制备纤维增强复合材料的方法技术

本发明专利技术涉及一种制备纤维增强复合材料(K)的方法，所述方法包括以下步骤：(a)提供至少一种连续纤维增强材料(A)；(b)提供至少一种基质聚合物组合物(B)，其具有40至70mL/10min的熔体体积流动速率(根据ISO 1133的MVR(220/10))，和45至75ml/g的粘数VN(根据DIN 53726)；(c)将所述至少一种基质聚合物组合物(B)施加到所述至少一种连续纤维增强材料(A)的至少一个表面上以获得层状排列；(d)将步骤(c)中获得的所述层状排列加热至第一温度(T1)，以获得基本上液态的基本上无定形的基质聚合物组合物(B)，所述第一温度(T1)足够高于至少一种基本上无定形的基质聚合物组合物(B)的玻璃化转变温度(Tg)；(e)使所述基本上液态的基质聚合物组合物(B)浸渍所述至少一种连续纤维增强材料(A)；(f)将如此获得的聚合物浸渍的连续纤维增强材料(A)冷却至第二温度(T2)，以获得纤维增强复合材料(K)，所述第二温度(T2)低于所述至少一种基本上无定形的基质聚合物组合物(B)的玻璃化转变温度(Tg)；其中基本上无定形的基质聚合物组合物(B)是热塑性苯乙烯基的基本上无定形的基质聚合物组合物(B)，并且其中所述方法步骤(d)和/或(e)中的至少一个在230至330℃范围内的温度下进行。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】制备纤维增强复合材料的方法
技术实现思路
纤维增强复合材料由嵌埋在聚合物基质中的多个增强纤维组成。复合材料的应用领域是多种多样的。例如，纤维增强复合材料被用于汽车和航空业。在此，纤维增强复合材料可防止基质的破裂或其他碎裂，从而降低了分散的组件碎片造成事故的风险。许多纤维增强复合材料在材料完全失效之前能够在载荷下吸收较高的力。同时，与传统的非增强材料相比，纤维增强复合材料的区别在于高强度、高刚性，并结合低密度以及其他有利特性，例如良好的抗老化性和耐腐蚀性。纤维增强复合材料的强度和刚性可适应载荷方向和载荷类型。在此，首先，纤维负责纤维增强复合材料的强度和刚度。另外，纤维的排列决定了纤维增强复合材料的机械性能。相比之下，基质主要用于将大部分待吸收的力引入单个纤维中，并用于将纤维的空间排列保持在所需的方向上。由于纤维和基质材料都可以变化，因此纤维和基质材料的多种组合是可能的。在纤维增强复合材料的制备中，纤维与基质的良好平衡组合起着至关重要的作用。同样，纤维在聚合物基质中的嵌埋强度(纤维-基质粘合)会对纤维增强复合材料的性能产生显著影响。为了优化纤维-基质粘合本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种制备纤维增强复合材料(K)的方法，其至少包括以下步骤：/n(a)提供至少一种连续纤维增强材料(A)，优选所述至少一种连续纤维增强材料(A)的至少一种层状结构(S)；/n(b)提供至少一种基本上无定形的基质聚合物组合物(B)，其具有40至70mL/10min，优选地45至60mL/10min的熔体体积流动速率(根据ISO 1133的MVR(220/10))以及45至75ml/g，优选地55至70ml/g，特别地60至70ml/g的粘数VN(根据DIN 53726)；/n(c)将所述至少一种基本上无定形的基质聚合物组合物(B)施加到所述至少一种连续纤维增强材料(A)的至少一个表面上以获得层...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170926 EP 17193176.91.一种制备纤维增强复合材料(K)的方法，其至少包括以下步骤：
(a)提供至少一种连续纤维增强材料(A)，优选所述至少一种连续纤维增强材料(A)的至少一种层状结构(S)；
(b)提供至少一种基本上无定形的基质聚合物组合物(B)，其具有40至70mL/10min，优选地45至60mL/10min的熔体体积流动速率(根据ISO1133的MVR(220/10))以及45至75ml/g，优选地55至70ml/g，特别地60至70ml/g的粘数VN(根据DIN53726)；
(c)将所述至少一种基本上无定形的基质聚合物组合物(B)施加到所述至少一种连续纤维增强材料(A)的至少一个表面上以获得层状排列；
(d)将步骤(c)中获得的所述层状排列加热至第一温度(T1)，以获得基本上液态的基本上无定形的基质聚合物组合物(B)，所述第一温度(T1)足够高于所述至少一种基本上无定形的基质聚合物组合物(B)的玻璃化转变温度(Tg)；
(e)使基本上液态的基质聚合物组合物(B)浸渍所述至少一种连续纤维增强材料(A)；
(f)将如此获得的聚合物浸渍的连续纤维增强材料(A)冷却至第二温度(T2)，以获得纤维增强复合材料(K)，所述第二温度(T2)低于所述至少一种基本上无定形的基质聚合物组合物(B)的玻璃化转变温度(Tg)；
其中基本上无定形的基质聚合物组合物(B)是热塑性苯乙烯基的基本上无定形的基质聚合物组合物(B)，并且其中所述方法步骤(d)和/或(e)中的至少一个是在230至330℃，优选地250至300℃，特别地270至290℃范围内的温度下进行的。


2.根据权利要求1所述的制备纤维增强复合材料(K)的方法，其至少包括以下步骤：
(a)基于所述纤维增强复合材料(K)的总重量，提供≥50重量％的至少一种连续纤维增强材料(A)，优选地所述至少一种连续纤维增强材料(A)的至少一种层状结构(S)；
(b)基于所述纤维增强复合材料(K)的总重量，提供<50重量％的至少一种基质聚合物组合物(B)，所述至少一种基质聚合物组合物(B)包含
(B1)基于所述基质聚合物组合物(B)的总重量，60至80重量％，优选地65至75重量％，特别地65至70重量％的苯乙烯和/或α-甲基苯乙烯与丙烯腈的至少一种共聚物，所述共聚物具有30,000至100,000g/mol，优选地40,000至90,000g/mol的数均分子量Mn；和
(B2)基于所述基质聚合物组合物(B)的总重量，20至40重量％，优选地25至35重量％，特别地30至35重量％的苯乙烯、丙烯腈、马来酸酐和/或马来酸与任选的单体的至少一种共聚物，所述单体包含适合与所述至少一种连续纤维增强材料(A)的表面相互作用的另外的化学官能团，所述共聚物具有30,000至100,000g/mol，优选地45,000至75,000g/mol的数均分子量Mn；
(c)将所述至少一种基质聚合物组合物(B)施加到所述至少一种连续纤维增强材料(A)的至少一个表面上以获得层状排列；
(d)将步骤(c)中获得的所述层状排列加热至第一温度(T1)，以获得基本上液态的基质聚合物组合物(B)，所述第一温度(T1)足够高于所述至少一种基质聚合物组合物(B)的玻璃化转变温度(Tg)；
(e)使所述基本上液态的基质聚合物组合物(B)浸渍所述至少一种连续纤维增强材料(A)；
(f)将如此获得的聚合物浸渍的连续纤维增强材料(A)冷却至第二温度(T2)，以获得纤维增强复合材料(K)，所述第二温度(T2)低于所述至少一种基质聚合物组合物(B)的玻璃化转变温度(T...

【专利技术属性】
技术研发人员：P·戴特迈格，E·杨克，T·舒尔茨，P·胡安，N·尼斯内，M·布林兹洛，
申请(专利权)人：英力士苯领集团股份公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE