專利名稱：具有性質(zhì)提高的表面樹脂膜用于改善的性質(zhì)的半預(yù)浸料材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總地涉及半預(yù)浸料材料和相關(guān)的結(jié)構(gòu)復(fù)合材料。復(fù)合材料通常由預(yù)浸料或者半預(yù)浸料材料制成，所述預(yù)浸料或者半預(yù)浸料材料通過將不同層的所述材料彼此疊置并使所述樹脂聚合(優(yōu)選通過使溫度升高)而形成。當(dāng)形成較大的結(jié)構(gòu)時，必須將單個的預(yù)浸漬纖維材料的層彼此疊置，并且必須通過施加真空除去可能捕集在各層之間的空氣。由于在該復(fù)合材料中保持空氣氣泡會在固化的層壓物中產(chǎn)生空隙并且由于這些區(qū)域使該復(fù)合材料的機(jī)械穩(wěn)定性變?nèi)酰栽谶M(jìn)行聚合反應(yīng)之前常常將該復(fù)合材料在具體的設(shè)備中排空。2.相關(guān)技術(shù)的描述美國專利6，139，942公開了部分浸漬的預(yù)成型件，其由多個幾層連續(xù)纖維材料形成，該連續(xù)纖維材料在該纖維材料的一面或者兩面上具有部分浸漬的樹脂。EP-A 1 553 125描述了未固化的纖維增強(qiáng)的組合件，其用于滑雪板 (ski-snowboard)工業(yè)中的應(yīng)用。該預(yù)浸漬材料包括纖維增強(qiáng)面和基體樹脂。GB-A 2 445 9 公開了一種模制材料，其包括具有表面樹脂材料和結(jié)構(gòu)樹脂材料層的干纖維增強(qiáng)層，該表面樹脂材料共結(jié)合至第一表面，該結(jié)構(gòu)樹脂材料層共結(jié)合至其第二表面。EP-A 488 389公開了用于纖維增強(qiáng)的復(fù)合材料的預(yù)浸料，其中增強(qiáng)纖維被纖維狀熱塑性樹脂覆蓋。歐洲專利申請1 1 958描述了模制材料，其通過在中間樹脂層的兩側(cè)上都包含有一層織物的預(yù)浸料形成。該預(yù)浸料的外表面應(yīng)該不含樹脂并且摸起來是干的。由于中間層的樹脂往往會移動通過纖維層的纖維(主要是由于冷流動)，該纖維層的外表面會根據(jù)時間和存儲條件尤其是溫度變得含越來越多的樹脂。因此，所述纖維層變得被樹脂浸漬并變得越來越粘性。半預(yù)浸料材料常常通過首先提供中間樹脂層而生產(chǎn)，由此常常使用刮刀調(diào)節(jié)厚度，接著該中間樹脂層常常用織物材料覆蓋一側(cè)或者兩側(cè)。將該半預(yù)浸料片材切成所需的形式，并卷繞在卷上。將該半預(yù)浸料材料以卷的形式存儲，搬運到顧客并用于通過將多層該半預(yù)浸料材料彼此疊置形成復(fù)合材料。通過合適的設(shè)備(例如，真空)除去在該多層半預(yù)浸料材料之間的殘余空氣，并且優(yōu)選通過升高溫度以便引發(fā)聚合反應(yīng)從而使該樹脂聚合。在存儲過程中，樹脂層的樹脂通過織物纖維的毛細(xì)管力和通過冷流驅(qū)動，由此所述樹脂移動通過該織物層的纖維。結(jié)果，所述織物層根據(jù)存儲時間含有更多的樹脂，所述織物層變得越來越有粘性。這種粘性區(qū)域?qū)е掳腩A(yù)浸料層不期望的粘合。為了容許當(dāng)該成卷的半預(yù)浸料材料展開時合適地分離該半預(yù)浸料層，可提供中間層材料(插入層)。這種材料具有非粘性表面，并且必須在加工的過程中除去。合適的插入層材料包括聚丙烯，例如，100 微米，124壓花的薄片，其可得自Huhtamaki，F(xiàn)orchheim, Germany。但是，發(fā)現(xiàn)，有時該中間層(插入層)粘附至織物的外表面，該織物在其外表面上含有樹脂，并且導(dǎo)致該纖維層和該中間材料之間的粘性。如果不存在插入層，將該半預(yù)浸料從存儲卷上展開，可能發(fā)生具有一些樹脂在表面上的纖維層彼此粘附或者粘附至插入層。 通過在沒有中間層的情況下將該半預(yù)浸料纖維材料卷繞起來，它可能非常牢牢地粘附在一起，從而使得在展開的過程中該纖維的結(jié)構(gòu)被打亂，甚至是小片的纖維和/或樹脂可能在存儲期間粘附至與中間層接觸的預(yù)浸料的地方。兩個半預(yù)浸料層粘附到一起可能因此導(dǎo)致不均勻展開的半預(yù)浸料材料，這導(dǎo)致復(fù)合材料的表面的缺陷或者壞點或者纖維的打亂。同樣，有時候，在展開半預(yù)浸料的過程中多片中間材料被撕破，并粘附至該半預(yù)浸料(而不是干凈地與剩下的插入材料一起離開)。在該固化的復(fù)合材料中，這些多片中間材料會導(dǎo)致表面缺陷，并且需要耗時的補(bǔ)救或者機(jī)械性質(zhì)的減損，其因此使該固化的組件不可用，必須廢棄。復(fù)合材料表面不均勻的問題被置于該復(fù)合材料之上的每個額外的半預(yù)浸料片材所倍增，并且可能甚至是通過在存儲期間預(yù)浸料之間的插入層所不能滿意地解決的。該解決方案另外的缺點是僅在存儲和運輸步驟中需要的中間層必須在生產(chǎn)之后除去，這導(dǎo)致另外的花費和浪費。
3.

發(fā)明內(nèi)容
術(shù)語"預(yù)浸料"是本領(lǐng)域的術(shù)語，在復(fù)合材料領(lǐng)域中用于已經(jīng)預(yù)浸漬了樹脂并且準(zhǔn)備用于最終固化的纖維增強(qiáng)材料(例如，單向纖維，墊子，織物，非織造材料或者粗紗)。作為預(yù)浸料領(lǐng)域的子集，在過去的幾年里，已經(jīng)在“半預(yù)浸料(即，沒有用粘附到其上的樹脂完全浸漬的纖維增強(qiáng)材料)”領(lǐng)域獲得技術(shù)成功。半預(yù)浸料領(lǐng)域的代表是EP 1 144 190, EP 0 960 155 或者 US 4 228 113。該技術(shù)和相關(guān)方法的基礎(chǔ)理論由B. T. Astrom描述于〃 Manufacturing ofPolymer Composites"，Publ. Chapman & Hall，ISBN 0-412-81960-0 中，將該文獻(xiàn)通過參考并入本申請。本發(fā)明的半預(yù)浸料材料使用一層纖維增強(qiáng)材料，該纖維增強(qiáng)材料的大部分纖維沒有用樹脂浸漬，這容許當(dāng)復(fù)合組件由本發(fā)明的半預(yù)浸料材料制成時具有改善的透氣性。術(shù)語"纖維增強(qiáng)材料層"包括可用于本領(lǐng)域中的所有類型的纖維材料，優(yōu)選縫編到一起的纖維的束，也稱為織物層。將該半預(yù)浸料材料適合用于多個層中，并且包括第一樹脂層，其兩側(cè)被織物層覆蓋，由此用第二樹脂層涂覆所述的兩個織物層至少之一，優(yōu)選所述第二樹脂層的粘性水平 (tack level)為不大于100N，優(yōu)選不大于15N。該第一樹脂層在兩側(cè)上覆蓋有織物層，并且存在的量為約100至800g/m2 (gsm)，優(yōu)選300至650g/m2 (gsm)，更有選450至600g/m2 (gsm)。該樹脂是適合用于復(fù)合材料的熱固性樹脂，并且優(yōu)選選自包括以下物質(zhì)的組酚醛樹脂，環(huán)氧樹脂，聚酯，乙烯基酯樹脂，聚酰亞胺，氰酸酯樹脂，酚類樹脂和雙馬來酰亞胺樹脂及其混合物。在優(yōu)選的實施方式中，本發(fā)明的半預(yù)浸料材料基本上由兩側(cè)上被織物層覆蓋的樹脂層組成，由此該兩層的之一涂覆有粘性水平不大于100N的第二樹脂層。在形成最終產(chǎn)品的方法中，將一層半預(yù)浸料材料置于另一半預(yù)浸料材料之上，并且該纖維增強(qiáng)材料層與粘性水平不大于100N的第二樹脂層接觸。