包含半芳族聚酰胺的复合材料的声发射减少制造技术

本发明专利技术涉及一种具有表面并且包含织造玻璃纤维织物的复合结构，所述表面的至少一部分由表面树脂组合物制成，所述织造玻璃纤维织物用基体树脂组合物完全浸渍，其中a.所述基体树脂组合物包含PA6T/DT和PA66/6T的共混物，其优选具有介于约30∶70至约70∶30之间的重量比，更优选地具有约50∶50的重量比b.所述表面树脂组合物独立地选自包含PA6I/6T的无定形聚酰胺组合物或包含PA66和PA6的共混物的聚酰胺组合物，优选地所述表面树脂组合物的共混物中的PA66和PA6的重量比介于100∶0至50∶50之间，优选地75∶25并且其中c.所述织造玻璃纤维织物具有介于280至320g/m

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包含半芳族聚酰胺的复合材料的声发射减少
本专利技术涉及半芳族聚酰胺复合结构及其制备方法的领域。
技术介绍
为了代替金属部件以减轻重量和降低成本并同时保持相当的或更优的机械性能，已经开发了基于复合材料的结构，该复合材料具有包含纤维材料的聚合物基体。随着对此领域关注度的日益增长，已设计了纤维增强的塑性复合结构，原因在于其具有由纤维材料和聚合物基体的组合而产生的优异物理特性，并且这些纤维增强的塑性复合结构被用于多种最终用途应用。已开发了多种制造技术来改善聚合物基体对纤维材料的浸渍，从而优化复合结构的特性。在高度苛刻应用中，例如，汽车、工业和航空应用中的结构部分，期望复合材料，这是由于轻质、高强度和耐温性的独特组合。可使用热固性树脂或热塑性树脂作为聚合物基体来获得高性能复合结构。基于热塑性塑料的复合结构相对于基于热固性塑料的复合结构表现出若干优点，例如以下事实：它们可通过施加热量和压力而后成型或再加工，由于不需要固化步骤而减少制造复合结构所需的时间，以及增加回收利用的可能性。实际上，在热塑性塑料的加工期间，不需要热固性树脂耗时的化学交联(固化)反应。在热塑性树脂中，聚酰胺尤其充分适于制造复合结构。由于热塑性聚酰胺组合物的良好机械特性、耐热性、抗冲击性和耐化学品性，并且人们可方便灵活地将其模塑成多种具有不同复杂度与精细度的制品，因此期望将热塑性聚酰胺组合物用于各种不同的应用中，包括汽车中所用的部件、电气/电子部件、家用电器和家具。半芳族聚酰胺复合物作为将热塑性复合材料的快速转变时间和热固性样材料的机械特性在典型应用操作温度范围内的良好保持组合的材料是人们感兴趣的。本领域中熟知具有高玻璃化转变温度的部分芳族聚酰胺提供这些优点。将此类优点扩展至具有较高且对齐纤维含量的体系的复合结构可产生适于多种工业和应用中的结构应用的材料。WO2007/149300、WO2012/058348和WO2012/058350公开了半芳族聚酰胺复合结构及其制备方法。本专利技术所公开的复合结构虽然具有良好机械特性，但存在微裂纹并且在冷却或机械负载时发出声能。微裂纹可导致减小的机械特性、过早老化和与复合结构随使用和时间劣化相关的问题。另外，当重叠注塑复合结构，即当由层合获得的成型复合结构与第二树脂或复合体系重叠注塑时，已知使用由相容或增容的第二树脂物质组成的表面树脂组合物，或树脂物质的共混物有助于该方法。因此，当基体树脂组合物或表面树脂组合物包含半芳族聚酰胺时，期望抑制声发射和微裂纹。复合结构还必须具有足够的特性以抵抗机械诱导的应力，所述应力可在具有良好长期耐久性的模塑制品中操作和使用复合材料期间施加，诸如通常在复合材料的情况下所理解的。因此，需要具有高玻璃化转变温度的半芳族聚酰胺复合结构，其表现出良好的机械特性，尤其是弯曲强度，但不存在微裂纹或在冷却或机械负载时发出声能。
技术实现思路
本文描述了一种具有表面并且包含织造玻璃纤维织物的复合结构，所述表面的至少一部分由表面树脂组合物制成，所述织造玻璃纤维织物用基体树脂组合物完全浸渍，其中a.所述基体树脂组合物包含PA6T/DT和PA66/6T的共混物，其优选具有介于约30∶70至约70∶30之间的重量比，更优选地具有约50∶50的重量比b.所述表面树脂组合物独立地选自包含PA6I/6T的无定形聚酰胺组合物或包含PA66和PA6的共混物的聚酰胺组合物，优选地所述表面树脂组合物的共混物中的PA66和PA6的重量比介于100∶0至50∶50之间，优选地75∶25并且其中c.所述织造玻璃纤维织物具有介于280至320g/m2之间的基重d.织造玻璃纤维织物的覆盖率介于95％至100％之间。优选地，本专利技术的复合结构具有介于45％至60％之间的纤维体积分数。在一个实施方案中，根据本专利技术的复合结构还包含由碳纤维制成的纤维材料。根据本专利技术的复合结构呈片材结构、或汽车组件、卡车组件、商用飞机组件、航空航天器组件、轨道组件、家用电器组件、计算机硬件组件、手持式装置组件、娱乐和体育设施组件、机器结构组件、建筑物结构组件、光伏设备结构组件或机械装置结构组件的形式。具体实施方式定义如本文所用，术语“一个/一种”是指一个/一种以及是指至少一个/一种，并且不是必定限制其指示名称为单数的冠词。如本文所用，术语“约”和“为或为约”旨在表示所述量或数值可为指定值或与指定值接近的某个其它值。所述短语旨在表达根据本专利技术的类似的值产生了相同的结果或效果。如本文所用，关于聚酰胺，术语“熔点”是指用差示扫描量热法(DSC)在第一次加热扫描中以10℃/min的扫描速率测定的纯树脂的熔点，其中在最大吸热峰处获取所述熔点。在聚合物的共混物的熔融行为的常规测量中，可对单一样品进行多于一次的加热扫描，并且第二次和/或此后的扫描可表现出与第一次扫描不同的熔融行为。这种不同的熔融行为可作为在最大吸热峰的温度处的位移和/或作为熔融峰可能具有多于一个峰变宽而观察到，其可能是在多于一种的聚酰胺的情况下可能的转酰胺效应。另外，当选择聚酰胺用于本专利技术的范围时，通常使用单一聚酰胺的第一加热扫描的熔融吸热峰。如本文所用，扫描速率是每单位时间提高的温度。必须提供足够的能量以维持10℃/min的恒定扫描速率直至达到高于熔点至少30℃并优选至少50℃的温度。如本文所用，术语“纤维材料”是指为本领域技术人员已知的任何适宜的垫、织物或幅材形式的材料。用于形成纤维材料的纤维或股线互连(即至少一根纤维或股线接触至少一根其它纤维或股线以形成连续材料)或彼此接触，以形成连续的垫、幅材或类似结构。如本文所用，术语纤维层“基重”是指所述干纤维层的每单位面积重量。纤维束或丝束中的单丝数可用于定义碳纤维的丝束大小。常见大小包括12,000(12k)单丝/丝束，或50,000(50k)单丝/丝束。如本文所用，术语“浸渍”是指聚酰胺树脂组合物流入纤维材料的孔腔和空隙空间中。如本文所用，术语“完全浸渍”是指纤维材料用聚酰胺树脂浸渍，使得空隙率、或未浸渍的纤维材料的部分小于2％。根据ISO78221990(en)，按照方法C，统计计数来测量空隙。通过嵌入树脂中并抛光以在纤维、树脂和空隙之间形成鲜明对比度来制备光学显微镜的样品。使用具有自动X-Y-Z台的Olympus光学显微镜拍摄图像以捕获样品的多个图像。以足够的分辨率将全厚度和15-25mm长度的区域成像以检测束内空隙和束间空隙两者。然后通过将灰度图像分割为二元图像来计算空隙，其中移除除空隙之外的所有特征结构，并且使用“分析”软件自动计数空隙区。如本文所用，术语“覆盖率”是指与允许光穿透纤维织物结构的表面积百分比相比，阻挡背照光光源的纤维织物表面的百分比。具有用于增加对比度的着色膜的背光玻璃与对于一系列图像固定在适当位置的安装三脚架的相机一起使用，以记录得到的图像，其中通过统计计数技术确定暗区与亮区的比率。这是除覆盖率的常规定义之外的，以包括经线或纬线的纵横比或展开。常规地，覆盖系数是从每单位长度的经线(或纬线)的数量和纱线的线密度导出的数，其表示织造织物的面积被经纱(或纬纱)纱线覆盖的程度。根据本专利技术的复合结构具有良好的机械特性并在由包含热塑性聚酰胺的重叠注塑树脂组合物制成的一部分粘附到复合结构的表面的至少一部分上时允许良好的粘附。复合结构的良本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有表面并且包含织造玻璃纤维织物的复合结构，所述表面的至少一部分由表面树脂组合物制成，所述织造玻璃纤维织物用基体树脂组合物完全浸渍，其中a.所述基体树脂组合物包含PA6T/DT和PA66/6T的共混物b.所述表面树脂组合物独立地选自包含PA6I/6T的无定形聚酰胺组合物，或包含PA66和PA6的共混物的聚酰胺组合物并且其中c.所述织造玻璃纤维织物具有介于280至320g/m

