性物質的組合、或彈性體 和無機物（例如玻璃）的組合、或多種納米纖維或多種微纖維。如果層間增韌劑是顆粒物， 層間增韌劑的平均粒徑可不超過100 μ m，或10~50 μ m，以在固化后將它們保持在層間，以 提供最大化的韌性增強。認為顆粒被局限于多根增強纖維之外。此類顆粒通常以按重量計 最多大約30%、或最多大約15%的量使用（基于復合物組合物中全部樹脂的重量）。合適的 熱塑性材料的例子包括聚酰胺類。已知的聚酰胺顆粒包括Toray Industries，Inc.生產的 SP-500、Arkema 生產的 "Orgasol?"、EMS-Grivory 生產的 Grilamid? TR-55、尼龍-6、 尼龍-12、尼龍6/12、尼龍6/6、和Evonik的Trogamid? CX。如果增韌劑為纖維狀，其可 沉積于粘合性組合物含浸過的多根增強纖維的表面上。層間增韌劑還可包含上文定義的與 粘合性組合物反應的可固化官能團。層間增韌劑可以是導電性材料或可被導電性材料或導 電材料和非導電材料的組合涂覆，以使得固化的纖維增強聚合物組合物重新獲得因引入富 含樹脂的層間而失去的Z-方向上的導電性和/或導熱性。
[0065] 本發(fā)明的另一實施方式涉及下述纖維增強聚合物組合物，其包含增強纖維和粘合 性組合物，其中，所述粘合性組合物至少包含熱固性樹脂和固化劑，所述固化劑包含一種或 更多種不同種類的固化劑，其中，至少一種固化劑至少包含酰胺基、芳香族基團和可固化官 能團，并且，所述粘合性組合物在經固化后與所述增強纖維形成良好鍵合。
[0066] 在該實施方式中，增強纖維是必需的。對于增強纖維的選擇沒有特別的限制或限 定，只要本發(fā)明的效果不被劣化即可。例子包括碳纖維、有機纖維（例如芳綸纖維）、碳化硅 纖維、金屬纖維（例如氧化鋁纖維）、硼纖維、碳化鎢纖維、玻璃纖維和天然/生物纖維。特別 地，使用碳纖維以向固化的纖維增強聚合物組合物提供極高的強度和剛度以及輕質性。在 所有碳纖維中，具有2000MPa或更高的強度、0. 5%或更高的伸長率（elongation)和200GPa 或更高的模量的碳纖維是優(yōu)選使用的。多根增強纖維的形式和配置已在前文中討論過。
[0067] 粘合性組合物在固化時與增強纖維形成良好鍵合是必需的。在本發(fā)明的各種實施 方式中，此類增強纖維具有至少30mJ/m 2、至少40mJ/m2、至少50mJ/m2的30°C時的非極性表 面能，和/或至少2mJ/m 2、至少5mJ/m2、至少10mJ/m2的30°C時的極性表面能。需要高表面 能來促進粘合性組合物在增強纖維上的潤濕。該條件也是促進良好鍵合所必需的。
[0068] 當增強纖維是碳纖維時，代替使用上文所述的表面能來選擇合適的碳纖維，針對 具有至少300GPa的拉伸模量的碳纖維使用至少5MPa、至少lOMPa、或甚至至少15MPa的界 面剪切強度（IFSS)值，而針對具有更低模量的碳纖維使用至少20MPa、至少25MPa或甚至至 少30MPa的IFSS值。但是，在兩種情況下，均期望具有至少0. 05、至少0. 1或至少0. 15的 0/C濃度比。將氧化的碳纖維用與粘合性組合物發(fā)生化學反應以提高鍵合強度的上漿劑材 料涂覆。對碳纖維表面的0/C濃度比和上漿劑材料二者一并加以選擇，以促進粘合性組合 物與碳纖維的粘合。對于上漿劑材料的選擇沒有限定，只要能滿足對碳纖維的表面能的需 求和/或上漿劑促進良好鍵合即可。理想地，對破壞模式的觀察和IFSS值二者是驗證良好 鍵合所需的。但是，通常，當對破壞模式或IFSS值的觀察不可獲得時，14-15ksi之間的ILSS 值可指示混合型破壞，而高于16ksi的ILSS值可指示內聚破壞，15-16ksi之間的ILSS值可 指示混合型破壞或內聚破壞，這取決于增強纖維和粘合性組合物。
