y-R-Si-MenX3.n，其中，Y為異氰脲酸酯基、甲基丙烯酰氧基、或環(huán)氧基，R為包括1-5個碳原子的垸基，Me為甲基，n=l-3,X為甲氧基(OCH3)、乙氧基(OC2H5)、異丙氧基(OCH2(CH3)2)、或2-甲氧基乙氧基(OCH3OC2H4)。所述的硅垸，優(yōu)選但不限于，異氰脲酸酯基硅垸、甲基丙烯酰氧基硅烷、環(huán)氧基硅烷、它們的混合物。所述硅烷溶液的溶劑，優(yōu)選但不限于，醇類溶劑、酮類溶劑、酯類溶劑、它們的混合物。所述硅垸溶液的濃度為0.5-20wt.%，優(yōu)選1-10wt.%，特別優(yōu)選2-5wt.%，以硅垸溶液的重量按100wt.n/。計。根據本發(fā)明所提供的制備方法，所述聚氨酯反應體系可以通過但不限于噴涂的方式涂布到所述涂布有硅烷層的聚丙烯酸酯層的表面，以形成一個聚氨酯層。本發(fā)明采用如下方法測試所述復合材料中聚丙烯酸酯層與聚氨酯層之間的附著力和內聚破壞程度采用彎曲剪切方法來測試經硅垸或硅垸溶液處理后的聚氨酯層和聚丙烯酸酯層間的附著力和內聚破壞程度，如圖1所示。根據本發(fā)明所提供的一個復合材料的一個試樣包括聚氨酯層20和聚丙烯酸酯層30。將該試樣放置在支架40上，通過矩形壓桿10施加壓力于聚丙烯酸酯層30上。矩形壓桿10以5mm/min的速度對試樣施壓并跟蹤記錄所施加的力，直至聚氨酯層20和聚丙烯酸酯層30之間的粘接被破壞。檢査破壞界面，如果破壞完全發(fā)生在聚氨酯層20和聚丙烯酸酯層30之間的界面上，則為非內聚破壞，此時記錄內聚破壞程度為0%。如果破壞全部發(fā)生在聚氨酯層20或聚丙烯酸酯層30中，則內聚破壞程度為100%。如果上述兩種情況同時存在，則記錄發(fā)生在任一層基體中破壞面積占總破壞面積的百分數，作為內聚破壞程度。整個過程中，粘接被破壞時所記錄的力值以及內聚破壞程度被用于評估聚氨酯層和聚丙烯酸酯層之間的粘接性能。該測試方法可在任何具備適當力載荷范圍的通用試驗機上進行。上下文中提及的原料說明如下MultitecTP.PU.20MT08:多元醇混合物，可由拜耳公司購得；MultitecTP.PU.20MT11:多元醇混合物，可由拜耳公司購得；MultitecTP.PU.10MT03:異氰酸酯預聚體，可由拜耳公司購得；A-189:Y-巰基丙基三甲氧基硅烷，可由邁圖高新材料公司購得；A-1100:Y-氨丙基三乙氧基硅烷，可由邁圖高新材料公司購得；A-1524:Y-脲基丙基三甲氧基硅烷，可由邁圖高新材料公司購得；A_174:Y-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，可由邁圖高新材料公司購得；A-171:乙烯基三甲氧基硅烷，可由邁圖高新材料公司購得；A-Link597:三-((3-三甲氧基硅)丙基)異氰脲酸酯，可由邁圖高新材料公司購得；A-187:Y-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷，可由邁圖高新材料公司購得；UnipreCP54:聚氨酯低壓噴涂設備，可由德國Unipre公司購得。實施例1:用干布擦凈PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)薄片表面；用UnipreCP54以約2.5升/分鐘的速率向所述PMMA薄片上噴涂聚氨酯反應體系，發(fā)泡生成聚氨酯層，所述聚氨酯反應體系的成分如下MultitecTP.PU.20MT0850wt.%MultitecTP.PU.20MT1150wt.%MultitecTP.PU.10MT03140.4wt.%;所述聚氨酯層在PMMA薄片上固化7天，得到復合材料。