[发明专利]改善的层合体

说明书

保护线用于保护热可固化树脂浸渍的纤维网的用途。所述网具有经纬纤维，其中所述线的热膨胀系数与纤维网中热可固化树脂浸渍的纤维的热膨胀系数相差±10％以内，其中热膨胀系数使用DIN 53752测量。

本发明涉及热可固化纤维网，并且特别涉及基于玻璃、碳或芳族聚酰胺纤维的热可固化网。

众人皆知热可固化网，例如树脂浸渍的包含纤维的织造或非织造纤维材料或处于未固化状态下并且易于固化的织造或非织造材料，热可固化网有时称为预浸料并且广泛用于制备制品。纤维的形式可以为丝束或织物以及丝束通常包含多根称为细丝的细纤维。用于预浸料的纤维材料和树脂将取决于固化纤维增强材料所需性质以及固化层合体的使用用途。纤维材料在本申请中描述为结构纤维。树脂可以与纤维或织物以各种方式进行组合。树脂可以粘着到纤维材料的表面。树脂可以部分或全部浸渍纤维材料。树脂可以浸渍纤维材料从而提供通道以便于在预浸料加工过程中除去空气或气体。

制品通常通过如下制备：将树脂浸渍的纤维网层铺叠于模具或真空袋中，加热所铺叠的材料并且向其施加压力，从而使树脂固化以及使所述铺层固结和成形为需要的制品。这样的技术用于制备各种制品，例如风轮机叶片、用作飞机和汽车部件的面板以及体育用品例如滑板。预固化层合体可提供预浸料，层合体由于其刚度增加而有助于保持在预浸料内纤维的所需排列。预固化层合体也可提供干纤维增强材料，所述干纤维增强材料随后用树脂灌注。

考虑到树脂的反应性以及树脂和纤维的使用量，用于使包含本发明所述网的中间层的预浸料和预浸料叠层固化的固化循环为温度与时间的平衡。这同样适用于树脂灌注干纤维层。

包含经纬纤维并且排列为丝束的纤维网可为织造或非织造的。这些网中平行于经纱的边缘称为织边。织边易于磨损、原纤化和塌陷。因此已知在这些边缘提供增强。通常借助于沿着纤维网的边缘交织的保护纤维(称为保护线或织边线)提供增强，从而确保纤维网的纤维就位。由于织边线位于纤维网的边缘，织边线暴露于力、应力和应变下，这不同于纤维网中的经纤维。这可导致纤维网扭曲。

相对新类型的层合体包含经向纤维束和纬向纤维束，所述经向纤维束和纬向纤维束分隔开以形成开放的结构化网格。在该层合体中，当经向纤维束和纬向纤维束进行排列并且然后线上固化以形成刚性层合体片材时，将经向纤维束和纬向纤维束用树脂浸渍。

当制备该性质的片材时，片的边缘变得扭曲和面外弯曲。需要除去扭曲区域，因为平板制品需要用作模制件中的中间层。除去这些扭曲区域导致额外的加工步骤并且产生材料的重大浪费，从而增加产品成本。

本发明旨在解决这些问题和/或一般地提供改善。

根据本发明，提供所附权利要求中任一项的用途、叠层或网。

本发明人已经发现，在层合体片材制备的固化阶段，片材中的织边线与树脂浸渍的纤维之间的热膨胀系数差引起变形。

聚酯纤维通常用于保护织造或非织造玻璃织物的边缘，这是因为聚酯纤维坚韧并且有柔性。虽然这样的纤维已经成功保护常规织物的织边，但该纤维施用到树脂浸渍的纤维网时并且与通过加热固化的纤维网一起使用时，证明该纤维不令人满意。与树脂浸渍的经纬纤维相比，在固化阶段施加热引起织边线不同程度地收缩。这导致在固化产品中产生内应力，从而导致扭曲。

在一个实施方式中，保护热可固化树脂浸渍的具有经纬纤维的织造或非织造纤维网织边，因为织边包含具有与纤维网材料的热收缩率类似的热收缩率的材料。

热膨胀系数通过DIN 53752测量，已经发现，提供热膨胀系数与浸渍的纤维材料的热膨胀系数相差10％至0％，或7％至1％，或5％至1.5％，或优选4％至2％和/或前述范围的组合的保护线或织边线，将会显著降低固化阶段的所述扭曲。这转而降低需要除去或处置的材料的量，并且任选地根本消除消耗任何材料的需要。优选保护线的热膨胀系数与浸渍的纤维网的热膨胀系数相差为小于5％，更优选小于2％，仍更优选小于1％。差异越小，扭曲降低得越多。