用于接合两个经纤维增强的塑料组件的方法技术

本发明专利技术涉及用于连接两个经纤维增强的塑料组件的方法，其包括以下步骤：制造第一经纤维增强的塑料组件，其中提供由纤维垫制成的织物，所述织物浸渍有树脂固化剂混合物，所述树脂固化剂混合物进而随后固化，其中在用树脂固化剂混合物浸渍纤维垫之前，用胶带掩蔽第一经纤维增强的塑料组件的表面的一部分，这部分之后将粘附至第二经纤维增强的塑料组件(在下文中也称为接合面)；根据以上步骤制造第二经纤维增强的塑料组件，其中同样在用树脂固化剂混合物浸渍纤维垫之前，用胶带掩蔽第二经纤维增强的塑料组件的表面的一部分，这部分之后将粘附至第一经纤维增强的塑料组件；从两个完成的经纤维增强的塑料组件除去胶带；使两个接合面接触；在所述两个接合面之间引入树脂固化剂混合物；使树脂固化剂混合物固化，其中所述胶带具有载体膜，在其一侧上施加胶粘剂物质、特别地自胶粘剂物质，并且其中所述载体膜由氟聚合物、聚乙烯聚合物、未拉伸的聚丙烯或金属组成，并且所述胶粘剂物质为丙烯酸酯或硅胶粘剂物质。

Method for joining two fiber reinforced plastic assemblies

The invention relates to a method for connecting two fiber reinforced plastic components, which comprises the following steps: making a first fiber reinforced plastic component, which provides a fabric made of a fiber mat, which is impregnated with a resin curing agent mixture, and the resin curing agent mixture then solidified, in which the mixture is used. Before the resin curing agent is impregnated with a fiber pad, a portion of the surface of the first fiber reinforced plastic component is masking with adhesive tape, which will then be attached to the second fiber reinforced plastic component (also referred to as the joint surface below); the second fiber reinforced plastic components are made according to the above steps, which are also in the same way. A portion of the surface of the second fiber reinforced plastic component is masking with adhesive tape before impregnating the fiber mat with a resin curing agent mixture. This part will then adhere to the first fiber reinforced plastic component; remove the tape from the two completed fiber reinforced plastic components; contact the two joint surfaces; in the two parts. A resin curing agent mixture is introduced between the joints; the resin curing agent mixture is solidified in which the tape has a carrier film, an adhesive material is applied to one side, and a self adhesive material is applied, and the carrier film is composed of a fluoropolymer, a polyethylene polymer, a non tensile polypropylene or metal. The adhesive material is an acrylate or a silicone adhesive material.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于接合两个经纤维增强的塑料组件的方法本专利技术涉及用于接合两个经纤维增强的塑料组件的方法。许多复合组件(在一些情况下具有复杂的几何结构)通过如下制造：将可固化材料如环氧树脂或聚酯树脂引入模具中，随后使该材料固化。应用最广泛的方法是真空辅助的树脂传递模塑(VARTM)方法，也称为真空灌注或仅简称为树脂灌注方法。在该方法中，将纤维垫(例如玻璃或碳纤维)的无纬稀松布(非织造网布，Gelege)置于真空中(通常封装在真空袋中)并通过真空(作为低于大气压的压力的结果)用树脂/固化剂混合物(基体，大多基于环氧化物)浸渍。