用于切割干织物的方法及组合物技术

切割织物的方法，该方法包含在织物表面形成树脂组合物痕迹，以提供预定的织物切割线，用切割装置沿着所分布的树脂痕迹切割织物，其中所述树脂组合物在分布和切割条件下是稳定的，其特征是粘度在２０００－１Ｐａ．ｓ（１８℃）范围内，在室温或２０－１３０℃的高温下变粘或软化；所述方法中使用的树脂组合物包含至少一种基本上稳定的树脂且基本上不含任何固化剂、催化剂或交联树脂，其特征是粘度在２０００－１Ｐａ．ｓ（１８℃）范围内，在室温和／或２０－１３０℃的高温下变粘或软化；其制备方法；其混合方法；用于所述方法的装置；用所述方法和组合物的干纤维模塑方法；用所述方法和组合物获得的预制件；用可固化基体树脂注入或浸渍预制件的方法；所述注入或浸渍的可固化预制件树脂；其固化方法；和用所述方法获得的固化复合物。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及制备以备切割用的织物的方法及其由此进行的切割，以备切割用的织物的树脂组合物，以及切过的织物。更具体地，本专利技术涉及制备和切割织物的方法，该方法利用树脂组合物粘合切割边缘；并涉及用于制备和切割织物的树脂组合物，以及切过的织物。在制造通常在轮船、车辆、航天器以及建筑工业中的承重制品如储存罐、运输容器以及包括汽车、卡车、船、航天飞机，列车等的交通工具部件中，复合物作为工程聚合物使用。所述复合物包含如玻璃纤维、碳纤维等的纤维增强材料和固化的树脂。复合物通常是由纤维预浸渍件制得的，所述预浸渍件是用热塑性树脂和热固性树脂混合的基体树脂对平铺、模制以及层压成的预制件浸渍成的。为了坚韧度、强度以及柔韧性等性能，可以控制预浸渍件的性能和质量。预浸渍件片材可以切割成一定大小，供平铺和模制成为给定制品的结构。最近，复合物通过各种干模制方法制造，此时首先将干纤维预制件放置到模具中，然后在原位直接注入或浸渍基体树脂。置于模具中的预制件纤维是一层或多层纤维材料的形式，按所需纤维取向进行平铺，形成了所需的形状，再通过缝合、织造、编织、装订或使用粘结剂粘结固定在位。干纤维模塑工艺要求将干织物或纤维切割成一定的尺寸和/或形状。有一种技术采用在非常高的频率(例如每秒振动68000次)下操作的超声刀口(cuttingtip)。已经发现这种技术能有效利落地切割织物。遗憾的是，织物在切割边缘会失去完整性，结果单根的纤维会松弛，因此织物的边界区域一般在排列、密度和形态上也会有所损失。这是一个不可逾越的问题，由此所得织物无法用于制备最终部件，因为制品的边界或边缘在性质和质量方面是不合格的，不适于与其他部件一起组合成最终产品。目前解决此问题的方法要求放大切割、模塑织物并将模塑部件切割成一定的形状和尺寸。这带来了对制品精确成形和精确裁切大小的困难，并且费工费时。对聚合物织物和绳索进行热封处理在本领域是已知的技术，一般包括对连接边缘的树脂织物或绳索进行加热和软化，以进行封闭或防止散开。在此情况下，与通过另外加一种密封剂形成密封不同，密封是由形成织物本身的熔化聚合物形成的，然后在加热下发生化学变化，在冷却时形成硬而脆的密封。用粘合剂进行密封也是本领域已知的技术，不过，粘合剂是热活性或化学活性的，一般配成具有适于精确分布的粘度，以防通过渗透或虹吸进入分散有粘合剂的材料中。由于纤维在切割时会散开或松开，所以需要进行原位封闭处理。因此，这样的粘合剂虽然适合于封闭预切割的织物，但不适合于同时进行切割的低效原位织物封闭。因此，需要另外一种制备干织物的方法，以用于模塑。我们现在惊奇地发现，以特殊方式利用树脂组合物作为干织物的切割助剂的新型制备和切割方法可以增加织物切割和成形的精度，而且不会干扰随后制备预制件或预浸料坯的基体树脂注塑工艺，也不会影响最终产品的性质。因此，从最广泛的角度说，本专利技术提供了一种制备织物的方法，它包括将树脂组合物痕迹分布在织物表面上，以形成所需的织物切割线，然后用切割装置沿分布的树脂痕迹切割织物，其中树脂组合物在室温或高温分布和切割条件下是稳定的，其特征是粘度在2000-1Pa.S(18℃)之间，并在室温和/或高温下变粘或软化。比较合适的是，该方法包括分布包含至少一种树脂组分的组合物，它在分布和切割条件下基本上不发生变化，并且能恢复到其树脂形态。比较好的是，该方法包括分布树脂组合物，所述树脂组合物基本上不包含固化剂、催化剂或交联剂，它们在分布或固化条件下会被活化。本专利技术的一个特别优点是，所述树脂组合物在分布和切割条件下是热稳定的，即加热到高温时基本上不发生变化。更好的是，所述树脂至少在温度达到其具有中等粘性、适于从边缘把织物粘合起来的温度时还是热稳定的。比较好的是，本专利技术的方法包括将织物放置在合适的表面(如切割台)上以便切割，用合适的标记装置预先描出待切割的形状，分布上述树脂组合物，并进行切割或贮藏留待日后切割。本专利技术方法的分布条件较好包括在分布前预热树脂至熔融，或原位加热，以在合适的温度产生熔融状态的树脂，所述温度取决于树脂组分的性质。树脂较好在室温或20-130℃的高温下形成熔融状态，更好在20-70℃。或者，树脂也可以粉末或薄膜的形式分布并加热至熔融，或者也可以喷雾形式分布。树脂的特点是在熔融状态或喷雾形式中具有粘性，并在切割之前粘附织物。如上所述，冷却树脂痕迹之后进行切割处理。切割可在痕迹分布之后立即进行，或者在后面的阶段进行。较好的是，痕迹分布和切割在组合操作中直接相续进行，以便用切割装置准确跟随树脂痕迹。适合的是，本方法切割条件包括通过熔融或冷却树脂，较好是冷却到室温的树脂痕迹的切割方式进行接触或切入。热稳定的组合物在冷却后能基本上恢复所有的树脂性质，由此它能容易地用切割装置切割。切割装置的接触或切入产生的能量很小，不会造成温度升高，或者能产生足够造成树脂痕迹局部温度升高的温度。例如，超声切割在高切割频率下进行，并能提供优异的切割品质，但会造成局部温度升高。作为一个特别的优点，高频率或高速切割可基本上避免树脂粘附到切割刀片上。切割装置可以是任何选自激光或切割刀片(如改进刀片)的合适装置。较好的是，切割装置包括在高切割频率(例如每秒振动68000次)下操作并用钻石、石墨或钢刀口的超声刀口。已知超声刀口可以是(例如)市售的(GFM Aktiengesellschaft，Gerber Garment Technology Inc.等)，或如美国专利5318420，4596171，4373412和3495492所述。较好的是，切割表面包括软台(例如膨胀聚乙烯软台)，它适合于用切割装置渗透，从而使织物切割整齐。切割较好在真空下进行，以利于在切割中保持织物的位置，且在真空控制中用无线电波辅助更好。本专利技术方法可用于为任何预定目的的织物切割，较好用于在制备复合物材料中的干模塑的织物切割。作为一个特别优点，本专利技术方法可用于切割任何在干切割时易于散开、分解或形成粗糙或松弛边缘的织物。这里所指的织物一般是定向或非定向阵列纤维，其形式可以是网眼、丝束、稀松织物，编织或织造、针织或不卷曲的织物等。织物可以上述任何形式购得，也可以针对指定用途专门制备。市售或另行制备的、可用本专利技术方法切割的织物可具有任何所需密度，所述密度或空气中的重量一般在200-2000g/m2之间，较好在400-1600g/m2，更好在400-1200g/m2之间。在1000-1600g/m2之间的厚织物可获得特别的优点。织物密度可随纤维厚度或纤维堆积密度而变化。织物厚度可以是任何合适目的所需的厚度，并且厚度在0.2-10毫米之间较合适，可以是单个织物层，也可以是许多组合层(assembled layer)。织物包含的纤维可以是任何有机或无机纤维及其混合物。有机纤维可以选自柔韧或坚硬聚合物，如聚酯、芳族聚合物或聚对亚苯基对苯二酰胺。在无机纤维中，可以采用碳、硼或玻璃纤维如“E”或“S”，或氧化铝、氧化锆、碳化硅，其他化合物陶瓷或金属。一种非常合适的加强纤维是碳，例如石墨。在本专利技术中发现非常有用的石墨纤维可由Amoco提供，商品名T650-35，T650-42和T300；由Toray提供，商品名T800-HB；以及由Hercules提供，商品名AS4，AU4，本文档来自技高网...

【技术保护点】
制备以备切割用的织物的方法，所述方法包括在织物表面形成树脂组合物痕迹，以提供所需的织物切割线，用切割装置沿着分布的树脂痕迹切割织物，其中所述树脂组合物在室温或高温分布和切割条件下稳定，其特征在于所述树脂组合物粘度在２０００－１Ｐａ．ｓ（１８℃）范围内，在室温或２０－１３０℃的高温下变粘或软化。

【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：JT卡特，C约奥法罗，
申请(专利权)人：CYTEC技术有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]