[0069] 粘合性組合物還必須具有至少含有酰胺基、芳香族基團和可固化官能團的固化 劑，以提供固化的粘合性組合物中的環(huán)氧樹脂與碳纖維的良好鍵合。對于酰胺基胺固化劑 和環(huán)氧樹脂的選擇沒有特別的限制或限定，只要本發(fā)明的效果不劣化即可。酰胺基胺固化 劑和環(huán)氧樹脂的例子在前文已討論過。粘合性組合物還可包含界面材料、迀移劑、促進劑、 增韌劑/填料和層間增韌劑中一種或更多中。對這些組分的選擇沒有特別的限制或限定， 只要本發(fā)明的效果不劣化即可。這些組分的例子、以及形成增強界面相的需要在前文已討 論過。
[0070] 本發(fā)明的另一實施方式涉及下述纖維增強聚合物組合物，其包含碳纖維和粘合性 組合物，所述碳纖維具有至少300GPa的拉伸模量，其中，所述粘合性組合物至少包含環(huán)氧 樹脂、酰胺基胺固化劑、界面材料和迀移劑，其中對所述環(huán)氧樹脂、酰胺基胺固化劑、界面材 料和迀移劑進行選擇而使得所述粘合性組合物在經固化后與所述增強纖維形成良好鍵合， 并且其中，所述界面材料在所述增強纖維和所述粘合性組合物之間的界面區(qū)域中具有濃度 梯度。
[0071] 在該實施方式中，對于具有至少300GPa的拉伸模量的碳纖維、環(huán)氧樹脂、酰胺基 胺固化劑、界面材料和迀移劑的選擇沒有特別的限制或限定，只要本發(fā)明的效果不劣化即 可。這些組分的例子、以及形成增強界面相的需要在前文已討論過。
[0072] 粘合性組合物還可包含促進劑、增韌劑/填料和層間增韌劑中一種或更多種。對 這些組分的選擇沒有特別的限制或限定，只要本發(fā)明的效果不劣化即可。這些組分的例子 在前文中也已討論過。
[0073] 本發(fā)明的另一實施方式涉及下述纖維增強聚合物組合物，其包含增強纖維和粘合 性組合物，其中所述粘合性組合物至少包含熱固性樹脂和芳香族酰胺基胺固化劑，并且， 其中，所述纖維增強聚合物組合物在經固化后具有至少90MPa(13ksi)的層間剪切強度 (ILSS)、提供至少70%的轉移率的抗張強度、至少1380MPa(200ksi)的抗壓強度、和至少 350J/m 2(21b. in/in2)的I型斷裂韌性。為在包含具有至少300GPa的拉伸模量的增強纖維 的固化的纖維增強聚合物組合物中實現高于70%的轉移率，可能需要良好的鍵合以及高于 4. OGPa(或甚至高于5GPa)的樹脂模量這二者，來緩和樹脂和增強纖維之間的模量不匹配。
[0074] 在該實施方式中，對于增強纖維、熱固性樹脂和芳香族酰胺基胺固化劑的選擇沒 有特別的限制或限定，只要本發(fā)明的效果不劣化即可。這些組分的例子在前文也已討論過。
[0075] 對于制造纖維增強聚合物組合物的方法的選擇沒有特別限制或限定，只要本發(fā)明 的效果不被劣化即可。
[0076] 在一種實施方式中，例如，提供了一種制造纖維增強聚合物組合物的方法，所述方 法包括將增強纖維和粘合性組合物組合起來，其中所述粘合性組合物至少包含熱固性樹脂 和固化劑，所述增強纖維具有至少300GPa的拉伸模量，所述粘合性組合物經固化后具有至 少3. 2GPa的樹脂模量，并且所述粘合性組合物經固化后與所述增強纖維形成良好鍵合。
[0077] 在另一闡述性的實施方式中，提供了制備纖維增強聚合物組合物的下述方法，所 述方法包括用下述粘合性組合物含浸增強纖維，所述粘合性組合物包含環(huán)氧樹脂、酰胺基 胺固化劑、界面材料和迀移劑，其中對所述環(huán)氧樹脂、酰胺基胺固化劑、界面材料和迀移劑 進行選擇而使得所述粘合性組合物在經固化后與所述增強纖維形成良好鍵合，并且其中， 所述界面材料在所述增強纖維和所述粘合性組合物之間的界面區(qū)域中具有濃度梯度。
