复合结构的表面膜制造技术

本发明专利技术提供了在２５℃下具有储能模量Ｇ’ｔ２５的分层结构，该分层结构包括：ａ）固化的聚合物复合材料，所述聚合物复合材料在２５℃下具有储能模量Ｇ’ｓ２５以及ｂ）结合在其上的固化的表面膜；其中Ｇ’ｔ２５不显著高于Ｇ’ｓ２５，一般不高于Ｇ’ｓ２５的１１８％。在一些实施例中，所述固化的表面膜包括导电层，一般是金属层。在一些实施例中，所述固化的表面膜包含固化的环氧树脂，所述环氧树脂可选地为链延长环氧树脂，并且可以不含磷。所得的分层结构可呈现高的耐蚀性、高抗腐蚀性以及对微裂纹的高抵抗性。在另一方面，还提供了制备所述分层结构的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及聚合物纤维增强的复合材料的表面膜，可选地包括导电层，该导电层呈现出高耐蚀性(erosion resistance)、高耐腐蚀性(corrosion resistance)以及对微裂纹的高抵抗性。该薄膜根据如下方式选择，即与裸露的复合材料的储能模量相比，带有该表面膜的复合材料的储能模量没有较大的提高。
技术实现思路
简而言之，本专利技术提供了一种在25°C具有储能模量G’tM的分层结构，该分层结构包括a)固化的聚合物复合材料，该聚合物复合材料在25°C具有储能模量G’s25 ；以及b)结合在其上的固化的表面膜；其中G’tM不高于6’《5的118%，更典型地不高于115%，更典型地不高于112%，在一些实施例中不高于110%，在一些实施例中不高于108%，在一些实施例中不高于106%，以及在一些实施例中不高于104%。在上述的一些实施例中，G’tM至少为G’ &的101%。在其它的实施例中，本专利技术提供了一种在_54°C具有储能模量G’ 分层结构，该分层结构包括a)固化的聚合物复合材料，该聚合物复合材料在_54°C具有储能模量G’ s_54 ；以及b)结合在其上的固化的表面膜；其中G’ t_54不高于G’ s_54的122%，更典型地不高于118%，更典型地不高于115%，在一些实施例中不高于111%，在一些实施例中不高于110%，在一些实施例中不高于107%，以及在一些实施例中不高于104%。在上述的一些实施例中，G’ t_54至少为G’ s_54的101%。在一些实施例中，固化的表面膜包括导电层(典型地为金属层)，其可选地为箔、扩展箔(expanded foil)、网片、织物、线材等等。在一些实施例中，固化的表面膜包含固化的环氧树脂，该环氧树脂可选地为链延长环氧树脂。 典型地，该树脂不含磷。在一些实施例中，分层结构呈现高耐蚀性。在一些实施例中，分层结构呈现高耐腐蚀性。在一些实施例中，分层结构对微裂纹具有高抵抗性。在一些实施例中，分层结构对热冲击的微裂纹具有高抵抗性。在一些实施例中，分层结构对机械应力的微裂纹具有高抵抗性。在另一方面，本专利技术提供了制备分层结构的方法，该方法包括以下步骤a)提供可固化的聚合物复合材料；b)提供可固化的表面膜；c)提供工具，该工具的形状与所需要的分层结构的形状相反；d)按照可固化的表面膜、可固化的聚合物复合材料的顺序将二者放入工具中；和e)对可固化的聚合物复合材料和可固化的表面膜进行固化。在一些实施例中，所得的分层结构在25°C具有储能模量G’t25，其中按照相同方式制备但是缺少可固化的表面膜的结构在25°C具有储能模量G’ s25 ；其中G’⑵不高于G’ s25的118%，更典型地不高于115%，更典型地不高于112%，在一些实施例中不高于110%，在一些实施例中不高于 108%，在一些实施例中不高于106%，以及在一些实施例中不高于104%。在上述的一些实施例中，G’tM至少为6、5的101%。在其它的实施例中，所得的分层结构在_54°C具有储能模量G’t_54，其中按照相同方式制备但是缺少可固化的表面膜的结构在-54°C具有储能模量 G’s_54 ；其中G’t_54不高于G’s_54的122%，更典型地不高于118%，更典型地不高于115%，在一些实施例中不高于111%，在一些实施例中不高于110%，在一些实施例中不高于107%， 以及在一些实施例中不高于104%。在上述的一些实施例中，G’t_54至少为6’3_54的101%。 