本發明涉及官能纖維基材的浸漬方法、用于實施該方法的液體組合物和所得的浸漬纖維基材。該浸漬的官能纖維基材適用于制造機械或結構化部件或制品。
本發明特別涉及用主要包含單體組分的粘性液體組合物浸漬官能纖維基材或長官能纖維的工業方法。該粘性組合物在下文被稱作液體單體漿料。本發明還涉及用所述漿料預浸漬的官能纖維基材，其可用于制造機械或結構化部件或制品。
更具體地，在模具中實現用單體漿料浸漬官能纖維基材。
本發明還涉及用于制造機械或結構化部件或制品的制造方法和通過該方法獲得的三維機械或結構化部件。
[技術問題]
必須在其使用過程中吸收高應力的機械或結構化部件或制品廣泛地由復合材料制成。復合材料是兩種或更多種非可混溶材料的宏觀組合。復合材料至少由形成用于該結構的粘結的連續相的基質材料和具有針對機械性質的各種體系結構的增強材料構成。
使用復合材料的目的是實現由其單獨成分（如果單獨使用）無法實現的來自該復合材料的性能。因此，復合材料尤其由于它們比均質材料更好的機械性能（更高的拉伸強度、更高的拉伸模量、更高的斷裂韌度）和它們的低密度而廣泛用于多個工業部門中，例如建筑、汽車、航空航天、運輸、休閑、電子和體育運動。
考慮到商業工業規模下的體積，最重要的類別是具有有機基質的復合材料，其中所述基質材料通常是聚合物。聚合復合材料的主要基質或連續相是熱塑性聚合物或熱固性聚合物。
熱固性聚合物由交聯三維結構構成。通過將反應性基團固化在所謂的預聚物內來獲得該交聯。例如可通過加熱聚合物鏈以使該材料永久交聯和硬化來獲得固化。
為了制備聚合復合材料，將該預聚物與其它組分，如玻璃珠或纖維或被潤濕或浸漬的其它組分混合并然后固化。熱固性聚合物的預聚物或基質材料的實例是不飽和聚酯、乙烯基酯、環氧樹脂或酚醛樹脂。
熱固性聚合物基質的一個主要缺點是其剛性。該基質無法容易地以其它形式成型。一旦該聚合物固化，形式就是固定的。這也使熱固性復合材料和包含所述熱固性復合材料的成品機械或結構化部件或制品的再循環變得困難，其在水泥廠中燒毀或扔到廢料堆中。
熱塑性聚合物由未交聯的線性或支化聚合物構成。將熱塑性聚合物加熱以混合制造該復合材料所必需的成分并冷卻用于凝固。使用熱塑性聚合物制造復合材料的限制是它們在為了均勻浸漬例如纖維基材的熔融狀態下的高粘度。只有在熱塑性樹脂具有足夠的流動性時可以實現纖維被熱塑性聚合物的潤濕或正確浸漬。為了具有低粘度或足夠流動性的熱塑性聚合物，應該降低鏈長或分子質量。但是，太低的分子量對復合材料的性能和對機械或結構化部件，尤其是它們的機械性質如變形模量具有負面影響。
以重要方式降低該熱塑性聚合物的粘度的另一方式是增加溫度。因此連續工作溫度是相對高的，在200℃以上，由于涉及高能量成本而增加了該復合材料和機械或結構化部件的經濟成本。另外，如果溫度太高，熱塑性聚合物傾向于降解，這對于具有高熔點的半結晶熱塑性聚合物，例如聚酰胺如PA6.6、聚醚砜(PES)、聚醚酰亞胺(PEI)、聚醚醚酮(PEEK)或聚苯硫醚(PPS)尤其如此。該熱致降解使得降低對該復合材料的粘結和機械或結構化部件重要的纖維基材上的聚合物基質的分子量。
浸漬纖維基材的另一方式是將熱塑性聚合物溶解在有機溶劑中。但是，該方法需要大量必須被蒸發的溶劑。就能量和污染而言，使用大量溶劑時存在環境問題。
這些是對于尤其具有纖維增強材料的熱塑性復合材料的制備、纖維基材的浸漬方法和包含所述熱塑性復合材料的成品機械或結構化部件或制品的限制或缺點。
使用熱固性聚合物和熱塑性聚合物作為基質材料的技術都可使用纖維作為增強材料。為了增強形成連續相的基質材料和纖維形式的增強材料之間的粘合，該纖維用施加到纖維表面上的聚合樹脂施膠。在改進纖維和聚合基質之間的結合的意義上的粘合對該材料的機械性能是重要的。
然而，仍重要的是增加基質和纖維之間的結合以提高成品機械或結構化部件或制品的機械性能。
本發明的目的是解決上文提到的缺點。
本發明的一個目的是提供包含熱塑性復合材料的結構化部件，其具有令人滿意的機械性能，如高剛度和至少8GPa的楊氏模量以及熱塑性基質與纖維材料之間的良好粘合（意味著在垂直于纖維方向的拉伸試驗中斷裂應力為至少50MPa）。
本發明的另一目的是提供包含具有令人滿意的抗紫外線性能的熱塑性復合材料的結構化部件。
本發明的又一目的是提供包含由于一定的撓性而可轉變并成型的熱塑性復合材料的結構化部件。
本發明的又一目的是在浸漬過程中完全、正確并以均勻方式潤濕纖維基材。例如由氣泡和空隙造成的纖維潤濕的任何缺陷降低該結構化部件的機械性能和纖維與基質之間的粘合。
