將 纖維帶浸入涂料混合物中。將織物并在80°C干燥4小時并用水洗滌12小時。接下來,將該 纖維條在80°C烘箱中干燥12小時。
[0131] 圖3顯示了織物的橫截面的SEM圖像??梢娺B接纖維的聚合物橋。
[0132] 實施例9
[0133] 以下述方式制備玻璃纖維織物?;旌?. 6g水性聚氨酯(BONDTHANE J-884-A,來 自 Bond Polymers International)、0.2g 交聯(lián)劑(Milliken MRX)、9g 糖和 100g 水,形成 涂布溶液。通過在張力下保持纖維束的端部,將來自PPG的總質(zhì)量為約150g的纖維粗紗 (HYBON? 2002)均勻固定在8〃x 24〃板上。將一片SPUNFAB輕質(zhì)粘合織物放在纖維束 上。將涂布混合物吸引到粗紗上并使用橡膠輥施加均勻涂布并阻止(nip)過量液體。將 8〃 X 24〃板以及纖維束在80°C干燥過夜。接下來,從板上移除整個織物并浸入水中24小時, 然在80°C后干燥。
[0134] 實施例10
[0135] 順序形成紡織品疊層:兩層(2)實施例9的可浸漬織物,兩層中的纖維是平行 的。含SPUNFAB織物的一側(cè)在外側(cè)上。用98. 77wt%不飽和聚酯樹脂(Aropol G300,得自 Ashland)和1.33wt %甲乙酮過氧化物(MEKP 925H,得自Norox)在標準真空灌注裝置中 在-25in. Hg(約169毫巴)真空灌注該層疊的紡織品。樹脂流動方向是沿著纖維。在室溫 下使板固化超過8小時,并在80°C進一步后固化超過4小時,形成復合材料。圖4顯示該復 合材料的橫截面視圖。可見相比實施例1纖維位置分布更加均勻。該復合材料的拉伸模量 比包含傳統(tǒng)縫合單向織物的實施例1高5%。在復合材料的靜態(tài)拉伸試驗中峰值應(yīng)力和峰 值應(yīng)變比實施例高約20%。
[0136] 實施例11
[0137] 以下述方式制備玻璃纖維織物?;旌?g水性聚氨酯(SYNTEGRA YM 2000,來自Dow Chemical)、0.5g交聯(lián)劑(Milliken MRX)、13.5g糖和150g水,形成涂布溶液。通過在張力 下保持纖維束的端部,將來自PPG的總質(zhì)量為約260g的纖維粗紗(HYBON? 2002)均勻 固定在14〃 X 24〃板上。將一片SPUNFAB輕質(zhì)粘合織物放在粗紗上。將來自PPG的總質(zhì)量 為約260g的另一纖維粗紗(HYBON? 2002)均勻放在SPUNFAB輕質(zhì)粘合織物上并通過 在張力下保持粗紗的端部而將其固定在同一 14"X24"板上。在兩層中,所有纖維均在相同 方向。將涂布混合物吸引到粗紗上并使用橡膠輥施加均勻涂布并夾去過量液體。然后將整 個14〃X24〃板以及粗紗在80°C干燥過夜。接下來,從板上移除整個織物并浸入水中24小 時,然在80°C后干燥。
[0138] 實施例12
[0139] 用98. 77wt%不飽和聚醋樹脂(Aropol G300,得自Ashland)和I. 33wt%甲乙酮 過氧化物(MEKP 925H,得自Norox)在標準真空灌注裝置中在-25in. Hg(約169毫巴)真 空灌注實施例11的織物。樹脂流動方向是沿著纖維。在室溫下使板固化超過8小時,并在 80°C進一步后固化超過4小時。這形成復合材料。該復合材料的拉伸模量比包含傳統(tǒng)縫合 單向織物的實施例1高5%。在復合材料的靜態(tài)拉伸試驗中峰值應(yīng)力和峰值應(yīng)變比實施例 高約20%。在R = 0. 1拉伸疲勞測試中,該復合材料的疲勞損壞循環(huán)數(shù)為包含傳統(tǒng)縫合單 向織物的對照的12倍。
[0140] 本文中所引用的所有參考文件(包括公開出版物、專利申請和專利)均通過引用 并入本文,其程度如同每篇參考文件被獨立和明確地表明通過引用并入本文并以其整體在 本文中述及一樣。