測試結果列于表l。實施例2:用P-15-200弁規(guī)格的砂紙磨砂PMMA薄片；用干布擦凈所述經磨砂的PMMA薄片表面；用UnipreCP54以約2.5升/分鐘的速率向所述PMMA薄片上噴涂聚氨酯反應體系，發(fā)泡生成聚氨酯層，所述聚氨酯反應體系的成分與實施例1相同；所述聚氨酯層在PMMA薄片上固化7天，得到復合材料。測試結果列于表l。實施例3:將5wt.%A-187與95wt.%IPA(異丙醇)混合，制得環(huán)氧基硅烷溶液；用干布擦凈PMMA薄片表面；用軟布蘸所述環(huán)氧硅烷溶液，擦拭PMMA薄片表面，風干20分鐘；用UnipreCP54以約2.5升/分鐘的速率向所述PMMA薄片上噴涂聚氨酯反應體系，發(fā)泡生成聚氨酯層，所述聚氨酯反應體系的成分與實施例1相同；所述聚氨酯層在PMMA薄片上固化7天，得到復合材料。測試結果列于表l。實施例4:將5wt.%A-Link597與95wt.%IPA(異丙醇)混合，制得異氰脲酸酯基硅烷溶液；用干布擦凈PMMA薄片表面；用軟布蘸所述異氰脲酸酯硅垸溶液，擦拭PMMA薄片表面，風干20分鐘；用UnipreCP54以約2.5升/分鐘的速率向所述PMMA薄片上噴涂聚氨酯反應體系，發(fā)泡生成聚氨酯層，所述聚氨酯反應體系的成分與實施例1相同；所述聚氨酯層在PMMA薄片上固化7天，得到復合材料。測試結果列于表l。實施例5:用P-15-200弁規(guī)格的砂紙磨砂PMMA薄片;用干布擦凈所述經磨砂的PMMA薄片表面；用軟布蘸如實施例4所述的5wt.%的A-Link597異氰脲酸酯硅垸溶液，擦拭PMMA薄片表面，風干20分鐘；用UnipreCP54以約2.5升/分鐘的速率向所述PMMA薄片上噴涂聚氨酯反應體系，發(fā)泡生成聚氨酯層，所述聚氨酯反應體系的成分與實施例1相同；所述聚氨酯層在PMMA薄片上固化7天，得到復合材料。測試結果列于表l。表l<table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table>由實施例1-5可以看出在經環(huán)氧基硅垸(5wt.%A-187)處理的PMMA薄片表面上噴涂聚氨酯反應體系，得到一個包括聚丙稀酸酯層和聚氨酯層的復合材料，其聚丙烯酸酯層與聚氨酯層之間的內聚破壞程度得到了顯著增強。在經異氰脲酸酯基硅烷溶液(5wt.%A-Link597)處理的PMMA薄片表面上噴涂聚氨酯反應體系，得到一個包括聚丙稀酸酯層和聚氨酯層的復合材料，不僅其聚丙烯酸層與聚氨酯層之間的內聚破壞程度得到了顯著增強，而且其聚丙烯酸酯層與聚氨酯層之間的附著力也得到了顯著增強。另外，所述復合材料的制備過程中還可以包括一個磨砂處理的過程，所述磨砂處理的過程可以進一步提高所述復合材料中聚丙烯酸酯層與聚氨酯層之間的附著力和內聚破壞程度。實施例6:將5wt.。/oA-189與95wt.。/。IPA(異丙醇)混合，制得硅垸溶液；用干布擦凈PMMA薄片表面；用軟布蘸所述硅垸溶液，擦拭PMMA薄片表面，風干20分鐘；用UnipreCP54以約2.5升/分鐘的速率向所述PMMA薄片上噴涂聚氨酯反應體系，發(fā)泡生成聚氨酯層，所述聚氨酯反應體系的成分與實施例1相同；所述聚氨酯層在PMMA薄片上固化7天，得到復合材料。測試結果列于表2。實施例7:將5wt.。/c)A-1100與95wt.。/。IPA(異丙醇)混合，制得硅垸溶液；用干布擦凈PMMA薄片表面；用軟布蘸所述硅烷溶液，擦拭PMMA薄片表面，風干20分鐘；用UnipreCP54以約2.5升/分鐘的速率向所述PMMA薄片上噴涂聚氨酯反應體系，發(fā)泡生成聚氨酯層，所述聚氨酯反應體系的成分與實施例1相同；所述聚氨酯層在PMMA薄片上固化7天，得到復合材料。