[发明专利]可热塑性变形的复合材料

说明书

技术领域

本发明涉及一种可热塑性变形的复合材料，其由具有玻璃纤维织物层片的核心层构成，该玻璃纤维织物层片的两面均针织有纤维非织物层片，并且还包括至少一个覆盖层，此外，本发明还涉及这种复合材料的制造方法及其用途。

背景技术

WO2006/111037中描述了一种复合材料，该复合材料优选由两面均针织有纤维非织物层片A的玻璃纤维织物层片B构成。这种复合材料可以用于，例如，车辆领域。

WO2006/048304中描述了包含一层多孔核心层以及覆盖层的车辆衬里部件。核心层由以多孔纤维非织物(包括玻璃纤维和聚丙烯纤维)或者塑料泡沫构成，覆盖层由玻璃纤维增强的非织物聚丙烯纤维非织物构成，或者由以铝或高熔点聚合物形成的膜构成。该衬里部件还可包括由聚对苯二甲酸乙二醇酯非织物构成的薄覆盖层。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种改善的复合材料，该复合材料尤其适合于发动机的封装，并且该复合材料具有高的声吸收、足够的碎石防护性、高的抗裂纹传播性、好的耐水和耐油性、以及防火性。

上述目的通过本发明的复合材料来实现。相应地，本发明的主题是可热塑性变形的复合材料，包括含玻璃纤维织物层片B的核心层，该核心层的两面均结合包含聚丙烯纤维(PPF)和玻璃纤维(GF)的纤维织物层片A。

该复合材料的特征在于它的核心层结合至少一层非织物形式的覆盖层D，该覆盖层D包含聚对苯二甲酸乙二醇酯(PETF)和PPF。

在一个具体的实施方式中，在核心层和覆盖层之间置入非织物形式的中间层C，其包含GF和PPF。

该玻璃纤维织物层片B优选具有200～1000g/m²、更优选400～800g/m²的定量。该纤维优选以纤度为30～3000特克斯的纤维束的形式存在。该织物可以具有纵向/横向的比值为4/1并且包含亚麻织物。该织物也可具有1/1的纵向/横向的比值。该玻璃织物使得上述的复合材料具有更高的抗冲击和抗裂纹传播性。

纤维非织物层A优选由30～60重量%GF和70～40重量%PPF构成，更优选由40～55重量%GF和60～45重量%PPF构成。它们的定量优选为200～2000g/m²，更优选为500～1000g/m²。根据梳理工艺或者Airlay工艺制备纤维非织物层A，由此得到循环带。该循环带的孔隙率优选为40～80体积%，更优选50～70体积%。

覆盖层D优选由20～60重量%PETF和80～40重量%PPF构成，更优选由30～50重量%PETF和50～70重量%PPF构成。该覆盖层D的定量优选为20～500g/m²，更优选30～300g/m²。优选该复合材料的两面均包含覆盖层D，但也可以只在一面上设置覆盖层D而在另一面上设置聚丙烯膜。该膜以粘附牢固的方式熔合在核心层上，并同时充当封闭密封层的作用。

覆盖层D优选具有0～20体积%、更优选1～15体积%的孔隙率。覆盖层D赋予复合材料以高的声吸收、好的碎石防护性和足够的耐水和耐油性。

在一个备选的实施方式中，置于核心层和覆盖层之间的中间层C优选包含5～40重量%GF和95～60重量%PPF，更优选10～30重量%GF和90～70重量%PPF。该中间层的孔隙率优选为5～50体积%，更优选10～30体积%。该任选的中间层C赋予复合材料以好的刚性和改善的声吸收。

上述各个层片或层通过热方式彼此结合，优选还额外地通过针织的方式彼此结合。该针织导致在z方向上玻璃纤维的部分取向，由此在后来的复合物材料加工过程中，当再次加热来制备完成部件时，该纤维的回复力在压制成型后可能会起作用。在这个优选的实施方式中，首先将非织物D、A和织物B连接在一起，也将非织物D和A也连接在一起，接着将由此得到的两个结构通过针织连接在一起。然后将该针织的结构体短暂的加热，例如30～360秒加热至180～210℃的温度，例如在连续式鼓风干燥箱中或者使用IR辐射，由此造成聚丙烯熔融，该熔融的聚丙烯浸透玻璃纤维并且由此将它们结合在一起。在备选的实施方式中，首先将非织物D、C和A连接在一起，也将非织物D和C连接在一起，以及将非织物A和织物B连接在一起，然后将由此得到的三个结构通过针织的方式连接在一起。然后，如上述的一样，加热该针织的结构体来熔融聚丙烯。