具有成型性和表面特性的绝缘纤维复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了具有成型性和表面特性的绝缘纤维复合材料及其制备方法。具体地，充分改善了绝缘纤维复合材料的表面使得当将耐热纤维和绝缘材料整合时可以保持三维的形状。本发明专利技术的绝缘纤维复合材料具有优异的可成型性和表面特性并且包括绝缘层；以及一对无机纤维层。分别将该一对的第一无机纤维层堆叠在绝缘层的上表面上并且将第二无机纤维层堆叠在绝缘层的下表面上。具体地，每个无机纤维层具有比绝缘层的平面表面积更大的平面表面积，使得当堆叠绝缘层和一对无机纤维层时绝缘层不暴露于外部。

【技术实现步骤摘要】
具有成型性和表面特性的绝缘纤维复合材料及其制备方法
本专利技术涉及可以应用于车辆的绝缘材料以及它们的制备方法。可以将绝缘材料形成为包含耐热纤维和绝缘材料的绝缘纤维复合材料(insulationfibercomposite)。绝缘纤维可以具有光滑表面并且可以适当地保持三维形状，并且进一步可以提供改善的可成型性(成型性，formability)和表面特性(表面性能，surfaceproperty)。
技术介绍
通常，由于从车辆的发动机部分(发动机部件，engineportion)或排气部分(排气部件，exhaustportion)产生高温热量，所以已经把绝缘材料应用于预防边缘部分免受损坏或者预防它们的性能以免由于从发动机部分或排气部分产生的高温热量引起的劣化。在早期，已经通过加工聚丙烯、石膏、陶瓷、岩棉(矿棉，石棉，rockwool)等将绝缘材料制备为板形(boardshape)，通常将该绝限材料用作应用于车辆的绝缘材料。然而，以上提及的形成为板形的绝缘材料具有问题。例如，在制备之后通过高温已经轻易地出现了如翘曲的变形并且由于材料的板形已经使制备复杂形状受到限制。此外，当将石膏、陶瓷、岩棉等用作用于绝缘的材料时，当将其单独使用时，它们的耐用性可能不充分，如表面质量的外观可能不合适，并且可能在其中包含有害的组分。因此，那些材料不可能应用为用于车辆的组分。此外，在相关技术中，通过堆叠不同种类材料的纤维、然后通过使用编织或者粘合剂将堆叠的纤维粘合的方法制备的绝缘材料已经得到了发展。然而，它们的制备方法是复杂的使得制备成本增加。进一步地，它们的形状局限于基础绝缘材料的板形，使得其难以应用于需要复杂形状的组件。以上在该背景部分中公开的信息仅仅是用于增强对本专利技术
技术介绍
的理解，因此其可能包含不构成对于本领域普通技术人员而言在本国中已经已知的现有技术的信息。
技术实现思路
在优选的方面中，本专利技术提供了具有优异的可成型性和表面特性的绝缘纤维复合材料及其制备方法，从而提供简单的制备方法、改善的表面特性以及其用于形成复杂形状的柔性(灵活性，flexibility)的优势。此外，具有改善的可成型性和表面特性的绝缘纤维复合材料可以进一步提供确保优异的耐用性以及对人类无害的优势。此外，绝缘纤维复合材料仍可以进一步提供改善的热绝缘特性和各种功能的优势。在一个方面，本专利技术提供了绝缘纤维复合材料。绝缘纤维复合材料可以包括绝缘层；以及一对无机纤维层。具体地，分别可以将该对的第一无机纤维层堆叠在绝缘层的上表面上并且可以将该对的第二无机纤维层堆叠在绝缘层的下表面上。第一无机纤维层和第二无机纤维层各自可以具有比绝缘层的平面表面积(平表面积，平坦表面积，planarsurfacearea)更大的平面表面积，使得当堆叠绝缘层和一对无机纤维层时绝缘层不可以暴露于外部。优选地，绝缘纤维复合材料的每单位质量(massperunit)可以从约300g/m2至2,000g/m2的范围。期望地，绝缘纤维复合材料可以进一步包括在绝缘层和每个无机纤维层之间涂布(散布，铺展，spread)的粘合层，使得绝缘层和无机纤维层之间的结合力得到改善。具体地，粘合层可以是热固性粘合剂。绝缘层可以包含陶瓷纤维、岩棉、和矿物中的任何一种，从而绝缘层可以具有约600℃或者更高的耐热温度(heat-resistingtemperature)。无机纤维层可以是包含具有约30mm或更大的长度的二氧化硅纤维的二氧化硅非编织织物(silicanon-wovenfabric)。二氧化硅非编织织物可以包含基于二氧化硅非编织织物的总重量以约50wt％或者更大的量的二氧化硅(SiO2)，并且二氧化硅非编织织物可以具有约600℃或者更高的耐热温度。二氧化硅非编织织物可以具有约200至1,000g/m2的其每单位质量以及约0.2kgf/cm2或更大的其拉伸强度。在另一个方面，本专利技术提供了用于制备绝缘纤维复合材料的方法。该方法可以包括：制备形成为非编织织物(非织造织物，无纺布，non-wovenfabric)的绝缘层；制备形成为非编织织物的一对无机纤维层以具有比绝缘层的平面表面积更大的平面表面积；将粘合剂涂布至绝缘层的上表面和下表面；以及用一对无机纤维层覆盖绝缘层；以及在将绝缘层定位于一对无机纤维层之间之后，通过针刺(needlepunching)将绝缘层和无机纤维层整合(合并，结合，integrating)使得绝缘纤维复合材料的每单位质量可以是约300至2,000g/m2。