包含具有阻挡层的粘弹性层的复合材料制品制造技术

技术编号:7168176 阅读:208 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术提供了纤维增强的树脂基质复合层合材料,所述纤维增强的树脂基质复合层合材料包含:纤维增强的树脂基质的第一层和纤维增强的树脂基质的第二层,所述纤维增强的树脂基质的第一层和所述纤维增强的树脂基质的第二层包含第一树脂基质和第二树脂基质;和位于介于所述纤维增强的树脂基质的第一层和所述纤维增强的树脂基质的第二层之间的粘弹性构造,所述粘弹性构造结合于所述第一树脂基质和所述第二树脂基质,并包含:i)至少一个粘弹性层;和ii)至少一个阻挡层。在一些实施例中,所述粘弹性构造包含至少两个阻挡层,所述至少两个阻挡层在组成上与至少一个粘弹性层不同,并且其中所述至少两个阻挡层结合于所述第一树脂基质和所述第二树脂基质。在一些实施例中,所述一个或多个阻挡层可以基本上不可渗透有机溶剂、和/或基本上不可渗透水、和/或基本上不可渗透气体。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及复合材料制品,例如纤维增强的树脂基质复合层合材料或纤维增强塑料(FRP)基质复合层合材料,该复合材料制品包括介于纤维增强的树脂基质层之间并粘合到其上的粘弹性构造,该粘弹性构造包含至少一个粘弹性层和至少一个阻挡层。
技术介绍
使用纤维增强的树脂基质复合层合材料或纤维增强塑料(FRP)基质复合层合材料(“复合材料”)已在航空、汽车及其他运输行业的各种应用中被广为接受,因为它们具有重量轻、强度大和硬度高的特点。纤维增强的树脂基质复合层合材料到工业应用中实施背后的最大推动因素是重量减轻的有益效果和性能的提高。多种航空部件由玻璃纤维复合材料和碳纤维增强复合材料制成,该复合材料包括飞机机身部分和机翼结构。复合材料被用于制造飞机、风力发电机、汽车、体育用品、家具、公共汽车、卡车、船舶、火车车厢以及其他应用的许多部件,在这些应用中,材料的刚性、轻质、或部件的固结作用是有益的特性。最通常的情况是,纤维由碳、玻璃、陶瓷或芳族聚酰胺制成,树脂基质为有机热固性或热塑性材料。这些部件通常在真空和/或压力条件下制造的温度为20°C至180°C、偶尔高达230°C、 偶尔高达360°C。
技术实现思路
简而言之,本专利技术提供了纤维增强的树脂基质复合层合材料,所述材料包含纤维增强的树脂基质的第一层和纤维增强的树脂基质的第二层,其包含第一树脂基质和第二树脂基质;和介于纤维增强的树脂基质的第一层和纤维增强的树脂基质的第二层之间的粘弹性构造,其粘合到第一树脂基质和第二树脂基质,并包含i)至少一个粘弹性层;和ii)至少一个阻挡层。在一些实施例中,粘弹性层和阻挡层可以是同一层。在一些实施例中,粘弹性构造包含单层,该单层既是粘弹性层又是阻挡层。在一些实施例中,粘弹性构造为单层, 该单层既是粘弹性层又是阻挡层。在一些实施例中,至少一个粘弹性层在组成上与至少一个阻挡层不同。在一些实施例中,粘弹性层和阻挡层可以是同一层,也可以是不同的层。在一些实施例中,粘弹性构造包含至少两个阻挡层,该阻挡层在组成上与至少一个粘弹性层不同,并且其中所述至少两个阻挡层结合于所述第一树脂基质和所述第二树脂基质。在一些实施例中,所述一个或多个阻挡层可以基本上不可渗透有机溶剂、和/或基本上不可渗透水、和/或基本上不可渗透气体。在一些实施例中,如以剪切模式通过DMTA方法在IOHz 频率下测量的结果,所述粘弹性层的峰值阻尼率(TanS)可以为至少1.0。在一些实施例中,所述粘弹性构造另外包含至少一个固化的粘合剂层,所述至少一个固化的粘合剂层的组成与树脂基质的组成不同。在一些实施例中,一层或多层纤维增强的树脂基质层另外包含至少一个芯层,该芯层可以任选地包含泡沫、木材、或蜂窝构造。 在另一方面,本专利技术提供了制备纤维增强的树脂基质复合层合材料的方法,该方法包括以下步骤提供第一固化性纤维增强的树脂基质和第二固化性纤维增强的树脂基质,该基质包含第一固化性树脂基质和第二固化性树脂基质;提供粘弹性构造,该粘弹性构造包含至少一个粘弹性层和至少一个阻挡层;提供工具,该工具形状与所需的层合材料形状相反;将所述第一固化性纤维增强的树脂基质、粘弹性构造以及第二固化性纤维增强的树脂基质按如上顺序放置在工具中;以及固化所述固化性树脂基质,以制备纤维增强的树脂基质复合层合材料。在一些实施例中,所述粘弹性层和所述阻挡层可以是同一层。在一些实施例中,粘弹性构造包含单层,该单层既是粘弹性层又是阻挡层。在一些实施例中,粘弹性构造为单层,该单层既是粘弹性层又是阻挡层。