測試結果列于表2。將5wt.%A-1524與95wt.%IPA(異丙醇)混合，制得硅烷溶液；用干布擦凈PMMA薄片表面；用軟布蘸所述硅烷溶液，擦拭PMMA薄片表面，風干20分鐘；用UnipreCP54以約2.5升/分鐘的速率向所述PMMA薄片上噴涂聚氨酯反應體系，發(fā)泡生成聚氨酯層，所述聚氨酯反應體系的成分與實施例1相同；所述聚氨酯層在PMMA薄片上固化7天，得到復合材料。測試結果列于表2。實施例9:將5wt.。/。A-174與95wt.。/。IPA(異丙醇)混合，制得硅垸溶液；用干布擦凈PMMA薄片表面；用軟布蘸所述硅烷溶液，擦拭PMMA薄片表面，風干20分鐘；用UnipreCP54以約2.5升/分鐘的速率向所述PMMA薄片上噴涂聚氨酯反應體系，發(fā)泡生成聚氨酯層，所述聚氨酯反應體系的成分與實施例1相同；所述聚氨酯層在PMMA薄片上固化7天，得到復合材料。測試結果列于表2。實施例10-將5^%八-171與951.%1八(異丙醇)混合，制得硅烷溶液；用干布擦凈PMMA薄片表面；用軟布蘸所述硅垸溶液，擦拭PMMA薄片表面，風干20分鐘；用UnipreCP54以約2.5升/分鐘的速率向所述PMMA薄片上噴涂聚氨酯反應體系，發(fā)泡生成聚氨酯層，所述聚氨酯反應體系的成分與實施例1相同；所述聚氨酯層在PMMA薄片上固化7天，得到復合材料。測試結果列于表2。實施例11:將0.5wt.%A-Link597與99.5wt.%IPA(異丙醇)混合，制得硅垸溶液；用干布擦凈PMMA薄片表面；用軟布蘸所述硅垸溶液，擦拭PMMA薄片表面，風干20分鐘；用UnipreCP54以約2.5升/分鐘的速率向所述PMMA薄片上噴涂聚氨酯反應體系，發(fā)泡生成聚氨酯層，所述聚氨酯反應體系的成分與實施例1相同；所述聚氨酯層在PMMA薄片上固化7天，得到復合材料。測試結果列于表2。實施例12:將10wt.%A-Link597與90wt.%IPA(異丙醇)混合，制得硅烷溶液；用干布擦凈PMMA薄片表面；用軟布蘸所述硅垸溶液，擦拭PMMA薄片表面，風干20分鐘；用UnipreCP54以約2.5升/分鐘的速率向所述PMMA薄片上噴涂聚氨酯反應體系，發(fā)泡生成聚氨酯層，所述聚氨酯反應體系的成分與實施例1相同；所述聚氨酯層在PMMA薄片上固化7天，得到復合材料。測試結果列于表2。實施例13:將0.5wt.0/。A-187與99.5wt.°/。IPA(異丙醇)混合，制得硅烷溶液；用干布擦凈PMMA薄片表面；用軟布蘸所述硅烷溶液，擦拭PMMA薄片表面，風干20分鐘；用UnipreCP54以約2.5升/分鐘的速率向所述PMMA薄片上噴涂聚氨酯反應體系，發(fā)泡生成聚氨酯層，所述聚氨酯反應體系的成分與實施例1相同；所述聚氨酯層在PMMA薄片上固化7天，得到復合材料。測試結果列于表2。實施例14:將20wt.y。A-187與80wt.%IPA(異丙醇)混合，制得硅烷溶液；用干布擦凈PMMA薄片表面；用軟布蘸所述硅垸溶液，擦拭PMMA薄片表面，風干20分鐘；用UnipreCP54以約2.5升/分鐘的速率向所述PMMA薄片上噴涂聚氨酯反應體系，發(fā)泡生成聚氨酯層，所述聚氨酯反應體系的成分與實施例1相同；所述聚氨酯層在PMMA薄片上固化7天，得到復合材料。測試結果列于表2。<table>tableseeoriginaldocumentpage20</column></row><table>由實施例l及實施例6-14可以看出:經硅垸溶液處理后，所述復合材料中的聚丙稀酸酯層和聚氨酯層之間的附著力均有不同程度的提高。無論是較低濃度的甲基丙烯酰氧基硅垸溶液(5wt.%A-174)、異氰脲酸酯基硅垸溶液(0.5-10wt.