本發明的另一目的是提供制造包含本發明的熱塑性復合材料的結構化部件的方法，其可以低成本進行并能夠大規模制造。此外，該方法應該容易和簡單地使用可商購的組分進行。部件的制造還應該是可再現并快速的，這意味著短周期時間。
[發明背景] 現有技術
文獻FR1374046描述了使用基于錫的金屬催化劑由單體-聚合物漿料使丙烯酸類單體，尤其是甲基丙烯酸類單體聚合的方法。用錫催化劑的甲醇溶液浸漬玻璃纖維。此后用單體-聚合物漿料浸漬纖維，然后使該組合物聚合。在纖維表面不存在除錫催化劑外的其它官能團（functionality）, 將其添加是為了避免在未使用的漿料中存在錫催化劑以利于其再循環。
文獻EP0796873公開了(甲基)丙烯酸類漿料、制備該漿料的方法和制備含有(甲基)丙烯酸類漿料的模塑材料的方法。主要目的是提供具有優異的儲存穩定性的漿料。該模塑材料可能包括纖維形式的增強材料。但該纖維未被施膠。
文獻WO2009/112515公開了被施膠組合物涂布的纖維。該施膠組合物包含乙烯基酯樹脂。該施膠的纖維用在熱固性聚合物和熱塑性聚合物中，并尤其用于增加不飽和聚酯或乙烯基酯樹脂基質與施膠的玻璃纖維之間的粘合。該文獻沒有公開用液體單體漿料浸漬纖維基材的方法或這樣的漿料的具體組成。
文獻WO2010/076006公開了甲基丙烯酸烷基酯/丙烯酸烷基酯共聚物用作施膠劑用于增強纖維。該纖維用在復合材料，如纖維增強的熱塑性塑料中，例如聚酯或聚酰胺。
在現有技術中，沒有描述用于浸漬纖維基材的浸漬方法，其中在根據本發明的聚合前使纖維基材和液體單體漿料接觸。
在現有技術中，沒有描述用于制造機械或結構化部件或制品的制造方法，其包括根據本發明的用液體(甲基)丙烯酸類漿料浸漬纖維基材的浸漬方法和聚合。
[發明概述]
已經令人驚訝地發現，一種用于浸漬官能纖維基材的浸漬方法，其中所述官能纖維基材由長纖維制成且所述方法包括用液體單體漿料浸漬所述官能纖維基材的步驟，所述液體單體漿料包含：
a) 至少聚合物(P)，
b) 至少單體(A)，
c) 用于引發(甲基)丙烯酸類單體的聚合的至少一種引發劑或引發體系，
所述液體單體漿料具有在10 mPa*s至10000 mPa*s，優選50 mPa*s至5000 mPa*s，有利地100 mPa*s至1000 mPa*s范圍內的值的動力粘度，其特征在于所述纖維基材包含具有在1600cm-1至1680cm-1之間的波數下的IR吸收峰的官能團，所述方法實現官能纖維基材的完全和正確浸漬以及在聚合后所述纖維基材與聚合物基質之間的強結合。
還已經令人驚訝地發現，一種用于實施官能纖維基材的浸漬方法的浸漬液體單體漿料，所述液體單體漿料包含：
a) 至少聚合物(P)，
b) 至少單體(A)，
c) 用于引發(甲基)丙烯酸類單體的聚合的至少一種引發劑或引發體系，
所述液體單體漿料具有在10 mPa*s至10000 mPa*s，優選50 mPa*s至5000 mPa*s，有利地100 mPa*s至1000 mPa*s范圍內的值的動力粘度，其特征在于所述纖維基材包含具有在1600cm-1至1680cm-1之間的波數下的IR吸收峰的官能團，所述液體單體漿料實現官能纖維基材的完全和正確浸漬以及在聚合后所述纖維基材與聚合物基質之間的強結合。
還已經令人驚訝地發現，一種用于制造機械或結構化部件或制品的制造方法，其包括下列步驟：
a) 用液體單體漿料浸漬官能纖維基材，
b) 使浸漬所述官能纖維基材的液體單體漿料聚合，
其特征在于所述纖維基材包含具有在1600cm-1至1680cm-1之間的波數下的IR吸收峰的官能團，通過擁有高剛度和至少8GPa的楊氏模量和纖維基材與聚合物基質之間的強結合來實現具有令人滿意的機械性能的成品機械或結構化部件或制品。
另外還已經發現，通過所述制造方法獲得的擁有高剛度和至少8GPa的楊氏模量的三維機械或結構化部件幾乎沒有缺陷，如在纖維基材與基質聚合物之間的空隙，并具有纖維基材與聚合物基質之間的強結合。
[發明詳述]
根據第一方面，本發明涉及一種用于浸漬纖維基材的浸漬方法，其中所述纖維基材由長纖維制成且所述方法包括用液體單體漿料浸漬所述纖維基材的步驟，所述液體單體漿料包含：
a) (甲基)丙烯酸類聚合物，
b) (甲基)丙烯酸類單體，
c) 用于引發(甲基)丙烯酸類單體的聚合的至少一種引發劑或引發體系，
所述液體單體漿料具有在10 mPa*s至10000 mPa*s，優選50 mPa*s至5000 mPa*s，有利地100 mPa*s至1000 mPa*s范圍內的值的動力粘度，其特征在于所述纖維基材包含具有在1600cm-1至1680cm-1之間的波數下的IR吸收峰的官能團。
