[發(fā)明專利]纖維增強的泡沫材料

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201780057674.7
• 申請日: 2017-08-22
• 公開（公告）號: CN109715371B
• 公開（公告）日: 2021-09-21
• 發(fā)明（設計）人: G·道恩;A·科爾基斯;H·魯克德舍爾;R·阿伯特;R·斯泰恩;A·莫里諾
• 申請（專利權）人: 巴斯夫歐洲公司
• 主分類號: B29C65/00
• 分類號: B29C65/00;B32B3/26;B32B5/24;B29C65/02;B29C65/48;B29K105/04
• 代理公司: 北京北翔知識產權代理有限公司 11285
• 代理人: 蘇萌;熊小琴

本發(fā)明涉及一種制備纖維/泡沫復合材料(FSV1)的方法，其中將第一纖維材料(FM1)施加到第一泡沫體(SK1)上，得到第一結構化纖維表面(FO1)，隨后將第二泡沫材料體(SK2)施加到所述第一結構化纖維表面(FO1)上，得到纖維/泡沫復合材料(FSV1)。

技術領域

本發(fā)明涉及一種制備纖維-泡沫復合材料(FSV1)的方法，其中將第一纖維材料(FM1)施加到第一泡沫體(SK1)上，得到具有第一結構化纖維表面(FO1)的中間體(ZP)，隨后將第二泡沫體(SK2)施加到第一結構化纖維表面(FO1)上，得到纖維-泡沫復合材料(FSV1)。

背景技術

增強泡沫在工業(yè)中特別重要，因為其具有高強度和高硬度以及低重量。因此，增強泡沫對于應非常輕但在機械上極其穩(wěn)定的部件特別重要。因此，增強泡沫用于例如船舶和汽車的部件。其還用作風力渦輪機中的轉子葉片的芯部。用于這種部件的增強泡沫應具有良好的機械性能，特別是優(yōu)選在空間的三個方向上的高剪切硬度。

例如，泡沫可通過纖維材料增強，得到纖維-泡沫復合材料。現有技術中記載了用于此目的的各種方法。

GB 2 225 282A記載了一種包含硬質泡沫層的纖維-泡沫復合材料，在所述硬質泡沫層之間引入由纖維組成的增強層。硬質泡沫層由例如聚醚酰亞胺泡沫組成，并且增強層由碳纖維或玻璃纖維組成。硬質泡沫層通過例如焊接或粘接結合連接到增強層。GB 2 225282 A還記載了在制備纖維-泡沫復合材料之后切割所得纖維-泡沫復合材料并將其再次粘接結合在一起的可行性。所記載的所有纖維-泡沫復合材料均由具有平面表面的硬質泡沫板制備。因此，增強件僅為一維的。該類增強件是不利的，因為纖維-泡沫復合材料并非在空間的所有三個方向上均具有良好的機械性能，而僅在已經引入增強層的空間方向上具有良好的機械性能。

US 5,866,051記載了一種制備纖維-泡沫復合材料的方法，其中可發(fā)泡聚合物通過噴嘴擠出，同時在擠出方向上拉伸纖維材料。結果，纖維材料被引入泡沫中。根據US 5,866,051，還可將纖維材料施加到泡沫上。使用US 5,866,051中記載的方法同樣僅可將平面增強層引入泡沫中。因此，在空間的三個方向上的最優(yōu)化增強是不可能的。

WO 2005/018 926記載了多種其中纖維材料已被引入泡沫中的纖維-泡沫復合材料。泡沫彼此連接并通過平面表面與纖維材料連接，得到纖維-泡沫復合材料。WO 2005/018926還記載了通過其平面表面將三棱柱形泡沫體彼此連接的可行性，由此實現三維增強。然而，本文的缺點在于，首先必須制備三棱柱形泡沫體并用纖維材料包覆，然后它們才可以彼此連接。因此，至少需要三個工藝步驟(三棱柱形泡沫體的制備、泡沫體的包覆、泡沫體的連接)，這使得WO 2005/018 926的方法非常耗時且昂貴。

GB 2 188 281涉及一種由泡沫層組成的纖維-泡沫復合材料，所述泡沫層通過墊(mat)彼此連接，該墊不是平面的。例如，玻璃纖維用作墊。為了制備復合材料，首先擠出具有平面的泡沫，然后將這種泡沫的多個元件彼此相鄰放置，使得它們形成非平面層。隨后將浸漬的墊鋪設在該非平面層上，最后將另一層擠出的泡沫置于頂部。GB 2 188 281中記載的方法非常復雜，此外浸漬墊的處理也存在問題。

WO 2012/123551記載了一種使用波形加熱元件將泡沫塊焊接在一起的方法。

EP 2 153 982記載了一種具有焊縫的泡沫體，所述焊縫被凹槽(recess)中斷。為了制備這種泡沫體，泡沫元件的表面通過具有結構化表面的加熱棒加熱，或泡沫體具有帶有凹槽狀凹陷的表面。

US 3,902,943記載了使用波紋加熱棒將熱塑性泡沫板焊接在一起。

WO 2012/123551、EP 2 153 982和US 3,902,943中記載的焊接泡沫的缺點在于，它們通常具有不令人滿意的機械穩(wěn)定性，特別是用于需要輕質以及高強度和高硬度的部件時。