复合材料片材以及包含其的货物集装箱制造技术

本发明专利技术涉及非刚性复合材料片材，其依次包括：(i)具有88至678gsm的面积重量的第一组件，其包括具有至少11g/分特韧度的长丝纱线的第一织物和紫外线和气候不渗透的第一聚合物层，(ii)具有120至430gsm的面积重量的第二组件，其包括耐火纸材，并且(iii)具有88至678gsm的面积重量的第三组件，其包括具有至少11g/分特的韧度的长丝纱线的第二织物以及耐冲击和耐刮擦第二聚合物层，所述第三组件的第二织物邻近所述第二组件的纸材。

Composite material sheet and cargo container containing the same

The present invention relates to a sheet of non rigid composite material, which comprises: (I) the first component weight with 88 to 678gsm, which includes a first polymer layer of filament yarn with at least 11g/ special toughness first fabric and ultraviolet radiation and climate impermeable, (II) second component weight is 120 to 430gsm the paper includes a refractory material, and (III) third component weight with 88 to 678gsm, including the filament yarn has toughness at least second of the 11g/ special fabric and impact resistance and scratch resistant polymer layer second, the third components of the second fabric adjacent to the second component paper material.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
技术介绍

本专利技术涉及具有阻燃特性的非刚性复合材料片材。所述片材可用作货物集装箱，具体地飞机里使用的集装箱中的壁。相关领域的描述货物集装箱或集装设备(ULD)用于飞机、船舶、公路车辆和有轨车辆中以运载货物。出于经济原因，期望减小空集装箱的重量，同时使其操作成本最小化。在空运货物集装箱中运输易燃材料对航空公司和航空货运公司造成严重的安全问题。越来越关注当点火源为货物本身时，现有集装箱克制火势蔓延的能力。此类点火源的示例为锂离子电池。因此，为预防可能的人员伤亡和货物设备损失，航空公司和航空货运公司正在寻找阻燃货物集装箱以克制可源于集装箱内的火灾。预计在未来几年内将加强监管要求。因此需要提供轻质货物集装箱，其具有克制集装箱内火势蔓延的增强能力，满足严格的耐用性标准，同时提供延长的寿命与最小的维护。授予Richardson等人的美国专利8,292,027描述了复合材料层合体，其依次包括：(a)阻燃聚合物防潮层(b)无机薄片层和(c)阻燃热塑性膜层。授予Mormont和Jacques的美国专利申请公布2003/0170418公开了防护产品，其具有隔热和隔音特性，使得其满足由联邦航空局发布的标准14CFR，第25部分的要求。所述产品被设计成沿金属和复合材料结构(诸如飞机驾驶舱、船体或火车或其它运输工具的外部结构)施用。所述产品基本上呈“垫”的形式，所述垫由包封在外壳中的一个或多个纤维层，优选地玻璃纤维组成。所述外壳一般包括至少一个第一支撑体，其优选地由具有密封和防凝特性的有机材料制成，以及浸渍的云母纸。云母纸优选具有小于50gsm的重量/单位面积并且包含具有大于1000的形状因子的云母片。在2004年11月18日在Lisbon的火灾和客舱安全研究会议上，在题目为“DevelopmentofaThermal/AcousticInsulatingBlanketRespondingtotheFAR25.856bytheIntegrationofMicaFlameBarrier”的展示中，Jacques和Orance描述了开发了用于飞机机身的构造中的云母纸。