根據另一方面，本發明的纖維基材的浸漬方法在封閉模具中進行。
根據又一方面，本發明的纖維基材的浸漬方法用包含為熱塑性聚合物的聚合物(P)的液體單體漿料進行。
所用術語“纖維基材”是指可以為條、圈、帶（braid）、束（lock）或片形式的織物、氈或非織造物。
所用術語“官能纖維基材”是指不存在于制造該纖維基材的基礎材料中的化學官能。例如，包含乙烯基官能或環氧官能的碳纖維。
所用術語“(甲基)丙烯酸類”是指所有種類的丙烯酸類和甲基丙烯酸類單體。
所用術語“PMMA”是指甲基丙烯酸甲酯（MMA）的均聚物和共聚物，對于MMA共聚物，PMMA內的MMA的重量比為至少70重量%。
所用術語“單體”是指可發生聚合的分子。
所用術語“聚合”是指將單體或單體的混合物轉化成聚合物的過程。
所用術語“熱塑性聚合物”是指在加熱時變成液體或變得更液體或較少粘性并可通過施加熱和壓力呈現新形狀的聚合物。
所用術語“熱固性聚合物”是指通過固化不可逆地變成不可熔、不可溶的聚合物網絡的在柔軟、固體或粘性狀態下的預聚物。
所用術語“聚合物復合材料”是指包含多個不同相域的多組分材料，其中至少一種類型的相域是連續相，且其中至少一種組分是聚合物。
所用術語“引發劑”是指與單體反應形成能夠相繼與大量其它單體連接成聚合化合物的中間體化合物的化學物質。
關于結構化部件或制品，這涉及由復合材料制成的板、蓋或殼體或用于飛機、船（船體和甲板）、軌道車（艙口、隔板、主體）和汽車部件（車身、引擎蓋、車門）的部件。
關于聚合物(P)，其是熱塑性聚合物。該熱塑性聚合物優選由在聚合前包含雙鍵的單體制成。
聚合物(P)優選是(甲基)丙烯酸類聚合物。
關于(甲基)丙烯酸類聚合物，可以提到聚甲基丙烯酸烷基酯或聚丙烯酸烷基酯。在一個優選實施方案中，該(甲基)丙烯酸類聚合物是聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）。
術語“PMMA”是指甲基丙烯酸甲酯（MMA）均聚物或共聚物或其混合物。
在一個實施方案中，甲基丙烯酸甲酯（MMA）的均聚物或共聚物包含至少70重量%，優選至少80重量%，有利地至少90重量%，更有利地至少95重量%的甲基丙烯酸甲酯。
在另一實施方案中，該PMMA是至少一種MMA均聚物和至少一種MMA共聚物的混合物，或具有不同的平均分子量的至少兩種MMA均聚物或兩種MMA共聚物的混合物或具有不同單體組成的至少兩種MMA共聚物的混合物。
甲基丙烯酸甲酯（MMA）的共聚物包含70重量%至99.7重量%的甲基丙烯酸甲酯和0.3至30重量%的至少一種可與甲基丙烯酸甲酯共聚的具有至少一個烯不飽和度的單體。
這些單體是公知的并特別可以提到丙烯酸和甲基丙烯酸和(甲基)丙烯酸烷基酯，其中所述烷基具有1至12個碳原子。例如，可以提到丙烯酸甲酯和(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯或(甲基)丙烯酸2-乙基己酯。該共聚單體優選是其中烷基具有1至4個碳原子的丙烯酸烷基酯。
在一個優選實施方案中，甲基丙烯酸甲酯（MMA）的共聚物包含按重量計70%至99.7%，優選80%至99.7%，有利地90%至99.7%，更有利地90%至99.5%的甲基丙烯酸甲酯和按重量計0.3%至30%，優選0.3%至20%，有利地0.3%至10%，更有利地0.5%至10%的至少一種可與甲基丙烯酸甲酯共聚的具有至少一個烯不飽和度的單體。該共聚單體優選選自丙烯酸甲酯或丙烯酸乙酯或其混合物。
該(甲基)丙烯酸類聚合物的重均分子量應該是高的，即大于50 000g/mol，優選大于100 000g/mol。
可以通過尺寸排阻色譜法（SEC）測量重均分子量。
關于單體(A)，該單體具有至少一個可聚合的不飽和度（雙鍵）。該單體(A)優選選自(甲基)丙烯酸類單體或乙烯基單體或其混合物。單體(A)優選至少在15℃至100℃的溫度范圍內在1013毫巴下是液體。
單體(A)更優選是(甲基)丙烯酸類單體。該液體單體漿料隨之變成液體(甲基)丙烯酸類漿料。
關于(甲基)丙烯酸類單體，該單體選自丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸烷基酯單體、甲基丙烯酸烷基酯單體及其混合物。
