[发明专利]用于形成成形的预成型物的方法

权利要求书

1.一种用于使纤维预成型物成形的方法，其包含：

(a)提供实质上扁平的纤维预成型物，所述纤维预成型物包含由树脂粘合剂相互粘结的纤维材料的组合件；

(b)提供柔性上隔膜和柔性下隔膜，所述隔膜由弹性材料形成且为不透气的；

(c)提供其中安置有模具的外壳，所述模具有非平面的模制表面；

(d)通过在所述隔膜之间形成密封凹穴，以气密式方式将所述纤维预成型物固持在所述上隔膜与所述下隔膜之间；

(e)将其间具有所述预成型物的所述隔膜安置于所述外壳之上，以便界定由所述下隔膜和所述外壳所限定的密封腔室，且使得所述下隔膜安置于所述模制表面之上；

(f)从所述隔膜之间去除空气，以建立低于950毫巴且低于所述外壳中的压力的真空压力；

(g)加热所述纤维预成型物到高于所述树脂粘合剂的软化点的温度；

(h)通过在维持加热的同时以1毫巴/15分钟或更快的速率去除空气直到达到950毫巴或低于950毫巴的真空压力，在所述下隔膜与所述外壳之间的密封腔室内部形成真空，由此将其间具有所述预成型物的所述隔膜拉向所述模制表面，且最终贴合到所述模制表面上，借此形成成形的预成型物；

(i)使所述隔膜之间的真空压力降低到10毫巴或低于10毫巴；

(j)使所述成形的预成型物冷却到低于所述树脂粘合剂的软化温度的温度；

(k)解除所述隔膜之间的真空；

(l)从所述经冷却的预成型物去除所述上隔膜，同时维持所述下隔膜与所述外壳之间的所述密封腔室内部的真空；以及

(m)从所述下隔膜去除所述经冷却的成形的预成型物。

2.根据权利要求1所述的方法，其中进行加热步骤(g)直到所述树脂粘合剂的粘度在低于1.0×10⁸m·Pa范围内。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述纤维预成型物中的树脂粘合剂的总量以所述纤维预成型物的总重量计为0.5重量％到10重量％。

4.根据前述权利要求中任一权利要求所述的方法，其进一步包含在步骤(d)之前，根据图案切削加工所述实质上扁平的纤维预成型物。

5.根据前述权利要求中任一权利要求所述的方法，其中所述纤维预成型物包含多个以堆叠配置铺叠的纤维层，且向每一纤维层的至少一个表面施加所述树脂粘合剂。

6.根据权利要求5所述的方法，其中所述纤维层为织物层、带层或丝束层。

7.根据前述权利要求中任一权利要求所述的方法，其中所述树脂粘合剂包含热塑性组分或热固性组分或二者。

8.根据权利要求7所述的方法，其中所述树脂粘合剂包含热塑性组分和热固性组分，且热塑性组分包含聚芳基砜聚合物且所述热固性组分包含一或多种环氧树脂。

9.根据权利要求8所述的方法，其中所述聚芳基砜聚合物为具有末端胺基团的聚醚砜(PES)与聚醚醚砜(PEES)的共聚物。

10.根据权利要求1到7中任一权利要求所述的方法，其中所述树脂粘合剂包含选自以下各项的热塑性聚合物：聚酯、聚酰胺、聚酰亚胺、聚碳酸酯、聚氨酯、聚(甲基丙烯酸甲酯)、聚苯乙烯、聚芳族物、聚酯酰胺、聚酰胺酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚芳酰胺、聚芳酯、聚丙烯酸酯、聚(酯)碳酸酯、聚(甲基丙烯酸甲酯/丙烯酸丁酯)、聚砜、其共聚物以及组合。

11.根据前述权利要求中任一权利要求所述的方法，其中所述树脂粘合剂呈粉末、液体、糊状物或膜形式。

12.根据权利要求1到9中任一权利要求所述的方法，其中所述树脂粘合剂呈聚合物纤维形式，所述聚合物纤维为热塑性纤维与热固性纤维的混合物，或为由热塑性聚合物与热固性聚合物的掺合物形成的纤维。

13.根据权利要求1到9中任一权利要求所述的方法，其中所述树脂粘合剂呈聚合物纤维形式，所述聚合物纤维由热塑性聚合物与热固性聚合物的掺合物形成。

14.根据权利要求1到7中任一权利要求所述的方法，其中所述树脂粘合剂呈包含随机配置的聚合物纤维的非编织网纱形式，所述随机配置的聚合物纤维由选自热塑性聚合物、热固性聚合物以及其组合的一或多种聚合物形成。