一般在升高的温度(约70-120℃)下使该混合物固化几小时。另一已知的方法是RTM(树脂传递模塑)方法。树脂传递模塑是用于由热固性材料和弹性体制造成型部件的方法。与压缩模塑相比，在该情况下将模塑组合物借助于活塞从通常被加热的上游室(预燃室)经由分配通道注入模具腔中，其中它们在暴露于热和压力时固化。所使用的模塑配混物可包括(甲)醛树脂(酚树脂或氨基树脂)和具有小的填料颗粒和弹性体的反应性树脂(聚酯如PET或环氧树脂)。在循环开始时，在上游室中存在预塑化和计量的模塑组合物。首先闭合模具。然后将模制组分注入模具中并留在模具中一段时间。在此“停留时间”期间，模塑组合物经历反应或硫化。这种情况下，所述停留时间取决于多种因素(树脂类型、填料、加工压力和加工温度)。当停留时间结束时，可打开模具。预先引入的模塑组合物此刻是固体(完全固化)，并且现在被称为模塑件。然后可将其从模具脱模。之后清洁模具，并可开始新的循环。在这种情况下，在注射和随后的压制期间所需的模塑组合物的量应总是大于最终模塑件的体积，由此使模具被完全充满。这保证完全形成模塑件并且没有空气被压入。在此，上游室中的过量的残留模塑组合物(也称为残留物)必须在新循环开始之前除去，并且由新的模塑组合物替代。为了防止空气夹杂，通常也将腔室(中空模塑空间)抽空。已知类型的模具包括固体模具、软模具和混合模具。所使用的注射树脂是具有低粘度的树脂。当材料流经模具时，流动阻力因此保持是低的，并且填充过程需要较小的压力差。用于RTM方法的反应性树脂作为由树脂组分和固化组分组成的专用注射树脂销售。低反应性树脂体系甚至可在灌注前混合。如果要使用高反应性树脂体系，则树脂和固化剂只能直接地在灌注管线中或模具中混合。以这种方式，更短的循环时间是可能的。其中注射树脂组分直到注射之前不久才混合的方法被称为RIM(反应注射模塑)方法。进一步的细节可在chemicalencyclopedia中并且特别地以关键词“Spritzgieβen”[注塑](2013GeorgThiemeVerlag，文献号RD-19-03499，最新更新：2011年7月)找到。在飞机制造业中，对所制造的组件的需求远远大于例如风力工业中。要求这些部件具有几乎完美的均匀性，包括例如没有气泡。为了达到这样，将组件放入高压釜中进行固化和均化，其中在～230℃下进行24小时。另外，高压釜中的压力为～17巴(除了组件的真空袋中的1巴负压之外，因此该组件经受18巴的总压力)。然后该组件准备用于进一步的加工。存在多种不同的将多个单独的部件(零件)接合以形成整体部件的方式。例如，通常的方法是借助于螺钉、螺栓等将组件“机械”接合。这种方法的缺点是，为了容纳螺栓、螺钉等，必须始终存在孔，该孔既可在构造部件时钻取也可已经实现。孔或钻孔或者随后的连接位点始终代表组件中的弱点。这意味着，在机械载荷的情况下，连接位点特别强烈地受到应力并可呈现磨损。尤其在飞机制造业中，这种弱点是不可接受的。为了解决这个问题，胶粘剂粘合越来越多地被使用。这里借助于环氧树脂进行粘合，环氧树脂也用于构造单独的部件。然而，如果要将两个完成的组件(其继而由具有嵌入的玻璃纤维或碳纤维的树脂基体组成，其中嵌入的玻璃或碳纤维被树脂完全包围)彼此粘合，则组件的固化的树脂表面将彼此粘合。由于这种粘合又是弱点，因而将两个表面的“裸露”纤维与树脂粘合在一起。纤维被包裹在化学试剂(称为上浆(施胶))中，使得树脂与纤维的附接(或上浆)几乎是“不可破坏的粘合”。尽管如此，为了暴露“裸露”的纤维，这里必须采取辅助措施。例如，通常的方法是，使用激光烧蚀将最上面的树脂层烧蚀直至纤维。激光烧蚀方法远比简单研磨更精确且破坏性更小。随后的粘合的强度的另一优点是通过激光活化的表面，在该表面处使得随后的粘合更容易。尽管如此，所需的设备也是非常昂贵的，并且由于可能的激光散射，必须高度注意工作场所的保护。此外，存在多种其它已知的方法，其容许随后的基体材料的消除，但不导致待暴露的纤维的侵蚀或损坏。例如，这里还可想到的是化学蚀刻工艺，其缺点是显而易见的：特别地，工作场所的保护(以免受液体或者甚至免受形成的气态化合物，以及额外的封装室)是不可忽略的，并且常常需要巨大的成本。本专利技术的目的是提供用于接合两个经纤维增强的塑料组件的方法，该方法在不采用如下的特殊措施的情况下操作：该措施必须被采取以符合工作场所的保护，从而保护工作人员免受液体和/或气体以及免受可出现的任何(可吸入的)颗粒。该目的借助于独立权利要求中记载的方法实现。从属权利要求涉及本专利技术主题的有利的进一步发展。因此，本专利技术涉及用于接合两个经纤维增强的塑料组件的方法，其包括以下步骤：●通过引入有浸渍有树脂/固化剂混合物的纤维垫构成的无纬稀松布制造第一经纤维增强的塑料组件，所述树脂/固化剂混合物进而随后固化，其中在用树脂/固化剂混合物浸渍纤维垫之前，用胶带掩蔽第一经纤维增强的塑料组件的表面的一部分，这部分之后将粘合至第二经纤维增强的塑料组件(下面也称为接合面)，●根据以上提及的步骤制造第二经纤维增强的塑料组件，其中同样在用树脂/固化剂混合物浸渍纤维垫之前，用胶带掩蔽第二经纤维增强的塑料组件的表面的一部分，这部分之后将粘合至第一经纤维增强的塑料组件，●从两个完成的经纤维增强的塑料组件除去胶带，●使两个接合面接触，●在两个接合面之间引入树脂/固化剂混合物，●使树脂/固化剂混合物固化，所述胶带具有载体膜，在所述载体膜的一侧上施加有胶粘剂组合物、更特别地自胶粘剂组合物。