%A-Link597),或是較高濃度的環(huán)氧基硅烷溶液(20wt.%A-187)均能夠大幅度地提高本發(fā)明所述復合材料中聚丙稀酸酯層和聚氨酯層之間的附著力。雖然本發(fā)明己將較佳實施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內，當可作各種更動與潤飾，因此發(fā)明的保護范圍應以申請專利的權利要求范圍為準。權利要求1.一種復合材料，所述復合材料包括一個聚丙烯酸酯層，一個聚氨酯層和一個硅烷層，所述硅烷層介于所述聚丙烯酸酯層與聚氨酯層之間。2.如權利要求l所述的復合材料，其特征在于，所述硅烷層包括一種或多種硅烷，所述硅烷具有如下通式Y-R-Si-MenX3.n，其中，Y為異氰脲酸酯基、甲基丙烯酰氧基、或環(huán)氧基，R為包括l-5個碳原子的烷基，Me為甲基，n=l-3,X為甲氧基(OCH3)、乙氧基(OC2H5)、異丙氧基(OCH2(CH3)2)、或2-甲氧基乙氧基(OCH3OC2H4)。3.如權利要求2所述的復合材料，其特征在于，所述硅垸選自下列的一種或多種三-((3-三甲氧基硅)丙基)異氰脲酸酯、三-((3-三乙氧基硅)丙基)異氰脲酸酯、Y-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅垸、Y-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、Y-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅垸、Y-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、Y-甲基丙烯酰氧基丙基三異丙氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基丙基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷、？縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、y-縮水甘油醚氧丙基三乙氧基硅垸、Y-縮水甘油醚氧丙基三異丙氧基硅垸、Y-縮水甘油醚氧丙基甲基二甲氧基硅垸、Y-縮水甘油醚氧丙基甲基二乙氧基硅烷、P-(3,4-環(huán)氧環(huán)己基)乙基三甲氧硅烷、，-(3,4-環(huán)氧環(huán)己基)乙基三乙氧硅垸。4.如權利要求1或2所述的復合材料，其特征在于，所述聚丙烯酸酯層包括下列的一種或多種聚丙烯酸酯聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸乙酯、聚甲基丙烯酸丁酯、聚丙烯酸甲酯、聚丙烯酸乙酯，聚丙烯酸丁酯。5.如權利要求1或2所述的復合材料，其特征在于，所述聚氨酯層包括下列的一種或多種聚氨酯聚醚型聚氨酯，聚酯型聚氨酯，聚烯烴型聚氨酯。6.如權利要求1所述的復合材料的制備方法，該方法包括步驟a)在所述聚丙烯酸酯層的一個表面，涂布所述硅垸層；b)將一個聚氨酯反應體系涂布到所述涂布有硅烷層的聚丙烯酸酯層的表面，以形成所述聚氨酯層。7.如權利要求6所述的制備方法，其特征在于，所述硅垸層由一種或多種硅烷涂布而成，所述硅烷具有如下通式Y-R-Si-MenX3.n，其中，Y為異氰脲酸酯基、甲基丙烯酰氧基、或環(huán)氧基，R為包括l-5個碳原子的烷基，Me為甲基，n=l-3,X為甲氧基(OCH3)、乙氧基(OC2H5)、異丙氧基(OCH2(CH3)2)、或2-甲氧基乙氧基(OCH3OC2H4)。8.