【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于制造复合制品的方法及由其制成的复合制品。本文所描述的方法使用可固化组合物，该可固化组合物含有具有某些类型的缝合纱线的ncf织物。根据本披露的可固化组合物和根据本披露制成的复合制品特别适合于生产用于许多应用如航空、汽车和海上应用中的复合零件。
技术介绍
1、纤维增强聚合物(“frp”)复合材料在包括飞行器、汽车、船舶、工业和基础设施/建筑领域的各种应用中被宣传为更传统材料的现代替代材料。具体地，根据应用领域，frp复合材料可以用于替代金属和合金，诸如钢和铝，以及混凝土。
2、对于frp复合材料的推动可以归因于多种因素，诸如对金属替代物以及具有可以包括韧性和耐化学性的所期望特性的平衡的轻质材料的期望。更具体地，维持或甚至提高frp复合材料的所期望特性，而同时降低总重量，消除与金属疲劳和腐蚀相关的问题，从而允许生产具有较好燃料经济性而不牺牲其性能的飞行器、汽车和运输车辆、和船舶及其零件。此外，通过使用frp复合材料制造飞行器、车辆和船舶的零件和部件，不仅可以降低飞行器、车辆和船舶的总重量，而且可以减少制造和机械加工零件和部件所需的时间。类似地，关于建筑和基础设施应用，frp复合材料可以提供传统建筑和构造材料的替代物，同时降低结构的总成本、重量(以及相关的应力和载荷)以及构造(即，通过预制造过程)和维护其所需的时间。
3、为了生产frp复合材料，将可以以各种形式提供的增强纤维如无屈曲织物与基质树脂组合。然后，使组合典型地在模具中，在给定的温度和压力下固化，以形成最终frp复合材料。然而，所得
4、无屈曲织物(ncf)通常包含一层或多层结构纤维、长丝、或纱线，每层具有的纤维、长丝、或纱线是在离散方向上取向的。纤维、长丝、或纱线也被称为增强纤维、长丝、或纱线。这样的无屈曲织物还可以进一步包括一个或多个层间层，每个层间层包括例如网、编织物(weave)、面纱、粗布等。这些层典型地通过缝合纱线固结。
5、复合零件，如ncf复合材料，当用于各种应用中时，经常经受热循环和潮湿周期。随着温度变化，此类复合零件根据其热膨胀系数(cte)经历在不同方向上的膨胀和收缩，这取决于层片(ply)的取向。对于独立且无应力的层片，膨胀或收缩小心地发生，并且不产生应力，无论层片的取向如何。但是当层片以不同的取向翻转并层压在一起时，由于相邻层片的应力，各层片将不能根据其自身的cte膨胀或收缩。这在层片中产生高应力。由于基质具有比纤维低的原位破坏应力，因此在基质中典型地出现微裂纹。此外，已知引入典型地用于将层片固定在一起的缝合会在缝合纱线附近产生由于层片的膨胀或收缩而易于形成微裂纹的区域。微裂纹会导致特性(如刚性)的重大变化。因此，减轻微裂纹形成一直是该领域的研究课题。
6、beraud等人的美国专利9,695,533和wockatz的美国专利8,613,257分别描述了通过减少缝合纱线的纤度来最小化复合零件中富树脂区的尺寸的策略，以改善复合材料的微开裂行为和复合材料的平面内方向上的机械特性。然而，所描述的微开裂行为的改善对于某些应用是不够的。
7、因此，持续需要减轻或防止在复合零件，尤其是由ncf制成的复合零件并且经受湿热应力的复合零件中出现微裂纹。本文描述了一种用于限制复合制品的微开裂行为的新策略，在该策略中根据本专利技术的方法固化某些可固化组合物。
技术实现思路
1、此目的以及将从以下详细描述变得明显的其他目的通过本披露的组合物、方法和/或工艺来全部或部分实现。
2、在第一方面，本披露涉及一种用于制造复合制品的方法，该方法包括：
3、a)提供可固化组合物，该可固化组合物包含基质树脂和无屈曲织物，该无屈曲织物包含至少一层的单向取向的复丝碳纱线和将该复丝碳纱线互连的复丝缝合纱线，其中该缝合纱线包含热塑性聚合物并且具有小于或等于80分特的线密度；
4、b)将该可固化组合物加热至温度t1，其中t1高于该缝合纱线的熔融温度(tm)，并且其中该基质树脂在tm或t1下的转化率小于或等于30％、典型地小于或等于20％、更典型地小于或等于10％；以及
5、c)维持该温度t1或加热至温度t2持续足以使该可固化组合物固化的时间，从而制造该复合制品。
6、在第二方面，本披露涉及一种根据本文所描述的方法制造的复合制品。
