使用气流成网工艺和湿玻璃的夹层复合材料制造技术

提供了由将芯层（３１０）设置在第一和第二表层（３２０，３３０）之间形成的夹层复合材料（３００）。所述芯层或者所述第一和第二表层由包括增强纤维和有机纤维的复合材料形成。优选地，所述增强用纤维是湿法应用的短切玻璃纤维。所述复合材料可以如下形成：将增强纤维开松，将增强纤维和有机纤维共混，将增强纤维和有机纤维成型为片材，和将片材粘合。可以通过粘合剂或树脂粘合层使所述芯层和第一与第二表层附着。所述夹层复合材料可以包括与所述第一和第二表层之一或两者的暴露的主表面粘贴的覆面层。可以通过改变所存在的纤维的用量和／或类型改变所述夹层复合材料的强度、刚性和载荷形变。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】使用气流成网工艺和湿玻璃的夹层复合材料本专利技术的
和工业实用性本专利技术一般性地涉及复合材料产品，更具体地说，涉及包括至少 一个由增强用纤维和有机纤维形成的层(其可以用作覆面材料或芯部 材料)的夹层复合材料。
技术介绍
玻璃纤维可用于多种技术。例如，玻璃纤维用作聚合物基体中的 增强材料以形成玻璃纤维增强的塑料或复合材料。玻璃纤维已经以连 续或短切长丝、股、粗纱、机织物、无纺织物、网和纱布形式使用以 增强聚合物。玻璃纤维通常用作聚合物基体中的增强材料以形成玻璃 纤维增强的塑料或复合材料，原因在于它们提供尺寸稳定性，因为它 们不会响应变化的大气条件发生收缩或伸展。此外，玻璃纤维具有高的拉伸强度、耐热性、防潮性和高的导热性。玻璃纤维增强的塑料复合材料的一种应用是在夹层结构板中。夹层结构板是薄的高强度覆面层位于较厚的轻质芯部材料的每一侧上的 结合物，它提供绝缘性能、声音衰减性能和结构性能。该芯部材料吸 收通常由载荷产生的剪切力并将它们分布在大的面积上。因此，芯层 应该足够地刚性并且具有良好的剪切强度。覆面层通常由玻璃纤维增强的塑料(FRP)形成。通常，采用粘合剂或机械紧固件将所述芯层和覆 面层结合以致它们可以充当承载装置。 常规夹层结构板的实例在下面给出。Blanpeid等人的美国专利No. 4， 459， 334公开了复合板，其包括 发泡塑料材料的芯和在该芯的至少一个面上的表层，该表层由铝箔与 无规取向的玻璃纤维的毡相粘合的双层材料形成。由所述芯部材料和 所述双层表层形成的板材被认为具有优异的隔热和阻燃性能。O'Neill的美国专利No. 4，910， 067公开了结构材料，其由热塑性塑料层、与该热塑性塑料层分隔的纤维材料层和设置在该两层之间的 空间中的泡沫塑料芯形成。树脂将纤维材料层浸渍和保持在一起以形 成纤维增强的树脂结构。该泡沫塑料芯和纤维增强的树脂结构由能够具有发泡特性和树脂特性的芯部材料整体地形成。Sanmartin等人的美国专利No. 4, 937， 125公开了由芯插入外表层 和内表层之间形成的夹层结构，该夹层结构设计用来抵抗冲击和热侵 蚀。Brambach的美国专利No. 5， 186， 999描述了由芯部材料夹在两个 增强的顶层之间形成的片状夹层材料。该芯层是热塑性发泡材料或具 有蜂窝状结构的材料。该顶层由用纤维增强的热塑性合成塑料材料形 成。在压力下穿过一个顶层将是塑性材料的至少一种局部增强材料注 入芯层。Tsotsis的美国专利No. 5,460， 865描述了由围绕着薄的轻质中间 层设置的薄的上层蜂窝状芯和下层蜂窝状芯的结合物形成的杂化板， 所述下层蜂窝状芯的密度等于或低于所述上层芯的密度。蜂窝状芯和 轻质中间层的结合物设置在两个外表层内。Ueda等人的美国专利No. 6， 743, 497公开了具有蜂窝状芯、前表 面层和后表面层的夹层板，其将该蜂窝状芯夹在其上和下表面之间。 前表面层和后表面层中至少之一由使用酚醛树脂作为基体的纤维增强 的塑料制成。.Wedi的美国专利No. 6, 753, 061公开了由中心层和一个或两个外 层形成的柔性夹层材料。该中心层由聚合物合成材料制成，所述聚合 物合成材料是柔性的并且显示蜂窝状结构。该外层由硬化砂浆形成， 所述硬化砂浆由于合成添加剂而变得是柔性的，并且所述外层使纤维 网幅材料作为它们的芯。Preisler等人的美国专利公开No. 2003/0197400A1公开了夹层类 增强复合材料内部屋面板。