特别地，当覆盖绝缘层时，分别可以将该一对的第一无机纤维层堆叠在绝缘层的上表面上并且可以将该一对的第二无机纤维层堆叠在绝缘层的下表面上。优选地，该方法可以进一步包括将具有约30mm或更大的长度的二氧化硅纤维针刺以便制备具有约200至1,000g/m2的每单位质量以及约0.2kgf/cm2或更大的拉伸强度的无机纤维层。优选地，绝缘层包含陶瓷纤维、岩棉、和矿物中的任何一种并且二氧化硅纤维可以包含以约50wt％或更大的量的二氧化硅(SiO2)使得绝缘层可以具有约600℃或更高的耐热温度。优选地，粘合剂可以是热固性粘合剂，并且该方法可以进一步包括在整合之前对在粘合剂涂布至界面时进行堆叠的堆叠绝缘层和该一对无机纤维层进行热压(hot-pressing)。进一步提供了可以包含如在本文中描述的绝缘纤维复合材料的车辆部件。优选地，车辆部件可以应用于车辆的发动机部分或排气部分。仍进一步提供了可以包含如在本文中描述的绝缘纤维复合材料的车辆。根据本专利技术的各种示例性实施方式，通过用具有优异的表面特性的以二氧化硅非编织织物材料形成的无机纤维层，覆盖可以具有优异的耐热特性但是不良的耐用性和表面特性的绝缘层，使得绝缘层不可能暴露于外部，可以充分改善绝缘材料的表面特性和耐用性。具体地，可以将绝缘纤维复合材料的制备方法应用于各种领域，因为使得从在相关领域中可能暴露于外部的绝缘层释放的对人类有害的元素(要素)最小化。此外，可以使用柔性(灵活性，flexible)的绝缘纤维复合材料制造具有各种和复杂形状的组件并且可以使用绝缘纤维复合材料应用各种功能。以下公开了本专利技术的其他方面。附图说明应当理解的是，附图不必按比例绘制，提供了说明本专利技术的基本原理的各种特征的略微简化的表示。如本文所公开的本专利技术的具体设计特征，包括，例如，具体尺寸、方位、位置和形状，将部分由特定的预期应用和使用环境来确定。在附图中，贯穿附图的一些图，参考数字指的是相同或等效的本专利技术的部件。图1是根据本专利技术示例性实施方式的示例性绝缘纤维复合材料的截面图。图2是用于描述根据本专利技术示例性实施方式的示例性绝缘纤维复合材料的构造的图。图3是示出了用于根据本专利技术示例性实施方式的示例性绝缘纤维复合材料的示例性制备方法的流程图。图4是示出了关于根据本专利技术的示例性实施方式和比较例的示例性绝缘纤维复合材料的温度升高确认测试的结果的图。符号的描述10：绝缘层20：粘合层30：无机纤维层具体实施方式本文中所使用的术语仅是为了描述具体示例性实施方式的目的，而不旨在限制本专利技术。除非上下文另有明确说明，否则如本文中所用的，单数形式“一个”、“一种”和“该”旨在也包括复数形式。应当进一步理解的是，当在本说明书中使用时，术语“包括”和/或本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种绝缘纤维复合材料，包括：绝缘层；以及一对无机纤维层，分别将所述一对的第一无机纤维层堆叠在所述绝缘层的上表面上并且将所述一对的第二无机纤维层堆叠在所述绝缘层的下表面上，其中，所述第一无机纤维层和所述第二无机纤维层各自具有比所述绝缘层的平面表面积更大的平面表面积，使得当堆叠所述绝缘层和所述一对无机纤维层时所述绝缘层不暴露于外部；其中，所述绝缘纤维复合材料具有从300至2,000g/m

【技术特征摘要】
2015.12.09 KR 10-2015-01747551.一种绝缘纤维复合材料，包括：绝缘层；以及一对无机纤维层，分别将所述一对的第一无机纤维层堆叠在所述绝缘层的上表面上并且将所述一对的第二无机纤维层堆叠在所述绝缘层的下表面上，其中，所述第一无机纤维层和所述第二无机纤维层各自具有比所述绝缘层的平面表面积更大的平面表面积，使得当堆叠所述绝缘层和所述一对无机纤维层时所述绝缘层不暴露于外部；其中，所述绝缘纤维复合材料具有从300至2,000g/m2范围的每单位质量。2.根据权利要求1所述的绝缘纤维复合材料，其中，将所述一对无机纤维层针刺成堆叠在所述绝缘层上。3.根据权利要求1所述的绝缘纤维复合材料，进一步包括设置在所述绝缘层和每个所述无机纤维层之间的粘合层。4.根据权利要求3所述的绝缘纤维复合材料，其中，所述粘合层是热固性粘合剂。5.根据权利要求1所述的绝缘纤维复合材料，其中，所述绝缘层包含陶瓷纤维、岩棉、和矿物中的任何一种。6.根据权利要求1所述的绝缘纤维复合材料，其中，所述绝缘层具有600℃或更高的耐热温度。7.根据权利要求1所述的绝缘纤维复合材料，其中，所述无机纤维层是由具有30mm或更大的长度的二氧化硅纤维制成的二氧化硅非编织织物。8.根据权利要求7所述的绝缘纤维复合材料，其中，所述二氧化硅非编织织物包含基于所述二氧化硅非编织织物的总重量以50wt％或更大的量的二氧化硅(SiO2)，并且所述二氧化硅非编织织物具有600℃或更高的耐热温度。9.根据权利要求8所述的绝缘纤维复合材料，其中，所述二氧化硅非编织织物具有200至1,00...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈基，朴镇佑，金泰完，李津夏，
申请(专利权)人：现代自动车株式会社，起亚自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国,KR