加强的热塑性物品、用于制造该物品的组合物、制造方法和由其形成的物品技术

一种用于制造多孔、可压缩的物品的组合物，该组合物包括：多个加强纤维、多个聚砜纤维和多个聚合粘合剂纤维的组合，其中，聚合粘合剂纤维具有比聚砜纤维低的熔点；用于形成多孔、可压缩的物品的方法；和含有多孔、可压缩的物品的物品。也公开了包括热成型的双基质复合材料的物品，其中，复合材料表现出如通过FAR 25.853(OSU检验)测量的到达峰值释放的时间，如通过FAR 25.853(OUS检验)测量的，2分钟总热释放，和根据ASTM E-662(FAR/JAR 25.853)确定的，在4分钟小于200的NBS光学烟雾密度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】加强的热塑性物品、用于制造该物品的组合物、制造方法和由其形成的物品
本公开涉及加强的热塑性物品，具体地，可热成型的纤维-加强的聚砜(polysulfone)物品，用于制造可热成型(热塑成型，thermoformable)的物品的组合物和该物品的制造的方法，及其应用。
技术介绍
含有加强纤维的热塑性物品正用于在交通工具的内部使用的组件的生产的增加范围，如商用飞机、船只和火车。当暴露于火焰时，期望这样的材料，特别是用于飞机的材料，具有极好的阻燃性能和仅释放低水平的热量和烟雾。根据联邦航空条例(FederalAviationRegulations，FAR)，用于飞机的内部的面板的感兴趣的具体阻燃性能最少包含：低热释放速率(被称为OSU65/65标准)、低烟雾密度和低的燃烧产物毒性。这些通常被称为飞机内侧板的火焰-烟雾-毒性(FST)要求。很多材料只能通过向面板增加附加层满足这些要求，其增加材料成本、人工成本和重量。向可观察到的表面提供审美抛光可需要另外的体力劳动。除了满足FST要求之外，在含有加强纤维的热塑性物品的制造中有用的材料通常也应具有用于形成物品的良好的加工性，和令人满意的物理性质，如吸引人的表面抛光、韧性(以最小化在使用或次级操作期间部件破裂的倾向)、耐气候性和期望的地方的透明性。因此，本领域仍然继续需要在加强的热塑性热成型的物品的制造中有用的材料，其具有低的热释放速度和低的烟雾密度。也期望这样的材料具有低毒的燃烧产物。另外，如果制造热成型的物品的加强的可热成型的物品的制造是有效的和经济的，这将是有利的。然而，进一步优势将是热成型的物品具有韧性、耐气候性和耐化学性和容易清洁中的一个或多个。
技术实现思路
本专利技术涉及用于多孔、可压缩(可压制，compressible)的物品的制造的组合物，该组合物包括：多个加强纤维、多个聚砜纤维和多个聚合粘合剂纤维的组合；其中聚合粘合剂纤维具有比聚砜纤维低的熔点。在另一个实施方式中，本专利技术涉及用于形成多孔物品的方法，方法包括：形成层，其包括前述段落中所描述的组合物在液体中的悬浮液；从悬浮液至少部分地去除液体，以形成网状物(网，web)；在足以从网状物去除任何剩余的液体和熔化聚合粘合剂纤维但是不能熔化聚砜的条件下加热网状物；和冷却加热的网状物，以形成多孔物品，其中多孔物品包括加强纤维和聚砜纤维在聚合粘合剂的基质中的网络。在另一个实施方式中，本专利技术涉及多孔物品，其包括：多个加强纤维和多个聚砜纤维的网络；和在包括熔化且冷却的聚合粘合剂纤维的网络上沉淀的基质，其中聚合粘合剂具有比聚砜纤维低的熔化温度。