這種堆疊的橫截面具有以下層增強(qiáng)纖維，第一樹脂層，增強(qiáng)纖維，第二樹脂層，增強(qiáng)纖維，第一層，增強(qiáng)纖維等。原則上，該熱固性樹脂可為任何已知的可交聯(lián)樹脂，這意味著可固化或者可固定的樹脂體系如酚類樹脂，三聚氰胺樹脂，環(huán)氧樹脂或者醇酸樹脂。中間樹脂層的酚類樹脂組分可包括酚和酚衍生物與甲醛的已知縮聚產(chǎn)物。合適的酚衍生物特別是取代的酚類，尤其是烷基-取代的酚類例如甲酚，二甲苯酚和其他烷基苯酚例如對叔丁基苯酚，辛基苯酚和壬基苯酚，以及芳基苯酚，例如苯基苯酚，萘酚和2-元酚例如間苯二酚和雙酚A。用于本發(fā)明目的的酚類樹脂不僅包括所提及的單種化合物的縮聚產(chǎn)物，而且包括以上提及的酚和酚衍生物的混合物與甲醛的縮聚產(chǎn)物。如果要用單獨的化合物來制備該酚類樹脂，就必須牢記它們對甲醛具有至少三個官能團(tuán)。為了優(yōu)化特定的性質(zhì)，所提及的酚類樹脂也可是已經(jīng)通過添加不飽和的天然或者合成化合物例如桐油、松香或者苯乙烯來以常規(guī)的方式改性的。特別優(yōu)選甲醛與苯酚本身的縮聚產(chǎn)物以及，甲醛同苯酚與少量所提及的酚衍生物尤其是所提及的烷基取代的酚的混合物的縮聚產(chǎn)物。合適的環(huán)氧樹脂包括雙酚A的二縮水甘油基醚，雙酚F的二縮水甘油基醚，環(huán)氧酚醛清漆樹脂和N-縮水甘油基醚，縮水甘油基酯，脂肪族和環(huán)脂族縮水甘油基醚，氨基酚的縮水甘油基醚，任何取代的苯酚的縮水甘油基醚，含有丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯基團(tuán)的單體(例如甲基丙烯酸縮水甘油基酯，環(huán)氧丙烯酸酯和羥基丙烯酸酯)及其混合物。在優(yōu)選的實施方式中，根據(jù)由半預(yù)浸料制備的最終復(fù)合材料的性質(zhì)將上述單體共混。這種配制的樹脂混合物含有對于熱固性樹脂的合適聚合反應(yīng)所需的所有組分。用優(yōu)選具有非織造結(jié)構(gòu)的織物包在樹脂層的兩側(cè)上。該織物層優(yōu)選是纖維層，其可由合適的纖維(其優(yōu)選綁成束和縫編到一起從而將該織物層保持在一起)形成。合適的纖維包括玻璃纖維，碳纖維和聚合物纖維例如聚乙烯纖維和芳族聚酰胺纖維。玻璃纖維優(yōu)選由E-玻璃，S-玻璃，C-玻璃，T-玻璃或者R-玻璃制成。合適的芳族聚酰胺纖維包括以商標(biāo)如Kevlar 出售的那些。也可使用有機(jī)纖維和改性的有機(jī)纖維。該織物層優(yōu)選由多束彼此松散地保持的纖維組成。該纖維束的取向可為與樹脂層的縱軸(經(jīng)向)(0° )平行的取向，或者該纖維的取向可為-80°至-30°，和+30°至+80°取向，優(yōu)選+/-30°至 +/-45° 。也可使用其它形式的纖維增強(qiáng)材料，例如，織造織物，多層對齊的單向纖維，墊子，寸。在優(yōu)選的實施方式中，包覆中間樹脂層的兩個織物層以以下方式取向使得一層為+30°至+45°取向，其中在該樹脂層的另一側(cè)的另一層為-30°至-45°取向。在尤其優(yōu)選的實施方式中，該層的取向在中間樹脂層的一側(cè)上為+30°，在該樹脂層的另一側(cè)上為-30° 。本發(fā)明的半預(yù)浸料材料還具有第二樹脂層，其優(yōu)選由與形成中間樹脂層的樹脂不同的樹脂制成。所述第二樹脂層優(yōu)選由雙酚環(huán)氧樹脂制成，并且具有非常低的粘性。該第二樹脂層具有較低的粘性水平，其為0至至多100N，優(yōu)選不大于15N，更優(yōu)選不大于11N。有不同的方法用于測定粘性。方法包括主觀"感覺"材料到使用更加客觀的方法例如拉伸測試器。但是，使用拉伸測試器的任何這種方法都需要根據(jù)所測試的材料進(jìn)行優(yōu)化。因此，開發(fā)了用于測定粘性的方法。