预浸纤维增强复合材料以及通过所述预浸材料的成型和随后的热解获得的纤维增强复合陶瓷材料制造技术

技术编号:24178240 阅读:44 留言:0更新日期:2020-05-16 05:29
本发明专利技术涉及一种层状预浸纤维增强复合材料,其是使用聚合物粘合剂组合物浸渍纤维性物质得到的,并且旨在进行连续的成型和热解操作以生产纤维增强复合陶瓷材料。聚合物粘合剂组合物基于选自由硅氧烷树脂和倍半硅氧烷树脂组成的组中的一种或多种树脂,并且能够任选地包含一种或多种有机树脂。聚合物粘合剂组合物为在50℃与70℃之间的温度下具有55000与10000mPas之间的粘度的液体。聚合物粘合剂组合物形成填充纤维性物质的间隙的未交联或仅部分交联的聚合物粘合基质。本发明专利技术还涉及一种用于制备所述层状预浸纤维增强复合材料的方法。本发明专利技术进一步涉及一种纤维增强复合陶瓷材料以及制备所述材料的方法,该纤维增强复合陶瓷材料通过预浸纤维增强复合材料的成型和后续热解而获得。

The prepreg fiber-reinforced composite material and the fiber-reinforced composite ceramic material obtained by forming and subsequent pyrolysis of the prepreg material

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】预浸纤维增强复合材料以及通过所述预浸材料的成型和随后的热解获得的纤维增强复合陶瓷材料
本专利技术涉及一种预浸纤维增强复合材料和一种通过所述预浸材料(预浸料)的成型和随后的热解获得的纤维增强复合陶瓷材料。根据本专利技术的预浸纤维增强复合材料(以下也简称为“预浸料”)旨在用于连续成型和热解操作以获得纤维增强复合陶瓷材料,其可作为基础材料应用于通过连续的处理和工作过程(成型、热解和可能的致密化)生产旨在中等温度(甚至高于400℃)下操作的组件,例如耐热舱壁或旨在高温下操作的其它组件。
技术介绍
众所周知,在技术行业术语中,预先浸渍有聚合物粘合剂组合物的纤维增强复合材料简称为“预浸料”。预浸料由纤维组成,通常为碳纤维和/或玻璃纤维和/或陶瓷纤维,其经布置以形成织物或非纺织物,并且浸渍有热固性或热塑性聚合物组合物。在任何成型过程中,浸渍所述纤维的聚合物组合物形成将纤维彼此固定的粘合基质。通过加热到比所述材料的典型玻璃化转变温度更高的温度来处理热塑性基质。这允许聚合物链彼此相互移动和滑动,直到温度在可逆过程中再次降至低于玻璃本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.层状预浸纤维增强复合材料,所述层状预浸纤维增强复合材料是通过用聚合物粘合剂组合物浸渍纤维性物质得到的,并且旨在用于进行后续成型和热解操作以获得纤维增强复合陶瓷材料,其特征在于所述聚合物粘合剂组合物基于选自由硅氧烷树脂和倍半硅氧烷树脂组成的组中的一种或多种树脂,并且能够任选地包含一种或多种有机树脂,所述硅氧烷树脂包含聚硅氧烷并且所述倍半硅氧烷树脂包含聚倍半硅氧烷,并且其特征在于所述聚合物粘合剂组合物是在50℃与70℃之间的温度下具有在55000与10000mPas之间的粘度的液体,其中所述聚合物粘合剂组合物形成填充所述纤维性物质的间隙的未交联或仅部分交联的聚合物粘合基质。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170803 IT 1020170000893731.层状预浸纤维增强复合材料,所述层状预浸纤维增强复合材料是通过用聚合物粘合剂组合物浸渍纤维性物质得到的,并且旨在用于进行后续成型和热解操作以获得纤维增强复合陶瓷材料,其特征在于所述聚合物粘合剂组合物基于选自由硅氧烷树脂和倍半硅氧烷树脂组成的组中的一种或多种树脂,并且能够任选地包含一种或多种有机树脂,所述硅氧烷树脂包含聚硅氧烷并且所述倍半硅氧烷树脂包含聚倍半硅氧烷,并且其特征在于所述聚合物粘合剂组合物是在50℃与70℃之间的温度下具有在55000与10000mPas之间的粘度的液体,其中所述聚合物粘合剂组合物形成填充所述纤维性物质的间隙的未交联或仅部分交联的聚合物粘合基质。


