包含单宁树脂的芯材结构制造技术

本发明专利技术涉及一种结构芯材，所述结构芯材包含纤维网和基体树脂，所述基体树脂占网加树脂的重量的15至75重量％，所述基体树脂包含第一树脂，所述第一树脂包含单宁，其量为10至100重量％，以及在单宁不以100重量％的量存在的情况下的第二树脂，优选的第二树脂为酚醛树脂、苯并噁嗪、聚酯、氰酸酯、双马来酰亚胺、环氧树脂、聚酰亚胺或它们的组合。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术涉及一种结构芯材，所述结构芯材包含纤维网和基体树脂，所述基体树脂占网加树脂的重量的15至75重量％，所述基体树脂包含第一树脂，所述第一树脂包含单宁，其量为10至100重量％，以及在单宁不以100重量％的量存在的情况下的第二树脂，优选的第二树脂为酚醛树脂、苯并噁嗪、聚酯、氰酸酯、双马来酰亚胺、环氧树脂、聚酰亚胺或它们的组合。【专利说明】包含单宁树脂的芯材结构
技术介绍
1.抟术领域本专利技术涉及由纤维网制成的高强度芯材结构。所述芯材结构可呈蜂窝结构或折叠芯材的形式。_3] 2.相关领域的说明由纤维网制成的用于夹心板的芯材结构(大多数呈蜂窝结构的形式)用于不同的应用中，但主要用于航空航天和公共交通运输工业，其中强度与重量或刚度与重量的比率具有高的值。最终的结构通常包含纤维网和基体树脂。例如，授予Lin的美国专利5，137，768描述了由高密度湿法成网的非织造纤维网制成的蜂窝结构芯材，所述非织造纤维网包含50重量或更多的对位芳族聚酰胺纤维，其中该组合物的其余部分为粘合剂和其它添加剂。最终的蜂窝结构包含所述网和基体树脂，并具有高剪切模量。已描述了不同的基体树脂及它们的组合在蜂窝结构中的用途。例如，授予Wang等人的美国专利6，245，407描述了为酚醛树脂和聚酰胺聚合物的组合的树脂，其被用作浸溃树脂以涂覆蜂窝结构。一直需要在不牺牲芯材的其它安全特性的情况下，改善芯材结构的阻燃性、其机械性能以及工艺经济性。这对用于飞机、火车和轮船内部的结构尤其如此。
技术实现思路
本专利技术涉及一种结构芯材，其包含纤维网和基体树脂，所述基体树脂占网加树脂的重量的15至75重量％ ,所述基体树脂包含:(i)第一树脂，所述第一树脂为单宁(tannin)，所述单宁占所述基体树脂的10至100重量％ ；以及(ii)第二树脂，在单宁不以100重量％的量存在的情况下。本专利技术还涉及包含芯材结构的复合板。【专利附图】【附图说明】图1A和IB为六边形形状的蜂窝结构的视图。图2为六边形单元形状的蜂窝结构的另一视图。图3为具有面板的蜂窝结构的例示。图4是折叠芯材结构的例示。【具体实施方式】本专利技术涉及一种结构芯材，其包含纤维网和基体树脂，所述基体树脂占网加树脂的重量的15至75重量％ ,所述基体树脂包含:(i)第一树脂，所述第一树脂为单宁，所述单宁占所述基体树脂的10至100重量％ ;以及(ii)第二树脂，在单宁不以100重量％的量存在的情况下。优选的第二树脂为酚醛树脂、苯并噁嗪、聚酯、氰酸酯、双马来酰亚胺、环氧树脂、聚酰亚胺或它们的组合。所述芯材结构可呈蜂窝结构或折叠芯材的形式。本专利技术还涉及包含芯材结构的复合板。令人惊奇地发现，在基体树脂的组成方面，用单宁部分或全部替换现有技术的酚醛树脂，芯材结构不仅增加了最终结构的阻燃性(基于限氧指数值)，而且改善了芯材的机械性能。图1A为本专利技术的一个蜂窝结构I的平面图，其示出了由巢室壁3形成的巢室2。图1B为图1A所示蜂窝结构的正视图，并示出了在巢室壁的两端形成的所述两个外表面或面4。芯材还具有边缘5。图2为蜂窝结构的三维视图。示出了具有六边形巢室2和巢室壁3的蜂窝结构I。图2中的“10”处示出了蜂窝结构的“T”尺度或厚度。示出了六边形巢室；然而，其它几何排列也是可能的，其中正方形巢室、过度扩展巢室和弯曲芯材巢室是最常见的可能排列。此类巢室类型在本领域中是熟知的，有关可能的几何巢室类型的其它信息，参考 T.Bitzer 著的“Honeycomb Technology”第 14 至 20 页(Chapman&Hall 出版社，1997 年)。