用于形成复合制品的材料、组合物和方法技术

本文提供复合材料，其包括叠层，该叠层由与碳纤维非织造垫混合的一个或多个表面片组成。表面片可包含聚酰胺6，碳纤维非织造垫可包含已回收的碳纤维。表面片包含用于降低表面片的热膨胀系数的亚微米级颗粒。所得叠层适用于制品的形成，特别是需要光滑饰面、不存在由具有不规则组成或纹理的下层表面引起的缺陷的制品。制品。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于形成复合制品的材料、组合物和方法


[0001]本公开一般涉及材料、组合物以及利用材料和组合物形成复合叠层的方法，其中此类复合叠层适用于诸如由热塑性塑料和/或材料纤维(诸如碳、玻璃或天然纤维)构造的制品。复合叠层可用于使最终饰面显示出耐用、光滑的表面，这最大限度地减少缺陷的可见影响，例如由用于形成制品的材料(包括碳纤维)引起的缺陷。在某些实施方案中，本文提供的复合叠层可用于当在旨在用于大块汽车车身面板的无纺热塑性塑料/碳纤维增强复合材料上涂漆时产生汽车A级表面饰面。

技术介绍

[0002]改善运输可持续性和能源效率的持续趋势继续推动人们对制造轻型车辆的兴趣。汽车研究中心根据每辆车的整备质量规划了平均车辆结构(白车身和封闭件)的材料路线图，其中出于偏爱更轻的铝合金和聚合物/复合材料，钢材的使用逐渐减少：
[0003]·
2020：65％钢，13％铝，6％塑料/复合材料，16％其他
[0004]·
2030：55％钢，20％铝，10％塑料/复合材料，15％其他
[0005]·
2040：46％钢，2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，其包括叠层，该叠层由带有碳纤维非织造垫的一个或多个表面片组成。2.根据权利要求1所述的复合材料，其中所述碳纤维良好地分散在所述非织造垫中，其中所述非织造垫具有最少的碳纤维束，其中所述纤维主要处于各向同性的面内纤维取向和/或其中所述碳纤维处于随机面内取向。3.根据权利要求1
‑
2中任一项所述的复合材料，其中所述非织造垫包含高纤维载量(20
‑
40wt％)的短切碳纤维。4.根据权利要求1
‑
3中任一项所述的复合材料，其中所述短切碳纤维的长度为约5
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80mm、5
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60mm、5
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40mm、5
‑
15mm、5
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10mm或10mm。5.根据权利要求1
‑
4中任一项所述的复合材料，其中所述碳纤维包括回收碳纤维或再生碳纤维。6.根据权利要求1
‑
5中任一项所述的复合材料，其中所述碳纤维非织造垫的厚度约为1mm、2mm、3mm、4mm、5mm、6mm、7mm、8mm、9mm或10mm。7.根据权利要求1
‑
6中任一项所述的复合材料，其中所述一个或多个表面片表面层包括与所述非织造垫中的聚合物相同的聚合物或相容聚合物；例如其中当所述非织造垫包含聚酰胺时所述一个或多个表面片表面层包含聚酰胺6。8.根据权利要求1至7中任一项所述的复合材料，其中所述一个或多个表面片还包含用于降低所述表面片的热膨胀系数的亚微米级颗粒。9.根据权利要求1至8中任一项所述的复合材料，其中所述亚微米级颗粒包括碳基填料、矿物填料或纳米材料。10.根据权利要求9所述的复合材料，其中所述表面片被认为是富含树脂的聚酰胺6。11.根据权利要求10所述的复合材料，其中所述富含树脂的聚酰胺6的粘度包括中等粘度的注射成型等级；包括但不限于B3。12.根据权利要求10所述的复合材料，其中所述富含树脂的聚酰胺6的粘度包括挤出级粘度；包括但不限于B4。13.根据权利要求1至12中任一项所述的复合材料，其中所述表面片作为层存在于所述碳纤维非织造垫的一个表面上。14.根据权利要求1至13中任一项所述的复合材料，其中所述表面片作为层存在于所述碳纤维非织造垫的两个表面上。15.根据权利要求1至14中任一项所述的复合材料，其中所述表面片的厚度在约0.1mm、0.2mm、0.3mm、0.4mm、0.5mm、0.6mm、0.7mm、0.8mm、0.9mm、1mm、2mm、3mm、4mm、5mm、6mm、7mm、8mm、9mm至10mm的范围内。16.根据权利要求1至15中任一项所述的复合材料，其中使用压缩成型工具来成型所述叠层。17.根据权利要求16所述的复合材料，其中所述压缩成型工具包括阳模。18.根据权利要求16所述的复合材料，其中所述压缩成型工具包括抛光的成型表面以赋予光滑的饰面。19.根据权利要求16所述的复合材料，其中所述压缩成型工具包括配置的成型表面以赋予配置的饰面。
20.根据权利要求19所述的复合材料，其中所述配置的成型表面包括图案。21.根据权利要求1至20中任一项所述的复合材料，其中所述表面片和碳纤维非织造垫作为一步法被配制、设计和制造。22.根据权利要求21所述的复合材料，进一步包括使用具有快速冷却的感应加热工具。23.根据权利要求21所述的复合材料，其中所述复合材料使用低温烤漆系统涂漆。24.根据权利要求3所述的复合材料，还包含树脂。25.根据权利要求24所述的复合材料，其中所述树脂包括热塑性化合物或聚合物。26.根据权利要求25所述的复合材料，其中所述聚合物包括添加剂、热稳定剂、阻燃剂、增容剂、蜡和/或颜料。27.一种复合材料，其包括叠层，该叠层由带有非织造垫的一个或多个表面片组成，其中所述非织造垫包含纤维。28.所述复合材料，其中所述纤维包括碳纤维、玻璃纤维和/或天然纤维。29.根据权利要求27
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28所述的复合材料，其中所述纤维良好地分散在所述非织造垫中，其中所述非织造垫具有最少的纤维束，其中所述纤维主要处于各向...

【专利技术属性】
技术研发人员：M，
申请(专利权)人：田纳西大学研究基金会UT巴特勒有限责任公司，
类型：发明
国别省市：