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1.一种用于制造复合制品的方法，该方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其中，该足以使该可固化组合物固化的时间小于或等于6小时、典型地小于或等于5小时。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，该缝合纱线具有低于或等于230℃、典型地低于或等于220℃的熔融温度。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其中，该缝合纱线的熔融温度是从70℃至200℃、典型地90℃至180℃。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其中，该缝合纱线包含一种或多种热塑性纤维或长丝。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其中，该缝合纱线的热塑性聚合物是选自由以下组成的组中的聚合物：聚酯、聚酰胺、聚酰亚胺、聚碳酸酯、聚氨酯、及其共聚物，如选自由以下组成的组中的聚合物：共聚酯、共聚酰胺、共聚酰亚胺、共聚碳酸酯、共聚氨酯、聚酯酰胺、聚酰胺酰亚胺、聚芳酰胺、聚邻苯二甲酰胺、和聚(酯)碳酸酯。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的方法，其中，该复丝缝合纱线的线密度是在1至55分特、更典型地1至40分特的范围内。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的方法，其中，该无屈曲织物进一步包含面纱、典型地非织造面纱。
10.根据权利要求1-9中任一项所述的方法，其中，将该可固化组合物加热至该温度T1包括以约10℃/分钟或更小的斜升速率加热该可固化组合物。
11.根据权利要求1-10中任一项所述的方法，其中，将该可固化组合物加热至该温度T1包括以从0.2至10℃/分钟、典型地从0.5至2℃/分钟的斜升速率加热该可固化组合物。
12.根据权利要求1-11中任一项所述的方法，其中，该温度T1是该可固化组合物的固化温度。
13.根据权利要求1-12中任一项所述的方法，其中，该缝合纱线的Tm低于该可固化组合物凝胶化的温度(T凝胶化)。
14.根据权利要求1-13中任一项所述的方法，其中，该可固化组合物是在灌注温度下提供的，并且T1高于该灌注温度和该缝合纱线的Tm两者。
15.根据权利要求1-14中任一项所述的方法，其中，该缝合纱线的热塑性聚合物是半结晶聚合物。
16.根据权利要求1-15中任一项所述的方法，其中，该基质树脂包含环氧树脂。
17.根据权利要求1-16中任一项所述的方法，其中，在该方法期间该无屈曲织物的缝合纱线和该基质树脂相互扩散，使得几乎没有仅具有该缝合纱线的化学性质的区域。
18.根据权利要求1-17中任一项所述的方法，其中，所制造的该复合制品相对于用不包含热塑性聚合物且线密度小于或等于80分特的缝合纱线制成的复合制品，展现出微裂纹的减少。
19.一种复合制品，其根据权利要求1-18中任一项所述的方法制造。
20.一种通过包括以下的方法制成的复合制品：
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种用于制造复合制品的方法，该方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其中，该足以使该可固化组合物固化的时间小于或等于6小时、典型地小于或等于5小时。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，该缝合纱线具有低于或等于230℃、典型地低于或等于220℃的熔融温度。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其中，该缝合纱线的熔融温度是从70℃至200℃、典型地90℃至180℃。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其中，该缝合纱线包含一种或多种热塑性纤维或长丝。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其中，该缝合纱线的热塑性聚合物是选自由以下组成的组中的聚合物：聚酯、聚酰胺、聚酰亚胺、聚碳酸酯、聚氨酯、及其共聚物，如选自由以下组成的组中的聚合物：共聚酯、共聚酰胺、共聚酰亚胺、共聚碳酸酯、共聚氨酯、聚酯酰胺、聚酰胺酰亚胺、聚芳酰胺、聚邻苯二甲酰胺、和聚(酯)碳酸酯。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的方法，其中，该复丝缝合纱线的线密度是在1至55分特、更典型地1至40分特的范围内。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的方法，其中，该无屈曲织物是多轴的并且包含多于一层的单向取向的复丝碳纱线。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的方法，其中，该无屈曲织物进一步包含面纱、典型地非织造面纱。
10.根据权利要求1-9中任一项所述的方法，其中，将该可固化组合物加热至该温度t...
【专利技术属性】
技术研发人员：D·庞索尔，PY·拉哈利，C·普雷贝，
申请(专利权)人：塞特工业公司，
类型：发明
国别省市：
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