[0141] 除非在本文中另外指明或者在上下文中明顯相悖,在描述本申請主題的上下文下 術(shù)語"一 / 一個/ 一種"和"所述/該"以及類似指示詞的使用(尤其是在所附權(quán)利要求的 上下文中)被解釋為涵蓋單數(shù)和復數(shù)。除非另外標明,術(shù)語"包括"、"具有"、"包含"和"含 有"被解釋為開放式術(shù)語(即,表示"包括但不限于")。除非在本文中另外表明,本文中數(shù) 值范圍的說明僅意圖用作獨立地涉及落入該范圍內(nèi)的每個單獨的值的縮寫方法,且每個單 獨的值均包含在本說明書中,就如同其在本文中被獨立地述及一樣。除非在本文中另外表 明或者在上下文中明顯相悖,本文所述的所有方法均可以任何合適的順序?qū)嵤?。除非另?要求,本文所提供的任何和所有例子或示例性語言(例如,"諸如")僅意圖更好地舉例說明 本申請的主題,而不是對主題的范圍施加限制。說明書中的任何語言均不應(yīng)被解釋為表明 任何未被要求的元素對本文所述主題的實施來說是重要的。
[0142] 在本文中描述了本申請主題的優(yōu)選實施方式,包括發(fā)明人所知的實施所要求保護 的主題的最佳方式。對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說,當閱讀前述說明時那些優(yōu)選實施方式的變 體可變得顯而易見。發(fā)明人期望本領(lǐng)域技術(shù)人員能恰當?shù)夭捎眠@些變體,并且發(fā)明人意圖 使本文所描述的主題能以有別于本文所具體描述的方式實施。因此,本申請的公開內(nèi)容包 括專利法所允許的本文所附權(quán)利要求中所述主題的所有修改和等價形式。此外,除非在本 文中另外表明或者在上下文中明顯相悖,其所有變體中的上述元素的任何組合被涵蓋在本 申請公開內(nèi)容中。
【主權(quán)項】
1. 一種具有上內(nèi)表面和下內(nèi)表面的可浸漬單向織物,其包括: 具有直徑和長度的多個單向纖維,其中所述單向纖維在所述單向織物中均勻間隔開; 多個橋,每個橋與至少兩個單向纖維相連,且其中至少70%數(shù)目的纖維包含至少一個 與其相連的橋,形成單向纖維橋接網(wǎng)絡(luò),其中所述橋包含橋接聚合物,其中在所述單向纖 維之間,所述橋每個均具有寬度和橋?qū)捵钚≈?,且其中至?0%數(shù)目的所述橋具有小于約 2mm的橋?qū)捵钚≈?;? 位于所述單向纖維之間的多個空隙空間,其中所述空隙空間是互連的,其中所述織物 具有約8~70%的空隙體積分數(shù),且其中所述織物具有約35~85%的纖維體積分數(shù)。2. 如權(quán)利要求1所述的可浸漬單向織物,其中所述單向纖維橋接網(wǎng)絡(luò)在垂直于所述單 向纖維的方向具有至少200Pa的抗拉強度。3. 如權(quán)利要求1所述的可浸漬單向織物,其中所述橋接聚合物形成所述可浸漬單向織 物的約0. 1~30%的有效橫截面面積。4. 如權(quán)利要求1所述的可浸漬單向織物,其中所述可浸漬單向織物不包含任何縫合纖 維或紗線。5. -種可浸漬單向復合材料,其包括: 至少一種具有上內(nèi)表面和下內(nèi)表面的單向織物,所述單向織物包含具有直徑和長度的 多個單向纖維,其中所述單向纖維在所述單向織物中均勻間隔開; 多個橋,每個橋與至少兩個單向纖維相連,且其中至少70%數(shù)目的纖維包含至少一個 與其相連的橋,形成單向纖維橋接網(wǎng)絡(luò),其中所述橋包含橋接聚合物,其中在所述單向纖 維之間,所述橋每個均具有寬度和橋?qū)捵钚≈?,且其中至?0%數(shù)目的所述橋具有小于約 2mm的橋?qū)捵钚≈?;? 位于所述單向纖維之間的固化樹脂,其中所述固化樹脂在所述復合材料內(nèi)是連續(xù)的, 其中所述復合材料具有約8~70%的固化樹脂體積分數(shù),且其中所述復合材料具有約35~ 85%的纖維體積分數(shù)。6. 如權(quán)利要求5所述的可浸漬單向復合材料,其中所述復合材料包含至少兩個或更多 個相鄰的單向織物。7. -種包含權(quán)利要求5所述的可浸漬單向復合材料的結(jié)構(gòu),其中所述結(jié)構(gòu)選自:風力 渦輪機葉片、船殼、船甲板、軌道車、管、罐、增強型卡車地板、粧材、擋泥板、碼頭、加固梁、翻 新混凝土結(jié)構(gòu)、航空器結(jié)構(gòu)、增強型擠出和注塑模型。8. -種風力渦輪機葉片,其在選自下述的風力渦輪機葉片部分中包含可浸漬單向復合 材料:翼梁、根部、前緣、后緣,其中所述可浸漬單向復合材料包括: 具有直徑和長度的多個單向纖維,其中所述單向纖維在所述單向織物中均勻間隔開; 多個橋,每個橋與至少兩個單向纖維相連,且其中至少70%數(shù)目的纖維包含至少一個 與其相連的橋,形成單向纖維橋接網(wǎng)絡(luò),其中所述橋包含橋接聚合物,其中在所述單向纖 維之間,所述橋每個均具有寬度和橋?qū)捵钚≈担移渲兄辽?0%數(shù)目的所述橋具有小于約 2mm的橋?qū)捵钚≈?;? 