[发明专利]具有表面开孔的可固化预浸材

摘要

本发明涉及一种可固化预浸材，其具有增强的在固结和固化之前和/或期间从预浸材中以及预浸材叠层中的预浸材层之间去除气体的能力。各可固化预浸材为已经受处理以在至少一个主表面中产生开孔阵列的树脂浸渍编织织物。所述开孔的位置特定于所述织物的织造图样。另外，当铺放这些预浸材并且使其经受压实工艺以形成复合部件时，与使用无相同表面开孔的预浸材相比，可以实现缩短的压实时间。 1

主权项

1.一种可固化复合材料，其包含：

编织织物，其具有两个相对的面和如下织造图样：其中第一编织方向上的一或多根丝束浮在第二编织方向上的一或多根丝束上方，接着在第二编织方向上的一或多根丝束下方穿过；

其中当所述第一编织方向上的第一丝束在第二编织方向上的第二丝束上方穿过、接着在所述第二编织方向上的相邻第三丝束下方穿过时，或当所述第一丝束在所述第二编织方向上的第二丝束下方穿过、接着在所述第二编织方向上的相邻第三丝束上方穿过时，在所述织物表面中界定一个空穴，并且所述空穴位置由在相邻第二与第三丝束之间上升或下降的所述第一丝束的部分界定；

可固化热熔融树脂膜，其覆盖所述织物的一或两个面并部分地穿透所述织物的厚度，在所述厚度方向留下实质上不含所述树脂膜的所述织物的内区段；以及

在至少一层所述树脂膜中的开孔阵列，各开孔暴露所述织物表面中的至少一部分所述空穴并且经构造以产生从所述织物的所述内区段到所述复合材料的至少一个外表面、或从所述复合材料的至少一个外表面到所述内区段、或从所述复合材料的一个外表面到相对的外表面或其组合的流体流动路径。

2.一种可固化复合材料，其包含：

编织织物，其具有两个相对的面和如下织造图样：其中第一编织方向上的丝束在第二编织方向上的另一根丝束上方穿过，接着在所述第二编织方向上的相邻丝束下方穿过，并且在相邻丝束之间界定间隙；

可固化热熔融树脂膜，其覆盖所述织物的一或两个面并且部分地穿透所述织物的厚度，在所述厚度方向留下实质上不含所述树脂膜的所述织物的内区段；以及

在至少一层所述树脂膜中的开孔阵列，各开孔暴露所述织物中的间隙并且经构造以产生从所述织物的所述内区段到所述复合材料的至少一个外表面、或从所述预浸材的至少一个外表面到所述内区段、或从所述复合材料的一个外表面到相对的外表面或其组合的流体流动路径。

3.根据权利要求1所述的可固化复合材料，其中所述编织织物的织造图样为缎纹编织或斜纹编织。

4.根据权利要求2所述的可固化复合材料，其中所述编织织物的织造图样为平纹编织。

5.根据权利要求4所述的可固化复合材料，其中所述开孔是穿透所述预浸材的相对外表面而形成的。

6.根据权利要求1所述的可固化复合材料，其中所述织造图样为缎纹编织，所述开孔是穿透所述预浸材的一或两个表面而形成的。

7.根据权利要求1或2所述的可固化复合材料，其中所述热熔融树脂膜在20℃到25℃范围内的温度下为实质上固态，并且在低于所述树脂膜的开始固化温度的升高温度下变为可流动的。

8.根据权利要求1或2所述的可固化复合材料，其中所述热熔融树脂膜包含一或多种热固性树脂作为主要组分，并且实质上不含任何有机溶剂。

9.根据权利要求1或2所述的可固化复合材料，其中所述热熔融树脂膜包含一或多种环氧树脂、固化剂以及至少一种热塑性或弹性化合物。

10.根据权利要求1或2所述的可固化复合材料，其中各丝束包含多根纤维长丝，所述纤维长丝包含选自以下的材料：玻璃、碳、芳族聚酰胺、聚乙烯(PE)、硼、石英、玄武岩、陶瓷、聚酯、聚‑对‑亚苯基‑苯并双恶唑(PBO)以及其组合物。

