[发明专利]由实心线性型材形成的结构件

说明书

相关申请

本申请要求2010年6月11日提交的临时申请序列No.61/353,885的优先权，通过引用将其全部内容并入本文。

发明背景

通常借助于将一个或多个纤维增强带拉挤通过模具使所述带成型为所需构造来形成实心型材。所述带可以包括包埋在聚合物基体内的沿单一方向排列的连续纤维。因为所述型材具有沿机器方向（纵向）取向的连续纤维，它们通常沿机器方向表现出良好的拉伸强度。然而，遗憾的是，可获得的最大程度的拉伸强度由于在加工非常高强度的材料中的困难而受到限制。如此，目前对表现出优异的拉伸强度、却可以按相对有效且简单的方式进行制造的实心型材存在需要。

发明概述

根据本发明的一个实施方案，公开了一种包含实心线性型材的结构件。所述实心线性型材含有由多个带(ribbons)的合并层合体形成的第一组成部分(component)，其中所述层合体的每个带包含：基本沿纵向取向的多个连续纤维、和含有一种或多种热塑性聚合物且在其中埋入所述连续纤维的树脂基体。所述连续纤维占所述带的约40wt.%-约90wt.%，所述热塑性聚合物占所述带的约10wt.%-约60wt.%。挠曲模量为约10千兆帕或更大。

根据本发明的另一个实施方案，公开了一种形成实心线性型材的方法，该方法包括提供多个单独带。每个带包含：基本沿纵向取向的多个连续纤维、和含有一种或多种热塑性聚合物且在其中埋入所述连续纤维的树脂基体，所述连续纤维占所述带的约40wt.%-约90wt.%，所述热塑性聚合物占所述带的约10wt.%-约60wt.%。将所述带加热到处于或高于所述树脂基体软化温度的温度。将所述加热的带牵拉通过第一模具以使所述带合并在一起并且形成层合体以及牵拉通过第二模具以使所述层合体成型。将成型的层合体冷却以形成实心型材。

下面更为详细地给出本发明的其它特征和方面。

附图简要描述

包括参照附图，在本说明书的其余部分中更具体地给出本发明的全部和实施内容，包括对本领域技术人员而言其最佳的模式，其中：

图1是用于本发明的浸渍系统的一个实施方案的示意性描述；

图2A是图1中所示的浸渍模具的截面图；

图2B是可用于本发明的浸渍模具的歧管组件和浇道的一个实施方案的分解图；

图2C是可用于本发明的至少部分限定出浸渍区的板片(plate)的一个实施方案的透视图；

图3是可用于本发明的拉挤系统的一个实施方案的示意性描述；

图4是可用于图3系统的拉挤模具的一个实施方案的透视图；

图5是本发明实心型材的一个实施方案的截面图；

图6是本发明实心型材的另一个实施方案的截面图；以及

图7是本发明实心型材的又一个实施方案的截面图。

本说明书和附图中重复使用的参考标记意欲表示本发明的相同或类似的特征或要素。

代表性实施方案的详述

定义

如本文所使用的，术语“型材”通常是指拉挤部件。型材可以具有多种截面形状，例如方形、矩形、圆形、椭圆形、三角形、I形、C形、U形、J形、L形等。

如本文所使用的，术语“线性”通常是指沿型材整个长度基本相同的截面形状。

如本文所使用的，术语“连续纤维”通常是指具有大于约8毫米，在一些实施方案中，约15毫米或更大，在一些实施方案中，约20毫米或更大的长度的纤维、细丝、纱线或粗纱（例如纤维束）。

如本文所使用的，术语“不连续纤维”通常是指不连续的纤维、细丝、纱线或粗纱。这类纤维典型地具有约8毫米或更小的长度。例如，不连续纤维可以包括短纤维或长纤维。“长纤维”典型地是具有约0.5-约8毫米，在一些实施方案中，约0.8-约6毫米，和在一些实施方案中，约1-约5毫米的长度的那些纤维。“短纤维”典型地是具有约0.5毫米或更小，在一些实施方案中，约0.01-约0.4毫米，和在一些实施方案中，约0.05-约0.3毫米的长度的那些纤维。

详述

本领域普通技术人员应理解，目前的论述仅仅是示例性实施方案的描述，并且不意欲限制本发明的更宽泛方面。