該單體優選選自丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸烷基酯單體、甲基丙烯酸烷基酯單體及其混合物，該烷基具有1至22個碳，是直鏈、支鏈或環狀的；該烷基優選具有1至12個碳，是直鏈、支鏈或環狀的。
有利地，該(甲基)丙烯酸類單體選自甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸、丙烯酸、丙烯酸正丁酯、丙烯酸異丁酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸異丁酯、丙烯酸環己酯、甲基丙烯酸環己酯、丙烯酸異冰片酯、甲基丙烯酸異冰片酯及其混合物。
更有利地，該單體選自(甲基)丙烯酸類單體，其選自甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸異冰片酯或丙烯酸及其混合物。
在一個優選實施方案中，至少50重量%，優選至少60重量%的單體是甲基丙烯酸甲酯。
在一個更優選的實施方案中，至少50重量%，優選至少60重量%，更優選至少70重量%，有利地至少80重量%，更有利地90重量%的單體是甲基丙烯酸甲酯與丙烯酸異冰片酯和/或丙烯酸的混合物。
關于官能纖維基材，可以提到可以為條、圈、帶、束或片形式的織物、氈或非織造物。該官能纖維材料可具有不同形式和尺寸，是一維、二維或三維的。纖維基材包含一種或多種纖維的組合。當該纖維是連續的時，它們的組合形成織物。
一維形式是線性長纖維。該纖維可以是不連續或連續的。該纖維可以無規排列或作為互相平行的連續長絲。纖維通過其縱橫比規定，所述縱橫比是該纖維的長度與直徑之間的比率。本發明中所用的纖維是長纖維或連續纖維。該纖維具有至少1000，優選至少1500，更優選至少2000，有利地至少3000，更有利地至少5000，甚至更有利地至少6000，最有利地至少7500和最多有利地至少10 000的縱橫比。
二維形式是纖維墊或纖維的非織造增強材料或機織粗紗或束，其也可以是編織的（braded）。即使這些二維形式具有一定厚度并因此原則上的第三維度，它們根據本發明仍被視為二維。
三維形式是例如堆疊或折疊的纖維墊或纖維的非織造增強材料或束或其混合物，是二維形式在第三維度上的組合。
該纖維材料的纖維具有0.005微米至100微米，優選1微米至50微米，更優選3微米至30微米，有利地5微米至25微米的直徑。
本發明的纖維材料的纖維優選選自作為一維形式的連續纖維（意味著不像長纖維那樣適用縱橫比），或形成二維或三維形式的纖維基材的長或連續纖維。
該纖維材料的來源可以是天然或合成的。作為天然材料，可以提到植物纖維、木纖維、動物纖維或礦物纖維。
天然纖維是例如劍麻、黃麻、大麻、亞麻、棉、椰子纖維和香蕉纖維。動物纖維是例如羊毛或毛發。
作為合成材料，可以提到選自熱固性聚合物、熱塑性聚合物或其混合物的纖維的聚合纖維。
該聚合纖維可以由聚酰胺（脂族或芳族）、聚酯、聚乙烯醇、聚烯烴、聚氨酯、聚氯乙烯、聚乙烯、不飽和聚酯、環氧樹脂和乙烯基酯制成。
礦物纖維也可選自尤其是E型、R型或S2型玻璃纖維、碳纖維、硼纖維或硅纖維。
本發明的官能纖維基材選自植物纖維、木纖維、動物纖維、礦物纖維、合成聚合纖維、玻璃纖維、碳纖維或其混合物。
該官能纖維基材優選選自礦物纖維。
根據本發明的官能纖維基材包含至少一個具有在1600cm-1至1680cm-1之間的波數下的IR吸收峰的官能團。該峰優選在1615cm-1至1680cm-1之間，更優選1620cm-1至1670cm-1之間，有利地1630cm-1至1650cm-1之間的波數下。這對應于烯烴或碳雙鍵官能。
根據本發明的官能纖維基材優選包含至少兩個官能團，第一個具有在1600cm-1至1680cm-1之間，優選1615cm-1至1680cm-1之間，更優選1620cm-1至1670cm-1之間，有利地1630cm-1至1650cm-1之間的波數下的IR吸收峰，第二個具有在1700cm-1至1750cm-1之間的波數下的IR吸收峰。第二個官能團的該峰優選在1720cm-1至1750cm-1之間的波數下。這對應于羰基官能，更具體是羰基酯。
根據本發明的官能纖維基材更優選包含至少三個官能團，第一個具有在1600cm-1至1680cm-1之間，優選1615cm-1至1680cm-1之間，更優選1620cm-1至1670cm-1之間，有利地1630cm-1至1650cm-1之間的波數下的IR吸收峰，第二個具有在1700cm-1至1750cm-1之間的波數下的IR吸收峰，另外的第三個官能團具有在1270cm-1至1330cm-1之間、以1300cm-1為中心的波數下的IR雙吸收峰。這對應于烯烴上的甲基或碳雙鍵官能。