11.一种用于制造具有表面开孔阵列的可固化复合材料的方法，所述方法包含：

(a)利用可固化热熔融树脂部分地浸渍编织织物，使得连续树脂膜覆盖所述织物的各面并且部分地穿透所述织物的厚度，在所述厚度方向留下实质上不含所述树脂的所述织物的内区段，

其中所述编织织物具有两个相对的面和如下织造图样：其中第一编织方向上的一或多根丝束在第二编织方向上的一或多根丝束上方穿过，接着在第二编织方向上的一或多根丝束下方穿过，

其中当在所述第一编织方向上的第一丝束穿过所述第二编织方向上的第二丝束、接着在所述第二编织方向上的相邻第三丝束下方穿过时，或当所述第一丝束在所述第二编织方向上的第二丝束下方穿过、接着在相邻第三丝束上方穿过时，在所述织物的面上界定一个空穴，并且

其中所述经部分浸渍的织物包含多个封闭气穴，各气穴与所述织物表面中的空穴重合；以及

(b)加热所述经部分浸渍的织物，使得所述织物的至少一个面上的所述树脂膜变为可流动的，并且随后，所述气穴上方的所述树脂膜部分破开，借此在所述树脂膜中产生对应于膨胀气穴位置的开孔，

其中所述开孔经构造以提供从所述织物的所述内区段到所述复合材料的至少一个外表面、或从所述复合材料的至少一个外表面到所述内区段、或从所述复合材料的一个外表面到相对的表面或其组合的流体流动路径。

12.一种用于制造具有表面开孔阵列的可固化复合材料的方法，所述方法包含：

(a)利用可固化热熔融树脂部分地浸渍编织织物，使得连续树脂膜覆盖所述织物的各面并且部分地穿透所述织物的厚度，在所述厚度方向留下实质上不含所述树脂的所述织物的内区段，

其中所述编织织物具有两个相对的面和如下织造图样：其中第一编织方向上的丝束在第二编织方向上的另一根丝束上方穿过，接着在所述第二编织方向上的相邻丝束下方穿过，并且在相邻丝束之间界定间隙；以及

(b)加热所述经部分浸渍的织物，使得所述织物的至少一个面上的所述树脂膜变为可流动的，并且随后，所述间隙上方的所述树脂膜部分破开，借此在所述树脂膜中产生对应于所述间隙的位置的开孔，

其中所述开孔经构造以提供从所述织物的所述内区段到所述复合材料的至少一个外表面、或从所述复合材料的至少一个外表面到所述内区段、或从所述复合材料的一个外表面到相对的表面或其组合的流体流动路径。

13.根据权利要求11或12所述的方法，其中所述树脂膜的所述外表面在加热期间被离型纸或聚酯膜覆盖。

14.一种由根据权利要求11或12所述的方法制得的具有表面开孔阵列的可固化复合材料。

15.一种用于制造可固化复合部件的方法，所述方法包含：

铺放多个预浸材层以形成预浸材叠层，其中所述预浸材层中的至少一些是具有表面开孔的多孔预浸材层，并且各多孔预浸材层是由根据权利要求11或12所述的方法制得的复合材料。

16.一种用于制造可固化复合部件的方法，所述方法包含：

依照根据权利要求11或12所述的方法形成宽复合材料；

将所述宽复合材料切割成预定尺寸的预浸材层；

铺放所述预浸材层以形成预浸材叠层，

其中在切割所述材料之前进行加热步骤以在所述材料中形成开孔。

17.一种用于制造复合部件的方法，其中总固化时间因固化之前的压实时间降低而减少，所述方法包含：

铺放多层根据权利要求1或2所述的可固化复合材料以形成复合叠层；

通过以下步骤压实所述复合叠层以从其去除空气和挥发物：(a)将真空袋密封在所