[发明专利]使用气流成网工艺和湿玻璃的夹层复合材料

说明书

本发明的技术领域和工业实用性

本发明一般性地涉及复合材料产品，更具体地说，涉及包括至少一个由增强用纤维和有机纤维形成的层(其可以用作覆面材料或芯部材料)的夹层复合材料。

发明背景

玻璃纤维可用于多种技术。例如，玻璃纤维用作聚合物基体中的增强材料以形成玻璃纤维增强的塑料或复合材料。玻璃纤维已经以连续或短切长丝、股、粗纱、机织物、无纺织物、网和纱布形式使用以增强聚合物。玻璃纤维通常用作聚合物基体中的增强材料以形成玻璃纤维增强的塑料或复合材料，原因在于它们提供尺寸稳定性，因为它们不会响应变化的大气条件发生收缩或伸展。此外，玻璃纤维具有高的拉伸强度、耐热性、防潮性和高的导热性。

玻璃纤维增强的塑料复合材料的一种应用是在夹层结构板中。夹层结构板是薄的高强度覆面层位于较厚的轻质芯部材料的每一侧上的结合物，它提供绝缘性能、声音衰减性能和结构性能。该芯部材料吸收通常由载荷产生的剪切力并将它们分布在大的面积上。因此，芯层应该足够地刚性并且具有良好的剪切强度。覆面层通常由玻璃纤维增强的塑料(FRP)形成。通常，采用粘合剂或机械紧固件将所述芯层和覆面层结合以致它们可以充当承载装置。

常规夹层结构板的实例在下面给出。

Blanpeid等人的美国专利No.4,459,334公开了复合板，其包括发泡塑料材料的芯和在该芯的至少一个面上的表层，该表层由铝箔与无规取向的玻璃纤维的毡相粘合的双层材料形成。由所述芯部材料和所述双层表层形成的板材被认为具有优异的隔热和阻燃性能。

O′Neill的美国专利No.4,910,067公开了结构材料，其由热塑性塑料层、与该热塑性塑料层分隔的纤维材料层和设置在该两层之间的空间中的泡沫塑料芯形成。树脂将纤维材料层浸渍和保持在一起以形成纤维增强的树脂结构。该泡沫塑料芯和纤维增强的树脂结构由能够具有发泡特性和树脂特性的芯部材料整体地形成。

Sanmartin等人的美国专利No.4,937,125公开了由芯插入外表层和内表层之间形成的夹层结构，该夹层结构设计用来抵抗冲击和热侵蚀。

Brambach的美国专利No.5,186,999描述了由芯部材料夹在两个增强的顶层之间形成的片状夹层材料。该芯层是热塑性发泡材料或具有蜂窝状结构的材料。该顶层由用纤维增强的热塑性合成塑料材料形成。在压力下穿过一个顶层将是塑性材料的至少一种局部增强材料注入芯层。

Tsotsis的美国专利No.5,460,865描述了由围绕着薄的轻质中间层设置的薄的上层蜂窝状芯和下层蜂窝状芯的结合物形成的杂化板，所述下层蜂窝状芯的密度等于或低于所述上层芯的密度。蜂窝状芯和轻质中间层的结合物设置在两个外表层内。

Ueda等人的美国专利No.6,743,497公开了具有蜂窝状芯、前表面层和后表面层的夹层板，其将该蜂窝状芯夹在其上和下表面之间。前表面层和后表面层中至少之一由使用酚醛树脂作为基体的纤维增强的塑料制成。

Wedi的美国专利No.6,753,061公开了由中心层和一个或两个外层形成的柔性夹层材料。该中心层由聚合物合成材料制成，所述聚合物合成材料是柔性的并且显示蜂窝状结构。该外层由硬化砂浆形成，所述硬化砂浆由于合成添加剂而变得是柔性的，并且所述外层使纤维网幅材料作为它们的芯。

Preisler等人的美国专利公开No.2003/0197400A1公开了夹层类增强复合材料内部屋面板。该内部屋面板包括由增强的热塑性材料制成的上表层，由热塑性材料制成的多孔芯和由增强的热塑性材料制成的底表层。

Preisler的美国专利公开No.2003/0205917A1公开了夹层类载重底板。该载重底板包括由增强的热塑性塑料材料制成的承载上表层，增强用板条(它们各自由增强的热塑性复合材料或挤拉型材(pultrusion)制成)的上骨架框架结构，由热塑性材料制成的多孔芯，增强用板条(增强的热塑性复合材料或挤拉型材)的下骨架框架结构，和由增强的热塑性材料制成的下表层。

虽然现有技术中存在许多夹层结构板，但是现有的夹层板都没有提供足够的强度、刚性、载荷形变(load deflection)和足够的声音衰减性能、或调节该夹层板以满足所需的强度和声学要求的能力。因此，存在对以下夹层复合材料的需要，该夹层复合材料显示优异的声音衰减性能、改进的结构和热性能，并且是轻质和低成本的。

发明概述