用于模塑大型复合结构的浸渍织物制造技术

技术编号:1106170 阅读:201 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种浸渍织物(10),包括:从由连续长丝垫席、直接短切垫席、直接连续垫席和这些垫席的结合物构成的组中选择的垫席(12),以及机织粗纱或粘合增强层(14)。所述垫席和所述机织粗纱增强层被缝合在一起。所述连续长纤维垫席包括:E-玻璃纤维和/或ECR-玻璃纤维、粘合剂和浆料。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于模塑大型复合结构的浸渍织物
本专利技术总体上涉及一种浸渍织物以及一种新颖的连续长丝垫席和一种新颖的粘合剂,所述织物能够被模塑为大型复合结构。
技术介绍
在本领域公知的加强织物由形成机织材料、针织材料和无纺材料的纤维材料制成。典型地通过玻璃纱线、碳纱线和芳族聚酰胺纱线形成织物,且多个织物层被堆叠并被切成干织物套件或预制坯。所述预制坯随后被浸渍或浸入树脂粘合剂并被固化以形成刚性复合物。典型地,玻璃加强纤维垫席经预成型,随后被置于模具中以模塑为纤维加强制品。玻璃纤维加强垫席用于需要必要强度的情形,如用于卡车的防护板、汽车底盘或客车的构件等。例如,连续生丝(strand)垫席的层和单向或多向加强材料的层分别地进行制造。这些层被单独地置于一套预成型筛网中,所述预成型筛网一般包括上部筛网和下部筛网。所述上部筛网和下部筛网一起移动以使多层结构符合预成型筛网的形状。因此所述多层结构成形为所称为的预制坯。所述预制坯随后被置于模具中,并以合适的树脂类材料注入以制成纤维加强制品。本专利技术的受让人所有的于2005年3月31日公开的美国专利公开No.2005-0070182公开了一种无卷曲浸渍加强织物。这种单向织物在较大尺寸的丝束之间具有间隔开的较小尺寸的丝束。由较大丝束之间的较小丝束形成的“通道”使树脂更快速地浸渍并提高了生产率。本专利技术涉及一种改进的浸渍织物,所述浸渍织物在包括VIP、RTM和RTM Lite或VARTM处理的封闭模塑处理的范围内更好地优化了配套(kitting)、预成型、加工的一致性、树脂浸渍速率、凝固厚度、表面美观性、以及复合物的结构性能。这代表由船舶(marine)、-->航空(wind)、建造、运输和工业用户使用的复合物封闭模塑过程的全部范围。另外,本专利技术还涉及一种新颖的连续长丝垫席和用于制造这种改进的浸渍织物垫席的粘合剂。
技术实现思路
所述浸渍织物包括:从由连续长丝垫席、直接短切垫席、直接连续垫席和这些垫席的结合物构成的组中选择的垫席,以及机织粗纱或粘合增强层。在一种可行的实施例中所述垫席和所述机织粗纱增强层被缝合在一起。更具体而言,所述垫席通过从由玻璃纤维、碳纤维、石墨纤维、玻璃碳纤维、非石墨碳纤维、硼单块石墨纤维、硼单块非石墨碳纤维、硅树脂、芳族聚酰胺、陶瓷纤维、热塑性聚合物纤维、天然纤维和其混合物构成的组中选择的材料构成。诸如棉花、洋麻、剑麻、黄麻之类的天然纤维可以单独使用或与任意的以上所述的材料结合使用。所述机织粗纱或粘合加强层也可以由同以上所列材料相同的材料构造成。典型地,机织粗纱加强层14的单位面积重量介于约8至约60oz/sq.yd(约0.27至约2.03kg/sq.m)之间。进一步,机织粗纱加强层从平纹式样、斜纹式样和缎纹式样的组中进行选择。所述机织粗纱加强层包括多个平行的丝束,其中至少两个丝束具有不同的每磅的码数,以形成间隔开的通道。典型地,两个丝束中的第一丝束的每磅的码数A介于约750至约2500yds/lb(约1511.9至约5039.7m/kg)之间,且所述两个丝束中的第二丝束的每磅的码数B介于约52至约450yds/lb(约104.8至约907.2m/kg)之间。根据本专利技术另一种可行的实施例,所述浸渍织物还包括铺面垫席。所述垫席夹在所述铺面垫席和所述机织粗纱加强层之间。根据本专利技术一种特别的实施例,所述浸渍织物的垫席是包括从E-玻璃纤维和/或ECR-玻璃纤维、粘合剂和浆料的连续长丝垫席。更具体而言,所述连续长丝垫席在所述纤维上包括:重量百分比介于约80-->至约99之间的玻璃纤维;重量百分比介于约1至约20之间的粘合剂;以及重量百分比介于约0.01至约1之间的浆料。所述玻璃纤维被设置为玻璃长丝束。所述玻璃长丝束的每束包括约20至约140个玻璃长丝。各所述玻璃长丝的平均直径介于约11微米至约26微米之间。所述玻璃长丝束的直径介于约0.127mm至约3.175mm之间。成圈率在约2.0至约8.0之间的范围内。所述粘合剂是聚酯或诸如环氧树脂和环氧酚醛的环氧相容性粘合剂环氧亲和性粘合剂。所述聚酯粘合剂被研磨成粒度介于约25mm至约200mm之间。所述粘合剂还包括滑石和过氧化苯甲酰。更具体而言,所述粘合剂包括:重量百分比介于约92.5至约99.8之间的聚酯;重量百分比介于约0.01至约5之间的滑石;以及重量百分比介于约0.1至约2.5之间的过氧化苯甲酰。更进一步,所述连续长丝垫席具有以丙酮可萃取物表示的固化度介于约50%至约100%之间。更典型地,所述连续长丝垫席具有以丙酮可萃取物表示的固化度介于约60%至约90%之间。根据本专利技术的另一方面,提供了一种连续长丝垫席。所述连续长丝垫席包括E-玻璃纤维和/或ECR-玻璃纤维、粘合剂和浆料。所述连续长丝垫席包括重量百分比介于约90至约98之间的E-玻璃或ECR-玻璃纤维;重量百分比介于约2至约10之间的粘合剂;以及重量百分比介于约0.1至约1之间的浆料。所述玻璃纤维被设置为玻璃长丝束。所述玻璃长丝束的每束包括约20至约140个玻璃长丝。各所述玻璃长丝的平均直径介于约11微米至约26微米之间。所述玻璃长丝束的直径介于约0.127mm至约3.175mm之间。成圈率在约2.0至约8.0之间的范围内。以丙酮可萃取物测量的固化度介于约50%至约100%之间并且更典型地介于60%至90%之间。在一种特别有利的实施例中,所述连续长丝垫席包括每束或每圈生丝具有介于约44至约50长丝的E-玻璃纤维或ECR-玻璃纤维。所述束的平均直径为约0.3048mm,并且其范围介于约0.127至约1.27之间。所述生丝对于垫席结构或优选的成圈率介于大约6.0至大约6.6-->之间。根据本专利技术的另一方面,提供一种粘合剂用于制备玻璃纤维垫席。所述粘合剂包括:重量百分比介于约95至约99.8之间的聚酯;重量百分比介于约0.05至约3之间的滑石;以及重量百分比介于约0.2至约2之间的过氧化苯甲酰。所述聚酯粘合剂被研磨成粒度介于约25mm至约200mm之间。所述聚酯以乙二醇和富马酸为基础。在以下的说明中通过对最适合实施本专利技术的一些方式进行说明而简单地示出并描述了本专利技术的几个不同的实施例。应当理解的是,本专利技术能够以其它不同的实施例进行实施,并且其细节能够在多个显而易见的不脱离本专利技术范围的方面进行改型。因此,附图和文字说明本质上是说明性的而非限制性的。附图说明并入说明书并组成说明书一部分的附图示出了本专利技术的几个方面,并与说明书一起解释本专利技术的特定原理。在附图中:图1是本专利技术的浸渍织物的一个可行实施例的局部截面立体图;图1a是如图1所示的浸渍织物的完整横截面图;图2是本专利技术的浸渍织物的另一个可行实施例的局部截面立体图;以及图2a是如图2所示的浸渍织物的完整横截面图。现将详细参考本专利技术的优选实施例,其实例在附图中示出。具体实施方式本专利技术的浸渍织物10的第一实施例在图1和图1a中示出。如图所示,浸渍织物10包括垫席12和机织粗纱或粘合加强层14。垫席12和机织粗纱加强层14都可以从玻璃纤维、碳纤维、石墨纤维、玻璃碳纤维、非石墨碳纤维、硼单块石墨纤维、硼单块非石墨碳纤维、硅树脂、芳族聚酰胺、陶瓷纤维、热塑性聚合物纤维、天然纤维(例如,棉花、洋麻、剑麻、黄麻)以及它们的本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种浸渍织物(10),所述浸渍织物包括:垫席(12),其从由连续长丝垫席、直接短切垫席、直接连续垫席和这些垫席的结合物构成的组中进行选择;以及机织粗纱或粘合加强层(14)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2004-10-22 10/971,2861.一种浸渍织物(10),所述浸渍织物包括:垫席(12),其从由连续长丝垫席、直接短切垫席、直接连续垫席和这些垫席的结合物构成的组中进行选择;以及机织粗纱或粘合加强层(14)。2.如权利要求1所述的浸渍织物,其中所述垫席和所述机织粗纱或粘合加强层被缝合在一起。3.如权利要求1所述的浸渍织物,其中所述垫席通过从由玻璃纤维、碳纤维、石墨纤维、玻璃碳纤维、非石墨碳纤维、硼单块石墨纤维、硼单块非石墨碳纤维、硅树脂、芳族聚酰胺、陶瓷纤维、热塑性聚合物纤维、天然纤维和其混合物构成的组中选择的材料构造成。