所述胶带的载体膜由氟聚合物、聚乙烯聚合物、未取向(未拉伸)的聚丙烯或金属组成，并且胶粘剂组合物为丙烯酸酯或硅酮胶粘剂组合物。对于纤维垫，优选使用玻璃纤维或碳纤维。纤维垫通常为由未扭曲(未加捻)且未缠结的或者经扭曲(加捻)或经缠结的丝制成的无纬稀松布。丝通常由具有低的断裂伸长率的高强度(韧度)纤维组成。出于本专利技术的目的，丝是指平行的线性单根纤维的束，在文献中常常也称为复丝。这种纤维束可任选地通过扭曲内在地加强，然后所述丝据称为纺丝或经扭曲的丝。替代地，可通过使用压缩空气或水射流的缠结而使纤维束内在地加强。本专利技术的方法的构思是，在树脂灌注过程之前，用胶带掩蔽裸露的纤维(或随后待与另一组件接合的位置)。随后，如上所述，进行树脂灌注过程，优选地用随后的高压釜蒸煮(autoclaving)。在从优选使用的高压釜和从同样优选使用的真空袋取出组件之后，除去所施加的胶带。因为胶带直接粘结在纤维上，所以在除去胶带后，纤维在自由表面处再次可见。这意味着胶带在整个过程中已经掩蔽了这些纤维。由于胶带必须承受在制造经纤维增本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于接合两个经纤维增强的塑料组件的方法，其包括以下步骤：●通过引入由浸渍有树脂/固化剂混合物的纤维垫构成的无纬稀松布制造第一经纤维增强的塑料组件，所述树脂/固化剂混合物进而随后固化，其中在用树脂/固化剂混合物浸渍纤维垫之前，用胶带掩蔽第一经纤维增强的塑料组件的表面的一部分，这部分之后将粘合至第二经纤维增强的塑料组件(下面也称为接合面)，●根据以上提及的步骤制造第二经纤维增强的塑料组件，其中同样在用树脂/固化剂混合物浸渍纤维垫之前，用胶带掩蔽第二经纤维增强的塑料组件的表面的一部分，这部分之后将粘合至第一经纤维增强的塑料组件，●从两个完成的经纤维增强的塑料组件除去胶带，●使两个接合面接触，●在两个接合面之间引入树脂/固化剂混合物，●使树脂/固化剂混合物固化，其中所述胶带具有载体膜，该载体膜在一侧上具有施加的胶粘剂组合物、更特别地自胶粘剂组合物，并且其中所述载体膜由氟聚合物、聚乙烯聚合物、未取向的聚丙烯或金属组成，并且所述胶粘剂组合物为丙烯酸酯或硅酮胶粘剂组合物。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.09.10 DE 102015217310.01.用于接合两个经纤维增强的塑料组件的方法，其包括以下步骤：●通过引入由浸渍有树脂/固化剂混合物的纤维垫构成的无纬稀松布制造第一经纤维增强的塑料组件，所述树脂/固化剂混合物进而随后固化，其中在用树脂/固化剂混合物浸渍纤维垫之前，用胶带掩蔽第一经纤维增强的塑料组件的表面的一部分，这部分之后将粘合至第二经纤维增强的塑料组件(下面也称为接合面)，●根据以上提及的步骤制造第二经纤维增强的塑料组件，其中同样在用树脂/固化剂混合物浸渍纤维垫之前，用胶带掩蔽第二经纤维增强的塑料组件的表面的一部分，这部分之后将粘合至第一经纤维增强的塑料组件，●从两个完成的经纤维增强的塑料组件除去胶带，●使两个接合面接触，●在两个接合面之间引入树脂/固化剂混合物，●使树脂/固化剂混合物固化，其中所述胶带具有载体膜，该载体膜在一侧上具有施加的胶粘剂组合物、更特别地自胶粘剂组合物，并且其中所述载体膜由氟聚合物、聚乙烯聚合物、未取向的聚丙烯或金属组成，并且所述胶粘剂组合物为丙烯酸酯或硅酮胶粘剂组合物。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述载体膜包括达到90重量％、优选地达到95重量％的程度的一种或至少两种氟聚合物(在各自的情况下基于载体膜的总组成)，或者形成载体膜的聚合物在100重量％的程度上由一种或至少两种氟聚合物组成。3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于用于载体膜的氟聚合物为PTFE(聚四氟乙烯)、PFA(全氟烷氧基聚合物)或FEP(聚(四氟乙烯-共聚-六氟丙烯))、或者两种或更多种所述氟聚合物的混合物。4.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于聚乙烯、更特别地HDPE、LDPE和/或LLDPE用于载体膜。5.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于载体膜包括未取向的聚丙烯或者由未取向的聚丙烯组成。6.如前述权利要求至少一项所述的方法，其特征在于载体膜由单个膜层组成。7.如前述权利要求至少一项所述的方法，其特征在于载体膜的厚度在30和200μm之间、优选地在40和100μm之间、更优选地在40和60μm之间。8.如前述权利要求至少一项所述的方法，其特征在于施加在载体膜上的胶粘剂组合物为基于丙烯酸酯的或基于硅酮的压敏胶粘剂组合物。9.如前述权利要求至少一项所述的方法，其特征在于对于基于丙烯酸酯的胶粘剂组合物，使用可回溯到以下反应物混合物的聚丙烯酸酯，所述反应物混合物包括以下组成的单体：A1)下式的丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯...

【专利技术属性】
技术研发人员：S伯恩特，U米歇尔，
申请(专利权)人：德莎欧洲股份公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE