[發(fā)明專利]用于控制復合材料的收縮的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201480081723.7
• 申請日: 2014-09-04
• 公開（公告）號: CN107075137B
• 公開（公告）日: 2019-07-16
• 發(fā)明（設計）人: H.G.基亞;X.陳;L.曹;Q.吳
• 申請（專利權）人: 北京化工大學;通用汽車環(huán)球科技運作有限責任公司
• 主分類號: C08J3/24
• 分類號: C08J3/24;C08J5/06;C08K7/02;C08L1/02;C08L67/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 王倫偉;楊思捷

在控制復合材料的收縮的方法中，使干燥的疏水改性的纖維素基纖維暴露于具有第一固化時間的緩慢作用樹脂體系。除去過量的緩慢作用樹脂體系以分離出預濕的疏水改性的纖維素基纖維。將該預濕的疏水改性的纖維素基纖維與快速作用樹脂體系混合以形成混合物。該快速作用樹脂體系具有比第一固化時間短的第二固化時間。將該混合物在預定溫度下模塑?？焖僮饔脴渲w系在緩慢作用樹脂體系前固化，并且在緩慢作用樹脂體系固化前，緩慢作用樹脂體系流入固化中的快速作用樹脂體系內的自由空間。

背景

復合部件通常包含熱固性樹脂。熱固性樹脂的分子在用于形成該復合部件的固化過程期間交聯。在固化過程期間，發(fā)生化學收縮并產生該復合部件的物理和機械性質。為了控制化學收縮，已經與熱固性樹脂結合使用熱塑性樹脂。熱塑性樹脂充當低收縮添加劑。隨著聚合發(fā)生，熱塑性相中的苯乙烯移出以與熱固性樹脂化學反應。這種遷移導致在熱塑性相內形成微裂紋和/或空隙等。微裂紋和/或空隙有助于熱塑性樹脂能夠在模塑過程中壓縮和在模塑后膨脹。熱塑性樹脂的膨脹有助于對抗熱固性樹脂的化學收縮。

概述

在控制復合材料的收縮的方法中，使干燥的疏水改性的纖維素基纖維暴露于具有第一固化時間的緩慢作用樹脂體系（slow acting resin system）。除去過量的緩慢作用樹脂體系以分離出預濕的疏水改性的纖維素基纖維。將該預濕的疏水改性的纖維素基纖維與快速作用樹脂體系（fast acting resin system）混合以形成混合物。該快速作用樹脂體系具有比第一固化時間短的第二固化時間。將混合物在預定溫度下模塑?？焖僮饔脴渲w系在緩慢作用樹脂體系之前固化，并且在緩慢作用樹脂體系固化前，緩慢作用樹脂體系流入固化中的快速作用樹脂體系內的自由空間。

附圖簡述

通過參照下列詳述和附圖本公開的實例的特征和優(yōu)點將得以明確，其中相同的附圖標記對應于類似但可能不完全相同的組件。為簡要起見，可對具有之前描述的功能的附圖標記或要件聯系出現它們的其它附圖進行描述或可不對其進行描述。

圖1A至1E是一起例示控制復合材料的收縮的方法的一個實例的示意圖。

詳述

本文中公開的方法的實例通過包括緩慢作用樹脂體系和快速作用樹脂體系的特定樹脂套組（resin package）的雙峰（bimodal）化學反應固化過程控制復合材料的收縮。該雙峰化學反應固化過程使快速作用樹脂體系比緩慢作用樹脂體系更快速固化。在本文公開的方法中，將該特定樹脂套組與影響樹脂在固化過程中的行為的疏水改性的纖維素基纖維結合。如本文中將更詳細描述的，i) 疏水改性的纖維和ii) 樹脂體系在固化過程期間的相的組合使得該樹脂套組能夠降低形成的復合材料的收縮。

該方法中所用的樹脂套組包含兩種樹脂體系。更具體地，樹脂套組包含緩慢作用樹脂體系和快速作用樹脂體系。本文所用的術語“樹脂體系”是指包含至少聚合物樹脂（例如聚酯）和固化劑的組合物。緩慢作用樹脂體系包含聚合物樹脂和為獲得合意的固化時間（即在特定固化溫度下達到放熱峰的時間）選擇的緩慢固化劑。在本文公開的實例中，選擇緩慢固化劑以使其賦予該緩慢作用樹脂體系大約0.5分鐘（30秒）至大約5分鐘的固化時間。緩慢固化劑的一些實例包括在大于100℃的溫度下具有10小時半衰期的引發(fā)劑?？焖僮饔脴渲w系比緩慢作用樹脂體系固化得快，且其固化時間為緩慢作用樹脂體系的固化時間的一定百分比。在一個實例中，快速作用樹脂體系的固化時間為緩慢作用樹脂體系的固化時間的20%至80%。因此，在本文公開的實例中，選擇快速固化劑以使其賦予快速作用樹脂體系大約0.1分鐘（0.5分鐘的20%）至大約4分鐘（5分鐘的80%）的固化時間。快速固化劑的一些實例包括在小于50℃的溫度下具有10小時半衰期的引發(fā)劑。