包括针织增强结构和树脂的复合材料以及制造方法技术

本发明专利技术的目的是一种复合材料制品，所述复合材料制品可包括：针织增强结构(300)，所述针织增强结构具有通过链节(330)连接的至少两个外皮(310，320)；链节密度介于每40平方线迹1个链节和每10,000平方线迹1个链节之间，复合材料制品可包括按体积计介于55％和85％之间的聚合物材料；以及按体积计介于15％和45％之间的增强纤维。本发明专利技术还涉及生产复合材料制品的方法。方法。方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包括针织增强结构和树脂的复合材料以及制造方法


[0001]本专利技术涉及由复合材料制成的制品领域。术语复合材料应理解为表示包括由聚合物材料，特别是热塑性或热固性材料构成的基体的制品，该基体由熔点高于聚合物材料熔点的材料来进行增强。FRP通常是指“纤维增强塑料”。

技术介绍

[0002]增强件可以不同方式制得：通过添加分散在基体中的矿物纤维，通过使用钢或合成材料制成的增强件，通过使用增强纤维的织物，通过使用无纺布或垫子，或通过纺织工艺制得的其他制品。
[0003]织物增强件具有扁平结构并且由垂直布置的纬纱和经纱组成。织物增强件的制造需要针对每根经纱使用单独的线轴。
[0004]最近，出现了针织增强件(针织结构)的使用。术语针织增强件应理解为表示通常由连续纱线制得的制品，其中纱线形成交织的网。纱线可以是单丝或复丝类型。复丝可以是粗纱(即一组没有加捻组装的平行连续细丝)、短纤纱(即一组通过加捻组装的不连续短纤维)。纱线还可为若干不同材料的纱线或细丝的组件。该组件可用于加捻、编织等。因此可生产包含聚合物材料和增强材料的纱线。例如，可将芳纶、碳、玻璃类型等的增强纱线和热塑性纱线(聚丙烯、聚碳酸酯、聚醚酰亚胺(PEI)等)进行组装。然后，该类型的纱线称为混纺纱。
[0005]与织造增强件相比，针织增强件具有许多优点。
[0006]用聚合物材料(例如凝胶状)预浸渍的织造增强件通常被称为“预浸料”，必须轻柔地处理。当移除保护膜时，织造增强件很粘。它们仅能在室温下保持有限的时间。
[0007]在模具上悬垂织造增强件为一项漫长且需要小心处理的操作。它需要使用若干层“预浸料”，该预浸料必须根据模具的形状审慎地进行切割和布置，以确保足够的厚度，同时避免过多的重叠。
[0008]切割预浸料织物涉及占材料30％的制品废料。此外，制作织物需要数百个线轴。
[0009]生产传统针织物仅需要一个纱线线轴以用于形成纱网。不同的针织技术可使得获得以3D形式形成单件而无需缝纫的针织物成为可能。已知的针织技术允许执行圆针织或直针织。
[0010]纬编方法与经编方法之间有区别。
[0011]在纬编(也称为挑针)中，纱线优选地遵循行的方向(类似于织物的纬向)。同一行的每个环均一个接一个地进行针织。每一行均一个接一个地进行针织。单根纱线可用于生产整个针织物。每根针均单独进行控制，并可在针织过程中实现复杂的3D形状。
[0012]在经编(也称为平针)中，纱线优选地遵循列的方向(类似于织物的经向)。同一行中的所有环同时进行针织。每一行均一个接一个地进行针织。每个网列需要一根纱线。针连接在不同的组中。可单独控制组，但不能单独控制构成它们的针。所生产的针织物为扁平的。尽管如此，仍可能存在厚度，但没有复杂的3D形状)。
[0013]在纬编技术中，织针在其中滑动的支撑称为针床。在使用2个针床的机器的情况下，按照惯例，离用户最近的针床执行正针。另一个形成回针。允许单独选择针的现代机器能够一次在一个针床上针织(单针床针织)或同时在两个针床上针织(双针床针织)。可以交替使用两个针床，特别是可以根据它们之间的连接来生产管或单独的面板/外皮。然后我们将谈论简单的针床针织。
[0014]申请WO2013/025115描述了一种复合材料制品，该复合材料制品包括三维针织增强件，由通过连接纤维(“交叉线”)连接的两个独立片材组成。增强结构中的连接纤维(“连接线”)的密度可以在10/cm2到500/cm2之间变化。
[0015]增强结构的密度可以在1到1000分特之间变化。这种增强件提供了极大的抗压缩性。
[0016]需要提供用于生产复杂形状的复合材料制品的增强结构。特别是，需要提供高度可压缩的增强件。
附图说明
[0017]实施例以举例的方式示出，并且不受附图的限制。在下图中，表示不一定按比例绘制。
[0018]图1表示对比针织增强结构100的示意性截面图。