在一些实施例中,至少一个粘弹性层在组成上与至少一个阻挡层不同。在一些实施例中,粘弹性层和阻挡层可以是同一层,也可以是不同的层。在一些实施例中,粘弹性构造包含至少两个阻挡层,该阻挡层在组成上与至少一个粘弹性层不同,并且其中所述至少两个阻挡层结合于所述第一树脂基质和所述第二树脂基质。在一些实施例中,所述一个或多个阻挡层可以基本上不可渗透有机溶剂、和/或基本上不可渗透水、和/或基本上不可渗透气体。在一些实施例中,如以剪切模式通过DMTA 方法在IOHz频率下测量的结果,所述粘弹性层的峰值阻尼率(Tan δ )可以为至少1. 0。在一些实施例中,所述粘弹性构造另外包含至少一个固化的粘合剂层,所述至少一个固化的粘合剂层的组成与树脂基质的组成不同。在一些实施例中,一层或多层纤维增强的树脂基质层另外包含至少一个芯层,该芯层可以任选地包含泡沫、木材、或蜂窝构造。在另一方面,本专利技术提供了粘弹性构造,该粘弹性构造包含至少一个粘弹性层,该粘弹性层结合于至少一个阻挡层,其中所述至少一个阻挡层在组成上不同于所述至少一个粘弹性层。在一些实施例中,所述粘弹性构造包含至少两个阻挡层,所述至少两个阻挡层结合于粘弹性层,通常将所述粘弹性层夹在阻挡层之间。在一些实施例中,所述一个或多个阻挡层可以基本上不可渗透有机溶剂、和/或基本上不可渗透水、和/或基本上不可渗透气体。在一些实施例中,如以剪切模式通过DMTA方法在IOHz频率下测量的结果,所述粘弹性层的峰值阻尼率(Tan δ )可以为至少1. 0。附图说明图1为如以下实例所述的比较性复合材料制品的示意图。图2为如以下实例所述的根据本专利技术的包含粘弹性构造的复合材料制品的示意图。图3为如以下实例所述的根据本专利技术的包含粘弹性构造的复合材料制品的示意图。图4为如以下实例所述的根据本专利技术的包含粘弹性构造的复合材料制品的示意图。图5为如以下实例所述的根据本专利技术的包含粘弹性构造的复合材料制品的示意图。图6为如以下实例所述的根据本专利技术的包含粘弹性构造的复合材料制品的示意图。具体实施例方式纤维增强的树脂基质复合层合材料或纤维增强塑料(FRP)基质复合层合材料 (“复合材料”)已在航空、汽车以及其他运输行业的各种应用中被广为接受,因为它们具有重量轻、强度大和硬度高的特点。粘弹性层可以被包含在复合材料部件中作为中间层,用于可以包括减振和降噪的目的。本专利技术在一些实施例中提供了复合材料制品,该复合材料制品具有至少一种中间粘弹性构造,该至少一种中间粘弹性构造具有至少一个粘弹性层和至少一个位于介于所述粘弹性层和所述复合材料基质之间的阻挡层。更通常,所述粘弹性构造包含至少两个阻挡层,在介于粘弹性层的每一面和复合材料基质之间存在至少一个阻挡层。在一些实施例中, 在所述制品内交错设有额外的粘弹性层和阻挡层。在替代实施例中,本专利技术提供了复合材料制品,该复合材料制品具有粘 弹性构造, 所述粘弹性构造具有至少两个中间粘弹性层,在粘弹性层之间设有至少一个阻挡层。在一些实施例中,在所述制品内交错设有额外的粘弹性层和阻挡层。粘弹件层任何合适的粘弹性材料均可以用于制备所述粘弹性层。可用的材料可以包括在美国专利公布No. 2008/0139722中所公开的那些,该专利的公开内容以引用方式并入本文。可用的材料可以包括得自3M公司(St. Paul,Minnesota, USA)的3M Ultra-Pure Viscoelastic Damping Polymer 242 (3M 超纯粘弹性阻尼聚合物 242)、3M Viscoelastic Damping Polymer Type 830 (3M 粘弹性阻尼聚合物 830 型)、3M Viscoelastic Damp本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种纤维增强的树脂基质复合层合材料,其包括:a)纤维增强的树脂基质的第一层,其包含第一树脂基质;b)纤维增强的树脂基质的第二层,其包含第二树脂基质;和c)粘弹性构造,所述粘弹性构造位于所述纤维增强的树脂基质的第一和第二层之间,所述粘弹性构造结合于所述第一和第二树脂基质,其包含:i)至少一个粘弹性层;和ii)至少一个阻挡层;其中所述粘弹性层和阻挡层可以为同一层或可以为不同层。

【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:拉里·S·赫伯特
申请(专利权)人:三M创新有限公司
类型:发明
国别省市:US

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