[發(fā)明專利]雙固化樹脂復(fù)合體系及其制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710109799.8
• 申請日: 2007-04-13
• 公開（公告）號: CN101100120A
• 公開（公告）日: 2008-01-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 林玫玲;W·P·楊
• 申請（專利權(quán)）人: 通用電氣公司
• 主分類號: B32B7/04
• 分類號: B32B7/04;B32B27/08;B32B38/18;B29C35/08
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 崔幼平;譚祐祥

背景

本發(fā)明一般地涉及制造技術(shù)，更特別地涉及復(fù)合材料制造技術(shù)和相關(guān)的聚合物復(fù)合基產(chǎn)品。

結(jié)構(gòu)復(fù)合產(chǎn)品如風(fēng)輪機(jī)葉片和飛行器結(jié)構(gòu)由多層組成。固化這些多層的常規(guī)方法包括在高壓釜或烘箱中同時(shí)固化所有的層。換句話說，方法包括將一層施加在另一層上，隨后固化所有的層。層之間通常具有良好的粘合，但其它缺點(diǎn)有時(shí)使得該方法不實(shí)用。例如，在制造風(fēng)輪機(jī)葉片根部的過程中，在固化周期期間可發(fā)生下垂和尺寸變形和壓實(shí)期間的纖維起皺。同樣，來自厚部分的過度反應(yīng)放熱量也可導(dǎo)致問題。另一種固化這些多層的方法包括使用單一固化機(jī)理，將層一個(gè)接一個(gè)地施加按序施加和完全固化。換句話說，在鋪設(shè)第二復(fù)合層之前完全固化第一復(fù)合層。然后在鋪設(shè)第三復(fù)合層之前完全固化第二復(fù)合層。該方法使用單一固化機(jī)理以同樣的連續(xù)方式添加另外的復(fù)合層。令人遺憾地，該制造技術(shù)在復(fù)合層之間產(chǎn)生相對弱的輔助粘結(jié)。這些輔助粘結(jié)導(dǎo)致不受歡迎的低層間強(qiáng)度。

因此，需要開發(fā)一種改善的技術(shù)以解決上述問題。

簡要描述

根據(jù)本發(fā)明的一方面，一種方法包括響應(yīng)第一固化源活化第一層中樹脂的第一官能團(tuán)。該方法還包括響應(yīng)第二固化源按序活化第一層中樹脂的第二官能團(tuán)和放置于第一層上的第二層中樹脂的第二官能團(tuán)。該方法還包括產(chǎn)生跨接第一層和第二層界面的第一共價(jià)鍵。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，一種方法包括提供第一層，所述第一層包括具有第一官能團(tuán)和第二官能團(tuán)的樹脂。該方法也包括使用第一固化源活化第一官能團(tuán)和部分固化第一層。該方法還包括將第二層施加到第一層上，第二層包括具有第一和第二官能團(tuán)的樹脂。然后使用第二固化源通過活化第一和第二層中的第二官能團(tuán)，同時(shí)完全固化第一層和部分固化第二層。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，一種體系包括具有第一層的雙固化復(fù)合結(jié)構(gòu)，所述第一層的材料具有第一和第二官能團(tuán)。該體系也包括第二層，所述第二層的材料具有第一和第二官能團(tuán)。該體系還包括第三層，所述第三層的材料具有第一和第二官能團(tuán)。該體系也包括跨接第一和第二層界面的第一共價(jià)鍵。該體系也包括跨接第二和第三層另一界面的第二共價(jià)鍵。此外，或者通過按序活化隨后放置層的第一和第二官能團(tuán)并在交替界面上產(chǎn)生交替的共價(jià)鍵，該方法可以延伸超出在此描述的三層體系。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，包括一種方法，該方法包括使用第一固化要素部分固化第一復(fù)合層。該方法也包括沿著第一復(fù)合層放置第二復(fù)合層。該方法還包括使用第二固化要素同時(shí)固化第一和第二復(fù)合層，以進(jìn)一步固化第一復(fù)合層和部分固化第二復(fù)合層，其中第一固化要素和第二固化要素彼此不同。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，包括一種制造體系，所述制造體系具有為完全或部分固化復(fù)合結(jié)構(gòu)層而配置的一種或更多種固化源。該體系也包括為放置雙固化復(fù)合結(jié)構(gòu)層而配置的機(jī)器。

附圖

當(dāng)參照附圖閱讀以下詳細(xì)說明時(shí)，本發(fā)明的這些和其它特征、方面和優(yōu)點(diǎn)將變得更加易懂，其中相同的符號在整個(gè)附圖中表示相同的部分，其中：

圖1是包括樹脂的雙固化復(fù)合結(jié)構(gòu)的剖視圖，其說明了具有根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案的雙官能團(tuán)的樹脂固化層；

圖2是說明了固化雙固化復(fù)合結(jié)構(gòu)方法的示例步驟的流程圖，其說明了根據(jù)本發(fā)明某些實(shí)施方案的雙固化機(jī)理；

圖3是說明了制造雙固化復(fù)合結(jié)構(gòu)方法的示例步驟的流程圖，所述雙固化復(fù)合結(jié)構(gòu)包括具有根據(jù)本發(fā)明某些實(shí)施方案的雙官能團(tuán)的樹脂層；

圖4是說明了制造復(fù)合結(jié)構(gòu)方法的示例步驟的流程圖，所述復(fù)合結(jié)構(gòu)具有根據(jù)本發(fā)明某些實(shí)施方案的雙固化機(jī)理；

圖5是用于根據(jù)本發(fā)明某些實(shí)施方案的復(fù)合結(jié)構(gòu)中的雙固化機(jī)理的制造體系的方框圖；

圖6是在根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案的風(fēng)輪機(jī)體系中所用的雙固化復(fù)合結(jié)構(gòu)的示例實(shí)施方案的圖解說明，所述風(fēng)輪機(jī)體系包括葉片；和

圖7是如圖6說明的根據(jù)本發(fā)明某些實(shí)施方案的風(fēng)輪機(jī)體系中葉片的圖解說明。

具體實(shí)施方式