[发明专利]结构复合层压板

说明书

优先权声明

本申请要求美国临时申请第61/310,580号(2010年3月4日提交)的提交日的权利，所述申请全部内容在此以引用的方式纳入本说明书。

技术领域

本发明总体涉及密封、隔阻和结构加固的层压板结构。更具体地，本发明涉及包括结构泡沫和载体材料的层压板结构。

背景技术

车辆舱室的结构加固通常通过将聚合物载体塑模成反映需要加固的舱室轮廓的具体形状，并将可膨胀泡沫材料置于载体的特定表面上而实现。因此，各载体必须定制成特定形状，这需要形成和使用多个模具，还需要既耗时又昂贵的注模过程。许多载体需要过度塑模或多次注模以形成正确的形状和加固目的所需的足够密度。在尝试降低生产载体有关的成本和工作量的过程中，已尝试提供不包括载体的可膨胀泡沫材料作为结构泡沫。优点在于结构泡沫的大小和形状可以快速改变并定制成任何需要的形状。遗憾的是，在没有载体的情况下，仅包括结构泡沫的加固元件的强度降低。此外，没有载体则难以控制结构泡沫的膨胀。因此希望提供一种加固结构，其具有单独的结构泡沫的定制优点，但仍能提供舱室加固所必需的强度。还希望载体使所得结构仅增加最少的重量和成本，但仍能提供与单独的结构泡沫或载体可实现的相比改进的强度和加固能力。

发明内容

本发明通过提供一种复合层压板结构而满足上述部分或全部需求，所述复合层压板结构具有加固层和结构泡沫，以使加固层和结构泡沫之间形成的结合提供超过单独的结构泡沫或加固层的强度。本发明涉及一种形成为结构提供密封、隔阻或加固的复合层压板的方法，所述方法通过提供加固层以及将环氧基可膨胀结构泡沫置于其上而进行。加固层可具有至少为约35达因/cm的表面张力。结构泡沫和加固层的表面张力在彼此的约15达因/cm以内。加固层和结构泡沫的表面张力为负荷从结构泡沫转移至加固层提供足够的润湿，以便增加复合层压板的拉伸强度并增加复合层压板的搭接剪切强度。

本发明还涉及一种为结构提供密封、隔阻或加固的复合层压板，其包括加固层和环氧基可膨胀结构泡沫。加固层可具有至少为约35达因/cm的表面张力。将环氧基可膨胀结构泡沫材料置于加固层上以形成复合层压板。结构泡沫和加固层的表面张力在彼此的约15达因/cm以内以便改善结构泡沫和加固层之间的粘合性。

本发明还涉及一种形成复合层压板的方法，所述方法通过提供聚合加固层以及通过共挤压过程将环氧基可膨胀结构泡沫材料置于加固层上从而形成复合层压板而实现。随后将复合层压板暴露于高于150℃的温度。加固层具有至少为约35达因/cm的表面张力且可包括至少一个可自由反应的化学官能团，如羧酸或伯或仲胺。结构泡沫可包括环氧树脂、包含约1∶3至3∶1份环氧(epoxy)与弹性体的环氧/弹性体加合物、以及芯/壳聚合物抗冲改性剂。在暴露于高于150℃的温度时，环氧树脂可与加固物(例如与加固层的羧酸或胺)形成共价键。共价键允许负荷从结构泡沫转移至加固层以便增加复合层压板的拉伸强度。

复合层压板与用于密封、隔阻和加固舱室的现有结构和材料相比包括改善的物理性能。这些改善的物理性能可包括但不限于，与使用单独的结构泡沫相比，提高的垂直上升量(vertical rise)、改善的搭接剪切强度、增加的拉伸和弯曲性能以及提高的T-剥离强度。本发明的结构还可具有改善的储存和运输稳定性以及改善的储藏寿命。本文公开的结构还可定制结构的大小、形状以及泡沫膨胀方向，因为载体容易控制。此外，载体的存在使得与使用单独的结构泡沫相比可改善对结构泡沫膨胀的控制。

附图说明

图1是本文教导的说明性层压板结构的截面图。

图2示出结构泡沫A、B、C和D的垂直上升量的图示，以具有或不具有加固层表示。

图3示出结构泡沫A、B、C和D的搭接剪切强度的图示，以具有或不具有加固层表示。

图4示出结构泡沫A、B、C和D的弯曲强度的图示，以具有或不具有加固层表示。

图5示出结构泡沫A、B、C和D的弯曲模量的图示，以具有或不具有加固层表示。

图6示出结构泡沫A的弯曲测试负荷位移曲线的图示，以具有或不具有加固层表示。

图7示出结构泡沫B的弯曲测试负荷位移曲线的图示，以具有或不具有加固层表示。

图8示出结构泡沫C的弯曲测试负荷位移曲线的图示，以具有或不具有加固层表示。

图9示出结构泡沫D的弯曲测试负荷位移曲线的图示，以具有或不具有加固层表示。

具体实施方式