位于所述單向纖維之間的固化樹脂,其中所述固化樹脂在所述復合材料內(nèi)是連續(xù)的, 其中所述復合材料具有約8~70%的固化樹脂體積分數(shù),且其中所述復合材料具有約35~ 85%的纖維體積分數(shù)。9. 一種形成可浸漬單向織物的方法,包括: 將多個單向纖維布置到單向織物中,其中所述單向纖維在所述單向織物內(nèi)均勻間隔 開; 形成溶劑、橋接聚合物和成膜阻止劑的乳液或懸浮液,其中所述橋接聚合物能溶解或 分散于所述溶劑中,其中所述成膜阻止劑是能溶解或分散的; 將所述乳液或懸浮液施加于所述單向織物; 去除所述溶劑; 去除所述成膜阻止劑以形成可浸漬單向織物,其中所述可浸漬單向織物包括: 具有直徑和長度的多個單向纖維,其中所述單向纖維在所述單向織物中均勻間隔開; 多個橋,每個橋與至少兩個單向纖維相連,且其中至少70%數(shù)目的纖維包含至少一個 與其相連的橋,形成單向纖維橋接網(wǎng)絡(luò),其中所述橋包含橋接聚合物,其中在所述單向纖維 之間,所述橋中的每個均具有寬度和橋?qū)捵钚≈?,且其中至?0%數(shù)目的所述橋具有小于 約2mm的橋?qū)捵钚≈?;? 位于所述單向纖維之間的多個空隙空間,其中所述空隙空間是互連的,其中所述織物 具有約8~70%的空隙體積分數(shù),且其中所述織物具有約35~85%的纖維體積分數(shù)。10. 如權(quán)利要求9所述的方法,還包括將樹脂灌注和固化于所述可浸漬單向織物中。11. 如權(quán)利要求9所述的方法,其中所述可浸漬單向織物不包含任何縫合纖維或紗線。12. 如權(quán)利要求9所述的方法,其中所述橋接聚合物形成所述可浸漬單向織物的約 0. 1~30 %的有效橫截面面積。13. -種形成可浸漬單向織物的方法,包括: 將多個單向纖維布置到單向織物中,其中所述單向纖維在所述單向織物內(nèi)均勻間隔 開; 形成溶劑、橋接聚合物、發(fā)泡劑、起泡劑和膠凝劑的乳液或懸浮液,其中所述橋接聚合 物能溶解或分散于所述溶劑中; 將所述乳液或懸浮液施加于所述織物; 激活所述乳液和懸浮液中的所述發(fā)泡劑,形成氣泡,其中所述起泡劑和膠凝劑穩(wěn)定所 述氣泡: 去除所述溶劑,形成可浸漬單向織物,其中所述可浸漬單向織物包括: 具有直徑和長度的多個單向纖維,其中所述單向纖維在所述單向織物中均勻間隔開; 多個橋,每個橋與至少兩個單向纖維相連,且其中至少70%數(shù)目的纖維包含至少一個 與其相連的橋,形成單向纖維橋接網(wǎng)絡(luò),其中所述橋包含橋接聚合物,其中在所述單向纖維 之間,所述橋中的每個均具有寬度和橋?qū)捵钚≈?,且其中至?0%數(shù)目的所述橋具有小于 約2mm的橋?qū)捵钚≈?;? 位于所述單向纖維之間的多個空隙空間,其中所述空隙空間是互連的,其中所述織物 具有約8~70%的空隙體積分數(shù),且其中所述織物具有約35~85%的纖維體積分數(shù)。14. 如權(quán)利要求13所述的方法,還包括將樹脂灌注并固化于所述可浸漬單向織物中。15. 如權(quán)利要求13所述的方法,其中所述可浸漬單向織物不包含任何縫合纖維或紗 線。
【專利摘要】一種可浸漬單向織物,其含有在該單向織物中均勻間隔開的多個單向纖維、多個橋以及位于所述單向纖維之間的多個空隙空間。每個橋與至少2個單向纖維相連,且至少70%數(shù)目的纖維具有至少一個與其相連的橋,形成單向纖維橋接網(wǎng)絡(luò)。所述空隙空間是互連的,并且所述織物具有約8~70%的空隙體積分數(shù)、約35~85%的纖維體積分數(shù),且至少50%數(shù)目的橋具有小于約2毫米的橋?qū)捵钚≈怠?br>【IPC分類】B29C70/20, B29B15/12, D04H3/12, D04H3/004
【公開號】CN104955996
【申請?zhí)枴緾N201380062213
【發(fā)明人】X.李, R.W.約翰遜, J.E.拉姆勒
【申請人】美利肯公司, X.李, R.W.約翰遜, J.E.拉姆勒
【公開日】2015年9月30日
【申請日】2013年11月26日
【公告號】EP2925921A1, US20140147620, WO2014085409A1