關于用于引發單體(A)或優選(甲基)丙烯酸類單體的聚合的引發劑或引發體系，可以提到通過熱活化的引發劑或引發體系。
該熱活化的引發劑優選是自由基引發劑。
關于自由基引發劑，它們可選自二酰基過氧化物、過氧酯、二烷基過氧化物、過氧縮醛、氫過氧化物或偶氮化合物或其混合物。
用于引發單體(A)或優選(甲基)丙烯酸類單體的聚合的引發劑或引發體系選自碳酸異丙酯、過氧化苯甲酰、過氧化月桂酰、過氧化己酰、過氧化二異丙苯、過苯甲酸叔丁酯、過氧化(2-乙基己酸)叔丁酯、過氧化氫異丙苯、1,1-二(叔丁基過氧基)-3,3,5-三甲基-環己烷、過氧化異丁酸叔丁酯、過乙酸叔丁酯、過新戊酸叔丁酯、過新戊酸戊酯、過辛酸叔丁酯、偶氮二異丁腈（AIBN）、偶氮雙異丁酰胺、2,2'-偶氮雙( 2,4-二甲基戊腈)或4,4'-偶氮雙(4-氰基戊酸)。使用選自上述名單的自由基引發劑的混合物不背離本發明的范圍。
用于引發單體(A)或優選(甲基)丙烯酸類單體的聚合的引發劑或引發體系優選選自具有2至20個碳原子的過氧化物。
相對于該液體單體漿料的單體(A)或優選(甲基)丙烯酸類單體計的自由基引發劑含量為100至50000重量ppm（50000ppm=5重量%），優選200至40000重量ppm，有利地300至30000 ppm。
優選的(甲基)丙烯酸類單體通常是一種或多種如上定義的單體，任選具有合適的抑制劑，如氫醌（HQ）、甲基氫醌（MEHQ）、2,6-二-叔丁基-4-甲氧基苯酚（Topanol O）和2,4-二甲基-6-叔丁基苯酚（Topanol A）。
該抑制劑用于防止單體自發聚合。
該液體單體漿料或優選液體(甲基)丙烯酸類漿料任選還包含用于聚合的活化劑。
在一個優選實施方案中，該液體單體漿料或優選液體(甲基)丙烯酸類漿料包含用于聚合的活化劑。
聚合活化劑或加速劑選自叔胺，如N,N-二甲基-對甲苯胺（DMPT）、N,N-二羥乙基-對甲苯胺（DHEPT）、有機可溶的過渡金屬催化劑或其混合物。
有利地，該液體單體漿料不含用于催化加速該聚合反應的活化劑，如基于錫的化合物，尤其是氯化錫。
相對于該單體漿料或優選液體(甲基)丙烯酸類漿料的單體(A)和優選(甲基)丙烯酸類單體計的活化劑含量為100重量ppm至10000 重量ppm，優選200重量ppm至7000重量ppm，有利地300重量ppm至4000重量ppm。
活化劑或加速劑的存在取決于最終用途。如果必須或希望“冷固化”，加速劑通常是必要的。冷固化意味著該聚合在環境溫度，即小于50℃或優選小于40℃下進行。在環境溫度下進行聚合是指聚合引發時的溫度。不需要超過該溫度的外部加熱（例如模具或烘箱中）以引發聚合。在聚合過程中，內部溫度可達到超過該聚合溫度的峰值。
但是，對于工業用途，也可以在“熱固化”系統中使用熱。
該液體樹脂中的另一成分也可以是鏈限制劑以控制分子量，例如γ-萜品烯或萜品油烯，其含量為相對于該混合物的單體計的0至500 ppm，優選0至100 ppm。
根據本發明的用于浸漬官能纖維基材的浸漬方法包括用液體單體漿料和優選用液體(甲基)丙烯酸類漿料浸漬官能纖維基材的步驟。
簡單單體或分別地(甲基)丙烯酸類單體或單體混合物或分別地(甲基)丙烯酸類單體混合物作為液體單體漿料或分別地液體(甲基)丙烯酸類漿料對本發明的浸漬方法而言，尤其對官能纖維基材的正確和完全潤濕和浸漬而言過于液體。因此必須通過增加粘度來使粘度適應。
關于浸漬纖維基材的根據本發明的液體單體漿料，其包含單體(A)或單體(A)的混合物、聚合物(P)和至少一種用于引發單體(A)的聚合的引發劑或引發體系。
根據本發明，通過使用具有溶解的一種或多種聚合物(P)的單體(A)或單體(A)的混合物來增加粘度。該溶液通常被稱作“漿料”或“預聚物”。
有利地，該液體單體漿料不含另外有意添加的溶劑。
聚合物(P)完全可溶于單體(A)。
關于浸漬纖維基材的根據本發明的一個優選實施方案的液體(甲基)丙烯酸類漿料，其包含(甲基)丙烯酸類單體或(甲基)丙烯酸類單體混合物、(甲基)丙烯酸類聚合物和至少一種用于引發(甲基)丙烯酸類單體的聚合的引發劑或引發體系。
根據本發明，通過使用具有溶解的一種或多種(甲基)丙烯酸類聚合物的(甲基)丙烯酸類單體或(甲基)丙烯酸類單體混合物來增加粘度。該溶液通常被稱作“漿料”或“預聚物”。
有利地，該液體(甲基)丙烯酸類漿料不含另外有意添加的溶劑。
該(甲基)丙烯酸類聚合物完全可溶于該(甲基)丙烯酸類單體。
