[发明专利]承重复合板

说明书

发明领域

本发明一般涉及车辆构造，更具体涉及通过长纤维加强的聚氨酯包围由一个或多个承重构件和结构性聚氨酯夹层复合物(sandwich composite)制得的组件而制备的承重复合板(load-bearing composite panels)。

发明背景

车辆板常常必须承受各种由于车辆在街道、公路和崎岖地形上通过而引起的结构应力。这些板所需的一种性质是重量轻，从而提高车辆的燃料效率。但是，较轻的重量可能对承受遇到的结构应力所需的强度造成不利影响，而且常常如此。许多工作人员试图提供能够符合通常相互竞争的结构强度和轻质性质的车辆板。

例如，Jaggi在美国专利第6,854,791号中描述了由增强的热塑性材料制成的车辆单元，其包括规定形状的、长纤维加强的热塑性基质，所述基质中具有整体化的连续纤维束或纤维带。基本结构包括底盘、在上底部区域纵向延伸的不中断的连续纤维束和在下底部区域纵向延伸的连续纤维束。上底部区域和下底部区域通过垂直壁连接。尽管该文献中描述了热塑性材料的应用，但是Jaggi没有提及热固性材料的使用。

授予Tomka的美国专利第6,299,246号揭示了具有承重结构的塑性铸造和设计结构，其中承重结构完全或部分地被形成模塑物的聚合物材料包围。Tomka的承重结构由若干相互连接的、高强度、连续的纤维加强的结构元件形成。Tomka陈述到他的发明可以简单且廉价的方式生产具有各种不同形状的结构，例如容器、油箱、车辆框架等。应注意，Tomka仅仅描述了连续纤维的使用。

授予Recker等的美国专利第4,405,752号提供了一种生产纤维加强的模塑产品的方法，该方法包括将两种特定的异氰酸酯和特定的异氰酸酯-活性组分混合，然后加入纤维长度为10-100毫米的纤维材料。Recker等在美国专利第4,336,180号中描述了基本无溶剂的模塑材料，该材料由预聚物和5-69重量％的纤维长度为0.1-100毫米的有机或无机纤维材料得到。Neither Recker等在专利中描述了承重构件的使用。

因为这些材料表现出一些缺点，本领域中仍然需要适用于包含在车辆中的强度高但轻质的承重板。

发明概述

因此，本发明提供这样的一种板及其生产方法。本发明的承重复合板通过用长纤维加强的聚氨酯围绕由一个或多个承重构件和结构性聚氨酯夹层复合物制得的组件来制备。本发明的轻质板由于长纤维加强的聚氨酯的物理性质，具有比各个单独的组件的总和更高的弯曲强度和抗弯强度。本发明的复合板可用于汽车底板(automobile floor panels)、拖车住房墙壁(walls for mobilehomes)、车顶模块(roof modules)、卡车床(truck beds)、卡车拖车底板(trucktrailer floors)等。

通过以下本发明的详细描述可以清楚地了解本发明的这些和其它优点和益处。

附图简要说明

现在将为了说明而非限制性的目的结合附图描述本发明，其中：

图1显示了本发明的承重复合板的一个实施方式的截面图；

图2显示了本发明的承重复合板的另一个实施方式的截面图；

图3显示了本发明的具有两个承重构件的承重复合板的一个实施方式的截面图，其中两个承重构件安装在托架中；

图4显示了本发明的包含金属冲压件作为承重构件的承重复合板的一个实施方式的截面图。

发明详述

现在，为了说明而非限制的目的描述本发明。除非在操作实施例中或者另有说明，说明书中使用的所有表示数量、百分量等的数字应理解为在所有情况中前有词“约”修饰。

本发明提供一种承重复合板，该承重复合板通过用长纤维加强的聚氨酯围绕由一个或多个承重构件和结构性聚氨酯夹层复合物制得的组件来制备。

本发明还提供一种制备承重复合板的方法，该方法包括用长纤维加强的聚氨酯包围由一个或多个承重构件和结构性聚氨酯夹层复合物制得的组件。

可以提及的承重构件是天然的(例如木材)、合成的(例如聚氨酯和其它塑料)和金属制(例如钢和铝)管、杆、梁、厚板(slab)、平板(plate)、厚板条(plank)和冲压件(stampings)。承重构件可以是空心或实心的。

根据板的目标应用的要求，结构性聚氨酯夹层复合物可以包封或邻接(接触)这些承重构件。结构性聚氨酯夹层复合物可由一个或多个玻璃纤维毡、硬质或软质聚氨酯泡沫材料和纸蜂窝体制得。