在這種方法中，使用Texture Analyser XT Plus系統(tǒng)，該系統(tǒng)使用安裝到探針的測壓元件(load cell)，容許該探針與該試驗樣品接觸。探針是一片機(jī)械加工的鋁，形狀為圓柱形(參見P/36R)。與該試驗樣品接觸的平的圓形表面的直徑為36mm，這容許有代表性的試驗面積。測壓元件測量將該探針從樣品移除所需的任何力。將測量為約如半預(yù)浸料的小正方形樣品使用雙面膠帶附接至一個板。然后使探針與該樣品接觸，并將ION 的小力施加30秒以確保完全接觸。然后將探針從該樣品以0.5mm/sec的速度拔走。然后記錄使該探針與樣品分離所需的峰值力。結(jié)果表明，與顯示出較差的一致性和較高的粘性水平(為31. 1N，標(biāo)準(zhǔn)偏差為8. 6N)的標(biāo)準(zhǔn)半預(yù)浸料(沒有第二樹脂層)相比，使用性質(zhì)增強(qiáng)膜(第二樹脂層)的半預(yù)浸料顯示出較低的且更加一致的粘性(為11. 3N，標(biāo)準(zhǔn)偏差為 0. 83N)(由圖4中的框圖表示)。在進(jìn)一步優(yōu)選的實施方式中，該第二樹脂層包括另外的組分，其提高由本發(fā)明的半預(yù)浸料制備的復(fù)合材料的機(jī)械性質(zhì)。在特別優(yōu)選的實施方式中，該第二樹脂層具有韌性。本發(fā)明的半預(yù)浸料材料可優(yōu)選用于生產(chǎn)用于制造大的承載結(jié)構(gòu)的復(fù)合材料。這種大的承載結(jié)構(gòu)優(yōu)選在航空航天工業(yè)中用于諸如飛機(jī)的機(jī)翼或者螺旋槳等的部件，該復(fù)合材料的特別優(yōu)選的實施方式是生產(chǎn)風(fēng)力渦輪機(jī)葉片。本發(fā)明的半預(yù)浸料材料能夠容忍樹脂在存儲條件下遷移，從而不需要中間層/插入層。通過避免插入層，不僅可以消除浪費，而且可以避免任何未移除的插入層粘附至半預(yù)浸料材料和捕集在層壓組件中的危險。此外，顯著減少了在最終復(fù)合材料中形成壞點。在優(yōu)選的實施方式中，該第二樹脂層包括提高由該半預(yù)浸料生產(chǎn)的復(fù)合材料的機(jī)械性質(zhì)的組分。由于該第二樹脂層限制了樹脂從第一(中心)樹脂層遷移，在半預(yù)浸料的整個幅度上獲得更加一致的粘性。本發(fā)明的半預(yù)浸料材料的另一優(yōu)點是可以使用更寬泛的各種中間樹脂層，即使該樹脂具有可能有太大的冷流動的粘彈性性質(zhì)也是這樣。由于第二樹脂層防止了相鄰層的半預(yù)浸料材料在存儲和/或運輸期間粘在一起，因此可以使用該樹脂。本發(fā)明使用輕重量的，基本上粘性控制的樹脂膜，其優(yōu)選結(jié)合添加了橡膠的BADGE 增韌樹脂，并且以給定的重量用于該半預(yù)浸料的一個或者兩個表面上。已經(jīng)表明，與由標(biāo)準(zhǔn)半預(yù)浸料材料構(gòu)建的層壓物相比，由使用這種性質(zhì)增強(qiáng)膜的半預(yù)浸料構(gòu)建的層壓物顯示出改善的斷裂韌性(GJ和層間剪切強(qiáng)度(ILSS)。形成該第二樹脂層的這種膜優(yōu)選通過使用固體雙酚A環(huán)氧樹脂(EpikotelOOl)和橡膠增韌組分(Polydis 3614)的組合配制，所述橡膠增韌組分將高度可變的表面粘性降低至更加一致性的較低粘性，由此提供更加穩(wěn)定的處理特性，并且避免了在某些情況下需要插入層。另外的機(jī)械性能提高可通過在插入層區(qū)域使用樹脂膜作為載體來放置增韌粒子例如聚酰胺或者納米尺寸的芯殼橡膠粒子來完成，由此在復(fù)合組件中提供局部增韌。優(yōu)選的添加劑是 Kaneace MX 181，Orgasol 1001 等。本發(fā)明的另一重要的優(yōu)點是本發(fā)明的半預(yù)浸料材料具有對鋼基材的改善的粘著力性質(zhì)。
4.


