[发明专利]用于对多孔泡沫体表面进行密封的方法

说明书

至少部分地对具有初始抗压强度的多孔泡沫体的表面进行密封的方法，该多孔泡沫体优选包含聚对苯二甲酸乙二醇酯，该方法包括以下步骤：提供包含聚对苯二甲酸乙二醇酯的多孔泡沫体，该泡沫体具有相对着的表面；将该泡沫体置于第一压力元件之间；在高于100℃的第一温度下于第一压力施加步骤中，通过该第一压力元件向相对着的表面施加第一压缩压力，该第一压缩压力低于初始抗压强度的10％；将施压后的泡沫体置于第二压力元件之间；并在低于第一温度至少25℃的第二温度下于第二压力施加步骤中，向相对着的表面施加第二压缩压力，该第二压缩压力低于初始抗压强度的15％。

技术领域

本发明涉及至少部分地对膨胀多孔泡沫体的表面、尤其是对用作包含纤维增强基质树脂复合材料外层的夹心板的芯材的泡沫体表面进行密封的方法。

背景技术

在结构复合材料领域中公知的是，将膨胀的多孔泡沫片材用作包含纤维增强基质树脂复合材料外层的夹心板的芯材。夹心板通常通过如下制造：将各纤维层置于泡沫片材的相对着的表面上，并随后在真空辅助的树脂传递模塑步骤中，将可固化树脂浸渍入纤维层中并迎着(against)相对着的表面浸渍。随后将树脂固化，从而形成夹心板。

需要在固化后的树脂层和芯材之间提供强力粘附性结合，以使在固化后的树脂层和芯材之间具有高的剥离强度。

还需要尽量减小泡沫芯材的树脂吸收。这一树脂吸收不期望地增加了夹心板的重量。在真空辅助的树脂传递模塑步骤中，当迎着多孔泡沫芯材的相对着的表面浸渍树脂时，该表面倾向于通过将可固化树脂吸附入相对着的表面内来吸收树脂。

夹心板的泡沫芯材还需要显示出高的机械性能，如高的抗压强度和高的抗剪强度，并在其整个表面面积上具有均匀的机械性能。

总而言之，夹心板需要显示出机械性能和低的树脂摄取的组合。

已知通过热密封处理对泡沫芯材的表面进行处理。例如，US-A-2005/0182239公开了生产模塑聚(甲基)丙烯酰胺泡沫的方法，其中将热和压力施加至泡沫表面来压实该表面。表面压实的泡沫由此被密封，并可在纤维复合组件中用作可移动的芯材。据说当用作芯材时，对于同样的粘合力而言，该表面压实的泡沫显示出降低的树脂吸附。在施压操作期间，将施压机(press)加热至接近发泡温度，将冷的泡沫插入加热后的施压机中，随后闭合施压机以施加接触压力(据称理想地为泡沫抗压强度的约30％)，将泡沫的经加热表面压实，而泡沫的冷的内部区域不被压实，并在达到期望的最终厚度后，使得能够在施压机闭合的同时使施压机和施压机内的泡沫冷却。仅在泡沫冷至足够在移出后保持空间稳定后，从施压机中移出泡沫。这一文献公开了通过避免粘合至芯材表面而提供可移动的芯材，而对于结构夹心板而言，通常期望在芯材和层压至其上的复合材料之间具有强的粘附性结合，显示出高的剥离强度。

高性能复合夹心板传统上由蜂窝材料和结构多孔聚合泡沫构建成，该蜂窝材料和结构多孔聚合泡沫由聚氯乙烯(PVC)和苯乙烯丙烯腈(SAN)聚合物制成。轻质芯材交替地对结构增强件进行分隔，从而提高抗挠刚度并降低结构的总重量。多孔泡沫比起蜂窝板更容易加工，并且当使用真空树脂浸入工艺以树脂基质对结构纤维增强件进行浸渍以形成轻质夹心板时，多孔泡沫是优选的芯材材料。

目前需要由芳香聚酯(例如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET))组成的结构泡沫，该泡沫显示出成本和机械性能(如抗压强度、压缩模量、抗剪强度和剪切模量)的良好平衡，使得该泡沫能够被用作包含纤维增强基质树脂复合材料外层的夹心板中的芯材。目前的PET泡沫与用于形成纤维增强夹心板的其它结构芯材(如PVC和SAN)的缺点为真空浸入和预浸渍加工期间的增高的树脂吸附以及更昂贵的结构芯材。增高的树脂吸附既增加了成本、又增加了最终板材的重量。