技术实现思路
本专利技术涉及非刚性复合材料片材，其依次包括：(i)具有88至678gsm的面积重量的第一组件，其包括具有至少11g/分特韧度的长丝纱线的第一织物和第一聚合物层，(ii)具有120至430gsm的面积重量的第二组件，其包括邻近第一组件的第一织物和第三组件的第二织物定位的纸材，所述纸材进一步包含芳族聚酰胺纤维、聚合物粘结剂和云母，以及(iii)具有88至678gsm的面积重量的第三组件，其包括具有至少11g/分特的韧度的长丝纱线的第二织物和第二聚合物层，所述第三组件的第二织物邻近所述第二组件的纸材，其中(a)所述第一织物和第二织物的纱线包含芳族聚酰胺、芳族共聚酰胺、玻璃纤维或碳纤维，并且(b)所述第一组件的第一聚合物层和所述第三组件的第二聚合物层的聚合物为聚氨酯、聚乙烯、聚丙烯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚丙烯腈、含氟聚合物、聚酰亚胺、聚酮、聚酰亚胺、聚砜、聚芳硫醚、液晶聚合物、聚碳酸酯或离聚物。附图说明图1A和1B示出货物集装箱的透视图。图2A至2C示出穿过本专利技术的非刚性复合材料片材的实施方案的横截面。具体实施方式图1A以标记10示出适用于航空、海运容器等的阻燃货物集装箱，其克制货物集装箱内火灾的影响。图1示出机架组装件11、侧壁12a和12b、以及顶部13。图2B示出容器，所述容器包括机架组装件11、多个侧壁12a至12e、顶部13和底部14。侧壁和顶板包括非刚性阻燃复合材料片材。非刚性阻燃复合材料片材。图2A以标记20整体示出通过非刚性阻燃复合材料片材的一个实施方案的横截面，其依次包括第一组件21、第二组件22和第三组件23。所述片材布置在货物集装箱的机架之间使得第三组件是面向货物31的最内组件并且第一组件是远离货物30的最外组件。优选地，当根据ASTMD3039/D3039M-08测试时，复合材料片材具有至少350N/cm(200lb.perin.)的断裂强度。在一些实施方案中，复合材料片材具有至少525N/cm(300lb.perin.)或甚至至少700N/cm(400lb.perin.)的断裂强度。复合材料片材的一些实施方案提供对具有927℃，+/-38℃(1700°F，+/-100°F)的直接火焰的耐穿透性。一些规格还要求在施用火焰源之后五分钟内没有火焰穿透样本，并且其中当根据火焰穿透FAA测试法14CFR25.855附录F第III部分-测定货物隔室衬里(顶板位置)的耐火焰穿透性的测试方法测试时，在水平测试样本的上表面上方101.6mm(4英寸)处测量的峰值温度不超过204℃(400°F)。优选地，复合材料片材可承受对-50℃至+80℃的温度范围的暴露而不损害其在最终产品的寿命跨度内的可靠性和耐久性。在一些实施方案中，第一组件、第二组件和第三组件可任选地通过诸如粘合剂或热层压的方式彼此粘结。第一组件第一组件21具有88至678gsm(2.6至20oz./sq.yd.)的面积重量并且包括具有至少11克/分特(10克/旦尼尔)的韧度的连续长丝纱线的第一织物25和第一聚合物层24，所述聚合物层为复合材料片材的最外层。聚合物层提供对物理和化学攻击和液体渗透的化学和环境(即，气候和紫外线)抵抗性。所谓化学和环境/气候抵抗性是指聚合物层承受(但不过度降解)风、雨、污染物诸如存在于典型的工业区域中的酸性和/或油性残余物的影响，和阳光暴露的能力。优选地，聚合物层具有抵抗由化学反应性、或溶剂作用、烃、化学品、臭氧、细菌、真菌和湿气、以及皮肤油造成的，典型地与商用飞机相关联的操作和维护相关联的损坏的增强的能力。所谓防紫外线是指，当暴露于紫外线辐射时，聚合物层保留其外观和物理完整性，但不过度降低其柔韧性和机械特性(即，脆性)。