考慮以下的實施例，并且結(jié)合說明優(yōu)選的和示例性的實施方式的附圖，本發(fā)明的前述和其他優(yōu)點和特征，以及完成它的方式將會變得更加顯而易見。圖1顯示了本發(fā)明的半預(yù)浸料的優(yōu)選實施方式。中間樹脂層的兩側(cè)上用織物層覆蓋，由此使在該中間樹脂層上面的織物層中的纖維的取向為相對于經(jīng)向方向為+45°，而在中間樹脂層下面的織物層中的取向為相對于經(jīng)向方向為-45°。在上層織物層的頂部，有第二樹脂層，其由以10至60gsm，優(yōu)選20至60gsm的量施加的摸起來干燥的/控制粘性的膜制備。圖2顯示出可通過本發(fā)明的半預(yù)浸料獲得斷裂韌性Glc的改進(jìn)。該圖在左手側(cè)顯示沒有第二樹脂層的標(biāo)準(zhǔn)半預(yù)浸料。在中間，顯示第二層具有20gsm的根據(jù)本發(fā)明的半預(yù)浸料，同時，在右手側(cè)顯示第二樹脂層為60gsm的根據(jù)本發(fā)明的半預(yù)浸料。圖3顯示可使用本發(fā)明的預(yù)浸料獲得層間剪切強(qiáng)度(ILSQ的改善。在左手側(cè)顯示沒有第二樹脂層的預(yù)浸料，中間的樣品含有20gsm的第二樹脂層，右側(cè)顯示第二層為60gsm 的本發(fā)明的半預(yù)浸料。圖4顯示本發(fā)明的半預(yù)浸料的粘性是如何通過第二樹脂層改善的。沒有該第二樹脂層，粘性值為約20至38，然而通過使用第二樹脂層，粘性降低至低于15N。通過比較圖2和3，可明顯看出，通過將第二樹脂層中樹脂的量從20gsm變化到 60gsm,由本發(fā)明的半預(yù)浸料制備的復(fù)合材料的有利性質(zhì)會受到影響。另一方面，圖2和3顯示出使用60gsm層的大部分優(yōu)點在使用20gsm層時已經(jīng)獲得。這在重量優(yōu)先的情況下(例如航空航天組件)可能是重要的。以下實施例說明本發(fā)明并且用于說明的目的。實施例1標(biāo)準(zhǔn)半預(yù)浸料材料通常包括配制的樹脂的膜，其中常常通過樹脂膜的固有粘性將干的增強(qiáng)纖維附接至該膜的一側(cè)或者兩側(cè)。本發(fā)明的半預(yù)浸料材料由340gsm的M9. 6-LT，M9. 6F-LT或者M(jìn)9. 7 (基于液態(tài)、半固態(tài)和固態(tài)雙酚-A環(huán)氧化物、雙氰胺和urone的共混物的環(huán)氧樹脂)樹脂的膜層構(gòu)建，其中一層玻璃UD增強(qiáng)纖維附接至該膜的任一側(cè)。一個增強(qiáng)層通常具有單向纖維，其相對于樹脂膜的經(jīng)線(即0° )方向以+45°或者+30°延伸，而另一層具有相同的單向增強(qiáng)纖維，其相對于經(jīng)線方向以-45°或者-30°延伸。每個層的增強(qiáng)纖維通常捆成束。將這些束縫編到一起以便將該織物層保持在一起。向上述半預(yù)浸料材料施加粘度控制的性質(zhì)改善的樹脂膜，該樹脂膜通過在高于80°C共混75份每百份的熔融固體雙酚-A環(huán)氧樹脂例如Epikote 1001(由Hexion Speciality Chemicals B. V.，The Netherlands制造)和25份每百份的添加橡膠的液體雙酚-A 環(huán)氧樹脂例如 Mruktol Polydis 3614(andSeiIacher，Germany 制造) 的混合物而制備。這種樹脂共混物在Hexcel稱為DLS1765，然后將其以20-60gsm轉(zhuǎn)移到半預(yù)浸料的外表面上作為膜，或者首先轉(zhuǎn)化成支撐在有機(jī)硅隔離紙上的膜，然后熱轉(zhuǎn)移到半預(yù)浸料的表面。整個材料結(jié)構(gòu)描述于圖1中。DLS1765可通過添加10-15份每百份的熱塑性聚酰胺粒子例如Orgasol 1002DNAT 1(由Arkema Inc，Philadelphia，US制造)而改性。DLS1765樹脂共混物的一種替代方案是用含有納米尺寸的芯殼橡膠粒子的固體雙酚A環(huán)氧樹脂例如Kaneace MX18KKaneka, Texas，US制造)代替部分或者全部Epikote 1001。
