具有一致处理特征的快速固化树脂配制品制造技术

本发明专利技术涉及快速固化树脂配制品以及包含其的纤维增强的复合材料以及它们在制造模制制品中的用途，特别地其中该制造方法要求高生产量并且其中具有一致的处理特征(例如粘性和柔性)的树脂配制品在正常至升高的层压环境(如通过20℃与60℃之间的温度所定义的)中将是优选的。本发明专利技术进一步涉及一种用于从包含快速固化树脂配制品的纤维增强的复合材料制备制品、特别是模制制品的制造方法。

Rapid curing resin products with consistent treatment characteristics

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有一致处理特征的快速固化树脂配制品相关申请的交叉引用本申请要求于2018年3月1日提交的美国临时申请号62/637,362的优先权。将该申请的全部内容通过援引明确并入本申请。
技术介绍
材料的纤维层(例如碳纤维或玻璃纤维)或由此类材料制成的织物，其已经部分或全部地浸渍有树脂(如可固化的树脂)被称为预浸料。纤维增强的树脂(包括预浸料)被用于形成固化的复合制品。可以将纤维增强物的多个层(例如在预浸料中)和树脂铺放在模具中，并且然后固化以形成固化的复合制品。此类固化的复合制品可以用于例如汽车、飞行器或航天器结构部件。在某些领域如汽车结构部件中，除了固化的复合制品的结构和技术要求之外，还额外需要高生产量。因此，适合用于飞行器或航天器的材料可能不适用于汽车，不是因为所得的制品在结构上不合适，而是因为用于制造此种所得制品的手段成本太高或耗时。已经作出了相当大的努力以减少在这种高生产量应用中使用的材料的固化周期时间。固化周期是温度和时间的平衡，考虑到树脂的反应性以及所使用的树脂和纤维的量。例如，环氧树脂的放热固化反应使得体系易于过热，存在着对材料和模具造成显著损本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可固化的树脂，其包含至少一种热固性树脂、至少一种固化剂和至少一种热塑性添加剂，其比率是使得该可固化的树脂展现出：/n(i)当固化时从约130℃至约200℃的玻璃化转变温度(Tg)；/n(ii)当固化时，当在高于该可固化的树脂的Tg不超过10℃的温度下固化不超过10分钟的持续时间时，至少95％的固化转化率；/n(iii)当从20℃加热至60℃时，在50°与87°之间、并且优选在70°与85°之间的相角；以及/n(iv)任选地，在20℃与60℃之间在约100Pa.s与约10,000,000Pa.s之间的复数模量。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180301 US 62/6373621.一种可固化的树脂，其包含至少一种热固性树脂、至少一种固化剂和至少一种热塑性添加剂，其比率是使得该可固化的树脂展现出：
(i)当固化时从约130℃至约200℃的玻璃化转变温度(Tg)；
(ii)当固化时，当在高于该可固化的树脂的Tg不超过10℃的温度下固化不超过10分钟的持续时间时，至少95％的固化转化率；
(iii)当从20℃加热至60℃时，在50°与87°之间、并且优选在70°与85°之间的相角；以及
(iv)任选地，在20℃与60℃之间在约100Pa.s与约10,000,000Pa.s之间的复数模量。


2.根据权利要求1所述的可固化的树脂，其中，当在约120℃与约175℃之间的温度下固化不超过10分钟的持续时间时，该可固化的树脂展现出至少95％的固化转化率。


3.根据权利要求1或权利要求2’所述的可固化的树脂，其中，该热固性树脂选自一种或多种环氧树脂、包含乙烯基的树脂及其混合物。


4.根据前述权利要求中任一项所述的可固化的树脂，其中，该至少一种固化剂以从约1wt％至约10wt％的量存在。


5.根据前述权利要求中任一项所述的可固化的树脂，其中，该热固性树脂选自一种或多种双官能或多官能环氧树脂，并且其中该固化剂选自咪唑固化剂、(多)胺固化剂、取代的(多)胺固化剂、及其混合物。


6.根据权利要求5所述的可固化的树脂，其中，该固化剂是选自以下中的至少一种化合物：6-(2-(2-甲基-1H-咪唑-1-基)乙基)-1,3,5-三嗪-2,4-二胺、1-((2-甲基-1H-咪唑-1-基)甲基)萘-2-醇、3-(2-苯基-1H-咪唑-1-基)丙腈、(2-苯基-1H-咪唑-4,5-二基)二甲醇、双(2-乙基-5-甲基-1H-咪唑-4-基)甲烷、1-(氰乙基)-2-乙基-4-甲基咪唑、6-[2-(2-乙基-4-甲基咪唑-1-基)乙基]-1,3,5-三嗪-2,4-二胺、1,3-二氨基苯、4,4'-二氨基二苯甲烷、4,4'-二氨基二苯砜(4,4'DDS)、3,3'-二氨基二苯砜(3,3'DDS)、双(4-氨基-3,5-二甲基苯基)-1,4-二异丙苯、双(4-氨基苯)-1,4-二异丙苯、4-氯苯基-N,N-二甲基-脲、3,4-二氯苯基-N,N-二甲基-脲、2,6-和2,4-甲苯双二甲基脲、双氰胺、及其混合物。


7.根据权利要求5所述的可固化的树脂，其中，所述固化剂是至少一种咪唑固化剂与至少一种(多)胺或取代的(多)胺固化剂的混合物。


8.根据权利要求7所述的可固化的树脂，其中，所述二胺固化剂是双氰胺。


9.根据前述权利要求中任一项所述的可固化的树脂，其中，所述固化剂是固体固化剂或固体固化剂的混合物。


10.根据前述权利要求中任一项所述的可固化的树脂，其中，该热固性树脂是双官能或多官能环氧树脂、或双官能或多官能环氧树脂的混合物。


11.根据权利要求10所述的可固化的树脂，其中，该一种或多种双官能或多官能环氧树脂选自基于苯酚和甲酚环氧酚醛清漆的缩水甘油醚的树脂、酚醛加合物的缩水甘油醚、芳香族环氧树脂、脂肪族三缩水甘油醚、二脂肪族三缩水甘油醚、脂肪族聚缩水甘油醚、环氧化烯烃、三缩水甘油基氨基苯酚、芳香族缩水甘油胺、杂环缩水甘油酰亚胺和酰胺、缩水甘油醚、氟化环氧树脂、Ν,Ν,Ν',Ν'-四缩水甘油基二氨基二苯基甲烷(TGDDM)和N,N,N',N'-四缩水甘油基-间二甲苯二胺、或其任何组合；并且其中所述双官能环氧树脂选自双酚F的二缩水甘油醚(DGEBF)、双酚A的二缩水甘油醚(DGEBA)、二羟基萘的二缩水甘油醚、或其任何组合。


12.根据权利要求11所述的可固化的树脂，其中，该一种或多种双官能或多官能环氧树脂基本上由与额外的双官能或多官能环氧树脂组合的环氧苯酚酚醛清漆(EPN)树脂组成。


13.根据权利要求10所述的可固化的树脂，其中，该额外的双官能或多官能环氧树脂选自双酚A环氧树脂、优选DGEBA。


14.根据权利要求1-4中任一项所述的可固化的树脂，其中，该热固性树脂选自包含乙烯基的树脂，并且其中该固化剂选自过氧化物固化剂。


15.根据权利要求14所述的可固化的树脂，其中，该固化剂是选自以下中的至少一种化合物：过氧化二苯甲酰...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·吉布斯，L·威廉姆斯，S·科登，
申请(专利权)人：塞特工业公司，
类型：发明
国别省市：美国;US