2.根据权利要求1所述的材料,其中所述聚合物粘合剂组合物仅包含选自由硅氧烷树脂和倍半硅氧烷树脂组成的组中的树脂,而不包含有机树脂。


3.根据权利要求1或2所述的预浸纤维增强复合材料,其中所述聚合物粘合剂组合物构成所述预浸纤维增强复合材料的25重量%至60重量%,并且其中所述纤维性物质构成所述预浸纤维增强复合材料的40重量%至75重量%。


4.根据权利要求1、2或3所述的预浸纤维增强复合材料,其中所述聚合物粘合剂组合物包含以下项的混合物:
-选自由在室温下为固体、具有在40℃与90℃之间的熔点范围的硅氧烷树脂和倍半硅氧烷树脂组成的组中的至少一种树脂;和
-选自由在室温下为液体、在室温下具有在1mPas与5000mPas之间的粘度的硅氧烷树脂和倍半硅氧烷树脂组成的组中的至少一种树脂;
室温下的固体树脂与室温下的液体树脂之间的重量比在100/30与100/50之间。


5.根据权利要求4所述的预浸纤维增强复合材料,其中在环境温度下的固体树脂选自由苯基硅氧烷、甲基硅氧烷、甲基甲氧基倍半硅氧烷、甲基倍半硅氧烷树脂组成的组,并且其中在环境温度下的液体树脂选自由甲基甲氧基硅氧烷和甲基苯基乙烯基硅氧烷树脂组成的组。


6.根据权利要求1、2或3所述的预浸纤维增强复合材料,其中所述聚合物粘合剂组合物包含以下项的混合物:
-选自由在环境温度下为液体、在环境温度下具有在1mPas与5000mPas之间的粘度的硅氧烷树脂和倍半硅氧烷树脂组成的组中的单一树脂;和
-粉末形式的惰性填料,
惰性填料与室温下的液体聚合物的体积比在10/100与40/100之间。


7.根据前述权利要求中任一项或多项所述的预浸纤维增强复合材料,其中所述聚合物粘合剂组合物进一步包含至少一种溶剂,所述溶剂选自能够溶解所述聚硅氧烷和聚倍半硅氧烷的化合物,优选地所述溶剂为二乙烯基苯。


8.根据前述权利要求中任一项或多项所述的预浸纤维增强复合材料,其中所述聚合物粘合剂组合物进一步包含至少一种催化剂,所述催化剂适于在高于100℃的温度下促进聚合物组合物的聚合物的交联,优选地所述催化剂选自由钛酸盐、金属辛酸盐和胺组成的组,并且甚至更优选地所述催化剂选自由四丁醇钛、辛酸锌和N-3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基)乙二胺组成的组,优选地所述催化剂低于所述预浸纤维增强复合材料的聚合物基质的1重量%。


9.根据前述权利要求中任一项或多项所述的预浸纤维增强复合材料,其中所述聚合物粘合剂组合物进一步包含绝热惰性填料,优选地选自由氧化物、硅酸盐和磷酸盐或它们的组合组成的组,优选地所述绝热惰性填料构成所述预浸纤维增强复合材料的1体积%至30体积%。


10.根据前述权利要求中任一项或多项所述的预浸纤维增强复合材料,其中所述纤维性物质由选自由碳纤维、玻璃纤维、陶瓷纤维或它们的混合物组成的组的纤维组成,优选地所述碳纤维是来自聚丙烯腈(PAN)的碳纤维和/或来自沥青的碳纤维,所述玻璃或陶瓷纤维优选由二氧化硅、氧化铝、氧化锆或碳化硅组成。


11.根据前述权利要求中任一项或多项所述的预浸纤维增强复合材料,其中所述纤维性物质由形成一层或多层织物或非纺织物的连续纤维组成。


12.根据权利要求1至14中任一项或多项所述的预浸纤维增强复合材料,其中所述纤维性物质由分散在由所述聚合物粘合剂组合物形成的所述基质中的短切纤维组成。


13.用于制备预浸纤维增强复合材料的方法,所述预浸纤维增强复合材料旨在进行后续成型和...

【专利技术属性】
技术研发人员:洛伦佐·卡瓦利马西米利亚诺·瓦莱
申请(专利权)人:派特欧赛拉米克斯股份公司
类型:发明
国别省市:意大利;IT

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1