[发明专利]具有成型性和表面特性的绝缘纤维复合材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及可以应用于车辆的绝缘材料以及它们的制备方法。可以将绝缘材料形成为包含耐热纤维和绝缘材料的绝缘纤维复合材料(insulation fiber composite)。绝缘纤维可以具有光滑表面并且可以适当地保持三维形状，并且进一步可以提供改善的可成型性(成型性，formability)和表面特性(表面性能，surface property)。

背景技术

通常，由于从车辆的发动机部分(发动机部件，engine portion)或排气部分(排气部件，exhaust portion)产生高温热量，所以已经把绝缘材料应用于预防边缘部分免受损坏或者预防它们的性能以免由于从发动机部分或排气部分产生的高温热量引起的劣化。

在早期，已经通过加工聚丙烯、石膏、陶瓷、岩棉(矿棉，石棉，rock wool)等将绝缘材料制备为板形(board shape)，通常将该绝限材料用作应用于车辆的绝缘材料。

然而，以上提及的形成为板形的绝缘材料具有问题。例如，在制备之后通过高温已经轻易地出现了如翘曲的变形并且由于材料的板形已经使制备复杂形状受到限制。

此外，当将石膏、陶瓷、岩棉等用作用于绝缘的材料时，当将其单独使用时，它们的耐用性可能不充分，如表面质量的外观可能不合适，并且可能在其中包含有害的组分。因此，那些材料不可能应用为用于车辆的组分。

此外，在相关技术中，通过堆叠不同种类材料的纤维、然后通过使用编织或者粘合剂将堆叠的纤维粘合的方法制备的绝缘材料已经得到了发展。然而，它们的制备方法是复杂的使得制备成本增加。进一步地，它们的形状局限于基础绝缘材料的板形，使得其难以应用于需要复杂形状的组件。

以上在该背景部分中公开的信息仅仅是用于增强对本发明背景技术的理解，因此其可能包含不构成对于本领域普通技术人员而言在本国中已经已知的现有技术的信息。

发明内容

在优选的方面中，本发明提供了具有优异的可成型性和表面特性的绝缘纤维复合材料及其制备方法，从而提供简单的制备方法、改善的表面特性以及其用于形成复杂形状的柔性(灵活性，flexibility)的优势。此外，具有改善的可成型性和表面特性的绝缘纤维复合材料可以进一步提供确保优异的耐用性以及对人类无害的优势。此外，绝缘纤维复合材料仍可以进一步提供改善的热绝缘特性和各种功能的优势。

在一个方面，本发明提供了绝缘纤维复合材料。绝缘纤维复合材料可以包括绝缘层；以及一对无机纤维层。具体地，分别可以将该对的第一无机纤维层堆叠在绝缘层的上表面上并且可以将该对的第二无机纤维层堆叠在绝缘层的下表面上。第一无机纤维层和第二无机纤维层各自可以具有比绝缘层的平面表面积(平表面积，平坦表面积，planar surface area)更大的平面表面积，使得当堆叠绝缘层和一对无机纤维层时绝缘层不可以暴露于外部。

优选地，绝缘纤维复合材料的每单位质量(mass per unit)可以从约300g/m²至2,000g/m²的范围。

期望地，绝缘纤维复合材料可以进一步包括在绝缘层和每个无机纤维层之间涂布(散布，铺展，spread)的粘合层，使得绝缘层和无机纤维层之间的结合力得到改善。具体地，粘合层可以是热固性粘合剂。

绝缘层可以包含陶瓷纤维、岩棉、和矿物中的任何一种，从而绝缘层可以具有约600℃或者更高的耐热温度(heat-resisting temperature)。

无机纤维层可以是包含具有约30mm或更大的长度的二氧化硅纤维的二氧化硅非编织织物(silica non-woven fabric)。

二氧化硅非编织织物可以包含基于二氧化硅非编织织物的总重量以约50wt％或者更大的量的二氧化硅(SiO₂)，并且二氧化硅非编织织物可以具有约600℃或者更高的耐热温度。

二氧化硅非编织织物可以具有约200至1,000g/m²的其每单位质量以及约0.2kgf/cm²或更大的其拉伸强度。