在另一个实施方式中，本专利技术涉及形成双基质复合材料的方法，方法包括：在足以熔化聚砜纤维和固结(固化，consolidate)网络的条件下，加热和压缩在载体层(carrierlayer)上设置的前述段落中所描述的多孔物品；在压力下，冷却加热的、压缩的物品和载体层，以形成包括网络的双基质复合材料，其中网络包括多个加强纤维；且基质包括熔化的和冷却的聚砜纤维以及熔化的和冷却的聚合粘合剂纤维，其中聚合粘合剂具有比聚砜低的熔化温度。在另一个实施方式中，本专利技术涉及双基质、可热成型的复合材料，包括含有多个加强纤维的网络；和包括熔化的和冷却的聚砜纤维以及熔化的和冷却的聚合粘合剂纤维的基质，其中聚合粘合剂具有比聚砜低的熔化温度。在另一个实施方式中，本专利技术涉及形成物品的方法，方法包括：使双基质复合材料热成型，以形成物品。在另一个实施方式中，本专利技术涉及物品，包括热成型的双基质复合材料。具体实施方式本专利技术人研制出了一种加强的热塑性可热成型的物品，此处称为“双基质复合材料”，可将其热成型为具有低的热释放速度和低烟雾密度的物品。在实施方式中，可热成型的物品的燃烧产物具有低毒性。为了制造双基质复合材料，由含有加强纤维、聚砜纤维和聚合粘合剂纤维的组合的组合物形成多孔垫。聚合粘合剂纤维具有比聚砜纤维低的熔化温度，允许通过在有效地熔化聚合粘合剂纤维，但是不能熔化聚砜纤维的温度下，加热三种纤维成分的组合形成多孔垫。聚合物粘合剂形成第一基质，一旦冷却，其对垫提供强度。然后，在压缩下，通过加热至足以熔化聚砜的温度，固结多孔垫，形成第二基质，从而形成双基质复合材料。三种纤维成分的组合的应用允许成分在多孔垫中的均匀的混合和分布，和可提供具有更薄的剖面(侧面，profile)的垫。选定的聚合物也足够稳定，以使其以最小的氧化而幸免于重复的加热到加工或成形温度。可根据需要改变多孔垫的性能和构成，例如，通过改变加强纤维和聚合粘合剂的类型、尺寸和量。重要地，聚合粘合剂没有劣化最终热成型的产品的FST性能，且最终热成型的产品满足所有要求的FST性能，而不需要任何附加层或添加剂。形成于多孔垫的双基质复合材料具有3或更高的伸缩度(degreeofloft)，在垫的厚度上具有极好的均匀性。可使双基质复合材料热成型，例如，以提供物品。因而，双基质复合材料可用于满足低热、低烟雾密度和/或低毒性燃烧副产物的水平的FAR要求的组件的制造。在实施方式中，双基质复合材料满足下列标准：(1)如通过FAR25.853(OSU检验)测量的，小于65kW/m2的峰值热释放；(2)如通过FAR25.853(OSU检验)测量的，小于或等于65kW*min/m2的2分钟的总热释放；和基于ASTME-662(FAR/JAR25.853)，当在4分钟测量时，小于200的NBS光学烟雾密度。单数形式“一”、“一种”和“该”包含复数参考，除非上下文另外明确地指出。“或者”意味着“和/或”。术语“组合”包含掺混物、混合物、合金、反应产物等等。术语“和它们的组合”包含指定的组分和/或基本上具有相同的功能没有特别地指定的其他组分。除了在操作实施例或另外指出的情况之外，在说明书和权利要求中使用的，关于成分的量、反应条件等等的所有数字或表达被理解为在所有情况下通过术语“约”修饰。在这个专利申请中公开了多个数值范围。因为这些范围是连续的，它们包含最小值和最大值之间的每一个值。列举相同的特征或组分的所有的范围的端点是独立地可组合，且包含列举的端点。除非另外专门地指出，这个申请中指定的多个数值范围是近似值。术语“从超过0至”量意味着，指定的组分以超过0的某些量存在，至多到和包含较高的指定的量。本文使用的“熔化温度”指的是，晶体状聚合物的熔化温度或非晶态聚合物的玻璃转化温度或软化温度。本文利用标准的命名法描述化合物。