[发明专利]可固化的组合物、利用该组合物制备复合材料的方法以及制备表面光洁度优异且纤维固结高的复合材料的方法

说明书

可固化的组合物例如基于噁嗪的可固化组合物用于航空业内的应用中，例如，以热固性树脂组合物在诸如树脂传递模塑、真空辅助树脂传递模塑、树脂膜熔渗、预浸渍和丝束浸渍的工艺中用作基质树脂，其中由此制得的复合材料或层压品表面光洁度优异且纤维固结高。

本申请是申请日为2011年4月12日、国家申请号为201180028937.4的申请的分案申请。

技术领域

可固化的组合物例如基于噁嗪的可固化组合物被用于航空业内的应用中，例如，以热固性树脂组合物在诸如树脂传递模塑、真空辅助传递模塑、树脂膜熔渗、预浸渍和丝束浸渍的工艺中用作基质树脂，其中由此制得的复合材料或层压品具有优异的表面光洁度和高的纤维固结(consolidation)。

背景技术

含有各种硬化剂的环氧树脂已被广泛用于航空工业中，兼作为粘合剂和作为基质树脂与各种基材一起用于预浸料组件。

环氧树脂与其它树脂的混合物是已知的。参见，例如，美国专利No.4,607,091(Schreiber)、5,021,484(Schreiber)、5,200,452(Schreiber)和5,445,911(Schreiber)。这些混合物显示出在电子工业中潜在可用性，因为环氧树脂可减低噁嗪的熔体粘度，允许使用较高的填料载量同时保持可加工的粘度。但是，环氧树脂常常不希望地使噁嗪聚合的温度增高。

环氧树脂的三元混合物也是已知的。参见美国专利No.6,207,786(Ishida)以及S.Rimdusit和H.Ishida,Development of new class of electronic packagingmaterials based on ternary system of benzoxazine,epoxy,and phenolic resin,Polymer,41,7941-49(2000)。

树脂传递模塑(“RTM”)是这样一种方法：将树脂(通常且主要是基于环氧树脂的树脂体系和基于马来酰亚胺的体系)在低粘度下和在压力下泵入包含干燥织物的预制品的封闭模具模头组(mold die set)中。树脂浸入预制品中产生纤维强化的复合材料制品。RTM方法可用来以低成本制造形状复杂的复合材料部件。这些部件通常需要沿内部模线和外部模线控制的表面连续的纤维强化。

纤维强化的复合材料制品可通过真空辅助树脂传递模塑(“VaRTM”)，类似RTM但在施加真空的情况下制造。VaRTM通常采用开放式模具并且将系统置于真空下以辅助树脂浸入处理。

树脂膜熔渗(“RFI”)，类似RTM，使树脂浸入置于模具中的预制品中。但是，在此，所述树脂是以膜的形式，将其与预制品一起置于模具中。美国专利No.5,902,535涉及RFI模和方法，特此通过引用并入本文。

在RTM和高级的VaRTM中所用的基质树脂具有低注射粘度，从而使得完全湿润和浸入预制品。

美国专利申请公布No.2007/0007692涉及利用含有苯并噁嗪成分的可热固化的组合物的树脂传递模塑、真空辅助树脂传递模塑和树脂膜熔渗方法。

尽管技术如此，仍然需要用于高级工艺的新树脂体系，特别是具有改善的性能的树脂体系。

发明内容

在诸如RTM、VaRTM、RFI、预浸渍和丝束浸渍体系的工艺中使用热固性树脂组合物以及在暴露于升高的温度条件时能够膨胀体积的试剂诸如可膨胀微球制备复合材料制品的方法。

在一方面，提供RTM方法，其步骤包括：

(a)将热固性树脂组合物供入包含预制品的封闭模具中，它们各自任选地具有能够膨胀体积的试剂；

(b)使所述模具的内部暴露于足以用所述热固性树脂组合物润湿所述预制品的第一升高的温度和升高的压力下；和