[发明专利]包含半芳族聚酰胺的复合材料的声发射减少

说明书

技术领域

本发明涉及半芳族聚酰胺复合结构及其制备方法的领域。

背景技术

为了代替金属部件以减轻重量和降低成本并同时保持相当的或更优的机械性能，已经开发了基于复合材料的结构，该复合材料具有包含纤维材料的聚合物基体。随着对此领域关注度的日益增长，已设计了纤维增强的塑性复合结构，原因在于其具有由纤维材料和聚合物基体的组合而产生的优异物理特性，并且这些纤维增强的塑性复合结构被用于多种最终用途应用。已开发了多种制造技术来改善聚合物基体对纤维材料的浸渍，从而优化复合结构的特性。

在高度苛刻应用中，例如，汽车、工业和航空应用中的结构部分，期望复合材料，这是由于轻质、高强度和耐温性的独特组合。

可使用热固性树脂或热塑性树脂作为聚合物基体来获得高性能复合结构。基于热塑性塑料的复合结构相对于基于热固性塑料的复合结构表现出若干优点，例如以下事实：它们可通过施加热量和压力而后成型或再加工，由于不需要固化步骤而减少制造复合结构所需的时间，以及增加回收利用的可能性。实际上，在热塑性塑料的加工期间，不需要热固性树脂耗时的化学交联(固化)反应。在热塑性树脂中，聚酰胺尤其充分适于制造复合结构。由于热塑性聚酰胺组合物的良好机械特性、耐热性、抗冲击性和耐化学品性，并且人们可方便灵活地将其模塑成多种具有不同复杂度与精细度的制品，因此期望将热塑性聚酰胺组合物用于各种不同的应用中，包括汽车中所用的部件、电气/电子部件、家用电器和家具。

半芳族聚酰胺复合物作为将热塑性复合材料的快速转变时间和热固性样材料的机械特性在典型应用操作温度范围内的良好保持组合的材料是人们感兴趣的。本领域中熟知具有高玻璃化转变温度的部分芳族聚酰胺提供这些优点。将此类优点扩展至具有较高且对齐纤维含量的体系的复合结构可产生适于多种工业和应用中的结构应用的材料。

WO 2007/149300、WO 2012/058348和WO 2012/058350公开了半芳族聚酰胺复合结构及其制备方法。本发明所公开的复合结构虽然具有良好机械特性，但存在微裂纹并且在冷却或机械负载时发出声能。

微裂纹可导致减小的机械特性、过早老化和与复合结构随使用和时间劣化相关的问题。

另外，当重叠注塑复合结构，即当由层合获得的成型复合结构与第二树脂或复合体系重叠注塑时，已知使用由相容或增容的第二树脂物质组成的表面树脂组合物，或树脂物质的共混物有助于该方法。因此，当基体树脂组合物或表面树脂组合物包含半芳族聚酰胺时，期望抑制声发射和微裂纹。

复合结构还必须具有足够的特性以抵抗机械诱导的应力，所述应力可在具有良好长期耐久性的模塑制品中操作和使用复合材料期间施加，诸如通常在复合材料的情况下所理解的。

因此，需要具有高玻璃化转变温度的半芳族聚酰胺复合结构，其表现出良好的机械特性，尤其是弯曲强度，但不存在微裂纹或在冷却或机械负载时发出声能。

发明内容

本文描述了一种具有表面并且包含织造玻璃纤维织物的复合结构，所述表面的至少一部分由表面树脂组合物制成，所述织造玻璃纤维织物用基体树脂组合物完全浸渍，其中

a.所述基体树脂组合物包含PA6T/DT和PA66/6T的共混物，其优选具有介于约30∶70至约70∶30之间的重量比，更优选地具有约50∶50的重量比

b.所述表面树脂组合物独立地选自包含PA6I/6T的无定形聚酰胺组合物或包含PA66和PA6的共混物的聚酰胺组合物，优选地所述表面树脂组合物的共混物中的PA66和PA6的重量比介于100∶0至50∶50之间，优选地75∶25

并且其中

c.所述织造玻璃纤维织物具有介于280至320g/m²之间的基重

d.织造玻璃纤维织物的覆盖率介于95％至100％之间。

优选地，本发明的复合结构具有介于45％至60％之间的纤维体积分数。

在一个实施方案中，根据本发明的复合结构还包含由碳纤维制成的纤维材料。

根据本发明的复合结构呈片材结构、或汽车组件、卡车组件、商用飞机组件、航空航天器组件、轨道组件、家用电器组件、计算机硬件组件、手持式装置组件、娱乐和体育设施组件、机器结构组件、建筑物结构组件、光伏设备结构组件或机械装置结构组件的形式。

具体实施方式

定义

如本文所用，术语“一个/一种”是指一个/一种以及是指至少一个/一种，并且不是必定限制其指示名称为单数的冠词。