不在两个字母或符号之间的短线“-”用于指示用于取代基的连接点。例如，通过羰基(C＝O)基团的碳连接-CHO。如本文使用的，术语“烷基”指的是直链或支链单价烃基；“亚烷基”指的是直链或支链二价烃基；“次烷基”指的是直链或支链二价烃基，在单一的共同的碳原子上具有两个价；“烯基”指的是具有通过碳-碳双键连接的至少两个碳的直链或支链单价烃基；“环烷基”指的是具有至少三个碳原子的非-芳香族单价单环或多环烃基；“环亚烷基”指的是具有至少三个碳原子的非-芳香族脂环族二价烃基，具有至少一个不饱和度；“芳基”指的是在一个或多个芳香族环中仅含有碳的芳香族单价基团；“亚芳基”指的是在一个或多个芳香族环中仅含有碳的芳香族二价基团；“烷基芳基”指的是利用如此处定义的烷基取代的芳基，4-甲基苯基是示例本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于制造多孔、可压缩的物品的组合物，所述组合物包括下列各项的组合：多个加强纤维，多个聚砜纤维，以及多个聚合粘合剂纤维；其中，所述聚合粘合剂纤维具有比所述聚砜纤维低的熔点。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.03.13 US 61/610,2341.一种用于制造多孔、可压缩的物品的组合物，所述组合物包括下列各项的组合：30至65wt％的多个加强纤维，所述加强纤维具有5至75毫米的平均纤维长度和5至125微米的平均纤维直径；30至65wt％的聚砜纤维，所述聚砜纤维具有5至75毫米的平均纤维长度和5至125微米的平均纤维直径；以及2至20wt％的聚合粘合剂纤维，所述聚合粘合剂纤维具有2毫米至25毫米的平均纤维长度和5至50微米的平均纤维直径；分散在水性介质中；其中，所述聚合粘合剂纤维具有比所述聚砜纤维低的熔点。2.一种多孔物品，包括：在足以去除任何剩余的液体和熔化聚合粘合剂纤维但是不熔化聚砜的条件下，通过加热权利要求1所述的组合物获得的由聚合物粘合剂的熔化纤维结合在一起的不连续的、随机定向的加强纤维和聚砜纤维的网络，并且所述多孔物品具有90至500g/m2的面积重量。3.一种双基质复合材料，包括：包括多个加强纤维的网络；以及包括熔化和冷却的聚砜纤维及熔化和冷却的聚合粘合剂纤维的基质，所述基质通过在压缩下将权利要求2所述的多孔物品加热至足以熔化所述聚砜的温度，从而形成双基质复合材料而获得。4.根据权利要求3所述的双基质复合材料，其中，所述双基质复合材料具有大于或等于3的最小伸缩度，以及其中，在整个所述双基质复合材料内，所述双基质复合材料的伸缩在1σ以内。5.根据权利要求3或4所述的双基质复合材料，其中，在整个所述双基质复合材料内，所述双基质复合材料的伸缩在30％以内。6.根据权利要求3或4所述的双基质复合材料，具有：通过FAR25.853测量的小于65kW/m2的峰值热释放；通过FAR25.853测量的小于或等于65kW·min/m2的在2分钟的总热释放；以及基于ASTME-662FAR/JAR25.853，当在4分钟测量时，小于200的NBS光学烟雾密度。7.根据权利要求3或4所述的双基质复合材料，进一步具有根据空客ABD0031或波音BSS7239，基于德尔格管毒性检验的小于或等于100ppm的毒气释放。8.根据权利要求3或4所述的双基质复合材料，其中，所述聚砜包括至少2...

【专利技术属性】
技术研发人员：丹尼尔·F·洛厄里，
申请(专利权)人：沙特基础创新塑料IP私人有限责任公司，
类型：发明
国别省市：荷兰;NL