[0078] 另一實施方式涉及在纖維增強聚合物組合物中產生增強界面相的方法，其中利用 具有低樹脂粘度的樹脂注入法。在此種情況下，迀移劑集中于堆疊以制造期望的再成型品 的纖維織物和/或纖維氈之外。至少包含熱固性樹脂、固化劑和界面材料的粘合性組合物 被加壓并滲入再成型品中，以令迀移劑在滲入過程期間與粘合性組合物部分混合并滲透再 成型品。通過在粘合性組合物中具有迀移劑中的一些，可在纖維增強聚合物組合物的固化 期間形成增強界面相。其余迀移劑被集中于兩張織物片材或氈之間的層間，并可提高纖維 增強聚合物組合物的耐沖擊和耐損害性。具有小于50 μ m的平均尺寸的熱塑性顆?？捎米?為迀移劑。此類熱塑性材料的例子包括但不限于聚砜、聚醚砜、聚酰胺、聚酰胺酰亞胺、聚酰 亞胺、聚醚酰亞胺、聚醚酮、聚醚醚酮、它們的衍生物、類似的聚合物、或它們的混合物。
[0079] 本發(fā)明的纖維增強聚合物組合物例如可以是可熱固化的、或在室溫下可固化的。 在另一實施方式中，可通過一步固化至最終固化溫度來固化前述纖維增強聚合物組合物， 或者可通過多步固化來固化前述纖維增強聚合物組合物，其中，將所述纖維增強聚合物組 合物在一定的靜置溫度靜置（保持）一定的靜置時間，以使得纖維增強聚合物組合物中的 界面材料迀移到增強纖維的表面上，逐漸升溫并在最終固化溫度固化所希望的時間。靜置 溫度可以是粘合性組合物具有低粘度的溫度范圍。靜置時間可以為至少大約5分鐘。粘合 性樹脂組合物的最終固化溫度可在粘合性樹脂組合物在升溫期間達到至少20%的固化程 度之后設定。最終固化溫度可以為大約220°C或更低，或大約180°C或更低。纖維增強聚合 物組合物可被保持于最終固化溫度，直到達到80%的固化程度。在固化期間可向增強聚合 物組合物應用真空和/或外壓。這些方法的例子包括高壓釜、真空袋、加壓機（即，待固化 的物體的一側與加熱的工具表面接觸，另一側處于具有或不具有熱介質的加壓空氣下）或 類似方法。需要注意，使用熱以外的能量源（例如電子束）的其它固化方法、導電法、微波 爐或等離子體輔助微波爐或其組合也可使用。此外，還可使用其它外壓方法，例如，收縮包 裝（shrink wrap)、bladder blowing、壓板（platens)或臺棍（table rolling)。
[0080] 對于纖維增強聚合物復合體而言，本發(fā)明的一種實施方式涉及將纖維和樹脂基質 組合以制造可固化的纖維增強聚合物組合物（有時稱為"預浸料坯"）的制造方法，該組合 物隨后被固化以制造復合制品?？衫脻袷椒椒?，其中，將纖維浸于溶于溶劑（例如甲基乙 基酮或甲醇）中的樹脂基質浴中，以及從浴中取出并除去溶劑。
[0081] 另一合適的方法是熱熔融法，其中將環(huán)氧樹脂加熱以降低其粘度，將其直接應用 至增強纖維以獲得經樹脂含浸的預浸料坯；或者，作為另一方法，將環(huán)氧樹脂組合物涂布到 脫模紙（release paper)上以獲得薄膜。通過加熱加壓將該膜緊固到增強纖維片層的兩個 表面上。
[0082] 為了從預浸料坯制造復合制品，例如，可將一層或更多層應用到工具表面或芯軸 上。該方法通常被稱為卷纏（tapeiraping)。需要加熱加壓以層合各層。工具是可折疊 的，或在固化后移除。可使用下述固化方法，例如，高壓釜，以及在裝備有真空線的烘箱中使 用真空袋。可使用一步固化循環(huán)或多步固化循環(huán)（其中每個步驟在一定的溫度下進行一定 的時間），以達到大約220°C或甚至180°C或更低的固化溫度。但是，其它合適的方法，例如 傳導加熱、微波加熱、電子束加熱和類似的方法也可使用。在高壓釜方法中，提供壓力以壓 合各層，而真空袋方法則依賴于引入袋中的真空壓力（當該部分在烘箱中固化時