如權利要求6所述的制備方法，其特征在于，所述硅垸層由硅垸溶液涂布而成，所述硅烷溶液的溶質包括一種或多種硅垸，所述硅垸具有如下通式Y-R-Si-MenX3.n，其中，Y為異氰脲酸酯基、甲基丙烯酰氧基、或環(huán)氧基，R為包括l-5個碳原子的烷基，Me為甲基，n=l-3,X為甲氧基(OCH3)、乙氧基(OC2H5)、異丙氧基(OCH2(CH3)2)、或2-甲氧基乙氧基(OCH3OC2H4)。所述硅烷溶液的溶劑選自下列的一種或多種醇類溶劑、酮類溶劑、酯類溶劑。9.如權利要求8所述的制備方法，其特征在于，所述硅烷溶液的濃度為0.5-20wt.%，以硅烷溶液的總重量按100wt.。/。計。10.如權利要求6、7、8或9所述的制備方法，其特征在于，所述硅烷選自下列的一種或多種三-((3-三甲氧基硅)丙基)異氰脲酸酯、三-((3-三乙氧基硅)丙基)異氰脲酸酯、Y-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、Y-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、Y-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅垸、Y-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二乙氧基硅垸、Y-甲基丙烯酰氧基丙基三異丙氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基丙基三(2-甲氧基乙氧基)硅垸、Y-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、y-縮水甘油醚氧丙基三乙氧基硅烷、y-縮水甘油醚氧丙基三異丙氧基硅烷、Y-縮水甘油醚氧丙基甲基二甲氧基硅垸、Y-縮水甘油醚氧丙基甲基二乙氧基硅垸、卩-(3,4-環(huán)氧環(huán)己基)乙基三甲氧硅垸、卩-(3,4-環(huán)氧環(huán)己基)乙基三乙氧硅烷。11.如權利要求6、7、8或9所述的制備方法，其特征在于，所述聚丙烯酸酯層包括下列的一種或多種聚丙烯酸酯聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸乙酯、聚甲基丙烯酸丁酯、聚丙烯酸甲酯、聚丙烯酸乙酯，聚丙烯酸丁酯。12.如權利要求6、7、8或9所述的制備方法，其特征在于，所述聚氨酯層包括下列的一種或多種聚氨酯聚醚型聚氨酯，聚酯型聚氨酯，聚烯烴型聚氨酯。13.如權利要求7所述的制備方法，其特征在于，通過噴涂、刷涂、或擦拭的方式將所述硅垸涂布到所述聚丙烯酸酯層的一個表面，以形成一個硅烷層。14.如權利要求8所述的制備方法，其特征在于，通過噴涂、刷涂、或擦拭的方式將所述硅垸溶液涂布到聚丙烯酸酯層的一個表面，以形成一個硅烷層。15.如權利要求6、7、8或9所述的制備方法，其特征在于，通過噴涂的方式將所述聚氨酯反應體系涂布到所述涂布有硅垸層的聚丙烯酸酯層的一個表面，以形成一個聚氨酯層。16.如權利要求l、2或3所述的復合材料在衛(wèi)浴產品、汽車部件、船舶部件、運動器材、航天部件、航空部件中的應用。全文摘要本發(fā)明涉及一種包括聚丙烯酸酯層與聚氨酯層的復合材料及其制備方法和用途。本發(fā)明在制備所述復合材料的過程中使用硅烷或硅烷溶液處理聚丙烯酸酯表面，從而改善了所述復合材料中聚丙烯酸酯層與聚氨酯層之間的粘接性能。文檔編號B32B27/40GK101579957SQ2008100373公開日2009年11月18日申請日期2008年5月14日優(yōu)先權日2008年5月14日發(fā)明者龐永東,張春華,楊宇潤申請人:拜耳材料科技貿易(上海)有限公司