4.如权利要求1所述的浸渍织物,其中所述机织粗纱或粘合加强层通过从由玻璃纤维、碳纤维、石墨纤维、玻璃碳纤维、非石墨碳纤维、硼单块石墨纤维、硼单块非石墨碳纤维、硅树脂、芳族聚酰胺、陶瓷纤维、热塑性聚合物纤维、天然纤维和其混合物构成的组中选择的材料构造成。5.如权利要求4所述的浸渍织物,其中所述机织粗纱或粘合加强层的单位面积重量介于每平方码约8盎司至约60盎司之间(每平方米约0.27千克至约2.03千克)。6.如权利要求5所述的浸渍织物,其中所述机织粗纱或粘合加强层从由平纹式样、斜纹式样和缎纹式样构成的组中选择。7.如权利要求6所述的浸渍织物,其中所述机织粗纱或粘合加强层包括多个平行的丝束(18,20),其中至少两个丝束具有不同的每磅的码数,以形成间隔开的通道(21)。8.如权利要求7所述的浸渍织物,其中所述两个丝束中的第一丝束的每磅的码数A介于约750至约2500码/磅(约1511.9至约5039.7米/千克)之间,且所述两个丝束中的第二丝束的每磅的码数B介于约52至约450码/磅(约104.8至约907.2米/千克)之间。9.如权利要求1所述的浸渍织物,进一步包括铺面垫席(30)。10.如权利要求9所述的浸渍织物,其中所述垫席夹在所述铺面垫席和所述机织粗纱或粘合加强层之间。11.如权利要求1所述的浸渍织物,其中所述连续长丝垫席包括:从由E-玻璃纤维、ECR-玻璃纤维和这些纤维的混合物构成的组中选择的玻璃纤维、粘合剂和浆料。12.如权利要求11所述的浸渍织物,包括:重量百分比介于约80至约99之间的玻璃纤维;重量百分比介于约1至约20之间的粘合剂;以及重量百分比介于约0.01至约2之间的浆料。13.如权利要求12所述的浸渍织物,其中所述玻璃纤维被设置为玻璃长丝束。14.如权利要求13所述的浸渍织物,其中所述玻璃长丝束中的每束包括约20至约140个玻璃长丝。15.如权利要求14所述的浸渍织物,其中所述玻璃长丝束的所述玻璃长丝的平均直径介于约11微米至约20微米之间。16.如权利要求15所述的浸渍织物,其中所述玻璃长丝束的平均直径为约0.3048mm,且直径范围介于约0.127mm至约1.27mm之间。17.如权利要求12所述的浸渍织物,其中所述粘合剂从由聚酯和环氧相容性粘合剂构成的材料组中选择。18.如权利要求17所述的浸渍织物,其中所述聚酯粘合剂被研磨成粒度介于约25mm至约200mm之间。19.如权利要求18所述的浸渍织物,其中所述粘合剂还包括滑石。20.如权利要求18所述的浸渍织物,其中所述粘合剂还包括过氧化苯甲酰。21.如权利要求18所述的浸渍织物,其中所述粘合剂包括:重量百分比介于约95至约99.8之间的聚酯;重量百分比介于约0.05至约3之间的滑石;以及重量百分比介于约0.2至约2之间的过氧化苯甲酰。22.如权利要求11所述的浸渍织物,其中所述连续长丝垫席的成圈率约介于约2.0至约8.0之间,且当以丙酮可萃取物进行测量时,固化度介于约50%至约100%之间。23.一种浸渍织物(10),所述浸渍织物包括:连续长丝垫席(12);以及机织粗纱或粘合加强层(14)。24.如权利要求23的浸渍织物,其中所述垫席和所述机织粗纱加强层被缝合在一起。25.如权利要求23所述的浸渍织物,其中所述垫席通过从由玻璃纤维、碳纤维、石墨纤维、玻璃碳纤维、非石墨碳纤维、硼单块石墨纤维、硼单块非石墨碳纤维、硅树脂、芳族聚酰胺、陶瓷纤维、热塑性聚合物纤维、天然纤维和其混合物构成的组中选择的材料构造成。26.如权利要求23所述的浸渍织物,其中所述机织粗纱加强层通过从由玻璃纤维、碳纤维、石墨纤维、玻璃碳纤维、非石墨碳纤维、硼单块石墨纤维、硼单块非石墨碳纤维、硅树脂、芳族聚酰胺、陶瓷纤维、热塑性聚合物纤维、天然纤维和其混合物构成的组中选择的材料构造成。27.如权利要求26所述的浸渍织物,其中所述机织粗纱加强层的单位面积重量为每平方码介于约8盎司至约60盎司之间(每平方米介于约0.27千克至约2.03千克之间)。28.如权利要求27所...

【专利技术属性】
技术研发人员:DR哈特曼MW邓恩
申请(专利权)人:欧文斯康宁玻璃纤维技术第二有限公司
类型:发明
国别省市:US[美国]

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