該(甲基)丙烯酸類聚合物是PMMA，即如上定義的甲基丙烯酸甲酯（MMA）的均聚物或共聚物或其混合物。
該(甲基)丙烯酸類單體與上文定義的相同。
該液體單體漿料或優選液體(甲基)丙烯酸類漿料中的單體(A)或優選(甲基)丙烯酸類單體占總液體單體漿料或優選液體(甲基)丙烯酸類漿料（考慮到單體(A)或優選(甲基)丙烯酸類單體和聚合物(P)或優選(甲基)丙烯酸類聚合物）的至少40重量%，優選50重量%，有利地60重量%，更有利地65重量%。
該液體單體漿料或優選液體(甲基)丙烯酸類漿料中的單體(A)或優選(甲基)丙烯酸類單體占總液體單體漿料或優選液體(甲基)丙烯酸類漿料（考慮到單體(A)或優選(甲基)丙烯酸類單體和聚合物(P)或優選(甲基)丙烯酸類聚合物）的最多90重量%，優選最多85重量%，有利地最多82重量%，更有利地最多80重量%。
該液體單體漿料或優選液體(甲基)丙烯酸類漿料中的聚合物(P)或優選一種或多種(甲基)丙烯酸類聚合物占總液體單體漿料或優選液體(甲基)丙烯酸類漿料（考慮到單體(A)或優選(甲基)丙烯酸類單體和聚合物(P)或優選(甲基)丙烯酸類聚合物）的至少10重量%，優選至少15%，有利地至少18%，更有利地至少20重量%。
該液體單體漿料或優選液體(甲基)丙烯酸類漿料中的聚合物(P)或優選一種或多種(甲基)丙烯酸類聚合物占總液體單體漿料或優選液體(甲基)丙烯酸類漿料的最多60重量%，優選最多50%，有利地最多40%，更有利地最多35重量%。
該液體(甲基)丙烯酸類漿料中的單體(A)或優選(甲基)丙烯酸類單體占總液體漿料（考慮到單體(A)或優選(甲基)丙烯酸類單體和聚合物(P)或優選(甲基)丙烯酸類聚合物）的40重量%至90重量%，優選50重量%至90重量%，有利地55重量%至85重量%，更有利地60重量%至80重量%。
相應地，該液體單體漿料或優選液體(甲基)丙烯酸類漿料中的聚合物(P)或優選一種或多種(甲基)丙烯酸類聚合物占總液體漿料（考慮到單體(A)或優選(甲基)丙烯酸類單體和聚合物(P)或優選(甲基)丙烯酸類聚合物）的60重量%至10重量%，優選50重量%至10重量%，有利地15重量%至45重量%，更有利地20重量%至40重量%。
該液體單體漿料或優選液體(甲基)丙烯酸類漿料的動力粘度為10 mPa*s至10000 mPa*s，優選50 mPa*s至5000 mPa*s，有利地100 mPa*s至1000 mPa*s。用流變儀或粘度計容易測量該漿料的粘度。在25℃下測量動力粘度。該液體(甲基)丙烯酸類漿料具有牛頓行為，即無剪切稀化，使得動力粘度獨立于流變儀中的剪切或粘度計中的轉子（mobile）速度。
如果該液體單體漿料或優選液體(甲基)丙烯酸類漿料在給定溫度下的粘度對于該浸漬方法和對于正確浸漬而言太高，可以加熱該漿料以提供在各自的溫度下在上述動力粘度區間的更液體的漿料，在此期間進行浸漬以充分潤濕并正確和完全浸漬纖維基材。
根據本發明的液體漿料不含任何有意添加的附加溶劑。
該液體單體漿料和優選液體(甲基)丙烯酸類漿料還可包含其它添加劑和填料。填料在本發明的范圍內不被視為添加劑。
可以在浸漬前將所有添加劑和填料添加到該液體單體漿料或優選液體(甲基)丙烯酸類漿料中。
作為添加劑，可以提到有機添加劑，如抗沖改性劑或嵌段共聚物、熱穩定劑、紫外線穩定劑、潤滑劑及其混合物。
該抗沖改性劑是具有彈性體芯和至少一個熱塑性殼的細顆粒形式，該顆粒尺寸通常小于1微米，有利地為50至300納米。通過乳液聚合來制備該抗沖改性劑。該液體單體漿料或優選液體(甲基)丙烯酸類漿料中的抗沖改性劑含量為0至50重量%，優選0至25重量%，有利地0至20重量%。
作為填料，可以提到碳納米管或礦物裝料（charge），包括礦物納米裝料（TiO2、二氧化硅）。
該液體單體漿料或優選液體(甲基)丙烯酸類漿料中的填料含量為0至20重量%。
根據本發明的另一方面是用于浸漬官能纖維基材的浸漬方法，其中所述官能纖維基材由長纖維制成且所述方法包括用液體單體漿料浸漬所述官能纖維基材的步驟，所述液體單體漿料包含：
a) 10重量%至59.99重量%的至少聚合物(P)，
b) 40重量%至89.99重量%的至少單體(A)，
c) 0.01重量%至5重量%的一種用于引發(甲基)丙烯酸類單體的聚合的引發劑或引發體系，
d) 0重量%至l重量%的活化劑，
e) 0重量%至20重量%的填料，
f) 0重量%至20重量%的添加劑。
聚合物(P)、單體(A)、用于引發(甲基)丙烯酸類單體的聚合的引發劑或引發體系、活化劑、填料和添加劑與上文描述的相同。