實施例2斷裂韌性(Glc)改善使用+/-45°單向織物由標(biāo)準(zhǔn)半預(yù)浸料材料和具有附著的性質(zhì)改善膜的半預(yù)浸料材料構(gòu)建八層層壓物。構(gòu)建該層壓物，使得對兩個相鄰的內(nèi)部層進(jìn)行取向，使纖維沿 0° (即試驗)方向延伸。剩下的層壓物對稱地構(gòu)建，其中對稱面在兩個內(nèi)部層之間，其中纖維方向(相對于試驗方向)如下90°，0°，90°，0°，90°，0°，90°，0°，0°，90°， 0°，90°，0°，90°，0°，90°。在該結(jié)構(gòu)的一端，插入一片非多孔剝離層來用作斷裂韌性試驗的破裂引發(fā)劑(crackinitiator)。然后將該結(jié)構(gòu)在標(biāo)準(zhǔn)真空袋組件中固化，一個標(biāo)準(zhǔn)固化循環(huán)為在120°C進(jìn)行1小時。然后制備該層壓物，并根據(jù)AITM(Airbus Industrie Test Method) 1-0005 使用 Instron 5569試驗機(jī)進(jìn)行試驗以測量G1。性能。結(jié)果表明，G1。性能從使用標(biāo)準(zhǔn)半預(yù)浸料的平均757J/m2提高到使用具有性能改善膜的半預(yù)浸料的> 900J/m2 (由圖2中的框圖表示)。實施例3層間剪切強(qiáng)度根據(jù)BS (British Standard) EN 2563 使用 Zwick 1445 試驗機(jī)進(jìn)行的 ILSS 試驗在從以上的層壓物取出的樣品上進(jìn)行，使得內(nèi)部0°纖維沿著試驗樣品的長度方向延伸。結(jié)果表明ILSS性能從使用標(biāo)準(zhǔn)半預(yù)浸料的平均36. 4MPa增加至使用具有20gsm性質(zhì)改善膜的層的半預(yù)浸料的43. 8MPa，至使用具有60gsm性質(zhì)改善膜的層的半預(yù)浸料的45. 3MPa(由圖 3中的框圖表示)。實施例4改善的粘性控制使用Texture Analyser XT Plus系統(tǒng)開發(fā)了專用的試驗方法，該系統(tǒng)使用安裝到探針的測壓元件，容許該探針與該試驗樣品接觸。探針是一片機(jī)械加工的鋁，形狀為圓柱形 (參見P/36R)。與該試驗樣品接觸的平的圓形表面的直徑為36mm，這容許有代表性的試驗面積。測壓元件測量將該探針從樣品移除所需的任何力。將測量為約半預(yù)浸料的小正方形樣品使用雙面膠帶附接至一個板。然后使探針與該樣品接觸，并將ION的小力施加30秒以確保完全接觸。然后將探針從該樣品以0. 5mm/sec的速度拔走。然后記錄使該探針與樣品分離所需的峰值力。結(jié)果表明，與顯示出較少的一致性和較高的粘性水平 (為31. 1N，標(biāo)準(zhǔn)偏差為8. 6N)的標(biāo)準(zhǔn)半預(yù)浸料相比，使用性質(zhì)增強(qiáng)膜的半預(yù)浸料顯示出較低的更加一致的粘性(為11. 3N，標(biāo)準(zhǔn)偏差為0. 83N)(由圖4中的框圖表示)。
權(quán)利要求
