[发明专利]热塑性材料和工具的表面工程

权利要求书

1.一种用于原位热塑性纤维增强的复合材料的自动化胶带铺设的工具，其包括：

无孔固体金属模制工具，其具有模制表面；和

热塑性表面层聚合物；和

释放膜，其以可释放方式插入所述模制工具的所述模制表面与所述热塑性表面层聚合物之间。

2.根据权利要求1所述的工具，其中所述模制工具的所述模制表面具有纹理。

3.根据权利要求2所述的工具，其中所述模制工具的所述模制表面的所述纹理是通过使用40粒度到120粒度的玻璃珠粒实施喷砂来产生。

4.根据权利要求2所述的工具，其中所述模制工具的所述模制表面的所述纹理具有0.07μm或更大的轮廓要素的平均间隔和5.0或更大的最大轮廓高度。

5.根据权利要求1所述的工具，其中所述热塑性表面层聚合物是选自PEK、PEKK、PEEK或其掺合物。

6.根据权利要求1所述的工具，其中所述热塑性表面层聚合物进一步包括一或多种多功能试剂。

7.根据权利要求1所述的工具，其中所述热塑性表面层聚合物是以可释放方式粘附到所述释放膜的多个充分融合的不连续热塑性颗粒。

8.根据权利要求1所述的工具，其中通过等离子喷雾施加所述热塑性表面层聚合物。

9.根据权利要求1所述的工具，其中所述具有模制表面的无孔金属模制工具进一步具有纹理；其中所述释放膜粘附到所述模制工具的所述模制表面上；且其中所述热塑性表面层聚合物涂层包括通过等离子喷雾施加的多个热塑性表面层聚合物颗粒；

其中所述热塑性表面层聚合物涂层是多个不连续珠粒，所述珠粒是以可释放方式粘附到所述释放膜的充分融合的热塑性颗粒。

10.根据权利要求9所述的工具，其中所述模制工具的所述模制表面的所述纹理具有0.07μm或更大的轮廓要素的平均间隔和约5.0或更大的最大轮廓高度。

11.根据权利要求9所述的工具，其中所述热塑性表面层聚合物颗粒在等离子喷雾之前具有90μm到180μm的直径D₉₀大小。

12.一种用于原位热塑性纤维增强的复合材料的自动化胶带铺设的预浸体，其包括：

热塑性纤维增强的复合材料，其具有第一表面和第二表面；和

热塑性表面层聚合物，其至少位于所述第一表面上。

13.根据权利要求12所述的预浸体，其中所述预浸体在所述第一表面和所述第二表面上包括热塑性表面层聚合物。

14.一种制备模制工具的方法，所述模制工具能够接受热塑性纤维增强的复合材料的第一夹层铺设以用于原位热塑性复合材料的自动化胶带铺设，所述方法包括：

提供具有模制表面的无孔金属模制工具；

将纹理施加到所述模制工具的所述模制表面上；

将释放膜施加到所述模制工具的所述模制表面上的所述纹理上；

将多个热塑性表面层聚合物颗粒引入等离子喷雾枪中；和

在热塑性纤维增强的复合材料的原位胶带铺设期间，将所述热塑性表面层聚合物颗粒等离子喷雾到所述模制工具上的所述释放膜上。

15.根据权利要求14所述的制备模制工具的方法，其中经引入所述等离子喷雾枪中的所述热塑性表面层聚合物颗粒是在等离子喷雾之前直径D₉₀大小为90μm到180μm的PEKK颗粒。

16.根据权利要求14所述的制备模制工具的方法，其进一步包括在施加所述热塑性表面层聚合物之后向所述模制工具施加热以使所述热塑性表面层聚合物退火或结晶。