優選地，液體單體漿料（用于浸漬官能纖維基材的浸漬方法，其中所述官能纖維基材由長纖維制成且所述方法包括浸漬所述官能纖維基材的步驟）包含：
a) 10重量%至59.98重量%的至少聚合物(P)，
b) 40重量%至89.98重量%的至少單體(A)，
c) 0.01重量%至5重量%的一種用于引發(甲基)丙烯酸類單體的聚合的引發劑或引發體系，
d) 0.01重量%至l重量%的活化劑，
e) 0重量%至20重量%的填料，
f) 0重量%至20重量%的添加劑，
組分a)至f)合計為100%。
活化劑d)或加速劑優選選自叔胺，如N,N-二甲基-對甲苯胺（DMPT）、N,N-二羥乙基-對甲苯胺（DHEPT）、有機可溶的過渡金屬催化劑或其混合物。
用于引發(甲基)丙烯酸類單體的聚合的引發劑或引發體系優選是過氧化物或基于過氧化物。該過氧化物更優選是有機過氧化物。該過氧化物有利地為過氧化苯甲酰。
引發劑（過氧化物）和活化劑（叔胺）在環境溫度，即小于50℃或優選小于40℃下的反應使得在過氧化物和胺之間形成原生（primary）金屬電荷轉移配合物，接著其分解成更有利于與該纖維基材的官能團反應的亞氨基自由基，以代替簡單來自過氧化物的熱分解的反應（熱固化）或通過使用輻射使過氧化物分解并引發聚合反應（電子束固化）。
本發明的另一方面是一種用于制造機械或結構化部件或制品的制造方法，其包括下列步驟：
a) 用液體單體漿料浸漬官能纖維基材，
b) 使浸漬所述官能纖維基材的液體單體漿料聚合。
步驟a)中的纖維基材的浸漬優選在封閉模具中進行。
有利地，步驟a)和步驟b)在相同封閉模具中進行。
該模具至少在一面上對可見光和紫外線輻射不透明。
封閉模具尤其避免并減輕單體的蒸發并保護環境。
使用相同封閉模具避免浸漬后的材料的轉移，且在封閉模具中的聚合確保良好的熱分布，以提供令人滿意的一種或多種單體的聚合和最終蒸發的比率（yield）。
在成品機械或結構化部件或制品中不存在金屬，如來自用于聚合步驟所添加的加速劑的錫。
成品機械或結構化部件或制品不含任何有意添加的附加溶劑，因為該漿料不含用于浸漬步驟的任何附加溶劑。
關于本發明的成品機械或結構化部件或制品，其包含基于總組合物計至少20重量%的官能纖維基材，優選至少40重量%的官能纖維材料，有利地至少50重量%的官能纖維材料，有利地至少55重量%的官能纖維材料。
本發明的成品機械或結構化部件或制品包含基于總組合物計最多99重量%的官能纖維材料，優選最多95重量%的官能纖維材料，有利地最多90重量%的官能纖維材料，有利地最多80重量%的官能纖維材料。
由于根據本發明的用于制造機械或結構化部件或制品的制造方法，在浸漬過程中發生纖維基材的完全、正確和均勻潤濕。在浸漬過程中沒有例如由氣泡和空隙造成的纖維潤濕缺陷，其降低成品機械或結構化部件或制品的機械性能。
根據本發明的成品機械或結構化部件或制品基本不含任何孔隙。孔隙是指具有至少1微米或更大的直徑的球形空隙或具有至少0.5微米或更大的最小主軸的扁圓形式的長橢圓形空隙。“基本不含孔隙”是指孔隙占該成品機械或結構化部件或制品的總體積的小于1體積%，優選小于0.5體積%，更優選小于0.2體積%。
關于用于制造包含聚合復合材料的機械或結構化部件或制品的制造方法，可以使用幾種方法以制備三維機械或結構化部件。可以提到灌注、真空袋模塑、壓力袋模塑、高壓釜模塑、樹脂傳遞模塑（RTM）、反應注射模塑（RIM）、增強反應注射模塑（R-RIM）及其變體、壓力模塑或壓縮模塑。
用于制造包含復合材料的機械或結構化部件或制品的優選制造方法是通過在模具中，更優選在封閉模具中浸漬官能纖維基材來將液體單體漿料或優選(甲基)丙烯酸類漿料轉移到官能纖維基材中的方法。
有利地，該纖維材料的浸漬步驟在封閉模具中進行。
最有利地，用于制造包含聚合復合材料的機械或結構化部件或制品的制造方法選自樹脂傳遞模塑或灌注。
所有方法包括在聚合步驟前在模具中用液體(甲基)丙烯酸類漿料浸漬纖維基材的步驟。
在浸漬步驟后在相同模具中進行浸漬所述纖維基材的液體(甲基)丙烯酸類漿料的聚合步驟。
樹脂傳遞模塑是使用雙面模具組的方法，其形成復合材料的兩個表面。底面是剛性模具。頂面可以是剛性或撓性模具。撓性模具可以由復合材料、硅氧烷或擠出的聚合物薄膜如尼龍制成。該兩個面組合在一起以產生模腔。樹脂傳遞模塑的特征在于，將纖維基材置于該腔中并在引入液體(甲基)丙烯酸類漿料之前關閉該模具組。樹脂傳遞模塑包括在如何將液體(甲基)丙烯酸類漿料引入模腔中的纖維基材中的力學上不同的許多變體。這些變體包括從真空灌注到真空輔助樹脂傳遞模塑（VARTM）的所有。該方法可以在環境溫度或升高的溫度下進行。環境溫度是指10℃至50℃。升高的溫度是指最多200℃。升高的溫度優選為50℃至160℃。
關于灌注方法，液體(甲基)丙烯酸類漿料必須具有適應該聚合復合材料的制備方法的粘度。通過施加輕微真空將液體(甲基)丙烯酸類漿料吸入存在于特殊模具中的纖維基材中。灌注該纖維基材并被該液體(甲基)丙烯酸類漿料完全浸漬。
該方法的一個優點是該復合材料中的高纖維材料量。
關于成品機械或結構化部件或制品的用途，可以提到汽車應用、航海應用、鐵路應用、體育運動、航空航天應用、光伏應用、計算機相關的應用、電信應用和風能應用。
該三維機械或結構化部件特別是汽車部件、船部件、火車部件、體育制品、飛機或直升飛機部件、航天飛船或火箭部件、光伏模塊部件、風輪機部件、家具部件、結構或建筑部件、電話或手機部件、計算機或電視部件、印刷機和影印部件。
關于包含熱塑性復合材料的結構化部件的再循環，其可通過熱塑性聚合物的研磨或解聚進行。
進行機械研磨以獲得更小的部件碎片。由于該結構部件包含熱塑性聚合物，可以加熱該聚合物，且碎片在一定限度內再轉化以獲得再循環物體。
因此，本發明的最后一個主題涉及根據本發明的浸漬方法或制造法在制造可通過熱解聚（借助于熱解）再循環的機械和/或結構部件中的用途，特別是當所述甲基丙烯酸類聚合物是甲基丙烯酸甲酯的均聚物或/和共聚物時，優選回收至少50%的單體，特別是甲基丙烯酸甲酯（MMA）。
[方法]
通過標準NF EN ISO 1172 Avril 1999（"Plastiques renforcés de verre textile - Préimprégnés , compositions de moulage et stratifiés - Détermination des taux de verre textile et de charge minérale Méthodes par calcination"）獲得該復合材料中的纖維的重量分數。
遵循標準EN 2597:1998（碳纖維增強塑料。單向層壓板。垂直于纖維方向的拉伸試驗）表征牽引中的機械性能以獲得斷裂應力。
用來自Thermoscientific的FTIR裝置Nicolet 6700獲得紅外光譜，以2cm-1為間隔測量點。
[實施例]
用于漿料制備的實施例A：通過將25重量份的PMMA（BS520，包含丙烯酸乙酯作為共聚單體的MMA共聚物）溶解在75重量份的甲基丙烯酸甲酯中來制備漿料，其用MEHQ（氫醌單甲基醚）穩定。向100重量份的該漿料中添加2重量份的過氧化苯甲酰（BPO - 來自ARKEMA的Luperox A75）和0.2重量份的DMPT（來自Sigma-Aldrich的N,N-二甲基-對甲苯胺）。該漿料在25℃下具有520 mPa*s的動力粘度。
實施例B: 用來自實施例A的漿料和不同的纖維材料制備熱塑性材料。作為纖維材料，使用碳纖維：碳纖維T700SC 12K 60E和T700SC 12K MOE的單向層片，兩者都來自Toray CFE公司。
兩個層片都通過用CS2洗滌來提取。將樣品置于各自的KBr壓片處并在室溫下干燥。
獲自T700SC 12K MOE的樣品的紅外光譜包含在下列波數下的峰：1721cm-1（羰基）、1637cm-1（雙鍵）和在1296-1320cm-1的雙峰（在雙鍵上的甲基）。該纖維擁有甲基丙烯酸類官能團。獲自T700SC 12K E60的樣品的紅外光譜不包含在下列波數下的峰：1721cm-1、1637cm-1和在1296-1320cm-1的雙峰。
對比例1: 將該漿料注入包含由來自Toray CFE公司的碳纖維T700SC 12K 60E制成的纖維基材層片的封閉模具中。在完全浸漬后，使該漿料在25℃下聚合80分鐘。
實施例1: 將該漿料注入包含由來自Toray CFE公司的碳纖維T700SC 12K MOE制成的纖維基材層片的封閉模具中。在完全浸漬后，使該漿料在25℃下聚合80分鐘。
從模具中獲得2毫米厚的片材形式的結構化部件。
該片材具有熱塑性聚合物與纖維基材的良好粘合。
對兩個實施例中獲得的片材進行根據標準EN 2579的垂直于纖維方向的拉伸試驗。尤其是測量斷裂應力。對比例1具有18MPa的斷裂應力，而實施例1具有58MPa的斷裂應力。
該片材還擁有令人滿意的機械性能。
在使用后，該片材形式的結構化部件可以通過加熱和解聚來再循環。