[0019]图2是这种对比结构100的照片。
[0020]图3表示根据本专利技术特定实施例的针织增强结构300的示意性截面图。
[0021]图4表示根据本专利技术的这种针织结构300的照片。
[0022]图5是第一示例性实施例的线迹图500。
[0023]图6是第二示例性实施例的线迹图600。
[0024]本领域的技术人员应当认识到，为简单和清楚起见，图中示出的各元件并不一定按比例绘制。例如，图中一些元件的尺寸可相对于其他元件进行放大，以帮助增进对本专利技术实施例的理解。另外，不同附图中使用的相同参考符号指示相似或相同的项目。
具体实施方式
[0025]根据特定实施例，可以使用特定针织技术来产生用于复合材料制品的增强件，该复合材料制品可以具有非常高的可压缩性。
[0026]根据又一些实施例，本专利技术涉及可包括树脂基体和针织增强结构的复合材料制品，该复合材料制品可具有至少两个外皮，正面外皮和背面外皮，该至少两个外皮通过间歇性的链节连接；链节密度介于每40平方线迹1个链节和每10,000平方线迹1个链节之间。
[0027]为了本文所述的实施例的目的，链节密度可以通过以下来定义，对于针织结构的表面，考虑行数(X)乘以列数(Y)并计算在此表面上产生的链节数(Z)。每平方线迹制得许多链节。
[0028]根据再一些实施例，针织结构可以例如，由增强材料的纱线制成，该增强材料选自玻璃、碳、玄武岩、石英、对位芳纶、间位芳纶、聚丙烯、聚酰胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酯、亚麻、大麻，以及热塑性材料(诸如聚醚酰亚胺、聚醚醚酮(PEEK)、聚醚酮酮(PEKK)、聚苯硫醚(PPS))；种类将根据其熔点进行选择，该熔点必须大于构成最终复合材料制品基体的
树脂的熔点。
[0029]根据特定实施例，针织结构还可以包括中间外皮。
[0030]有利地，结构的链节密度可以介于每100平方线迹1个链节和每5,000平方线迹1个链节之间，优选地介于每200平方线迹1个链节和每1,000平方线迹1个链节之间。
[0031]根据特定实施例，结构可以通过纬编技术制得。根据某些实施例，它可以是直线或圆纬编方法，优选地可以使用直线纬编技术。与圆针织技术相比，这种技术可能具有更容易制得复杂3D形状的优点。
[0032]根据特定实施例，结构可以具有汗布排列。然而，本专利技术可用任何编织方式生产(平绒、小潜、小环、镂空、打结等)。可压缩性可以由链节密度提供，而不是由编织方式类型提供。
[0033]有利地，结构可以具有适于最终复合材料制品的形状的三维结构。
[0034]根据其他实施例，针织结构的基重可以优选地介于200到4,000g/m2之间，更优选地介于800和2,000g/m2之间。
[0035]根据再一些实施例，针织增强结构的厚度可以优选地介于1和6mm之间，更优选地介于2和4mm之间，而不假定其在压缩之后的最终厚度。
[0036]根据又一些实施例，用本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种复合材料制品，所述复合材料制品包括树脂和针织增强结构，针织结构具有通过链节(3)连接的至少两个外皮(1、2)；链节(3)密度介于每40平方线迹1个链节和每10,000平方线迹1个链节之间。2.根据权利要求1所述的制品，其特征在于，所述针织结构由增强材料制成的纤维生产出，所述增强材料选自玻璃、碳、玄武岩、石英、对位芳纶、间位芳纶、聚丙烯、聚酰胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酯、亚麻、大麻、热塑性塑料，所述热塑性塑料诸如聚醚酰亚胺、聚醚醚酮(PEEK)、聚醚酮酮(PEKK)、聚苯硫醚(PPS)。3.根据前述权利要求中任一项所述的制品，其特征在于，链节(3)密度介于每100平方线迹1个链节和每5,000平方线迹1个链节之间，优选地介于每200平方线迹1个链节和每1,000平方线迹1个链节之间。4.根据前述权利要求中任一项所述的制品，其特征在于，所述针织结构通过纬编技术制得。5.根据前述权利要求中任一项所述的制品，其特征在于，所述针织结构通过直线纬编技术制得。6.根据前述权利要求中任一项所述的制品，其特征在于，所述针织结构具有适于所述复合材料制品...

【专利技术属性】
技术研发人员：尼古拉斯，
申请(专利权)人：法国圣戈班高性能塑胶公司，
类型：发明
国别省市：