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.09.30 US 62/0574291.一种具有表面并且包含织造玻璃纤维织物的复合结构，所述表面的至少一部分由表面树脂组合物制成，所述织造玻璃纤维织物用基体树脂组合物完全浸渍，其中a.所述基体树脂组合物包含PA6T/DT和PA66/6T的共混物b.所述表面树脂组合物独立地选自包含PA6I/6T的无定形聚酰胺组合物，或包含PA66和PA6的共混物的聚酰胺组合物并且其中c.所述织造玻璃纤维织物具有介于280至320g/m2之间的基重d.所述织造玻璃纤维织物的覆盖率介于95％至100％之间。2.根据权利要求1所述的复合结构，其中所述复合结构的纤维体积分数介于45％至60％之间。3.根据权利要求1所述的复合结构，其还包含由碳纤维制成的纤维材料。4.根据权利要求1所述的复合结构，其中所述基体树脂组合物的共混物中的PA6T/DT和PA66/6T的重量比介于约30∶70至约70∶30之间，优选地50∶50。5.根据权利要求1所述的复合结构，其中所述基体树脂组合物还包含PA6I/6T。6.根据权利要求1所述的复合结构，其中所述基体树脂组合物和所述表面树脂组合物包含PA6T/DT、PA66/6T和PA6I/6T的共混物。...

【专利技术属性】
技术研发人员：MD瓦科曼，S原，BB索尔，
申请(专利权)人：纳幕尔杜邦公司，
类型：发明
国别省市：美国,US