[發明專利]用于加強聚合物復合材料的連續纖維網格

在審

• 申請號: 201810613359.4
• 申請日: 2018-06-14
• 公開（公告）號: CN109209671A
• 公開（公告）日: 2019-01-15
• 發明（設計）人: A·M·科波拉;H·G·起亞
• 申請（專利權）人: 通用汽車環球科技運作有限責任公司
• 主分類號: F02F1/02
• 分類號: F02F1/02;F02F11/00;B29C70/42;B29C70/54
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 吳超;鄧雪萌

1.一種模制加強聚合物制品，其包括熱塑性或熱固性聚合物基體，其中一部分聚合物基體通過連續絲束材料的網格結構而加強，所述網格結構被嵌入所述聚合物基體中，所述網格結構占據小于所述模制加強制品的總體積的20％。

2.如權利要求1所述的模制加強聚合物制品，其中所述網格結構由以下中的至少一種形成：(i)連續絲束材料的單條的連接構件，(ii)連續絲束材料的纏繞部分，以及)連續絲束材料的編織條。

3.如權利要求1所述的模制加強聚合物制品，其中連續絲束材料的網格結構的至少一部分包含脈管通路，所述脈管通路暴露在所述模制加強制品的聚合物基體的一個外表面處或多個外表面處，以允許流體流入所述脈管通道、通過所述脈管通道并流出所述脈管通道。

4.如權利要求1所述的模制加強聚合物制品，其中所述加強結構中的所述連續絲束材料用熱固性樹脂浸漬，并且在其熱固狀態下通過所述樹脂而硬化。

5.如權利要求1所述的模制加強聚合物制品，其中用于所述絲束材料的連續纖維或者用于基體樹脂的短纖維是碳纖維、玄武巖纖維、玻璃纖維、芳族聚酰胺纖維、超高分子量聚乙烯纖維和天然纖維中的一種。

6.一種制造預定三維形狀的加強復合聚合物制品的方法，所述方法包括：

形成連續絲束材料主體的網格結構，所述網格結構經成型為模制成三維形狀的至少一部分基體聚合物；

將所述網格結構放置在限定所述聚合物制品形狀的模具中；

將液體聚合物添加到所述模具中并且圍繞所述網格結構的每個連續絲束部分；和

固化所述液體聚合物以形成所述加強復合聚合物制品。

7.如權利要求6所述的制造三維形狀的加強聚合物制品的方法，其中所述網格結構由以下中的至少一種形成：(i)連續絲束材料的單條的連接構件，(ii)連續絲束材料的纏繞部分，和(iii)連續絲束材料的編織條。

8.如權利要求7所述的制造三維形狀的加強聚合物制品的方法，其中所述絲束材料最初用熱固性樹脂浸漬，并且在所述基體聚合物圍繞所述網格結構進行模制之前，所述網格結構通過固化所述熱固性樹脂而硬化。

9.如權利要求6所述的制造預定三維形狀的加強聚合物制品的方法，其中所述連續絲束材料的至少一部分最初圍繞可移除犧牲材料的細絲而形成，具有犧牲細絲的所述連續絲束材料用于形成所述網格結構，并且所述可移除的犧牲材料從所述絲束材料中移除，以在所述絲束材料中留下通道，使得連續絲束材料的所述網格結構包含脈管通道，所述脈管通道暴露在所述模制加強制品的聚合物基體的一個外表面或多個表面處，以允許流體流入所述脈管通路、通過所述脈管通路并流出所述脈管通路。

10.一種制造模制加強復合聚合物制品的方法，包括：

提供織物材料的三維夾層結構，其特征在于致密編織纖維的類似形狀的外表面層，所述外表面層的內表面通過較低密度組的連接纖維的端部連接，使得表面層之間有空隙空間；

利用熱固性樹脂潤濕所述連接纖維和所述編織纖維的外表面層的內表面，以保持所述表面層之間的空隙空間；

將樹脂濕潤的三維夾層結構成型為用于在所述聚合物制品內模制纖維加強結構所需的配置，并固化所述潤濕材料，以保持所述纖維加強結構的配置；和

在所述纖維加強結構周圍和內部模制熱固性基體樹脂，以形成所需形狀的復合模制制品，

嵌入所述纖維加強結構的所述基體樹脂包括所述表面層之間的空隙空間。