刚性轻质的复合片材及其制造方法技术

本发明专利技术涉及一种刚性轻质的复合片材及其制造方法。本发明专利技术公开了包括A类表面抛光的刚性轻质的复合材料，以及制造这些复合体的方法和包括这些复合体的制品。纤维补强的HPPC复合片材包括玻璃层压层和金属层。金属层被覆HPPC复合体中的单向的玻璃纤维，同时玻璃层压层向复合体提供抗机械刺穿性，同时提供具有A类表面抛光性质的复合片材，其仍然是轻质的。

【技术实现步骤摘要】
本申请为申请日为2009年6月3日，申请号为200980120956.2，专利技术名称为“具有A类表面抛光的轻质高刚度复合体”的专利技术专利申请的分案申请。
本专利技术涉及聚合物复合材料，特别涉及具有A类表面抛光的轻质、高刚度复合片材，以及用于制造这些复合片材和包括这些复合片材的制品的方法。
技术介绍
高性能热塑性复合(HPPC)片材由于HPPC材料的特性在很多机动车应用中的用途日益增加。这些片材比常规复合片材有所改进，常规复合片材一般包括在热固性的环氧或聚酯材料基质(matrix)中的玻璃纤维或碳纤维。反之，HPPC材料使用热塑性基质而不是热固性基质，使用连续的玻璃纤维作为硬化材料。这些材料与标准复合片材相比并不凹陷(sag)，一般提供与铝金属片相同的刚度。然而，HPPC片材一般不提供在它们表面上的非常良好的美观性，这限制它们在片材的美观性与它们的功能同样重要的很多应用如车体面板中的用途。获得HPPC片材A类表面的一种解决方案是用热塑性箔被覆HPPC片材。然而，在这些实施方案中，HPPC中的单向玻璃纤维在高光泽度应用中是可见的。这由玻璃基质和其间的热塑性材料之间的不同热膨胀引起。喷漆该部分仍然不能补救这些问题。另一解决方案是将HPPC片材如AzdelSuperLight(SL)与薄(0.1-0.3mm)铝箔进行组合。在这些实施方案中，外表面具有与玻璃基质类似的热膨胀，因此这些产品能提供A类抛光。这些复合片材的缺点在于这些薄箔容易被锋利物体刺穿，使得它们不适用于很可能发生刺穿的很多应用中。此外，耐冲击性很可能降低。因此，提供具有比现有技术复合片材更好的表面抛光而不具有与现有技术方案相关的一个或多个问题的刚性轻质复合片材会是有益的。提供制造具有比现有技术复合片材更好的表面抛光的刚性轻质复合片材的方法也会是有益的。
技术实现思路
本专利技术通过提供以下方案解决与现有技术相关的问题，提供包括A类表面抛光的刚性轻质复合片材以及制造这些复合片材和包括这些复合片材的制品的方法。本专利技术包括纤维补强的HPPC复合片材，其包括玻璃层压层(glasslaminatelayer)和金属层，以提供A类表面品质和充分的机械刺穿强度从而满足大多数结构要求。金属层被覆HPPC复合体中的单向玻璃纤维，同时玻璃层压层向复合体提供抗机械刺穿性。整个组件仍然是轻质的。因此，一方面，本专利技术提供刚性轻质复合片材，其包括：芯层，其具有第一面和第二面，并包含热塑性材料和至少一种纤维；与芯层第一面附着的金属层；以及与芯层第二面附着的玻璃层压层；其中该复合片材具有A类表面抛光。另一方面，本专利技术提供制造刚性轻质复合片材的方法，该方法包括以下步骤：提供具有第一面和第二面并包含热塑性材料和至少一种纤维的芯层；将金属层附着至芯层的第一面；以及将玻璃层压层层压至芯层第二面；其中该复合片材具有A类表面抛光。具体实施方式以下述描述和仅是说明性的实施例来更具体地描述本专利技术，其中很多改进或变体对本领域技术人员而言是显而易见的。说明书和权利要求书中所用的单数形式\一个(a)\、\一种(an)\和\该(the)\可以包括复数指示物，除非上下文中另有明确说明。此外，在说明书和权利要求书中所用的术语\包含\可以包括\由……组成\和\基本上由……组成\的实施方案。此外，文中公开的所有范围都包括端点，并且是可独立组合的。整个说明书中的术语“一个实施方案”、“另一实施方案”、“实施方案”、“一方面”、“另一方案”等意思是指所述与实施方案相关的具体要素(例如性质、结构、和/或特性)被包括于本文所述的至少一个实施方案/方面中，并可以存在或可以不存在于其它实施方案/方面中。此外，应理解所述要素可以以任何适当的方式在各种实施方案/方面中组合。文中所用的近似语言可以用以修饰任何定量表述，该定量表述可以改变而不引起与其相关的基本功能的变化。因此，由术语如“约”和“基本上”修饰的值有时可以不限于规定的精确值。至少在一些情况下，近似语言可以相应于用于测量值的仪器的精度。本专利技术提供包括A类表面抛光的刚性轻质复合材料，以及制造这些复合体和包括这些复合体的制品的方法。HPPC片材是纤维补强的HPPC复合片材，其包括至少一层玻璃层压层和金属层，玻璃层压层用于提供刚度和/或充分的机械刺穿强度，从而满足大多数结构要求；金属层用于提供A类表面品质抛光。整个组件仍然是轻质的。HPPC片材包括至少三层，各自设计为向复合片材提供不同特性。在第一方面中，HPPC片材包括芯层。该芯层包括热塑性树脂和至少一种纤维。纤维向芯层提供刚度和/或冲击强度，由此向HPPC片材提供刚度/或冲击强度。HPPC片材在芯层一面上还包括玻璃层压层。玻璃层压层设计为向HPPC片材提供抗刺穿性。HPPC片材在芯层第二面上还包括金属层。该金属层被覆芯层中的纤维，并有助于向HPPC片材提供A类表面抛光。在供选择的实施方案中，HPPC片材包括位于金属片层和芯层之间的第二玻璃层压层。第二玻璃层压层还向HPPC片材提供另外的刚度，以及向HPPC片材提供另外的抗刺穿性。因此，一方面，本专利技术提供HPPC片材，其包括包含热塑性树脂的芯层。在一种实施方案中，适当的热塑性树脂包括但不限于聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、丙烯腈-苯乙烯共聚物(acrylonitrylstyrene)、聚丁二烯(butadiene)、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚四氯丁烯(polybutyleneterachlorate)和聚氯乙烯(这些材料增塑的和未增塑的)，以及这些材料彼此的共混物或这些材料与其它聚合物材料的共混物。其它适当的热塑性树脂包括但不限于聚亚芳基醚、聚碳酸酯、聚酯碳酸酯、热塑性聚酯、聚醚酰亚胺、丙烯腈-丙烯酸丁酯-苯乙烯共聚物、无定形尼龙、聚亚芳基醚酮、聚苯硫醚、聚芳砜、聚醚砜、液晶聚合物、聚(1,4-亚苯基)化合物、耐高温聚碳酸酯、耐高温尼龙、和硅酮，以及这些材料彼此之间或与其它聚合物材料的合金和共混物。可以预料在本专利技术中能使用任何这样的热塑性树脂，其能通过加热充分软化从而使得熔融和/或成型，而没有化学分解或热分解。除了有机聚合物基础树脂以外，本专利技术的复合材料还包括至少一种纤维，其设计为有助于向芯层提供强度，并由此向复合片材提供强度。适用于本专利技术的纤维包括玻璃纤维、碳纤维、石墨纤维、合成的有机纤维、特别是高模量有机纤维如对-和间-芳族聚酰本文档来自技高网...