图3示出了由具有面板7和8的蜂窝结构芯材6装配成的结构夹心板5，所述面板7和8连接到所述芯材的两个外表面上。尽管也可利用金属面板，但是优选的面板材料是预浸料坯(即用热固性或者热塑性树脂浸溃的纤维片)。在具有金属面板的情况下(并且在一些环境中使用预浸料坯)，还使用粘合剂膜9。通常在芯材的两侧上均存在至少两个预浸料坯表层。图4示出了折叠芯材结构，其为由相对薄的平面片材料折叠而成的折叠几何图案的三维结构。此类折叠结构或棋盘格状片结构论述于美国专利6，935，997 B2和6，800，351BI中。山形是用于三维折叠的棋盘格状芯材结构的常见图案。此类结构不同于蜂窝结构。优选的棋盘格状折叠结构是描述于美国专利号6，913，570 B2和美国专利公布号20100048078中的类型。在一些实施例中，纤维网为非织造片材，其可呈纸材或无规取向的不连续或连续纤维垫的形式。纸材可由天然纤维(诸如木浆、纤维素、棉花等)、合成纤维或它们的组合制成。木浆纸材的例子包括漂白或未漂白的玻璃纸或牛皮纸。来自合成纤维的纸材通常包含合成纤维和粘合剂。在一个实施例中，此类纸材包含10至100重量％纤维和相应地O至90重量％粘合剂。在另一个实施例中，所述纸材包含10至85重量％纤维和15至90重量％粘合剂。在另一个实施例中，所述纸材包含50至100重量％纤维和O至50重量％粘合剂。在一些实施例中，纸材包含韧度为至少3克/分特的合成纤维。此类纤维的例子为间位芳族聚酰胺纤维和聚(乙烯醚邻苯二甲酰胺)纤维。在其它实施例中，所述纸材包含韧度为至少11克/分特的合成纤维。此类纤维的例子为玻璃纤维、对位芳族聚酰胺纤维和碳纤维。纤维网和基体树脂可包含少量无机颗粒，并且代表性的颗粒包括云母、蛭石等。这些性能增强添加剂的加入旨在向最终芯材结构赋予特性，诸如改善的耐火性、热导率、尺寸稳定性等。纤维可呈单独使用或组合使用的短纤维(絮凝物)或纸浆的形式。一般通过将连续的卷绕丝切割成特定长度的段来制备絮凝物。如果絮凝物的长度小于0.5毫米，则一般来讲太短，不能提供具有足够强度的纸材。如果絮凝物的长度大于26毫米，则非常难形成均匀的湿铺网。难以制备具有足够横截面均匀度和可重复生产性的直径小于5微米的絮凝物，尤其是直径小于3微米的絮凝物。如果絮凝物的直径大于20微米，则非常难形成轻至中等基重的均匀纸材。如本文所用，术语“纸浆”是指具有杆和一般从其中延伸的纤丝的纤维材料的颗粒，其中杆一般为柱形并且直径为约10至50微米，并且纤丝为一般连接到杆上的细小的、毛发样的构件，所述构件测量的直径仅为一微米的若干分之几或者几微米并且长度为约10至100微米。在美国专利5，084，136中一般性地描述了一种用于制备芳族聚酰胺纸浆的可能的例证性方法。优选的用于本专利技术芯材结构的包含合成纤维的纸材的粘合剂为纤条体。如本文所用，术语“纤条体”是指小的薄膜状的基本上为二维颗粒的细分聚合物产品，其具有约100至1000微米的宽度和约0.1至I微米的厚度。通常通过使聚合物溶液流动至与该溶液的溶剂不混容的液体的凝固浴中来制备纤条体。聚合物溶液流在聚合物凝固时经受剧烈剪切力和紊流。纤条体的制备在美国专利3，756，908中提出，其中工艺的综述性讨论存在于美国专利2，999，788中。纤条体应根据美国专利3，756，908的教导内容仅被细化到可用于允许最终纸的永久致密化和饱和度的程度。优选的用于本专利技术中纤条体的聚合物包括芳族聚酰胺(聚间苯二甲酰间苯二胺和聚对苯二甲酰对苯二胺)。其它粘合剂包括聚磺酰胺(PSA)、聚苯硫醚(PPS)以及聚酰亚胺。其它粘合本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种结构芯材，其包含纤维网和基体树脂，所述基体树脂占网加树脂的重量的15至75重量％，所述基体树脂包含：(i)第一树脂，所述第一树脂为单宁，所述单宁占所述基体树脂的10至100重量％；以及(ii)第二树脂，在单宁不以100重量％的量存在的情况下。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：JA康利，MR勒维特，RK斯伊米安科，
申请(专利权)人：纳幕尔杜邦公司，
类型：发明
国别省市：美国;US