1.適合用于復(fù)合材料中的半預(yù)浸料材料，其包括(a)第一樹脂層，(b)第一樹脂層在其兩側(cè)上被纖維增強(qiáng)材料層覆蓋，由此，(c)用第二樹脂層涂覆所述的兩個纖維增強(qiáng)材料層之一，和(d)其中所述第二樹脂層的粘性水平為不大于100N。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的半預(yù)浸料材料，其特征在于第一樹脂層存在的量為100至800g/ m2半預(yù)浸料材料。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的半預(yù)浸料材料，其特征在于第一樹脂層存在的量為350至650g/ m2半預(yù)浸料材料。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項的半預(yù)浸料材料，其特征在于一個纖維增強(qiáng)材料層中的纖維為+30°至+45°的取向。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項的半預(yù)浸料材料，其特征在于另一纖維增強(qiáng)材料層中的纖維為-30°至-45°的取向。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項的半預(yù)浸料材料，其特征在于所述的多層纖維增強(qiáng)材料縫編在一起。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項的半預(yù)浸料材料，其特征在于第二樹脂層的粘性水平為不大于15N。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項的半預(yù)浸料材料，其特征在于第一樹脂層是熱固性樹脂，其選自包括以下物質(zhì)的組酚醛樹脂，環(huán)氧樹脂，聚酯，乙烯基酯樹脂，聚酰亞胺，氰酸酯樹脂，酚類樹脂和雙馬來酰亞胺樹脂及其混合物。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項的半預(yù)浸料材料，其特征在于第二樹脂是包括熱塑性橡膠粒子的雙酚-環(huán)氧樹脂。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項的半預(yù)浸料材料，其特征在于第二樹脂層存在的量為 10 至 60gsm。
11.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項的半預(yù)浸料材料，其特征在于該半預(yù)浸料材料由以下物質(zhì)組成(a)第一樹脂層，(b)第一樹脂層在其兩側(cè)上被纖維增強(qiáng)材料層覆蓋，由此，(c)用第二樹脂層涂覆所述的兩個纖維增強(qiáng)材料層之一，和(d)其中所述第二樹脂層的粘性水平為不大于100N。
12.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項的半預(yù)浸料材料用于制造復(fù)合材料的用途，所述復(fù)合材料用于生產(chǎn)大的承載結(jié)構(gòu)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的用途，其特征在于所述大的承載結(jié)構(gòu)是風(fēng)力渦輪機(jī)葉片。
14.根據(jù)權(quán)利要求12的用途，其特征在于所述大的承載結(jié)構(gòu)用于航空航天中。
全文摘要
本申請披露適合用于復(fù)合材料中的半預(yù)浸料材料，其包括(a)第一樹脂層，(b)第一樹脂層的兩側(cè)被纖維增強(qiáng)材料層覆蓋，由此，(c)用第二樹脂層涂覆所述的兩個織物層之一，和(d)其中所述第二樹脂層的粘性水平為不大于100N。這種半預(yù)浸料材料具有改善的處理性質(zhì)，有助于用其形成的復(fù)合材料的優(yōu)異機(jī)械性質(zhì)。
文檔編號B29C37/00GK102164725SQ200980138088
公開日2011年8月24日 申請日期2009年9月24日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月30日
發(fā)明者馬克·懷特 申請人:赫克塞爾合成有限公司