该内部屋面板包括由增强的热塑性材料制 成的上表层，由热塑性材料制成的多孔芯和由增强的热塑性材料制成 的底表层。Preisler的美国专利公开No. 2003/0205917A1公开了夹层类载重 底板。该载重底板包括由增强的热塑性塑料材料制成的承载上表层， 增强用板条(它们各自由增强的热塑性复合材料或挤拉型材 (pultrusion)制成)的上骨架框架结构，由热塑性材料制成的多孔芯， 增强用板条(增强的热塑性复合材料或挤拉型材)的下骨架框架结构， 和由增强的热塑性材料制成的下表层。虽然现有技术中存在许多夹层结构板，但是现有的夹层板都没有 提供足够的强度、刚性、载荷形变(loaddeflection)和足够的声音衰 减性能、或调节该夹层板以满足所需的强度和声学要求的能力。因此， 存在对以下夹层复合材料的需要，该夹层复合材料显示优异的声音衰 减性能、改进的结构和热性能，并且是轻质和低成本的。 专利技术概述本专利技术的一个目的是提供夹层复合材料的形成方法，包括在第一 表层和第二表层的主表面之间设置芯层和将该芯层粘贴到所述第一和 第二表层上。在至少一个示例性实施方案中，所述第一和笫二表层由 包括脱水增强纤维和有机纤维的复合材料形成。形成所述第一和第二 表层的复合材料可以是相同的或不同的。在至少一个另外的示例性实 施方案中，所述芯层由所述复合材料形成。所述复合材料可以如下形 成将湿增强纤维的束开松和将存在于所述湿增强纤维中的至少 一部 分水除去以形成脱水的增强纤维。将所述脱水的增强纤维与有机纤维 共混，如在高速空气流中进行共混，以形成增强纤维和有机纤维的基 本上均匀的混合物。然后将该混合物输送到片材成型机中并成型为片 材。将脱水的增强纤维的至少一些和有机纤维粘合以形成复合材料。 优选地，所述增强用纤维是湿法应用的短切玻璃纤维。可以将覆面层 或表面覆盖物粘贴到所述第一和第二表层之一或两者的暴露的主表面 上。此外，本专利技术的另一个目的是提供包括至少一个由复合材料形成 的层的夹层复合材料，所述复合材料包括脱水的增强纤维和有机纤维。 所述夹层复合材料由将芯层设置在第一和第二表层之间形成。在至少一个示例性实施方案中，第一和第二表层由复合材料形成，芯层可以是泡沫塑料、轻木(balsa wood)、纸、纸板、铝、耐纶纸(nomex)或玻 璃增强的热塑性塑料(GMT)。在至少一个另外的示例性实施方案中，芯 层由复合材料形成，第一和第二表层是复合材料板或聚合物板。可以 通过粘合剂、粘合层或其它通常已知的固定技术如超声波或振动焊接 将芯层和第一与第二表层附着。可以将覆面层或表面覆盖物粘贴到所 述第一和第二表层之一或两者的暴露的主表面上。本专利技术的一个优点是通过存在于复合材料中的纤维的特定结合 可以改变或改进夹层复合材料的强度、刚性、载荷形变和声学要求， 并且因此可以调节上述性能来满足特定应用的需要。例如，通过改变 复合材料中所使用的增强用纤维和/或有机纤维的用量和/或类型，该的物理性能(如刚性和/或强度)的能力。本专利技术的另一个优点是通过改变增强纤维和/或有机纤维的重 量，改变增强纤维含量和/或增强纤维的长度或直径，或改变复合材料 中使用的有机纤维的纤维长度和/或旦尼尔，该复合材料提供能够优化 和/或调节为特定应用所需要的夹层复合材料的物理性能(如刚性、栽 荷形变或强度)的能力。本专利技术的另一个优点是通过在此描述的方法形成的复合材料具 有均勻或基本上均匀分布的纤维，从而为夹层复合材料提供了改进的 强度以及改进的声学和热学性能、刚性、载荷形变、和耐沖击性。本专利技术的又一个优点是当湿法应用的短切玻璃纤维用作增强用 纤维材料时，由于所述玻璃纤维中存在的水分，可以在几乎不产生静 电的情况下容易本文档来自技高网...

【技术保护点】
夹层复合材料（３４０）的形成方法，包括以下步骤：在第一表层（３２０）和第二表层（３３０）的主表面之间设置芯层（３１０），所述第一和第二表层各自由包含脱水增强用纤维和有机纤维的复合材料形成，和使所述芯层与所述第一表层和所述第二表层中的每一个粘贴以形成夹层复合材料。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：E哈克，T陈尼，A布林克库恩，
申请(专利权)人：欧文斯科宁知识产权资产有限公司，
类型：发明
国别省市：US[]