【技术保护点】
刚性轻质的复合片材，其包括：芯层，其具有第一面和第二面，并包含热塑性材料和至少一种纤维；金属层，其附着至所述芯层的第一面；和玻璃层压层，其附着至所述芯层的第二面；其中该复合片材具有A类表面抛光。

【技术特征摘要】
2008.06.03 US 12/131,9571.刚性轻质的复合片材，其包括：
芯层，其具有第一面和第二面，并包含热塑性材料和至少一种纤维；
金属层，其附着至所述芯层的第一面；和
玻璃层压层，其附着至所述芯层的第二面；
其中该复合片材具有A类表面抛光。
2.根据权利要求1所述的复合片材，其中所述芯层包括选自以下的热
塑性树脂：聚乙烯，聚丙烯，聚苯乙烯，丙烯腈-苯乙烯共聚物，聚丁二烯，
聚对苯二甲酸乙二醇酯，聚对苯二甲酸丁二醇酯，聚四氯丁烯，聚氯乙烯，
聚苯醚、聚碳酸酯，聚酯碳酸酯，热塑性聚酯，聚醚酰亚胺，丙烯腈-丙烯
酸丁酯-苯乙烯共聚物，无定形尼龙，聚亚芳基醚酮，聚苯硫醚，聚芳砜，
聚醚砜，聚(1,4-亚苯基)化合物，硅酮，或包括前述树脂中至少一种的组合。
3.根据权利要求1或2所述的复合片材，其中所述芯层包括至少一种
选自以下的纤维：金属纤维，金属化无机纤维，金属化合成纤维，玻璃纤维，
石墨纤维，碳纤维，陶瓷纤维，芳族聚酰胺纤维，或包括前述纤维中至少一
...

【专利技术属性】
技术研发人员：德克·A·努德格拉夫，鲁道夫·纳斯，
申请(专利权)人：沙特基础全球技术有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰;NL