[发明专利]包括热塑性聚氨酯薄膜层的复合材料层压板

说明书

一种复合材料层压板结构包括一个或多个预浸料层和处于所述一个或多个预浸料的表面上的热塑性聚氨酯薄膜层。还提供了一种制造包括热塑性聚氨酯薄膜的复合材料层压板结构的方法。

技术领域

本发明涉及包括热塑性聚氨酯薄膜层的复合材料层压板和制造这类物品的方法。物品包含一个或多个含有纤维的预浸料层，所述预浸料层具有与表面粘结的热塑性聚氨酯薄膜。本发明的结构和方法消除了将涂料施用在预浸料上，以赋予如颜色、耐UV性、耐磨性等性能的需要。

背景技术

复合材料层压板结构是由堆积的预浸料片材制成。层压板结构通常在外表面上涂覆有一个或多个涂料层，以便提供特定的性能，如耐水性、耐溶剂性或耐UV性、耐候性、耐磨性和/或耐腐蚀性。涂料还可以根据应用为层压板提供装饰。涂料的制备和其在复合材料层压板结构上的施用可能是一个耗时且昂贵的工艺。此外，在一些情况下，涂料缺乏耐久性，并且必须定期重新施用或层压板必须进行更换。

因此，需要提供一种耐用的复合材料层压板结构和制造具有所需和有益性能的复合材料层压板结构的方法。

发明内容

本发明提供了一种具有改善表面性能的复合材料层压板和制造该复合材料层压板的方法。该复合材料层压板包含一个或多个含有纤维的预浸料层和一个热塑性聚氨酯薄膜层。预浸料层包含这类已经用树脂(热塑性树脂或热固性树脂之一)浸渍的纤维基材。该预浸料层可以包括单向纤维、编织纤维或非编织织物或其组合。将热塑性薄膜层粘附至该预浸料层的外表面。除预浸料树脂和热塑性聚氨酯层外，本发明不需要其他附加的粘合剂材料。

附图说明

图1示出了制造复合材料层压板结构的一个现有技术工艺。

图2示出了根据本发明一个实施例的制造复合材料层压板结构的工艺。

图3示出了制造复合材料层压板结构的第二现有技术工艺。

图4示出了根据本发明另一个实施例的制造复合材料层压板结构的工艺。

具体实施方式

本发明包含由一个或多个含有纤维的预浸料层和热塑性聚氨酯薄膜层制成的复合材料层压板结构。下面将更详细地描述复合材料层压板结构的每层和制造复合材料层压板结构的方法。

含有纤维的预浸料

如本文所用，术语“预浸料”是指用树脂浸渍的纤维片材。该预浸料包括纤维基材，其可以选自单向纤维、由编织纤维制成的织物或非编织织物。用于该纤维的材料(或制成纤维的细丝)可以选自本领域技术人员已知的任何材料，包括但不限于碳、石墨纤维、玻璃、矿物或甚至聚合物(如由聚烯烃、聚乙烯、聚丙烯、芳纶、聚苯唑、聚氨酯、聚乙烯醇、聚丙烯腈、液晶共聚酯、聚酰胺、聚酯或其组合)。

为了形成预浸料片材，所选材料的单个或成束细丝形成的连续纤维可以进行线性取向，以形成单向纤维片材，或细丝或纤维可编织形成编织片材，这是本领域的普通技术人员所熟知的。然后用树脂浸渍纤维片材，以形成预浸料片材。用于形成预浸料的树脂可以包括本领域技术人员已知的任何树脂，例如，环氧树脂、酚醛树脂、双马来酰亚胺、聚酰亚胺、氰酸酯、聚碳酸酯、聚酯、聚苯乙烯、聚醚、丙烯腈、丁二烯、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、聚缩醛、聚砜、聚氨酯、热塑性聚氨酯及其混合物。有用的树脂可以是热固性树脂或热塑性树脂或其组合。用树脂浸渍纤维片材的方法在本领域是熟知的。在一个实施例中，预浸料中使用的树脂包含环氧树脂，例如热固性环氧树脂。

在一个实施例中，本发明的复合材料层压板中使用的预浸料包含碳纤维。在另一个实施例中，复合材料层压板的预浸料层含有由碳纤维组成的纤维。此实施例中的碳纤维可以用环氧树脂浸渍。在一个实施例中，用热固性环氧树脂浸渍碳纤维。