优选地，聚合物层阻隔至少95％的紫外线，更优选地至少98％且最优选地100％的紫外线。第一聚合物膜的紫外线不可渗透性可通过在聚合物材料中包含添加剂进一步减轻。此类添加剂的示例包括填料、颜料、稳定剂和润滑剂。不与第一织物接触的第一聚合物层的外表面可任选地利用紫外线阻隔材料进行涂覆或处理。紫外线(UV)是在可见光谱的上限处的不可见辐射带。在10至400nm范围内的波长处，紫外线(UV)在可见光的末端处开始并且在X射线的开始处结束。因为复合材料片材对紫外线的主要暴露是阳光，所以最重要的防紫外线性是对于较低频率、较长波长的射线。优选地，第一聚合物层具有软的、非塑性感觉，其对于与人类皮肤进行接触的产品而言是理想的并且在产品寿命跨度范围内，在宽温度范围内，甚至在低至-50℃(-60°F)的温度下，维持其韧度和柔韧性。在一些实施方案中，第一织物层25可通过化学、热或机械方式粘结到第一聚合物层24。在一些实施方案中，第一聚合物层可浸渍到第一织物中。在一些实施方案中，第一织物和第一聚合物层之间的粘结强度为至少263N/m(1.5lb./in)。在另一个实施方案中，第一织物和第一聚合物层之间的粘结强度为至少438N/m(2.5lb./in)、或甚至至少876N/m(5lb./in)。当将粘合剂用于化学粘合时，优选粘本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种非刚性复合材料片材，其依次包括：(i)具有88至678gsm的面积重量的第一组件，其包括具有至少11g/分特韧度的长丝纱线的第一织物和第一聚合物层，(ii)具有120至430gsm的面积重量的第二组件，其包括邻近第一组件的第一织物和第三组件的第二织物定位的纸材，所述纸材进一步包含芳族聚酰胺纤维、聚合物粘合剂和云母，以及(iii)具有88至678gsm的面积重量的第三组件，其包括具有至少11g/分特的韧度的长丝纱线的第二织物和第二聚合物层，所述第三组件的第二织物邻近所述第二组件的纸材，其中(a)所述第一织物和第二织物的纱线包含芳族聚酰胺、芳族共聚酰胺、玻璃纤维或碳纤维，并且(b)所述第一组件的第一聚合物层和所述第三组件的第二聚合物层的聚合物为聚氨酯、聚乙烯、聚丙烯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚丙烯腈、含氟聚合物、聚酰亚胺、聚酮、聚酰亚胺、聚砜、聚芳硫醚、液晶聚合物、聚碳酸酯或离聚物。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.05.27 US 14/2876911.一种非刚性复合材料片材，其依次包括：(i)具有88至678gsm的面积重量的第一组件，其包括具有至少11g/分特韧度的长丝纱线的第一织物和第一聚合物层，(ii)具有120至430gsm的面积重量的第二组件，其包括邻近第一组件的第一织物和第三组件的第二织物定位的纸材，所述纸材进一步包含芳族聚酰胺纤维、聚合物粘合剂和云母，以及(iii)具有88至678gsm的面积重量的第三组件，其包括具有至少11g/分特的韧度的长丝纱线的第二织物和第二聚合物层，所述第三组件的第二织物邻近所述第二组件的纸材，其中(a)所述第一织物和第二织物的纱线包含芳族聚酰胺、芳族共聚酰胺、玻璃纤维或碳纤维，并且(b)所述第一组件的第一聚合物层和所述第三组件的第二聚合物层的聚合物为聚氨酯、聚乙烯、聚丙烯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚丙烯腈、含氟聚合物、聚酰亚胺、聚酮、聚酰亚胺、聚砜、聚芳硫醚、液晶聚合物、聚碳酸酯或离聚物。2.根据权利要求1所述的复合材料片材，其中所述复合材料具有至少350N/cm的断裂强度。3.根据权利要求1所述的复合材料片材，其中当根据FAA测试方法14CFR25.855附录F第III部分测试时，所述复合材...

【专利技术属性】
技术研发人员：DW卡卡，TL佩雷兹，
申请(专利权)人：纳幕尔杜邦公司，
类型：发明
国别省市：美国;US