[发明专利]制备玻璃纤维垫席的粘合剂

说明书

本申请是申请日为2005年10月19日、发明名称为“用于模塑大型复合结构的浸渍织物”且申请号为200580036106.6(国际申请号为PCT/US2005/037704)的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明总体上涉及一种新颖的粘合剂。

背景技术

在本领域公知的加强织物由形成机织材料、针织材料和无纺材料的纤维材料制成。典型地通过玻璃纱线、碳纱线和芳族聚酰胺纱线形成织物，且多个织物层被堆叠并被切成干织物套件或预制坯。所述预制坯随后被浸渍或浸入树脂粘合剂并被固化以形成刚性复合物。

典型地，玻璃加强纤维垫席经预成型，随后被置于模具中以模塑为纤维加强制品。玻璃纤维加强垫席用于需要必要强度的情形，如用于卡车的防护板、汽车底盘或客车的构件等。例如，连续生丝(strand)垫席的层和单向或多向加强材料的层分别地进行制造。这些层被单独地置于一套预成型筛网中，所述预成型筛网一般包括上部筛网和下部筛网。所述上部筛网和下部筛网一起移动以使多层结构符合预成型筛网的形状。因此所述多层结构成形为所称为的预制坯。所述预制坯随后被置于模具中，并以合适的树脂类材料注入以制成纤维加强制品。

本发明的受让人所有的于2005年3月31日公开的美国专利公开No.2005-0070182公开了一种无卷曲漫渍加强织物。这种单向织物在较大尺寸的丝束之间具有间隔开的较小尺寸的丝束。由较大丝束之间的较小丝束形成的“通道”使树脂更快速地浸渍并提高了生产率。

本发明涉及一种改进的浸渍织物，所述浸渍织物在包括VIP、RTM和RTM Lite或VARTM处理的封闭模塑处理的范围内更好地优化了配套(kitting)、预成型、加工的一致性、树脂浸渍速率、凝固厚度、表面美观性、以及复合物的结构性能。这代表由船舶(marine)、航空(wind)、建造、运输和工业用户使用的复合物封闭模塑过程的全部范围。另外，本发明还涉及一种新颖的连续长丝垫席和用于制造这种改进的浸渍织物垫席的粘合剂。

发明内容

所述浸渍织物包括：从由连续长丝垫席、直接短切垫席、直接连续垫席和这些垫席的结合物构成的组中选择的垫席，以及机织粗纱或粘合增强层。在一种可行的实施例中所述垫席和所述机织粗纱增强层被缝合在一起。

更具体而言，所述垫席通过从由玻璃纤维、碳纤维、石墨纤维、玻璃碳纤维、非石墨碳纤维、硼单块石墨纤维、硼单块非石墨碳纤维、硅树脂、芳族聚酰胺、陶瓷纤维、热塑性聚合物纤维、天然纤维和其混合物构成的组中选择的材料构成。诸如棉花、洋麻、剑麻、黄麻之类的天然纤维可以单独使用或与任意的以上所述的材料结合使用。所述机织粗纱或粘合加强层也可以由同以上所列材料相同的材料构造成。

典型地，机织粗纱加强层14的单位面积重量介于约8至约60oz/sq.yd(约0.27至约2.03kg/sq.m)之间。进一步，机织粗纱加强层从平纹式样、斜纹式样和缎纹式样的组中进行选择。所述机织粗纱加强层包括多个平行的丝束，其中至少两个丝束具有不同的每磅的码数，以形成间隔开的通道。典型地，两个丝束中的第一丝束的每磅的码数A介于约750至约2500yds/lb(约1511.9至约5039.7m/kg)之间，且所述两个丝束中的第二丝束的每磅的码数B介于约52至约450yds/lb(约104.8至约907.2m/kg)之间。

根据本发明另一种可行的实施例，所述浸渍织物还包括铺面垫席。所述垫席夹在所述铺面垫席和所述机织粗纱加强层之间。

根据本发明一种特别的实施例，所述浸渍织物的垫席是包括从E-玻璃纤维和/或ECR-玻璃纤维、粘合剂和浆料的连续长丝垫席。更具体而言，所述连续长丝垫席在所述纤维上包括：重量百分比介于约80至约99之间的玻璃纤维；重量百分比介于约1至约20之间的粘合剂；以及重量百分比介于约0.01至约1之间的浆料。所述玻璃纤维被设置为玻璃长丝束。所述玻璃长丝束的每束包括约20至约140个玻璃长丝。各所述玻璃长丝的平均直径介于约11微米至约26微米之间。所述玻璃长丝束的直径介于约0.127mm至约3.175mm之间。成圈率在约2.0至约8.0之间的范围内。

所述粘合剂是聚酯或诸如环氧树脂和环氧酚醛的环氧相容性粘合剂环氧亲和性粘合剂。所述聚酯粘合剂被研磨成粒度介于约25mm至约200mm之间。所述粘合剂还包括滑石和过氧化苯甲酰。更具体而言，所述粘合剂包括：重量百分比介于约92.5至约99.8之间的聚酯；重量百分比介于约0.01至约5之间的滑石；以及重量百分比介于约0.1至约2.5之间的过氧化苯甲酰。