在一些实施例中，固化在低于大气压的条件下进行，典型的低于一个大气压的90%，更典型地低于一个大气压的50%，以及更典型地低于一个大气压的10%。在一些实施例中，可固化的表面膜包括导电层(一般为金属层)，其可选地为箔、扩展箔、网片、织物、线材等等。在一些实施例中，可固化的表面膜包含可固化环氧树脂，该环氧树脂可选地为链延长环氧树脂。典型地，该树脂不含磷。在一些实施例中，所得的分层结构呈现高的耐蚀性。在一些实施例中，所得的分层结构呈现高的耐腐蚀性。在一些实施例中，所得的分层结构对微裂纹呈现高耐受性。在一些实施例中，所得的分层结构对热冲击的微裂纹呈现高耐受性。在一些实施例中，所得的分层结构对机械应力的微裂纹呈现高耐受性。附图说明图1为下文实例部分描述的分层结构的示意图。图2为下文实例部分描述的分层结构的示意图。图3为下文实例部分描述的现有技术分层结构的显微图。图4为下文实例部分描述的现有技术分层结构的显微图。图5为下文实例部分描述的现有技术分层结构的显微图。图6为下文实例部分描述的现有技术分层结构的显微图。图7为下文实例部分描述的根据本专利技术的分层结构的显微图。图8为下文实例部分描述的根据本专利技术的分层结构的显微图。具体实施例方式本专利技术一般地涉及用于表面复合材料结构的面材及其使用方法。使用纤维增强树脂基复合材料层压板已在航空和汽车行业的各种应用中被广泛接受，因为它们重量轻、强度高且刚性好。将纤维增强树脂基复合材料层压板应用到工业应用中的最大推动力是重量减轻的有益效果和性能的增强。多种航空部件是由玻璃纤维和碳纤维增强的复合材料制造的，包括飞机机身部分和机翼结构。但是尽管重量轻并且强度高， 复合材料结构却不具有接近于以前广泛使用的铝结构的导电性。需要对复合材料结构提供充分的雷击保护。复合材料结构，特别是不经常接地的复合材料飞行器必须依赖避雷系统作为电能耗散装置，其能够快速驱散遍及整个飞行器结构主体的电荷。为了防止腐蚀以及随后的导电性损失，可以在表面膜内封进金属雷击组件。避雷系统必须充分导电、轻量且耐久。避雷系统的耐久性在很大程度上取决于封装金属组件的面层聚合物的可靠性。由于连续的温度、湿度以及压力变化、不同组件的热膨胀系数差异、内应力、金属组件和面层聚合物之间的低于理想值的界面粘合力、以及各种飞行器组件上的连续的周期性应力，这些因素使避雷系统往往在主体产生微裂纹和表面裂纹。微裂纹和表面裂纹可以使避雷系统的金属组件由于允许水分渗透，而易受到腐蚀和随后的导电性损失。雷击保护的腐蚀恶化会导致检查时间、维修时间和维修费用的增加，以及飞行器安全性的潜在损害。微裂纹和表面裂纹会扩展到表面，最终在油漆面上产生可见缺陷，并且进一步地增加维修费用。本专利技术揭示了根据本专利技术的具有表面膜的固化复合材料物的抗微裂纹性能与表面膜的弹性(储能)模量(G’)有关。弹性(储能)模量(G’)可通过常规方法进行测试， 典型地为如实例所述的流变动态分析仪，变形模式。根据本专利技术，对表面膜改进后的微裂纹抗性进行测定，其中薄膜根据如下方式选择，即与裸露的复合材料的储能模量相比，带有该表面膜的复合材料的储能模量没有较大的提高。这种选择也可详述如下在25°C测量的具有表面膜的复合材料的储能模量不高于在25°C测量的不带表面膜的复合材料的储能模量的118 %，更典型地不高于115%，更典型地不高于112%，在一些实施例中不高于110%，在一些实施例中不高于108%，在一些实施例中不高于106%，以及在一些实施例中不高于104%。这种选择还可详述如下在_54°C测量的具有表面膜的复合材料的储能模量不高于在测量的不带表面膜的复合材料的储能模量的118%， 更典型地不高于115%，更典型地本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种在２５℃下具有储能模量Ｇ’ｔ２５的分层结构，该分层结构包括：ａ）固化的聚合物复合材料，该聚合物复合材料在２５℃下具有储能模量Ｇ’ｓ２５；和ｂ）结合在其上的固化的表面膜；其中Ｇ’ｔ２５不高于Ｇ’ｓ２５的１１８％。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：德米特里·萨利尼科夫，
申请(专利权)人：三M创新有限公司，
类型：发明
国别省市：US